森林機能評価基準の実践（北海道）

森林機能評価の実践について

森林の持つ機能の発揮状況について、北海道の設定した基準に基づいて評価を行う方法についてご紹介します。

水土保全機能（水と土を守るはたらき）

1．評価の対象とする流域を決めます

流域（降った雨が川に流れ込む範囲）を決めるため、図面において川の合流点などのポイントを決め、尾根を結んだ線で括ります。

流域を選ぶ方法

流域とは、降った雨が全て、対象とする川に流れ込む範囲のことです。
　大きな河川から小沢まで様々な大きさの流域がありますが、この評価では、山地や丘陵にある森林地域を対象として、沢筋や尾根筋、林道、河川などの自然地形を利用した区画である「林班」の面積程度（数百ha）の大きさの流域を想定しています。

対象流域を選定する際の目安としては、

1. よく濁る川と苦情が寄せられる
2. 伐採などの計画があり、住民からの苦情等が想定される
3. 下流で水利用がなされている

などがあげられます。

図　流域を図る例

※尾根状の斜面では等高線と直角になるよう線を引きます。

2．流域全体の面積を求めます

　区画の外周線をなぞって面積を測定する“プラニメータ”や、上から点格子のついた透明なシートをかぶせて点数による面積判読を行う“点格子板”などの道具を使い、流域内の面積（A）を測ります（3回程度行って平均してください）。
※GISを使用して、面積を測定することも出来ます。

3．流域を渓畔域面積と山地斜面面積に分けます

　図面に描かれた川の長さ（α）を測り、左右30mの幅を乗じた面積を渓畔域の面積（B）とし、残りを山地斜面面積（C）とします。

どうして山地斜面と渓畔域を分けるの？

同じ面積の崩壊地でも尾根の近くにある場合と川の近くにある場合では、川の水量や水質に及ぼす影響が変わります（川に近い場所で崩壊が起こった場合、その影響が大きくなることが考えられます）。このため、山地斜面と渓畔域を区分してから評価を行うこととしています。

4．水土保全のはたらきを低くする箇所の面積を山地斜面、渓畔域毎に求めます

　木の混み具合や下草の生え具合や土砂崩れなど森林や地表の状態を写真から判読したり、現地で調査したりして、(1)水量、水質を低下させる項目、(2)土砂の崩壊を防ぐはたらきを低下させる項目の区分に従い、渓畔域・山地斜面ごとに面積を出します。

(1)水量、水質を低下させる項目と減点点数
（減点箇所の渓畔面積をF、山地斜面面積をGとします。)

＊の項目（砂利路面、舗装路面等）は、渓畔域に存在する場合にのみ減点します。

評価方法の着目点

水土保全機能を評価するためには、実際に川の流量や水質を直接測定することが好ましいのですが、観測することは大変な作業を要します。
今回は、水土保全機能に重要な影響を与えている、2つの要因（「地表の状態」と「樹木の茂りぐあい（樹冠疎密度）」）に着目して、それぞれを組み合わせた項目に区分して、その項目の流域に占める面積の割合により評価することにしています。

水土保全のはたらきを低くする箇所の面積を求める手順について

（1）樹木に覆われていない箇所（無立木地:1割以下）の地表状態の確認
空中写真や森林調査簿などにより、無立木地を抜き出します。
この箇所について、地形図や土地利用図なども用いて、その例を参考に地表の状態を選びます。

（2）部分的に樹木に覆われている箇所（樹冠疎密度が疎：1～4割）の地表状態の確認
（1）同様、疎密度が疎の部分を選び、地表の状態により区分します。
※植生回復が進んだ崩壊地など空中写真では判読しにくい場合もありますので、土地利用図や、過去の事業の実績なども参考にしてください。

（3）樹木が繁茂している箇所（樹冠疎密度が中以上）の地表状態の確認と過去の伐採の確認
疎密度が中以上の箇所でも同様に区分を行います（間伐遅れの林分でもササなどが繁茂していることもあるため、できれば現地で「草や低木が生えていない」か植生の状態を確認してください）。
なお、過去草地や採石地でも、現在の疎密度が中以上であれば「下層植生のある土壌」または、「下層植生のない土壌」にします。

（4）渓畔域における林内路網の確認
渓畔域に林道、作業道、集材路、土場がある場合には、面積を測ります。
樹冠の状態から、中以上、疎、無立木に区分したあと、林道は幅4m、作業路や集材路は幅3mとして、次の式で路面面積を求めてください。
のり面は、空中写真で判読できるほどのサイズであれば読み取ります。

(2)土砂の崩壊を防ぐはたらきを低下させる項目と減点点数
　(減点箇所の渓畔面積をI、山地斜面面積をJとします。)

5．樹木が茂り、下草などがある林を100点とし、減点点数を算出します

　4の(1)、(2)求めた渓畔域・山地斜面ごとの水質、水量、土砂崩壊を防ぐはたらきを低下させる項目について点数を下式より算出します（低下面積が同一区分に2カ所以上ある場合、各々の減点点数を合計します）。

6．4つの機能の点数を算出し、総合評価します

水土保全機能（水と土を守るはたらき） (PDF 681KB)

生活環境保全機能（人の暮らしを守るはたらき）

○地球温暖化防止機能（二酸化炭素吸収・貯蔵機能）

（その1）　貯蔵量の調査

1. 現地調査などにより、ha当たり蓄積を調べます。
2. 針葉樹、広葉樹のどちらか判定します。
3. 蓄積に係数を乗じて炭素の重さを下の表より求めます。

※B、Cは、「北海道温暖化防止計画」に基づく係数を使用

（その2） 吸収量の調査

1. 現地調査などにより、単年のha当たりの成長量を調べます。
2. 針葉樹、広葉樹のどちらか判定します。
3. 成長量に係数を乗じて炭素の重さを下の表より求めます。

○自然災害防止機能（防風機能）

1．現地調査により樹種、林帯幅（W）、樹高（H）を求めます。

（1）帯状に連続している森林について、対象の林小班内の200m2を目安に調査箇所を定め、樹種ごとに、林帯幅（W）と林分の上層木の樹高を調査します。
　　調査箇所（W＝10mの場合：10m×20m、W＝5mの場合：5m×40m…）の全ての木の調査を行い、胸高直径(DBH)と樹高（H）を調査します。

※ 胸高直径は、北海道では、成人の胸の高さ（地際から130cm）の位置における木の直径のことを指します。

（2）樹高の高い方から5本（haあたり250本）について、形状比（H/DBH）を求め、各々の値の平均値より数値Aを求めます。

どうして形状比70以上と70以下で区別するの？

一般的に、形状比（樹高／胸高直径）が70以上になると風雪害を受けやすくなり、機能が発揮できない恐れがあるとされています。

2．全天写真を撮影します。

　林帯を構成する樹種ごとに、全天写真を撮影します。

※魚眼レンズは、画角180度のもので、円形の画像が得られるものを使用し、林帯の中央付近において、撮影者が立った状態で真上を向き、場所を移動しながら5枚程度撮影します

3．写真をPCで画像解析を行い、風を防ぐ枝葉の量を示す指数(TAI)を求めます。

（1）写真をパソコンに取り込み、BMP形式で保存します。

（2）LIA32(※)でファイルを開き、[範囲]メニューから[全天空範囲]-[直径]-[マウスによる設定]で全天空範囲を指定します。
※)Windowsで動作するフリーウェア「LIA for Win32」（山本一清氏作成。http://www.agr.nagoya-u.ac.jp/~shinkan/LIA32/index.htmlから入手可能）。

（3）[解析]-[解析オプション]で魚眼レンズタイプと二値化条件（青(B)、>=、Intermeans）を設定し、[解析]-[LAI推定]でLAIを推定します。

（4）「インフォメーション」ウィンドウに表示される最初のLAIの推定結果を、同一樹種について平均して、TAIとします。

4．現況の防風範囲と最大の防風範囲を比較した値を求めます。

（1） 次の式によって、幹枝葉面積密度（TAD）を求めます。
　　TAD＝TAI／H’
　　※H’は、樹高（H）の高い方から5本（haあたり250本）の平均樹高を使用してください。

（2）TADとWより、相対最小風速を求めます。
　　相対最小風速（％）＝ －20.5 × ln (TAD・W) ＋ 71

（3）現況の防風範囲を推定します。
　　現況の防風範囲=－0.00423×(相対最小風速)2＋0.208×相対最小風速＋9.95

（4）次の式によって、数値Bを計算します。

※数値Bは、現況防風範囲と（3）の式における最大の防風範囲（樹高の12.5倍）の比です。

TAIや、TADってどういう値なの？

TAIは、風を防ぐ枝葉の量を示す指数です。
1m2の広さの地面から林冠（樹木の枝や葉の集まりが連続して接しているところ）までの空間に、風を遮る葉や枝がどのくらいあるかを示すものです。
これを樹高で割ることによって、1m3の空間にある葉や枝の密度を求めたものが、TAD（幹枝葉面積密度）です。

5．暴風機能の樹種の適性などを判断します

C1：地域の気候条件に応じて、良好に生育できる樹種であるかどうかを評価します。その地域に普通に生育している樹種は地域に適していると言えます。近年、安易に外来種を導入することは問題があるとされることがありますので、外来種については減点としています。

C2：防風範囲は樹高に比例するため、最大樹高が高くなる樹種であるかどうかを評価します。景観への配慮などの理由により、中高木性樹種が植栽されることもありますが、防風機能を高度に発揮することが期待できないため、減点としています。

C3：防風機能が期待される季節は、地域の気候条件や農作物によって異なっています。落葉樹は落葉期には効果が低下するため、例えば春先に防風効果が求められる場所に、落葉期の効果が低く、開葉時期の遅い落葉広葉樹を植栽している場合などは、減点としています。

6．1～5の結果により、総合評価を行います

○自然災害防止機能（飛砂防止）

1．現地調査を行います

（1）林小班内の200m2を目安に調査箇所を設け、胸高直径(DBH)と樹高(H)を調査します。

（2）樹高の高い方から上位5本（haあたり250本）について、形状比（H/DBH）を求め、各々の値の平均値より数値Aを求めます。

2．林分のうっ閉率を求めます。

現地調査、又は空中写真により林分のうっ閉率（樹冠に覆われている面積の割合）を求め、数値Dとします。

3．1～2の結果により、総合評価を行います

○自然災害防止機能（防潮）

1．現地調査を行います

（1）林小班内の200m2を目安に調査箇所を設け、胸高直径(DBH)と樹高(H)を調査します。

（2）樹高の高い方から上位5本（haあたり250本）について、形状比（H/DBH）を求め、各々の値の平均値より数値Aを求めます。

2．調査結果から数値を求めます。

毎木調査結果から胸高直径合計(/ha)、胸高直径大きいほうから上位5本（haあたり250本）平均胸高直径を求め、数値E、Fを計算します。

3．1～2の結果により、総合評価を行います

○自然災害防止機能（防霧）

1．現地調査を行います

（1）林小班内の200m2を目安に調査箇所を設け、胸高直径(DBH)と樹高(H)を調査します。

（2）樹高の高い方から上位5本（haあたり250本）について、形状比（H/DBH）を求め、各々の値の平均値より数値Aを求めます。

2．樹冠凹凸指数を求めます。

現地調査により、20本を調査し、樹冠凹凸指数を求め、数値Gを計算します。

樹冠凹凸指数を求め方
（1）最初の一本について次の手順により縁の長さを測ります。
(1)調査木の樹冠の端を原点とし、樹冠の端までの高さを測定。
(2)原点から調査木の根元までの距離を測定。
(3)調査木の樹高を測定。
(4)原点から隣接木の樹冠との接点までの距離を測定。
(5)接点の高さを測定。

（2）（1）同様に残りの19本について測定します。

（3）調査距離（Y）を求めます。

（4）樹冠の凹凸の長さ（X）について、樹冠の縁の長さを合計して求めます。

樹冠凹凸指数より表の数値Gを計算します。

3．針葉樹と広葉樹の比率を求めます。

毎木調査結果から、林冠に占める針葉樹と広葉樹の比率を求め、表の数値Hを計算します。
数値H＝（針葉樹の比率×1）＋（広葉樹の比率×0.8）

なぜ針葉樹と広葉樹に区別したの？

防霧機能には、樹冠によって霧粒を捕捉する効果が含まれます。
霧粒の捕捉率は、霧粒の大きさ、葉の形状や大きさによって異なっており、粒子の細かい霧は、風の流れと同じように動き、葉をそれてしまうため、大きな葉とは衝突しにくくなります。そのため、霧粒捕捉効果は、広葉樹よりも針葉樹のほうが高いといわれています。

4．1～3の結果により、総合評価を行います

生活環境保全機能（人の暮らしを守るはたらき） (PDF 420KB)

生態系保全機能（野生の生き物の棲みかとしてのはたらき）

1．絶滅のおそれのある動物や植物がすんでいるか調査します(希少性の評価)

北海道レッドデータブック2001掲載の「絶滅のおそれのある種」について聞き取り等による生息情報または現地確認情報を確認します。

《北海道レッドデータブック2001掲載された森林に生息・生育する主な絶滅のおそれのある種》
（絶滅危機種 絶滅危惧種 絶滅危急種）

※）全リストは、北海道レッドデータブック2001（http://rdb.hokkaido-ies.go.jp）を参照してください。

2．どんな動物や植物がすんでいるか調査します(多様性の評価)

現地調査により、動物は指標とした鳥の種の数を、植物は木や草の種類と数を調査します。

《鳥の調査》

◎調査場所：評価対象の林小班内
◎調査時期：繁殖期の5月～8月上旬
　早朝5時から約1時間
◎調査方法：鳴き声、目撃などで確認
　（時々場所を変えながらの定点調査）

※観察：鳴き声（さえずりS＝Song、地鳴きC＝Call）、目撃（V=Visual）、ドラミングの音などを記載

指標種の鳥は、どんな特徴があるの？

針広混交林を好むもの、広葉樹林を好むもの、針葉樹林を好むものを中心に、標高の高い森林に生息する種（コマドリ）や、草原・幼齢林など開けた場所を好む種（ホオジロ）、水辺を好む種（オオルリ）などを加えて、16種としています。

※鳥の解説は、「北海道野鳥図鑑」亜細亜社などによりました。

《植物の調査》

◎調査場所：対象の林小班内20m×20m
◎調査方法：確認した植物を記録し、上木と草本（シダ植物を含む）の種数(*)を数えます。
（＊）外来種は除きます。

植物の評価野帳

《評価の統合》

動物の結果をベースに、植物の結果が「高い」の場合、評価を1ランク上げます。

3．森林の自然度を調査します(自然性の評価)

　対象森林の植生の自然度が高いかどうかを表により調査します。

4．隣接した環境や周辺環境を含めて、補足の調査をします

対象森林の隣接環境などを含め、これまで評価しきなかった部分を補足調査します。
それぞれ下に示す調査場所において評価した点数を合計します。

◎調査場所：
　・評価対象とした林小班内
　・隣接環境
　・周辺環境（左図のとおり）

補足調査

5．1～4の結果により、総合評価を行います

生態系保全機能（野生の生き物の棲みかとしてのはたらき） (PDF 535KB)

文化創造機能（人の心を豊かにし、文化をはぐくむはたらき）

1．5つの性質に分けて、得点化します

　「野鳥がたくさん集まる」「巨木がある」「風景が美しい」といった、森林の“個性”を5つの性質（評価軸）に分けて、それぞれ得点に表します（下の表の項目によって、それぞれ3点満点、最低点1点の点数付けをします）。

「固有性」「傑出性」「自然性」の違いについて

固有性→“その場所にしかない”自然由来の要素
傑出性→森林あるいは樹木に関わる傑出した要素
　　　　（ただし人為など環境の変化にはそれほど脆弱でない要素に限る）
自然性→上記2つ以外の自然由来の要素

評価方法の「道内で広く知られている」って、どんな判断？

次の判断を参考にしてください。

「道内に広く知られている」

• その要素が世界遺産や北海道遺産に指定される（または候補となった）
• 北限の○○、南限の○○などとされている　等

「地元や愛好家に限って知られている」

• 市町村の「花」や「木」に指定されている
• 市町村の観光パンフレットに掲載されている
• 地元の方や愛好家の方による保護活動がある　等

評価ポイントの参考例

評価の参考例を以下の表に挙げます。

2．レーダーチャート化します

1で得点化したそれぞれの評価軸の点数を図に落とし、レーダーチャート化します。

図－使用するレーダーチャート

3．レーダーチャートの形を型に当てはめ、総合評価します

上で図化したレーダーチャートの形を、下例の「対象森林にふさわしい利用」の5つの型と比較し、どれかに当てはめ、総合評価とします。

対象森林にふさわしい5つの利用の型

《対象森林にふさわしい利用の型とその森林の特徴をいかした活動》

文化創造機能（人の心を豊かにし、文化をはぐくむはたらき） (PDF 376KB)

木材生産機能（私たちの暮らしを支える木材を供給するはたらき）

1．調査簿や現地調査により、評価に必要なデータを集めます

《森林調査簿による調査》
森林調査簿などにより、樹種名と林齢、小班の面積を調べます。

《現地の調査》
◎調査場所：対象の林小班内20m×20m

◎調査方法：
　(1)直径(全ての木)及び樹高(高い方から上位4本、中・下層各1本)を測り、野帳に記載します。

※直径は、成人の胸の高さ（地際から130cm）の位置における木の直径（胸高直径）を測ります。

(2)調査場所で、将来の「立て木」への枝打ちの有無、病虫獣害や曲がりが材に与える影響が顕著でないかをみます。

枝打ちってどうしてするの？

目的は？

節のない、優良な材を生産するためです。病原菌や害虫の侵入口となる"枯れ枝"をなくす効果や、林内が明るくなり生物多様性が高まる効果もあります。

方法は？

木の生長が止まっている10月から翌年4月に将来に主伐する候補（立て木）の枝を落とします。

材に与える影響の調べ方は？

下のような外からみて、材に影響を与えると思われるものを調べます。

(3)小班全体の平均傾斜、最寄の道路（林道・作業道）までの距離を調べます。

最寄りの道路の求め方は？

小班の中央部から最寄りの林道や作業路までの最短距離とします。

2．蓄積、形状比、成長量を計算します

《蓄積》現地調査した胸高直径、樹高をもとにhaあたり蓄積を計算します。

（その1）　直径と樹高の関係をあてはめて計算する。

(1)各直径の階層ごとの、1本あたりの材積を求めます。
　該当樹種のA～Eの区分のなかで、直径と樹高の関係が一番近いものを当てはめ、直径ごとに材積を求めます。
表は次のとおりです

(2)haあたり蓄積を求める
　(1)で求めた1本あたりの材積を合計し、調査地面積（0.04ha）で割り、ha蓄積を求めます。

（その2）直径により計算する。

（全道の針葉樹の平均的な材積を示していますので、その1、その2のいずれかの方法を使用することが、望ましいです）

(1)中島広吉「針葉樹標準立木材積表」による直径ごとに材積を下の「直径別材積表」より読み取り、野帳に記載していきます。

(2)haあたり蓄積を求める

(1)で求めた1本あたりの材積を合計し、調査地面積（0.04ha）で割り、ha蓄積を求めます。

《形状比》現地調査した胸高直径、樹高をもとに次の式により計算します。

形状比＝（樹高（上層4本の平均）÷平均直径）×100

「形状比」って、どんな項目なの？

・『形状比 (高さ/太さ)』は、めざす姿で掲げる木材の"質"や "効率"的な木材生産、森林の"健全性"などに総合的に関連します。

《成長量》1年に増加する体積（成長量）を次の式により計算します。

成長量＝haあたり蓄積÷（林齢（a）-期間A）

3．8つの評価項目を基準に当てはめて点数をつけ、総合評価を行います

《各項目の評価》

※２）「立て木」に実施しているかどうかで判断します。

※1）haあたり蓄積が50m3以下の場合、一律1点とします。

「形状比」って、どんな項目なの？

・形状比が低いということは、適切な密度管理が行われ、単木の生長量や直径が大きく、かつ風雪害や病虫獣害に強い健全な森林であるということを表します。

<形状比での判断>

形状比による密度管理の考え方！
形状比のきわめて高い森林(細くて密)で、細い木を中心に間伐をすると、残った木の平均直径は大きく、形状比は低くなります。

例えば、間伐前後では？
（前）樹高20m、直径20cm→形状比100
（後） 　〃　　　直径24cm→形状比 83

《評価の統合》

評価点数を合計し、10段階の評価をします。

木材生産機能（私たちの暮らしを支える木材を供給するはたらき） (PDF 469KB)

その2　当てはめ法の表について

※各欄左の斜字体は樹高、右は材積を表す（道有林北見人工林トドマツ・カラマツ、松前人工林スギ使用）