本発明は、埋土種子を含む森林土壌を用い、森林や植物群生地などの植物群を生態学的に復元する森林復元用緑化基盤材および森林復元方法に関する。

従来、森林や植物群生地などの植物群（以下、森林）の活用は、一般に既存の樹木を掘り取り、これを移植することで行われていた。 森林を活用するにあたり、本発明者は、自然林の復元に欠かせない表土、埋土種子、土壌微生物等をそのままの状態で移植、復元する工法を開発し、特許文献１において、掘り取りから、植付けまでを一括して行うことが可能な技術を開示している。 ここで、埋土種子とは、森林において樹木から自然に地表に落下して各層に埋もれた種子を指し、人工的に播種して埋設した種子ではない。

すなわち特許文献１には、森林を生育状態のまま土壌と共に収容可能なバケットを有する樹木移植機を用いて森林を土壌と共に掘り取り、この掘り取られた土壌付きの森林を移植予定地へ移送する植物群移植工法が記載されている。 この植物群移植工法によれば、森林はそのままのかたち移植予定地に定植されるため、腐葉層や表土層等の層順をそのままの状態で、森林を復元することが可能である。

一方、植物を直接掘り起こさずに緑化を促進する技術が知られており、例えば特許文献２には、埋土種子を含む表層土壌を採取して保存した後に、緑化対象面に客土する緑化工法が記載されている。 この緑化工法で使用される土のうや植生マットは、土壌の水分含有率を低下させた状態で保存するため、保存中に埋土種子が発芽や枯死することがなくなり、保存後の表層土壌を用いての緑化が可能であるとしている。

特許第３６２３１５８号公報

特開２００３−３１００４７号公報

ここで、森林土壌について図４を用いて説明する。 図４は森林土壌を示す図であり、（ａ）は樹木が生育していることを示す図、（ｂ）は土壌の表層付近を示す図である。
森林土壌２２は樹木２１から葉が落ちて落葉が毎年蓄積していきながらゆっくりと生成される。 森林土壌２２の表層３１は、上から、古い落葉がたまった落葉層３１ａ、分解しかけた落葉（腐植）を含む腐葉層３１ｂ、腐植と土とが混ざった表土層３１ｃの順序で長い年月を経て自然に形成されており、これらの層は総称してリター層と呼ばれている。 表土層３１ｃの下方には、さらに生成度合いが進んだ厚い土壌の層が存在している。

しかしながら、特許文献２に記載の土のうや緑化マットに用いる表層土壌は、採取する際に前述した落葉層３１ａ（Ａ００層）と、腐葉層３１ｂ（Ａ０層）と、表土層３１ｃ（Ａ層）とが吸引されて集められ、撹乱混合された状態となっている。 表土の再生には数ｃｍで数百年かかると言われており、このようにリター層が人為的に混合された状態、特に腐葉層が撹乱されると、それらの層中に生息していた特有の土壌微生物や土壌動物類の生物相が乱れてしまうという問題があり、森林復元上好ましくない。

本発明においては、特許文献１の記載に発明について、施工の容易性の更なる改良を行うことを目的としている。
すなわち、本発明が解決しようとする課題は、リター層である森林表層土の生物相を乱さずに森林や植物群生地などの植物群を生態学的に復元することができ、更に施工が容易である森林復元技術を提供することにある。

本発明の森林復元用緑化基盤材（以下、緑化基盤材）は、落葉層と、腐葉層と、表土層の三層を順次積層して圧縮成形した積層体を備え、前記積層体には埋土種子が含まれていることを特徴とする。
また、本発明の森林復元方法は、所定の位置に前記森林復元用緑化基盤材を並べて敷設することを特徴とする。

本発明においては、森林土壌の深さ方向において、上から落葉層と、腐葉層と、表土層との順序を自然のままの順序とするため、リター層を構成するこれらの層に生息していた特有の土壌微生物や土壌動物類の生物相を乱すことなく、埋土種子を有効利用して、森林や植物群生地などの植物群を生態学的に復元することができる。 また、積層体は表土層よりも下層の森林土壌を使用していないため軽量であり、運搬、保管、移植作業に優れており、施工時の効率を図ることができる。

さらに積層体の表土層の下面には、この表層土の土が分離することを防止するための板材が設けられたことを特徴とする。 これにより、保管や運搬時において、粒子が最も細かい表土層が分離して落下することを防止し、土壌の損失を防ぐことができる。 また、板材を備えることにより積層体全体を強化することができる。

また、積層体および板材には、これらが剥離または分離することを防止するための固定手段を設けることが望ましい。
ここで固定手段としては、積層体および前記板材を包囲する網状体とすれば、積層体を構成する各層が分離したり剥離したりすることを容易に防止することができるとともに、強固な緑化基盤材とすることができる。 網状体としては、金網や合成樹脂、木質繊維等を使用することができる。

本発明の最大の特徴は、落葉層と、腐葉層と、表土層の三層を順次積層して圧縮成形したことにある。 これにより、リター層の生物相を乱すことなく埋土種子を利用して森林や植物群生地などの植物群を生態学的に復元することができるとともに、軽量であるため施工性に優れたものとすることができる。

以下、図面を用いて本発明をその実施形態に基づいて説明する。 図１は、本発明の実施形態である森林復元用緑化基盤材（以下、緑化基盤材）を示す斜視図であり、図２は図１おけるＡ−Ａ線断面図の一部を示す図である。 図１，図２に示すように、緑化基盤材１０は、リター層である森林表層土を圧縮成形して板状またはマット状に形成された積層体１と、積層体１の表土層１ｃの下面に設けられこの表土層１の土が分離して落下することを防止するための板材３と、積層体１および板材３とを包囲して固定する網状体である金網２と、を備えている。 積層体１は、上から順に古い落葉がたまった落葉層１ａと、分解しかけた落葉（腐植）を含む腐葉層１ｂと、腐植と土とが混ざった表土層１ｃとにより構成され、圧縮成形されている。

落葉層１ａ，腐葉層１ｂ，表土層１ｃは、森林において各層毎に採取されており、各層には樹木の埋土種子が含まれている。 各層の採取方法としては、重機（バックホウ）等による採取が可能であるが、各層をより正確に分離して採取することを考慮すれば、クワやスコップを用いて人力で採取することが望ましい。
また、落葉層１ａ，腐葉層１ｂ，表土層１ｃの層順は、図４（ｂ）に示す、森林において自然に形成された森林土壌の表層３１の層順を再現したものである。 板材３は、伐採木チップから復元されて製造されており、樹木の根が容易に貫通するものである。

また、板材３と金網２の一面とが固定部材である係止ピン４により固定され、積層体１が金網２内で移動することを防止している。 金網２は網目の大きさが約１ｃｍのものを使用している。 ここで、緑化基盤材１０の大きさとしては、縦約５０ｃｍ、横約５０ｃｍ、高さ約７ｃｍとしているが、これに限定されるものではなく、必要に応じて変更することができる。 また、積層体１を構成する各層の厚みとして、落葉層１ａは約１ｃｍ、腐葉層１ｂは約２ｃｍ、表土層は約３ｃｍであり、いずれも圧縮後の厚みである。 さらに、網状体としては、金網以外にも樹脂製の網や木質繊維の網を使用することもでき、特に生分解を受ける網状体を使用すれば、敷設後に分解され環境対策上好ましい。

以上のような緑化基盤材１０を目的位置に並べて敷設すれば、森林土壌の深さ方向において、落葉層と、腐葉層と、表層土層との順序が自然のリター層の順序であるため、リター層に生息していた特有の土壌微生物や土壌動物類の生物相を乱すことなく、埋土種子を有効利用して森林や植物群生地などの植物群を生態学的に復元することができる。 また、積層体１および板材３は板状に一体成形されているため軽量であり、運搬、保管、移植作業に優れており、施工時の作業効率を高めることができる。 また、一般的に木本類の種子は１ｍ ^２当たりに約１０個体含まれており、生育環境が整えば一斉に発芽するため、発芽した埋土種子は幼木の状態のうちに間引きをすれば、森林における樹木の間隔を適当な状態にして森林を復元することができる。 幼木の間隔が疎である場合には、間引くことを省略しても良い。

次に、図３を用いて緑化基盤材１０の製造方法について説明する。 図３は本発明の実施形態である緑化基盤材１０の製造工程の概要を示す図である。
まず、図３（ａ）に示す深さ約１０ｃｍの金型１１に、金網２を載せてプレス機１２によりプレス加工して、金網２を凹型とする（図３（ｂ））。 次に、金網２の凹みの中に落葉を約５ｃｍ入れてプレス機１２で圧縮し、約１ｃｍの落葉層１ａとする（図３（ｃ））。 さらに、この落葉層１ａの上に分解しかけた落葉（腐葉土）を約３ｃｍ載せて再びプレス機１２で圧縮し、約２ｃｍの腐葉層１ｂを得る（図３（ｄ））。 同様に、表土を約４ｃｍ載せて圧縮し約３ｃｍの表土層１ｃを得る（図３（ｅ））。 以上のように、プレス機１２で圧縮しながら各層を積層すれば、各層は固着して板状の積層体１となる。 この後さらに、積層体１の上に板材３を載せ（図３（ｆ））、金網２を逆方向に折り曲げてこれらを包囲する（図３（ｇ））。

次に、金網２と板材３とを、固定ピン４により係止させて固定する（図３（ｈ））。 固定ピン４としてはホチキスの針を使用することができる。 最後に、金網２ごと金型１１から取り出して、上下を逆にして載置すれば、上から落葉層１ａ、腐葉層１ｂ、表土層１ｃ、板材の順序で構成された緑化基盤材１０を得る（図３（ｈ））。

表土層１ｃの下面には板材３が設けられているため、表層土１ｃの土が分離して下方に落下することを防止することとなり、保管や運搬時において、土壌の損失を防ぐことができるとともに、積層体１が強化される。 また、板材３を固定ピン４により係止させて固定しているため、板材３が金網２内でずれたり動いたりすることがなく、落葉層１ａと腐葉層１ｂおよび表土層１ｃを痛めることがない。 また、金網２は、埋土種子が生長した場合には、幹や根で容易に破壊される程度の強度のものを使用している。

以上のように製造した緑化基盤材１０は、光が当たらない場所において、かつ乾燥しない程度の水分を含んだ状態で保管することが望ましい。 このような状態で緑化基盤材１０を保管すれば、保管中の埋土種子の発芽を抑えて、発芽率を維持することができる。
また、緑化基盤材１０は、工場等において量産できるものであるが、施工する現地においてプラントを設置して製造した直後に敷設すれば、積層体を構成する各層を採取してから緑化基盤材を敷設するまでの時間を大幅に短縮することができ、生態系をさらに維持したまま森林や植物群生地などの植物群を復元することができる。

森林において落葉層、腐葉層、表土層をそれぞれ採取し、各層を別々に網状体であるネットに入れて緑化基盤材を作成して、これをそれぞれ所定の位置に並べて約２５ｍ ^２敷設し、各層ごとの埋土種子の発芽試験を行った。 試験を開始して６ヶ月経過後には、いずれの試験区においても多くの埋土種子が発芽して生長し、ネットの下には細根が縦横に行き渡って、ネットが持ちあがらないほど幼木の根が良好に生育していた。 また、落葉層にある落葉の裏側には土壌微生物類が付着しており、分解が始まっていた。

次に、埋土種子の発芽状況を表１に示す。 数値は、層別ごと、植物の種類ごとに発芽した数を示す。 ここで、林内種木本類とは、採取した森林全体に生育する樹木であり、先駆種木本類は、採取時にその周辺にのみ生育している樹木である。 草本類とは、樹木ではない雑草である。 各層の地表からの深さ位置については、落葉層は０〜約３ｃｍの位置、腐葉層は約３〜１０ｃｍの位置、表土層は約１０ｃｍ以上の深さ位置に位置している。

林内種木本類は、リター層、特に深さ１０ｃｍ未満の落葉層および腐葉層に多く含まれており、幼木の生育も良好であるため、リター層を敷設すれば森林を復元できるものと思われる。 また、先駆種木本類は、林内種木本類よりも埋土種子は少ないが、層による差異は無いものと思われる。 草本類においては、埋土種子が多く、また、各層に満遍なく含まれていた。 草本類の埋土種子が多いことは、多用な生物層を良好に維持できるものと推察される。

本発明は、森林の保全対象地、公園、学校、農地等の森林等の植物群を復元させたい場所において、広く利用することができる。

本発明の実施形態である緑化基盤材を示す斜視図である。

図１おけるＡ−Ａ線断面図の一部を示す図である。

本発明の実施形態である緑化基盤材の製造工程の概要を示す図である。

森林土壌を示す図であり、（ａ）は樹木が生育していることを示す図、（ｂ）は土壌の表層付近を示す図である。

符号の説明

１０ 緑化基盤材 １ 積層体 １ａ 落葉層 １ｂ 腐葉層 １ｃ 表土層 ３ 板材 ２ 金網 ４ 固定ピン １１ 金型 １２ プレス機