生態学的間伐

生態的間伐とは、木材生産以外の森林の機能を向上させるために木を伐採する森林管理の技術です。

間伐は木材の収穫量を増やすことを目的とした人工の森林管理手段として始まったが、生産林から多機能林への移行に伴い、土地から外来種を除去することから、レクリエーション目的で川沿いの海岸に生育するポプラを除去することまで、さまざまな理由で生態系を操作するために木を伐採するようになった。

1970年代以降、間伐した木を林床に残すことが次第に一般的な方針となってきた。木材はより自然な形で分解できるため、さまざまな無脊椎動物、鳥類、小型哺乳類に生息地を提供することで、生物多様性を高める上で重要な役割を果たす。多くの菌類（Calocera viscosaなど）やコケ類も腐木性または上木性であり（Merchantiophytaなど）、コケ類の中には1本の丸太でライフサイクル全体を完了する種もある。

商業体制のもとで木々が管理されている場合、木材としての品質が劣る可能性のある隣接する幹を除去することで競争が軽減されます。自然のままにしておくと、木々は「自然に間引き」ますが、このプロセスは状況によっては信頼できない場合があります。この例としては、ビクトリア州(オーストラリア)のツゲと鉄皮の森や森林地帯が挙げられます。これらの地域では、数十年前の木材伐採の結果、 木々の大部分が雑木林になっています。

間伐により樹冠の閉鎖が減少し、樹冠への太陽放射の浸透が増加します。このエネルギーの光合成効率が向上し、特に樹冠の下部で針葉の保持期間が長くなります。間伐後、根系、樹冠長、樹冠直径、樹冠面積はすべて増加します。^[1]間伐後に土壌の蒸発量と個々の樹木の蒸散量が増加したとしても、林分レベルでの総蒸発散量は減少する傾向があります。^[2]樹冠の水分遮断が減少し、樹冠通過雨量が増加するため、間伐後に樹木の水分状態は通常改善します。

放射状の年間成長は、環境変動に対する樹木の生理学的反応の総合的な指標である。ミッソンら^{[1]は、いくつかの点でシロトウヒに似た挙動を示すと予想される}ヨーロッパトウヒを用いて、林分密度の減少が古典的な気候と成長の関係を変えることを示した。個々の樹木レベルでは、間伐は干ばつストレスに対する樹木の耐性を高めるために使用できる。しかし、この効果は、立地条件が制限されている場合には限られる。ミッソンら^[1]は、干ばつストレスによる森林衰退が予想される場合は、大規模な間伐を実施すべきであると結論付けた。さらに、乾燥した場所の林分は、高密度の林分を支えることができないため、より大規模な間伐を行うべきである。^[要出典]

^{オーセナック[3]}は、ヨーロッパトウヒの研究も行い、間伐に対する反応を調査した。間伐は、放射状成長の年表のすべての頻度で、放射状成長の時間的進化を変えた。これまでの研究では、当然のことながら、間伐は樹冠の閉鎖を減少させ、太陽放射が樹冠に浸透することを促すことが示されていた。^{[3] [4]}すると、太陽エネルギーは樹冠内でより重要になる。^[5]このエネルギーの光合成効率の向上は、 ^[6]特に樹冠下部の針葉の保持時間に影響する。^[7]さらに、間伐後は樹冠の長さ、直径、面積、および根系のサイズがすべて増加する。^{[8] [9]}

樹冠レベルでのこれらの変更は、水供給が制限されない限り、光合成産物の生産にプラスの影響を与える。間伐後に土壌の蒸発と個々の樹木の蒸散がより重要になったとしても、林分レベルでの総蒸発散量は減少する傾向がある。^{[2] [10]さらに、}葉面積指数（LAI）の重要性が低下すると、間伐により樹冠の水分遮断が減少し、樹冠通過雨量が増加します。^[11]これは、間伐された林分で土壌水分含有量が増加する理由を説明しています。^[12]したがって、植生期間中、樹木の水分状態は通常、高密度林分よりも間伐された林分の方が良好です。^{[13] [14]}

ヨーロッパトウヒやアメリカトウヒなどの半耐性種の場合、太陽エネルギーは非耐性種よりも制限が少ない。これは、ミッソンら^[1]が間伐の強度と平均半径成長の間に発見した指数関係を説明できる。間伐が比較的激しい場合にのみ、重要な半径成長の変動が発生した。さらに、改善された水供給の生態生理学的利点は、敷地条件を制限することで相殺される可能性がある。

ベルギーのアルデンヌ地方のヨーロッパトウヒについては、ミッソンら^[1]は、長期的に高い放射状成長を維持することを目的とする場合、乾燥地では林分の基底面積が26 m ² /haを超えないように、湿潤地では29 m ² /haを超えないようにすることを推奨している。

ミスンら^{[1] は、}間伐への適応はさまざまな時間スケールの連続した範囲に及び、長期、中期、短期の成長変動は環境の影響を受ける非常に異なる内部要因によって制御されることを発見した。ミスンら^{[1] は、}個々の樹木の長期および中期の放射状成長変動を、主に樹冠や根系の拡大などの構造適応に起因するものとした。一方、短期の放射状成長変動は、主に生理的順応によるものであり、気孔コンダクタンスの調節、光合成能力の変化、呼吸などの要因に反応すると考えられた。しかし、適応は関連しており、放射状成長はこの相互関係の統合的な反応であることは明らかである。^[15]

世界各地（米国やオーストラリアなど）で進行中の研究プログラムは、保全目標が最優先される森林管理において代替アプローチを提供することを目指しています。生態学的間伐の方法は、地元の森林タイプ向けの造林技術に基づいて開発されています。生態学的間伐は、1. 競争を減らすための適切な幹の削減、2. 野生生物にとってより適した（つまり、木材生産ではない）木の保持（選択）という 2 つの原則に基づいて開発されています。生態学的間伐研究の一例として、ビクトリア州のBox-Ironbark 森林でのプロジェクトが挙げられます。このプロジェクトでは、順応的管理または AEM フレームワークの下で、さまざまな間伐および木材除去方法が調査されています。主な目的は、野生生物の保全に不可欠な森林の生息地価値（つまり、樹洞）を（時間をかけて）生成することです。^[要出典]

• 生息地の保全

• ビクトリア州立公園 ボックス・アイアンバーク公園・保護区 – 間伐試験に関するよくある質問へのリンク
• 生態学的間伐会議ポスター – オーストラリアのアデレードで開催された ESA2004 で発表されたポスター
• 間伐規定の見直し – オーストラリアの公園管理における間伐の見直し
• シーダー川流域生息地保全計画 – 米国シアトルの集水域プロジェクト