Ⅰ.地球環境と森林
1.生態系とは
「あるまとまった地域に生活する生物の全てと、その生活域を
満たす無機的環境が成す系」
であり全ての生物と環境を一体のものとして捉えた概念である。そして、これらの物質循環
(自然界のリサイクルシステム)を中軸とした生物と環境が成すシステムである。
2.二酸化炭素が増えている
(1)二酸化炭素濃度の上昇
大気中の二酸化炭素濃度が上昇していることは、今や誰もが知っている。19世
紀末には290ppm程度であったその濃度は、1990年には350ppmに達した。このことは、
大気の二酸化炭素濃度0.03%という過去の常識値を0.04%と書き替えることを意味している。
そして、このまま増加が続けば、21世紀の前半には600ppm
に達するという。
(2)地球温暖化
二酸化炭素濃度の上昇が続くことにより心配されているのが、「温室効果」による地球
温暖化である.ただ地球の大気温度を上昇させるだけではなく、これにより極地の氷が溶
けたり、海水の膨張などから海水面が上昇する。また大気の急激な変化による気象変動
が地球のあちらこちらで起こるといわれている。人類の将来を制しかねない二酸化炭素
濃度上昇の原因として、石油等化石燃料の燃焼である。しかし、その原因がもう一つあり、
それが世界的な森林破壊であることは、案外知られていない。
3.森林と二酸化炭素
(1)炭素の放出と二酸化炭素の固定
①大気中炭素の年間放出量
1. 化石燃料燃焼・・・・・・・・・60億トン/年
2. 森林破壊
・・・・・・・・・30億トン/年
②森林と二酸化炭素
森林はその光合成によって、大気中の二酸化炭素を大量に取り込み蓄積している。
全世界の森林が保有する炭素量は大気中のそれの2倍にも当たる計算となり、この
意味で森林は炭素の貯蔵庫といえる。
安定した森林では、光合成で取り込むのと同量の炭素が、呼吸や有機物分解によって
大気に戻されるのが本来の姿である。しかし、人口急増に伴う燃料材
(薪)採取や
農地開発のため、途上国を中心に急激に進む森林破壊によって大気への放出量を大き
く上回る現状にある。
森林消滅面積は毎年1,540万ha(1分間に29haづつ!)に達していることが最大の問題である。
③二酸化炭素濃度の制御
大気中の二酸化炭素濃度が上昇すれば森林が、その分だけ盛んに光合成をおこない、
濃度引き下げに働くことにが期待される。森林はその意味で、炭素の自動制御装置とも
いえる。しかし、それに働くべき森林自体が減少してしまっては話にならないのである。
4.森林は地球環境のバックボーン
(1)森林の生育可能箇所
①地球陸地の1/3森林には地球上の植物量の90%が詰め込まれ植物生産の43%が行われている。
②地球全面積の1/11
「森林破壊」
森林破壊の多くは、発展途上国での無計画な農地開発等のための森林伐採である。伐採さ
れた丸太のほとんどは、薪として燃料材となり燃焼後は、大気中に炭素が放出されていくこ
とになる。森林破壊の大きな要因は、貧困にあるとされており、世界的な問題となっている。
「二酸化炭素の固定」
樹木は、光合成により大気中の炭素を摂取して無機物を生成し、肥大成長していく。この成長
した分の材は、紛れもなく炭素が同化したものであり、大気中の二酸化炭素を逐次吸収固定化
(大気中に戻さない貯蔵庫の役目)している。森林が地球環境保全のため二酸化炭素固定機能という
重要な役割を担っており注目されているのはこのためである。
身の回りの環境と森林
1.森林の環境保全的効用
①気 象 緩 和 : 気象条件緩和、地温条件緩和、湿度調節、木陰、防風、防霧、熱汚染緩和
②水 保 全
: 水量平準化、水質良化、降水量増加
③浸 食 防 止
: 水食防止、風食防止、雪食防止
④自然災害防止 : 山崩れ防止、洪水害防止、干害防止、風害防止、飛砂害防止
潮害防止、吹雪害防止、雪崩防止、落石防止
⑤防 火
: 延焼阻止、災害時の避難地として
⑥大 気 浄 化
: 二酸化炭素吸収・貯留、汚染物吸収、塵埃吸収
⑦騒 音 阻 止
⑧環 境 指 標
: (環境変化を植物の反応で判断)
⑨生物種保全 : 野生鳥獣魚保護、遺伝子保存、外来生物種侵入阻止
⑩保健休養・風致
: 薬効物質揮散、精神安定、保養の場、行楽・娯楽・スポーツ
、
景観・風景の構成、風土の風格、快適性提供、プライバシー保護(目隠し)
⑪教養・教育
: 情操培養、教育の場と材料提供、芸術や科学の材料
(1)固有効果と対症効果
①固有効果: 理屈抜きの気持ちの問題、メンタルな効果で森林固有の効果(森林以
外の他の何物によっても代替えできない効果である。)
②対症効果: 森林以外の他の手段によっても代替え可能なもの。
(2)数量的表現が困難である。
森林の固有効果は、人間の心理的な面に関係するものだけに、本来自然科学的
な解析が難しく、数量的に表現しにくい。 しかし、昔から十分に森林の恩恵を
受けていることの重要性を忘れてはならない。
森林インストラクター
1.樹 木
①樹種の特徴及び一般的適地(選択問題5問)
②木本類と草本類の大きな違い(記述)
③樹木分布の気候と土壌について(3気候10種)
④ミズナラとブナの破壊に対する抵抗性(2者択一)
⑤日本の冷温帯の極相構成樹種(1種)
⑥アカマツの特性(記述)
⑦エゾマツの特性(記述)
2.生 態
①光合成作用の説明
②森林の一次生産とは(記述)
③森林の分解者とは (記述)
④先駆樹種とその種子の特徴(記述)
⑤森林樹木が動物の生態上の意義(3点)
⑥遷移について簡単に述べよ
⑦極相林について(400字以内)
⑧二次遷移についての変化を例(自地域)を出して説明
⑨二次林について
⑩植物の生育にとって水の必要性(記述)
3.植 物
①見分け方(ブナ・イヌブナ/モミ・ウラジロモミ/ヒノキ・サワラ/ハコベ・ウシハコベ)
② 〃
(カヤ・イヌガヤ/シラカンバ・ダケカンバ/ミズナラ・コナラ/サンショウ)
③ 〃
(トウヒ・モミ/クロマツ・アカマツ/アカガシ・マテバシイ/サザンカ・ツバキ)
④被子植物と裸子植物の分類上の差違(350字以内)
⑤植物分布(内帯と外帯)について(選択)
⑥樹木の子葉数(選択)
⑦植物の分類(常緑針葉、常緑広葉、落葉広葉、草本)
⑧臭覚による選別(香りの良い:花・葉・木皮)
4.動 物
①森林特有の動物列挙(3種)
②カモシカの問題と解決策(記述)
③マツノザイセンチュウとマツノマダラカミキリとの共存関係(記述)
④キツツキの種類2種と留鳥となれる説明
⑤野鳥が森林生態系の中で果たしている働き(2項目)
5.き の
こ
①毒きのこ3種とその形態的特徴(記述)
②マツタケとシイタケの生活様式のちがい(記述)
③野生きのこを食用するときの注意点(300字以内)
④きのこ名前調べの肉眼的なポイントと説明
6.地質と土壌と水
①ポドゾルとは(記述)
②黒色土とは(記述)
③日本の褐色森林土の特徴(記述)
④水源函養機能の高い森林の立地条件(記述)
⑤森林にとって良い土壌の条件とは(記述)
7.法 令
①保安林制度の目的(記述)
②保安林の立木の伐採(記述)
③国立公園内の伐採制限と鳥獣保護区での伐採制限
④保安林の指定目的区分の種類
⑤分収林特別措置法と契約当事者(資金拠出)の関係
⑥世界遺産条約に登録されている日本の遺産名(2ヶ所)
野外活動
1.アウトドアライフ概論
①野外活動を楽しむ5要件
②市民野外活動の欲求増大理由について(200字以内)
③生涯学習と生涯スポーツとしての期待( 〃
)
④生涯スポーツのキーワード(健康・自然・コミュニケーション)
⑤指導者としての指導方法について
⑥リーダーとしての心構えについて
⑦生涯スポーツの持つ要素4つと野外活動について
⑧アウトドアライフプログラムの基本事項3点
2.キャンピング
①キャンピングの特性5点
②キャンピングの目的と目標4点
③ナタを初めて使用させる際の注意点5点
④服装(履き物含む)についての注意点
⑤キャンプファイヤーの際の3+1つの係と役割
⑥組織キャンプの組織作りの注意点3点
⑦市民を対象にした飯盒炊さんの仕方
⑧テントサイト設定の考慮事項について
3.ネイチャークラフト
①草木遊びでの留意点
②子供にとっての草木遊びの意義
③ドングリ遊びを箇条書きで
④「採集会」と「自然観察会」の違い
⑤落ち葉遊びについて
⑥ネイチャークラフトの展開方法
⑦竹を使ったネイチャークラフトについて
⑧ネイチャークラフトの教育的効果について
⑨木の枝を使ったネイチャークラフトについて
3.野外ゲーム
①野外ゲームの概要(穴埋め式3種:語群から選択)
②代表的な野外ゲーム1種とその説明
③オリエンテーリング、ウォークラリー、追跡ハイキングの説明
④一般的な野外ゲームとしての位置付け
⑤地形を利用した野外ゲームについて
⑥野外ゲームの特徴
⑦植物の名前を覚えるのに適当なゲームについて
安全及び教育
1.山の安全
①山の気象(標高差による気温の変化)
② 〃 (積乱雲について)
③ 〃 (観天望気の意味と重要性)
④ 〃 (雷の察知方法と雷雨時の対処法)
⑤ 〃 (霧に巻かれた時の対処法)
⑥リュックへの荷物の上手な収納方法
⑦年齢層別の安全確保上の留意事項(服装、装備、メンタル)
⑧山へ行く際の服装を選ぶときの留意事項
⑨身を守るための最低限の装備
⑩遭難事故を未然に防ぐためのリーダーとしての知識
(転落や滑落、疲労や病気、転倒、道迷い)
⑪山でバテないための基本事項について
(歩き方、休息方、水飲方、食事と間食、服装と靴、装備等)
⑫引率時の事故に対処するための方法
2.応急処置
①緊急救急傷病4つ
②日射病の症状4つ
③虫さされの予防法と注意事項
④人工呼吸法(マウストゥーマウス)実施上の注意事項
⑤止血帯使用上の注意事項
⑥山で蛇に咬まれないための注意事項と救急処置
⑦火傷防止の注意事項と火傷の応急処置
⑧転倒や落下により頭部打撲時症状の留意点
⑨山中で緊急患者が発生した場合の連絡通報の注意事項
3.森林と人間と自然保護
①林業と自然保護について(400字以内)
②自然(特に森林)とのふれあいが必要な理由(300字)
③日本人の自然観について(400字)
④「自然環境保全地域」の概要について(400字)
4.森の民俗学
①日本に生息する樹木の語源と特性3点
②森や水に対する日本人の信仰的心情について(300字)
③門松について(400字)
④こだま「木霊」について(300字)
⑤神社の境内などにある神木について(300字)
5.人を引き付ける話法
①人前で話すときの態度のポイント5点と重要性
②指導力を引き出す話法のための心得4点
③熱意のある話をするための要点
④リラックスして話すためには
6.楽しい企画の立て方
①良い企画を立てるための基本的事項6点
②良い企画を立てるための基本的事項の補完的事項
③立木伐採による体験林業の企画について
④遊び・体験野外技術・冒険の各要素のバランスについて
⑤企画書の立案・作成のための配慮事項
森 林(森林の植物)
1.植物の分類
ダーウィンの「種の起源」以来、生物は進化するという考えが認められた。そ の結果、生物は進化すると言う思想に基づき植物の持つ形質(形態、機能及び成 分を指す)が似た群を一つの分類群として、自然な群をまとめて体系をたてる分 類方式がとられるようになった。これを自然体系(自然分類)と言う。
分類とは、相違点をもって区別し、共通点を以ってまとめること。
2.植物の分布
① 日本における植物分布の概要
全ての植物は、一定の地理的分布をしており、植物分布を支配する主な要素は気候と地史である。
温度
1.気候
※日本は雨量が多いため温度による影響が大きい。
水
2.その他・・・(イ)地史との関係(地形の変遷等)
(ロ)動物や人為的影響(乱開発等による自然分布の消滅)
3.日本の気候帯区分
(イ)亜熱帯:小笠原、奄美大島以南で、木生シダ類、ガジュマルなどが生える。
(ロ)暖 帯:九州、四国の低い山地や平地、本州中南部の大体北緯38度
以西で、クス帯ともいい、クスノキ、タブノキ、シイノキ、「クス帯」カシ類などの常緑広葉樹が多く生える。
(ハ)温 帯:九州及び四国南部の海抜1,000~1,500m以上の山
地、本州の平地は北緯38度以北から温帯になり、北海道西 「ブナ帯」 南部、十勝南部の低地に及ぶ。ブナ帯ともいい、ブナ、ミズ、 ナラ、カバノキ類、ハンノキ類、カエデ類などの落葉広葉樹が多く生える。
(ニ)亜寒帯:四国の海抜2,000mに近い高山、本州では近畿、中部地方の1,500~2,000m以上の高山、東北地方の1「亜高山帯」000~1,500mの山地で、北海道では平地から始まっている。亜高山帯とも呼ばれ、シラベ、オオシラビソ、トウヒ、トドマツ、エゾマツなどの針葉樹、ダケカンバ、ミネカエデ、ウラジロナナカマドなどの落葉広葉樹が生える。
(ホ)寒 帯:日本では平地には通常存在しない。高山帯ともいわれ本州中部地方の海抜2,500m、東北地方の約2,000m、北「高山帯」海道の1,500m以上の地域である。ハイマツ、ミヤマナナカマド、タカネナナカマドなどの低木が生え、高木はない。
②日本付近の主な植物分布線
(1)ブラッキストン線:北海道と青森の間を引く線。「津軽海峡線」
(スギ、オオシラビソの北限、トドマツの南限)
(2)黒松内低地線 :北海道渡島半島の寿都湾から黒松内を経て長万部に引く線。
(ブナの北限で、植物はブラッキストン線以上に重要)
(3)牧
野 線:本州の東岸(外対)を富士川にそって二分する線。
(フォッサマグナに一致する)
(4)田 代
線:本州を内帯と外帯に区分する線。
*内帯(日本海側)
冬季の雨量多い。
ハイイヌガヤ、チャボガヤ、キャラボク、エ ゾユズリハ、ヒメアオキ、ヒメモチ、ユキツ バキなどが分布
*外帯(本州、四国、九州の太平洋側)
夏期の雨量が多い。
イヌガヤ、カヤ、イチイ、ユズリハ、アオキ、
モチノキ、ヤブツバキなどが分布
3.森林植物の見分け方
①植物の生態、形態、用語を勉強し説明を理解できるようにする。
② 区 分-裸子植物・被子植物
木 本-常 緑・落 葉(高木・低木・藤本)
草 本-1 年 草・多 年
草(大・小・つる植物)
陽性植物-乾地・適潤地・水湿地
陰性植物-乾地・適潤地・水湿地
③種子植物の分類
花
-離弁花・合弁花(花形・花序)
単花果-(閉果・裂開果-偽果)
果実
多花果(集合花)
葉
-常緑・落葉(互生・対生・輪生(単葉・複葉))
茎 -地上茎・地下茎(形・色)(毛・刺・粘液・匂・味)
冬芽-葉痕
根
-定根・不定根(地下根・地上根)
森 林 (森林の生態)
1.森林の生態とは
森林の生活活動とそれを取り巻く環境との間にみられる様々な現象の総称。
ポイント
①環境は森を作り、森林は環境を作る。
②森林は樹木を主体(中心)にした様々な生物の集合体。
③無機的環境と生物相互間のやり取りを通して共同体としての生命活動維持。
2.森林生態系
森林を取り巻く環境と森林群落を形成する生物体との間には、物質(水)とエネルギー
(太陽)の流れで結ばれた一つのシステムが形成されている。
ポイント
①一次生産者
(樹 木)
②二次生産者
「消費者」
(動 物)
③分 解 者
(微生物・菌類)
④森林生態システムは自己施肥能力を有している。
⑤生物と環境及び生物相互間のつながりのもとにバランスを保ちながら動いている
森林の生物共同体を森林生態系という。
3.森林の成立する環境と森林が作る環境
(1)森林の成立する環境
※水と温度の条件が満たされることで成立。
①気候・・・ 気候によって、そこに生育可能な植物や動物は自ずと変わり樹種の生活型
は気候により特徴を有し、相観を形成する。
②温度・・・1.植物が生理的に活動できる温度(0°C~50°C)
2.光合成最適温度(20-25°Cのものが多い)
③
水
・・・光合成に必須の物質。
1.養分の輸送
2.光合成生産物の輸送
3.蒸散作用による葉の温度緩和
4.葉の形を維持
水分の吸収
1.土壌水分の重要性
2.土壌の保水性(保水能)
細根による吸収
3.空中湿度(蒸散作用)により水分の調整
※ 森林生態系に関する水の循環は気象や気候の条件及び水源かん養にとっても重要。
④二酸化炭素と養分
光合成生産物(糖)の要素
1.炭素
2.水素
水+二酸化炭素の形で樹木に吸収
3.酸素
樹体形成には
1.有機物生成
2.生理過程に必要な触媒
窒素とミネラルが必要
3.生命維持
⑤土壌・・・母材上に系の過程で生成されたものが積み上がったもの。
⑥攪乱要因
1.台風
2.嵐
森林再生メカニズムとして森林生態系の重要な機能である。
3.火災
※ 日本では、天然林の世代交代の要因は圧倒的に台風である。
⑦地球的規模の環境変化
※二酸化炭素・メタンの増大(温室効果ガス濃度の高まり)地球温暖化
1.これらによる森林を取り巻く環境の急速な変化
2.環境の不確定要因の増大
3.炭素固定機能が激減
4.土壌の破壊・崩壊・流亡
4.競 争
環境要因を求めての競争
1.土壌条件
2.水分条件
種ごとの優劣関係発生
3.温度条件(立地条件)
4.光 条 件
※
生態系の中で種の適応していく過程を「生態的地位」という。
5.森林の構造と遷移
①森林の遷移
遷移とは・・・森林が、それぞれの立地条件に応じて時間とともに変化。
1.一次遷移:群落完全消滅状態(繁殖源無し)からの出発
2.二次遷移:すでに繁殖源のある状態で出発
極相とは・・・陽性植物から耐陰性の高い樹種へと変化し、耐陰性樹種が
その構造を維持しながら安定的に更新が繰り返される状態。
※(パッチ構造:攪乱後の自然修復繰り返し)
②モザイク的複雑さ(パッチ構造)
複雑なパッチ構造の原因・・・1.台風の頻繁的被害(ギャップが複雑)
2.地形の複雑さ
3.気候の変化が大
4.樹種が豊富
③森林の発達段階
1.更新段階(林分成立段階)・・・裸地化から植物発生(種の多様性高)
2.若齢段階(強度閉鎖段階)・・・高木性樹種による閉鎖
3.成熟段階(低木層成立段階)・・林床全体の光環境が良くなる
4.老齢段階(階層発達段階)・・・高木性樹種の衰退枯死(ギャップ)
(イ)択伐林に近い林分構造となる。(更新の繰り返し=極相となる)
(ロ)階層構造の発達により動物の生息場所を与える。(多様性優れる)
(ハ)多様生物の安定的バランス維持機能(成熟土壌構造、保水能優れる)
林床の植物が豊になり多様性をおびる。
土壌保全的には欠点のある状態(10-20年~50年目程継続)
7
6.森林の更新(世代交代)
更新の方法
①種子による更新(下種更新・実生更新)
「生殖繁殖」
②根株・根からの更新(萌芽更新) 「栄養繁殖」
③技条の接地発根・独立個体(伏条更新)
〃
※ 樹種の生存戦略やそのときの森林環境等により更新する樹種も様々となり
その後の樹種が占める割合が決まってくる。
7.森林のタイプ
①単
純 林と混 合 林
②針葉樹林と広葉樹林
③常緑樹林と落葉樹林
④単 層 林と復 層
林
※森林は、老齢化すると復層林化してくる。
※人工林も林齢が増すと(100年以上)機能的には天然林と似てくる。
(同一種の木が同様にあることから手入れが行き届かないと気象災害に弱 点を有しており、生物の多様性にも欠けることから同タイプの森林を集 中させないなどの工夫も必要である。)
8.日本の森林帯
①気候の特質・・・1.四季の変化(気候的厳しさ)
2.黒潮(太平洋側)と親潮(日本海側)の影響
3.緯度的気候の違い(②にも共通)
②地形の特質・・・1.複雑急峻(狭い国土に高山あり川あり海に面している)
2.土壌条件の複雑化
※①②から植物の種類が多様化することにより、自ずから森林のタイプも複雑 化している。
9.天然林と人工林
天然林と人工林の違いは、更新が天然であったか人工的に行われたかによる。
①人工林の更新方法
1.種子散布 (雑草木の繁茂が激しくほとんど不可)
2.挿
し 木 (林内直挿しが少量実施が実状)
3.苗木植栽 (日本での人工林更新のほとんど)
②天然林の更新方法
1.天 然
(全く自然のまま)
2.更新手助 (種子が発芽し芽生えしやすいように林床の手入れや下刈等)
3.保 育
(生育のための枝払、間伐等)
③生態的適地と生理的適地
1.生態的適地とは・・・生態的地位(ニッチェ)による競争の結果到達する自然分布域。
2.生理的適地とは・・・競争がなければ、最も良い成長を示す立地をいう。
10.これからの森林施業
①天然林・天然性林・・・法律により保護し育成
②人工林・・・・・・・・生理的適地を獲得し木材生産と育成により二酸化炭素固定する
ことにより環境保全機能及び国民の健康保全公共性の維持等、
多目的利用を考慮していく。また、長期伐施業により成熟段 以降の森林植生の多様化により天然林的要素の増大と水土保全的構造効果をめざす。
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