日本の山と森林 1
多様な植生帯
植物が生育する条件
たとえば、山に登ると、登山口ではブナ林、少し登ると丈の高い針葉樹林、更に登るとダケカンバの一帯を抜けて、突然ハイマツと草原の高山帯、というように、場所によって生えている植物が変わっていきます。これは、標高の高いところに行くほど気温が下がるからで、つまり、どんなところにどんな植物が生えるのかは、気温という条件によって決まるわけです。
植物に影響を与える特に重要な条件には、気温の他にもうひとつ、水分の量があります。更に、土壌や明るさ、風の強さ、「水」ではなく「雪」の量などの条件が影響する場合もあります。
厳密には、植物の一種一種ごとに好む条件は少しずつ異なっていますが、「ただ1種の植物しか生えていない」という場所は地球上にそう多くはなく、たいていは似たような条件を好む何種類かの植物が混在して、群落つまり群を作っています。それらの植物の群落のことを「植生」と呼びます。世界中には非常に多くの種類の植物がありますが、どんな条件のところにどんな種類の植物の組み合わせが群落を作っているかは、いくつかのパターンに分類することが出来ます。
先に触れたように、植生の変化を決定する最も重要な条件は気温と水分です。世界には、雨がまったく降らず植物がほとんど、あるいはまったく生えない場所、つまり砂漠がたくさんあります。また、南極や高い山の上など、1年中雪と氷に閉ざされているために植物が生えない場所もあります。これらの場所には植物がほとんどないので、植生もありません。
砂漠よりは多少雨が降る、北極や南極、高山の山頂よりはもう少しだけ暖かいという場所では、植物は生えるけれど森や林にはなりません。そういうところでは、コケ(地衣類)あるいはもう少し条件の良いところになると、草やごく小さな木などが群落を作ります。そういう場所は、地球上に非常に多くあります。いわゆる草原地帯(ステップやサバンナ)やツンドラ地帯です。
更に条件がよくなると、初めて樹木(木本)が登場します。樹木が存続できるギリギリのところでは、丈の低い灌木がところどころに点在しているに過ぎません。「疎林」などと言います。次第に樹木の密度が上がり、高さも高いものになっていきます。そこで初めて、「森林」が成立します。つまり森林は、植物にとって、もっとも恵まれた条件のところに成立する植物群落なのです。
日本は森の国であった
日本は、世界的に見ると雨の多い地域です。どこでも樹木が育つのに充分な降水量があるため、砂漠やステップのような、乾燥ゆえに樹木が生えない地域や、寒さのために植物がまったく育たない地域(氷河地帯)もありません。ただし、寒さのために樹木が生えない地域は、高山のごく一部にあります。実際には、それ以外の様々な条件のため、森ができない土地もありますが(例えば湿地や砂丘など)、その割合はそう多くはありません。日本は、自然状態で放置しておけば森になる土地が、全体の9割以上を占めています。
ただし、あくまでも、かつて森だった、ということです。あるいは現在も森になる「はず」とも言えますが。実際は農地になったり街になったり、もはや森ではない土地がたくさんあります。また、森ではあっても、人間がいったん伐採してその後に植林によって作られた森も多数あります。
では、現在はどの程度の天然林が日本には残っているのでしょうか。
環境庁(現環境省)の第4回自然環境保全基礎調査(1994年)によると、国内のすべての森林を合計すると、およそ25万平方キロ(※)ほどになります。日本の総面積に対する比率としては約67%となります。これは、他の国々と比べると極めて高い数字で、中身を問わなければ、日本は現在でも飛び抜けた森林国だと言うことができます。
ただし、その森林のうち、実に9万平方キロ以上、比率にして25%近くが植林地です。植林地に植えられているのは、スギ、ヒノキ、カラマツ、トドマツ、エゾマツ、アカエゾマツなど、ごく限られた種類の針葉樹です。それも、これらの樹種がミックスして植林される例はまれで、1カ所にはただ1種類の木が、密生して植えられている例が大半です。しかも、北海道のトドマツ、エゾマツ、アカエゾマツを除くと、本来自然状態ではその場所に優先的に生えるような木ではないことが大半です。その場合、単に、経済的な意味で「有用」であるという理由で自然条件とは無関係に植えられたのです。
自然植生は、面積7万平方キロで、割合は19.1%でしかありません。このうち、高山帯や湿原など森林以外の自然植生が約1%あるので、自然林という意味では約18%になります。つまり、人間がほぼ手を加えていない自然は、国土面積の1/5以下しか残っていないのです。これに二次林(いったん伐採されたあと再生した森)の中で、ほぼ天然林に近い状態のものが約2万平方キロ、5.4%ほどありますので、のこれを合わせると約9万平方キロ、24%です。やっと植林に匹敵する面積となります。残りの約7万平方キロ19%弱はは、天然林とはかなり性質の違う二次林です。
ここでは、もっぱら天然林を中心にして話を進めましょう。
先に触れたように、植生の違いを決める最も重要な二つの条件のうち、降水量については、日本はどこでも充分に多いため、あまり大きな差がでません。従って、日本においては、もっぱら気温の違いが、植生の違いを決めるもっとも重要な条件になるのです。
では、具体的にどんな気温だとどんな森が広がるのでしょうか。それを知るために必要になるのが、「暖かさの指数」と「寒さの指数」です。その指数の一定の範囲内に、同じ性質の植生が分布するからです。
「暖かさの指数」と「寒さの指数」とは、気温5℃を基準線として、毎月の平均気温が5℃からどれだけ離れているか、それを月ごとに積み重ねていった数字です。なぜ、平均気温5℃という線が基準になるかというと、通常は植物が生育するのに必要な温度が月平均気温で5度以上と考えられているからです。月平均気温がそれ以上なら植物は生長するし、それ以下なら成長しません。その、成長できる温度と期間の累計がどの程度あるかによって、どんな植物が生育できるかが変わってくるのです。
さて、それでは具体的に、日本の様々な植生帯を見ていきましょう。
※ 正しくは、25万メッシュ。この調査は、日本中(北方領土を除く)を368,610のメッシュに分けて、その優先する植生を調査しています。メッシュの数を北方領土を除く日本の国土面積約37万2500平方キロで割ると、1メッシュは1.01平方キロで、更に開水面などを除けば、ほぼ1メッシュ=1キロ四方とみなしてよいでしょう。
亜熱帯林
いちばん南にあるのは、沖縄諸島から屋久島にかけての海岸付近に広がる亜熱帯林です。ヒルギの仲間(オヒルギ・メヒルギ・ヤエヤマヒルギ・ヒルギダマシ・ヒルギモドキ)・マヤプシキ・サキシマスオウノキなど、マングローブと総称される潮間帯(干潮時には陸になるが満潮時には冠水する地域)の森が有名です。マングローブは、その性質から海岸線か河口に分布が限られますが、内陸ではアコウ・ガジュマル、ソテツ、ヘゴ(木性シダ)など熱帯性の木が後述の照葉樹に混ざった森が広がっています。「暖かさの指数」が180以上、240以下で、「寒さの指数」が0のところに成立します。マングローブ林を別にすると、基本的には照葉樹林の一部、と見なすこともできます。
亜熱帯林の北側に広がるのが、暖温帯常緑広葉樹林です。「暖かさの指数」85以上180以下、で寒さの指数15ないし10以下のところに成立するとされています。世界的に見ると、暖温帯常緑硬葉樹林には、地中海沿岸などの温暖だが比較的乾燥した地域に分布する「硬葉樹林」(コルクガシなどの森)と、より湿潤な土地に広がる「照葉樹林」があり、日本の常緑硬葉樹林は、後者の「照葉樹林」のタイブになります。日本を東北端として、中国南部、ヒマラヤの中腹にかけての地域に、このタイプの森は帯状に分布しています。
樹種としては、ブナ科ナラ属のカシ類(アカガシ・アラガシ・シラガシ・ウラジロガシ・イチイガシ・ツクバネガシなど)・シイ属のスダジイ・マテバシイ、クスノキ科のタブノキ・クスノキ・ヤブニッケイ、低木層のヤブツバキなどが中心となります。タブノキは主に平地に、シイ類カシ類は丘陵地などの斜面に生えることが多いようです。「照葉樹」の名は、これらの木々の葉が、てかてかと光沢を帯びているところから付いたものです。落葉樹のケヤキも照葉樹林のメンバーに含めて良いかも知れません。
伐採跡地などには、カシの仲間と近縁ながら落葉樹のナラの仲間(クヌギとコナラ)、そして乾燥した場所や溶岩上などでは、アカマツなどが二次林を作っていることがあります。また、「樹木」と呼ぶのは適切ではありませんが、竹の仲間も、この植生帯の一角を占める植物の一種です。
照葉樹林は本来、西日本の広い範囲から東日本の海抜500mくらいまでの地域に分布し、北限は太平洋側では宮城県、日本海側では新潟県に達します。なかでも、タブノキは、局地的には岩手県中部の海岸まで分布が広がっています。
しかし、照葉樹林の分布していた地域は、歴史的に見て人間の活動の影響をもっとも強く受けてきたため、古くから自然破壊が進行しており、現在は照葉樹林は極めて限られた地域にしか残っていません。
環境省の前述の調査によると、亜熱帯林も含めて、現存する照葉樹林の天然林は、国土面積の1.0%、竹林など暖温帯に属する照葉樹林以外の自然植生を合わせても1.6%を占めるに過ぎません。その大半が鹿児島、宮崎など九州南部と沖縄諸島、伊豆七島など島部にあり、それ以外の地域では、極断片的小規模な森が点在しているに過ぎません。例えば、東京では照葉樹林の面積は約35平方キロ。しかも、その大半は伊豆七島にあるため、実際の東京の照葉樹林の面積は、おそらく10平方キロにも満たないのです。
「里山」「里の森」として一般に知られている森(たとえば「武蔵野の森」など)は、照葉樹林を一度伐採したあとの二次林であるクヌギ・コナラ林です。それも、東京近辺では近年非常に稀になりましたが、それでも、東京都(伊豆七島も含めてですが)全体でコナラ林が100平方キロ以上、その他のタイプの森も合わせれば300平方キロ以上と、照葉樹林よりはまだ少し多く残っています。
暖温帯広葉樹林の北側または上方には、中間温帯林と呼ばれる森が広がっていることがあります。暖温帯照葉樹林と後述の冷温帯落葉広葉樹林の中間、という意味で中間温帯林という名前が付いています。ただし、これは主として太平洋よりの内陸地域で発達している森で、日本海側など場所によっては中間温帯林が欠落して、暖温帯広葉樹林からそのまま次に触れる落葉広葉樹林帯に移行している例もあります。樹種としてはモミ・ツガ・スギ・ヒノキなどの温帯性針葉樹が中心で、イヌブナ・コナラ・ケヤキなど、比較的暖かい場所を好む落葉樹ともしばしば混生います。
中間温帯林は、「暖かさの指数」では85以上あるにもかかわらず、「寒さの指数」も15以上あって、つまり照葉樹林には冬が寒すぎるが冷温帯林には夏が暑すぎる、寒暖の差の大きいところに成立します。寒暖の差があまりないところでは、上記のように中間温帯林は欠落します。高度的には、中部地方で海抜500m以上から、1000mくらいにまで広がっています。
東京の憩いの森として知られている高尾山は、表参道の通っている尾根筋を境にして南斜面には照葉樹林、北斜面には落葉樹林が広がっています(実際には、互いに入り交じっているので、線で引いたようにスパッと分かれているわけではありません)。この落葉樹林はイヌブナ、コナラ、ケヤキなどを中心に、モミ、ツガ、ヒノキ、カヤなどの針葉樹を多く含んでおり、中間温帯林の範疇にはいる森だと推定されます。
もっとも、森の中を実際に歩いてみると、針葉樹と落葉広葉樹は常に同じ比率で入り交じっているわけではなく、モミが優先する場所、ヒノキが優先する場所、広葉樹が優先する場所などがある程度モザイク状になっています。ほとんど針葉樹が見あたらない落葉広葉樹だけの一帯もあります。イヌブナ、コナラ、アカシデ、ホオノキ、カエデの仲間などの森で、これがブナ林やミズナラ林などの冷温帯林(後述)とどこが違うのか、というと、私には正直よく分かりません。非常に近い性質の森と言えると思います。
しかも、高尾山の森には、冷温帯林の主役であるブナが混生しているのが面白いところです。その数はわずか80本、大木ばかりで若い木はありません。現在の高尾山の気候は、ブナが成長するには暖かすぎるのですが、江戸時代後期は寒冷期であったため、このあたりはブナが生長できる寒さになっていたらしいのです。そのころ成長したものが、樹齢200年という巨木になって今も頑張っているのが高尾山のブナであるようです。今の木が寿命を迎えるとともに消えてしまう運命にあります。
世界的に見ると、アメリカ大陸の西海岸に分布するセコイヤやダグラスモミ(アメリカトガサワラ)などの森などが日本の中間温帯林に相当すると考えられますが、他には温帯地域で針葉樹が優先する森というのはあまり例がありません。上記の環境省の調査では、中間温帯林という植生帯は登場せず、おそらく大半が下記の冷温帯林に組み込まれてしまっていると思われます。いずれにしても、照葉樹林以上に小面積の自然林しか残されていません。
中間温帯林の北側・上方に広がっている森が冷温帯落葉広葉樹林です。冬に落葉する森であるため「夏緑樹林」とも言われ(熱帯地域の、雨季と乾季のはっきりした地域では、乾期に葉を落とす、「雨緑林」と呼ばれるタイプの落葉樹がある)、また代表的な樹種の名を取って「ブナの森」などと言われることもあります。「暖かさの指数」で45ないし55以上、85までの範囲に成立するとされています。
位置的には、本州中部では海抜800〜1000mから1500〜1700mまでの間の高さに広がっています。中国・四国・九州にもこのタイプの森は地方北部では海岸線の高さからこのタイプの森の分布範囲となり、津軽海峡を渡って北海道の渡島半島が北限となります。
主要な樹種は、何と言ってもブナ。そして、ミズナラ・カシワ・クリ・シナノキ・ハルニレ・ホオノキ・イタヤカエデなどの落葉広葉樹です。針葉樹のウラジロモミなどが出現することもあります。同じブナ林と言っても日本海側と太平洋側で多少林相が違い、日本海側ではブナの純林に近い森になるのに対して、太平洋側ではブナの優先度が比較的低く、ミズナラなど他の樹種と混交した森になります。この差は、おそらく太平洋側と日本海側の積雪量の差に起因しているのでしょう。林床は、日本海側ではほとんどチシマザサ(ネマガリダケ)に覆われるのに対して、太平洋側ではチシマザサはなく、ミヤコザサやスズタケがそれに代わりますが、チシマザサほど多くはないようです。
伐採や山火事の跡地では、シラカバ、ミズナラ、クリなどが二次林を作ります。
照葉樹の葉が光沢を帯びて濃い緑色なのに対して、冷温帯の落葉樹の葉はあまり艶がなく、より薄い緑色である場合が多いようです。落葉樹が主体であることから、春の若葉の芽吹き、秋の紅葉など「緑の美しさ」が実感しやすい森です。また、冬場は葉が落ちているため、林内は以外に明るく見通しがよくなります。
世界的には、アルプス以北の中欧ヨーロッパから東ヨーロッパ、アメリカ大陸島部地域(カナダ南部から米国北部にかけて)、中国東北からロシア極東にかけての地域にこのタイプの森が分布している一方、アメリカ大陸の西海岸とアジアの大部分(極東の限られた地域を除いて)にはこのタイプの森は存在しません。
照葉樹林に比べると、割合に雪深い高地に分布するため、開発の手が入るのが遅れ、近年まで比較的まとまった天然林が残されてきましたが、ブナは林業上役に立たない木だと見なされ、太平洋戦争期以降、急速に伐採が進み、あっという間にかなりの部分が伐採されてしまいました。環境省の調査によれば、冷温帯の自然植生は全国の12.1%を占めるものの、この調査では次に述べる北海道の汎針広混交林を冷温帯植生の一部として扱っているためで、それを除いた冷温帯落葉広葉樹林の自然林は、おそらく全国の5%内外を占めるに過ぎません。代表格であるブナ林の総面積は、約1万4000平方キロ、比率にして3.9%ほどです。
汎針広混交林
本州では、落葉広葉樹林の上方はそのまま後で触れる亜高山帯針葉樹林に移行しますが、北海道の渡島半島以北では汎針広混交林と呼ばれる森が広い範囲に分布しています。これは、ごく単純に言えば、落葉広葉樹林と常緑針葉樹林の入り交じった森です。樹種としては、ミズナラ・シナノキ・ハルニレといった冷温帯落葉広葉樹林(冷温帯林を代表する樹種であるブナは、北海道では渡島半島以南にしか分布していません)の木々と、エゾマツ・アカエゾマツ・トドマツ・ダケカンバなどの亜寒帯針葉樹林の木々の双方が見られます。
北海道では、平地から低山までの大部分がこのタイプの森に覆われており、冷温帯性の広葉樹を伴わない純然たる亜高山帯(亜寒帯)針葉樹林は、道東・道北の一部を除けば、ある程度以上の高さの山地に限られます。一方、本州では冷温帯広葉樹林と亜高山帯針葉樹林は、その境界線付近で多少の混交はありますが北海道ほどに広範囲の混交林は多くありません。その中にあって、北アルプスの上高地は、ちょうど広葉樹林帯と針葉樹林帯の境界線の高さで梓川の河床が広い平坦地となっているため、北海道に類似した広葉樹と針葉樹の混ざった森が広がっています。
世界的に見ると、冷温帯落葉広葉樹林と後述の亜寒帯針葉樹林のある地域(中欧から東欧にかけてと、ロシア極東から中国東北にかけて、アメリカ大陸東部)で、二つの植生帯の間に針葉樹と広葉樹の混交林が広がっています。
このタイプの森は、「暖かさの指数」では、60から40あたりに成立するようです。これは、本州であれば大部分が冷温帯広葉樹林が成立するはずの気候条件であり、そのことから見て冷温帯林と亜寒帯林の混合とは言っても、針広混交林は基本的に冷温帯林の一バリエーションである、と見なすこともできます。
上記のように、環境省の調査では、汎針広混交林は冷温帯広葉樹林の一部として扱われているため、はっきりした面積はわかりませんが、北海道の冷温帯林は事実上その9割近くが針広混交林であることを考えると、面積にしておよそ2万5000平方キロ、比率では全国の6〜7%、北海道の3割程度と推測されます。比較的、自然林がよく残されている植生帯と言えるでしょう。
本州では冷温帯落葉広葉樹林の上、北海道では汎針広混交林の上に広がっているのが、亜寒帯または亜高山帯針葉樹林となります。本州中部では海抜1500mから2500m程度の高さに広がっており、北に行くほどその高度はどんどん下がって、北海道では数百メートルの高さでも、前述のような温帯性の広葉樹を伴わない針葉樹林となり、道東・道北では部分的に海岸近くでも針葉樹森が広がっている場所があります。「暖かさの指数」で15以上、45以下の場所に成立します。
一方西日本では、このタイプの森は紀伊半島の大台ヶ原近辺、四国の剣山と石鎚山の近辺にごくわずかに点在しているに過ぎません(台湾の高山に同様の森林があります)。また、東北地方でも蔵王・八幡平・早池峰山・八甲田山などでに針葉樹林が見られますが、北海道や本州中部ほど大規模なものは少なく、針葉樹林がまったく欠けている山もあります。
樹種としては、北海道ではトドマツ(モミ属)・エゾマツ・アカエゾマツ(ともにトウヒ属)、本州以南でシラビソ・オオシラビソ(ともにモミ属)・トウヒ(トウヒ属)・コメツガ(ツガ属)・カラマツ(カラマツ属)という針葉樹を中心にして、亜寒帯性落葉広葉樹のダケカンバやヤナギ類(ドロノキ・ハコヤナギ・ヤナギなど)を交えます。後述する高山帯との境界線付近では、ダケカンバが優先します。低木層には、ナナカマドやカエデ、コケモモなどが見られます。
日本とその近辺の亜高山帯針葉樹林が世界的に見て特異なのは、林床にササがみられることです。冷温帯林と同様、本州の太平洋側ではササはそれほど多くありませんが、日本海側および北海道では、チシマザサが針葉樹林内に広く分布しています。その分布の北限はサハリンにまで達します。ササは、熱帯起源の植物であるタケの仲間であり、それがこれほどの寒冷地まで広がっている例は他の地域にはないようです。
世界的には、亜寒帯針葉樹林は、ヨーロッパのスカンジナビア半島からシベリア全土、アラスカ、カナダまで、世界の北半球北部に帯状に幅広く分布しており、面積では熱帯雨林をもしのぐ、世界最大勢力の森とです。これと類似した亜高山帯針葉樹林が、ヨーロッパアルプスやヒマラヤ、ロッキー山脈など、より南方のより高度の高い地域に分布し、その最南端はユーラシアではヒマラヤからインドシナ北部の高地、台湾の高山、アメリカ大陸ではメキシコ中部にまで至っています。
一方、鳥海山・月山・朝日岳・飯豊連峰など、東北地方日本海沿いの積雪量の極めて多い山では、高山帯はあるのに、針葉樹林がほとんど、あるいはまったくない場合があります。これらの山では、ダケカンバや、本来温帯の樹種であるミズナラなどが低木化して「偽高山帯」と呼ばれる植生を形成しています。これは、ハイマツを除く針葉樹が一般に、樹幹が垂直に延びる性質があるため、積雪に対して弱い(雪の重さで簡単に折れてしまう)のに対し、広葉樹やハイマツは、這った形の樹形になることで雪の重みに耐えることができるからだと考えられています。
亜高山帯は、南アルプスの大井川の源流部で伐採の手が入ってしまった他、近年は観光開発の対象となっていますが、それでも他の植生帯と比べれば、現在まで、もっともよく自然林が残されてきた地域です。とは言え、分布が高い山に限られるので、もともとあまり多くはない。環境省の調査では、亜高山帯/亜寒帯林の自然林は、日本全国で約1万6000平方キロ、比率で4.4%に過ぎません。7割以上が北海道に、2割弱が日本アルプスを中心とした中部地方に分布します。それ以外の地域ではごく少ない。
※最近の研究では後述するハイマツ帯も亜高山帯の一種とする見解が有力なようですが、ここでは便宜上ハイマツ帯は高山帯ということにしております。
本州中部では海抜2500〜2800m、北海道では海抜1000〜1500mあたりが、亜高山帯針葉樹林の上限となります。これより標高の高いところでは、気温が低すぎて高木が成長できません。このような寒冷地の植生を高山帯と呼びます。位置的には、白山が日本における高山帯の西端、南アルプス最南端の光岳(海抜2591m)が南端となります。日本以外では、さらに南の台湾やヒマラヤにも高山帯の植生はありますが、日本の高山帯の代名詞であるハイマツは台湾やヒマラヤには分布せず、光岳が世界のハイマツの分布南限に当たります。
気象条件としては、世界的には「暖かさの指数」15以下、あるいは最暖月の平均気温が10℃以下のところに高山帯は成立するとされていますが、日本では、この計算値より下方にまで高山帯が広がっている例が多いようです。これは、日本の山岳地帯(日本海側)が世界的に見て極端な多雪地域であること、冬季、ジェット気流が日本上空を通過するため、猛烈な強風地帯になることなど、気温以外の悪条件が原因と考えられています。その、特別に著しい例が先に挙げた偽高山帯でしょう。
日本では、この植生帯ではハイマツが大群落を作っているので、別名を「ハイマツ帯」とも呼びます。高木の森林が生長できる限界の高さを「森林限界」あるいは「高木限界」と呼びますが、日本では、鬱蒼とした亜高山帯針葉樹林から、幅数十メートルのダケカンバ帯を挟んで急に見晴らしの良いハイマツ帯に景色が一変するので、森林限界線の存在が非常に明瞭です。
ハイマツの他に、高山帯にはナナカマド類(タカネナナカマド・ウラジロナナカマドなど)やキバナシャクナゲなどの低木も分布しています。また、低木林以外の植生として、高山草原があります。高山の強い日差しにうち勝つように、原色の美しい花を咲かせる草や低木が多く、また1年の大半が雪に閉ざされているので、夏のごく短い期間に一斉に花を咲かせるため、7月から8月始めにかけては非常に密度の高い「お花畑」となって登山者の目を楽しませてくれます。
近年は、ハイマツ帯は真の意味での高山帯ではなく、「上部亜高山帯」と称するべきものである、という考え方が主流になっているようです。これは、上記のようにハイマツ帯が「暖かさの指数」の数値の上では亜高山帯の分布域に入るはずであること、ナナカマドやシャクナゲなどハイマツに伴う低木がいずれも亜高山帯の樹種であること、そもそもハイマツ自体が、分布の中心であるシベリア地方では、グイマツ(カラマツの仲間)など針葉樹の高木林の低木層に生えており、北極圏のツンドラ地帯には自生していないこと、などが理由です。
もっとも、そのような意味での「真の高山帯」は、日本の山にはほとんど存在しません。新しい火山でハイマツがない富士山を除き、本州中部の山でも北海道の山でも、ハイマツの分布域はほぼ山頂部にまで達しているからです。
また、日本の山では、前述のとおり亜高山帯針葉樹林とハイマツ帯の間で景観の差がきわめて明瞭であるため、「ハイマツ帯は亜高山帯の一部」といわれても実感としては納得しにくい部分が残ります。
さらに標高が上がると、高等植物は絶えて地衣類だけの世界を経て、最後は植物はほとんど生えず、1年中氷河と万年雪に閉ざされている氷雪地帯になります。もっとも、日本では富士山でも氷河ができる高度はありません。計算上は、富士山の上空で4000m以上、北海道でも3000m以上の高度がないと氷河は成立しないようです。
日本における高山帯の面積はごく小さなもので、環境省の調査でわずか1200平方キロ弱、比率は実に0.3%です。そのうちの6割が北海道に、3割弱が中部地方に分布します。
世界的に見ると、高山植生は、アルプス・ヒマラヤ・チベット・ロッキー山脈などの高地に見られます。また、亜寒帯針葉樹林の北側、北極海に面したシベリア・アラスカ・カナダの北部の広い範囲に、これと類似した寒帯のツンドラ植生が広がっています。南米のアンデス山脈、パタゴニア南部の高山帯も、景観としては北半球の寒帯とよく似ています。
以上、日本の南から北まで、麓から山頂までの植生の移り変わりを概観してきました。それを簡略な断面図にすると、以下のようにまとめることが出来ます。
面積と比率別植生帯 出典は第4回自然環境保全基礎調査
植生区分 | 自然植生 | 二次植生 | その他 | 計 | ||||
メッシュ | 比率(%) | メッシュ | 比率(%) | メッシュ | 比率(%) | メッシュ | 比率(%) | |
高山帯植生 | 1,158 | 0.3 | 1,158 | 0.3 | ||||
亜寒帯・亜高山帯林 | 16,110 | 4.4 | 1,074 | 0.3 | 17,184 | 4.7 | ||
冷温帯林 | 44,704 | 12.1 | 41,612 | 11.3 | 86,316 | 23.4 | ||
(うち汎針広混交林) | (25,000) | (6.8) | (7,000) | (1.9) | (32,000) | (8.7) | ||
(うちブナ林) | (14,314) | (3.9) | (9,034) | (2.5) | (23,348) | (6.3) | ||
暖温帯林(含亜熱帯林) | 5,964 | 1.6 | 57,131 | 15.5 | 63,095 | 17.1 | ||
(うち照葉樹林) | (3,591) | (1.0) | (8,821) | (2.4) | (3,591) | (1.0) | ||
(うちコナラ林) | (22,567) | (6.1) | (22,567) | (6.1) | ||||
河辺・湿原・砂丘等 | 2,488 | 0.7 | 2,488 | 0.7 | ||||
植林地・耕作地 | 170,824 | 46.3 | 170,824 | 46.3 | ||||
市街地その他 | 27,545 | 7.5 | 27,545 | 7.5 | ||||
計 | 70,424 | 19.1 | 99,817 | 27.1 | 198,369 | 53.8 | 368,610 | 100 |
カッコ内は植生帯のなかの内数。斜体の部分はデータを元にした推測。
「暖かさの指数」「寒さの指数」から見た植生一覧表
植生 | 亜熱帯林 | 照葉樹林 | 中間温帯林 | 落葉広葉樹林 | 針広混交林 | 亜高山帯林 | 高山植生 |
暖かさの指数 | 240〜180 | 180〜85 | 85以上 | 85〜45 | 60〜40 | 45〜15 | 15以下 |
寒さの指数 | 0 | 10から15以下 | 10から15以上 |
森の移り変わり(遷移)
以上、どんな条件の土地にどんな植生があるのかを「極相」を中心にして説明してきました。極相とは、気温・降水量その他の条件が変わらない限り永続的に続いていく植物群落のことです。例えば、照葉樹の森は、伐採もされず、山火事も起きず、気温や降水量も変わらなければ、1000年たっても1万年たっても、同じ森が続いていくはずです。照葉樹の森は、安定した極相林だからです。
極相林を構成する樹種は、南は照葉樹林から北は亜寒帯林まで、いずれも共通する特徴があります。それは、耐陰性の強い、つまり暗い場所でも成長できる植物である、ということです。森の中は暗いのですから、暗い中で成長できる木でなければ自分の木陰に自分の子孫を残すことはできないわけです。
もちろん、例外はあります。森林が成立しないような条件のところでは、耐陰性の強い植物が有利と言うことはありません。例えば高山帯のハイマツがそうです。あるいは、かろうじて森林は成立しても、極限の環境で生存できる樹木が極めて限られているところでは、その樹木が耐陰性が強いかどうかは重要な意味を持たなくなります。高山帯と亜高山帯の境界線上のダケカンバ林や、湿原近くのハンノキなどの拠水林、河原のヤナギ林などがそれにあたるでしょう。日本にはありませんが、乾燥地帯の灌木林なども同じです。
しかし、そういう植生の占める割合は、日本ではあまり多くはありません。日本では、大部分の土地が、自然状態のまま放置しておけば、耐陰性の強い木々の鬱蒼として安定した極相林になるはずです。
ところが、実際には極相林がそんなに長く安定して維持されるのは、かなり困難なことなのです。
そのいちばん大きな要因は人間活動です。古くは縄文の昔から現在に至るまで人間により森の伐採はずっと続いていました。それは、トータルの積み重ねで見れば、どんな自然災害よりも圧倒的な規模で森林にダメージを与えてきました。
しかし、まったくの自然状態でも、極相林はしばしば破壊に晒されてきました。自然状態でも山火事が起こることはありますし、台風や集中豪雨の風害や土砂崩れ、雪崩、火山の噴火で木々がなぎ倒されることもあります。
後述する青木ヶ原を作った富士山の噴火では、30平方キロもの面積を溶岩が焼き尽くし、埋め尽くしました。1954年の洞爺丸台風では、北海道で実に2200万立方メートルの樹木がなぎ倒された、と言われています。これは、面積に直すと4〜500平方キロの森林が根こそぎ倒れたという計算になります。年は違いますが、1959年の北海道での森林の伐採量は、700万立方メートルを少し超える程度だったそうですから、その3年分以上に相当します。自然の威力がいかにすさまじかったかが分かります。
そもそも、次のページで触れますが、世界の気温は常に変動し続けています。最終氷期は1万年前に終わったばかりです。氷期には、世界の気温は今より5℃から10℃ほども低かったのです。一般に高度が100m上がると気温は0.6℃下がるとされていますので、5℃下がれば、8〜900m、10℃下がれば実に1500m以上も植生帯が低地に移動することになります。極めて乱暴な表現ですが、それぞれの植生帯が一つから一つ半も下にずれたのと同じことになります。
つまり、最終氷期の最寒冷期(約2万年前)と現在で、同じ地点に同じ植生が分布している、という例は、日本では沖縄と小笠原を除けばまずほとんどないはずです。言い方を変えるなら、どんなに太古の昔から続いているように見える森でも、その歴史はおそらく2万年前よりは新しい、ということです。
さて、極相が破壊されると、その後はどうなるでしょうか。例えば照葉樹林がある程度の規模で破壊されたら、そのあとはどうなるのでしょう。
これは、どの程度の破壊か、によって異なっています。山火事や火山の噴火、あるいは土石流、地滑りなどで、植生が根こそぎ破壊された場合、そこにいきなり元と同じ種類の樹木が生えるのは、かなり難しいものがあります。とくに火山の噴火で溶岩に覆われてしまった場合は、植物の生存を支える土壌そのものが消滅してしまうため、樹木どころか植物が定着すること自体に時間がかかります。まず最初にその土地に生えるのは、コケやシダ、あるいはススキやササのような草本です。このような、裸地に真っ先に侵入する植物を「先駆植物」などと呼ぶことがあります。それから年月が経って土壌が形成されると低木が育ち、それからやっと高木が育ちます。
その高木にしても、いきなりカシやシイ、タブノキ、クスノキのような常緑広葉樹が生えるとは限りません。
照葉樹林の木々は、暗い林内でも成長できる代わりに、あまり明るすぎるところは好みません。育たないわけではないけれど、明るい場所を好む木に対しては不利なのです。しかも溶岩上の場合、土壌はまだまだ薄く、しかも溶岩には保水力が乏しいので、厚い土壌と湿り気が必要な照葉樹はますます不利です。そのような場合は、陽樹、つまり明るい場所を好み、やせて乾燥した環境に耐えられるアカマツなどがまず成長します。その元で土壌が更に厚く形成されてきて、初めて広葉樹が育つようになります。逆に、マツの仲間は暗い森の中ではよく成長することができないので、広葉樹が生長してくると、その林内に自分の子孫を残すことができません。つまり、限り照葉樹林のような暖かい気候でかつ土壌のよい条件の元では、アカマツは一代限りの樹木なのです。もちろん、土壌条件の非常に悪い場所では、アカマツが何代にもわたって子孫を残すこともあり得ますが。
山火事跡のように、植生は根こそぎ消滅しても土壌が残っている場合は、コケやシダ、ススキやササのような草本類と樹木がほとんど同時に成長を始めることが可能です。もちろん、出発は同時でも、成長の速度は草本類の方が速いので、最初は草原がまず優先することになります。樹種も、必ずしもマツのような乾燥した地味の貧弱な環境に耐える木ではなく、厚い土壌を必要とする広葉樹がいきなり生育することも可能です。ただ、日差しを遮るものはありませんから、暗いところを好む照葉樹にとっては、依然として不利な点が残ります。同じ広葉樹でも、クヌギやコナラなどの落葉性のナラの仲間は、照葉樹よりも明るいところを好むため、まずは、これらの木が成長することになります。そのクヌギやコナラの森の下、暗くなった林床に照葉樹林の木々が生長していく事情は、アカマツ林の場合と同様です。
ところが、クヌギやコナラなどの好む気象条件と照葉樹林の分布範囲は、まったくイコールではありません。コナラは北海道南部にまで分布しており、照葉樹林よりは多少寒い気候を好むようです。東京近辺など照葉樹林の中では割合に寒い地域では、照葉樹林の消えた跡にはクヌギやコナラの森ができると相場が決まっていますが、より温暖な地域では、例え明るい場所であってもクヌギやコナラより照葉樹の方が競争力に勝る場合が出てきます。そのような地域では、落葉広葉樹林を経ることなく、草地からいきなり照葉樹林が復活することがあります。房総南部や伊豆半島、九州南部などにそういう例が多いようです。
冷温帯広葉樹林では、高木の中でもっとも明るい場所を好み成長の早い遷移のトップバッターはシラカバです。あるいは、本来はもっと寒い場所の樹木ですがカラマツも明るい場所を好むので、冷温帯で遷移のトップバッターに立つ場合もあります。
コナラに近縁で、より寒冷な気候を好むミズナラがそれに続きます。もっとも耐陰性の強い、つまり暗いところで成長する樹種がブナです。従って、冷温帯の極相林はブナ、ということになります。けれども、確かに日本海側では純林に近いブナの森がよくあるのに対して、太平洋側ではブナはいつまで経ってもミズナラやその他の木と混交したままです。また、北海道では渡島半島以外はブナがないため、ミズナラが極相林の主役です。つまり、ミズナラは先駆植物でありながら同時に極相林にもなるのです。これは、ブナがある程度以上積雪がないと、発芽がうまくいかないためだと考えられているようです。
亜高山帯林では、ダケカンバやカラマツ、場合によってはドロノキ(ポプラの仲間)が明るい場所を好み、モミ属、トウヒ属が極相林となります。ただし、急峻な山では土砂崩れや雪崩などで植生が破壊されることが多く、また立地条件の不安定な場所、やせた土地、気温や積雪、風の強さなど極限の条件の場所が多いため、ダケカンバやカラマツがいつまで経っても優先している場所も少なくありません。
さて、同じ植生の破壊でも、先に触れた台風の風害のような場合、あるいは人間が高木だけを伐採したような場合は、破壊されるのはもっぱら高木に限られ、低木や、まして下草が消滅することはありません。このような場合は、溶岩に埋め尽くされた場合のように、植生の再生が一から始まるわけではなく、上記の遷移過程の途中からスタートすることになります。どこからスタートするかは、どこまでの植生が残っているか次第になります。
植生が完全に消滅してしまったところからの復元を「一次遷移」、下草など一部が残っている状態からの復元を「二次遷移」と言います。
植生が破壊されてからの一次遷移で極相林を回復するまでにかかる時間は、条件によって大きく違いますが、もっとも悪条件の溶岩に覆われた場合は、500年以上もかかるとも言われています。
富士山の山麓に青木ヶ原の樹海があります。これは、約1200年前の富士山の噴火によって流れ出た溶岩流の上にできたヒノキ、スギ、ツガ、モミなどの針葉樹の森です。標高1000m前後であり、高度的にも樹種から見ても、先の植生帯でいう中間温帯林の範疇に入りそうなのですが、実は1200年前にすべてを焼き尽くした溶岩流の上に森林が成立したのは、今からわずか300年余り前のことだと言われています。つまり、森林が再生するのに900年もかかっているのです。それも、最初に再生したのは、針葉樹の中でも特に明るい場所を好み貧弱な土壌に耐えるアカマツとカラマツの森だったそうです。それが比較的近年になって、針葉樹でも割合に暗い場所を好む樹種に置き換わってきました。
しかし、それでもまだ終着点ではないのです。
樹海の周囲の溶岩の影響を受けていない地域にはブナやミズナラなど冷温帯広葉樹林があること、樹海の中でも針葉樹の下には落葉広葉樹が育ってきていることから見て、青木ヶ原の樹海は、今の針葉樹林として安定するのではなく、最終的には落葉広葉樹林に置き換わるものと推定されています。
森林が成立してからだけでも300年以上、噴火がすべてを焼き尽くしてからだと、実に1200年も経過して、まだ終着点は遠いのです。実に気の長い話です。一度失われた森が元に戻るには、それほどの長い時間がかかるのです。