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2022年3月23日

共同発表機関のロゴマーク
ヒトと共に去ったチョウたち
~「廃村」から見た人口減少時代の生物多様性変化~

(筑波研究学園都市記者会、環境省記者クラブ、環境記者会、文部科学記者会、科学記者会、大学記者会(東京大学)同時配付)

※3.結果と考察 に誤記がありましたので修正しました。

2022年3月22日(火)
国立研究開発法人国立環境研究所
生物多様性領域
生物多様性評価・予測研究室
主任研究員 深澤圭太
 

   人の手によって維持されてきた里地里山の生物多様性は、人口減少にともなう土地放棄*1によって脅威にさらされています。里地里山の生物を効果的に保全するためには、どこでどのような種が脆(ぜい)弱であるかを明らかにする必要があります。
   東京大学、国立環境研究所、Team HEYANEKO、東北大学大学院/ライプニッツ淡水生態学・内水面漁業研究所の研究グループは、日本各地の34の廃村とそれらに近接する現居住集落の比較から、土地放棄がチョウ類に与える影響を明らかにしました。その結果、土地放棄によって多くの種が減少し、とりわけ低い気温を好む草原性のチョウ類が減少しやすいことがわかりました。そして、得られた推定結果から土地放棄がチョウ類に与える影響の大きさを地図化しました。
   本研究は、農山村の土地放棄が地球温暖化による影響に追い打ちをかける形でチョウ類を衰退させうることを示した初めての研究で、農山村景観の保全が気候変動下の生物多様性保全においても重要であることを示しています。なお、調査地の選定にあたっては廃村愛好家が取りまとめた廃村データベースを活用し、人口減少を「先取り」する調査地としての廃村に光を当てた研究となりました。
   本成果は、2022年3月23日付で英国王立協会紀要(Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences) に掲載されます。
 

1.研究の背景

 日本は人口減少の時代を迎え、2050年には現居住地域の2割が無居住化すると推計されています(国土交通省「国土のグランドデザイン2050」による)。その結果、各地の農山村において土地放棄が進み、草刈りなど人間の活動によって維持されてきた里地里山の生物が脅威にさらされています。里地里山は耕作地、雑木林、草地など多様な景観要素を含み、寒冷な最終氷期(7万年~1万年前)に広がっていた草原性などの生物の逃避地として、現在まで高い生物多様性を有しています。なかでも、草原性のチョウ類は土地放棄の影響を受けやすく、多くの種が絶滅危惧種に指定されています。効果的な保全地域の選び方等、里地里山のチョウ類を保全するための国家スケールでの戦略を検討するには、どのような種が土地放棄に対して減少する(ネガティブな影響)かあるいは増加する(ポジティブな影響)かを広い範囲で明らかにする必要があります。しかしながら、広い範囲でどの場所が放棄されたかを知ることは容易ではなく、適切な調査設計が困難でした。
 そこで本研究では、日本各地に存在する廃村*2に着目しました。廃村の位置や離村の履歴などに関しては、これまで愛好家による詳細な調査が行われてきました。本研究では、その情報を活用しながら日本各地で廃村とその周辺の居住集落のチョウ類の出現頻度を比較することで、以下の課題を検討しました。

①寒冷地に適応した種ほど土地放棄による減少の度合いが大きいか
②種の生息地のタイプ(草原、農耕地、市街地、森林等)によって土地放棄の影響の受けやすさが異なるか

 さらに、得られたデータからチョウの種ごとに土地放棄の影響を予測する手法を開発し、1km解像度で土地放棄がチョウ類にもたらすネガティブ・ポジティブな影響の大きさを地図化しました。

2.方法

 廃村愛好家が取りまとめた既存の廃村データベース*3*4*5に基づいて北海道から九州にかけて廃村が含まれる18地域(図1)を調査対象として選定し、計34の廃村集落(離村後8~53年)の放棄耕作地・放棄建物用地とそれらに近接する30の居住集落の耕作地・建物用地において、チョウ類の定点調査を実施しました。得られたデータから、チョウ類に対する土地放棄および年平均気温の影響(環境の変化に対する調査時間あたり出現率の増減の大きさ)を種ごとに推定し、土地放棄の影響と年平均気温の影響に相関があるか調べました。さらに、図鑑の記載をもとに各種が好む生息地タイプ(草原、農地、市街地、森林など11タイプ)を決め、土地放棄の影響が生息地タイプ間で異なるか検討しました。

調査対象18地域の位置図と調査対象廃村の例の写真
図1 調査対象18地域の位置(左)と調査対象廃村の例(右)。

 さらに、種ごとの土地放棄の影響を種の生息地タイプから予測する式を推定し、既存研究で得られているチョウ類70種の1kmメッシュ分布情報に当てはめました。そして、各1kmメッシュごとに分布する種について土地放棄のネガティブ・ポジティブな影響の大きさを積算し、それぞれ地図化しました。

3.結果と考察

 出現した43種のチョウのうち、キアゲハ、ヒオドシチョウクジャクチョウ、コヒオドシ、ツバメシジミ(図2)など13種で土地放棄のネガティブな影響が検出されましたが、ポジティブな影響が検出されたのはアオスジアゲハ、イシガケチョウ、イチモンジチョウの3種にとどまりました。なお、耕作地と建物用地の間で出現種に明確な違いはありませんでした。

土地放棄の影響が検出された種の例の写真。 左上:キアゲハ、右上:クジャクチョウ、左下:コヒオドシ、右下:ツバメシジミ
図2 土地放棄の影響が検出された種の例。
   左上:キアゲハ、右上:クジャクチョウ、左下:コヒオドシ、右下:ツバメシジミ

 種ごとの土地放棄の影響と年平均気温の影響には明瞭な正の相関がありました(図3)。このことは、土地放棄によって減少する種には寒冷地に適応した種が多いということを表しています。また、生息地タイプ別に比較すると、草原、農地、市街地を好む種がほかの生息地タイプに比べて土地放棄のネガティブな影響を受けやすいことがわかりました。一方、森林を好む種は必ずしも土地放棄のポジティブな影響を受けるとは限らないことがわかりました。

土地放棄の影響と年平均気温の影響の関係の図
図3 土地放棄の影響と年平均気温の影響の関係。それぞれの値は環境変化に対するチョウの出現率の変化の大きさを表す。1つの点は1種のチョウが受ける影響の推定値、灰色の十字線は推定の不確実性の大きさ(95%信用区間)を表す。破線の直線は土地放棄の効果と年平均気温の効果の回帰直線。

 土地放棄したときのネガティブ・ポジティブな影響の大きさを地図化した結果(図4)、九州・中国地方の山地部、中部地方~東北地方、そして北海道の広い範囲でネガティブな影響が大きいことがわかりました。ポジティブな影響も類似した分布ではあったものの、北海道や本州以南低地部ではより低い値となりました。両者の大小関係を調べると、日本の大半の場所で土地放棄によるネガティブな影響がポジティブな影響を上回ることがわかりました。

70種のチョウに対する土地放棄したときの影響の大きさを表した図
図4 70種のチョウに対する土地放棄したときの (a) ネガティブな影響の大きさ、(b) ポジティブな影響の大きさ、(c) ポジティブな影響 - ネガティブな影響。値は、各1kmメッシュに分布するチョウに対する土地放棄の影響の大きさの積算値。

4.今後の展望

 寒冷地に適応した種は地球温暖化に対して脆弱であり、将来の人口減少に伴う土地放棄の増加は同時に進行する温暖化による影響に追い打ちをかける形でチョウの多様性の脅威になると考えられます。地域における農山村景観の保全は、温暖化に対して脆弱な種の生息地を提供することになるため、将来の気候変動下での生物多様性保全においても重要であると考えられます。同様の評価を様々な分類群で行うことで、将来の人口分布の変化に応じた生物多様性変化の評価を行うことが可能となり、保全地域の選定に生かせるようになると考えられます。
 また、本研究は人口減少が生物多様性に与える影響を広い範囲で明らかにするための調査地として廃村に光を当てた先駆的な試みとなります。今後進行する人口減少と無居住化を「先取り」するモデルとして、廃村を舞台とした様々な研究が期待されます。

5.注釈と引用文献

*1 土地放棄:土地の利用およびそのための維持管理が停止されること。本研究では耕作放棄および建物用地の居住・利用停止を扱った。
*2 廃村:農山村の過疎化・集団移転、ダム建設、鉱山の閉山などさまざまな理由で人が住まなくなった集落。本研究では、農山村の廃村を対象とした(ダム湖に水没したものは除く)。広義では年間の一部の時期で無居住となった集落(冬季無人集落など)も含まれるが、それらは本研究の調査対象からは除いている。
*3 浅原昭生 (2010) 廃村と過疎の風景<4>「廃村千選」1 東日本編. HEYANEKO.
*4 浅原昭生 (2011) 廃村と過疎の風景<5>「廃村千選」2 西日本編. HEYANEKO.
*5 村影弥太郎 (2009) 村影弥太郎の集落紀行.
http://www.aikis.or.jp/~kage-kan/【外部サイトに接続します】(2020年2月27日アクセス)

6.研究助成

 本研究は環境研究総合推進費(S9)および科研費(16K16223, 21H03656)の支援を受けて実施されました。

7.発表論文

【タイトル】
Positive and negative effects of land abandonment on butterfly communities revealed by a hierarchical sampling design across climatic regions

【著者】
杉本直輝1, 深澤圭太2*, 浅原昭生3, 笠田実4,5, 松葉史紗子2, 宮下直1
1東京大学大学院農学生命科学研究科
2国立環境研究所
3Team HEYANEKO
4東北大学大学院生命科学研究科,
5ライプニッツ淡水生態学・内水面漁業研究所)
*責任著者

【雑誌】
英国王立協会紀要(Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences)

【DOI】
https://doi.org/10.1098/rspb.2021.2222【外部サイトに接続します】

8.問い合わせ先

【研究に関する問い合わせ】
国立研究開発法人国立環境研究所 生物多様性領域
生物多様性評価・予測研究室 主任研究員 深澤圭太
fukasawa(末尾に@nies.go.jpをつけてください)

【報道に関する問い合わせ】
国立研究開発法人国立環境研究所 企画部広報室
kouhou0(末尾に@nies.go.jpをつけてください)
029-850-2308

国立大学法人東京大学 大学院農学生命科学研究科
事務部 総務課 総務チーム 総務・広報情報担当
koho.a(末尾に@gs.mail.u-tokyo.ac.jpをつけてください)
03-5841-8179