生物多様性からみた二次的自然環境,特に二次植生の保護・保全に関する景観生態学的研究
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1997年10月
(代表者)
竹原 明秀岩手大学人文社会科学部助教授
三浦  修岩手大学教育学部教授
平吹 喜彦宮城教育大学教育学部助教授

目次
  1. 概要
  2. フロラ・データのデータベース化
  3. 地域の種多様性
    1. マクロ・レベルでの種多様性
    2. 都市化と帰化植物・植栽植物
    3. 地域種と種多様性
  4. 丘陵地における種多様性
    1. 丘陵地での地域種数
    2. ミクロ・スケールでの種多様性
  5. 地域の生物多様性への指標
  6. まとめ−二次的自然環境と人間活動の関係
  7. 文献


概要
 本研究は,宮城県内の既報学術調査報告書のフロラ・データをデータベース化し,「生物多様性」(特に種の豊かさを表す種多様性)を出現頻度が極めて少ない種「地域種」から捉えることを試みたものである。さらにひとつの丘陵地(里山)における「種多様性」の実体を異なるレベル(地域,群落,植分)で調査・検討し,景観生態学的見地から見た二次的自然環境と人間活動の関係を考察した。

1.フロラ・データのデータベース化
 宮城県内には国立公園1カ所,国定公園3カ所,県立自然公園7カ所があり,さらに県自然環境保全地域13カ所,緑地環境保全地域8カ所がそれぞれ指定されている。これらの指定地域の合計面積(2054.56km2)は県土の28.2%を占め,自然保護や環境保全が推進されていると共に,地形・植生・植物相・動物相などの総合的な学術調査が行われている。
 本研究では,これらの地域の中から現在までに調査が行われてきた24カ所(調査地域が明瞭である指定候補地も含む)と,国指定天然記念物の東北大学理学部附属植物園の合計25カ所(図1,詳細は 表1を参照 )を選び,報告書中にあるフロラ・リストを原資料とし,パソコン・ソフトを用いてデータベース化を行った。
 なお,データベース化にあたり報告書の信頼性(証拠標本の存在,自生か植栽かの記述など)や報告書間での統一(調査の頻度や精度,種の認識程度,学名・分類学的ヒエラルキーなど),調査年代などに大きな問題があり,可能な限りの統合化を進めたが,既存データを用いることへの問題点として残された。したがって,今回作成したデータベースは充実したデータベース作成のための基礎資料として位置づけたい。

2.地域の種多様性
 今回の資料分析に用いた調査地域( 表1)は,面積が最小8ha(御嶽山県自然環境保全地域)から最大40000ha(県立公園船形連峰)まででばらつきがあり,様々な空間レベルを網羅している。各地域で生育が確認された出現種数は284種(御嶽山県自然環境保全地域)から1107種(丸森町:阿武隈渓谷県自然公園(仮称)予定地)までで,平均662.2種であった( 文献参照 )。これらを合計すると25地域全体の総種数は2340種となり,これまでに宮城県から報告された種数の94.9%に当たり,宮城県のフロラ・データベースとしての有効性は高いといえる。
(1)マクロ・レベルでの種多様性
 同一群落における面積と出現種数の関係は,一般に面積が増加するにしたがい種数は増加するが,ある程度増加すると平衡状態に達することが知られている。今回の調査地域での面積と種数の関係は同一群落の場合と同様で,面積の増加につれ出現種数は増加し,あるところで平衡状態に達した(図2)。この場合の平衡状態に達する面積は5000ha前後で,その種数は900種前後であった。この数値は宮城県におけるフロラ的景観レベル(あるいは上位の生態系レベル)の最大単位として捉えることが可能といえる。
図2 調査地域の面積と出現種(自生種)数の関係
(2)都市化と帰化植物・植栽植物
 地域毎に出現した在来植物は275〜1014種で,全地域の在来種数は2106種,出現総植物に対する割合は90.0%であった( 表1)。残りは帰化植物(118種)と植栽植物(116種)で,帰化率(最大:仙台湾海浜県自然環境保全地域の8.4%)と植栽率(最大値:県民の森緑地環境保全地域)は仙台市近郊の都市域に接する地域(前述した地域と東北大学理学部附属植物園,県立自然公園松島など)で高く,人為的影響を受けている状況がフロラ的に示唆される。
(3)地域種と種多様性
 今回使用した調査報告書のフロラ・データを種毎に取りまとめることによって,その種が普通種であるのか,稀な種であるのかを判断することができる。ここでは種の出現頻度を20%ごとに区切った常在度(最大をX,最小をT)の割合を図3に示す。
図3 調査地域別の常在度構成比

 地域毎の常在度の割合は,面積が増加するにつれ常在度T(0.4〜28.8%:平均16.3%)が増加し,常在度X(18.3〜59.2%:平均28.5%)が減少する傾向にあった。一方,全地域(25カ所をひとつにまとめたもの)での常在度Tの割合は57.2%に対して,常在度Xは9.2%と小さく,常在度Tの存在が全地域の生物多様性を高める要因となっている。これは地域毎にみられる特性は小さいが,全体の特性は個別の特性を合算することによって決定されるためで,その値は必然的に高くなる。つまり,地域に固有な種(たとえば,常在度Tに属する種)の存在を認識することによって,地域の種多様性を表す一つの尺度となる。ここでは出現頻度が1回の種を「地域種」と呼ぶことにする。
 各地域の地域種数(植栽・帰化植物を含めた出現全植物)は0種(御嶽山県自然環境保全地域:自生種に対する割合を地域率とすると0%)から112種(栗駒国定公園:地域種率13.3%)までで,平均23.5種であった( 表1)。
 各調査地域の地域種数とそこに発達する植物群落などを比較,検討すると次のようなことが考えられる。最も地域種が多い栗駒国定公園では低山から高山までの植生域を包含しているためで,一方,単一の植生域からなる地域では地域種は少ない傾向となっている。同様に,特異的な地形や立地環境を持つ地域(たとえば,県立自然公園松島)でも地域種が多く,植物群落を含めた自然環境の多様性と地域種数との間に関連があることが示唆される。一方,原生的な植生からなる東北大学理学部附属植物園と植栽や植林などの人工林を主体とする県民の森緑地環境保全地域で地域種数を比較すると,前者は平均的であるのに対し後者は25地域中,二番目に大きな値であった。このことは原生的であるということだけでは地域の多様性が高いとは断言できず,植栽を含めた人為的影響を受けることによって新たな植物が付加され,種多様性が高まることを表している。しかし,ここで注意しなければならないことは地域種数と貴重な植物(レッド・データ・ブック種)の数は同じ判断基準とはならず,東北大学理学部附属植物園の貴重性が低いということではない。
 なお,全地域での地域種数は588種(総自生種数の26.5%)となり,県全体のフロラの多様性を高める要因となっている。

3.丘陵地における種多様性
 今回作成したフロラ・データベースは面積が様々で多様な植生域が含まれるため,その評価は極めて大きな空間スケール(マクロ・スケール)に対応するものとなっている。そのため,小さな空間スケール(ミクロ・スケール)での種多様性を解明するためには,同一地域での群落間や植分間での比較が必要となる。ここでは丘陵地を持つ地域15カ所を取り上げ,丘陵地における種多様性を再評価し,(仮称)東成田県自然環境保全地域候補地でミクロ・スケールでの種多様性を考察する。
(1)丘陵地での地域種数
 各地域の地域種数(自生種のみ)は1種(権現森緑地環境保全地域と蕃山・斉勝沼緑地環境保全地域)から62種(荒沢県自然環境保全地域候補地)までで,平均21.8種であった(表2)。

表2 丘陵地における出現種数と地域種数
調査地域御嶽山旭 山植物園東成田太白山翁倉山荒 沢権現森谷 山県民森釜房湖斉勝沼高 舘加護坊伊豆沼
面積(ha)
8
34
49
125
449
541
770
857
894
1045
1676
1942
2830
2896
5186
出現種数
284
302
757
520
711
440
635
632
531
764
709
651
895
706
697
自生種数
282
294
721
514
701
435
628
619
518
675
697
638
877
677
686
地域種数
2
11
36
7
20
15
62
1
11
19
27
1
50
19
46
地域率(%)
0.7
3.7
5.0
1.4
2.9
3.4
9.9
0.2
2.1
2.8
3.9
0.2
5.7
2.8
6.7

 これらの数値は25地域で抽出された数値と比較した場合,一様に増加すること(対象となる植物の区分が異なるため,県民の森緑地環境保全地域では減少)から,丘陵地は様々な植生域のフロラ的要素を持ち合わせていることがわかる。このことは地域種数が多い荒沢県自然環境保全地域候補地(ブナ林に接し,連続する)ではブナクラス域要素,高館・千貫山県自然環境保全地域(暖温帯域上部に位置する)ではヤブツバキクラス域要素がそれぞれ多種含まれているためである。このように宮城県における丘陵地は異なる植生域の接点に位置し,植生域にあまりとらわれいない種以外に,ほかの植生域要素がどの程度進出しているかが種多様性に大きく寄与しているといえる。しかし,植生域というマクロ・スケールとは別に,伊豆沼・内沼流域では水生植物が多種出現するために,地域種数は大きくなり,多様な立地環境(ここでは池沼や湿地など)の存在が重要な要因となっている。
(2)ミクロ・スケールでの種多様性
 (仮称)東成田県自然環境保全地域候補地(36ha)は仙台市中心部から北東に17q離れた大郷町にある丘陵地で,原生的なモミ林,二次植生のコナラ林,人工林のスギ植林・ヒノキ植林,湿生植物群落などの15型の植物群落からなり,典型的な里山である(表3)。

表3 東成田地域の群落別出現種数・出現回数別種数
群落名モミ林ハンノキ林コナラ林スギ植林ヒノキ植林マダケ林湿生植物群落浮葉植物群落早春植物群落崩壊地植生路傍植物群落放棄水田植生合 計
面積(ha)
4.4
0.1
4.6
17.2
2.8
0.1
1.4
0.5
0.3
4.6
0.1
0.1
36.1
面積(%)
12.2
0.2
12.7
47.7
7.6
0.2
3.8
1.5
0.8
12.8
0.1
0.1
100.0
調査枠数
14
2
6
17
5
3
12
4
5
5
5
9
87
全出現種数
106
56
54
217
91
40
25
2
40
70
62
56
376
枠当たりの出現種数
(最小値)
15
35
14
12
10
13
2
1
13
20
11
3
1
(平均値)
22.9
36.0
20.2
41.9
29.4
17.7
6.0
1.5
16.0
28.2
16.2
11.9
22.0
(最大値)
37
37
28
77
47
22
11
2
18
44
23
21
77
出現群落回数別種数
(1回)
11
10
2
61
6
4
7
1
10
14
17
20
163
(2回)
17
15
8
50
16
3
7
1
11
14
23
21
93
(3回)
33
11
13
54
29
9
5
0
10
15
8
8
65
(4回)
17
7
10
22
16
4
2
0
4
8
4
2
24
(5回)
14
4
11
16
12
11
1
0
3
6
1
1
16
(6回)
8
3
4
8
6
4
2
0
2
8
6
4
9
(7回)
3
3
3
3
3
2
1
0
0
2
1
0
3
(8回)
3
3
3
3
3
3
0
0
0
3
2
0
3

 植生調査された群落毎の出現種数は2種(浮葉植物群落)から217種(スギ植林)までで,全出現種数は376種であった。この数値はフロラ調査によって得られた520種の72.3%でしかなく,植生調査に不適な場所に種数を高める要素が存在していることがわかる。このことは植生調査が均質性を求めているのに対し,フロラ調査は多様性を求めているためで,調査・踏査方法が根本的に異なっていることを示唆している。
 出現群落回数別種数(種毎にどの群落に出現したのか,その回数を数え,回数別の種数を表したもの)を群落内で比較した結果,最も大きな値を持つ回数は多くの群落で3回以上で,2回はハンノキ林,路傍植物群落,放棄水田植生,1回はスギ植林であった(表3)。この回数は地域種と同義で,回数が少ない種が多いほど,その群落に特有な植物を多種保持していることを表している。つまり,スギ植林はそこ特有の種が多いことで,ほかの群落と比較し,高い種多様性を持っている。単純に出現種数を比較するのではなく,その内容を評価するに当たり,出現群落回数別種数から評価することも必要である。
 さらに同一群落内における出現枠数と種数の変化(図4)から,種の群落に対する寄与程度や種多様性,あるいは構成種のばらつき程度が判断できる。その判断基準として枠数1回の種数の全出現種数に対する割合を算出すると,モミ林と放棄水田植生では46%程度,コナラ林とスギ植林では36%前後であった。前者は後者にくらべ植分間でのばらつきが大きく,植分間のばらつきによって,群落の多様性を高めていることがわかる。
 以上のことから,群落間・植分間での出現種数を比較した結果,地域あるいは群落における種多様性の実体はそれぞれ異なっており,単一の判断基準ではなく,複数の尺度を用いて生物多様性を評価していかなければならない。

4.地域の生物多様性への指標
 一般にいわれているようにある地域に生活する生物(ここでは植物)を評価するに当たり,貴重種の有無はそれなりの根拠に基づくのであれば検討の価値は高い。しかし,これまで述べてきたように,ある地域の生物多様性を考える上で,貴重種という判断基準は次元が異なっている。また,そこに生活する生物の種数が多いという結果が調査で得られたとしても,ほかの地域に普通にみられる種で占められている場合には,その地域の地域性は低く,マクロ・スケールでの生物多様性に寄与する程度は低いといわざるおえない。つまり,ここで提示した地域種数は,地域の生物多様性にどの程度寄与しているかを表現する一つの尺度となっている。したがって,地域種には貴重種や稀産種とは異なるごく普通な種も多種含まれている。普通種といえども自然環境(地形や植生を含む景観を意味する)を示す指標性があり,地域の生物多様性の相対的評価を与えるだけの十分な存在理由を持ち合わせている。
 このように丘陵地の生物(種)多様性を考える上では,貴重種の提示に加え,その地域に必ず出現する地域種をも考慮に入れる必要があるといえよう。

5.まとめ−二次的自然環境と人間活動の関係
 地域の自然環境,特に生物的自然を評価する際,従来の環境アセスメントでは貴重種や高い自然度を持った植生の有無によって判断される傾向が強い。それによると人工的なスギ植林や二次的なコナラ林などからなる丘陵地では自然性が低く,特色のない地域という結論がなされる場合が多い。このような結果が導き出される背景には「人間活動=生物の生育・生息地の破壊」という単純な図式があり,絶対的で均質性を持った「原生的環境」を対極において議論がなされている。しかし,今回の結果から丘陵地においても地域種数は多く,また,スギ植林でも出現種数は最大で,低常在度の種数が極めて多い。このような原因はスギを植栽する場所が種数の多い沢筋であることもあるが,人間活動によって立地環境が複雑になり,新たな立地に植物が侵入したともいえる。人間活動を生物の生育・生息地の破壊と断定するのではなく,多様な生活環境を創出していると捉えれば,二次的自然環境と人間活動は両立することができる。ただ注意しなければならないことは,人間活動が生物の多様性を高める方向にあればよいが,自然環境の均質化による多様性の低下を招くようでは論外である。

6.文献
木村中外・藤田 卓(1979)県立自然公園二口峡谷の植物相.県立自然公園二口峡谷学術調査報告書,12-20.宮城県.
木村中外・藤田 卓(1980)県立自然公園気仙沼の植物相..県立自然公園気仙沼学術調査報告書,16-22.宮城県.
木村中外・藤田 卓(1981)県立自然公園松島の植物相.県立自然公園松島学術調査報告書,28-42.宮城県.
木村中外・藤田 卓(1982)仙台湾海浜県自然環境保全地域の植物相.仙台湾海浜県自然環境保全地域学術調査報告書,21-50.宮城県.
木村中外・藤田 卓(1983)栗駒国定公園の植物相.栗駒国定公園及び県立自然公園旭山学術調査報告書,16-29.宮城県.
木村中外・藤田 卓(1983)県立自然公園旭山の植物相.栗駒国定公園及び県立自然公園旭山学術調査報告書,131-135.宮城県.
木村中外・藤田 卓(1983)高館・千貫山県自然環境保全地域の植物相.高館・千貫山県自然環境保全地域学術調査報告書,21-64.宮城県.
木村中外・藤田 卓(1984)釜房湖県自然環境保全地域の植物.釜房湖県自然環境保全地域学術調査報告書,15-49.宮城県.
木村中外・藤田 卓(1985)太白山県自然環境保全地域の植物相.太白山県自然環境保全地域学術調査報告書,39-74.宮城県.
木村中外・藤田 卓(1986)谷山県自然環境保全地域の植物相.谷山県自然環境保全地域学術調査報告書,35-61.宮城県.
木村中外・藤田 卓(1988)蕃山・斉勝沼,権現森緑地環境保全地域の植物相.蕃山・斉勝沼緑地環境保全地域,権現森緑地環境保全地域学術調査報告書,33-65.宮城県.
木村中外・藤田 卓(1988)阿武隈渓谷県立自然公園(仮称)予定地の植物相(丸森町の植物相).阿武隈渓谷県立自然公園(仮称)予定地学術調査報告書,35-89.宮城県.
木村中外・小倉洋志(1976).県立自然公園船形連峰の植物.県立自然公園船形連峰学術調査報告書,25-36.宮城県.
木村中外・佐々木豊・藤田 卓(1989)翁倉山県自然環境保全地域の植物.翁倉山県自然環境保全地域学術調査報告書,21-47.宮城県.
Kurosawa,T., Tateishi,Y. & Kajita,T. 1995. Flora of Aobayama, wild vascular plants in the Botanical Garden of Tohoku University, Sendai, Japan. Ecological Review, 23: 111-170. 内藤俊彦・柴崎 徹・菅原亀悦・飯泉 茂(1992)伊豆沼・内沼の植物相と植生.伊豆沼・内沼環境保全対策に関する報告書,23-81.宮城県.
大柳雄彦・平吹喜彦(1994)加護坊・箟岳山環境保全地域の植物相.加護坊・箟岳山環境保全地域学術調査報告書,13-45.宮城県.
大柳雄彦・平吹喜彦(1997)(仮称)東成田県自然環境保全地域候補地の植物相.(仮称)東成田県自然環境保全地域候補地学術調査報告書,21-43.宮城県.
大柳雄彦・平吹喜彦・三浦 修(1993)県民の森緑地環境保全地域の植物相.県民の森緑地環境保全地域学術調査報告書,9-45.宮城県.
大柳雄彦・菅原亀悦(1991)船形山南西部の植物.県立公園船形連峰(船形山南西部)学術調査報告書,11-21.宮城県.
佐々木洋(1990)御嶽山県自然環境保全地域の植物・植生.御嶽山県自然環境保全地域学術調査報告書,15-60.宮城県.
菅原亀悦(1995)荒沢県自然環境保全地域候補地の植物相と植生.荒沢県自然環境保全地域候補地学術調査報告書,5-63.宮城県.
竹原明秀・大柳雄彦(1992)一桧山・田代県自然環境保全地域の植物相.一桧山・田代県自然環境保全地域学術調査報告書,79-117.宮城県.
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初版:2002年12月25日 最終更新:2003年6月6日