20210903横国セミナー（水田Eco-DRR）
- 1. 生態系を利用した防災・減災と 生物多様性保全の両立 生態系機能を 引き継ぐ土地利用 2021/9/3 横浜国立大セミナー 東京都立大学 都市環境科学研究科 大澤 剛士 東京都立大学 Tokyo Metropolitan Univ.
- 3. Ecosystem Based Disaster Risk Reduction (Eco-DRR) （環境省） 「生態系を活かした防災、減災」 前説
- 7. Eco-DRRの考え方 (Nakamura et al. 2020) 人工物は、想定規模までは完璧に防御 それを超えると無力になる 生態系は完璧な防御は望みにくいが 粘り強い防御を実現する 生態系による防御（Eco-DRR）と 人工物（防災ダム等）��よる防御 との違い
- 8. Eco-DRRの考え方 (Onuma and Tsuge 2018) 生態系は、その粘り強さから 想定を超えた被害を緩和する：GI2 生態系は、その粘り強さから 発生抑制を底上げする：GI1 生態系と人工物を組み合わせた 防災・減災の考え方
- 10. Eco-DRRの考え方 (Nakamura et al. 2020) 既存の人工防災インフラに加え、 生態系防災（GI1）と減災（GI2）を 組み合わせるのがベストか
- 13. 研究紹介1 元・湿地水田が 洪水発生を抑制する Osawa, Nishida, Oka(2020) High tolerance land use against flood disasters: How paddy fields as previously natural wetland inhibit the occurrence of floods. Ecological Indicators 106306 防災
- 14. 研究紹介1: GI1 ● 自然生態系と攪乱耐性 (Bradshaw et al. 2007; Ferrario et al. 2014) 生態学的 resilience 自然生態系は攪乱耐性が高い 気候変動へも対応できる (Martin and Watson 2016)
- 15. 研究紹介1: GI1 (Riggio et al. 2020) 緑が「人為の影響小」 自然生態系は世界的に激減 代わりに増加する”半”自然 ● 自然生態系と攪乱耐性
- 16. 研究紹介1: GI1 ● “水田”という半自然環境 ・モンスーンアジアの主要な農業形態 ・湿地の代替ハビタット ・食料生産以外にも様々な機能 （生態系サービス） (Matsuno et al. 2006; Natsuhara 2013; Katayama et al. 2015)
- 19. 方法
- 24. 研究紹介1: GI1 ● 方法（地形データ） 50mDEMから作成 ・50m DEM ・累積流量（FAV） ⇒凹地は高くなる値 これを“湿地度”の指標に
- 27. 研究紹介1: GI1 目的変数： 2006-2017の間の洪水発生回数 （海無し件のみ：陸水由来の被害のみを対象） ・市町村に溜まる理論的な水の量 ・うち森林被覆が占める値 ・うち水田被覆が占める値 ・うち都市被覆が占める値 ・うち開放水面が占める値 ・ダム、堤防の数（防災インフラ） 説明変数： 各プロファイル 注目 グレーインフラ 統制要因 統制要因 水害統計から取得 統計モデル：階層ベイズモデル ランダム切片＆傾�� ランダム効果に市町村
- 28. 研究紹介1: GI1 目的変数： 市町村を単位とした地すべり、土石流の生起（2006-2009） （海無し件のみ：陸水被害のみを対象） 土砂災害・雪崩メッシュデータ＠国土数値情報 メッシュと市町村ポリゴンを重ねて作成 統計モデル：階層ベイズモデル ランダム切片＆傾き ランダム効果に市町村 ・市町村に溜まる理論的な水の量 ・うち森林被覆が占める値 ・うち水田被覆が占める値 ・うち都市被覆が占める値 ・うち開放水面が占める値 ・ダム、堤防の数（防災インフラ） 説明変数： 各プロファイル 注目 グレーインフラ 統制要因 統制要因
- 29. 結果
- 30. 研究紹介1: GI1 洪水回数 ~ log(水田被覆の累積流量合計) + log(森林被覆の累積流量合計） + log(都市被覆の累積流量合計) + log(全累積流量合計) + 開放水面 + ダム、堤防数 統計モデル：階層ベイズモデル ランダム切片＆傾き ランダム効果に市町村 青は負の影響 赤は正の影響 黒は影響なし ダム、堤防は効果なし 水が溜まる場所に水田があると発生抑制
- 31. 研究紹介1: GI1 地すべりの生起~ log(水田被覆の累積流量合計) + log(森林被覆の累積流量合計） + log(都市被覆の累積流量合計) + log(全累積流量合計) + 開放水面 + ダム、堤防数 統計モデル：階層ベイズモデル ランダム切片＆傾き ランダム効果に市町村 ダム、堤防は効果なし 水が溜まる場所に水田があると発生抑制 青は負の影響 赤は正の影響 黒は影響なし
- 32. 研究紹介1: GI1 土石流の生起~ log(水田被覆の累積流量合計) + log(森林被覆の累積流量合計） + log(都市被覆の累積流量合計) + log(全累積流量合計) + 開放水面 + ダム、堤防数 水が溜まる場所に水田があると発生抑制 統計モデル：階層ベイズモデル ランダム切片＆傾き ランダム効果に市町村 ダム、堤防は効果なし 青は負の影響 赤は正の影響 黒は影響なし
- 34. 研究紹介2 元・湿地水田が 発生した洪水の被害を緩和する Osawa T, Nishida T, Oka T (2021) Potential of mitigating floodwater damage to residential areas using paddy fields in water storage zones. International Journal of Disaster Risk Reduction 62: 102410. 減災
- 38. 研究紹介2: GI2 被害規模 （総浸水面積） 建物用地（都市域）への浸水 農用地への浸水 ● 水害統計データを精査 被害規模の一つの指標”浸水面積” これに内訳があった
- 42. 方法
- 45. 研究紹介2: GI2 ● 方法（地形データ） 50mDEMから作成 ・50m DEM ・累積流量（FAV） ⇒凹地は高くなる値 これを“湿地度”の指標に
- 48. 結果
- 52. 研究紹介3 元・湿地水田は湿地性植物群集を 安定的に存続させる Osawa, Nishida, Oka(2020) Paddy fields located in water storage zones could take over the wetland plant community. Scientific Reports 14806.
- 53. 研究紹介3: もと湿地水田の植物群集 ● 土地利用と生物多様性 (Halme et al. 2013) ・土地利用の変化は種多様性だけでなく 群集の形成にも影響する いらすとや
- 54. ・群集の形成は、”入れ子形成”と “入れ替わり” 2つのプロセスで説明 （Baselga 2010） A, B, C, D, E, F, G, H B, D, F, H L, M, N, O ● 土地利用と生物多様性 研究紹介3: もと湿地水田の植物群集
- 55. ● 入れ子と入れ替わりの組み合わせ A, B, C, D, E, F, G, H B, D, F, H L, M, N, O 入れ子構造 入れ替わり構造 現在成立している群集は 理論的にこうなっている 時間軸 研究紹介3: もと湿地水田の植物群集
- 56. ・長く維持されてきた土地利用は 入れ替わりが少ない （Cousins & Eriksson 2002） ・改変された土地利用でも 過去の土地利用の影響が残る場合も (Koyanagi et al. 2009) ● 群集形成と土地利用 研究紹介3: もと湿地水田の植物群集
- 58. 現存する水田の多くは 様々な改変、変化に晒されている →これも群集形成に影響？ (Osawa et al. 2013; 2016) ● “水田”の現状 区画整理、圃場整備された農地 放棄された農地 研究紹介3: もと湿地水田の植物群集
- 60. 方法
- 61. ● 方法（群集データ） ・農環研のSleeping Data ・利根川流域の水田モニタリング ・32カ所の水田で植生調査 ・2002年、2007年、2012年の3回 研究紹介3: もと湿地水田の植物群集
- 63. ● 方法（群集データ） t年とt+x年の共通種 / t+x年の種 →この値が大きいと入れ子構造 この値が小さいと入れ替わり A, B, C, D, E, F, G, H B, D, F, H 入れ子構造 / L, M, N, O 入れ替わり構造 A, B, C, D, E, F, G, H / 研究紹介3: もと湿地水田の植物群集
- 64. ● 方法（土地被覆データ） 区画整理率を 圃場整備の指標として利用 Osawa et al. (2016) Land Use Policy 54: 78-84 https://www.maff.go.jp/j/tokei/porigon/ 研究紹介3: もと湿地水田の植物群集
- 66. 結果
- 67. 湿地性種入れ子率（2002-2007）~ log(水田被覆の累積流量合計) + 圃場整備率 統計モデル：一般化線形モデル オフセット利用 青は負の影響 赤は正の影響 黒は影響なし 圃場整備率が高いと入れ子率が下がる 元湿地水田は湿地性種の入れ子率が高い ※ 全種、湿地性種以外では元湿地の効果は検出されず 圃場整備は全てのパタンで負の影響 研究紹介3: もと湿地水田の植物群集