20200918京大生態研セミナー
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京都大学生態学研究センターセミナーにおける発表スライドです。
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20200918京大生態研セミナー
- 1. 小笠原における研究と実践 戦略的な外来植物管理 東京都立大学 東京都立大学 都市環境科学研究科 大澤 剛士<arosawa@tmu.ac.jp> 2020/9/18 京都大学生態学研究センター （オンラインセミナー） Tokyo Metropolitan Univ.
- 2. アウトライン • 前説（自己紹介） • 外来植物管理の基本的な考え方 • 実践に向けた研究 ギンネム Leucaena leucocephala
- 3. 前説 ⚫大澤 剛士 (Osawa Takeshi) ⚫東京都立大学 都市環境科学研究科 准教授 ⚫専門は生物多様性情報学 ⚫巨大データを使った広域的な生態学研究が 主な研究テーマ
- 4. 前説 生物多様性情報学？
- 8. 前説 インターネットを介して世界中の生物多様性情報を オープン化しようという国際的取り組み Global Biodiversity Information Facility (GBIF) GBIF (http://www.gbif.org/) JBIF (www.gbif.jp/v2/)
- 9. 前説 Osawa et al. (2020) Specimen based records and geographic locations of carabid beetles (Coleoptera) collected mainly by Dr. Kazuo Tanaka. Ecological Research. Osawa et al. （2017）「A crowdsourcing approach to collecting photo-based insect and plant observation records」Biodiversity Data Journal 5: e21271. Osawa et al.（2017）「Specimen records of spiders (Arachnida: Araneae) by monthly census for 3 years in forest areas of Yakushima Island, Japan」 Biodiversity Data Journal 5: e14789. 大澤・和田（2016）「市民参加による広域を対象とした生物調査の可能性- 近畿2府4県における駅のツバメ営巣調査結果およびデータ公開-」 Bird Research R1-R8. Osawa et al.（2015）「Agricultural land use 5- and 10-km mesh datasets based on governmental statistics for 1970 - 2005」Ecological Research 30(5):757. Voraphab et al.（2015）「Insect species recorded in sugarcane fields of Khon Kaen Province (Thailand) over three seasons in 2012」Ecological Research 30(3):415. Osawa（2013）「Monitoring records of plant species in the Hakone region of Fuji-Hakone-Izu National Park, Japan, 2001-2010 」Ecological Research 28(4):541. データ公開論文（データペーパー）データはCC BY
- 10. 前説 ・ 大澤剛士（2017）「オープンデータがもつ「データ開放」 の意味を再考する：自由な利用と再利用の担保に向けて」 情報管理 60(1): 11-19. ・ 大澤・岩崎（2016） 「環境科学分野における研究データのオープンデータ化の現状と課題」 環境情報科学 44-4:35-40. ・ 大澤・神保・岩崎（2014）「「オープンデータ」という考え方と、 生物多様性分野への適用に向けた課題」 日本生態学会誌 64(2): 153-162. ・ 大澤・神保（2014）「ビッグデータ時代の環境科学-生物多様性分野における データベース統合、横断利用の現状と課題-」統計数理 61:217-231. ・ 大澤・栗原・中谷・吉松（2011）「生物多様性情報の整備と活用方法-Web技術を用いた 昆虫標本情報閲覧システムの開発を例に-」保全生態学研究 16(2):231-241. データベース構築、オープンデータに関する解説、意見論文等
- 12. 前説 最近の研究成果 小笠原における外来生物の管理優先度を検討（現地調査＆データベース解析） Osawa et al. (2019) Facilitation of management plan development via spatial classification of areas invaded by alien invasive plant. Biological Invasions 21: 2067-2080. 災害防止に貢献する半自然環境を検討（データベース解析） Osawa et al. (2020) High tolerance land use against flood disasters: How paddy fields as previously natural wetland inhibit the occurrence of floods.. Ecological Indicators. 湿地性植物に安定的なハビタットを提供する水田の検討（データベース解析） Osawa et al. (2020) Paddy fields located in water storage zones could take over the wetland plant community. Scientific Reports. 文化的サービスの評価（現地調査＆データベース解析） Osawa et al. (2020) Specimen based records and geographic locations of carabid beetles (Coleoptera) collected mainly by Dr. Kazuo Tanaka. Nature Conservation.
- 14. • 前説（自己紹介） • 外来植物管理の基本的な考え方 • 実践に向けた研究例 ギンネム Leucaena leucocephala
- 15. 基本的な考え方 ・ 意図的、非意図的に人間の手によって運び込まれ、 本来の生息域外で定着している生物 ・ 明治時代以降に侵入してきたものを指すことが多い （日本の慣例で科学的根拠はない） オオクチバス（ブラックバス） Micropterus salmoides ミシシッピアカミミガメ Trachemys scripta elegans オオキンケイギク Coreopsis lanceolata ヒアリ Solenopsis invicta ● 外来生物とは？
- 16. 基本的な考え方 ● 外来生物法 簡単に説明すると・・・ ・ 国が「特定外来生物」ってのを決めるから、 それは飼っても運んでもダメ！ 野外にいたら駆除しましょう。 ・ 飼ったり運んだりしたかったら許可を得てね
- 18. 基本的な考え方 ● 外来生物による人間への不利益 １．生態系への被害 ex) 生物多様性の損失 ２．人間への直接被害 ex) 病気および媒介者の蔓延 ３．農業被害 ex) 農作物への被害 環境省 外来生物法 https://www.env.go.jp/nature/intro/2outline/invasive.html#sec3 人間にとっての不利益
- 20. 現場での”対策手法”と 広域的な”計画” Establishing strategic management plan for alien invasive plants in Ogasawara islands Osawa T(2020) Global Environmental Research 23: 21-28.
- 26. 基本的な考え方 ■現地スケール ■広域スケール ● 空間スケールごとで求められる知見が違う Barnett et al. 2007 Env. Monit. Ass. 132: 235-252 ・早期に発見できる手法 ・散発する情報を一元化 （地図化）する仕組み 補完関係 （情報を収集するという観点）
- 27. 基本的な考え方 ■現地スケール ■広域スケール ● 空間スケールごとで求められる知見が違う Foxcroft et al. 2009 Div. Dist. 15: 367-378 ・注意すべき種の選定（スクリーニング） ・モニタリング、対策の設計 ・実際の対策手法 補完関係 （実際に対策するという観点）
- 28. 基本的な考え方 実践には両方の視点が必要 BUG WORK ■現場の作業 BIRD VIEW ■広域の計画 Osawa T(2020) Global Environmental Research 23: 21-28.
- 29. 基本的な考え方 Osawa T(2020) Global Environmental Research 23: 21-28. アカギ Bischofia javanica ギンネム Leucaena leucocephala モクマオウ Casuarina equisetifolia 小笠原で著名？な侵略的外来植物3種 「管理（駆除）手法」と「広域計画」 これらの現状をレビュー ダ鳥獣ギ画
- 30. 基本的な考え方 Osawa T(2020) Global Environmental Research 23: 21-28. 駆除方法：薬剤処理+物理処理 広域計画：繁殖特性を考慮した予測地図 →管理優先度の視覚化 駆除方法：物理処理+薬剤処理 広域計画：今日紹介します 駆除方法：薬剤処理 広域計画：未 アカギ Bischofia javanica ギンネム Leucaena leucocephala モクマオウ Casuarina equisetifolia ダ鳥獣ギ画
- 31. • 前説（自己紹介） • 外来植物管理の基本的な考え方 • 実践に向けた研究 ギンネム Leucaena leucocephala
- 33. 研究紹介
- 35. ノヤギを駆除した無人島で 何が起こったのか？ Eradication of feral goats enhances expansion of the inv asive shrub Leucaena leucocephala L. on Nakoudo-jima, an oceanic island Osawa T., Hata K, Kachi N (2016) Weed Research 56 (2), 168-178
- 37. ノヤギとギンネム 片方だけ駆除したら、 もう片方が大繁殖 ● 外来生物問題のややこしさ Zavaleta et al. (2001) TREE 16: 454-459 いらすとや
- 38. ノヤギとギンネム ノヤギ： 家畜として導入 戦後（引き上げ後）に野生化 ギンネム： 資材等を目的に導入 その後逸脱 ともに生態系に悪影響 節食 ● 小笠原における外来生物対決 いらすとや 外来種 外来種
- 44. 結果
- 45. ノヤギとギンネム 裸地：ヤギ存在化で増加 不在下で減少 森林：ヤギ存在下で減少 根絶後、少ししてから増加 草地：ヤギ存在下で現象 根絶後すぐ増加 その後減少 ヤギ根絶後、裸地は草地に、 その後森林に入れ替わる ● 結果１：空間データ 裸地比率 森林比率 草地比率 ヤギ在 ヤギ不在 ヤギ在 ヤギ不在
- 46. ノヤギとギンネム 46 32 / 115地点でギンネム優占 12の100mメッシュで優占 ● 結果２：フィールドデータ
- 47. ノヤギとギンネム ● 結果3：空間データ+フィールドデータ ギンネム優占メッシュの草原 ギンネム優占メッシュの森林 ギンネムなしメッシュの森林 ギンネムなしメッシュの草原 ヤギ在 ヤギ不在 ヤギ在 ヤギ不在 ギンネムが優占するメッシュは 土地被覆の変化傾向が顕著
- 50. ダ鳥獣ギ画 何とかしなければ！
- 51. ギンネムの駆除に向けた 戦略立案 Facilitation of management plan development via spati al classification of areas invaded by alien invasive plant. Osawa T, Akasaka M, Kachi N (2019) Biological Invasions 21: 2067-2080.
- 55. ギンネムを管理する Q. 空間的にどう配分しよう？ 目指すゴールは対象種の根絶！ 少なくとも分布拡大を抑制 ゴールに向けて、限られた労力を ● 放っておいたら分布を拡大する外来生物 どうするべきか？
- 58. ギンネムを管理する １．気合いいれて全力で駆除 ２. 抑制を目指す ３．放っておく（監視） 重要地域に１を配分 次に重要なとこに２を配分。 ● 適切な労力配分（案） 大澤・川野（2019）保全生態学研究 24: 125-134.
- 60. さて、どうしようか ダ鳥獣ギ画
- 61. ギンネムを管理する ● 外来生物の侵入プロセス 侵入 定着 拡散 侵入が人為を介する。その後は 生物の一般的な分布拡大プロセス ダ鳥獣ギ画
- 62. ギンネムを管理する ハビタットの質 Habitat suitability（H） →個体群サイズの拡大に貢献 種子等の供給 Propagule supply(P) →個体群の存続に貢献 現在の生育維持にも重要な役割！ ● 侵入後の分布拡大要因
- 65. ギンネムを管理する １．全力投球で駆除を目指す ⇒ ２．そこそこ労力で抑制を目指す ⇒ ３．監視というか放置 ⇒ 個体群拡大、侵入圧ともに大 どっちかの要因が大 どっちもたいしたことない ※ どこにどれを配分するかの 決定は管理者が行うべし これは例 （個体群拡大）Habitat suitability （侵入圧）Propagule supply ● 労力配分の指針
- 67. ギンネムを管理する Presence H&P Good H: Good, P: Bad H: Bad, P: Good H&P Bad 各クラスを定量的に示せれば ゾーニングの基準になる！ （/ Absence） ⇒個体群拡大、侵入圧 ⇒侵入圧 ⇒個体群拡大 H: Habitat suitability （個体群拡大） P: Propagule supply （侵入圧）
- 68. ギンネムを管理する 野外で分離するのは不可能（に近い） でもモデルなら・・・？ ● 外来生物の分布拡大要因 ハビタットの質 Habitat suitability（H） →個体群サイズの拡大に貢献 種子等の供給 Propagule supply(P) →個体群の存続に貢献
- 70. ギンネムを管理する H（ 物理環境 ） P（周囲からの移入） 在/不在~ 物理環境 + 周囲からの移入 ● 生息適地モデルの構築
- 73. 結果
- 74. ギンネムを管理する AUC=0.912 在/不在~ 物理環境 + 周囲からの移入 ● 生息適地モデルの構築：フルモデル この場合、矢印のメッシュの Pは３になる ・平均標高 ・平均傾斜 ・海岸線からの距離 一般化線形モデルによるロジスティック回帰 実際のあてはめには交互作用項も設定 モデルアベレージング（詳細は割愛） 高い予測力を持つ 統計モデルが構築できた
- 75. ギンネムを管理する ● 生息適地モデルの構築：サブモデルに分割 H（ 物理環境 ） P（周囲からの移入） 在/不在~ 物理環境 + 周囲からの移入 注目し���いプロセスの項に平均値を代入
- 76. ギンネムを管理する ● サブモデルを用いて現状分布をクラス分け H（ 物理環境 ） P（周囲からの移入） 1. 分布データと各プロセス値を重ねる 2. 両プロセスが上位25%以上をクラス１ 3. 片方のプロセスのみ上位25%をクラス2, 3
- 77. ギンネムを管理する ● クラス分けの結果 クラス1: ９メッシュ クラス2: 16メッシュ クラス3: 16メッシュ / 101