「自然をいかした川づくり」に関する研究報告

渡良瀬遊水地における植生区分と面的図化について
Classification and mapping of vegetation at Watarase Retarding Basin

研究第一部

主任研究員

飯島

正典

研究第一部

次

長

児玉

好史

研究第四部

主任研究員

富沢

美和

い

で

あ

㈱

柏原

聡

い

で

あ

㈱

安間

智之

ア

航

㈱

塚本

吉雄

ア

ジ

測

渡良瀬遊水地は、約 33km2 の面積を有するわが国最大級の遊水地であり、利根川水系の治水及び利水上の要の施設として機能する一方、全国でも有数な大規模の低層湿原（湿地）として位置づけられ、ヨシ原を基盤とする豊かな自然環境を形成するなど多様な動植物の生育・生息の場となっている。
しかしながら、かつての遊水地の自然環境と比較すると、池沼・湿地などの減少や開水面の周辺に広いエコトーンを伴ったかつての景観は、今日の渡良瀬遊水地では殆ど見られなくなり、環境の劣化も指摘されるようになっている。そのため、今後、渡良瀬遊水地の自然環境を如何に保全・再生していくかについて検討を行う
必要がある。
本研究は、渡良瀬遊水地の自然環境を保全・再生していくための基礎資料を得るため、平成 17 年度に実施
した植生と基盤環境条件に関するベルトトランセクト調査結果から、渡良瀬遊水地の生態系ハビタットの基盤となる植生区分の分析を行い、渡良瀬遊水地の第２調節池において植生の面的図化の解析を試みた。その結果、湿性の高茎草本群落のヨシやオギが優占する植生区分の面的図化を行うにあたっては、ヨシ系とオギ系に分けて、基盤・物理環境データを用いた解析を行うことで、解析の精度をあげることができた。
キーワード：ヨシ・オギ、植生区分、TWINSPAN、決定木、標高、地下水深、地下水変動、ハイパースペクトル
The Watarase Retarding Basin has a surface area of about 33 km2 and is one of the largest retarding basins inJapan. Besides playing a key role in flood control and water utilization in the Tone River System, the Watarase
Retarding Basin is positioned as one of the major low moors (wetlands) in Japan and provides habitat for a wide
variety of plants and animals by forming a rich natural environment founded on reed beds.
Compared with what used to be, however, the present Watarase Retarding Basin has smaller numbers and areas ofponds and wetlands, and the old landscapes formed by open water surfaces surrounded by large ecotones have mostly
vanished. It has been pointed out that the environment of the retarding basin has degraded. It is therefore necessary
to conduct studies on how the natural environment of the Watarase Retarding Basin can be conserved and restored.
In this study, in order to obtain basic information necessary for the conservation and restoration of the Watarase
Retarding Basin, the types of vegetation functioning as the foundation for the ecosystem habitat of the retarding
basin were analyzed on the basis of the results of a 2005 belt transect survey on vegetation and fundamental
environmental conditions, and an analysis was performed for vegetation mapping of Regulating Reservoir No. 2 of
the Watarase Retarding Basin. As a result, the accuracy of analysis for the mapping of vegetation types dominatedby the common reed and the silver banner grass, both of which are tall hygrophytic herbaceous plants, wasenhanced by analyzing the fundamental and physical environmental data for the common reed and the silverbanner grass separately.
Key words: common reed and silver banner grass, vegetation type, TWINSPAN, decision tree, elevation,
groundwater depth, groundwater fluctuation, hyperspectrum－ 64 －

リバーフロント研究所報告

１．はじめに
渡良瀬遊水地は、約 33km2 の面積を有する我が国最渡良瀬川

大級の遊水地であり、利根川水系の治水及び利水上の第18号

2007 年 9 月

巴波川

要の施設として機能する一方、我が国を代表する広大なヨシ原を基盤とする、多様な動植物の生育・生息の第３場となっている。
しかしながら、かつての遊水地の自然環境と比較す
ると、池沼の減少、地下水位の一時的低下などによる

第２湿地の乾燥化が進行している。このため、開水面の周辺に広いエコトーンを伴ったかつての景観が殆ど見られなくなり、湿地環境の多様性の減少なども指摘されるようになっている。以上のことから、今後、渡良瀬遊水地の治水、利水の整備の方向性を踏まえつつ、渡良瀬遊水地の自然環境を如何に保全・再生していくかについて検討を行ってきている。

思川第１

平成 17 年度は、渡良瀬遊水地の土地改変、迅速図
区分、地形分類、ヨシ焼の有無等の様々な立地特性等を網羅するようにベルトトランセクト調査を実施した

ベルトトランセクト（図－１）。さらに本調査結果をもとに、多様な生物群
集の生息基盤となっている植生の成立条件に関する検討を行った。

ベルトトランセクト

平成 18 年度は、渡良瀬遊水地の自然環境を保全・

図－ 1

再生していくための基礎資料を得るため、平成 17 年
度の調査検討結果を基に、渡良瀬遊水地の生物・生態
系ハビタットの基盤となる植生区分の定量的な解析を行い、第２調節池において植生区分の面的図化を試みた。

渡良瀬遊水地・調査地、調査測線

３．植生区分と各区分の成立条件
渡良瀬遊水地における植物群落組成に基づく定量的な解析と、季節的な変遷状況を考慮した上で、植生区分を行い、各区分を成立させている主な環境条件を定

２．渡良瀬遊水地の概要

量的に抽出した。

渡良瀬遊水地は利根川の中流部に位置し、渡良瀬川、思川、巴波川の３河川が合流する地点にあり、遊水地

植生区分から各区分の面的図化までの解析フローを
図－２に示す。

の下流で利根川が合流している。
渡良瀬遊水地には、第 1 調節池～第 3 調節池までの調節池があり、洪水時にはこれらの調節池に自然越流
により洪水が流入し、下流への流量が調節されている。

植生区分の面的図化

植生区分の実施

毎年 3 月にはヨシ焼きがほぼ全域にわたって行われﾊｲﾊﾟｰｽﾍﾟｸﾄﾙ
分析による
ヨシ系・オギ系
分布ており、広大なヨシ原が維持される一要因となってい(る。
平成 17 年度のベルトトランセクト調査では、ヨシ－カサスゲ群落などのヨシ優占群落、オギとヨシの混)生するオギ－ヨシ－コウヤワラビ群落、オギ群落等の高茎草本群落、ケナシチガヤ群落等が確認された。
なお、渡良瀬遊水地のベルトトランセクト調査解析
等に関する詳細は、前報であるリバーフロント研究所
報告第 17 号

2006 年 9 月を参照されたい。

－ 65 －

図－ 2

解析フロー

「自然をいかした川づくり」に関する研究報告

３－１

植生区分の検討ととしたが、春季に同一の植生に区分されたコドラー

植生区分は、平成 17 年度のベルトトランセクト調

トが夏季、秋季には必ずしも同じ植生に区分されると査の結果からTWINSPAN分析によって区分した。こは限らない。そこで季節的変遷も同様なコドラートをれらの区分結果を基に、各コドラートの季節的な植生

まとめ、その植生が成立する物理環境条件を抽出こと

遷移の状況を考慮した植生区分を行い、各植生区分のにより、散らばりの少ない条件を抽出できるものと考特徴について整理を行った。

えた。その上で、植物の重要な種の出現状況が同様な

定量的な植生区分を行う対象とする植物群落は、ヨシやオギの優占する植生区分で、渡良瀬遊水地において特に面積が広いこと、絶滅危惧植物を含む多様な植物種が生育すること、ヨシとオギの分布は連続的であり、かつ、オギ群落が湿性タイプと乾性タイプがあり、定性的な区分が困難なことからヨシとオギの優占する
８タイプの植生について検討を行った。

植生区分を括ることで、８つのタイプにグルーピング
した（図－３）。
以下では、こうして区分した各タイプを成立させる
物理環境条件を抽出することにした。

３－２

主要な植生区分の物理環境

季節的な変遷を考慮してグルーピングした植生区分①TWINSPANによる区分結果について、植物出現状況や物理環境データについての

平成 17 年度のベルトトランセクト調査結果から、 特徴を整理するために定量的な解析を行った。
解析は、
スゲ・ヨシ・オギ・その他群落グループの群落組成を

分散分析及び決定木によって行った。以下に、その解TWINSPANにより分析し、植生区分を行った。その析結果を示す。

結果、春季の植生は 16 タイプ、夏季・秋季の植生は

1）分散分析

それぞれ 8 タイプに区分された。（リバーフロント研究所報告

第 17 号

2006 年 9 月参照）

面的な分布を把握することが可能であると考えられる項目（ヨシ密度、標高、地下水深（標高－地下水位））②植生区分の方法と結果について、季節的な変遷を考慮した植物群落ごとに整

渡良瀬遊水地の植生は、ヨシ・オギが伸長途上であ理し分散分析を行った。分散分析の対象は、平成 17

る春季には、様々な植生に区分されるが、夏季、秋季

年度に行われたベルトトランセクト調査におけるコドにはヨシ・オギの伸長に伴う光条件の変化等に伴う種

ラートのうち、必要データがそろっているコドラートの出現状況の変化により、区分される植生タイプも少とした。各項目の箱ひげグラフを図－４に示す。

なくなっている。春季の区分をベースに区分を行うこヨシ－オギ群落

春

オギ
優占1

オギ
優占2

ヨシ優占

H

I

J

14

夏

秋

108
122 D1E1 122

K

40,36

11

のうち、各植生の季節変化に当てはまるコドラートの数を表している。

チガヤ群落

L,M,N,O

P,Q

F

15,7,0,0

K 23

S 76

ランセクト調査で実施したコドラート

ヨシ－カサスゲ群落

1,3,6,276 D2

図中の数値は平成 17 年度のベルトト

ヨシ群落

T,U

記号
Ａ
Ｂ
1
Ｃ
2
1
Ｄ
2
1
Ｅ
2

図－ 3

3,7,6,0

52,6

M 22

P 74

45

P 74

7

－ 66 －

G

8

2

18

G 10

C1 18

F 7

G 8

E2 32

記号
Ｎ
Ｏ
Ｐ
Ｑ
Ｒ
Ｓ
Ｔ
Ｕ
Ｖ

ヨシ－アゼスゲ群落

B

F7

植物名称
記号
植物名称
アゼスゲ群落Ｆ
ケナシチガヤ群落
オギ－ハナムグラ群落
Ｇ
オギ－メドハギ群落
オギ－アゼスゲ群落（シロネ多）Ｈオギ－ヌマアゼスゲ群落（スギナ多）
Ｉオギ－コヒロハハナヤスリ群落Ｊ
ヨシ－セイタカアワダチソウ群落
オギ－コウヤワラビ群落（オギ多）（オギ少）Ｋヨシ－コウヤワラビ群落
オギ群落（ヨシ少）Ｌヨシ－コアカザ群落（ヨシ多）
Ｍ ヨシ－ハンゲショウ群落

季節的な変遷を考慮した群落区分の結果

オギ湿性群落

A

8

4

R

V

3

4,9,1

C2 15

R 14

R 17

植物名称
ヨシ群落
ヨシ－ヤエムグラ群落
ヨシ－カサスゲ群落
ヨシ－カサスゲ－ハンゲショウ群落
ヨシ－アゼスゲ群落
ヨシ－オギ－コウヤワラビ群落
ヨシ－カナムグラ群落
ヨシ－トキホコリ群落
チゴザサ群落リバーフロント研究所報告a）ヨシ密度（1m2 あたりのヨシの本数：8 月調査）
箱ひげグラフでは、ヨシが優占する区分はオギが優占する区分よりも当然のことながらヨシ密度が高い
傾向がみられる。また、ヨシが優占する区分の中でに対して有意な差を示しており、ヨシ－オギ群落（オギ優占 2）（I-D1-E1）は、その他のオギが優占する区分と地下水深によって有意に差があった。
80.0

果※１、ヨシ群落（LMNO-KM-TU）はその他のヨシが60.0
ヨシ 密度(本/ｍ2)

70.0

優占する区分と比較してヨシ密度が有意に高いといえる。ヨシ－カサスゲ群落（PQ-P-P）もヨシ－アゼスゲ
群落（ARV-C2R-R）を除くすべての群落と有意な差を

50.0
40.0
30.0

【 凡 例 】

20.0

最大値
75%値

10.0
0.0

ヨシ
群落

ヨシ－
カサ チガヤ
スゲ 群落
群落

オギ湿性
群落

ヨシ－
アゼ
スゲ
群落

ヨシ
群落

ヨシ－
カサ チガヤ
スゲ 群落
群落

オギ湿性
群落

ヨシ－
アゼ
スゲ
群落

ヨシ
群落

ヨシ－
カサ チガヤ
スゲ 群落
群落

オギ湿性
群落

ヨシ－
アゼ
スゲ
群落

ヨシ－オギ群落示した。オギが優占する区分についても、オギ湿性群

オギ オギ
優占1 優占2落（B-C1-E1）が、その他のオギが優占する区分と比較

ヨシ
優占

中央値
25%値
最小値

17.0

16.0

b）標高（レーザープロファイラーによる計測データ）

15.0

標 高 (m)

してヨシ密度が有意に高かった。

箱ひげグラフでは、ヨシ－オギ群落（オギ優占 2）

14.0

13.0

（I-D1-E1）およびヨシ－オギ群落（ヨシ優占）（JK-D2-S）

12.0

ヨシ－オギ群落の標高が高く、チガヤ群落（F-F-F）は幅広い標高のオギ オギ
優占1 優占2場所に生育する傾向がみられた。また、分散分析によ

ヨシ
優占

3.0
2.5
地下水深（8月) (m)る解析の結果※１、ヨシ－オギ群落（オギ優占 2）（I-D1-

E1）およびヨシ－オギ群落（ヨシ優占）（JK-D2-S）が、チガヤ群落（F-F-F）、オギ湿性群落（G-G-G）を除く群

2.0
1.5
1.0
0.5

落と有意な差を示した。

0.0

ヨシ－オギ群落

c）地下水深（8 月）（標高－地下水位※２（8 月））

オギ オギ
優占1 優占2

箱ひげグラフでは、ヨシ－オギ群落（オギ優占 2）※2による解析の結果※１、ヨシ－オギ群落（オギ優占 2）
表－ 1
分散分析による解析の結ヨシ
優占図－ 4 季節変遷を考慮した区分毎の箱ひげグラフ（上 : 夏季ヨシ密度、中 : 標高、下 :8 月地下水深）（I-D1-E1）の地下水深が大きかった。また、分散分析

下水観測井のない地点の地下水位は、井戸間の地下水位を距離で案分した値を用いた。

季節変遷を考慮した植物群落の分散分析結果

果について：各植生区分で得られている“ヨシ密度”、“標高”、“地下水深”の各データについて、各植生区分間との違いを統計処理により検定を行った結果である。

n
H-D1-E1
I-D1-E1
JK-D2-S
LMNO-KM-TU
PQ-P-P
F-F-F
G-G-G
B-C1-E2
ARV-C2R-R
標高
H-D1-E1
I-D1-E1
JK-D2-S
LMNO-KM-TU
PQ-P-P
F-F-F
G-G-G
B-C1-E2
ARV-C2R-R
地下水深 H-D1-E1
8月
I-D1-E1
JK-D2-S
LMNO-KM-TU
PQ-P-P
F-F-F
G-G-G
B-C1-E2
ARV-C2R-R

ヨシ密度

2007 年 9 月（I-D1-E1）がチガヤ群落（F-F-F）以外のすべての群落

もヨシ密度に違いがあり、分散分析による解析の結

※1

第18号

ヨシ－オギ群落
ヨシ－カサ
ヨシ－アゼス
ヨシ群落
チガヤ群落
オギ湿性群落
スゲ群落
ゲ群落
オギ優占1 オギ優占2 ヨシ優占
F-F-F
G-G-G B-C1-E2 ARV-C2R-R
H-D1-E1 I-D1-E1 JK-D2-S LMNO-KM-TU PQ-P-P
14
108
76
34
58
7
8
18
17
**
**
**
*
*
**
**
**
**
**
**
**
*
**
*
**
**
**
*
**
**
**

*

**

**

**

**
**

*
*

**
**

**
**
*

**

*
**

**
**

**
**
**

**

**
**
**

凡例）*：5%で有意、**：1%で有意－ 67 －**

「自然をいかした川づくり」に関する研究報告2）決定木○ ヨシ被度 ：各季の被度（+、1、2、3、4、5）（+は 0.1

渡良瀬遊水地においては様々な環境条件が複雑に作用し、植物群落が成立していると考えられる。そこで、とした）○ ヨシ密度 ：8 月調査における 1m2 あたりのヨシの

データ・マイニングの一手法である決定木 ※ 3 により本数解析を行い、本手法の有効性及び各植生タイプを成立※5位を距離で案分した値を用いた。

させている主要な環境条件が何かを検討した。
※3：地下水観測井のない地点の地下水位は、井戸間の地下水

決定木

※6

：年に1回の測定であるため、各季とも同じ値を用いている。

決定木（Decision Tree）は、ある基準に従い、データセッ
トを複数のサブセットに次々と分割していく手法であり、決定木による解析を行うため、パラメータに欠測が
CART、CHAID、C5.0 などが含まれる。本検討ではCARTを用いた。CARTにおける分岐は不純度（データセット内の あるコドラートは解析対象から除外し、第１～第３調
データのばらつき）を小さくするように進む。出来上がる図 節池の合計 294 コドラートの結果を用いて解析を行っが、枝葉をつけた樹木を逆さにしたように見えることから、 た。解析結果の一例（春季－物理環境条件＋ヨシ被度）
このような名称がつけられた。

を図－５に示す。
決定木による解析の結果、モデルの説明力（全コド

解析は季節的変遷を考慮した植生区分の各コドラー

ラート数に対して、観測された植生区分を正確に予トについて行い、解析にあたっては植物群落を以下の測できたコドラート数の割合）は（a）のケースで約7 グループ70%、（b）のケースで約 60%であった。また、真値に※4に分類し、a）、b）の 2 パターンの解析を対する予測値の割合（全体の割合/元の割合× 100）を行った。
1.ヨシ－オギ群落（オギ優占 1）（H-D1-E1）

みると、いくつかは大幅にずれている部分も見受けら

3.ヨシ－オギ群落（ヨシ優占）（JK-D2-S）

木の閾値に従って各植生タイプに区分されたコドラー

2.ヨシ－オギ群落（オギ優占 2）（I-D1-E1）

れたが、おおむね 100%前後におさまっており、決定

4.ヨシ群落（LMNO-KM-TU）

ト数の予測値の割合が、観測された元の植生タイプの

5.ヨシ－カサスゲ群落（PQ-P-P）

割合とほぼ同程度となり、平成 17 年度に解析を行っ

6.チ ガ ヤ 群 落（F-F-F）、 オ ギ 湿 性 群 落（G-G-G、 たCCA、DCAの説明力が 10%強（リバーフロント研
B-C1-E2）※ 4 隣接して成立していることが多く、出現する植究所報告物の重要な種も同様であることから一括りとした。

比較すると飛躍的に精度が向上し、本手法は植生区分

7.ヨシ－アゼスゲ群落（ARV-C2R-R）と成立させている環境条件の抽出にとって有効な解析

第 17 号

2006 年 9 月参照）であったこととa）「物理環境条件」、「ヨシ被度」、「ヨシ密度（夏季）」 手法と考えられた。
また、各植生タイプを成立させている主な物理環境を用いた検討条件は土壌水分、標高、地下水位変動が抽出された。

b）「物理環境条件」のみを用いた検討解析に用いたパラメータは以下に示す通りである。
○ 物理環境条件
・ 標高：レーザープロファイラーによる計測データ
・ 地下水深：標高－地下水位※ 5（マイナスの場合は水面が生じていることを示す）
・ 地下水位変動 ：各調査地点の地下水位※ 5（7 月～ 1 月）の標準偏差値
・ 土壌水分※ 6 ：土壌の水分量（春、夏、秋のそれぞれで測定）
・ 強熱減量：土壌中の有機物を示す指標

・ 還元反応：土壌の還元反応を、小さいものを 1※6※6とした 5 段階で評価したもの。
・ 硬度

※6

：土 壌の硬さを、軟＝ 1、堅＝ 2、すこぶる堅＝ 3 で評価したもの。

・ 土性

※6

：土壌の性質を、粒径の粗い方を 1 とした 5 段階で評価したもの。
－ 68 －

リバーフロント研究所報告第18号

2007 年 9 月

ヨシ被度
＞2

≦2

土壌水分

標高

＞31.9

≦31.9

＞14.2

≦14.2

6
ヨシ被度

土壌水分
＞1

≦1

ヨシ被度

＞31.3

≦31.3

2
標高
≦14.1

＞4

≦4
3

5

4

水位変動
＞14.1

4

2

解析に用いた
パラメータ

＞0.24

≦0.24

6

決定木により
求められた閾値

ヨシ被度

水位変動
＞4

≦4
2

＞0.29

≦0.29
2

6

6
7

図－ 5
モデルの説明力（
予
測

1

2

3

4

4.4% 32.3% 22.1%
0
3
2
0
84
2
0
11
41
0
0
1
0
0
2

－

元の割合
ヨシ－オギ群落(オギ優占1)( H-D1-E1)
ヨシ－オギ群落(オギ優占2)( I-D1-E1)
ヨシ－オギ群落(ヨシ優占)(JK-D2-S)
ヨシ群落(LMNO-KM-TU)
ヨシ－カサスゲ群落(PQ-P-P)
チガヤ群落(F-F-F)、
オギ湿性群落(G-G-G、B-C1-E2)
ヨシ－アゼスゲ群落(ARV-C2R-R)
全体の割合
真値に対する割合
※7

予測値

コド
ラート
数

観測

1
2
3
4
5

植物群落の
グループ番号

3

13
95
65
29
44
32
16

0

6

5

6

9.9% 15.0% 10.9%
0
1
7
2
1
6
7
0
6
19
8
1
2
34
6

0

0

0

正確な
割合
－
5.4%
0
0.0%
0 88.4%
0 63.1%
0 65.5%
0 77.3%
7

26

0

81.3%

0
3
1
3
7
2
0.0% 36.4% 16.7% 11.2% 17.3% 18.4%
0.0% 112.6% 75.4% 113.8% 115.9% 168.8%

0
0.0%
0.0%

0.0%
69.4%

決定木による解析結果の例） ：全コドラート数に対して、観測された植生区分を正確に予測できたコドラート数の割合
値 ：決定木の閾値に従って各植生タイプに区分されたコドラート数

正 確 な 割 合 ：予測値 / 観測数（各植生タイプのコドラート数）× 100
真値に対する割合 ：全体の割合 / 元の割合× 100

４．植生区分等の面的図化の検討

また、ハイパースペクトルをもとに作成した平面図

３節で整理した植生区分について、航空写真の判読、 についてもヨシ群落、オギ群落、ヨシ優占群落、オギ
ハイパースペクトルの活用、決定木による解析等によ

優占群落分布に関して現況を良く再現されている。

り面的図化の検討を行った。

ハイパースペクトルでのシュート密度の推定式○

４－１

ハイパースペクトルによる植生区分

ヨシ
Y=－ 566.262 ×（B23/B1）+ 586.639 ×（B27/B1）+25.353 ×（B40/B1）－ 2.566

東京大学では、ハイパースペクトルリモートセン
シング（以下、ハイパースペクトルという）を活用し、○

Y=－ 198.34 ×（B8/B1）+ 243.27 ×（B20/B1）

ヨシ・オギシュート密度による、下層植生（絶滅危惧－ 138.59 ×（B37/B1）+ 186.19

植物）の潜在的立地の推定についての研究が進められている。今回、東京大学の提供資料によるとハイパースペクトルのバンドのうち、ヨシではバンド 23,27,40

オギ

注：Ｂはバンド
出典：東京大学農学生命学研究科保全生態学研究室を用いた回帰式が、オギではバンド 8,20,37 を用いた回 （なお、ハイパースペクトルによる渡良瀬遊水地の植帰式が、センサーデータとヨシ・オギ密度の実測値と生に関する解析は、今後発表される予定である）の相関が高く、決定係数R はそれぞれ 0.7 強を示した。
2－ 69 －

「自然をいかした川づくり」に関する研究報告４－２ 「ヨシ系」
「オギ系」をベースとした指標値の整理
３節で検討した、より詳細な植生区分の平面図を作（ｲ）地 下水位変動が 0.61mより大～ 0.89m以下→ヨシ－カサスゲ群落◆オギ系の区分成するためには、面的に把握出来ていないヨシの被度・ ① 8 月の地下水深が 0.95mより大→ヨシ－オギ群落（オ
ギ優占２）

土壌水分等の条件を用いることはできない。そこで、３－２に示した物理条件のうち、面的な把握が可能な② 8 月の地下水深が 0.95m以下の場合

標高、地下水深、地下水位変動を検討に用いることと（1）標 高が 14.1mより大→ヨシ－オギ群落（オギ優占２）し、決定木による解析を行うことで、各物理条件の閾（2）標高が 14.1m以下の場合値を求めた。

（ｱ）8 月の地下水深が 0.43mより大～ 0.95m以下

解析は、7 区分の植生を、以下に示すとおりヨシ系→オギ湿性群落とオギ系に分類して行った。

（ｲ）8 月の地下水深が 0.43m以下→ヨシ－オギ群

ヨシ系：ヨシ－オギ群落（ヨシ優占）（JK-D2-S）
		

ヨシ群落（LMNO-KM-TU）		

ヨシ－カサスゲ群落（PQ-P-P）		

ヨシ－アゼスゲ群落（ARV-C2R-R）

落（オギ優占１）４－３

オギ系：ヨシ－オギ群落（オギ優占 1）（H-D1-E1）

植性区分の面的図化

前節で決定木によって求めた閾値を、ハイパースペ

		ヨシ－オギ群落（オギ優占 2）（I-D1-E1） クトルによって「ヨシ系」「オギ系」に分類した図に適		

オギ湿性群落（チガヤ群落（F-F-F）、

用することで、第２調節池の植生区分の面的図化を		

オギ湿性群落（G-G-G、B-C1-E2））行った。
面的図化の結果を平成 17 年度に実施されたベルト

また、標高はレーザープロファイラーによる計測

トランセクト調査におけるコドラートの植生区分結果

データを用い、地下水深、地下水位変動は、第 2 調節と比較すると、“ヨシ－オギ群落

池については、平成 17 年度ベルトトランセクト調査

シ－オギ群落における実測値を、第 1、第 3 調節池については第 2および“オギ湿性群落”については、それぞれ正確な調節池における計算値と実測値の相関関係をもとに推割合が 70%前後と高い値を示しており、面的図化が実定したデータを使用した。

際の植生分布を概ね表現できる可能性が示唆された。

解析の結果、決定木のモデルの説明力は、ヨシ系のオギ優占 1”、“ヨオギ優占 2”、“ヨシ－カサスゲ群落”

しかし、“ヨシ－オギ群落

ヨシ優占”および“ヨシ群

植物群落で 73.4%、オギ系の植物群落で 82.9%と高い落”については、それぞれ正確な割合が 30%、50%と値を示した。以上のように、植物群落をヨシ系とオギ

低かったことから、今後さらなる改良が必要であると系に分け、面的展開用のデータを用いた解析を行うこ考えられる。

とで、解析の精度をあげることができた。

表－ 2以上のヨシ系、オギ系の決定木解析結果から求めら 生区分面的図化による植物群落と第 2 調節池コ植
ドラート調査結果の植物群落との対応れる物理条件の閾値は以下のとおりであった。

植生区分面的図化による植物群落

H◆ヨシ系の区分I

JL

ヨシ－オギ群落 ヨシ－オギ群落 ヨシ－オギ群落(オギ優占1)(オギ優占2)(ヨシ優占)①標高 14.1mより大の場合

H（1）地下水位変動が 0.53m以下→ヨシ－オギ群落（ヨシ優占）（2）地下水位変動が 0.53mより大の場合（ｱ）標高 14.3m以下～ 14.1mより大→ヨシ群落

ヨシ－オギ群落(オギ優占1)
ヨシ－オギ群落(オギ優占2)
ヨシ－オギ群落(ヨシ優占)

コ
ド
I
ラ第
2 J
ト調
調節 L ヨシ群落査池
ヨシ－
結 P カサスゲ群落
果

9

2

2
40
12
2
1

2
8
6

G オギ湿性群落（ｲ）標 高14.3mより大→ヨシ－オギ群落（ヨシ優占）

真値に対する割合(%)②標高 14.1m以下の場合（1）8 月の地下水深が 0.89mより大→ヨシ群落（2）8 月の地下水深が 0.89m以下の場合（ｱ）地下水位変動が 0.61m以下→ヨシ－アゼスゲ
群落－ 70 －

81.8

70.2

37.5

P

G

R

ヨシ－
ヨシ－
オギ湿性群落カサスゲ群落アゼスゲ群落

ヨシ群落

5
1
3
1
30.0

2
1
22
88.0

1
1
6
2
20.0

正確な
割合
(%)

69.2
71.4
30.0
50.0
71.0
66.7
63.6

リバーフロント研究所報告第18号

2007 年 9 月

３節で整理した植生区分のほか、渡良瀬遊水地では把握が可能な物理条件を用いた決定木による解析によ「マグワ等の樹林地」、「ヤナギ林」、「チガヤ群落」、「抽る閾値をもとに面的図化を行った結果、実際の植物群

水植物群落」、「開放水面」、「その他植物群落」、「堤防、 落との対応において“ヨシ－オギ群落
グラウンド等」に区分され、これらの区分は航空写真 “ヨシ－オギ群落

オギ優占 1”、オギ優占2”、“ヨシ－カサスゲ群落”

判読による面的図化が可能なため、上述の「ヨシ系」、 および“オギ湿性群落”については、それぞれ正確な「オギ系」の植生区分の面的図化に追加して第２調節

割合が 70%前後と高い値を示し、面的図化が実際の植池植生図化の結果を図－６に示す。

生分布を概ね表現できる可能性が示唆された。
しかし、“ヨシ－オギ群落

ヨシ優占”および“ヨシ群落”については、それぞれ正確な割合が 30%、50%と低かったことから、今後さらなる精度の向上を図るとともに、現地での検証を行っていく必要があるものと考えられる。

６．おわりに最後に本報告をまとめるにあたり、渡良瀬遊水地湿地保全・再生検討委員会専門家会議委員の諸先生方には多大なご助言をいただいた。特に、東京大学の鷲谷先生には、ハイパースペクトルの資料提供のご協力とご指導をいただいた。また、国土交通省利根川上流河川事務所の方々のご指導とご助力をいただいた。ここに記して、厚く御礼申し上げる。
＜引用文献＞
1） 伊藤一十三・勢田昌功・冨沢美和・柏原聡・佐藤泰夫：渡良瀬遊水地における植生の成立条件について , リバーフロント研究所報告第 17 号 ,pp60～ 67,2006.92）利根川上流河川事務所：平成 17 年度渡良瀬遊水地
生態系調査検討業務報告書
図－ 62006.33） 利根川上流河川事務所：H18 渡良瀬遊水地湿地再第 2 調節池植生図化の結果

生検討業務報告書 ,2007.3
4） 東京大学農学生命科学研究科保全生態学研究室：

５．まとめと今後の課題

平成 18 年度ﾊｲﾊﾟｰｽﾍﾟｸﾄﾙﾘﾓｰﾄｾﾝｼﾝｸﾞを用いた渡良渡良瀬遊水地のヨシやオギの優占する植生区分については、平成 17 年度のTWINSPAN分析による区分を基に、下層植生による複数タイプについて、季節的変遷を考慮した８つの植生区分にグルーピングした。また、物理環境データからの分散分析及びデータ・マイ
ニングの手法である決定木による解析を行った。その結果、それぞれの植生区分の特徴を捉えることができた。また、決定木による解析では、物理環境条件およびヨシ被度を用いた検討で約 70%、物理環境条件のみの検討で約 60%の説明力が得られた。
以上の植生区分について、第２調節池における面的図化を試みた。ハイパースペクトルをもとに作成したヨシ系群落、オギ系群落の分布図をベースに、面的な－ 71 －

瀬遊水地の絶滅危惧植物潜在的立地の調査研究 ,2007