陸域・陸水域生態系における気候変動影響モニタリング
Climate change impact monitoring in terrestrial and freshwater ecosystems
西廣

淳 ・辻本 翔平＊＊

Jun NISHIHIRO and Shohei TSUJIMOTO
国立研究開発法人 国立環境研究所 気候変動適応センター
Center for Climate Change Adaptation, National Institute for Environmental Studies

摘

要

気候変動は社会・経済だけでなく，自然生態系にも影響を及ぼしている。生態系を構成する生物種の分布，個体数，季節性に対する気候変動の影響を明らかにするためには，広域・多点における長期的なモニタリングによって得られたデータが有用である。本稿では，陸域生態系，陸水域生態系，湿地生態系を対象に，気候変動による影響の解析・検出に活用できるデータの状況と，今後のモニタリングにおける課題について解説する。自然生態系が成立している空間は，土地の所有や管理形態，管轄する行政機関が多様であり，データを取得・管理している主体も多岐にわたる。整理の結果，草原や湿地などいくつかの生態系において，体系的なモニタリングが不足していることがわかった。今後は，体系的なモニタリングの充実だけでなく，個別の論文や報告書等の情報の統合も重要である。

キーワード：オープンデータ，気候変動適応，生物季節観測，生物多様性，
データベースKey words：open data, climate change adaptation, phenology monitoring, biodiversity,
database

1．はじめに
気候変動に対する効果的な適応策を策定するためには，将来の気候の予測とともに，すでに生じている気候変動による影響の正確な把握が重要である。
現在，日本では気候変動に伴うリスクの発生・増加が予測される分野を，農林水産業，水環境・水資
源，自然生態系，自然災害・沿岸域，暑熱・健康，
産業・経済，国民生活の 7 つに分け，それぞれにおいて気候変動影響の把握と将来予測が進められている（環境省, 2018）。これらのうち，自然生態系分野
における気候変動影響，すなわち動植物の分布域への影響，個体数の変化，季節性への影響といった事
項は，他分野と異なり，人間の社会や生活に対する影響が間接的である。そのため気候変動影響のモニ
タリングの必要性が他分野と比べて理解しにくい。
しかし，例えば世界の作物生産量のおよそ 35％は何らかの形で訪花昆虫による送粉サービスに依存している事実（Garibaldi et al., 2013）や，森林植生の状態
が生態系の防災・減災機能に影響する事実（Mizuno
et al., 2021）
を考えると，気候変動によって人間社会が受けるリスクを把握するためには，自然生態系の状態把握の重要性は明白である。また近年では，沿岸防災におけるマングローブ林の活用や，治水における氾濫原湿地の活用など，気候変動適応の目的で生態系の機能を積極的に活用する取組（生態系を活かした適応：Ecosystem-based Adaptation, EbA）の重要性が指摘され，具体的な取組も進められている（Secretariat of the Convention on Biological Diversity,2019）。生態系や生物多様性の状態の把握は，気候変動適応策を検討する上で不可欠である。
気候変動は，すでに生物多様性や生態系の状態に影響している。日本の生物多様性の現状とそれに影響する要因をまとめた気候変動影響評価報告書（環境省, 2020）
では，1970 年代からの高山植物群落の減少，直近 30 年間における外来種のタケ類（モウソウ
チク，マダケ）の分布の北上（Takano et al., 2017），
南方系チョウ類の分布の北上や個体数増加（今井,2013）といった現象について，温暖化の影響が指摘されている。また，沖縄県などにおけるサンゴの白化は，海面水温の上昇も一因となっていることが指摘されている（川越, 2017）。
自然生態系が成立している陸上，陸水，沿岸域，
海洋といった空間は，土地の所有や管理形態，管轄する行政機関が多様である。そのため気候変動による影響の把握で有用な情報を取得・管理している主

受付：2021 年 11 月 8 日，受理：2021 年 12 月 22 日＊
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西廣・辻本：陸域・陸水域における気候変動影響観測

体も多岐にわたる。自然生態系分野における気候変ている詳細な調査手法を確認する必要がある。
動影響モニタリングでは，これらの情報の統合が必
自然生態系に対する気候変動の影響を明らかにす要であるとともに，調査や公開が不足している項目
るためには，同じ場所で同じ方法で調査されたデーの解明と対策が求められる。
タが特に有用である（Shoo et al., 2006）。この点で，2017 年 3 月に，中央環境審議会は「気候変動適応 「全国に 1,000 か所以上の調査サイトを設置し，100策を推進するための科学的知見と気候リスク情報に年以上モニタリングを継続する」という目標を掲げ
関する取組の方針」の中間とりまとめを行った。そた，環境省による「モニタリングサイト 1000」事業の中では，関係府省庁や研究機関が連携・協力し，（正式名称は「重要生態系監視地域モニタリング推
気候変動とその影響のモニタリングについて体系的進事業」）は，今後，気候変動影響の観測としても重に整理し，戦略的に取組を進めるための検討が必要
要性を増すものと考えられる。2003 年に開始されたであることが指摘された。それを受け，「気候変動この事業は，高山帯・森林・里地などの陸上生態の影響観測・監視の推進に向けた検討チーム」が設系，湖沼や湿原などの淡水生態系，磯・干潟・サン
置され，気候変動への適応が求められる各分野の専ゴ礁・藻場などの沿岸生態系など，幅広い対象につ門家により，「観測・監視（モニタリング）の現状のいて実施されている（表 1）。この調査の結果から整理」と「観測・監視についての課題のとりまとめは，すでに森林の鳥類（植田ほか, 2014）
や里地のチョ
及び対応策案」が議論され，2018 年度末には「戦ウ類（環境省自然環境局生物多様性センター, 2019）
略的な気候変動の影響観測・監視のための方向性」 における個体数変化など，生態系・生物多様性の重の報告書が，2020 年度末には内容を更新した同・第要な変化が示唆されている。また森林を対象とした2 版が公表された（気候変動の影響観測・監視の推進 「モニタリングサイト 1000」調査からは，より温暖に向けた検討チーム, 2020）。本稿は「戦略的な気候
な気候に生育する樹種タイプの個体数が増加するな
変動の影響観測・監視のための方向性（第 2 版）」に
ど，気候変動影響と解釈できる変化が認められてい収録された情報を踏まえ，新たな知見を追加し，自る（環境省自然環境局生物多様性センター, 2020a）。
然生態系の中でも陸域生態系，陸水域生態系，湿地
今後，長期的なデータが蓄積することにより，生物
生態系について，気候変動による影響の解析・検出
相や分布に対する気候変動の影響がより詳細に解明に活用できるデータの状況と，今後のモニタリング
されることが期待される。
における課題について解説する。
JaLTER（Japan Long-Term Ecological Research
Network：日本長期生態学研究ネットワーク（http://
2．自然生態系を対象としたモニタリングの現状とwww.jalter.org/））は，生態系の長期観測を実施して課題いる調査地・調査主体の連携のために 2006 年に設立されたネットワークであり，ILTER（International
2.1 陸域生態系のモニタリング
Long-Term Ecological Research Network：国際長期
2.1.1 モニタリングの現状
生態学研究ネットワーク）の日本のブランチとして陸域生態系を含め，日本の自然生態系・自然生態
位置付けられている。JaLTER には 21 箇所のコアサ系の状態を把握する上で特に重要な役割を担っていイトと，38 箇所の準サイトがある（2021 年 10 月末
る事業の 1 つに，環境省による「自然環境保全基礎現在）。これら合計 59 のサイトの内の過半数（34 箇（表 1）。
「緑の国勢調査」ともい調査」が挙げられる所）は森林のサイトであり，ここには「モニタリン
われるこの調査は，自然環境保全法に基づき，「全グサイト 1000」の調査地を兼ねているサイトも含ま
国的な観点から我が国における自然環境の現況及びれる。ILTER，JaLTER は，様々な目的で活用でき改変状況を把握し，自然環境保全の施策を推進する
る生態学の基礎的知見の取得・共有を目的としたための基礎資料を整備する」という目的のもと，
ネットワークである。地球規模で進行する気候変動
1973 年から実施されている。陸域生態系についての影響を明らかにする目的においても，国際連携をは，植物，動物，地形地質に関して 17 の調査が行重視している JaLTER の取組は極めて重要なものとわれている（環境省生物多様性センター, 2016）。原
いえるだろう。
則として 5 年に一度の頻度で実施されている自然環
気候変動による生態系への影響を把握する上で境保全基礎調査は，気候変動による生態系への影響は，気温や降水量の変化に対して特に脆弱な生態系を検討する上できわめて重要なものである。ただに着目することが有意義である。その点で，高山し，毎回の調査において必ずしもすべての調査項目
帯・亜高山帯の生態系のモニタリングは特に重要でが実施されているわけではなく，また同じ項目でもある（La Sorte and Jetz, 2010：図 1）。高山帯・亜高調査方法や空間解像度が調査の回によって異なる場
山帯では，気温の上昇による生物への直接的な影響合があるため，経年的データとして解析に活用するに加え，積雪パターンの変化や狩猟圧の低下などの際には，上述の生物多様性センターのウェブページ
人間活動の変化により，ニホンジカやイノシシの分やそこからリンクしている個別の報告書で述べられ布が高標高域に拡大することが懸念されている（尾70p069-078-西廣-cc2020.indd

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地球環境 Vol.26 No.1&2

表1

69 – 78（2021）

行政機関等による生物多様性に関する継続的なモニタリング．本文中で紹介したものについて整理した．
生態系のタイプ

調査名称（実施主体）

森林
植生調査

草原

河川

湖沼

高層湿原

低層湿原

全国を対象とした植生図の作成

特定植物群落調査 様々な生態系タイプを含むように選択された場所での植生調査※ 1
種の多様性調査
自然環境保全
動物分布調査基礎調査（環境省）
https://www.biodic.go. 河川調査
jp/kiso/fnd_list_h.html

調査回・地域に応じて異なる生態系を対象とした生物分布調査※ 2
様々な生態系タイプを含むように設定された動物調査※ 3－－

物理・化学環境と魚類等の
調査※ 4

－

－

－

－

－

－

物理・化学環境と魚類・水生植物等の調査※ 4

－

－

高山帯調査

6 サイト
（植生・昆虫等）

－

－

－

－

森林・草原調査

48 サイト（植生・鳥類等）

－

－

－

－

里地調査

約 200 サイト
（植物相，指標動物等）

－

－

－

一部サイトが該
当

湖沼調査

モニタリングサイト
1000
（環境省）
http://www.biodic.
go.jp/moni1000/

－

－

－

ガンカモ類

－

－

－

－

－

81 サイトでの個体カウント1 サイト（森
14 サイト
林と兼ねた
※5
サイト）

－

－

－

－

21 サイト 5 サイト

－

3 サイト

－

－

約 14,000
か所での
毎木調査
等

－

－

－

－

－

－

－

一級河川 109
水系※ 6

－

－

河川区域内の湿地は調査対象－－

一級河川 109
水系※ 7

－

－

河川区域内の湿地は調査対象JaLTER サイト
コアサイト（JaLTER 事務局）
http://www.jalter.org/
準サイト
森林生態系多様性
基礎調査（林野庁）
https://www.rinya.
maff.go.jp/j/keikaku/
tayouseichousa/
河川水辺の国勢調査
生物調査（国土交通省）http://www.nilim.go.jp/
河川基図調査lab/fbg/ksnkankyo/
※1
※2
※3
※4
※5
※6
※7

15 サイト（魚類，10 サイト
水生植物相） （植生ほか）

湖沼・湿原

－

第 5 回調査（1993 年～1999 年）までしか実施されていない．
調査回ごと・地域ごとに調査対象が異なる．
哺乳類，鳥類，両生類・爬虫類，昆虫類の分布調査がある。ただし第 5 回調査（1993 年～1999 年）
以降は種の多様性調査に統合された．
第 2～第 5 回（1978 年～1999 年）のみ．
モニタサイト 1000 調査と兼ねた場所が多い．
魚類，底生動物，植物，鳥類，両生類，爬虫類，哺乳類，陸上昆虫類の調査が含まれる．
植生図を作成する調査が含まれる．

気 候 変 動積雪量の減少

気温上昇

⽣育期間
の⻑期化

⽣育期間の
温度上昇

⾼⼭域への
低⽊類等の
侵⼊・繁茂

常緑樹、タケ類等の分布拡⼤・繁茂
⾼⼭帯に⽣息する動物（ライチョウ等）へ影響

林床植物(春植物など)の⽣育環境
変化

⾼⼭帯の
植⽣変化

湿原乾燥化
の進⾏

シカやイノシシの増加
・分布域拡⼤ササ類の湿原への侵⼊

植物への摂⾷
圧の上昇

湿原植⽣の
縮⼩や劣化

下層植⽣の消失・
樹⽊の枯死
⼟壌の流失

⽣物多様性の損失

図1

亜⾼⼭植
⽣の分布
変化

融雪時期の早期化

景観の変化

⽔源涵養機能の低下

陸域生態系における気候変動影響の代表的な経路．

「戦略的な気候変動の影響観測・監視のための方向性（第 2 版）」（気候変動の影響観測・監視の推進に向けた検討チーム, 2020）より改図．

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関・堀田, 2017）。しかし現状では，環境省「モニ系的なモニタリングを実施することが望まれる。ま（http://www.biodic.go.jp/moni
タリングサイト 1000」
た，それが実現できなくとも，研究者・機関や行政
1000/seitaikei_1.html）の調査では 7 箇所しか対象にによって個別に公表された論文や報告書に掲載されされておらず，調査の充実が望まれる。
た情報を統合したデータベースの構築は，気候変動
生物の分類群の中で，鳥類は世界的にも歴史的にを含む多様な要因が草原生態系に与える影響を明らもモニタリングデータが充実している分類群である
かにする上で重要である。
。
認定 NPO 法人バードリサーチ（https://（Bert, 2005）
上述した高山帯に限らず，ニホンジカやイノシシ
www.bird-research.jp/index.html）
は，鳥類の個体数，
は全国で増加している。その原因としては，保護政
分布，飛来日などのモニタリングを継続的に実施し策，生息地の改変，オオカミの絶滅，狩猟者の減ている。2021 年には，鳥の分布を 1970 年代・1990
少，中山間地における人口減少と耕作放棄地の増加
年代と比較した貴重な報告を公表した（鳥類繁殖分と並び，暖冬の継続の影響が指摘されている（鷲谷布調査会, 2021）。また個体識別可能な足環を鳥につほか, 2021）。ニホンジカの増加は植物種の消失や群けて放し，その後の回収により鳥の移動や寿命につ落構造の変化，そこに生息する動物相など，生物多いての情報を得る調査である「鳥類標識調査（バン様性に大きな影響を与える（環境省, 2019）。さらにディング）」は，日本においても 1924 年以来の長い
高密度状態が長期化すると，植生の消失により土砂歴史をもつ（山階鳥類研究所, 2021）。日本の鳥類標
流出のリスクが高まる。イノシシについては，生物
識調査は環境省からの委託事業として山階鳥類研究
多様性への影響に加え，農業被害や獣畜共通感染症所が実施し，そのデータも管理されている。今後，である豚熱（CSF）の拡散の問題もある。またニホン
気候変動影響の研究での活用が期待される。
ジカとイノシシに共通し，SFTS ウィルスや日本紅
環境省による調査以外にも，気候変動の影響の解斑熱など，人の健康や生命に影響するダニ媒介性の析に有用なデータは多数存在する。例えば林野庁に
疾病の拡散にも影響している（岡部ほか, 2019）。こよる森林生態系多様性基礎調査は，1999 年から 5 年
れら自然生態系だけでなく産業や健康にも強く影響間の周期で約 14,000 箇所の地点で実施されている。 する哺乳動物のモニタリングと，気候変動による影
この調査では，樹種，胸高直径，樹高など毎木調査
響の解明は急務である。ニホンジカ及びイノシシのの結果から下層植生の種組成を含め，多くの項目が全国的な生息分布については，環境省により 1978 年
記録されている。データはウェブ公開こそされてはから 2014 年までの間に 4 回実施されている。またいないものの，利用申請の窓口が設けられている
2020 年には，これまでの調査では分布情報が得られ（表 1）。
ていなかった地域を含め，都道府県へのヒアリング
2.1.2 モニタリングの課題や捕獲情報の集約を行い，5 km メッシュ単位での全森林とは異なり，草原生態系については行政機関
国的な生息分布図が作成され，分布拡大の実態が明による系統的なモニタリングはほとんど行われてい確になってきた（環境省, 2021; 表 1）。今後，分布変ない。JaLTER でも草原のサイト・準サイトは 5 箇化や個体群変動の原因のより詳しい解析が進むこと所に過ぎない。そのような中，下田らにより全国が望まれる。
28 箇所の草原における経年的な植生調査データを
2.2 陸水域生態系
整理したデータペーパーが出版された意義は大きい
2.2.1 モニタリングの現状（Shimoda et al., 2020）。このデータは，農林水産省
河川や湖沼に代表される陸水生態系において，気の草地試験場と 5 つの地域農業試験場が共同して実候変動は，集中豪雨による撹乱パターンの変化や流施している草地の動態に関する調査の結果をまとめ域からの栄養塩の負荷の増大，水温上昇に伴う植物たものであり，日本語のウェブページ（http://www.
プランクトンの増加と貧酸素水塊の拡大・長期化なnaro.affrc.go.jp/archive/nilgs/vegetation/）でも公表
どを通じて，生物多様性や生態系に大きな影響を及
されている
（表 1）
。しかし，ここに収録された草原
ぼすことが考えられる（図 2）。
でさえ数が限られる上，これらデータペーパー・
河川における生物調査としては，統一的な手法でデータベースのもととなった調査は 2020 年度で終
全国の河川で実施されているという点で，国土交通
了したことが報告されている（井出ほか, 2021）。日省による河川水辺の国勢調査は秀でたモニタリング
本の草原の多くは，草刈り・放牧・火入れなどの人である。河川水辺の国勢調査は，「河川環境の整備
為撹乱を加えないと，樹林に遷移してしまい，維持と保全を適切に推進するため，河川の自然環境に関できない場合が多い（Ushimaru et al., 2018）。また一する基礎情報の定期的，継続的，統一的な整備を図
般に，樹林への遷移のしやすさは気温や降水量に依るもの」として，1990 年から全国の一級河川 109 水
存し，温暖化が進むと草原の維持がこれまで以上に系において実施されてきた。生物調査として「魚類困難になる可能性が指摘されている（Boone et al.,
調査」，「底生動物調査」，「植物調査」，「鳥類調査」，
2017; Zarei et al., 2020）。したがって，草原は気候変 「両生類・爬虫類・哺乳類調査」「陸上昆虫類等調査」
動に対して脆弱な生態系といえる。多数の草原で体の 6 項目が実施されている（表 1）。なお植生図の作
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気 候 変 動⽇射量変化

降⽔パターン変化

植物プラン
クトン増加

⽔の回転率の変化

気温上昇

⽔温上昇

湖⽔鉛直循環の変化（全層循環の停⽌など）

底・深層の
貧酸素化
⽔⽣植物群落の
縮⼩・多様性の低下

⿂ 類 の 繁
殖・⽣育場
所の減少

外来⽔⽣植
物の増加
⽣物多様性の損失

図2

外来⿂類
の増加

漁業資源の減少

ベントスの減少

⽔資源の量・質の低下

湖沼生態系における気候変動影響の代表的な経路．

「戦略的な気候変動の影響観測・監視のための方向性（第 2 版）」（気候変動の影響観測・監視の推進に向けた検討チーム, 2020）より改図．

成は，生物調査とは別の「河川環境基図作成調査」の一環として実施されている。これらの調査は原則として 5 年に一度（一部の項目は 2006 年から 10 年に一度に変更）の頻度で実施されている。また一級河川の主に中流・下流部で実施される「河川版」と，ダム湖と周辺河川で実施される「ダム湖版」があり，それぞれ異なるマニュアル（http://www.nilim.
go.jp/lab/fbg/ksnkankyo/kijunrui.html）に基づいて実施されている。河川水辺の国勢調査で得られた地（ただし絶滅危惧種等は除く）
方ごとの確認種の一覧
等の概要データはウェブページ（http://www.nilim.
go.jp/lab/fbg/ksnkankyo/#）からダウンロードできる。ただし詳細なデータは一般公開されておらず，活用の検討では国土交通省への相談が必要である。
河川水辺の国勢調査のデータを用いた解析では，魚類や底生動物について水温に対する依存性が検出された例もある（天野・望月, 2011）。
河川水辺の国勢調査は気候変動影響の把握や予測に有用である。しかし，国土交通省が直轄管理する
一級河川しか対象にしていないため，都道府県が管理する二級河川，市町村が管理する準用河川は対象ではないことに注意が必要である。これらの河川においても生物調査が行われる場合はあり，統一した手法で調査することでデータの有効活用につながるものと考えられる。
湖沼については，小川原湖（青森県）や霞ヶ浦（茨城県）のように一級河川として管理されている場合
は河川水辺の国勢調査が実施されているものの，その他の多くの湖沼については系統的な調査は行われていない。また「モニタリングサイト 1000」で調査されている湖沼も，水生植物については 9 湖沼，淡水魚類については 7 湖沼と，地点数が限られている（環境省自然環境局生物多様性センター, 2020b，。霞ヶ浦のように水質や一次生産量のデータと
表 1）
ともに，魚類等の生物の種と個体数・重量などの生物データが蓄積・公表されている湖沼もあるが（国立環境研究所「霞ヶ浦データベース」，https://db.
cger.nies.go.jp/gem/inter/GEMS/database/kasumi/
index.html），このような例は稀である。そのため，全国の多数の湖沼の状況を把握するためには，地域の研究機関や研究者による成果を含む論文や報告書に掲載されたデータを統合することが重要である。
筆者らは日本の湖沼の水生植物の分布を過去の文献資料から収集してデータベース化し，公表してい。このデータベースをる（Nishihiro et al., 2014; 表 1）
活用した解析からは，過去から現在への水生植物相の変化に対して，湖沼の地形学的特徴や周辺の都市化とともに，気候条件による有意な効果が検出された（Kim and Nishihiro, 2020）。また松崎らは日本国
内の 23 の湖沼について，内水面漁業の漁獲量デー
タを活用し，年間従事日数や漁獲効率を考慮した状
態空間を構築し，漁獲資源量の長期的な動態を検出した（Matsuzaki and Kadoya, 2015）。このように，湖
沼の生物多様性・生態系の状態把握では，陸上生態系における草原やシカ・イノシシと同様に，離散している資料や，生物多様性・生態系の状態把握以外の目的で取得されたデータの集約が有効である。
2.2.2 モニタリングの課題「ため池」は主に農業用水を確保する目的で人工的に作られた水域である。利水を第一の目的として造成・維持されてきた施設であるものの，河川の氾
濫原や湖沼沿岸域などの湿地環境が農地開発や宅地開発によって損なわれる中，日本の淡水域の生物多様性保全上，重要な場となっている（Takamura,2012）。世界的にもため池のような小規模な止水域
は，単位面積当たりの生物種数が圧倒的に多いことが知られている（Williams et al., 2004）。日本には約20 万のため池があるとも推定されているが（高村,2007），生物多様性の状態把握が行われている地域は限られている。ため池における水生植物の調査結果については，環境省による「重要湿地 500」の選定の際に調査された全国 15 地域，合計 399 のため
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西廣・辻本：陸域・陸水域における気候変動影響観測池の情報があり（調査年は 2003 年），整理されたデー
タがダウンロードできるようになっている（志賀ほか, 2021，表 1）。ただしこの調査でも対象にできていない地域は多数存在するし，また公開されている
データは時間的な変化を把握できるものではない。
現在，日本各地でため池の堤防の強化などの防災工事や，廃止（埋め立てや堤防の開削により水を溜めない構造にすること）の工事が進行している。これらの多くは，2018 年 7 月豪雨の際に決壊したため池による人命被害が発生したことを踏まえて制定された，「防災重点農業用ため池に係る防災工事等の推進に関する特別措置法」（https://www.maff.go.jp/
j/nousin/bousai/bousai_saigai/b_tameike/koujitokuに基づくものである。農業用に利用されsohou.html）
なくなったため池では，この措置に基づき廃止される場合も多い。ため池が担う生物多様性保全機能を考慮し，改廃の是非や改修の方法を検討できるよう，動植物の分布状況の把握と情報共有が進むことが望まれる。
河川・湖沼など陸水域生態系では，近年，魚類をはじめとする水生生物相の把握において環境 DNAの情報を活用する技術が急速に進展してきた。特に魚類については，環境 DNA メタバーコーディング（複数種の DNA を同時に検出する手法）により，その水域内の魚類相を把握する調査が普及してきている（Miya et al., 2015）。環境 DNA による種組成調査と河川水辺の国勢調査の結果を比較した研究では，
少なくとも遊泳性の魚類では，環境 DNA の方が種の存在情報をより確実に得ることができることが示
唆されている（赤松ほか, 2018）。調査・分析手法の改良も進んでおり（環境 DNA 学会, 2020），今後，従来通りの捕獲や観察による調査と並ぶ標準的な生物調査手法となるだろう。特に，環境 DNA 情報の活用は，多地点・高頻度な観測において従来の手法よ
り有利である（Ushio et al., 2018）。気候変動影響の観測・検出にも適した情報が多くもたらされることが期待できる。
2.3 湿地生態系のモニタリング
湿潤な土壌・基盤の存在で特徴づけられる湿地生態系は，2.1 で述べた森林・草原のような陸域生態系や，2.2 で述べた河川・湖沼・ため池のような陸水域生態系と比べると，水の条件においてその中間的な位置にあたるものであり，陸上及び水域の生態系とは異なる特徴を有する。湿地生態系は，世界的に生物多様性の損失の進行が特に深刻である（vanDiggelen et al., 2006; Littlewood et al., 2010）。その原因としては，農地や都市の開発と並び気候変動の重要性も指摘されている（例えば，Dieleman et al.,2015）。
湿地は，もっぱら雨水・降雪によって涵養され，厚く発達する泥炭土壌の存在で特徴づけられる高層
湿原，河川や湖沼と表層水で連続し，鉱物質の土壌で特徴づけられる低層湿原，これらの中間的な特徴をもつ中間湿原に分けられる。日本では高層湿原は高緯度あるいは高標高な場所，低層湿原は河川の氾
濫原や湖沼の沿岸などの場所に主に発達する。
高層湿原については，「モニタリングサイト 1000」
では 10 の湿原において植生と環境の調査が行われている（環境省生物自然環境局多様性センター 2020b;
表 1）。これは日本全体の高層湿原からみると，ごくわずかである。また低層湿原については，一級河川の河川区域（堤防と堤防の間の空間）については河川
水辺の国勢調査の対象になっているものの，湖沼沿岸の湿地や水田地帯に残存する湿地などについては系統的な調査が行われていない。日本の湿地生態系の状況を長期・広域的に把握するためには，個別の論文や報告書として公表されたデータの統合が重要である。冨士田らは，高層湿原・低層湿原の両方を対象に，文献資料に基づく「全国湿地データベース」の公表を進めている（冨士田ほか, 2020）。全国
湿地データベースを構築する「文献データベース」「湿地データベース」「湿地植物データベース」のうち，現状では「湿地データベース」しか公表されていないが，今後，すべてのデータベースが公表されれば，様々な解析に活用できるものと考えられる。
3．フェノロジー観測
ここまでは，「いつどこに・どの種の生物がどれぐらいいたか」という生物の分布情報の取得・収集状
況と課題について述べてきた。しかし，気候変動が野生の動植物に与える影響は分布だけではない。温暖化によって冬や秋の気温が上昇することで，春の植物の開花の早期化や，秋の紅葉の遅延などの生物の季節性（フェノロジー）にも強く影響する（IPCC,
2007; Doi and Takahashi, 2008; Demarée, 2011）。
また，特定の種のフェノロジーの変化は，その種と関係をもつ種の個体群動態にまで波及する可能性が（Kudo and Cooper, 2019;
あることが指摘されている
Fisogni et al., 2020）。植物の開花時期と送粉昆虫の活動時期のずれは植物の結実率の低下を招くとともに，送粉昆虫の個体群存続性に影響することが予測されている（Kudo and Cooper, 2019）。さらには，このような季節性の変化は，社会や産業への影響も報告されており，農作物の作付け時期の変化や，花粉などアレルギー原因物質の飛散時期の予測，観光地
への人の流入時期の予測など，我々の生活の様々な側面とも関わっている（Frei and Gassner 2008; Santos
et al., 2011; Buckley and Foushee 2012）。したがって，
生物の季節性を長期的に観測しその経年変化を把握する事は，気候変動が生物の活動時期を介して，自然生態系や社会，産業にどう影響するのかを理解する上で極めて重要である（Donnelly and Yu, 2017）。
日本の生物のフェノロジー観測の 1 つに，1953 年

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地球環境 Vol.26 No.1&2から気象庁が実施している生物季節観測がある。これは植物の開花や紅葉，昆虫や鳥類の初鳴き日や初見日など 106 の事項について，全国 102 箇所の気象台や測候所で観測するものである（すべての項目をすべての箇所で観測するわけではない）。この観測によって得られた記録は，季節の進みや遅れが気候変動によってどう進んでいるのかを理解するだけでなく，桜の開花情報やモミジの紅葉情報など市民が季節を知るための生活情報としても利用されてきた。しかし，2020 年 10 月，気象庁は都市化や気候変動によって観測所の近傍で観測対象の生物の発見が困難となったため，6 種類の植物のみに観測を縮小することを決定した（気象庁, 2019）。これを踏まえ，国立環境研究所・気象庁・環境省の関係者が議論し，これまでの観測記録を生かせる新たな調査手法の試行を 2021 年から開始した。
国立環境研究所気候変動適応センターは，気象庁・環境省との協力のもと，全国から調査員を募集する市民科学の体制構築を進めている。市民科学によるフェノロジー調査は，アメリカやドイツなどでは一般的な手法である（van Vliet et al., 2003; Schwartz
et al., 2012）。気象庁が観測していた項目のうち過去の記録が特に充実しているものを推奨項目として示表2

国立環境研究所気候変動適応センターが気象庁・環境省と連携して 2021 年から実施している市民
参加型の生物季節観測において，特に観測の実施を呼びかけている項目．
原則として気象庁による過去の記録件数が多い項目を選択
した．過去の記録件数及び観測地点数も併せて示す．

観測地点数（1953–2020）
調査開始年
モンシロチョウの初見日 1953
ツバメの初見日1953
ウグイスの初鳴日
1953
アブラゼミの初鳴日
1953
ツバキの開花日1953
ヤマハギの開花日
1953
サルスベリの開花日
1953
ヒバリの初鳴日1953
キアゲハの初見日
1953
シオカラトンボの初見日 1953
モズの高鳴日1953
ニイニイゼミの初鳴日
1953
ホタルの初見日1953
ヒグラシの初鳴日
1953
ツクツクボウシの初鳴日 1953
エンマコオロギの初鳴日 1953
アキアカネの初見日
1953
ミンミンゼミの初鳴日
1953
カキの開花日1953
ヒガンバナの開花日
1953
クワの落葉日1953
キキョウの開花日
1953
調査項目

記録
（平均値）
（最大値）
件数
5341
78.5
91
5048
74.2
86
4808
70.7
89
4615
67.9
80
4379
64.4
83
4015
59.0
72
3808
56.0
79
3764
55.4
70
3587
52.8
70
3505
51.5
63
3368
49.5
62
3200
47.1
70
3177
46.7
68
3134
46.1
58
2799
41.2
56
2297
33.8
53
2105
31.0
51
1986
29.2
53
1599
22.5
31
1500
22.1
37
1417
20.8
42
1232
17.1
35

69 – 78（2021）

した上で（表 2），公募で参加を表明した市民が自身で選択した項目を観測してもらう形で進めている。
今後，参加者との情報交換や気象庁による過去の観測結果との比較解析を通して，手法を改善していく予定である。
4．オープンデータ化とデータの統合・活用
行政の主導による系統的な調査でなくとも，生物の分布情報は様々な研究で取得されている。また近年では，生物の分布を調査するスマートフォンなど
モバイル端末を用いた市民参加による生物多様性モ
ニタリング技術も発達してきている（藤木・龍野,
2021）。また環境省自然環境局生物多様性センターが運用する「いきものログ」（https://ikilog.biodic.
go.jp/）のように，一般市民を含め多様な主体が生物の分布確認記録を登録できる仕組みも存在する。環境 DNA のように新しい手法による調査でも，市民参加による多点調査が実施されるようになった（近藤ほか, 2021）。今後，これまで以上に様々な情報源を活用し，自然生態系に対する気候変動の影響の理解が進むことが期待される。
多様な主体が多様な手法で取得したデータを気候
変動影響評価などの特定の目的で効果的に活用できるようにする上では，「オープンデータ化」と「データ統合」が重要である。オープンデータ化とは，データ利用に関する制限を取り払い，再配布，再利用が可能な状態にすることを指す（大澤, 2017）。これを実現するためには，生物分布情報を取得した
主体が，クリエイティブ・コモンズ・ライセンス（著作権を保持した上で情報を活用するためのルール）を適用し，インターネット上で公表することがもっとも効果的である（例えば，Open Knowledge
Foundation）。
モニタリングデータを多数の要因を考慮した統計学的な解析により気候変動影響の検討に活用するためには，取得した主体や目的が異なるデータを 1 つにまとめたデータセットを作成するか，あるいはフォーマットを統一したデータベースを相互にリンクするなどの「統合」が重要である。多様な主体が取得したデータの統合のためには，個別のデータセットの項目の構成（データフォーマット）の統一が重要である。生物の分布データを蓄積する標準的なデータフォーマットとして，ダーウィンコア（Darwin Core; https://www.gbif.org/ja/darwin-core）
が あ る。 世 界 最 大 規 模 の 生 物 種 分 布 情 報 デ ー タ
ベースである GBIF（Global Biodiversity Information
Facility; https://www.gbif.org/）は 2021 年 10 月現在
で 19 億件近い生物分布レコードを統合してウェブで共有しているが，様々な情報源の種分布情報を統合・提供できているのは，ダーウィンコアという統一のフォーマットがあるからである。
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西廣・辻本：陸域・陸水域における気候変動影響観測

ダーウィンコアは 190 近い項目から構成され，観察データや標本データから化石のデータまで，様々な生物分布のデータを登録することができるように設計されている。ダーウィンコアを構成する項
目の日本語での解説は，GBIF の日本ノードである（JBIF）のウェブページ
日本生物多様性イニシアチブ（https://www.gbif.jp/v2/datause/data_format/index.
html）に掲載されている。ダーウィンコアの項目数は多いため，目的に応じて選択して活用する。
生物多様性条約では，愛知目標に次ぐ新たな国際目標が議論されており，加盟国である日本でもそれに対応した国家戦略の見直しの議論が進んでいる。新しい生物多様性国家戦略では，生物多様性と生態系の健全性の回復や，自然を活用した解決策（Nature-based Solutions）の積極的な活用に加え，ビ
ジネスと生物多様性の好循環とライフスタイルの反映という課題に，特に重点的に取り組む方向性が示されている（次期生物多様性国家戦略研究会, 2021）。
企業の活動における自然と生物多様性への影響や依存の程度を評価，管理，報告するための枠組みを検討する自然関連財務開示タスクフォース（Task Forcefor Nature-related Financial Disclosures; TNFD）の議論も開始された。生物多様性・生態系の状態についてのオープンデータ化と統合は，生物多様性の評価のベースとして，今後更に重要になるものと考えら
れる。
謝

辞

本稿は「気候変動の影響観測・監視の推進に向けた検討チーム」での議論やその報告書を参考に執筆した。座長・委員及び事務局各位にお礼を申し上げる。また本稿の内容の一部は，（独）環境再生保全機
構の環境研究総合推進費（JPMEERF20202001）
の成果
である。
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山階鳥類研究所（2021）渡り鳥と足環. http://www.
yamashina.or.jp/hp/ashiwa/ashiwa_index.html（2021 年 12 月 更新）
Zarei, A., Asadi, E., Ebrahimi, A., Jafari, M., Malekian,A., Nasrabadi, H. M. and Maskell, G. （2020）
Prediction of future grassland vegetation coverfluctuation under climate change scenarios.
Ecological Indicators, 119, 106858.

西廣淳／Jun NISHIHIRO

1999 年筑波大学大学大学院修了。博士（理学）。建設省土木研究所，国土交通省
国土技術政策総合研究所，東京大学農学
生命科学研究科，
東邦大学理学部を経て，2019 年より国立環境研究所気候変動適応センター，2020 年より同・気候変動影響
観測研究室長。専門は植物生態学・保全生態学。日本生態学会理事，日本自然保護協会理事。近著に「人と生態系のダイ
ナミクス 河川の歴史と未来」（朝倉書店）。

辻本翔平／Shohei TSUJIMOTO

2018 年富山大学大学院修了。博士（理学）。東邦大学理学部博士研究員を経て，
現在は国立環境研究所の特別研究員として，生物季節観測に係るプログラムに携わっている。専門は送粉生態学・送粉昆虫の認知行動学。送粉昆虫がかかわっていれば，個体の行動レベルから，群集規模での景観生態学，
はては内部寄生虫まで興味の対象は幅広い。現在のホットな
テーマは都市景観における送粉生態学。

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