土木学会論文集 G (環境)，Vol.70，No.6 (環境システム研究論文集

第 42 巻)，II _87-II_95，2014.

地域スケールでの環境バランス評価ツールの開発とその感度分析
陳

鶴1・小田 佳代子2・谷口

守3

1学生会員

筑波大学大学院

システム情報工学研究科（〒305-8573茨城県つくば市天王台1-1-1）
E-mail:s143062@sk.tsukuba.ac.jp

2非会員

筑波大学大学院

システム情報工学研究科（〒305-8573茨城県つくば市天王台1-1-1）
E-mail: oda.kayoko@sk.tsukuba.ac.jp

筑波大学大学院

システム情報系社会工学域（〒305-8573 茨城県つくば市天王台1-1-1）
E-mail: mamoru@sk.tsukuba.ac.jp

3正会員

地球環境問題の解決のためには，地域における日々の暮らし方を見直していく事が不可欠である．本研
究ではエコロジカル・フットプリント指標 (EF) を用いて，地域住民が自らの生活によって生じる環境負荷と，地域の環境受容とのバランスを確認できる評価ツールを開発した．さらに，つくば市における特徴の異なる複数の集落を対象に，環境バランスを改善するためのシナリオ実施効果を感度分析を通じてポテ
ンシャルとして明らかにし，あわせて評価ツールの挙動を把握した．その結果，1) 戸建住宅の多い集落では太陽光パネル設置の促進が有効，2) 未利用地の多い集落では自然的土地利用への転換による改善ポテン
シャルが高い，3) 都心から離れた集落では公共交通への転換が効果的であること等を明らかにした．

Key Words : ecological footprint, environment management, sensibility analysis

はじめに

1.

ついて知見を得ておくことが求められよう．なお，どのような日常生活の見直しを行える可能性があるかという2012年に国連持続可能な開発会議 (Rio+20 ) が開催されことは，その場所によって大きく異なることが容易に予

1)

想される．

た ．そこでは20年前のリオサミットのフォローアップ
として，世界多くの国が参加し，今後10年の環境・経以上の問題意識に基づき，本研究では身近な生活圏で済・社会のあり方の議論がなされた．会議においてはこ

環境バランスを簡便に評価できるシステムを構築し，日れまでの20年の間に，地球温暖化･海水面上昇などの問

常的な生活の見直しがどのようにバランス改善に影響す

題がさらに悪化していることが報告され，人間活動によるかを定量的に検討する仕組みを提示することを目的とる環境負荷は地球の受容力を既に超えていると認識されする．仕組みの検討が目的であるため，バランス改善をている．これはすなわち，環境負荷と環境受容のバラン
ス (以降，環境バランスと呼ぶ) が崩れてしまった状態に吟味する上で各見直しの影響を把握しやすい対象地を選あるといえる．

て乏しい大都市部や，環境負荷がほとんどない中山間地

ぶことがまず求められる．このため，環境受容力が極め

このバランスを少しでも取り戻すためには，我々の日などは適切な検討対象地とは言い難い．以上の理由から，

常生活を見直す事がその第一歩といえる．そして見直し

本研究では都市的要素と農村的要素が混在する大都市圏

を実際に行うためには，簡便な形でその実態を把握する

郊外部を取り上げ，比較検討に値する特徴の異なる地域必要がある．換言すれば，身近な環境バランスを評価すから構成されるつくば市をケーススタディの対象とした．

るための簡便なツールが必要である．ここでいうツール

具体的な地域ユニットとしては，従来の生活・生産活動とは，地域における環境負荷と環境受容に関するそれぞの基礎単位である集落を採用する．

れの基本的な情報が与えられる事により，環境バランス

なお，より広域の空間スケールにおいて同様のバランが提示できる仕組みを指している（詳細は後述する）．

スを算出する試みは後述のレビューで整理するように既

また，どのような生活行動の見直しを行えば，どれだけ改善効果が得られるか，その可能性 (ポテンシャル ) にに数多く行われてきた．筆者らは環境バランスとしては
最終的にはこのような広域なスケールでバランスが取れ

Ⅱ_87

るのであれば何の問題もないと考えている．しかし，そ初めにカナダで開発された指標である 2)． EF指標の基本のような広域レベルでの環境バランスが判明したところ的な算出式としては，Wackernagelらが考案したコンパウ

で，地域や地区のレベルで生活環境が異なる個々人に対ンド法がある．なお，EF指標を用いた分析の一貫性の確保を目的として，2006年には EF指標に関わる研究

し，それぞれに効果的な行動改善につながるような知見が得られる訳ではない．具体の取り組みにつなげていく
上で，既存研究では取り扱えていなかったより狭域での者・実務者らから構成されるGlobal Footprint Networkにおいて「ECOLOGICAL FOOTPRINT STANDARDS 2006」3)が，検討を行うことは必須の流れと言える．

2009年9月にはその改訂版3)が公表されている．また，また，本ツールは本検討で取り上げる集落地域のみな

Kitzedら (2009)4)によって，国家レベルにおけるEF指標のらず，大都市部や中山間地においても全く同様に適用で算出方法の改良点についてまとめられるとともに，さらきる仕様であり，他地域での適用を否定するものでは全く無い．ただ一番最初の取り組みとしてその挙動をわかなる展開に向けたアプローチも提示されている．WWFなどの「Living Planet Report」では，コンパウンド 5)手法

りやすく理解するためには，具体の取り組みによってバを用いて，世界約150カ国のEF指標値を算出している．

ランスが敏感に変化することを観察しやすいと考えられ

広域的スケールでは日本においては，既に谷口ら(2003) 6)，によって都道府県レベルで，清岡ら (2005)7)によって，る中間的なエリア（集落）を対象とするのが一つの自然な選択であると考えただけのことである．
なお，環境負荷を表現する指標として，耕作やCO2排出にまで至る暮らしの環境負荷を総合的に計測できるエ

市町村レベルでの検討はなされている．さらに市町村レベルでの改善検討方策について氏原ら (2008)8)，Chenら(2013)9)による研究が進められている．

コロジカル・フットプリント指標（EF指標）を用いる

その一方で，Bicknell (1998) ら 10)は，産業連関表を利用こととした．同時に都市縁辺部の森林地と耕作地の持つ環境受容効果をバイオキャパシティ指標 (BC指標) とししてEF指標値を算出する手法を初めて提案している．
その後，Ferng (2001) 11)によって，Bicknell (1998) らの算出て定量化する．これら両指標を組み合わせて，環境バラ方法における誤りが指摘され，修正が加えられている．
わが国においても，伊藤ら (2006) 12)，余川ら (2009)13)によンスの達成状況を環境負荷超過率として把握する．以上のように，EF指標，BC指標と環境負荷超過率を用いて， って，それぞれ国際産業連関表あるいは，地域間産業連
住民の日常生活から発生した環境負荷とその負荷が受容関表を用いたEF指標値の算出が行われている．しかし，量を超過した程度を評価する計算する一連の方法と手順

産業連関表を作成するにあたり，そのためのデータ整備

を，環境バランス評価ツールとして提案する．

が膨大となることや，地域スケールで利用できるデータ

日常生活の見直しを通じ，どれだけの環境バランス改自体が存在しないなど，多くの課題があることも事実で善が生じ得るかについては，シナリオ分析手法を用い，ある．

特徴的な集落を抽出して検討することとした．シナリオ

また，特定の生産品などを対象とした研究も見られる．
例えば，和田 (2003) 14)は露地栽培と温室水耕栽培におけ分析を通じた比較の注意点としては，必ずしもシナリオ間で同一の実現可能性が期待できるとは限らないことである．すなわち，本研究で得られる結果はそのシナリオを目指した場合に達成できる最大限の可能性 (ポテンシャル) に過ぎず，シナリオの書き方によっては，その大きさ自体は如何様にもでもなるという点に注意が必要である．大切なことは，地域 (集落) の特性が異なる事によるトマトの生産方法の違いによるEF指標値の比較する研究や，Kissingerら (2010) 15)によって，イスラエルにおける穀物に対するLCAを，EF指標を用いて分析した研究なども行われている．
これら既存研究の利害得失を踏まえた上で，本研究はって，それぞれのシナリオに対する反応特性 (感度) が異以下のような特長を有している．
1) 地域スケールで環境バランスの改善効果を感度分析なるということであり，本研究ではまさにそこを検討対象としている．その場所にあった (効果を大きくできる)

的に簡便に検討できる新規性の高いシステムである．
2) 地域住民が自らの地域の環境バランスを若干のサポ

生活の見直しをするべきではないのではないか？というートのもとで自主的に確認できる有用性を有している．
3) 地域における居住者特性や地域特性を反映すること事が本研究の重要な視点である．

で，地域にあったメニューを把握することが可能にな

2.

る．
4) 国勢調査小地域統計や都市計画基礎調査など，近年既往研究のレビューと本研究の位置付け

全国一律で整備が進められている地域統計があれば算以下では本研究で用いる指標のうち，現在まで最も研究蓄積のあるEF指標に主眼をおき，既存研究のレビュ出が出来るよう配慮しており，他地域においても活用できる高い汎用性を有している．

ーを行う．EF指標はW.Wackernagelらによって，1990年代
Ⅱ_88

3.

対象地域

(1)

分析対象都市と対象集落行う．集落では，農業生産活動の維持や向上，冠婚葬祭やその他の生活面における互助の結びつきが残っており，その核は，神社や家屋により形成される居住域，

本研究では先述したとおり，大都市圏郊外部で特性の異なる多様な地域 (集落) から構成される茨城県つくば市

すなわち都市的な土地利用がなされた区域といえる．

を対象とする．つくば市は図-1に示す6つの地区から構て捉え，つくば市内における平均的な規模の集落を選成され，筑波研究学園都市の開発によって，都心地区は出した．つくば市の集落の都市的土地利用面積の中央

都市的施設・建物が1960年代より順次整備された．さら値は21haであり，全体の50％以上を都市的土地利用面に，つくばエクスプレスの開通に伴い，交通の利便性が積が10～30haである集落が占めている．以上の条件を向上，沿線の都市開発も急速に進展している．本研究で踏まえ，都市的土地利用面積が10～30haである集落を，は研究学園地区として図-1に示す開発が完了した地区を同規模の集落での比較検討に適した，対象集落の候補除くすべての市域における集落を環境バランスの実態をとする．
2) 人口が集中していて，環境に対する負荷が高い集落検討するための分析対象とした．

本研究では，その都市的土地利用面積を集落規模とし

なお，本研究では分析を行うに当たり「地図で見るつから，自然資源が豊富であり，環境の受容力が高い集

くば市の変遷」16)を用いて集落の確認を個別かつ詳細に落まで，環境バランスを検討する上で幅広い特性を有行うとともに，そのスケールに対応する齟齬の無い統計する集落が含まれるよう配慮する．
3) 具体的には，上記1)の候補の中から，人口密度，耕情報の範囲として大字を採用した．特に都市計画基礎調
査の土地利用統計区分に対応したデータ17)がこのスケー
ルで入手可能である．検討の結果，134の集落 (大字) を

作地面積，森林面積，荒地面積，高齢者比率がそれぞ

分析対象候補として選定した．

これらの集落を人口の多い順に整理すると，表-1，及れ最大となる集落を抽出した．
び図-1に示す通りⒶ松野木，Ⓑ山口，Ⓒ高良田，Ⓓ上里，(2) シナリオ分析の対象集落Ⓔ天宝喜の5集落となる．Ⓐ松野木は研究学園地区に隣

さらにこれらの集落の中から，生活の見直しを行うシ

接しており，5集落の中で最も人口密度が高くなっていナリオ分析の対象とする集落を下記の観点から選定した． る．このⒶ松野木の高齢者比率が10％未満であるのに対
1) 規模が大きすぎたり小さすぎたりする集落は相互比し，Ⓔ天宝喜は46.2％であって，日本平均の25％を大幅
較に適していないため，同じ規模の集落で比較検討をに上回っている．Ⓒ高良田は荒地面積，Ⓓ上里は耕作地
面積，Ⓑ山口は森林地面積が最も広くなっており，それぞれ特徴的な土地利用構成となっている．

筑波山

筑波地区
Ⓑ山口

環境バランス評価ツールの構築と適用

4.
大穂地区
Ⓓ 上里

豊里地区

(1) 環境バランス評価ツールの構築

桜地区a) 環境負荷量Ⓐ 松野木

本研究ではEF指標を用いて集落に発生する環境負荷

Ⓒ 高良田

谷田部地区

凡例：

が実際にどの程度存在するかを定量化する．EF指標の

研究学園
地区

構成要素としては，地区スケールでの適用を念頭に開発が進められている氏原・谷口モデル (以下，UTモデルとつくばエクスプレース
Ⓔ天宝喜

茎崎地区

略記) 6)の算出方法を参考する．EFの基本式は式 (1) のよ
うに定義される．また，本研究ではEFを構成する要素
として①耕作地，②牧草地，③森林地 (紙製品) ，④都市

図-1 つくば市の構成と対象集落

用地，⑤CO2吸着地の5要素を想定し，そのそれぞれの表-1 対象集落の概要
都市的利用
人口
土地面積(ha)
Ⓐ松野木
Ⓑ山口
Ⓒ高良田
Ⓓ上里
Ⓔ天宝喜

16.2
29.3
28.5
27.7
18.9

572
471
451
451
411

高齢者 耕作地 荒地面積 森林地面 人口密度
面積(ha) （ha） 積(ha)比率（人/ｍ2）
8.7%
27.4%
24.2%
24.6%
46.2%

16.6
65.1
61
88.4
18

2.2
12
21.2
0
1.1

0.6
326.6
0
6.6
17.7

16.1
1.1
3.6
3.7
7.4

基本式は表-2に示す通りである．また，環境負荷の全体量は以下の式 (1) で算定することができる．

EF k＝ EFi k(1)
EFk：集落kにおけるのエコロジカル・フットプリント
(ha)
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EFik：集落kにおける要素iのフットプリント値 (ha)どれだけ準備できているか等) のことを指す．つまり，

k ：対象集落

表-2の各構成要素に対応する形で，それぞれの集落内にi ：対象要素算出の手順としては，まず，構成要素①～③はUTモ

存在する環境受容量を定量的に示すこととする．BCの基本式は式 (2) のように定義される.

デルを骨組みとして，年齢階層別人口数などにより詳細

この部分に用いるデータは，都市計画基礎調査におけなデータを用いて算出する．次に，構成要素④～⑤は独る小ゾーンごとの各土地利用面積17)を採用した．また，EFの構成要素④ (都市面積) に対しても，都市活動を受自に改良したパラメータを開発する．特に構成要素④については，都市的な活動のために利用される土地として， 容れる土地として環境受容量にも含めて算出した．
都市計画基礎調査データの都市的土地利用面積を採用し

BC k＝bc kfm  bc kf  bcgk  bcbk

た．さらに，EF 指標値の中でも一般的に構成割合の最も多くなる構成要素⑤については，より精度の高い検討を可能とするため，民生家庭部門，民生交通部門と運輸

BC k：集落kにおける環境受容量 (ha)部門に分類している．これらの算出に関しては，既存のUTモデルでは，対象課題の有する特性を十分に反映しbcfmk：集落kにおける耕作地 (farmland) の面積 (ha)

た検討が不可能である．そこで⑤に関しては，下記のよ

bcgk：集落kにおける牧草地 (glassland) の面積 (ha)

うな改良を加えている．
1) 民生家庭部門については，環境省・経済産業省が

bcbk：集落kにおける都市利用の土地の面積 (ha)(2)

bcfk：集落kにおける森林地 (forestland) の面積 (ha)「京都議定書の削減約束達成に向けた「国民行動の目
安」」18)の中で発表した地方別の世帯あたりのエネル
ギー消費量 (住宅の種類，世帯人員別) の数値，また，

表-2 集落スケールでのEFの各構成要素
EF指標の各構成要素

① 耕作地

衣料

19)

国勢調査小地域統計の住宅別人口と世帯別人口 を用いて算出する．
2) 民生交通部門については，家計調査により世帯人員

算出式

変数説明

食料、飼料

食肉、牛乳

Fjk ：集落kにおける10品目の総消費量(ton)

Fjk＝ pnk  f nj pnk ：集落 における年齢階層 の人口(人)

n 1

② 牧草地

f nj ：年齢階層 における品目 の
10

F jk

j 1

j

EF fgk ＝

毛糸

別1世帯当たりの年間ガソリン購入量20)と都市圏パーソ
ントリップ調査により最小ゾーン別の平均自動車利用
てる．

③ 森林地（紙製品）要量（日本）(

対して相対的に大きな比重を占める海外と国内の間のCO2 排出原単位を乗じることによって算出する．貨物

13

EF ＝ bkb

④ 都市用地kの住宅の建て方xのC xk ：集落
二酸化炭素排出量()

C yk ：集落kの世帯人員 yの二酸

このような構成に基づく分析を通じ，集落における住化炭素排出量 (ton)EF 

民の暮らしから直接発生した環境負荷の実態と環境バラ

民生家
庭部門

ンスの現状を簡便に，また他地域にも応用可能という目

2khPxk ：集落における住宅建て方x4

Pxk C kx  Pyk  C yk P k ：集落における世帯人員yの

別人数（人）

x 1 y 1

的を満たす範囲において，現在できる最大限の内容で把
CO2吸
⑤
収地

工場等の施設から生じる環境負荷に関しては，今回の環



民生交
通部門





：国勢調査による４区分

co2 ( k )人)

kc ：二酸化炭素係数

t ：ゾーン別の平均自動車利用

EFTk＝

W  U：2区分（戸建て・集合）

ガソリン消費量(

Pyk  C k  kc  (t / T )b) 環境受容量
輸送部
門

世帯数（世帯数）：二酸化炭素吸収効率()

C k ：集落 におけるEFt k 計算から排除している．

Ⅱ_90

y

x
y

握することが可能となる．

料消費に伴って必要となる農用地を，その対象地域内で：都市計画基礎調査による13区分（住宅用地・商業用地・
工業用地・運輸施設用地・公共用地・文教厚生用地・公共
空地・公園・防衛用地・道路
用地・鉄道用地・駐車場用地とその他の空地）s

づいている．

本分析におけるBCとは，EF指標値の各構成要素を受け入れるための土地利用面積 (例えば，対象地域内の食sks

距離については，航空マイレージ 21)と海運距離 22)に基境バランス改善ツールの開発主旨から考えて，意図的に)寒帯）の輸送量については，財務省貿易統計に基づき，輸送

なお，本研究ではその集落での生活に直接関わらない(

p ：日本の人口(人)q ：家計消費割合( )m ：３区分（温帯(国内含む),熱帯,
bsk ：集落 の土地利用

貨物輸送によって発生した CO2 排出量を計算の対象とする．貨物輸送の CO2 排出量は輸送距離，輸送量，)

 m ：輸入先別 森林蓄積成長量3pnkwq mp
m 1  m3) 運輸部門については，本研究では全体の環境負荷に人)

Wm ：輸入先別 パルプ・チップ需

EFpk 

時間を用いて算出し，それを各集落の値として割り当

一人あたり消費量()
 j ：品目 の土地生産性(
j ：国民栄養調査による14区分
n ：国勢調査による１０区分

L  KcT：つくば市平均自動車利用時間W：輸送量（ton）

U co2 ( k ) ：交通手段kのCO2排出L

原単位（g-CO2/ton・km）：輸送距離（km）

c) 環境負荷超過率の算出

5.

集落特性による環境改善効果の感度分析

本分析では環境負荷超過率を，「対象とする地の環境
受容量に対して，その集落から発生する環境負荷量が，どの程度超過 (オーバーシュート) しているのか，それら(1) シナリオの設定

環境受容量と環境負荷量とのバランスを示す定量的な指どのような手法によってどれだけの環境バランス改善効標」と定義した．つまり，その指標値が1.0以下の地果が得られるかをシナリオ分析する．さらに，集落の特区は，他地域における環境負荷を自集落内での土地利用において負担 (吸収) しているとも言える．集落レベルで性により，それぞれのシナリオに対する感度が異なるこの環境負荷超過率 (rk) の算出式を以下に示す．

その場所にとってより適性の高い環境改善方法の検討を

EF k
r＝
BC k
k

先述のように，本研究では日常生活の見直しを通じ，とを踏まえ，その環境バランス改善の感度分析によって，模索する．
本研究では実際に地域でも検討が進められており，何(3)

らかの形で実現可能性があると考えられる4つのシナリkEF ：集落kにおけるEF指標値 (ha)オ，「a) 太陽光パネル発電施設の導入」，「b) 空間リkBC ：集落kにおける環境受容量 (ha)サイクル」，「c) 食料自給率の向上」，「d) 公共交通の促進」を設定した．なお，冒頭で記述した通り，本稿で(2) 環境バランス評価ツールの適用

はツールの挙動検討のためにあくまでこれら具体策の実

ツールの適用にあたって，可能な限り直近の情報を使用することにつとめた結果，都市計画基礎調査 (つくば施による環境バランスの改善が見やすい地域を対象にし市) は2010年17)，国勢調査小地域統計は2010年19)，家計調
査は2011年20)，都市圏パーソントリップ調査 (東京) はなることが期待される地区をあらかじめ選んだ訳でもな23)

2008年 (以下，PT調査と省略) ，財務省貿易統計は200824)て試算している．これら各シナリオの実施効果が最大にく，またこれら各シナリオ実施によるより大きな効果が得られる地域への本ツールの適用を否定するものでも全

年 の情報をそれぞれ用いている．本ツールを用いて，くない．それぞれのシナリオにおける環境負荷超過率のつくば市を対象として環境バランスの評価を行った結果

改善効果の算出方法の概略を表-3に示し，その詳細を以を図-2に示す．

下に整理する．

計算の結果，つくば市の平均環境負荷超過率は4.29，a) 太陽光パネル発電施設の導入

茨城県の平均値は2.97で，谷田部・桜地区ではつくば市

環境問題の深刻化から環境負荷低減が大きな課題となの平均値を超過している集落があることが示された．そる中，再生可能エネルギーの積極的な導入が進められる

れらの地域は都市活動が集積している研究学園地区に隣ようになってきた．このシナリオでは，対象集落におけ接しその都市化の影響を受けていると考えられる．いわるすべての住宅で太陽光パネル発電施設を導入する設定

ば，都市活動の滲み出しが存在している．また，筑波・をした．具体的な算出手順は以下の通りである．

茎崎地区では，茨城県の平均値を超過している集落が見られ，都市機能が郊外部へ拡散している状況がEF指標の観点から明らかにできたと言える．筑波・豊里地区では環境負荷超過率が1以下，すなわち，日常的な生活で発生した環境負荷が環境受容量を本分析で考慮した範囲
で超過しておらず，本研究で考慮した範囲で環境負荷に見合うだけの環境受容量を有している集落も少なからず存在していることが明らかとなった．
また，シナリオ分析の対象集落に関しては，Ⓐ松野木
は5つの集落でもっとも都市中心部に隣接しており，環境負荷超過率が最も高くなっている (r =10.90) ．Ⓑ山口
は環境受容量が相対的に高いため，環境負荷超過率は最も低くなっている (r =0.70) ．Ⓒ高良田，Ⓓ上里，Ⓔ天宝喜に関しては，それぞれのr値は3.26，2.43，4.09である．その5つの集落は環境負荷が高い集落から，超過の見られない集落まで，環境面を検討する上で幅広い特性を持つ集落を捉えた．
図-2 つくば市における集落の環境負荷超過率

Ⅱ_91

1) 住宅面積は数値地図 2500 (空間データ基盤) の GIS 情報ル設置可能面積を除することで，太陽光パネル容量を25)によって，各集落における住宅の屋根面積を算出

し，太陽光が当たる南側半分にパネルが設置されると算出する．
4) この太陽光パネル容量に日射量データベース 29)で得仮定する．

たつくば市の年間日射量とシステム出力係数 0.7 を掛2) 住宅屋根に太陽光が当たる時間の長さである日照時

け合わせることで，市区町村別時間別太陽光パネル発

26)

間 を調査し，日照時間が 5 時間以上の住宅比率を算

電量を推定する．

出する．耐震基準 27)を考慮して，1980 年以降の建築比

5) 太陽光パネル発電量に二酸化炭素排出係数 30)を掛け

率データを考慮に加え，各集落太陽光パネル設置面積て，CO2 排出削減量を算出する．さらに二酸化炭素吸を推定する．

収率 31)で CO2 排出量を除することで，CO2 を吸収する

3) 日射量に関しては，最も日射量が得られる 30 度の傾斜角で設置されると想定し，その条件で設置した場

ための森林地削減量を算出する．
b) 空間リサイクル

合の単位あたり必要面積 11.55 (m2/kW) 28)で太陽光パネ

荒地･耕作放棄地の増加という問題が顕在化してきている．中長期的な視点に立ち，今後の人口減少社会を考

表-3
シナリオ

太陽光パネル

変数説明

Sr ：住宅屋根面積(m2)ρsun ：一日屋根の日照時間が5EF1k  EFkh a) 発電施設の導えると農村部や都市郊外部における未利用地を，自然的土地利用に再生 (リサイクル) するなどの施策が重要にな

環境負荷超過率改善効果算出方法

環境バランス改善可能量

Sr  2   sun  e
11.55
 METPV  0.7  kc  ρe ：昭和55年以降建築住宅の比率
METPY ：年間日射量(kwh/m2)
kc ：二酸化炭素係数
γ ：二酸化炭素吸収効率(

入ってくると考える．そこで，このシナリオは以下に示す

時間以上の住宅の比率-)

EF1k :シナリオa)による集落kのEFの変化量(ha)BC1k＝0b) 空間リサイクル BC 2k  bc kfm

まず，耕作地利用率向上については，2005年農林業センサス32)を用いて，つくば市の各地区における耕作面
積・作付延べ面積の分布状況を把握した．また，都市計
画基礎調査によって，各対象集落の耕作地面積を把握し，

BC1k :シナリオa)による集落kの耕作地利用率を用いて，集落毎の耕作面積と作付延べ面

Sfm ：耕作地面積(ha)ρsun ：耕作地利用率
SW ：荒地面積(ha)EF2k :シナリオb)による集落kの積を算出する．

BCの変化量(ha)EF ＝0を同時に考える．

EFhk :集落kにおける民生家庭部
門のEFの変化量(ha)k2

耕作地利用率向上，荒地活用の2つの要素の実施可能性

また，荒地活用については，対象集落における荒地の状況を都市計画基礎調査により把握し，これらの土地がEFの変化量(ha)k........  S fm  (1   fm )  SW bcfm :集落kにおける耕作地面積の変化量(ha)

森林地に再生されたケースを考える．
c) 食料自給率の向上

BC2k :シナリオb)による集落kの1965 年度に 73％の水準であったカロリーベースの食BCの変化量(ha)EFf k ：集落 における耕作地

EF3k＝( EF fk  EF fk  )
k
T

EF
 pnk
P

.......... 
食料自給率のc) 向上

BC3k＝0

EFf k'

料自給率は，長期的に低下傾向にあり，2000 年度以降

フットプリント(ha)は，40％前後の水準で推移している．自給可能な米の供：食事スタイル改善後の集
落 における耕作地フットプ
リント(ha)EFTk' ：食事スタイル改善後の集
落 における運輸部門エネ
ルギーフットプリント(ha)P ：日本人口(人)pk ：集落kにおける人口(人)

給熱量全体に占める割合が大きく低下する一方，畜産物
や油脂類の割合が大きく上昇している．このように供給
熱量ベースの食料自給率低下の背景には，米の消費量の減少に加え，輸入飼料穀物や輸入油糧作物に依存する傾EF3k :シナリオc)による集落kの向が高い畜産物や油脂の消費量の増加がある．このようEFの変化量(ha)BC3k :シナリオc)による集落kのBCの変化量(ha)Tpk：集落kにおける公共交通へ代替可能の総時間(min)k
T ：集落kにおける交通（移EF4k  EFt k d)

公共交通の促進aTpk / Tak  C k  kc動）の総時間(min)：集落 における
ガソリン消費量(

素排出によって地球温暖化，海水上昇などの問題を助長している．そこで，このシナリオでは住民の食生活を改善し，食料自給率を向上する設定をした．それによって人)

EF4k :シナリオd)による集落kのEFの変化量(ha)EFhk :集落kにおける民生交通部

BC4k＝0

な食料自給率の低下は，海外輸入に伴う大量の二酸化炭

環境負荷超過率の改善効果を以下のように算出した．
1) 栄養バランスが良いとされ，かつ食料自給率 (カロ門のEFの変化量(ha)リーベース) が50％以上である1975年の食生活を参考

BCの変化量(ha)とする．具体的には，2011年食料需給表33)により1980

EF4k :シナリオiによる集落kの

年と2011年の品目別自給率と食料供給カロリーを把握

BC4k :シナリオd)による集落kのEF  EFi
BC k  BCikkrˆi k＝
環境負荷超過率改善効果

r k  rˆ k
E＝ i k irikikEFの変化量(ha)iEik:シナリオ(1~4):環境負荷超過率改善効果

する．
2) 国民栄養調査34)により2011年の1日1人品目別消費量を把握する．これに品目別純食料中の成分量をかけて，
Ⅱ_92

1日に消費したカロリーを算出し，1975年の食生活をトである．分析の結果，以下のようなことが明らかとなベースとしたカロリー消費量を推定する．さらに，そった．
1) いずれのシナリオについても，改善率のポテンシャの結果によって，食料消費量を算出する．
3) この結果から，4.(1)で設定した耕作地EFの算出方法

ルは感度の高い集落で10%～20%強の割合を占めるこで，食生活を改善した後の耕作地EFを算出する．
4) 2011年現在の食料消費量と改善した食料消費量の差とが示された．また，いずれのシナリオにも全く感度を算出して，海外輸入される食料の削減可能量を把握

善策を模索することの意義が全体の傾向から示されたする．その量を用いて，4.(1) で記述された運輸エネルといえる．
2) 「a) 太陽光パネル発電施設の導入」のシナリオに関ギーEFの算出方法を参考にして，食料自給率向上によが無いような集落は存在せず，各集落にあった環境改る運輸エネルギーEFの削減量を算出する．
5) 4)の結果に踏まえて，食料自給率向上による環境負しては，Ⓔ天宝喜，Ⓔ天宝喜，Ⓓ上里などの戸建住宅
割合の高い集落において，超過率削減効果が大きくな

荷超過率の削減効果を算出する．

った．本研究では空地へのメガソーラー導入は個人のd) 公共交通の促進

日常生活の改変とは直接関係しないため，シナリオと日本の運輸部門からの二酸化炭素排出量は，2004 年

しては特に設定していないが，それらと組み合わせた度において 2 億 6,200 万トン (総排出量の 20.4％) となっ検討も今後は必要になると考えられる．
ており，1990 年比で 20.3％も増加している ．このうち， 3) 「b) 空間リサイクル」は集落によってその効果の大35)

特に自家用自動車からの排出量は 1990 年比で 50％も増

きさがかなり異なっている．Ⓒ高良田のように種地と加しており，運輸部門の約半分を占めている．これは，なる荒地の面積が広い場合には，この手法は有効に機

モータリゼーションの進展に伴い徒歩や公共交通を代替能する可能性が相対的に高いといえる．もともと森林したことが大きな要因であると考えられる．今後，高齢地面積の比重が高いⒺ天宝喜では，比率としてみると化社会が進展している中に，公共交通機関が衰退することで，多くの交通弱者が生まれるおそれもある．このよ

その効果は高くないことが読み取れる．
4) 「c) 食料自給率の向上」は集落間で大きな効果の差

うな状況を踏まえて，公共交通の維持と促進が重要であは見られない．各集落の年齢構成の違いによる食生活

る．

の違いはこの差に反映されているが，海外からの輸送

具体的な計算方法は以下の通りである．
1) PT調査による移動手段別・移動目的別のトリップ時

による環境負荷は集落が異なっても本質的に大差が無間を集計することで，各ゾーンに総トリップ時間を算

いことの結果といえる．なお，集落内で取れるもので自給する (本来の意味での地産地消) とした場合には，出する．
2) 公共交通の利便性を高め，モビリティ・マネジメン

耕作地面積の影響が大きく反映されると類推される．
5) 「d) 公共交通の促進」では，Ⓓ上里，Ⓔ天宝喜など

トを推進することで，「通勤」・「通学」・「帰都心に相当する研究学園地区から遠い集落の改善効果

宅」・「通院」・「買い物」を目的としたトリップの
一部は公共交通へと代替可能であると仮定する．これ
らのトリップの半数が公共交通利用にシフトするという状況を想定した．代替割合に4.(1)で算出したゾーン
別の年間ガソリン購入量を掛けて，削減可能なガソリンの量を推測する．さらに，二酸化炭素排出係数を掛けて，公共交通利用促進によるCO2排出削減量を算出
する．二酸化炭素吸収率でCO2排出量を除することで，CO2を吸収するための森林地削減量を算出する．
(2) 集落の特徴をふまえた改善効果の考察
シナリオの実施による環境負荷超過率の削減効果を
図-3で示す．先に詳述したが，これらの効果はシナリオを実施した場合の潜在的な効果 (ポテンシャル) である．
その絶対量は上記のシナリオがどの程度の強度で実施されるかに左右されるため，それほど大きな意味があるわ
けではなく，同じ政策を実施しても，特徴の異なる集落
ごとにその影響の感度が異なるという点が最大のポイン
Ⅱ_93

図-3 つくば市における集落の環境負荷超過率改善効果

谷口守・阿部宏史・重兼薫：「エコロジカル・フッ
トプリントに基づく都道府県別超過環境負荷の算のトリップ距離が他集落に比較して相対的に長いため，出」，日本地域学会学術論文集，№40，pp.41-48，
公共交通への転換効果が相対的に割合としては大きく
2003.
表れる傾向にあるといえる．
7) 清岡拓未，谷口守，松中亮治：エコロジカルフット
プリント指標を用いたローカルスケールでの持続可能型土地利用政策の検討，都市計画論文集，No.40-3，
pp.55-60，2005．
6. 結論
8) 氏原岳人・谷口守・松中亮治：エコロジカル・フッ
トプリント指標を用いた環境負荷の地域間キャップ&
トレード制度の提案-“身の丈にあった国土利用”に
本研究では都市活動に起因するさまざまな環境負荷を向けた新たなフレームワークの構築‐，都市計画論
土地面積ベースにて評価できる EF 指標を用いることに
文集，No.43-3，pp.877-882，2008．
より，地域スケールでの環境バランスを確認できる評価
9) Chen,H., Ise,S., Taniguchi,M., et al.: Concept of ecologiツールを開発した．また，そのツールを用いることによcally balanced area based on Ecological Footprint, Sustainable Development and PlanningⅥ (ISSN: 1746-448Ⅹ),
り，実際につくば市における集落を対象とした環境バラ
WIT PRESS, 2013．
ンス評価を実施した．さらに，特徴の異なる複数の集落
10) Bicknell, K.B., Ball,R.J., Cullen.R and Bigsby.H.R: Newを対象に，環境バランスを改善するためのシナリオ実施
methodology for the ecological footprint with an applica効果をポテンシャルベースで感度分析として検討した．
tion to the New Zealand economy, Ecological Economics,
Vol.27, pp. 149-160, 1998.
この結果，集落によって効果的なシナリオはそれぞれ異11)
Ferng J.J.,: Using composition of land multiplier to estiなることが示唆され，またシナリオ設定の強度に応じて
mate ecological footprint associated with production activiどの程度の反応があるのか，その感度を明らかにした．
ty, Ecological Economics, Vol.37, pp. 159–172, 2001.
実際には日常生活の見直しは一つのメニューだけを選
12) 伊藤昭男・高橋義文：エコロジカル・フットプリン
トと産業連関分析―方法論と地域への適用―，産業んで実施するわけではないため，複数メニューの組み合連関，第 14 巻第 1 号，pp.27-34，2006．
わせによってどのような交互作用が発生するかを検討す
13) 余川雅彦，辻宣行，加賀屋誠一：地域間産業連関表る必要もある．また，分析においては極力集落単位でのに基づくエコロジカル・フットプリント交易解析，
データを入手したが，パーソントリップ調査など一部の
環境システム論文集，Vol.37，pp.245-253，2009．
14) 和田喜彦：エコロジカル・フットプリント指標によ項目計算ではそれより広いスケール単位でのデータを利るトマト生産の持続可能性評価－ハイテク農業は食用せざるをえなかった．このため，各集落スケールに対糧問題解決の切り札か－ , 日本エネルギー学会誌 ,応した分析の一層の精緻化が今後更に期待されるところ
Vol.82，pp.36-41，2003．
である．
15) Kissinger M. and Gottlieb D: Place oriented ecologicalfootprint analysis －The case of Israel's grain supply, Ecological Economics, 69, 1639–1645, 2010.
謝辞：本研究の実施に際して，岡山大学大学院環境学研
16) (財)日本地図センター：地図で見るつくば市の変遷，
究科の氏原岳人助教とつくば市都市計画課に資料の提供
1996．
や有益なご示唆を頂いた．なお，本研究の実施に際し，
17) つくば市都市計画課：つくば市都市計画基礎調査，
2010．
公益信託エスペック地球環境研究・技術基金の助成を得
18)
経済産業省 第１回地球温暖化対策に係る国民運動のた．記して謝意を申し上げる．
運営会議の開催～京都議定書の削減約束達成に向けた「国民行動の目安」を発表～：http://www.meti.go.
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6)

Ⅱ_94

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hakusho/. (最終閲覧 2014.02).
(2014. 7.30 受付)

SENSITIVITY ANALYSIS OF AN ENVIRONMENT ASSESSMENT TOOL
AT A LOCAL SCALEHe CHEN, Kayoko ODA and Mamoru TANIGUCHI
To resolve global environmental issues, people must review their lifestyles and take action. This study
assessed an improved method to calculate the balance of environmental productivity and consumption capacity based on an ecological footprint (EF), which is used as a tool to measure the environmental load
generated directly by a person’s daily life activities. Moreover, scenario analyses of several villages in
Tsukuba city have been proposed to discuss management methods for environmental improvement. Basedon scenario analyses, this study conducted sensibility analyses of the potential of environmental improvement. Results showed that: 1) promotion of solar panels is an effective means to improve the environmental balance in villages with a high rate of detached residences; 2) returning land to forestry or
farming shows high efficiency in villages with much unused land; and 3) ameliorating the quality of public transportation is useful in villages that are distant from the city center.

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