Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
表4-4 採用した説明変数。

変数	説明	平均	標準偏差
年齢	年齢（20代以上）	52.937	16.351
性別	1：女性、0：男性	0.315	0.466
職業	1：農林業、0：その他	0.168	0.375
集落	1：市街地、0：その他	0.615	0.488
居住年数	5段階（5年末満、5-10年、10-20年、20-30年、30年以上）	3.776	1.431
自然に対する依存度	3段階	1.741	0.748
環境保全行動	1：有、0：無	0.853	0.355
環境変化の認識	1：有、0：無	0.441	0.498

## 4 ．結果および考察

## （１）土地利用シナリオに基づいた生態系サービスの時空間評価

釧路川流域圏のシナリオ作成のために過去の土地被覆変化解析を行った。1977年と2011年の土地被覆データを自然林、人工林、農地、低木・草地、湿原、居住地、その他の7分類に再分類した。自然林と湿原面積の減少が確認され（表(4)-5）、2時期のマトリックスから過去の変化過程を抽出した（表(4)-6）。さらに2011年のデータを使用した土地利用の規定要因分析から標高、傾斜、土壌深度、降水量、河川距離、集落距離、道路距離、人口密度との回帰係数を求めた（表(4)-7）。これらの情報を入力値として2060年までの土地利用シナリオを作成した。

作成したシナリオは①成り行き（対策なし）、②生物多様性保全、③気候変動緩和策の3つである。2060年までの土地利用を想定した（表(4)-8、図(4)-3）。シナリオ毎に各指標（生息地指数、炭素吸収量、木材生産量、水供給量）を算出し、生態系サービスの変化を推定した（図(4)-4）。

表(4)-5 釧路川流域圏における過去の土地被覆変化（1977年、2011年の面積%）

土地利用	1977	2011	2011 - 1977
自然林	45.56	38.42	-7.14
人工林	9.87	17.41	7.54
農地	15.35	19.15	3.80
低木・草地	13.71	13.74	0.03
湿原	9.25	6.82	-2.43
居住地	0.90	0.99	0.09
その他	5.37	3.47	-1.90
合計	100.00	100.00
表(4)-6 1977年から2011年における変化過程（面積%）。

1977年	2011年
自然林	人工林	農地	低木・草地	湿原	居住地	その他	合計
自然林	28.02	8.15	3.35	5.53	0.34	0.05	0.02	45.46
人工林	2.79	5.80	0.53	0.72	0.00	0.01	0.00	9.85
農地	1.24	0.36	11.75	1.86	0.01	0.12	0.00	15.34
低木・草地	5.38	2.62	2.07	3.16	0.28	0.16	0.01	13.68
湿原	0.33	0.11	0.57	1.87	6.11	0.25	0.01	9.25
居住地	0.08	0.05	0.31	0.16	0.00	0.29	0.00	0.89
その他	0.51	0.29	0.54	0.41	0.07	0.11	3.43	5.36
合計	38.35	17.38	19.12	13.71	6.81	0.99	3.47	99.83

表4-7 土地利用规定要因の回帰係数 $ p<0.1 $ 。

变数	自然林	人工林	農地	低木·草地	湿原	居住地
標高	0.00257	0.00234	0.00067	0.00183	-0.02039	-0.00291
傾斜	0.11510	-0.01114	-0.03877	-0.00849	-0.08866	-0.04149
土壤深度	0.00020	0.00015	-0.00073	-0.00042	-0.00044	-0.01038
降水量	-0.00003	-0.00016	0.00041	0.00046	0.00075	0.00251
河川距離	n.s.	n.s.	-0.00069	-0.00017	-0.00048	-0.00071
集落距離	-0.00008	0.00023	-0.00044	n.s.	0.00066	-0.00111
道路距離	0.00004	0.00005	-0.00002	0.00007	n.s.	n.s.
人口密度	n.s.	n.s.	-0.00377	0.00095	-0.00282	0.00138
定数	-0.48510	-2.72000	1.13200	-1.52000	-1.28400	-2.49000
ROC	0.645	0.676	0.880	0.755	0.885	0.994

Note: n.s., not significant at 0.1 level

表(4)-8 各シナリオ下において推定した土地被覆（2011年、2020年の面積%）。

土地利用	2011年
(baseline)	成り行き	生物多様性保全	気候変動緩和策
自然林	38.42	39.85	46.26	35.98
人工林	17.41	15.85	11.37	25.24
農地	19.15	10.90	14.25	14.48
低木・草地	13.74	21.76	12.61	11.89
湿原	6.82	6.81	9.85	6.81
居住地	0.99	1.36	2.20	2.13
その他	3.47	3.47	3.46	3.47
合計	100.00	100.00	100.00	100.00
図4−3 推定したシナリオ毎の2060年までの土地利用変化。

a) 成行きシナリオにおける草地の増加、b) 生物多様性保全シナリオにおける自然林の増加、c) 気候変動緩和シナリオにおける人工林の増加分布を示す。

図(4)-4 推定したシナリオ毎の2060年までの生態系サービス供給量の変化。Trend：成り行き、Biodiversity：生物多様性保全、Climate：気候変動緩和。
シナリオ分析の結果から主に保護区域外である中流域を中心とした土地被覆変化は流域全体の生態系サービスに影響することが示唆された。生物多様性保全シナリオによって改善される生息地は、国立公園が位置する上流、下流域を中心に分布し、気候変動対策によって増加が見込まれる炭素吸収量や木材生産は中流の森林域に分布し高いポテンシャルがあることが示され、保全対策効果を最大にする最適化シナリオを求めた（図(4)-5）。複数の生態系サービス指標を用いることでサービス間トレードオフを空間的に明示することができる。

図(4)-5 土地利用シナリオに基づいた生態系サービス供給の変化。

a）生物多様性保全シナリオによる生息地の改善、b）およびc）気候変動緩和シナリオによる炭素吸収と木材生産の改善、d）最適化シナリオにおける生息地保全・気候変動緩和策の最適エリアを示す。

## （２）生態系サービス経済評価手法の検討

## 1 ）顕示選好法における手法の検討

都市緑地の生態系サービス評価指標を開発するため、横浜中心部における植生の集塊性に関する分析を行った。分位点回帰モデルの結果から、森林の集塊性は高額な戸別マンションにのみ有意な正の効果があり、草地の集塊性は低額な戸別マンションに負の効果があることが示唆された（図(4)-6）。さらに高分解能衛星画像からの植生タイプごとの植生量データ（WorldView-2、8バンド、50cm解像度）やDSMから取得する樹高データ、ASTERからの地表面温度データなどを組み合わせた指標を開発した。顕示選好法における分析では衛星・地上観測データから算出した都市緑地の量と視認可能量を指標として解析した結果、いずれも不動産価格に対する有意な影響がみられた（表(4)-9）。
QRMの推定値 ___ 線形回帰モデルの推定値(参考)

QRMの95%信頼区間 ☐ 綠形回帰モデルの95%信頼区間(参考)

図(4)-6 森林・草地の集塊性が地価に与える影響。

表(4)-9 不動産価格に対する都市緑地の量と視認可能量の影響

近隣の緑地の量	視認される緑地の量
回帰係数	T値	有意水準	回帰係数	T値	有意水準
距離帯:0-20	0.027	8.19	***	-0.008	-3.16	***
距離帯:20-100	-	-	-	0.021	9.56	***
距離帯:100-500	-	-	-	0.003	2.67	***

## 2 ）表明選好法における手法の検討

## a 一般市民の選好評価

森林-湿原-農地生態系の生態系サービス評価として釧路川流域圏を対象とした選択実験を実施し、コンジョイント分析を行った。条件付きロジットモデルによる解析を行った結果を表(4)-10に示す。モデル1は属性のみ、モデル2は定数項と個人特性の交差項、モデル3は各属性と個人特性の交差項を入れたモデルである。各属性（自然林・湿原・生産林・農地）の限界支払意志額（土地面積1%=2500ha当たり）を推定した結果、湿原（306円）、農地（187円）、自然林（181円）、生産林（65円）の順に高く評価された。

表(4)-10 条件付きロジットモデルによる推定結果

変数	モデル 1	モデル 2	モデル 3
推定係数	標準偏差	推定係数	標準偏差	推定係数	標準偏差
(i)
定数項 a	0.906	0.028	***	-0.566	0.147	***	0.903	0.028	***
定数項 b	1.138	0.034	***	-0.334	0.148	**	1.136	0.034	***
自然林	0.026	0.001	***	0.026	0.001	***	-0.063	0.011	***
湿原	0.049	0.004	***	0.049	0.004	***	-0.133	0.028	***
生産林	0.018	0.002	***	0.018	0.002	***	-0.032	0.010	***
農地	0.021	0.005	***	0.020	0.005	***	0.045	0.041
年数	-0.004	0.000	***	-0.004	0.000	***	-0.004	0.000	***
費用	-1.655E-04	0.000	***	-1.656E-04	0.000	***	-1.663E-04	0.000	***
定数項(ASC)×個人特性
ASC×年齢	0.010	0.002	***	2.015E-04	0.000
ASC×性別	-0.048	0.040	-0.001	0.003
ASC×收入	0.026	0.006	***	0.001	0.000
ASC×都市規模	-0.007	0.013	-0.001	0.001
ASC×北海道在住	-0.180	0.087	**	-0.002	0.006
ASC×サイト知識	0.220	0.043	***	0.008	0.003
ASC×基盤サービス認識	-0.047	0.039	0.006	0.003
ASC×供給サービス認識	0.026	0.039	0.002	0.003
ASC×調整サービス認識	0.173	0.036	***	0.007	0.003
ASC×文化サービス認識	0.062	0.029	**	0.002	0.002
(iii)
属性×個人特性
自然林×年齢	2.015E-04	0.000
自然林×性別	-0.001	0.003
自然林×收入	0.001	0.000	*
自然林×都市規模	-0.001	0.001
自然林×北海道在住	-0.002	0.006
自然林×サイト知識	0.008	0.003	***
自然林×基盤サービス認識	0.006	0.003	**
自然林×供給サービス認識	0.002	0.003
自然林×調整サービス認識	0.007	0.003	***
自然林×文化サービス認識	0.002	0.002
渥原×年齢	2.729E-04	0.000
渥原×性別	-0.003	0.007
渥原×收入	0.003	0.001	***
渥原×都市規模	-0.001	0.002
渥原×北海道在住	0.001	0.016
渥原×サイト知識	0.017	0.008	**
渥原×基盤サービス認識	0.003	0.007
渥原×供給サービス認識	0.015	0.007	**
渥原×調整サービス認識	0.014	0.007	**
渥原×文化サービス認識	0.003	0.005
生産林×年齢	1.234E-04	0.000
生産林×性別	-0.001	0.003
生産林×收入	-2.795E-04	0.000
生産林×都市規模	3.748E-04	0.001
生産林×北海道在住	-0.005	0.006
生産林×サイト知識	-0.001	0.003
生産林×基盤サービス認識	0.008	0.003	***
生産林×供給サービス認識	6.660E-05	0.003
生産林×調整サービス認識	0.004	0.002
生産林×文化サービス認識	-0.001	0.002
農地×年齢	1.601E-04	0.000
農地×性別	-0.021	0.011	**
農地×收入	-2.779E-04	0.002
農地×都市規模	-0.003	0.003
農地×北海道在住	-8.279E-06	0.025
農地×サイト知識	-0.008	0.012
農地×基盤サービス認識	0.007	0.011
農地×供給サービス認識	-1.289E-04	0.011
農地×調整サービス認識	-0.020	0.010	.
農地×文化サービス認識	0.014	0.008	.
対数尤度	-15786	-15578	-15578
尤度比※	0.142	0.148	0.148
N	15,392	15,392	15,392

***Significant at 1%; **Significant at 5%; *Significant at 10%
この結果から、平均的には気候変動緩和策として炭素吸収源である生産林を増やすよりも、生物多様性保全策として湿原や自然林の面積を増やすことを人々が好む傾向があることが分かる。また一般に生態系の回復には時間がかかるため、支払意思の時間的割引は大きいと考えられており、本調査においても対策効果が現れる年数は対策を選択することに対して負の効果を示していた（表(4)-10）。また実験と共に行ったアンケート結果から個人属性が限界支払意志額に与える影響について分析を行った結果、評価対象である釧路川流域圏に対する知識に加えて、回答者自身が「生態系サービスの恩恵を受けているかの認識度合い」が評価に影響していることを示した（表(4)-11）。特に基盤・調整サービスを認識している回答者ほど生物多様保全を選好し、また基盤サービスを認識している回答者ほど自然林や生産林など森林の増加を支持する傾向がみられた。一方で評価サイトに近い北海道の住民ほど気候変動対策による生産林の増加に選好を示していた。これは生態系機能に対する認識度合いや、居住場所によって評価額が異なることを示している。

表(4)-11 シナリオ選好に影響する個人特性。

属性	個人特性
自然林	収入、性別、サイト知識、基盤サービス認識、調整サービス認識
湿原	収入、サイト知識、供給サービス、調整サービス、文化サービス
生產林	道内在住、基盤サービス
農地	性別（-）、サイト知識（-）、基盤サービス（-）

(−)は負の影響を示す

## b 地域住民の選好評価

地域住民の生態系サービスに対する選好を分析した結果、平均的に農業生産（供給サービス）＞野生生物の生息地（基盤サービス）＞環境教育（文化サービス）の順に高く評価された（図(4)-7）。農業生産は村の基幹産業であることから最も重視されているが、同時に生物多様性や環境教育など他の生態系サービスへの投資も重視していることが伺える。選好は回答者の属性によって異なり、概して（1）農家や居住年数30年以上の古参の居住者は農林産物、水などの供給サービスを選好し、（2）若齢、居住年数30年未満の新参の居住者は観光や教育などの文化サービスや生物多様性保全を選好し、（3）市街地以外の集落居住者や自然資源への依存度があるほど基盤・調整サービスを選好する傾向がみられた（表(4)-12）。このことは地域住民の中にも多様性があり、現在人口減少傾向にあり、将来的にも住民構成が変化していくことが予測される地域では住民の価値認識、受益量も変化する可能性を表している。さらに生態系サービスの種類によってその価値分布に空間的異質性が認められ、農業生産、観光、文化サービスに対する価値分布は地域内で集約していることが示唆された（表(4)-13）。住民が認識している価値と環境変数との関連についてみると、特に野生生物の生息地保全に関しては、集落や道路からの距離が近く、標高の低い場所に高く集中していた（図(4)-8）。この傾向は特に居住年数が30年以上の回答者にみられ、長く居住している住民ほどアクセスしやすい身近な自然環境に対して保全意識が高いことが伺えた。一連の分析結果から、保全対策を施す場合には複数の生態系サービス間に加えて広域および地域
内に存在する受益者間トレードオフを考慮する必要があることが示唆された。

図(4)-7 地域住民の生態系サービス保全に対する平均分配金額。

表(4)-12 分配金額に対して有意な個人特性。

生態系サービス	個人特性
農業生産	農林業**	市街地*	居住年数***	環境行動*
林業生産	市街地**	環境行動***
水供給	年齢*	環境行動*
観光・レクリエーション	年齢(-)**	男性**
地域文化・歴史	環境行動*
環境教育	女性**
野生生物生息地	居住年数(-)**
大気・水・土基盤	女性**	農林業(-)**	自然依存度**
水文調整	自然依存度*
気候調整	市街地(-)*

***Significant at 0.1%; **Significant at 1%; *Significant at 5%

表(4)-13 生態系サービスに対する主観的価値の空間分布評価（平均最近隣距離）。

生態系サービス	N	R値	Z値
農業生産	45	0.8283	-2.2038	**
林業生産	30	0.8700	-1.3617
水供給	33	1.0154	0.1694
観光・レク	64	0.3961	-9.2430	***
地域文化・歴史	24	0.4280	-5.3605	***
環境教育	50	0.3844	-8.3275	***
野生生物生息地	44	0.6360	-4.6198	***
大気・水・土基盤	23	0.8777	-1.1216
水文調整	25	1.0395	0.3783
気候調整	21	0.8520	-1.2971

***Significant at 1%; **Significant at 5%; *Significant at 10%
図(4)-8 住民の生態系サービスに対する主観的価値の空間分布。主観的価値を価値指数（1～10：青色～赤色）で表示。

## 5 ．本研究により得られた成果

## （1） 科学的意義

これまで生態系サービスの社会価値評価は環境経済学の分野でその手法開発が進められてきたが、生態系情報に基づいた評価手法を開発することで価値推定の精度向上を行った。

## （２）環境政策への貢献

## ＜行政が既に活用した成果＞

環境省「湿地の経済価値評価検討会」において、気候変動緩和策と生物多様性保全の実現による効果と社会影響について研究成果の提供を通じて貢献した。

## ＜行政が活用することが見込まれる成果＞

本サブテーマの研究協力者である庄山は、本推進費課題の成果が認められ、「生物多様性および生態系サービスに関する政府間科学政策プラットフォーム（IPBES）」報告書の主担当執筆者（Lead Author）に選ばれた。それにより、生物多様性をはじめとする環境政策の科学的ベースとなるIPBES報告書への多大な貢献が期待される。

## 6 ．国際共同研究等の状況

本研究で得られた成果に基づいて、生物多様性条約COP10（名古屋）以来、生態系サービス評
価に関する研究で連携をしているIIASA(国際応用システム研究所、生態系サービス管理部門)との共同により、土地利用シナリオと生態系サービス評価とを結びつけた国際研究プロジェクトの立ち上げについて検討を進め、国際プロジェクト提案（文科省日本ーオーストリア共同研究）を行った。また本研究の成果については、本年のAGUのIIASAセッションにて発表する予定。

### 7. 研究成果の発表状況

## （1） 誌上発表

## <論文（査読あり）>

1) K. SHOYAMA, S. MANAGI, Y. YAMAGATA: Land Use Policy, 34, 282–293 (2013)

“Public preferences for biodiversity conservation and climate-change mitigation: a choice experiment using ecosystem services indicators”

2) K. SHOYAMA, Y. YAMAGATA: Ecosystem Services, doi.org/10.1016/j.ecoser.2014.02.004 (2014)

“Predicting land-use change for biodiversity conservation and climate-change mitigation and its effect on ecosystem services in a watershed in northern Japan”

## <査読付論文に準ずる成果発表>

特に記載すべき事項はない。

## くその他誌上発表（査読なし）>

特に記載すべき事項はない。

## （2） 口頭発表（学会等）

1) K. SHOYAMA, Y. YAMAGATA, A. ITO; T. KOHYAMA: American Geophysical Union, Fall Meeting, San Francisco, US, 2011

“Application of a terrestrial ecosystem model to assess ecosystem services in Asia”

2) K. SHOYAMA, Y. YAMAGATA, H. SEKINE, M. YOSHIKAWA, T. OHKI: 59th Annual Meeting of Ecological Society of Japan, Otsu, Japan, 2012

“Evaluation of ecosystem services for good balance between climate change prevention and biodiversity conservation – A case study in Kushiro watershed –”,

3) 庄山紀久子：第59回日本生態学会大会自由集会：IPBESと生態系サービス評価の国際動向（2012）

「気候変動対策と生物多様性保全の連携を目指した生態系サービス評価：空間評価ツールInVESTの利用」

4) K. SHOYAMA, Y. YAMAGATA, H. SEKINE, M. YOSHIKAWA, T. OHKI: Japan Geoscience Union Meeting, Makuhari, Japan, 2012

“Land use scenarios for evaluation of ecosystem services – A case study in the Kushiro watershed –”
5) 庄山紀久子、馬奈木俊介、楊珏、山形与志樹：環境経済・政策学会2012年大会，仙台，(2012)

「生物多様性保全・気候変動緩和策に対する選好評価：選択型実験における生態系サービス指標の導入」

6) K. SHOYAMA, Y. YAMAGATA, H. SEKINE, M. YOSHIKAWA, T. OHKI: EcoSummit, Columbus, Ohio, US, 2012

“Evaluation of ecosystem services under land use scenarios—a case study in Japan for finding good valance of biodiversity conservation and climate change prevention”

7）庄山紀久子：第60回日本生態学会大会自由集会：社会システムと生態系の相互作用：人間の意思決定に対する生態系の応答(2013)

「住民の意思決定と生態系サービス評価研究」

8）庄山紀久子、山形与志樹：第60回日本生態学会大会企画集会：生態系サービスの総合的な指標化－気候変動対策と生物多様性保全のトレードオフ解消に向けて－（2013）「生態系サービス指標を用いた評価研究事例」

9）庄山紀久子、山形与志樹：森林生態系の生物指標と生態系サービスの総合評価に関するワークショップ(2013)

「生態系サービス指標を用いた評価研究事例」

10）庄山紀久子，山形与志樹：第23回日本景観生態学会大会(2013)

「生態系サービス社会的価値の空間評価 - 住民意識調査による分析事例 -」

11) K. SHOYAMA, Y. YAMAGATA: International Geographical Union Kyoto Regional Conference, Kyoto, Japan, 2013

“Quantifying and mapping the social values of biodiversity and related ecosystem services for rural landscape planning”

12）庄山紀久子，山形与志樹：第61回日本生態学会大会(2014)

13) K. SHOYAMA, Y. YAMAGATA: Second Global Land Project Open Science Meeting, Berlin, Germany, 2014

“Spatially explicit assessment and its’ effect on the stakeholders’ decisions for rural landscape planning - A case study in Japan”

## （3） 出願特許

特に記載すべき事項はない。

（４）シンポジウム、セミナー等の開催（主催のもの）

特に記載すべき事項はない。

## （５）マスコミ等への公表・報道等

特に記載すべき事項はない。
## (6) その他

特に記載すべき事項はない。

### 8 \. 引用文献

1) Verburg PH, Veldkamp A (2004) Projecting land use transitions at forest fringes in the Philippines at two spatial scales. Landscape Ecology 19: 77-98

2) Tallis, HT, Ricketts T, Guerry AD, Wood SA, Sharp R, Nelson E, Ennaanay D, Wolny S, Olwero N, Vigerstol K, Pennington D, Mendoza G, Aukema J, Foster J, Forrest J, Cameron D, Arkema K, Lonsdorf E, Kennedy C, Verutes G, Kim CK, Guannel G, Papenfus M, Toft J, Marsik M, Bernhardt J (2011) InVEST 2.4.5 User’s Guide. The Natural Capital Project, Stanford.

3) Phillips SJ, Anderson RP, Schapire RE (2006) Maximum entropy modeling of species geographic distributions. Ecological Modelling 190: 231-259
## （５）生態系サービス統合評価システムの開発と事例検証

三菱総合研究所 科学・安全政策研究本部 主席研究員 関根 秀真<研究協力者>
科学・安全政策研究本部	研究員	大木 孝
研究員	滝澤真理
研究員	高山泰一
海外事業センター	主任研究員	奥村重史

平成23(開始年度)～25年度累計予算額：25,602千円（うち、平成25年度予算額：7,601千円）

予算額は、間接経費を含む。

## [要旨]

人為的な活動による土地利用・被覆変化は、生態系による公益的機能（生態系サービス）を大幅に劣化させる危険性がある。一方で、多くの地域住民にとっての優先事項は地域の社会・経済活動の活性化であり、気候変動対策と生物多様性保全対策との潜在的なトレードオフだけでなく、持続的な人為的活動も踏まえた適切な生態系管理に導くための環境影響評価および合意形成のための手法が求められている。生態系サービスの評価手法については、これまでも様々な手法および指標が提案されている。しかしながら、生態系サービスには様々な側面があり、地域内にて利害に関係する受益者（ステークホルダー）も複雑であるため、実際の運用には多くの困難が伴う。つまり、生態系サービスを評価するための共通指標が確立されていないため、拮抗関係にあるサービス間の選択といった生態系管理における合意形成が難しくなっている。本研究課題では、このような課題に対するアプローチの一つとして生態系サービスの実用的な指標の評価システムを開発するため、既存の生態系サービス評価ツールの機能や表現方法の整理と、テストサイトにおける適用方法の検討を行った。本課題の成果から、テストサイトにおいて複数の土地利用シナリオに基づく生態系サービスの評価を行い、地域のステークホルダーとの間における合意形成のアプローチを示した。

## [キーワード]

生態系サービス、土地利用シナリオ、地理情報システム、地域自然保全、InVEST

### 1. はじめに

近年の人間活動は化石燃料消費による気候変動だけでなく、地球規模の森林破壊による炭素放出と広域的な生物多様性の喪失を招いている。特に、土地利用・被覆変化は、生態系による公益的機能（生態系サービス）を大幅に劣化させる危険性があるが、気候調整サービスを主とする気候変動対策と生物多様性保全対策との潜在的なトレードオフを解消し、適切な生態系管理に導くような指標が求められている。一方、多くの地域住民にとっての優先事項は地域の社会・経済活動の活性化であり、気候変動対策と生物多様性保全対策との潜在的なトレードオフだけでなく、
社会・経済的な視点による持続的な人為的活動も踏まえた適切な生態系管理に導くための環境影響評価および地域レベルでの合意形成のための手法が必要とされる。特に、地域内にて利害に関係する受益者（ステークホルダー）間において有効な議論を行うためには、評価対象とする生態系サービスを適切に設定するとともに、地域の社会経済環境を踏まえた将来の土地利用シナリオに基づく評価が重要となる。

本研究課題では、地域レベルでの合意形成に主眼をおいた生態系サービスの実用的な指標の評価システムの開発を行うとともに、デモンストレーションを通じて開発手法の有効性を検証することを目的とした。

### 2. 研究目的

本研究課題の目的は、他の研究課題との連携による（1）土地利用シナリオの開発、（2）生態系サービス統合評価ツールの開発および（3）デモンストレーションの実施と有効性検証である。地域レベルでの合意形成に主眼をおいた生態系サービス統合評価ツールの開発を行うとともに、国内のテストサイト（横浜・釧路川流域圏）におけるデモンストレーションと検証を目的とした将来の土地利用シナリオを開発し、施策立案における生態系サービス統合評価の有効性を検証した。

## 3 ．研究方法

## （１）土地利用シナリオの開発

## 1 ）土地利用シナリオの考え方

将来に向けた土地利用のあるべき姿として、「自然環境からの視点」と「人間環境からの視点」という２つの視点を持つことが検討の鍵となる。前者の土地利用変化に対する「自然環境からの視点」から懸念される要素としては「環境悪化による影響」が挙げられる。これは、人間の社会・経済的な活動による土地利用および被覆の変化が、生態系が本来持つ公益的機能（生態系サービス）に対しても大きな影響を与えるためである。後者の「人間環境からの視点」から考慮すべき事項としては「社会・経済活動」が挙げられる。社会・経済活動において優先される事項は、地域の社会・経済活動の活性化であり、地域の産業や生活環境との兼ね合いを踏まえての自然環境の保全計画と実行が必要となる。これら２つの視点から、地域の現状を踏まえたシナリオ設計を行い、地域の自然資源を積極的に活用した将来社会の実現を目指すものとした。本研究では、釧路川流域圏（鶴居村）と横浜市を研究対象地域とした。

## 2 ）釧路川流域圏（鶴居村）におけるシナリオ開発

釧路湿原国立公園と阿寒国立公園を中心とした広大な自然を有する釧路川流域圏に位置する鶴居村を対象として、土地利用シナリオの開発を行った。釧路川流域圏は、上流部の阿寒国立公園と下流部の釧路湿原国立公園を中心とした主に森林、湿地より構成される自然保護地域と周辺部の森林、農地、牧草地、市街地が主な土地利用形態である。同地域は、自然再生事業により釧路湿原の生態系の修復が進められており、過去に湿原であって、現在は産業利用されていない湿原周辺の未利用地等を、「湿原」および「湿原と社会経済活動との緩衝帯」として回復・復元を進
めている。一方で、離農、高齢化の進行により未利用地（耕作放棄地等）が増加しており、地域の人口も減少傾向にある。このため、同地域において、2050年を想定した複数の将来シナリオを設定し、それぞれのシナリオにて想定される土地利用変化を検討すると共に、シナリオごとの生態系サービスの変化を評価する方針とした。

当初の検討においては、検討対象地域である鶴居村およびその流域圏における主要三大産業である「林業」「酪農」そして「観光」を意識し、以下に示す4つのシナリオを設定した。

A) なりゆきシナリオ

人口動態、国内・地域経済動向等を考慮し、大きく産業構造も変化せず現状が継続したシナリオ。

## B) 林業重視

積極的に自然再生・保全政策を推進し、自然共生型ライフスタイルを重視して人為的なインパクトのより少ない流域を目指すシナリオ。

## C) 酪農重視

農業・林業の振興を積極的に推進し、一次産業の生産効率とその新しい実用性をより重視したシナリオ。

D) 生物多樣性保全・再生

• 最先端の環境技術を導入した地域コミュニティー（再生可能エネルギー生産・利用を積極的に推進した低酸素社会）の実現を目指すシナリオ。

さらに、鶴居村におけるワークショップおよび関係者へのヒアリング結果等を踏まえ、鶴居村およびその流域圏のおける森林や水など自然資源の積極的な活用を意識し、持続的な生態系サービスの活用を重視したシナリオを策定した。当初の4つのシナリオに比べ、より将来に向けた村の持続的な発展の方向性の検討に資することを企図したものである。合わせて、地域レベルにおける温暖化対策と生物多様性のトレードオフの検討にも資するものである。最終的に設定した3つのシナリオを以下に示す。

## A) なりゆきシナリオ

耕作放棄地が拡大傾向にあるが、今後もこの拡大傾向が継続するシナリオ

B) 温暖化対策推進シナリオ

木質バイオマスのエネルギー利用の最大化を目指すとともに、小規模水力発電との組合せることで域内エネルギー需要をカバーすることを目指すシナリオ

C) エコツーリズム推進シナリオ

エコツーリズム等による観光経済価値の向上を目指すシナリオ

## 3 ）横浜市におけるシナリオ開発

複数の水・緑環境づくりに関する具体施策について、生態系サービスの観点における実施効果を、数値モデルにより定量的かつ客観的に評価することを目標に、施策種類（樹林地化、公園設置、街路樹設置、保護地域化等）、実施工リア・範囲による生態系サービスの効果をマップ化す
ることを想定した評価モデルの構築を行った。そして、この評価モデルにより複数の生態系サービスを評価し、総合的な効果やトレードオフを視覚的に比較することで、施策立案を支援することを目的とした。また、横浜市においては、緑化地域の指定や工場・社宅の用途転換に緑地を組み込むことなどを推進していることから、特に都市緑地を軸とした評価手法を開発した。

横浜の緑被率は1970年～2009年で約50%から約30%へ減少しており、毎年約100haの山林や農地が失われている。平成20年度に横浜市が実施した「横浜の緑に関する市民意識調査」においても、緑の増加や維持を求める声が約98％と極めて多くなっており、以上の背景を受け、横浜市に残されたまとまった緑である「緑の10大拠点」を中心として、緑の増加や維持が必要となっている。従って、緑の保全・創造は緊急に取り組まなければならない課題となっていることから、横浜市では「緑の10大拠点」を核とした、緑地の保全計画を策定している。

これらの状況を踏まえ、本研究課題では、今後の横浜市の緑地保全計画に対して寄与が可能な評価を行うべく、2025年を想定した土地利用の将来シナリオを設定した。図(5)-1に示すように、シナリオ設定に際して、「森林面積の変化（量的変化）」および「森林バイオマスの変化（質的変化）」という2つの切り口で検討を行った。

図(5)-1 横浜市の土地利用シナリオ検討の考え方。

上記の考え方の下に、4種類のシナリオを設定した。

A) 現状維持シナリオ

- 緑被率を現状と同程度で維持

B) 重点地域集中保全型シナリオ

・ 緑の 10 大拠点に絞って保全

※特別緑地保全地区制度や近郊緑地特別保全地区制度、市民の森制度、緑地保存地区制度を活用

C) 広域保全シナリオ

・ 緑の10大拠点に絞って保全

※特別緑地保全地区制度や近郊緑地特別保全地区制度、市民の森制度、緑地保存地区制度を活用

D）重点地域集中保全型（質的向上）シナリオ

・バイオマスデータを元に緑地を「高バイオマス」「低バイオマス」に分類
・ 緑の10大拠点内で「低バイオマス」が「高バイオマス」へ改善

低バイオマス区域が新たに拡大

## （２）生態系サービス統合評価ツールの開発

## 1 ）利用モデルの概要

本研究課題では、既存の生態系サービス評価モデルとして、InVESTおよび木質バイオマス評価モデルを検討対象とした。

InVESTは、スタンフォード大学を中心とするNatural Capital Projectによって開発された各種の生態系サービスの空間評価を行うツールであり、地域が保有する生物多様性、二酸化炭素の貯蔵、浄水機能、木材生産、作物の受粉などの様々な生態系サービスを定量的に評価し、結果をGIS（地理情報システム）により可視化することが出来る。InVESTは、地域の開発計画等において政策の意思決定者が活用することを想定しており、陸、淡水、海水域の生態系保全または開発における自然資本への影響を考慮する際に有効とされている。本研究課題では、InVESTに含まれる各種生態系サービス評価モデルの中から、陸域の植生を対象とする生息域評価モデル、炭素貯留モデルを使用した。

木質バイオマス評価モデルは、国立環境研究所によって開発された、地域の製材用木材およびエネルギー用木質バイオマスの資源量とその収集コストを空間的に評価するモデルである。資源量は、森林資源の空間分布データを基に、森林成長式に基づく材積増加と施業計画・方法に基づく伐採率、残材発生率から、発生する資源の空間分布を評価する。収集コストについては、施業機械、地形、道路分布、プラント位置等の情報を基に、伐倒、造材、集材、運搬、チップ化の各工程で発生するコストを空間的に評価する。

本研究課題では、以上のモデルを用いて、森林を対象とした主要な生態系サービスである動物の生息域提供（好適性）、炭素貯留、エネルギー資源（木質バイオマス）供給の評価を行うことで、生物多様性と温暖化対策のトレードオフとともに、社会・経済的な視点による異なる人為的活動による影響のトレードオフを考察することとした。

## 2 ）生態系サービス統合評価ツールの作成

生態系サービス統合評価ツールの開発に当たり、以下の要求条件を設定した。

● 地域施策やプロジェクト等に基づく土地利用変化に伴い、影響を受ける複数の生態系サービスのトレードオフの評価に資すること。

● 地方自治体や民間企業・団体などが簡易な操作かつ低コストで利用可能であること。

● 地域施策やプロジェクト等の影響に関する地域的なトレードオフを考慮するため、空間的な生態系サービス評価が可能であること。

これらの要求条件を満たすため、本研究課題では、1）で対象として取り上げた生態系サービス評価モデルを対象に、Quantum GIS（QGIS）のプラグインとしてツール化した。QGISはフリーソフトかつ高い操作性と実用的な機能を有するGISであり、誰でも比較的簡易に利用することができる。ユーザは、QGISをインストールした上で、開発したプラグインを追加することで本ツールを利用
可能となる。

本ツールの主要な入力データは、シナリオに基づく土地利用データである。本ツールでは、各種の入力データ・ファイルを簡易に設定可能なGUIを作成することとした。また、各シナリオに対し、対象とする生態系サービス評価モデルを同時に計算し、評価結果となる各種の生態系サービス指標のマップをQGIS画面上にレイヤ表示することとした。これにより、複数生態系サービスのトレードオフを統合的かつ空間的に検討することが可能となる。

## 3 ）生態系サービス統合評価ツールによるシナリオ評価

（1）で開発した、釧路川流域圏（鶴居村）および横浜市における複数の土地利用シナリオに対し、2）で開発した生態系サービス統合評価ツールを用いて、生息域提供（生息域の好適性）、炭素貯留、木質バイオマスエネルギー供給の3つの生態系サービスを算出した。その結果を基に、シナリオ間のトレードオフについて考察した。

## （３）デモンストレーションの実施と有効性検証

地方自治体等による施策立案における生態系サービス統合評価の有効性を検証するため、鶴居村において2012年7月および8月、2013年10月の3回にわたり、村役場や地域のステークホルダーを交えたワークショップを開催した。ワークショップの概要を表(5)-1に示す。1-2回目のワークショップでは、鶴居村を対象とした土地利用シナリオ（案）および、各シナリオの生態系サービス評価のイメージを提示した上で、土地利用シナリオの方向性に関する意見交換を行った。3回目のワークショップでは、1-2回目のワークショップで得られた意見や、その後の複数回にわたる現地関係者へのヒアリング結果に基づき、改訂した土地利用シナリオと各シナリオに基づく生態系サービス評価結果を提示した。2名の研究者による基調講演の内容と合わせ、鶴居村の将来シナリオと想定される土地利用変化、それを踏まえた地域施策のあるべき方向性について合意形成のアプローチを踏まえ議論を行った。

表(5)-1 鶴居村ワークショップの開催概要。

回次	第1-2回	第3回
日時	2012年7月25日、8月28日	2013年10月3日
会場	鶴居村役場鶴居村農畜産物加工施設「酪楽館」	鶴居村役場
主な参加者	鶴居村役場、環境省国立公園事務所、森林組合、JA、NPO法人 他	北海道開発庁、道釧路総合振興局、釧路工業技術センター、森林組合、JA、NPO法人 他
主なプログラム	■本研究課題概要の説明■海外事例報告(オーストリアの林業)■研究内容報告✓土地利用シナリオ案✓生態系サービス評価例■ディスカッション	■基調講演■研究内容報告✓生態系サービス・再生エネルギーの活用について✓土地利用シナリオについて✓GIS ツールによる生態系サービスの空間評価✓住民アンケートによる生態系サービス価値の空間評価■ディスカッション
## 4 ．結果・考察

## （１）土地利用シナリオの開発

## 1 ）釧路川流域圏（鶴居村）におけるシナリオ

2013年度に設定した3つのシナリオにおける、土地利用変化のGIS解析方針を表(5)-2に示す。Aシナリオでは、耕作放棄地が増加する変化を設定した。Bシナリオでは、耕作放棄地等においてエネルギー用途のバイオマスクロップ（ヤナギを想定）を栽培し、木質バイオマスエネルギー利用の最大化を図った。Cシナリオでは、生物多様性を最大化することを想定し、耕作放棄地等における広葉樹・針広混交林の再生を図った。なお、土地利用変化の主対象となる耕作放棄地の発生領域としては、住民による訪問のし難さを考慮し、道路からの距離による閾値を設定した。

表(5)-2 鶴居シナリオ（2013年度）における土地利用変化のGIS解析方針。

シナリオ	A: 成り行き	B: 温暖化対策	C: エコツーリズム推進
土地利用変化	変化条件	土地利用変化	変化条件	土地利用変化	変化条件
広葉樹・針広混交林	変化なし	-	変化なし	-	増加	-
カラマツ林	変化なし	-	増加	-	変化なし	-
常緑針葉樹林	変化なし	-	変化なし	-	変化なし	-
ササ	変化なし	-	カラマツ林に変化	全ての領域を変化	広葉樹・針広混交林に変化	全ての領域を変化
耕作地	その他の草地に変化	道路からXm以上を変化	バイオマスクロップに変化	道路からXm以上を変化	広葉樹・針広混交林に変化	道路からXm以上を変化
牧草地	その他の草地に変化	道路からXm以上を変化	バイオマスクロップに変化	道路からXm以上を変化	広葉樹・針広混交林に変化	道路からXm以上を変化
人工物	その他の草地に変化	道路からXm以上を変化	変化なし	-	変化なし	-
人口裸地	その他の草地に変化	道路からXm以上を変化	バイオマスクロップに変化	全ての領域を変化	広葉樹・針広混交林に変化	全ての領域を変化
その他の草地	増加	-	バイオマスクロップに変化	全ての領域を変化	広葉樹・針広混交林に変化	全ての領域を変化
耕作放棄地	その他の草地に変化	全ての領域を変化	バイオマスクロップに変化	全ての領域を変化	広葉樹・針広混交林に変化	全ての領域を変化

それぞれのシナリオにおけるGIS解析方針に則った土地利用図を図(5)-2に示す。

なお、現地調査結果に基づき、釧路湿原の周辺地域では、標高が低く排水環境が悪い河川周辺地域において、牧草の生育が悪く、将来放棄地になり得る点を考慮し、標高条件による放棄地の抽出も行った。

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

図5-2 鶴居村における土地利用シナリオ。

(a) 現在の土地利用、(b) シナリオA「成り行き」、(c) シナリオB「温暖化対策」（X=1000）、(d) シナリオB「温暖化対策」（X=500）、(e) シナリオC「低炭素社会」（X=1000）、(f) シナリオC「エコツーリズム推進」（X=500）。

## 2 ）横浜市におけるシナリオ

設定した4種類のシナリオ毎の土地利用変化に関するGIS解析方針を表(5)-3に示す。シナリオD「重点地域集中保全型（質的向上）」では、航空機ライダーデータによりサブテーマ2および3
にて作成された高解像度の樹高・バイオマスマップ（空間分解能5 m）を用い、詳細な緑地の評価を行うことを目指した。

表(5)-3 横浜シナリオ（2013年度）における土地利用変化のGIS解析方針

将来シナリオ	A. 現状維持	B. 重点地域集中保全型	C. 広域保全	D. 重点地域集中保全型(質的向上)
2025年までの土地利用変化	緑の10大拠点	森林面積0%減	森林面積10%増	森林面積10%増	バイオマス77%増
全体	森林面積0%減	森林面積0%減	森林面積33%増	バイオマス0%増

それぞれのシナリオにおけるGIS解析方針に則った土地利用図を図(5)-3に示す。

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

図(5)-3 各横浜シナリオに基づく土地利用分布。

(a) 現在の土地利用、(b) シナリオB「重点地域集中保全型」、(c) シナリオC「広域保全」、(d) 現在の土地利用（森林を高バイオマス、低バイオマスに分類）、

(e) シナリオD「重点地域集中保全型（質的向上）」。
## （２）生態系サービス統合評価ツールの開発

## 1 ）生態系サービス統合評価ツール

図(5)-4に開発した生態系サービス統合評価ツールのGUI画面を示す。このツールはQGISのプラグインとして追加され、同プラグインを選択すると、入力用GUI画面が立ち上がる。計算結果のマップはQGISのレイヤとして追加される。GIS操作ができれば誰でも利用可能なツールとなっている。

図(5)-4 生態系サービス統合評価ツールの入力画面。

## 2 ）釧路川流域圏（鶴居村）におけるシナリオ評価結果

釧路川流域圏を対象とした各土地利用シナリオにおける生息地の好適性評価結果を図(5)-5に示す。シナリオA「成り行き」では、好適性が高い森林エリアが全体的に減少するため、評価値が低い場所が全体的に点在する結果となった。シナリオB「温暖化対策」では、耕作地や牧草地、人口裸地をバイオマスクロップに変化させることで、全体的に好適性が上昇する結果が示されている。また、変化条件を道路からの距離で2種類設定したが、距離の違いによりが好適性は大きく変化することがわかる。シナリオC「エコツーリズム推進」については、シナリオBと比較して好適性は全体的にやや落ちるものの、全体傾向はシナリオBと同様であった。

次に、炭素貯留に関する評価結果を、図(5)-6に示す。シナリオA～Cを比較した場、シナリオC「エコツーリズム推進」が最も推定炭素蓄積量が多かった。これは、シナリオCにおいて、多くの土地利用区分が炭素蓄積量の多い「広葉樹・針広混交林」に変わることが要因と考えられる。また、シナリオCでは、道路からの距離による変化がシナリオBと比較して大きくなるという結果も示された。つまり、炭素蓄積量の観点では、エコツーリズム推進を行いつつ、道路から極力近い範囲から奥へ向けて「広葉樹・針広混交林」へ土地利用変換することが、最も蓄積量を確保できるシナリオとなる。

さらに、木質バイオマスエネルギー供給の評価結果を示す。ここでは、鶴居村内におけるカラ
マツ林と常緑針葉樹林、およびシナリオBにおけるバイオマスクロップからのバイオマス供給量とコストを評価した。施業期間は60年とした。図(5)-7に60年間の資源量評価結果を示す。シナリオBについて、土地利用変化の道路距離の閾値が短いほど、ヤナギの資源量が増加する。木質バイオマスの収集コスト分布を図(5)-8と図(5)-9に示す。運搬コストは木質バイオマス収集地点からの距離に応じて大きくなるが、林内からの搬出コストを含めると、林地と道路の距離がコストに大きく影響する。さらに、図(5)-10に収集コスト別の木質バイオマスの発熱量を示す。鶴居村内で発生する木質バイオマスにより、村内の家庭および業務用途の熱需要を満たすには収集コスト5000円/m³、農林業用途の熱需要も含めると、収集コスト6000円/m³までの木質バイオマスを利用する必要があることが分かる。

図(5)-5 鶴居村土地利用シナリオにおける生息地の好適性評価結果。

(a) シナリオA「成り行き」、(b) シナリオB「温暖化対策」（X=1000）、
炭素蓄積推定量 875

(a) シナリオA「成り行き」、(b) シナリオB「温暖化対策」（X=1000）、(c) シナリオB「温暖化対策」（X=500）、(d) シナリオC「低炭素社会」（X=1000）、(e) シナリオC「エコツーリズム推進」（X=500）。

図(5)-6 鶴居村土地利用シナリオにおける炭素蓄積量評価結果。
(a)

(b)

(c)

図(5)-7 鶴居村土地利用シナリオにおける木質バイオマス資源量評価結果。 (a) シナリオA「成り行き」、(b) シナリオB「温暖化対策」（X=1000）、 (c) シナリオB「温暖化対策」（X=500）。

(a)

(b)

(c)

図(5)-8 鶴居村土地利用シナリオにおける木質バイオマス収集コスト。 （運搬＋チップ化）評価結果

(a) シナリオA「成り行き」、(b) シナリオB「温暖化対策」（X=1000）、(c) シナリオB「温暖化対策」（X=500）。
(a)

(b)

(c)

図(5)-9 鶴居村土地利用シナリオにおける木質バイオマス収集コスト。（林内からの搬出＋運搬＋チップ化）評価結果

(a) シナリオA「成り行き」、(b) シナリオB「温暖化対策」（X=1000）、(c) シナリオB「温暖化対策」（X=500）。

カラマツ林、常緑針葉樹林の収集コスト：林内からの搬出＋運搬＋チップ化

ヤナギ：全コスト （植栽、伐採、集材、運搬、チップ化 等）

発熱量の換算係数=18.1GJ/t

図(5)-10 鶴居村土地利用シナリオにおける木質バイオマスの収集コスト別低位発熱量。

以上の結果を元に、釧路川流域圏におけるシナリオA～Cを比較した結果、以下の観点が得られた。
● シナリオ A「成り行き」では、シナリオ B「温暖化対策推進」とシナリオ C「エコツーリズム推進」の比較において、生態系サービスの質は低下する。

● シナリオ B「温暖化対策推進」では、林業施業で発生する残材利用と、ヤナギ栽培の導入により、以下の熱需要に相当する木質バイオマスを供給可能である。

$$ \begin{aligned}\triangleright\quad& 収集コスト 5000 円 /m^{3} 以内のバイオマス \quad\Rightarrow 家庭・業務用の熱需要 \end{aligned} $$

$$ \begin{aligned}\triangleright\quad& 収集コスト 6000 円 /m^{3} 以内 のバイオマス \quad\Rightarrow 家庭・業務用 + 農林用 の熱需要 \end{aligned} $$

● 生息域の観点からは、InVEST にて森林の質を十分に評価できておらず、シナリオ B 「温暖化対策推進」、シナリオ C 「エコツーリズム推進」がほぼ同等の評価結果となる。

● 炭素蓄積量の観点では、シナリオ C 「エコツーリズム推進」が最大となるが、気候変動対策（CO₂削減）と生物多様性保全（湿地環境保全を含む）との兼ね合いを考える必要がある。

## 2 ）横浜市におけるシナリオ評価結果

横浜市を対象とした2012年度に設定した各シナリオにおけるInVESTによる生息地の好適性評価結果を図(5)-11、図(5)-12に示す。シナリオA「現状維持」、シナリオB「重点地域集中保全型」、シナリオC「広域保全」については、森林面積が増大するほど生息地の好適性が上昇することが示されている。また、シナリオD「重点地域集中保全型（質的向上）」が示すように、森林面積の拡大ではなく、現存する森林の質の向上、つまり低バイオマスエリアに対して適切な施業を行うことで高バイオマスへ転換することも、生息地の好適性の観点では効果があることが分かる。

本検討結果では、緑の10大拠点が生態系サービスにおいて重要な役割を示していることが示されている。また、複数のシナリオを提示し比較検討することにより、本検討での手法が、横浜市において将来の都市開発を検討する際の有効なツールとなり得ることが示された。今後、森林面積やバイオマス増加割合のパラメータや、環境悪化要因となる要素をさらに分析することで、高精度な評価が可能となる。
(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

図(5)-11 横浜シナリオ（A、B、C）におけるInVESTによる生息地の好適性評価結果。 (a) シナリオA「現状維持」、(b) シナリオB「重点地域集中保全型」、(c) シナリオC「広域保全」、(d) シナリオA・Bの差分、(e) シナリオA・Cの差分。

(a)

(b)

図(5)-12 横浜シナリオDにおけるInVESTによる生息地の好適性評価結果。 (a) シナリオD「重点地域集中保全型（質的向上）」、(b) シナリオA・Dの差分。