Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
## 対立遺伝子頻度の変化 遺伝子座: Apal02

図(4)－10. ヤチシャジン個体群における血縁度の時間変化. controlは分集団の消滅が生じない状況を指す.

## (3) 絶滅危惧種シモツケコウホネの個体群持続存続性解析

シモツケコウホネについて実生から非繁殖成体までの生存率、繁殖後のクローン成長率を変化させ100年後の生存確率を予測した(図4−11)。

シモツケコウホネにおける個体群存続確率

開花後の栄養成長率(S3)

図4－11. シモツケコウホネにおける個体群存続確率の推定値. 実生から非繁殖個体への遷移率開花後の栄養成長率に応じた変化を示す.
その結果、生存率、クローン成長率の増加に伴い全ての分集団が絶滅する状態から全ての分集団が生存する状態への推移が見られたが、同じパラメータ値においてもヤチシャジンよりもやや低い生存率が予測された。

シモツケコウホネにおいては、 $ (s_{1}, s_{3}) = (0.9, 0.1) $ ，(0.2, 0.8)というパラメーターセットに絞ってさらなる解析を行った。どの分集団が消失すると最も生存率が低下するかを検討したところ、最も個体数の多いTg1分集団が消滅すると約6割 $ ((s_{1}, s_{3}) = (0.2, 0.8) $ の場合 $ から9割 $ ((s_{1}, s_{3}) = (0.9, 0.1) $ の場合 $ も生存率が低下することが示された。その他7個体のみ存在するTg3分集団が消滅したときさえ、1割以上の生存率低下が予測された（図（4）−12）。これはヤチシャジンよりもシモツケコウホネにおいて分集団消滅が個体群存続に与える影響が大きいことを示している。

シモツケコウホネ: 分集団消滅の影響

図(4)−12. シモツケコウホネ個体群における分集団消滅の影響. $ (s_{1}, s_{3}) = (0.2, 0.8) $ の場合の結果を示す.

血縁度の経時変化を予測したところ、急激な上昇が観察され、最終的にクローン個体ばかりからなる集団が形成されることが予測された(図(4)－13)。以上の結果より、シモツケコウホネについては現分集団における遺伝的多様性を維持し手厚く保全する必要があることが示唆される。
図(4)－13. シモツケコウホネ個体群における血縁度の時間変化。赤線は最も個体数の多いtg1分集団を消滅させた場合の結果を示す. ↓の時点で、急激な血縁度の上昇がみられ、個体群の絶滅が予測された.

### 5. 本研究により得られた成果

## (1) 科学的意義

本プロジェクトで行った解析の成果によって、遺伝的多様性の喪失が絶滅率に上昇に与える影響を量的に見積もることが可能になった。このことは、絶滅危惧種個体群の持続可能性について、種間や個体群間の違いに対応した科学的な予測を打ち立てることを可能にし、各種保全活動の効果予測の精度を高めることにつながる。さらに、研究や保全活動へ割り当てることのできる資源をより効率的に利用できるようになる事が期待される。

また、改良した数理モデルの解析によって、長距離花粉散布による遺伝子流動が、絶滅確率を減少させる主要な要因となる可能性が考察された。また、個体数が減少した個体群においては、1年草の生活史を持つ植物種において、多年生植物種よりも絶滅確率が低く維持されることが明らかになった。

これまでの絶滅危惧種管理に関する研究においては、おもに残存個体数が重要な要因として扱われてきた。本研究課題の成果として、個体数に加えて遺伝情報と位置情報が得られること、そして遺伝情報と位置情報を最大限生かした持続存続性解析モデルを活用することによって、残存個体数だけからはわからなかった遺伝的多様性を維持することの重要性が明らかになった。特に本研究によって、少数の個体からなる分集団も個体群維持に大きな貢献をしていることが明らかになった点には、生物多様性保全上、大きな意義がある。

## (2) 環境政策への貢献

離れた個体群間での遺伝子流動を促進することが、絶滅危惧種の保全策として提案される。また複数種
の絶滅危惧種を対象とする場合には、一年生草本より多年生草本の管理により配慮を置く必要があることが提案された。残存個体数に関する情報に加えて遺伝情報を活用する本研究によって、多くの絶滅危惧種の100年後の状態を比較し、種毎の特徴に応じて適した保全政策を打ち出すことが可能となった。しかし、対象種の生活史パラメーター値に結果は大きく依存するため、遺伝情報に加えて生存率や繁殖率などの基本的な生活史パラメーターに関する情報の取得が急がれる。

### 6. 国際共同研究等の状況

特に記載すべき事項はない

### 7. 研究成果の発表状況

## (1) 誌上発表

<論文(査読あり)>

特に記載すべき事項はない

<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

1）加藤元海，佐竹晓子：第20回日本数理生物学会札幌大会 (2010)

「絶滅危惧植物における全個体遺伝子情報と個体群存続解析」

2）加藤元海，佐竹晓子：第58回日本生態学会札幌大会(2011)

「絶滅危惧植物における全個体遺伝子情報と個体群存続解析」

(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) F. A. KIRCHNER, B. ROBERT and B. COLAS: Journal of Applied Ecology, 43, 1011-1021 (2006) "Modelling the dynamics of introduced populations in the narrow-endemic Cantaurea corymbosa: a demo-genetic integration."

2) M. LYNCH and K. RITLAND: Genetics, 152, 1753-1766 (1999) "Estimation of pairwise relatedness with molecular markers."
# Investigation of biodiversity conservation on the basis of ubiquitous genotyping of critically endangered plant species

Principal Investigator: Yuji ISAGI

Institution: Division of Forest and Biomaterials Science,

Graduate School of Agriculture,

Kyoto University

Kitashirakawa Oiwake-cho, Sakyo-ku

Tel: +81-753-6422 Fax: +81-753-6129

E-mail:isagiy@kais.kyoto-u.ac.jp

Cooperated by: Graduate School of Agricultural Science, Tohoku University, Graduate School of Science and Technology, Kumamoto University, Graduate School of Environmental Science, Hokkaido University

## [Abstract]

Key Words: Genetic diversity, Microsatellite markers, Biodiversity, Genotyping, Sustainability

Because every individual of organisms have a finite lifespan, regeneration processes of populations must be considered in order to conserve threatened species in the long term. Genetic analyses can provide crucial information on biological conservation such as clonal structure, gene flow, inbreeding depression, relatedness, and genetic diversity. However, many problematic activities have been undertaken for the purpose of biological conservation due to the lack of genetic information. These problems, for example, include propagation and reintroductions that do not represent the full genetic diversity of species, transplantation without consideration of intraspecific genetic differentiation, breeding without consideration of relatedness, hybridizing with related species that causes genetic pollution, etc. These activities, though most of them have been done with good intentions, may in fact cause fatal effects on the endangered plant species.

In this study, we selected 11 plant species growing in the rural area, 6 alpine plant species, and 5 fern species for extensive genetic analyses. In the wild populations of each target species, we determined the locations of all individuals and collected leaf samples for DNA extraction. We developed new microsatellite markers and determined the genotypes of all individuals. The genetic analyses revealed species-specific characteristics of genetic diversity, clonal structure, and number of genes. On the basis of the results of spatial distribution and genotypes of each plant individual, we developed new mathematical models to evaluate the sustainability of critically endangered species. The
models predicted the effects of loss in genetic diversity on the probability of extinction, which would enable us to estimate the effectiveness of conservation activities in a variety of endangered plant species with distinct life history characteristics. We obtained data that would be helpful to improve the conservation of each critically endangered target plant species. The field survey, extensive genetic analysis, and mathematical modeling conducted in this study have provided useful and essential information to direct the activities of biodiversity conservation of NPO and local/national government. For example, we have started a progressive ex situ conservation approach to manage the individuals based on the genotype data for Veronicastrum villosulum. In the case of Nuphar submersa, it is showed that the existence of ubiquitous genotyping database is able to serve as a deterrent for sale of the endangered species by illegal collections. Several collaborative actions for the conservation of critically endangered plant species will be promoted on the basis of the information obtained in this project.
## D0903 全個体ジェノタイピング基づく生物多様性保全に関する研究

## 背景と目的

●生物多様性の危機的状況と

遺伝的配慮の無い不適切な保全活動

●遺伝子解析技術の急速な発展を生物多様性保全に活かす

●絶滅危惧種の野生全個体の位置・遺伝子型を明らかにする

全個体ジェノタイピング

野生に生育する絶滅危惧種の全個体について、生育位置、繁殖状況を明らかにすると共に、DNA解析用の葉を採集する。多型性に富む遺伝マーカーを開発し、全個体の遺伝子型を決定し、この情報を生物多様性保全に活用した。

## サブテーマ1: 里地・里山

·持続した人為インパクト

·最も普遍的な環境

## サブテーマ2:高山植物

・氷河期における分布拡大縮小・地球温暖化

●遺伝的評価に基づく真の個体数を解明 →種によっては1～数クローンのみが現存

●種の保持する全遺伝的多様性を生育域外保全集団として保持→世界的の試み

●人為植栽由来の絶滅危惧種を判明

●全個体の位置情報と遺伝子型情報から、

個体のトレースが可能→違法採集の抑制

## サブテーマ4: 数理モデル

·配偶体と胞子体世代

·倍数化由来の種分化

·無融合生殖種

●単一胞子起源で形成・維持される集団の発見→維管束植物で初の発見

●全個体の位置情報、遺伝情報を組み込んだ数理モデルで絶滅危惧種の存続可能性評価

●局所集団の消滅と種の絶滅の予測が可能に

開花後の生存率(S3)

●環境省域外保全モデル事業への活用

実生の生存率(S1)

## サブテーマ3:シダ植物

●市民団体が行っている多様性保全活動への活用

## 成果の利・活用

●盗掘抑止策の構築

●開発等による集団消失が種の存続に及ぼす影響の事前評価

●絶滅危惧種保全価値の適切な評価

## これらの成果の多くは新聞でも報道

京大グループ解析へ

つるぎ 栽培の太田小が提供

京大の井蒿教授をススカケソウを手渡す井口君一つるき町の太田小学校

環境省域外保全モデル事業で

栽培されるヒメスゲュリ

全個体遺伝子型解析で、集団ごとの保全価値を評価する
課題名 E-0902 里山・里地・里海の生態系サービスの評価と新たなコモンズによる自然共生社会の再構築

課題代表者名 渡邊 正孝 （国際連合大学高等研究所 客員教授、慶應義塾大学 特任教授）

研究实施期间 平成21～23年度

累計予算額 175,032 千円（うち 23 年度 52,315 千円）

予算額は、間接経費を含む。

研究体制

(1) 里山・里地・里海の生物多様性・生態系サービスの保全・利用の戦略展開（国際連合大学高等研究所）

(2) 生態系サービスの変化に関する直接・間接的要因の分析（独立行政法人国立環境研究所）

(3)長期的・広域的な視点からみた里山・里地・里海の定量的な評価(横浜国立大学)

(4) 里山・里地における生物多様性と多面的機能の統合的な評価 (東京大学)

(5) 里山・里地・里海の文化的価値の評価（人間文化研究機構総合地球環境学研究所）

研究協力機関

特に記載すべき事項はない

## 研究概要

### 1. はじめに(研究背景等)

過疎化や高齢化、農林産物の輸入、土地所有権の細分化等による管理粗放化が進み、生態系が質・量的に変化するともに、気候変動等、地球規模での変動が生態系に大きな影響をおよぼす可能性が高まっている。生物多様性や生態系の価値を損なわず、自然資源を有効活用する方策を科学的に提示することは急務の課題である。これまで日本の里山・里地・里海では、程度の差はあれ、生物資源を使い尽くさず、社会的な利益分配が公平で、しかも持続的な利用が続けられてきた。これは、共同体による入会地の管理と維持によるものであり、それを裏付けていたのが伝統的知識や慣行といった地域の文化である。現在、日本の里山に「第二の危機」にあたる深刻な事態が進行しているのは、里山による供給サービスの低下という直接的な原因だけではなく、過疎等による中山間地の村落共同体の崩壊や、伝統文化の消滅等による都市近郊の村落共同体の弱体化も大きな影響を与えている。里山・里地・里海の公益的な機能を維持再生する仕組みを構築するためには、里山・里地・里海の自然科学的な評価を行うとともに、人々の意識のなかにある文化的価値を正しく評価し、新しいコモンズとしての制度設計を提案する必要がある。本研究では、伝統的な日本の里山・里地・里海が人間社会に与えてきた恵みについての自然科学的な評価と、経済・文化的価値を含む人文社会科学的な評価を統合させ、自然共生社会の再構築に至る道筋を示すことが強く求められている。

### 2. 研究開発目的

日本の里山・里地・里海がもたらす生態系サービスを対象とし、ミレニアム生態系評価（MA）の概念的枠組みを適用して、生態系サービス（供給機能、調整機能、基盤機能、文化的機能）の変化、その直接的・間接的な要因、社会経済への厚生への変化といった要素を総合的に評価する。これにより、生物多様性および調整サービスを損なわずに供給可能な各種資源利用形態の最適配分や最適管理基準を示すとともに、生態資源のコモンズ的利用形態とコモンズの持続とその歴史的変遷を解明して現在の人々が里山・里地・里海に求める文化的価値あるいは関わりを抽出することにより、持続可能な自然共生社会の再構築に向けた政策オプションを提示することを目的とする。

### 3. 研究開発の方法

## (1) 里山・里地・里海の生物多様性・生態系サービスの保全・利用の戦略展開

生態系サービスの総合的評価を可能にする多地域応用一般均衡モデルの中で、関税等の政策変更による地域経済への影響を詳細に分析することが可能であり生産要素に土地が含まれている武田・伴モデル（2008）を基本モデルとして選択し、生態系サービスの生産効率への導入と生態系サービスが持つ外部経済性を導入した
モデル拡張を行った。またブランド価値（選好）の変化として輸入農産物から国内農産物への嗜好が変化する場合についてもモデル拡張を行った。

## ① 生態系サービスの生産効率への導入と外部経済性

各産業部門は里山サービス（里山が提供する生態系サービス）を受けており、里山サービスの増加（又は減少）が生産効率を増加（又は減少）させ、里山サービス量の増加（又は減少）が各部門の生産性の増加（又は減少）をもたらすとした。里山サービスは里山の水準に依存すると考え、部門iのネットの生産は部門iの生産から里山サービスの低下により部門iが受ける損失を差し引いたものと定義し、各部門の損失は里山サービスの全体の価値とそのシェアに依存するとして、外部経済性を導入した。サブテーマ2で評価された生態系サービスの中で、洪水防止サービス、気温調整サービスのみを考慮した。この洪水防止・気温調整サービスの量は地域全体として受けるサービスの価値であり、これを里山サービスの全体の価値とし生産額のシェアに応じて各部門に配分して各部門が受けている里山サービスの量を求めた。2005（平成17）年地域間産業連関表4）を8地域区分（北海道、東北、関東、中部、近畿、中国、四国、九州・沖縄）、23産業部門に集約してベンチマークデータセットを構築した。

## ② ブランド価値の変化

モデルでは輸入材と国内財はCES関数を通じて統合されており、農産物についてArmington統合関数内の重み付けパラメターを変化させ、輸入農産物から国内農産物への嗜好が変化するという形で導入している。輸入パラメターを低下させる（国内財のパラメターを上昇させる）ことで、価格は変わらなくても国内財をより多く購入することになる。

政策として①里山の水準を向上させるための活動（里山スチュワードシップ）に対して、活動費用を各地域の家計から一括税の形で徴収する政策、②貿易関税を撤廃する政策、③国内農産物のブランド価値が上昇する政策、の3つの政策について里山・里海の保全・利用への効果について感度解析を行った。

## (2) 生態系サービスの変化に関する直接・間接的要因の分析

まず、MA等の生態系サービスに関する既存研究の調査や現地調査により生態系サービスと直接的要因（外部からの資源投入【肥料、農薬、エネルギー】、水利用構造、食料・木材の消費の変化、土地被覆・利用変化、気候変動等）および間接的要因（人口変化、産業構造、技術的要因、政策的要因等）を構造化し、それに基づいて生態系サービスデータベースを構築した。

次いで、これまで開発されてきた環境勘定（SEEA、NAMEA等）および生態系サービスの経済的評価（TEEB等）に関する既存研究の枠組みを適用し、都道府県別の生態系サービスの経済的評価手法を開発した。本研究では水循環を対象に生態系サービスの経済的評価を行った。その理由は、生態系サービスは供給サービス、調節サービス、文化的サービス、基盤サービスの4つに分類されるが、水は水供給（供給サービス）、気候調整および洪水制御（調整サービス）、水循環および長期の気候調整（基盤サービス）と、生態系サービス全般に関連する対象として位置付けられており、生態系サービスを包括的に扱えるという利点があるためである。

上記の生態系サービスの経済的評価手法を複数年に適用し、生態系サービスの価値の経年変化を定量的に評価することで、生態会サービスの変化に関する要因分析を行った。

## (3) 長期的・広域的な視点からみた里山・里地・里海の定量的な評価

里山の生態系サービスの喪失、質の変化、維持を歴史的に検証するとともに、各地の里山・里海の長期的・広域的な消滅リスクおよび保全管理手法を分析した。

①コーホート変化率法を使用して、全国の2次グリッド単位の人口をもとに、2035年の将来推計人口を求めた。石川県を対象として、3次グリッド（1km四方）単位の将来推計人口を求めた（コーホート要因法）。石川県については、都市人口の5%が二地域居住を実践した場合の効果を確認した。

②絶滅危惧Ⅰa類、絶滅危惧Ⅰb類および絶滅危惧Ⅱ類の中から、自然遷移、動物食害、管理放棄の減少要因を持つ植物を「里山RDB種」と定義し、次に、全国個体数N、減少率Rおよび分布区域数Lから、ある区域を10年間保全することによるRDB種の絶滅リスクの減分を算出した。これを、2次メッシュ単位で集計したものを区域のホットスポット指標として日本全域を評価した。

③白山ユネスコエコパーク地域の里山資産を抽出・棚卸し評価を行い、出作り集落の分布図とクマ猟、山菜採取地をGIS化し出作り分布図と重ね合わせた。最後に各資産の消滅若しくは消滅危惧状況を取りまとめた。

④里海の長期的傾向について、1960年代からの日本の漁獲量と漁獲物栄養段階指数の変化を求め、また、伊勢湾三河湾のイカナゴ漁、2005年に世界自然遺産に認定された知床についても言及し、漁業者の自主管理が成功する条件を明らかにした。
## (4) 里山・里地における生物多様性と多面的機能の統合的な評価

まず、広域スケールでの生物多様性評価手法について、土地被覆等の生息地情報に関する既存のデータセットおよび水田一森林境界長等の指標を用いたハビタット評価手法を構築した。また、農業生態系調査情報システム（Rural Landscape Information System:RuLIS）の農業生態系区分を用いて、全国一地域スケール間の関係を把握した。次に、調整サービスの評価モデルを構築するため、国土数値情報を中心とするメッシュデータをデータベース化したたえで、既往の成果および利用可能な現有データセットの内容に基づき、各種環境保全機能（土壌侵食防止機能、水かん養機能、大気浄化機能等）の評価式およびカテゴリ評点表を作成し、3次メッシュ単位で上記機能の評価を行った。またRuLISを活用し、農業生態系区分ごとに上記機能の変動を解析した。地域スケールについても、より詳細な数値情報を用いて同様の評価モデルを構築し、上記機能の解析を行った。以上の結果を踏まえ、生物多様性評価モデルおよび生態系サービス（調整サービス）評価モデルを用いて両者の関係を解析したうえで、土地利用を共通の変数とした生物多様性・生態系サービス統合的評価の妥当性について、全国スケールおよび地域スケールで検討するとともに、スケール間の整合性を確認した。

さらに、特徴的な農業農村振興策を実施している栃木県内の市町村を事例地域として、複数の土地利用シナリオを具体的な管理形態として設定し、上記の統合評価モデルを用いて生物多様性（モザイク構造）と生態系サービス（供給、調整）の変化を予測・比較したうえで、すべての要素がバランス良く維持される土地利用シナリオを、最適な土地利用オプションとして提示する手法を検討した。

## (5) 里山・里地・里海の文化的価値の評価

## ①意識下にある文化的価値の再評価

日本の里山・里地・里海における生態系がもたらす文化的サービスは精神性、レクリエーション、美意識、教育、共同体意識、象徴性等、質の異なる諸要素を含んでおり、人々の意識下にのみ存在するために、これまで客観的な評価がたいへん困難であった。一方、日本の里山・里海で育まれてきた、共同体による入会地の管理と維持の慣行とその知識は、里山・里海を維持してきた重要な文化的な要因である。これらの文化的価値を再評価することを通じてコモンズとしての里山・里海のもたらす文化的意義を未来に向けて「新しいコモンズ」として位置づけた。

## ②数量化を通じた里山・里海の評価

文化的な価値を共通の尺度で評価することは一般に困難を伴う。各地域で実践されてきた慣行やその背景となる民俗知は個別的に記述することが常套手段である。日本全国の多様な環境における里山・里海の文化的な価値を、前近代にさかのぼって土地・海面利用の実態として把握し、さらには文化的な意識調査を通じて数量化することは可能である。里海については、生態資源のコモンズ的な利用形態とその歴史的変遷を明らかにするために、明治後期における実態を5,489件に及ぶ「明治専用漁業権原簿」の登録データに基づいて、近代化が進行する直前の明治後期における実態を分析した。一方、全国の10〜79歳の男女8,200名を対象に、株式会社メディアインタラクティブが運営する「アイリサーチ」モニターに対するインターネットアンケートを行い、現代の人々が里山・里海に求める価値と関わりについての意識を調査した。

### 4. 結果及び考察

## (1) 里山・里地・里海の生物多様性・生態系サービスの保全・利用の戦略展開

## ① 里山スチュワードシップ政策の里山・里海の保全・利用への効果

里山の水準を上昇させるための活動（里山スチュワードシップ）を導入し、活動の費用は各地域の家計から一括税の形で徴収しファイナンスするとした。里山の水準が上昇すれば各部門の生産性が上昇する。基準ケースでは、里山サービス増加率を30％とし、その活動コストは1円分の里山サービスの増加に0.5円のコストがかかると仮定している。里山サービスとして1)洪水防止機能のみ30％増加、2)気温調整機能のみ30％増加、3)二つの機能を両方とも30％増加、の3つのケースを検討した。スチュワードシップ導入でGDPはすべてのケースで増加するが、等価変分はすべてのケースでマイナスとなった。等価変分がマイナスになるのは家計からスチュワードシップの費用を徴収しているためと思われる。

里山スチュワードシップによる里山増加（増加率は30%）のための費用を変更したケースを検討した。基準ケースの費用の場合、基準ケースの1/2倍の費用の場合と基準ケースの2倍の費用の場合とを比較した。この結果里山増加（増加率は30%）のための費用を1/2に変更すると等価変分もプラスとなるが、逆に費用が2倍なら等価変分は大きくマイナスになることが判明した。このことから、里山増加の費用対効果が1：4以上であれば、GDP増加と等価変分のプラスが同時に達成されることになり、里山スチュワードシップ政策の里山・里海の保全・利用に対する有効性とその投資効果の最適解が提言され得ることを示した。
図(1)-1里山増加費用変更によるGDPと等価変分（基準ケースの1/2:基準ケースの1/2倍の費用、基準ケース:基準ケースと同じケース、基準ケースの2倍:基準ケースの2倍の費用）

## ② 貿易関税の撤廃政策の里山・里海の保全・利用への効果

貿易関税の撤廃のケースについては、里山サービスの効果を考慮せず（外部効果なし）と、「貿易自由化→農業生産変化→里山水準変化→里山サービス変化→他の部門の生産性変化」という外部効果を考慮した（外部効果あり）のケースを検討した。「外部効果なし」の場合、各地域のGDPは増加（特に関東と関西が増加）し全体としては6,823億円の増加。等価変分も全体ではほぼ同額増加するが、北海道、東北、四国、九州の農業地域は減少する。「外部効果あり」の場合、関税撤廃で里山の水準が低下し、それが他の部門の生産にマイナスの影響をもたらすことになるので、関税撤廃の利益（6,707億円の増加）は外部効果なしに比較して小さくなる。里山水準低下の外部効果は関税撤廃の利益と比較して非常に小さいが、これはもともとの里山サービスの価値がそれほど大きくなく、また限定的な生産資本のみを評価しているためであり、今後里山サービスの価値評価にその他の価値（例えばサプライチェーンの影響や社会資本等）の評価も含めることが求められる。

図(1)-2貿易関税の撤廃政策によるGDPと等価変分(外部効果なしと外部効果ありのケースの比較)

③ 消費者の国内農産物に対するブランド価値が上昇する政策の里山・里海の保全・利用への効果

国内の農産物のブランド価値が上昇するというシミュレーションを、消費者による輸入農産物から国内農産物へ嗜好が変化するという形で扱った。基準ケースにおける各地域の農産物の輸入に関する重み付けパラメータを0.43～0.45に設定した。シナリオとして農産物についての輸入に関する重み付けパラメータを基準ケースから10～30%の幅で低下させた。

図(1)-3ブランド価値上昇によるGDP変化と一人当たりGDP増加額

この結果30％のケースでは、全国平均で一人当たりGDPは16,600円の増加。特に、北海道、東北、九州・沖縄
での増加額が3万円強の増加となり大きい。消費者の国内農産物に対するブランド価値の上昇（国内の農産物への嗜好の変化）は、北海道、東北、九州・沖縄に特に大きい利益をもたらすことが判明した。

以上のように里山・里海の保全・利用を促進するために、里山がもたらす生態系サービスの定量的な価値評価およびその外部経済を含めた経済波及効果を定量評価するとともに、消費者の選択の影響を含めて里山・里海の保全・利用政策の効果を解析した。里山・里海の保全・利用の促進政策を実行するための制度設計、財政的負担、消費者負担等を明確にし、費用対効果を明らかにした政策提言に結びつけることが可能となった。

## (2) 生態系サービスの変化に関する直接・間接的要因の分析

日本の水に関わる生態系サービスの経済的価値は、1985年で18兆円、1995年で24兆円、2005年31兆円となり、1985年から20年で1.7倍に増加している。しかしながら、生態系サービスに対して実際に支払われた価値の割合は、1985年、1995年と14%であったのに対して、2005年は11%に減少しており、生態系サービスの経済的価値が外部化される傾向が強まったと言える。内訳を見ると、供給サービスは1995年を境にほぼ横ばいであることから、調整サービスの価値の増加による所が大きい。特に洪水調節サービスの価値の増加率（1985－1995：+99%、1995－2005：+36%）が高い上に、全ての年度で合計値に占める割合（1985年：31%、1995年：45%、2005年：49%）が高く、洪水調節サービスの変動が経済的価値に与える影響が大きいと考えられる。また、気温調節サービスの全価値に占める割合は22%（2005年）と高い値を示すが、1995年にはこの割合が6%と激減している。これは原油価格の違い（2005年：4.34円／千kcal、1995年：1.19円／千kcal）による所が大きい。

都道府県別の生態系サービスの経済的価値の変化は、都道府県によって大きく異なる。生態系サービスの経済的価値総量が大きく増加した都道府県は鹿児島県であり、20年で13倍に増加しているという結果となった。これは洪水調節サービスの価値の大幅な上昇が大きな要因であることが明らかとなった。生態系サービスの変化率を見ると、1985－1995年の間では、福井県の変化率が最も高く7倍となった。福井県では1985年から1995年にかけて、洪水調整サービスの価値単価が4円／m³から168円／m³へと高騰した事が主要因であることがわかった。一方、1995年から2005年では、山梨県の増加率が最も高く5倍に増えている。これは1995年から2005年にかけて、洪水調整サービスの価値単価が上がった（1995年：16円／m³、2005年：45円／m³）のに加えて、森林の洪水調整量も増加（1995年：36億m³、2005年：59億m³）したためといえる。

## (3) 長期的・広域的な視点からみた里山・里地・里海の定量的な評価

里山の生態系サービスについて、人的資源の変動性から消滅リスクを明らかにし、地域の自然資源の自主的管理が成功する条件を示した。

## ①里山の将来推計人口と二地域居住

全国を対象とした人口推計では、現在の傾向が続いた場合、限界集落の維持が困難であることが示された。限界集落グリッドの割合が高いタイプは荒地＋森林型（非豪雪）、森林単一型（非豪雪）、荒地＋森林型（豪雪）、森林単一型（豪雪）であったが、二地域居住がシナリオどおりに進展した場合、消滅リスクを減少させる効果が大きいことが分かった。食料自給率については、現在の生産を維持すれば、人口減少によって、需要が減少するので、限界集落の水田を放棄しても、食料自給率は低下しないことが示唆された。

## ②RDB維管束植物

第一に、保全効果が高い上位2ランクの区域面積が全国に占める割合は、8.31%であった。また、保全効果が最も高い区域は、人口密度が1,000-10,000人/100km²の区域がもっとも多く、一方、簡易的指標による分析では、人口密度が20人/km²未満のグリッドで、劣化の程度が深刻であることが分かった。

## ③里山の資産

白山ユネスコパーク地域の里山資産、生態系サービスについて、森林生態系のウェイトが高く、植物の比重が大きいことが分かった。そのなかで、「出作り」等を上位クラスターとする地域固有の資産とサービスが既に消滅し、さらに今後の人口減少により消滅するリスクが高まることが分かった。

## ④里海の自主的な管理

日本の海洋栄養段階指数は、3.6と世界平均よりも高く、長期的に維持されていることが判明した。また、漁業者の自主管理が成功する条件が判明した。①資源が激減した経験があること、②長期的な利益を漁業から得られると期待できること、③地域の研究者が漁業者に助言すること、④自主管理方策を必要に応じ改定できること、⑤合意までに何百回もの話し合いを持つことが重要である（Matsuda et al., 2010）。

## (4) 里山・里地における生物多様性と多面的機能の統合的な評価

里山・里地のモザイク構造を指標する水田－森林JOIN値等を3次メッシュ単位で計算したうえで、RuLISの階層的農業生態系区分（クラス）ごとに集計した。その結果、各スケール間でのJOIN値の関係には整合性がみられ、また下位区分（地域スケール）で高いJOIN値を示すクラス（例えば、低地・丘陵地水田景観、下流域台地谷津
田景観等)は、既往研究において生物生息ポテンシャルが高いとされた景観域とほぼ一致していた。以上から、JOIN値を用いることで、里地里山の生物多様性を生息地情報から評価でき、また、RuLISの農業生態系区分の階層性を利用することで、生物多様性をマルチスケールで評価できることが明らかになった。

調整サービスについては、土地利用を変数とした評価式を構築し、各機能の時間的・空間的变化を把握した。その結果、国土スケールでは過去30年間で大きな変動は認められなかったが、地域スケールでみると、その分布および変化のパターンは異なることが分かった。さらに、同一クラス内でも、下位区分のクラス間では評価値の分布・変動に差異のあることが明らかになった。以上から、調整サービスの地域特性およびその変動についても、各機能評価値を農業生態系区分ごとに解析することでマルチスケールで評価できることが示された。

生物多様性評価モデルおよび生態系サービス(調整サービス)評価モデルを用いて、両者の関係について異なるスケール(全国スケール、地域スケール)ごとに解析した結果、土地利用という共通の変数、国土数値情報に代表される共通のデータセット、RuLISの農業生態系クラスという共通の評価単位を用いることで、生物多様性と生態系サービスの統合的な評価が可能であることが示された。

土地利用シナリオについてはまず、事例地域における土地利用と管理形態・水準に関する具体的な情報に基づき、複数の土地利用シナリオを作成したうえで、各シナリオに対応した土地利用配置・配分パターンを決定した。例えばM町の場合、①家畜導入による水田・林地再活用シナリオ、②条件不利農地の管理粗放化シナリオ、③従来型農地利用シナリオ等のシナリオを設定したが、①については、対象地の農地・林地面積等の資源量に応じて、必要となる土地利用（放牧用地、牧草・飼料イネ作付農地等）を現行水田を中心に配分・配置し、②については、基盤整備情報を用いて、未整備農地を耕作放棄地に変化させた。その結果、シナリオ間で異なる変化の傾向が予測され、各要素の増加を最大化あるいは減少を最小化させる土地利用オプションが抽出できることがわかった。M町の事例では、家畜導入によって水田・林地の再活用とモザイク構造の維持が図られるシナリオにおいて、各要素が最もバランスよく維持されるという結果が得られた。最適シナリオは対象地域（市町村）によって異なるものの、本研究で示した評価フレームは、複数の土地利用シナリオから最適な土地利用オプション（最適な土地利用配分・配置や管理方法の情報パッケージ）を選択する際の意思決定支援ツールとして有効であることが示された。

## (5) 里山・里地・里海の文化的価値の評価

## ①漁業権原簿による里海のモデルと未来設計

5,489件におよぶ「明治専用漁業権原簿」の登録データと現在を比較すると、平成23年時点では漁業協同組合の統合、廃止等を通じて、全国での漁業協同組合数の総数は明治期の24%まで大幅に減少していた。自治体別にみると、明治期には長崎で漁業協同組合は434と最も多く、次いで愛媛（408）、三重（272）、新潟（240）、山口（229）、島根（210）と続く。一方、栃木と埼玉（4）、滋賀（2）、奈良（3）、山梨（5）と内水面での専用漁業権を登録した件数は少ない特徴がある。漁業協同組合ごとに専用漁業権として登録された漁業種数をみると、5種類以下を最大に、種類数の多い地域は激減する。20以上の漁業を登録した漁業協同組合は10％にすぎない。ただし、漁業種類そのものはたいへん多く、特に海藻類や貝類の漁業種類がたいへん多く、現在とは比較にならないほど多種類の資源が採集・利用されていたこと、農業用肥料を目的とした漁業が広く行われていたこと、魚類・海藻の方言名が多いことが判明した。また、ジュゴン、アオウミガメ、ゴカイ等、現在では見られない漁業も数多くあった。

## ②里山・里海の生態系サービスに関するアンケート調査

「あなたは田舎が好きですか。」という問いに対しては、田舎が「好き」27.9％、「どちらかといえば好き」を合わせると、全体のほぼ8割が『好き』と回答した。日本の田舎と聞いてのイメージについては、「懐かしい」、「美しい」、「不便な」、「癒される」、「季節感のある」がトップ5であった。田舎との関わり方のトップ3は、「自然と触れ合いたい」、「休養したい」、「観光したい」であり、一方、「特に関わりたいとは思わない」も1割以上の回答があった。「今住みたい」「いつか住みたい」と回答した人に対して、男性は「今の仕事がやめられない」ことが最大の理由となっているが、女性は「買い物が不便そう」が上回っていた。また年代別では、60岁以上は「医療が不安だ」が最も高くなっていた点が注目される。所得保障により、田舎への移住の可能性が「（非常に、やや）高くなる」と回答したのは全体の42.9％で、「どちらともいえない」がほぼ半数を占めた。十分と考える所得保障額は、「5万円未満」と「5万円以上」がほぼ二分された。無償あるいは極めて安価な住宅が提供されれば、田舎への移住が「（非常に、やや）高くなる」と回答したのは全体の49.6％であった。「環境にも配慮して、安心安全な農産物はどの程度までなら高くても購入しようと思いますか。」という問いに対して、「高くなるなら買いたくない」は約3割にとどまり、高くても購入する人の方が多いが、2割超のプレミアムになるとかなり限定された。ただし、「金額に関係なく価値があれば購入する」とする人も14.1％と1割以上を占めていた。
### 5. 本研究により得られた主な成果

## (1) 科学的意義

本研究は、生態系サービスという概念のもとで、里山・里地・里海の自然科学的な評価と、経済的、文化的価値を含む人文社会科学的な評価を統合させ、そのうえで自然共生社会の再構築に至る道筋を示そうとするものであり、その科学的意義は極めて高い。

これまで定量的評価が困難であった生態系サービスの中の調整サービスに関して定量的評価を行うとともに、その外部効果を一般均衡モデルを用いて評価することが可能となった。また、水循環を対象に日本の都道府県別の生態系サービスの価値の経年変化を定量的に評価することにより、生態系サービスの経済的価値の包括的な評価手法の開発に成功した。RDB維管束植物の保全効果等については、全国レベルで、かつ、定量的に評価できた。さらに、土地利用を生息地情報として用いた里山・里海の生物多様性評価手法を開発し、農業生態系における生物分布情報が未整備の日本において、初めて空間構造特性に基づく統一的な指標により里山・里地の生物多様性を全国スケールで評価した。また、一時期のみの評価にとどまっていた既存モデルを改良し、多時期の土地利用データを利用することにより、調整サービスの時間的・空間的变化の傾向を把握することが可能となった。これまで個別に評価されていた生物多様性と生態系サービスに関し、土地利用等を変数として相互連関を評価する手法を開発することにより、生物多様性の維持および生態系サービスの持続的利用を考慮した最適管理基準を示すことが可能となった。

明治期における専用漁業権原簿と漁場図データベースから、日本の沿岸域には豊かな生物相と里海とも言える沿岸環境が存在したことが分かった。今後の里海創出が、沿岸生態系の復元に資するだけでなく、底生生物を中心とした生物群集の回復を通じてなされるべきであり、従来の漁業権だけでなく、利害関係者の合議制を基盤としつつ、人間による生産活動だけでなく生態系に配慮した「新しいコモンズ」として提唱していくことが最も肝要であることが明らかになった。また、今後、買い物と医療でのハンディキャップを埋めて、全体の8割近くを占める「田舎に移住することに興味がある」住民の積極的な関心を活かして、安価な住宅を提供する、月二万円程度の所得保障をする等の政策で、二地域居住、半農（漁）半メ、週末農（漁）業を推進するとともに、環境や生物多様性に配慮した生物（環境）ブランド農（水）産物の購入というかたちで生態系サービス支払いを取り入れることによって、里山・里海づくりを目指すことが可能であることが分かった。新しい里山・里海の育む文化的な価値を国の政策として位置づけ、地域ごとに浸透していくことが重要であると結論づけることができる。

## (2) 環境政策への貢献

日本の里山・里海評価、SATOYAMAイニシアティブ、IPBES等における生物多様性・生態系サービス評価の取り組みにおいて、生態系サービスを如何に価値付けするかが政策的な課題となっており、その課題解決のための学術的知見の蓄積、評価手法及び政策提言に貢献した。また、白山ユネスコエコパーク（人間と生物圏MAB計画）地域において、消滅危惧のランク付け等、里山資産や生態系サービスを多種多様な角度から分析・評価し、移行地域ゾーニングのための基礎情報を提供した。今後収集した里山資産についてはデータベース化し、保全事業や地域ビジョンの策定等、環境政策や地域振興の基礎資料として広く提供していく。漁業協同組合のみの意見や合意だけでなく、地域住民や自治体を巻き込んだ合議制を可能にするための法的整備が重要であり、共同体が基盤となって漁業資源を自主的に管理する試みを可能にする法的整備が環境政策にとって重要であることを提言した。里山里海の生態系サービスを維持するために、都市住民が都市での仕事で培ってきた技能を維持しつつ、里山里海の生業と両立を可能とする政策の必要性を提言した。

### 6. 研究成果の主な発表状況

## (1) 主な誌上発表

## <査読付き論文>

1) K. TAKEUCHI: Ecological Research, 25, 891–897 (2010).

“Rebuilding the Relationship between People and Nature: the Satoyama Initiative”

2) H. MATSUDA, M. MAKINO, M. TOMIYAMA, S. GELCICH, and J.C. CASTILLA: Ecological Research 25, 899–907 (2010).

“Fishery Management in Japan”

3) Y. JIAO, X. LI, L. LIANG, K. TAKEUCHI, T. OKURO, D. ZHANG and L. SUN: Ecological Research, 27, 247–264 (2012).

“Indigenous ecological knowledge and natural resource management in the cultural landscape of China’s Hani Terraces”
## く査読付論文に準ずる成果発表>

4）日本の里山・里海評価－北海道クラスター：国際連合大学（2010）.

6）日本の里山・里海評価－北信越クラスター：国際連合大学（2010）.

「里山・里海:日本の社会生態学的生産ランドスケープ—北信越の経験と教訓—」

7）日本の里山・里海評価－関東中部クラスター：国際連合大学（2010）.

8）日本の里山・里海評価－西日本クラスター：国際連合大学（2010）.

## 10 ) 秋道智彌: 岩波書店 (2010)

「コモンズの地球史－グローバル化時代の共有論に向けて」

11) G. Baldacchino and D. Niels (eds.): Island Futures: Conservation and Development across the Asia-Pacific Regions, Global Environmental Studies, Springer, 125–137 (2011).

“Changing Coastal Commons in a Sub-Tropical Island Ecosystem, Yaeyama Islands, Japan (T. AKIMICHI)”

13) H. MATSUDA, M. OSAKI, A. BRAIMOH and K. NAKAGAMI (eds.) : Designing Our Future: Local Perspectives on Bioproduction, Ecosystems and Humanity, United Nations University Press, pp.267–281 (2011)

“5–5 Risk and resource management (H. MATSUDA)”

14) United Nations University Institute of Advanced Studies Operating Unit Ishikawa/Kanazawa (ed.): Biological and Cultural Diversity in Coastal Communities, Exploring the Potential of Satoumi for Implementing the Ecosystem Approach in the Japanese Archipelago. Secretariat of the Convention on Biological diversity, Montreal, Technical Series no. 61, 24–20 (2011).

“Satoumi to Integrate Resource Conservation and Use: Sandfish Fishery in Akita Prefecture (T. AKIMICHI and H. SUGIYAMA)”

## 12 ) 大黑俊哉、広報日造協：446, 3 (2011)

13) A.K.DURAIAPPAH, K. NAKAMURA, K. TAKEUCHI, M. WATANABE and M. NISHI (eds.): United Nations University Press (2012)

"Satoyama-Satoumi Ecosystems and Human Well-Being: Socio-Ecological Production Landscapes of Japan"

## 15 ）国際連合大学高等研究所／日本の里山・里海評価委員会編:朝倉書店（2012）

「里山・里海－自然の恵みと人々の暮らしー」

16) Y. IWATA, T. YUMOTO, and Y. MORIMOTO: N. NAKAGOSHI, S.K. HONG (eds.) Can Satoyama offer a realistic solution for low carbon society? Public perception and challenges arising, Springer (2012). "Satoyama landscape and low carbon society" (in press)

## (2) 主な口頭発表 (学会等)

1) T. AKIMICHI: The First East Asian Anthropologists and Ethnologists Seminar, entitled as Social and Cultural Interactions of East Asia in the Context of Globalization, Yunnan, China (2009)

“Collapse and revival in coastal resource use in Yaeyama: An insight of local commons in East Asia”

2) M. WATANABE: The 2nd ICRAF World Congress of Agroforestry, Nairobi, Kenya. (2009)

“Ecosystem Services Management on Satoyama for Sustainable Society”

3) T. YUMOTO: The 2nd World Congress of Agroforestry, Nairobi, Kenya (2009)

“Cultural service provided by SATOYAMA landscape”

4) T. YUMOTO: The 10 International Ecological Congress, Brisbane, Australia (2009) "SATOYAMA as refugia of endangered plants and animals in Japan"

5) 秋道智彌: 第10回日本海学シンポジウム『海とさかなと私たち～先人と世界に学び、未来へつなぐ～』富山市 (2009)