小笠原におけるアカギの推移行列モデルによる森林管理

背景と目的

小笠原諸島に人々が移住し開拓を始めた当時、森林は畑に転換されるとともに、鰹節や砂糖製造の燃料となる薪炭材が大量に必要となり、山から数多くの木が切り出された。その後、薪炭材用に代替となる樹種を造林する必要が生じ、熱帯・亜熱帯原産の成長の速い樹種が試験的に植栽された。これらの樹種のほとんどは、現在も植栽された場所でのみ生育しているが、近年猛烈な繁殖力で天然林内に侵入し在来樹種を圧倒し、回復不能な被害を与えつつあるのが外来樹種のアカギである（写真1、写真2）。このまま放置すれば在来樹種がさらに駆逐される恐れがあるところから、アカギの繁殖抑制対策を確立することが求められている。

本研究は、アカギの開花特性を解明し、各生活史段階の個体群増減への影響を推移行列モデルを用いて評価し、在来樹種保全のための森林管理指針の作成を目的とした。

成果

アカギの開花個体の平均胸高直径は、雌木は雄木よりも大きく、雌木は結実のために十分な資源を蓄える必要がある（図1）。個体群の性比は胸高直径がより小さな段階では雄木に偏っていた。雄木に偏った性比は、雌木1個体当たりの花粉制限を少なくし、雌木の繁殖能力の向上に貢献していると考えられた。また、性転換の存在が確認された。性転換は雄木から雌木および雌木から雄木へのどちらも観察されたが、特に雄木から雌木になる割合が高く、個体群が成熟すると、性比は1：1に近づくと予測された。一方、現地に設置した固定試験地でのアカギ個体群データをもとに推移行列モデルを作成した。このモデルでは生活史段階を7段階に定義し、各生活史の特性が個体群の増減への影響力の強さを評価した（図2）。この結果、個体群の期間増加率（単位時間あたりの増加率）は1.035であり、今後もこのまま放置すれば、生活史段階構造が平衡状態に達した後に、個体群は年3.5％の割合で増加する能力をもつことが明らかとなった。個体群増加率へ及ぼす影響力（弾力性、弾力性分析では適応度への寄与率を見ている）は、非開花木＞雌木＞雄木の順で高く（図3）、アカギ個体群の盛衰にとって重要なのは非開花木以後の生活史段階における死亡率の低さであると考えられた。したがって、今後アカギ個体群の駆除計画を立てる際には、非開花木の生活史段階（すなわち胸高直径5cm以上の個体）に達する前に個体数を抑制することがもっとも効果的であると考えられた。アカギの繁殖個体のほとんどは、光環境の良好なギャップ内の個体もしくは林冠に達した個体であることから、特にギャップでのアカギの駆除を重点的に行うことが求められる。一方、落下種子の一部は埋土種子となるために、土壌中のすべての種子を消失させるためには2〜3年以上種子散布を停止させる必要がある。

アカギが小笠原の森林生態系に侵入してから約100年が経っており、すでに森林生態系の一部となりつつあるため、アカギの駆除および在来樹種の保全事業の実行にあたっては、他の希少種、在来種を損なうことのないよう、周辺の環境や動植物への影響を十分調査した上で、慎重に計画をたてる必要がある。駆除対策については、島全域を対象とするのは困難であり、かえって森林を荒らすことになりかねないため、アカギの優占度や在来樹種の分布、土地の利用形態などをもとに、アカギを駆除する地域としない地域との区画分けをおこない、さらに駆除した場所において積極的な在来樹種の育成を行うなど総合的な森林管理が必要である。

なお、本研究は、環境省地球環境保全等試験研究費「帰化生物の影響排除による小笠原森林生態系の復元研究」による。

写真1 道沿いに成立したアカギ純林

写真2 ギャップに優占するアカギ稚樹

図1 アカギの雄木、雌木、非開花木の胸高直径（DBH）分布（Yamashita & Abe 2002を改変）
有意水準(*：P<0.05, **：P<0.01, ***：P<0.001), n.s.：P>0.05で有意差なし

図2 アカギの各生活史段階への推移確率（山下2003を改変）

図3 各生活史段階における弾力性（山下2003を改変）
非開花木以降の段階での値が高く、増加率への寄与が大きい