生態系と気候変化

エゾシカ保護管理計画と
feedback制御
松田裕之(東大海洋研)
北海道のホーム頁より
1
エゾシカ:乱獲と禁猟の繰り返し
1,000,000
Catch
100,000
10,000
1,000
100
10
1875
1895
1915
1935
1955
1975
1994
2
エゾシカによる食害(釧路支庁ホーム頁より)
http://www.marimo.or.jp/Kushiro_shichou/ezosika/cover.html
3
急増する北海道農林業被害
4.5
4
3.5
3
万
頭
45
駆除雌
駆除雄
狩猟雌
狩猟雄
被害
2.5
40
35
30
25
2
20
1.5
15
1
10
0.5
5
0
0
1987
1990
億
円
1993
4
エゾシカ大発生の諸要因
保護政策の成果
森林伐採と草地の拡大
暖冬による冬季死亡の激減
オオカミ絶滅(c1890)
5
管理の目的
道民の自然資産としてのシカの
絶滅と大発生を回避し、
適正水準へ誘導・維持し、
生態系保全と、
農林業被害の軽減を図る。
道東地域エゾシカ保護管理計画骨子(97’12/1)より
6
エゾシカ保護管理計画骨子
道東地域1997/12/1
非定常集団をある変動幅に誘導する
Feedback制御の応用
豪雪年の到来に備えた保護管理
不確実な情報による保護管理
←積極的な情報公開
http://www.marimo.or.jp/Kushiro_shichou/ezosika/plan.html
7
Stage-Structured Model
 Nc (t  1)  
0
N f (t  1)  L fc (t) / 2

 
N m (t  1) L mc (t) / 2
2r(t)L ff (t)
L ff (t)
0
N c (t) 
N f (t)


L mm (t)N m (t)
0
0
Lfc(t)= Lmc(t)= exp[-Q(t)Hc(t)]exp[-Mc(t)]exp[-Rc(t+1)],
Lff(t) = exp[-Q(t)Hf(t)]exp[-Mf(t)]exp[-Rf(t+1)] ,
Lmm(t) = exp[-Q(t)Hm(t)]exp[-Mm(t)]exp[-Rm(t+1)] ,
8
道東地区エゾシカ管理計画
http://www.hokkaido-ies.go.jp/HIESintro/Natural/ShizenHP2/SIKA/DTdeerHP.htm
大発生水準(50%)以上
緊急減少措置(2年を限度)
目標水準(25%)以上
漸減措置(雌中心の捕獲)
目標水準(25%)以下
漸増措置(雄中心の捕獲)
許容下限水準(5%)以下
または豪雪の翌年
禁猟措置
9
9%
2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
Reproductive Potential
8%
7%
6%
5%
4%
3%
2%
1%
0%
2007
2022
2037
2052
2067
2082
Yield
生活史係数既知、一定環境
2097
Year
10
厳冬年がくると破綻する
11
係数値の推定誤差で破綻する
12%
7000
6000
5000
8%
4000
6%
Yield
Reproductive Potential
10%
3000
4%
2000
2%
1000
0%
0
2007
2022
2037
2052
2067
2082
2097
Year
12
12
60%
14000
50%
12000
10000
40%
8000
30%
6000
20%
4000
10%
2000
0%
2007
Yield
Reproductive Potential
10倍の変動幅を覚悟せよ
0
2022
2037
2052
Year
2067
2082
2097
13
1
Risk Management for deer
保全生態学的下限=1000個体とする
狩猟可能な下限水準%P-=その数倍
平年の変動幅は2倍程度。2度連続
して豪雪年がくると1/4に減るため、
適正水準%P*=%P-の数倍
大発生水準%P+=%P*の2倍
現在の個体数約16万頭(雌約10万
頭)
14
2
Population Indices
捕獲・目撃情報(CPUE)
目視調査(道路、航空)
道路事故、列車事故
農林業被害
絶対数はわからない
15
3
Feedback管理
• 管理計画変更の効果は、
2年後まで現れない
• 環境が一定と仮定した管
理は危険である。
16
どこまで精度を上げるか?
• 個体数推定の調査精度を上げ、
調査から管理計画変更までの時
差が少ないほど効果的
• 自然変動幅より狭くはできない
• 調査精度を上げるには、それだけ
費用がかかる
17
雌雄別の捕獲圧調節
捕獲頭数の変動幅
>個体数の変動幅
減少措置中は雌を、
漸増措置中は雄を!
性比の変動幅に注意する(1:10以
内)
18
5
不確実性の考慮
• 狩猟がない場合のLeslie行列の固有値λ
(自然増加率)を15%~20%と仮定
• 幼獣生存率Lfc/2を46%~54%と仮定
• 雌成獣生存率Lffを90% ~ 99%と仮定
• 繁殖成功2rLff= 2λ(λ- Lff)/ Lfcとおく
• 上記を平均値として毎年最高10%変動
• 個体数指数の推定誤差が毎年最高20%
19
道東地域の捕獲頭数と被害額
8
捕
獲
頭
数
(
万
頭
)
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
駆除雄
狩猟雄
駆除雌
狩猟雌
農林業計
農業
7
6
5
4
3
2
1
0
1989
1992
1995
被
害
額
(
億
円
)
1998
資料:北海道エゾシカ保護管理検討委員会 20
計算機から雄が消えた!
Population size
Females adults
120,000
100,000
80,000
Male adults
Female calves
121,578
2,998
60,000
40,000
20,000
0
1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
21
12万頭では少なすぎる
• 8~16万頭×年15%=1.2~2.4万頭ず
つ増える
• 雄成獣は2万~4万頭いたはず
• 雄成獣を2万頭以上5年間獲った
– 上記設定が正しければ雄はもういな
いはず
22
その後の環境監視
200
175
150
個
125
体
数 100
指
数 75
50
ヘリコプターセンサス
ライトセンサスA
ライトセンサスB
捕獲数/人・日
目撃数/人・日
農林業被害額
列車事故
262
25
0
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 2000
23
北海道 http://www.hokkaido-ies.go.jp/HIESintro/Natural/ShizenHP2/SIKA/DTdeerHP.htm
緊急減少措置の延長
• あと2年~3年の大量捕獲が必要
• 引き続き個体数推定を続け、個体
数指数が50未満と判断されたら、
緊急減少措置を打ちきる
• 個体数指数の推定誤差を10%と想
定
– 不確実性の程度は全く不確実
24
道東地域エゾシカ保護管理計画
の改正について(北海道2000)
• 平成5年度末の道東地域の推定生息数
を12万頭とすると、その15%にあたる
1万8千頭以上を平成6年度以降、毎
年捕獲すれば個体数は減少するはずで
あった。…平成5年度末推定生息数の
過小評価が明らかとなった。
• すばらしい説明責任(accountability)
25
個体数の動向(案)
• 1994~’95年にかけて個体数は増え続け、
指数120程度に達した
• 1998年緊急減少措置導入後、個体数は
はっきり減少に転じた
– 発信機をつけた50頭のうち約半数が捕獲死
• 減少に転じたということは、’93年度末
に30万頭はいなかっただろう
26
鳥獣保護法改正(1999)
– 狩猟資源・害獣から
•
•
•
•
生物多様性条約との整合
地方分権一括法との整合
特定計画制度の導入
共通編・鹿・カモシカ・熊・猿・
猪の保護管理マニュアル(鳩・
烏・川鵜も必要)
27
自然の恵みを子孫に遺す
持続可能性sustainability
生物多様性条約・環境基本法
原生自然の喪失(深海底を除
く)
地球史上第6の大量絶滅の時代
自然なくしては生きていけない
一昔前、自分の周りにあった自然
が、子供の周りにない。
28
自然の恵みの3つの価値
農林水産資源(goods=食糧源)
生態系サービス(環境浄化)干潟
快適さamenity
自然に親しむ・自然に対する畏敬の念
29
一般の管理計画
既知のシステムの設計
定常状態の維持と監視
400系つばさ(JR東日本
リスク管理
のホーム頁より)
Risk Communication 危険性の周知
玄海原発(九州電力のホー
ム頁より)
30
野生生物保護【漁業】管理
bona vacantia
無主物である害獣【資源】
絶滅の恐れがある【乱獲】
開放系=県境【国際】管理
生態系は未知である(説明責
任)
非定常である(順応性adaptability)
31
西暦2000年問題
ソフトウェア資源の問題
予測不能な大事故の恐れ
製造物責任・行政責任
年越しの監視(危険の周知)
旅行自粛・自己責任
32
環境化学物質の管理
現代文明に必須(夥しい物質
数)
危険性の周知(所沢事件)
世代を超える毒性
毒性が未証明(悔いのない政
策)
未確立の監視体制(杞憂)
33
板挟み=絶滅の恐れ+被害
シカ=数が増える(個体数管
理)
クマ=里に近づく(ウェンカム
ィ)
人間とクマ(キムンカムィ)の適切な関係
サル、カラス(餌付けと愛護)
イノシシ=被害+持続的利用
34
鳥獣保護行政の究極目標
• 健全な生態系の保全
• 人と自然の適切な関係
–自然の恵みを上手に利用する
• 行政と研究者と市民の責任
ある持続的な協力
35
非定常で不確実な生態系
順応的管理(adaptive management)
状態が変われば政策も変える
監視monitoringと計画見直し
為すことによって共に学ぶ
説明責任accountability
過ちを改めるに如くは無し
36
理想と現実の乖離
理念を裏付ける技術が足りない
研究も足りない
現場の人材が足りない
予算が足りない
社会の理解が足りない
37
基礎情報の整備と共有
• 長期かつ広域の監視(monitoring)、
各鳥獣の生物学的基礎情報は自
治体では限界があり、環境庁が
基礎情報の収集に努めるべき
38
クマ問題
•
•
•
•
•
絶滅の恐れがある(特に西日本)
人を襲うクマは駆除が必要
里に近づく・田畑を荒らす
本来、クマは人を避ける(鈴)
生ゴミ放置、餌やりによる不良化
– キムンカムィとウェンカムィ
39
ウェンカムィモデル
• キムンカムィS→ウェンカムィI
•dS/dt = (r–h) S
•dI/dt = hS –mI
変心
•h:変身率
40
ヒグマの分布
41
http://www.hokkaido-ies.go.jp/HIESintro/Natural/ShizenHP2/SIKA/DTdeerHP.htm
ヒグマの4相管理(案)
変心率が
高い
低い
少
個 な
体 い
数
多
が
い
被害が続き熊絶滅 不適切な関係を戒
も危惧される・人間 め続け、キムンカ
活動規制
ムィを守る
ウェンカムィを駆除
、早急に変心率低
下措置を
最も望まし
い状態
42
ヒグマ管理の課題
•
•
•
•
•
•
個体数の計り方
生活史係数の推定
変心率の計り方
変心率の下げ方
駆除の診断
危険の周知
43