熱帯林モザイクにおける時間‐空間マトリックスに基づく生物多様性の広域定量化

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本研究は、マレーシア・ボルネオ島北部にある焼畑二次林を対象とし、植物群集組成の定量化とその空間外挿を目指して行われた。まず、現地調査に基づき、時間-空間マトリックスによる群集組成モデルを作成した（目的１）。その後、これまでの研究で開発した林齢の広域推定手法を用いて、モデルを衛星画像上に展開し、植物群集組成の定量化を行った（目的２）。また、衛星画像上の時間軸を変動させることで森林の将来予測を行い、植物バイオマスを最大化させる土地利用のオプションを検討した（目的３）。目的１：遷移年数の異なる二次林に設置された40プロットの植生調査に基づき、二次遷移に伴う植物群集組成のパターンは遷移年数と標高に強く依存していること、さらに、種子供給源からの距離にも依存しているということが示された。特に、遷移に伴う植物種数（および群集組成）の増加率は、種子供給源からの距離に応じて変化していることが確認された。これらの結果に基づき、遷移年数と空間条件を説明変数として植物群集組成パターンを予測するモデルを作成することに成功した。目的２：目的１で作成された植物群集組成モデルを高解像度衛星画像に外挿することで、広域の森林の群集組成をDCA１軸（遷移年数と強い相関）と２軸（空間的特徴量と強い相関）により定量化した。さらに、DCA１軸、２軸を赤、緑の二原色比で表現することで、植物群集組成の空間分布を可視化し、どこに/どのような植物群集が存在しているのかを地図化することに成功した。目的３：目的２で作成した植物群集組成地図の時間軸を変化させることで森林の任意の将来の群集組成を予測した。その際、様々なシナリオ（焼畑の周期や強度を変える）を設定して将来の森林回復を予測し、地域全体の植物群集の応答について検討を行った。それにより、焼畑の周期や強度に対して植物群集やバイオマスがどのように応答するのかを明らかにした。