聟島からの海
2010年度-2012年度

小笠原生態系循環プロジェクトとは

背景

小笠原諸島は、日本の代表的な海洋島(過去に大陸と一度も陸続きになったことがない島)です。そこでは、大陸から隔離された島という閉鎖された生態系の中で、固有種を含む独自の生物間相互作用のネットワークがみられます。しかし、このネットワークは、小笠原諸島に侵入した多数の外来生物によって大きく改変されつつあります。 一旦定着した外来生物は、その生態系内で新たな生物間相互作用を形成します。そのため、これらを駆除した後に、必ずしも固有生態系が回復するわけではありません。外来生物が、固有生態系における生物種間のネットワークに及ぼす影響の解明や外来生物の駆除を含めた順応的な管理手法の確立は、小笠原諸島だけでなく世界の海洋島の固有生態系を保全、復元する上で喫緊の課題です。近年、外来生物の影響については生物間相互作用に着目した研究が行われるようになってきました。 侵入した外来生物の影響は、生物間相互作用に対してだけではなく、生態系の物質の収支や循環に対しても及ぶ可能性があります。したがって、外来生物を駆除した場合、生物間相互作用の変化を介して、生態系の物質の収支や循環に影響し、生態系の復元を阻害あるいは促進する可能性があります。小笠原諸島における固有生態系の保全・復元を実施する上で、外来生物の影響を評価し、その緩和手法を確立するためには、外来生物の生物間相互作用に対する直接的な影響だけでなく、生態系における物質の収支や循環への影響といった間接的な影響についても明らかにする必要があります。

目的

本プロジェクトの目的は、小笠原諸島に侵入した外来生物の駆除が生態系における栄養元素の絶対量と循環量に及ぼす影響を評価することです。生物にとっての主要栄養元素である窒素とリンを対象として、以下の2点を明らかにします。

  1. 野外において、外来生物の駆除の程度や駆除後の経過年数が異なる島において、窒素とリンの絶対量と循環量を比較することにより、外来生物の駆除が窒素とリンの収支と循環に及ぼす影響を評価します。
  2. 上記の外来生物が侵入した生態系における生物間相互作用を介した生態系内の物質循環を表現する生態系モデルを構築します。そのモデルを用いて、外来生物を駆除したときに、その影響が物質循環を介してどのように波及し、外来種駆除後の生態系にどのようなインパクトを与えるかについて予測します。
 小笠原で野生化した外来生物のヤギ
ヤギ

研究内容

本研究において対象となる外来生物は、2種の外来哺乳動物(ノヤギ、クマネズミ)と2種の外来植物(モクマオウ、ギンネム)です。ノヤギとクマネズミは、その食害と踏圧を介して海鳥の営巣を直接的、間接的に阻害している可能性があります。海洋島における海鳥は、その排泄物、吐き戻し、遺骸を介して生態系外からの栄養元素のインプットを引き起こす一方で、その踏圧によって林床植生を物理的に変化させ、土壌の化学的特性を変化させます。そのため、ノヤギ、クマネズミの駆除は、海鳥の営巣を介して、島内の窒素やリンを増加させる可能性も減少させる可能性もあります。また、モクマオウとギンネムは、窒素固定を介して土壌に窒素を付加します。一方、ノヤギの駆除がモクマオウとギンネムの侵入を促進するなど、外来生物種間の相互作用も示唆されています。さらに、これらの4種は、小笠原諸島の生態系で大きなバイオマスを占めており、排泄物や遺骸(植物の場合はリター)を介して、生態系における物質の収支や循環に寄与しています。そのため、これらの外来生物を駆除したとき、その生態系の栄養元素の収支や循環に大きな影響を及ぼすと予想されます。

種間相互作用図
物質循環関係図

期待される成果

物質のインプットとアウトプットが制限された閉鎖された生態系である「島」は、このような研究を行う上で優れたモデルです。特に、小笠原諸島には、面積が小さく特定の植生が島の大部分を占めるような比較的単純な生態系をもつ島が複数存在し、優れたモデルとしての条件を満たしています。この利点を生かして、より明瞭な結果を得ることが可能であり、外来生物の影響に関しての研究の新たな局面を切り開くことが期待されます。 小笠原諸島は独自性の高い生物多様性や地質学的特徴の重要性から、世界自然遺産の候補地とされています。しかし過去の開発や侵略的外来生物による攪乱の影響で、自然環境が著しく荒廃しつつあります。日本国内では、小笠原諸島ほど多様で複雑な外来種問題を抱えている地域は他になく、生態系に組み込まれた外来生物を駆除した場合に生態系がどのように変化するかを実測とそれに基づくモデル化により検証できると期待されます。

 研究組織図(2012年度以前)
研究組織図?

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