Ecological Drivers of Natural Forest Regeneration in a Tropical Moist Forest Protected Area of Bangladesh

技術要約：バングラデシュの熱帯湿潤林保護区における天然林再生の生態学的要因

問題提起
天然再生は、熱帯湿潤林における生態学的バランスと生物多様性を維持するために不可欠であり、森林回復において最も費用対効果が高く実用的な方法であると認識されている。しかし、天然再生のダイナミクスはサイト固有の生息地要因に大きく影響され、苗木から小樹（サップリング）段階への移行は、高い死亡率や競争によって阻害されることが多い。天然再生は、遺伝的多様性と回復力を確保できるという点で人工植林よりも好ましいとされるが、バングラデシュのシレット管区にあるティラグール・エコパーク（Tilaghor Eco-Park）において、再生を制御する具体的な生態学的要因に関する研究は不足している。本研究は、この都市隣接型の保護区において、微環境因子および上層樹木の構造的属性がいかに再生植生の定着と組成に影響を与えるかという理解の空白を埋めるものである。

研究手法
本研究は、インド・ビルマ生物多様性ホットスポット内にある45.3ヘクタールの保護区、ティラグール・エコパークにおいて実施された。研究では、200メートル以上の間隔を空けた25個のメインプロット（10m × 10m）を用いた系統的サンプリングデザインを採用した。各メインプロット内に4つのサブプロット（2m × 2m）を設置して再生状況を評価し、合計100個の再生プロットを作成した。

データ収集は、以下の3つの異なるライフステージに焦点を当てて行われた：

• 高木（Trees）： 高さが5m超、胸高直径（DBH）が5cm超の個体。
• 小樹（Saplings）： 高さが1.3m < 高さ ≤ 5m、かつ 2cm < DBH ≤ 5cm の個体。
• 苗木（Seedlings）： 高さが≤1.3m、かつ ≤2cm DBH の個体。

種組成、豊富さ、密度、頻度、および重要値指数（IVI）を含む植物社会学的属性を算出した。測定された環境変数には、標高（GPSによる）、キャノピー被覆率（球状冠密度計による）、樹冠高、樹高、および断面積が含まれる。

統計解析は、R (4.2.2)、PAST 4.10、およびExcelを用いて行われた。本研究では以下を用いた：

• 多様性指数： 種の多様性を定量化するためのシンプソン、シャノン・ウィーナー、および均等度指数。
• 非計量多次元尺度構成法（NMDS）： コミュニティの複雑さを可視化し、類似性と相違性に基づいて要因をランク付けするため。
• 一般化線形モデル（GLM）： 苗木の種豊富さと豊富さに及ぼす生態学的変数の具体的な影響を決定するため。
• 正準対応分析（CCA）： 以前の解析で特定された重要な生息地変数と苗木の豊富さを相関させるため。

主な結果

• 種組成： 合計314本の高木（21種）、102本の小樹（11種）、および935本の苗木（10種）が記録された。Dipterocarpus turbinatus（ガルジャン）は、高木層と苗木層の両方において最も優占的かつ豊富な種であった。逆に、Calamus longisetus（ベット）は最も優占的な小樹種であり、記録された102本の小樹のうち75本を占めていた。
• 多様性指数： シンプソン多様性指数は、高木（0.86）において高い多様性を示し、苗木（0.68）では中程度、小樹（0.45）では低い多様性を示した。シャノン多様性指数も同様に、高木の多様性が高い（2.27）一方で、苗木は中程度（1.37）、小樹は低い（1.08）という傾向を反映していた。
• 生態学的要因（NMDS）： 解析の結果、樹高と樹木の種豊富さが苗木コミュニティ組成の主要な駆動要因であることが特定された。樹高は最も強い影響を示し（$r^2=0.30, p=0.020$）、次いで樹木の種豊富さであった（$r^2=0.29, p=0.035$）。標高、断面積、およびキャノピー被覆率は、この順序解析において有意な傾向を示さなかった。
• 生態学的要因（GLM）：
  • 苗木の種豊富さ： 樹木の種豊富さ、樹木の個体数、小樹の種豊富さ、および小樹の個体数によって有意に影響を受ける。
  • 苗木の個体数（Abundance）： 標高、樹木の直径、および断面積の影響を受けるが、共線性（マルチコリニアリティ）を排除した後の関係性は、境界域の有意性にとどまった。
• 構造的共線性： 正準対応分析（CCA）は、高木層と小樹層の両方において、豊富さ（richness）と個体数（abundance）のベクトル間に強い構造的共線性があることを明らかにした。これは、種の豊富さが増加するにつれて、コミュニティ組成を大きく変化させることなく、個体密度が比例的に蓄積することを示唆している。

意義と主張
本論文は、ティラグール・エコパークにおける天然再生の現状に関する重要な知見を提供し、樹冠の樹高と上層樹木の種豊富さが、苗木コミュニティの組成を決定づける主要な要因であることを特定したと主張している。著者らは、苗木層におけるDipterocarpus turbinatusの極端な優占と、小樹層によるCalamus longisetusの独占は、長期的な種多様性の低下および密度依存的な抑制の兆候であると強調している。

本研究は、公園が都市境界効果に対して脆弱であることを踏まえ、これらの知見が地域特有の森林管理を導く上で極めて重要であると断じている。著者らは、持続可能な森林回復を確実にするためには、微気象の安定性を維持するための成熟した上層樹木の保存と、過少表現されている自生種を導入するための「補助天然再生（ANR）」の実施を含む、ターゲット駆動型の保全へと管理戦略を転換すべきであると結論付けている。本論文は、南アジアの熱帯湿潤林における天然再生の調節要因に関する文献に対し、都市近接型の保護区における知識の空白を埋める貴重な貢献として位置づけられている。