A Simplified and Cost-Effective Procedure for Deer Population Estimation Based on Faecal Pellet Group Counts

技術要約：糞便ペレット群カウントに基づく鹿個体数推定のための簡略化された費用対効果の高い手順

問題提起
野生の有蹄類、特に地中海型のサバンナ様景観（例：イベリア半島のmontado）における高密度な囲い込み区域内の持続可能な管理には、信頼できる個体群密度推定が不可欠である。糞便ペレット群カウントのような間接的な手法は、カメラトラップよりも精度が高く、時間の経過に対して安定していることが多いが、従来の糞便現存量（Faecal Standing Crop: FSC）アプローチは、運用コストと変動性の高さに阻まれている。従来のFSCでは、鹿の排泄率（$df$）と平均ペレット分解時間（$mtd$）という、推定が困難な2つのパラメータを推定する必要がある。これらのパラメータの評価には多大な時間を要し、大きな不確実性を伴うため、個体数モニタリングの費用対効果を制限している。

手法
本研究は、2つのパラメータ要件を、環境特異的な単一のパラメータである**個体あたりのペレット群数（Pellet Groups per Individual: $Pgi$）**に置き換える、合理化されたFSC手順を提案する。

• 概念: $Pgi$は、排泄率と平均分解時間の積（$Pgi = df \times mtd$）として定義される。これは、既知の絶対的な鹿の個体数を持つ囲い込み区域において、推定されたペレット群密度（$D_{pg}$）を既知の鹿密度（$D_d$）で割ることにより、経験的に決定される。
• 計算: 特定の環境に対して$Pgi$が確立されれば、フィールドでのペレット群密度の推定値（$D_{pg}$）から、鹿の密度（$D_d$）を直接算出できる。式は$D_d = D_{pg} / Pgi$である。これにより、$df$と$mtd$を個別に推定する必要がなくなる。
• 研究デザイン: 本手法は、ポルトガルのアレンテージョ地方にある、既知の鹿の個体数を持つ2つの囲い込み調査サイトで評価された。
  1. サンタ・リタ (1 ha): 成体のノジカ 5頭（冬季調査）。
  2. タパダ・ドス・ビショス (51 ha): 96頭（アカシカおよびノジカ、夏季調査）。
• サンプリング戦略: 新しい$Pgi$の枠組みの中で、2つの標準的なサンプリング手法を比較した。
  1. ストリップ・トランセクト法 (ST): トランセクト線の両側、幅1メートルの固定された帯状の範囲内にあるすべてのペレット群をカウントする。
  2. ライン・トランセクト法 (LT): ペレット群への垂直距離を記録し、検出関数をモデリングする（Distance 7.3 ソフトウェアを使用）。
• 評価指標: パフォーマンスは、精度（変動係数、CV%）と費用対効果（総フィールドワーク時間（分））に基づいて評価された。

主な結果

• 精度: 両方の手法が、高い精度を示した（$Pgi$推定値のCV%は11%から22%の範囲）。
  • より大規模なサイト（タパダ・ドス・ビショス）では、STとLTはほぼ同等の精度（CV% ≈ 11%）を示した。
  • 小規模なサイト（サンタ・リタ）では、STはLT（CV% = 21.8%）と比較して、わずかに高い精度（CV% = 15.7%）を示した。
  • 本研究では、精度は手法の選択よりも、サンプルデザインとサンプルサイズに強く影響されることが判明した。高密度な囲い込み区域においては、STはLTと同等またはそれ以上の性能を示した。
• 費用対効果: ストリップ・トランセクト（ST）法は、大規模なシナリオにおいて著しく効率的であった。
  • タパダ・ドス・ビショスにおいて、（2名の観察者による）STのフィールドワーク時間は400分であったのに対し、LTは906分を要した。
  • 多人数観察による大規模エリアのシナリオにおいて、STは約2.3倍の費用対効果を示し、LTの手法の半分以下の時間で済んだ。
• パラメータの変動性: 本研究は、$Pgi$が環境条件に敏感であることを確認した。夏季調査（タパダ・ドス・ビショス）の値は、冬季調査（サンタ・リタ）よりも高く、これは食性、排泄率、および分解の変化を反映している。

意義と主張
本論文は、$Pgi$パラメータの導入が、従来のFSCアプローチを簡略化することに成功し、それが費用対効果向上の主要なメカニズムとして機能していると主張している。2つの困難なパラメータ（$df$と$mtd$）の校正要件を、単一の環境特異的なパラメータ（$Pgi$）に減らすことで、サイト固有の校正に伴う運用の負担が大幅に軽減される。

著者らは、地中海型の農林牧場システムにおけるアカシカおよびノジカの日常的なモニタリングには、$Pgi$に基づくストリップ・トランセクト（ST）プロトコルが最適であると結論付けている。この結論は、STがより複雑なライン・トランセクト法と同等の精度を提供しつつ、労働コストの大幅な節約を可能にするという点に基づいている。本研究は、$Pgi$の値は（調査エリア間で盲目的に転用するのではなく）特定の環境コンテキスト（生息地と季節）に合わせてパラメータ化される必要があることを強調しているが、一度確立されれば、従来のFSC手法のわずかなコストで、精密な密度推定を得ることが可能となる。