ナポにおける野生クラレイカカオのモニタリング　Monitoreo del cacao silvestre Curaray en Napo

by kotaro ezawaon 投稿日:

ナポにおける野生カカオのモニタリング

はじめに

  • カカオの重要性: 主に熱帯および亜熱帯諸国において、世界的に極めて重要な経済的価値を持つ作物です。小規模農家を直接的に支え、その魅力的な風味と健康に有益な特性により市場で高く評価されています。
  • 研究対象: 自然再生し、景観全体にランダムに分布する自生種または在来種のグループである野生カカオのモニタリングを実施しました。

目的

  1. クラレイカカオの個体群密度を推定する。
  2. 個体を同定し、年齢およびサイズ（高さと直径の測定）に基づいて形態学的に分類する。
  3. DNA分析のための葉のサンプルを採取する。
  4. モニタリング対象個体群のベースマップを作成する。

方法論1. サンプリング計画

  • 区画設定: 同心円状の入れ子状区画（図1）を設定し、調査対象農場の17カ所に合計30の区画を設置しました。
  • 区画数: 当初、農園ごとに3つの区画が提案されましたが、野生カカオの空間的分布を考慮し、農園所有者の協力を得て、農園ごとに2つの区画を設定しました（図2）。
  • 間隔: データの適切な空間的代表性を確保するため、各区画間を約500メートル離して系統的サンプリング区画を設定しました。

2. 現地でのデータ収集

  • 地理座標: GPSを用いて調査区域内の各樹木の地理座標を記録しました。
  • 林分測定: 直径測定テープを用いて胸高直径（DAP）などの林分測定変数を測定し、樹高も計測しました（図1）。
  • 樹高の推定: 森林の密度と被覆率が高いため、樹高の測定は森林調査における経験に基づく推定によって行われました。

3. データ分析

RStudioおよびQGISソフトウェアを用いて、統計的および地理空間的ツールを活用して実施しました。

  • 個体密度分析: サンプリングされた面積に対する個体数を定量化し、「1ヘクタールあたりの個体数」に標準化しました。
  • 統計的モデリング: 線形回帰モデルおよびポテンシャルモデル（対数対数）を適用し、面積と個体数の関係を分析しました。
  • 記述的分析: 箱ひげ図を用いて、樹高および胸高直径（DAP）の分布や変動性を評価しました。
  • 地理統計学的解析: データの空間的自己相関に基づくクリギング法を用い、サンプリングされていない区域における密度の空間分布を推定しました。
  • 空間補間・可視化: 空間補間を通じて連続的な表面（ラスター）を生成し、QGISで地理データを統合・可視化しました。

結果1. 樹高および胸高直径（DAP）の分布（図2）

  • 樹高: 中央値は約13～15メートル、範囲は10メートル近辺から18メートルまで広がっており、中程度のばらつきが見られました。
  • DAP: 中央値は約20cm、範囲はおよそ10cmから30cmの間で変動しており、樹高と比較して直径の変動幅が大きいことが示されました。
  • 関係性: これらの範囲は、異なる成長段階にある個体が存在することを示唆し、個体の成長と構造的発達において正の相関関係が存在し得ることを意味します。

2. 個体群密度の推定値（図3）

  • 推定値: 線形モデルによる概算値は1ヘクタールあたり23.5個体、ポテンシャルモデル（対数対数）では約21個体/haと推定されました。
  • 傾向: 両値の近似性はデータの一貫性を示しており、サンプリング面積の拡大に伴い密度が安定化する傾向にあることを示唆しています。

3. 空間分布の傾向（図4）

  • 高密度地域: 調査地域の中南部および左下部に、2つの主要な高密度地域（約15～20株/ha）が確認されました。これは、野生カカオの生育および定着にとって特に好ましい生態学的条件が存在することを示唆しています。
  • 低密度地域: 広範囲の地域（特に中西部および南東部）では低密度（≤5–10株/ha）であり、局所的な環境的制約、種子散布効率の低下などと関連している可能性があります。
  • パターン: 観察された分布は、動物媒介による分散を示す野生種に典型的な集積パターンを示唆しています。

考察

  • DAPと樹高の関係: 一般に正の相関を示しますが、生態学的相互作用や微小環境条件に依存するため、厳密に線形ではありません。
    • 樹高は主に光の利用可能性に影響され、DAPは資源の利用可能性や個体の成長履歴をより敏感に反映します。
    • 樹高と比較して直径に観察される変動性の大きさは、森林構造の不均一性を示しており、文献（West & Strimbu, 2025）と一致しています。
  • 野生カカオの分布構造: 個体密度が低く、空間的に点在する分布を示しており、熱帯林内では孤立した個体や小さな群落として存在するのが特徴です。
  • 分散の制約: この構造は、サル、鳥類、齧歯類などの動物媒介による種子散布への依存に起因しています。これらの動物は種子を長距離にわたって効率的に運搬しないため、母樹の近くでの個体更新と局所的な群集形成がもたらされます（Thomas et al., 2012）。

結論

本研究地域でモニタリングされた野生カカオの個体群に関する主要な知見は以下の通りです。

  • 個体群密度: ≈21–23株/haであり、空間分布は凝集的であることが示唆されました。
  • 空間パターン: クリギングモデルにより、特定の生態学的条件の影響を反映した高密度のコアと低密度の広範なゾーンが確認されました。
  • 個体構造: 胸高直径（DAP）と樹高の分布は、直径に高い変動性を示し、非線形な関係が見られ、個体群が不均一であることを示唆しています。
  • 全体的な示唆: これらの結果は、本種が本来は分散しているものの、好条件の下では局所的に高密度に達し得ることを示唆しており、その分布における生態的・空間的要因の重要性を浮き彫りにしています。

参考文献

  1. Chave, J. et al. (2022). Improved allometric models to estimate the aboveground biomass of tropical trees. Global Change Biology.
  2. Feldpausch, T. R. et al. (2021). 樹高を統合した全熱帯地域の森林バイオマス推定. Biogeosciences.
  3. Kongor, J.E., Owusu, M. & Oduro-Yeboah, C. 2020年代のカカオ生産：課題と解決策. CABI Agric Biosci 5, 102 (2024). https://doi.org/10.1186/s43170-024-00310-6
  4. Lanaud, C., et al. (2009). Theobroma cacao L.の遺伝的連鎖地図https://annforsci.biomedcentral.com/articles/10.1051/forest%3A2008011
  5. Motamayor, J. C., et al. (2013). アマゾン産カカオの地理的および遺伝的集団分化。https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3480400/
  6. Thomas, E., et al. (2012). 野生カカオ個体群の空間的遺伝構造と種子散布パターン。https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3480400/
  7. サリバン, M. J. P. ほか (2020). 地球の熱帯林の長期的な熱感受性. Science.
  8. Motamayor, J. C. 他 (2021). カカオの葉緑体DNAの変異と歴史的分散。https://www.mdpi.com/1424-2818/13/6/249

本分析はNGO YAKUMによって実施されました。