[論文レビュー] Impact of road mitigation measures on amphibian populations: A stage-class population mathematical model

Renaud Jolivet, Michel Antoniazza+2 more|ArXiv.org|Jun 27, 2008

Wildlife-Road Interactions and Conservation参考文献 38被引用数 3

ひとこと要約

本研究では、スイスにおける両生類の個体群に及ぼす道路下トンネルと誘導溝の影響を段階別個体群モデルを用いて評価している。成人個体の移動回数に、設置後4年で一時的なピークが見られたが、これは道路死の減少とその後の競争によるものであると説明される。長期的には個体群の安定性が顕著に向上しないことが判明し、保全計画において生息地の質とメスの生存率を統合する必要があることを示している。

ABSTRACT

It is now well established that amphibians are suffering widespread decline and extinctions. Among other causes, urbanization is responsible for habitat reduction, habitat fragmentation and massive road kills. In this context, it is urgent to develop and assess appropriate conservation measures. Using yearly censuses of migrating adults of two anuran species at one location in Switzerland, we examined the impact of a road mitigation measure - permanent under-road tunnels with guiding trenches - along a road separating wintering forests from breeding wetlands. We observe that the adult migrating populations do not exhibit any long-term trend but undergo a transient increase a few years after the installation of the road mitigation measure. Using additional datasets like climatic data and censuses obtained in a control area, we show that the observed pattern of migrating populations cannot be explained by any other data at our disposal. We then checked as a working hypothesis whether the installation of under-road tunnels could explain the observed transient or not. To this end, we use a simple population model and show that the road mitigation measure together with competition for resources can successfully explain the experimental observations. We conclude by discussing the requirements for further assessment of this hypothesis as well as consequences for conservation planners.

研究の動機と目的

• 都市化が著しい地域における道路下トンネルと誘導溝の長期的影響を評価すること。
• トンネル設置後に観察された成人両生類の移動回数の一時的増加が、対策によるものかどうかを特定すること。
• 資源競争が介入後の移動個体数の減少を説明する要因として果たす役割を評価すること。
• 道路の緩和策が即時の死傷率削減を超えて、両生類個体群を効果的に保全できるかどうかを検証すること。
• 保全計画立案者を支援するため、緩和策が持続可能な個体群的利益をもたらす条件を同定すること。

提案手法

• スイスの2か所（Cheseaux：トンネルあり、Ostende：対照群、道路なし）で、毎年成人common toad（Bufo bufo）およびcommon frog（Rana temporaria）の移動個体数を長期にわたり調査する。
• 両地点の気象的および水文的データを用いて、個体群の変動要因として環境要因が寄与しているかどうかを除外する。
• 生涯の各段階における生存、繁殖、資源競争を組み込んだ段階別個体群モデルを構築する。
• 緩和策の有無の2通りのシナリオを想定し、その効果を分離してシミュレーションする。
• 1994年以降の実地調査データ（1996年以降の成人移動回数の減少を含む）を用いてモデルをキャリブレーションする。
• 一時的ピークが、道路死による成人個体の死亡率低下に続く、ジュニア個体間の競争増加に起因するという仮説を検証する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 道路下トンネルと誘導溝の設置によって、成人両生類の移動回数が持続的に増加するか？
• RQ2 トンネル設置後4年で観察された成人両生類の移動回数の一時的ピークは、緩和策そのものによるものと説明できるか？
• RQ3 限られた資源に対する種内競争が、その後の移動個体数の減少をどの程度説明できるか？
• RQ4 ジュニア個体の生存率と定着率は、道路緩和策の存在に対してどのように反応するか。また、その長期的影響は個体群の持続可能性にどのような影響を及えるか？
• RQ5 事前の生息地劣化と都市化は、両生類の保全のための道路緩和策の効果を制限する要因として果たす役割を果たすか？

主な発見

• Cheseauxでのcommon toadおよびcommon frogの成人移動個体数は、トンネル設置後4年で顕著な一時的増加を示し、1996年にピークに達した。
• 対照群（Ostende）では道路も緩和策もなく、同様のピークは観察されなかったため、この効果はトンネルに起因していると示唆された。
• モデルの結果、トンネルによる道路死の減少が成人個体の生存率を一時的に向上させ、個体数の増加を引き起こした。その後、競争による減少が生じた。
• ピークは観察されたが、長期的には成人移動回数の増加は認められず、緩和策が繁殖個体群の持続的回復をもたらさなかったと示唆された。
• モデルは、増加した定着率によりジュニア個体群が強く強化されることを予測しており、個体群の回復力がジュニア段階で強化される可能性を示唆している。
• 本研究の結論として、トンネルは道路死を減らすが、生息地が著しく劣化している場合、森林および越冬地の保全と併せない限り、その保全的有効性は限定的であるとされた。