河川植生の在不在データを用いた流域スケールの流程区分  [in Japanese] Stream classification at the catchment scale based on presence/absence of vegetation types  [in Japanese]

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流域スケールの流程区分は、河川環境マネジメントにおいて重要で、近年、保全計画で利用されることが増えている。流域スケールの流程区分は、河川に間隔をあけて配置された調査地点の生物データでつくられることが多い。河川で連続して生物データを取得するには多大な労力が必要であり、連続して取得した生物データで流域全体の流程区分を検証した研究はみられない。そこで、本研究では、植生図作成と比べ、より少ない労力で河川植生の連続したデータを取得する方法、および、そのデータを用いた流程区分方法を提案し、得られたクラスターの妥当性を検証した。河川区域を500 mの等間隔で区切った区域(ユニット)を地図上でつくり、現地調査でユニットに出現する植生単位を記録した。ユニットごとに植生単位の在不在を記録したデータを非計量多次元尺度構成法を用いて2次元に集約し、この2次元座標を用いてK-means法による非階層クラスター分析でユニットを分割した。指標指数(IndVal)を用い最適な分割と各クラスターの指標群落を選定した。クラスターの空間分布と指標群落、平均川幅から各クラスターの特徴を考察した結果、本研究の手法で得られたクラスターは、河川植生の立地特性や流程分布を反映した分割となっており、妥当な流程区分であった。植生図をつくるより少ない労力で流域スケールの流程区分が得られることから、河川環境マネジメントに有用な方法であり、今後、他の河川で検証する価値のある方法だと言える。

Stream classification at catchment scale is important in river ecosystem management; in recent years, it has often been used in conservation planning. Stream classification at catchment scale is often based on biological data obtained at discrete survey locations. Obtaining continuous biological data as vegetation maps on rivers is labor intensive. In this study, we divided the river into many segments of equal length (500 m) and recorded vegetation types that appeared in each segment through fieldwork. Obtained data that recorded the presence and absence of vegetation type for each segments were ordinated into two-dimensional space using a non-metric multidimensional scaling method, and segments were classified through non-hierarchical cluster analysis using the k-means method based on the scores obtained by the non-metric multidimensional scaling. Using index indicators (IndVal), we obtained indicator vegetation types specific to each cluster. We discussed the characteristics of each cluster on the basis of the river topography and composition of vegetation types. Clusters obtained using the present method represent a good classification that reflects characteristics of river segments. The labor effective stream classification at catchment scale become possible by this method and it is a useful tool in river ecosystem management. Our approach should be applied and evaluated in other river systems with various topography, surrounding land uses, and climates regime.

Journal

  • Japanese Journal of Conservation Ecology

    Japanese Journal of Conservation Ecology 22(2), 257-264, 2017

    The Ecological Society of Japan

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