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水土が育んだ水田生態系の保全にむけて
森 淳
3. 最近，農村で起きた出来事（1）農業の近代化と水田生態系 農工間格差の是正などを政策目的とした旧農業基本法の下でわが国の農業は急速に近代化の一途をたどった。特に稲作は，高収量を追求して肥料や農薬を多投入する営農法が一般化し，生産量は増大した。生産基盤としての水田および水路は，1963年に制度化された圃場整備事業などによって本格的な整備が進められ，区画の大型化，道路や水路の整備が進められた。そして，生産基盤の整備は，品種改良や普及活動の浸透などとともに，労働生産性と土地生産性の向上に寄与した。 一方，農業を取り巻く社会経済的条件や農村環境が大きく変化したことにより，水田生態系は大きく変質した。この原因を以下に示す。 1. 都市化の進展に伴う農村空間の縮小：都市近郊を中心とした水田の宅地化など農地の潰廃，里山のゴルフ場開発などが含まれる。 2. 伝統的農法から近代農法への変化：農薬や化学肥料を多投入することによって多収量を目指した近代農法が普及した。 3. 生産基盤の整備に伴う生息環境の変化：水田など生産基盤の整備により生息環境が変貌したことが生態系へ影響を与えた。次節以降では主にこの影響について論じる。 4. 水稲作付面積の減少と耕作放棄地の増加：生産調整，過疎化・高齢化などによる経営規模の縮小・離農により水稲の作付面積が減少し，生物の生息への影響を無視できない面積が耕作放棄されている。 5. 里山環境の変質：薪炭林などとして利用されてきた里山が，生活様式の変化，燃料革命，肥料革命によって役割を終え，管理が粗放化した。このことにより，里山に生息する生物のみならず隣接する水田域の生物にも影響を与えている可能性がある。 農村地域における生態系の構成する土地利用の特徴と近年の変化をTable 1に示す。
Table 1 農村地域における土地利用の特徴と近年の変化
Characteristics of land use and alternation in recent years in the rural areas
（2）水田生態系における撹乱とは 生態系は外力を受けて，あるいは群集内の力関係の影響を受けて常に変動しており，あるハビタットにおける一時的な種数や個体数の減少はごく普通の出来事である。 河川では洪水により付着藻類は剥離し，水生昆虫や魚類は流下され生息個体数が一時的に減少する。 時としてある場所から個体群が消失することもあるが（局所個体群の消失），多くの場合，隣の局所個体群からの移住などによって補填される。インパクトを受けた生物群集の構造は時間の経過とともに安定化するだけでなく，中規模の攪乱は生物の多様性は高まるとされる（中規模攪乱仮説：Connell，1978）。 水田周辺に生息する生物も，自然や人間から常に撹乱を受けている。一時的な出水が，河川における洪水と同様に水生生物に撹乱を与えるように，自然現象も撹乱の原因である。しかし，水田生態系は他の多くの生態系とは異なり人間の手が加えられることによって成立している生態系であり，人為的外圧が大きいという特徴がある。 この中で耕起，中干は生物にとってかなり大きな撹乱であるが（日鷹，1998），経年的にみれば水田生態系は変動しながらも安定し，前述のように水田生態系は種が多様である。そもそも種の多様度が生態系の安定につながるとは限らないが（日鷹，2001），生態系が安定しているという現象は，人為的撹乱が水田生態系に対して復帰できないほどの重大なダメージを与えてこなかったことを示している。 戦後一般化した生産性向上を一義とする農業政策―これは農薬・化学肥料の多投入農法，生産基盤の整備とこれによって可能となった機械化によって実現した―によって，撹乱の質そのものが変化した。たとえば水路構造の変化は，インパクトの程度も大きいだけでなく，不可逆的である点で，伝統的な撹乱とは異質である。 環境改変がこの復帰限界点を超えているか否かは，生態系の安定性のカギである。 この復帰可能性については後述する。 （3）生産基盤の整備と生態系の変質 生産基盤の近代化が生態系に与える影響は，工事中とその後の恒久的な環境の改変の2段階に分けられる。 生産基盤整備の工事は多くの場合非灌漑期に行われる。圃場整備事業における表土扱いや灌漑排水事業における掘削工事は，冬眠中の両生類などの小動物にインパクトを与える。運土によって濁水が発生することもあり，たとえば工事区域と鳥類の巣が近接していると営巣に影響を与える恐れがある。 河川改修は現位置で施工されるから，多くの場合河川生態系の地理的位置は変わらない。 Table 2 土水路とコンクリート水路の環境の違い Environmental differences between earth canals and concrete canals
つまり，工事前後の生態系は，環境要因が変化するものの，同一であることが多い。これに対して農業水路が圃場整備事業など面工事と一体的に整備される場合は，従来の水路とは別位置に水路が造成されることが少なくない。生息環境がリセットされる工事によって新たな環境に生態系が創出されることになる。 中川（2001）は圃場整備による生態系保全上の問題を， 1. 区画の拡大整理に伴うビオトープの喪失 2. 湿田の乾田化に伴う生物生息空間の悪化 3. 用・排水路のコンクリート化に伴う問題 に大別した。 1. は農村地域における土地利用の改変に伴う生息空間の変質・縮小と解釈できる。これを農用地とそれ以外の土地利用に考察する。このうち前者には， ア．樹枝状の水路が整理・統合されるためによる，流水域の減少 イ．用水源の統合に伴う溜池の消失および管理の放棄 ウ．用水温の上昇や排水機能の補強などを目的として水田の中に設けられ，水生生物のハビタットや越冬場所として重要である（柳澤，2006），副次的な水路・溝（地方名：テビ，ヌルメ等）の消失 がある。 後者のうち農業農村整備事業が直接関与するものは，大規模な農地開発事業が実施されなくなったため近年はほとんどみられなくなったが， エ．農地以外の周辺地と一体的に開発整備される事業における，農業生産に直接的に関係のない，しかし生物の生息に重要な湿地，雑木林，草地などの農地化 が挙げられる。 これらはモザイク状の土地利用の均質化ととらえることができ，工事により土地利用間あるいはモザイク内部に存在していた，相互補完的なハビタットの関係が弱体化する。 大型機械が水田内で作業するには，客土などの土層改良や暗渠排水の施工によって水田の排水機能を増強し乾田化し，地耐力を強化する必要がある。アカガエル類は早春水田に水が入る前に産卵するので，乾田化すると産卵適地が消失する（2）。乾田化は水田生態系の水辺環境としての変遷（日鷹，1999）に他ならない。 暗渠施工に伴い水田と排水路の標高差が大きくなる。この段差はビオトープネットワークの断点となって，水田に遡上して産卵するドジョウなどの魚類に対する負のインパクトとなる。 土水路がコンクリート化されると，流速，水深，底質植生など生物の生息に関与する物理的条件が悪化する（3；Table 2）。流速を例にすれば，経済的な最小断面で設計・施工することが基本であるから，流速は従前より大きくなる。加藤ら(2005)が行った室内実験によれば，ドジョウは約90cm/s，フナ類は約70cm/sの流速において4割の確率で100cm遡上した。魚類の遊泳能力はコンクリート水路の許容流速よりはるかに劣っており，しかも突進速度を持続することは不可能である。現場条件により異なるが，コンクリート水路で生活史をまっとうすることは困難である場合が多い。 水路構造は移動分散だけでなく，魚類の生活史にも影響も与える。 水草や抽水植物などに卵を産み付ける魚類にとって，水域内の植生の有無は繁殖の絶対条件である。ウグイは砂礫に産卵するため，コンクリート水路は産卵場所として適さない。稚魚は流速の小さな水域を必要とするが，改修後の水路には底質，流速の多様性がなく微流速はほとんど存在しないため，稚魚にとって過酷な環境である。植生は流速を緩和し稚魚の成育を助ける。 農業農村整備事業では工事後の魚類などの餌資源を確保する意味があまり認識されてこなかった。森（2006）は農業水路に生息する水生昆虫の餌となっている礫付着物が藻類と腐植からなり，その構成比は同一水路でも立地条件によって異なることを明らかにし，森・柚山（2006）は，この水路に生息するアブラハヤの餌が，付着物を餌として成長した水生昆虫であることを安定同位体比で示した。 コンクリート水路は，礫を含む水路と比べれば付着藻類の成育に適しておらず，流速が大きいため腐植は堆積しにくい。さらに，水路の底質は，様々な生活型を持つ水生昆虫などの生息を直接的に制限する。ヒゲナガカワトビケラのような造網性種はコンクリート水路では生息できない。従前の食物連鎖において造網種が重要な役割を担っていたならば，新たな環境における餌の賦存量は減少する。 河川と農業水路を行き来するウグイなどの種で，かつ河川との連続性が保たれているならば，農業水路の環境が改変されても代替となる空間を利用する可能性は残るが，メダカのように農業水路系で一生を送る種にとって，水路のコンクリート化は生息環境の消失を意味する。 中川（2001）が指摘した1から3の圃場整備の問題点に加え，4ビオトープネットワークの分断は大きな問題である。 コンクリート水路に設置された落差工が魚類の移動分散を妨げることは農業農村整備関係者の共通認識になってきた。これは水路の縦断方向の断点と位置づけることができる。 このほかにも，推移と陸域双方を生活史の中で利用する種，たとえば両生類にとってコンクリート水路は水田と里山の間の断点ともなる。これは水路の横断方向の断点であり，異なるモザイクの間に存在する生態系の遷移性を失わせることになる（森ら，2007）。陸上においても，農道におけるロードキルや生息地の分断の問題があるが，研究は進んでいない。 ネットワークの分断は，多様な生息地を使い分けながら生活史を展開している水田生態系の生物に対して，時として致命的なインパクトを与える。 （4）圃場整備とカタストロフィックシフト 先に述べたように生態系における撹乱は生物に悪影響を与えるばかりではなく種の多様性の保全に貢献すると考えられている。生態系は撹乱と復元力によって動的に安定しているが，インパクトがあまりにも大きいとき，復帰できない生態系の劣化（カタストロフィックシフト）を招く。 仮に局所個体群が消失しても，近隣の個体群からの補填があれば復元でき，ある空間における種の存続は当該種の移動能力に影響される。日鷹（1998）は生態系における移住性の違いから生物を類型化し，魚類・貝類・甲殻類を移住能力の低い生物とした。これらの種は水域しか移動に利用できないからである。移住能力の劣る種が移動分散に利用している水域に移動障壁障害が生じると，見かけ上の移動能力がさらに低下する。そしてひとたび消失した個体群が補填される可能性は小さくなる。 ある地域でこのようなことが多くの種に発生すれば，生態系全体の復帰できない劣化が生じることになる。 水田生態系におけるカタストロフィックシフトの定義が明確ではなく，また広範かつ継続的な調査が行われていないため，これまでの農村地域における環境改変によって水田生態系のカタストロフィックシフトが発生したという検証はなされていない。しかし，圃場整備後のカエル類の激減は，水田生態系に接する者がよく経験するところであるし，藤岡（1998）が，チュウサギが全国的に減少したのは圃場整備の結果カエル類や淡水魚などの餌資源が減少したことが一因ではないかとしているとしているように，また魚類の生息環境の悪化が報告されているように（たとえば，片野ら（2001）など），復帰できない劣化が鳥類や魚類にも及んでいるようだ。これまで筆者が行ってきた現場調査の経験から考えると，ニホンアマガエル，ドジョウが特に優先する単調な生態系は復帰可能性を超えたインパクトが加えられた可能性があると思われる。 既に述べたように，圃場整備事業など農業農村整備事業は生産性の向上に大きく寄与した。わが国の社会に対する貢献・評価を踏まえた上で，これまでの事業に伴って発生した事象を客観的にとらえ，これからの水田生態系をどのように保全するのか，復元を図っていくのか考えるべきである。その時重要なことは，復帰不可能な点はどの程度かという閾値を知ることである（もちろんその限界まで開発整備をすべきだという意味ではない。）。 先に列挙した水田生態系の劣化を引き起こした5つの原因のなかで，伝統的農法から近代農法への変化と生産基盤の整備に伴う生息環境の変化は， ア．影響力自体が大きいこと イ．残った農村空間の緩衝能力を抑制し，復帰を妨げること ウ．しかしながら一方で，今後復元に向けた取り組みがなされれば改善を図り得ること から，特に注目されるべき問題である。 これら二つの問題について，改めて水田生態系の階層構造からとらえると， 1. 水田内の植物および水域内の動植物： 前者はイネ・藻類・水生雑草，畦畔の陸生雑草など，後者はプランクトン・ベントスなどが含まれる。ハビタットとしての水田の環境要因と関連し，乾田化を除けば，肥料，農薬の投入など農法の影響を受けている。農法は圃場整備事業を契機として省力化に向けてしばしば変化する。微生息場所から小生息場所レベルにおける，無生物界と生物界の応答である。 2. 水田まわりの水路の動植物： 微生息場所から生息場所までのスケールで，水路構造の近代化に伴い底質・流速など生息環境に直接的に影響を与える物理性が激変することにより，生息場としての機能そのものが低下する。 3. 用水路・排水路・河川のネットワークと動植物： 大生息場所スケールにおいて，魚類などの移動分散を阻害するネットワーク機能が低下する。 4. 水田をとり囲む農村生態系： 様々な土地利用から構成されるモザイクの変質によってビオトープネットワーク程度の広い空間スケールの生息環境の質・量が低下する。 このように，末端水田では主に営農法が，末端水路からある程度の規模の水路では圃場整備事業が水田生態系にインパクトを与え，後者において微視的には最低限の生息機能が，俯瞰すればネットワーク機能が生態系の復帰性に影響を与えると考えることが出来る。さらに巨視的にみれば主として社会経済的要因の影響を受ける農村空間の領域の縮小と変質が，生態系の復帰性に関わっている。 水田や水路の物理的環境や利用方法（営農・管理）が変化する以上，施工前の状態に，正確に復帰させることは現実性を欠く。後述する保全の目標と関連するが，水田生態系の変化の履歴に関するデータを持ち合わせていないことは，目標の設定を困難なものにする。しかし，このことがカタストロフィックシフトに関する議論を曖昧にさせてはならないだろう。 森 淳 H20.10.20
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