問1. 以下に掲げた項目から3つ選び、それぞれに関連し講義内容から面白いあるいは重要なこととして思い出されることを、分かりやすく簡潔に説明せよ(高校生が読んでも内容が分かるという意味である)。
[項目]
個体 individual, (資源)分配 (resource) allocation, 個体群 population, 個体群サイズ population size, 群集 community, 自然保護区 nature reservation area, 土壌 soil, 菌根 mycorrhiza, 生態系ecosystem, バイオーム biome, 食物網food web, キーストーン種keystone species, 生態学 ecology, リモートセンシングremote sensing

問2. 生態系保全に関して、これまでの講義内容に関連した事例を元に、あなたの見解を生態学的観点からと経済学的観点から分かりやすく説明せよ。

解答例: 以下のものは解答の中から選び、若干手を加えたものである。

問1

• 個体individual: 他と区別された1つのもの。例えば、個体群が教室だとすると、教室の中にいる1人の人間が1個体である。ただし、生物によっては個体の識別が難しいものもある。
• (資源)分配 (resource) allocation: ある個体が、どこにどれだけエネルギーを回すかということ。花をたくさん作ると、葉とか根を作ることができなくなってしまう。
• 個体群 population: あるまとまりのある範囲の中に生きている1種の生物の集合
• 個体群サイズ population size: 個体群の大きさ。MVPとかを知るために重要。鯨の個体数などは正確ではないので、より正確に調べる必要がある。
• 群集 community: 植物と動物のまとまった集団のこと。植物は、その群集の種数とかを決めるのに大事。
• 自然保護区 nature reservation area: 基本的には自然を保護するために何らかの規制を、国によって規制の仕方は様々であるが、国や公共団体がかけた地域。日本の国立公園の規制はカナダとはかなり異なり、また、日本では国立公園には保護ばかりでなく利用の問題もある。
• 土壌 soil: 植物が育つもととなる土のことで、栄養が多いものから少ないものまで、いろいろな土壌がある。泥炭は土壌だったでしょうか?
• 菌根 mycorrhiza: 植物に良くも悪くもつく菌。土壌の栄養がふんだんだと植物から栄養をかすめとり、土壌の栄養が少ないと菌も根のようなものを出しより多くの栄養をとるために力を貸すことが多い。

• 生態系 ecosystem: ある地域の、動物と植物と環境をまとめて考えたもの。例えば、シラカンバの林とか言ったときには、そこにいる動物と環境も考える。
• バイオーム biome: 地球レベルで考えた時の、生態系のもっともおおまかな単位。ツンドラ、タイガ、熱帯雨林などがあげられる。各バイオームの分布には温度や降水量が主に関係していると考えられている。
• 食物網 food web: 食う-食われるの関係を網状に表したもの。
• キーストーン種 keystone species: 一つの生態系の中で、その種がいなくなるとその生態系が崩壊する。つまり、生態系がまったく変わってしまう要因となる種のことである。
• 生態学 ecology: ある場所に、どれだけの種類の動植物が、どのように生息しているのかを調べている学問分野。
• リモートセンシング remote sensing: 人工衛星や飛行機に積んだセンサーを用いて地表面の色々なことを調べることをいう。

問2

生態学的観点

植物・動物などを様々なスケールから知ることは、生態系を知る上ではよいと思う。しかし、保全については少々思うことがある。確かに保全するのは良いことだと思うが、逆に一定の環境に保たれることで進化は阻害されるのではということだ(必ずしもそうではありません - 露崎)。進化は環境と競争によって生み出されるものであって、我々人間が管理してそれを阻害しているように私は感じてしまう。

経済学的観点

生態系保全には非常に金がかかるので不経済といえばそうであるが、それでもそこから何かが発見されるなどして新たな技術や製品となるかもしれないという打算はあるだろう。また、人間は決して自然から離れることはできない心理があるだろうし、人間も生態系の一部であるから、それを崩すことに本能的にある程度何かを感じているのだと思う。
生態系を維持することに金を使えば仕事ができるわけで経済(金)がたまる。

かつて北海道では、成長が早く高価に売れるカラマツに目をつけ、それまで生えていた広葉樹を切り倒し、カラマツを植えていた。それは北海道にしては利益があり、良いことだが、今となってはカラマツは売れなくなり、切り倒す資金もなく困っている。このように、後先を考えずに、その時の視点だけで自然を破壊するのではなく、先のことも考慮した上で、森林を切るべきである。(これは生態学的観点でもいえることではあります - 露崎)

問1-5から合計4問を選び、1学年下の学生が読んでも論理的に通じるようにして、簡潔に答えよ。

問1. 「日本人は自然を大切にする民族か否か」について、以下の問に答えよ。

A) 上記について、大切にすると思うか、そうではないかを述べよ(Aのみでは加点対象とはならない)。
B) その根拠を講義中で説明した部分を用い、その内容を否定あるいは肯定する形式で論証せよ。

問2. 以下の植物・動物のグループについて以下の問に答えよ。(必ずしも種ではないが、ここでは問Aに関しては1種として扱ってもよい。例えば、モウセンゴケは北海道には少なくとも2種ある。エゾマツ・トドマツは当然2種である)。以下の全ては、講義中(演習林でを含む)で出てきたはず。

ミズナラ, ヤナギ類, セイヨウタンポポ, モウセンゴケ, ササ類(笹類), エゾマツ・トドマツ, エンレイソウ, ミズゴケ類, 地衣類, カビ類(菌根を含む), エゾジカ, アフリカゾウ, ハクチョウ, エゾリス, ミミズ

A) 上記の中から1つを選び、それについて個体、個体群、あるいは種レベルでの特徴について知れるところを記せ。
B) 上記の中から1つを選び、生態系の中での位置付けについて知れるところを記せ。

問3. A) あるいはB)の設問の、どちらか一方に答えよ。

A) 温量指数(warmth index, WI), WI = Σ_i=1¹²(t_i - 5)の分布と生態系の分布の関係は、日本では良く対応しているが、ツンドラや砂漠地帯では成り立たないことが知られている。考えられる理由を説明せよ。
B) ブナは冷温帯の代表的な森林を構成する種である。しかしながら、黒松内低地帯より北には分布していない。この現象を説明する幾つかの仮説が提唱されている(どの仮説も怪しいので講義では紹介していない)。まず、自分なりに、仮説を作りそれを示せ。次に、その仮説をたてた根拠を説明せよ。

問4. 複数の種が同一空間にいる時には、その現象は、種間競争と捉えることも複数種の共存と捉えることも可能である。
A) 上記について、どちらと捉えるかを述べよ(Aのみでは加点対象とはならない)。
B) 具体的事例をもとにして、その論拠を示せ。

問5. A) あるいはB)の設問の、どちらか一方に答えよ。

A) この試験のために学習した部分で、これは満点に値すると確信できる内容を、まず「仮想問題」を作り、それに対する「答え」という形式で書け。
B) 講義中で、この説明は明らかに変である(論理的ではない、あるいは矛盾するという意味)と思い起こせる部分について、まず講義でどのような説明があったかを書き、ついで、なぜそれが変であると感じたかその根拠を書け。

- As a bonus - (おまけ) 問1-5が終わった人、あるいは完璧にギブアップした人は解きなさい。(まず問1-5を答えなさい!) 以下に対する解答は、問1-5の結果次第で、加点の対象とする可能性はあるが、こちらばかり答えてはいけない。

問6. 講義中に紹介した本で読んだものがあれば、その題目、著者、そしてその本への感想・意見を述べよ。

(おまけのおまけ) 少しだけ計算
問7. 再生紙をまったく混入しない場合(新生紙)、紙1トンを生産するには、木(直径14 cm、高さ8 m)が20-24本(仮に20本としよう)必要との見積もりがある。本講義では、1回に大雑把には0.5 kgの紙を使っている。さて、新生紙を使うと、札幌大学全体では年間にどれだけの木を使うか。実際にはこの講義は100%再生紙を使用しているので、この講義のために木は切っていないはず? [最初の計算はダーウィンによる糞量推定方法と同じ]

解答例: 例は確認試験と同様に作っている - 決して満点というい意味ではないので誤解なきよう

問1: 講義中で説明した部分を無視したらこれは採点のしようがない

a) 大切にしていない

b) 日本の国立公園法は、保全と利用の2つの目的があるが、利用の方が優先されていることが多い。そのため、ごみや湿原の減少などの問題が出てきていると思う。また、国立公園の中でも森林伐採が行われている。それに比べて、アメリカ (講義ではカナダといったのだが...基本的には同じということで) では、厳しく国立公園の中の利用が規制されている。

問2: エゾジカを答えた者! 前の時間の講義の聞きかじりをそのまま書いてるから、半分位が内容を間違えて説明している。何事も、自分なりに整理しておいたものでないとダメ。

a) セイヨウタンポポ
種子の重さが在来タンポポの約半分ほどの重さでよく飛び、在来タンポポより幅広い環境(土壌のpHなど)に生息できる。さらに、発芽する温度領域も在来タンポポに比べて幅があり、無性的に種子を作ることもできる。このため、日本では、セイヨウタンポポの侵入による在来植物の絶滅を危惧する声もでている。

b) エゾリス
エゾリスは木の実を食す。リスは手に入れた種子を地面や木の穴に隠す。しかしリスは種子を隠した場所を忘れてしまうことがある。その結果、種子は地面に残り芽を出す。リスは植物にとって種子を移動する役割を担っている。

問3

a) 日本では水が豊富にあり、植物の分布はおおむね温度で決まっていると考えてよい 。しかし、砂漠では、温度よりも水の方が分布を決めている。ツンドラでも同じようなことがいえるのではないか。(雨量がキー)

b) ブナが入れないのは、おそらく黒松内低地帯より北にはブナより生命力となわばりの強い (競争に強い) 植物がいるからだと思う。なぜなら植物が他の地域に侵入するさいには、その地域にその植物が入る隙間がなくてはならない。しかし、侵入できないならば、その地域にはその植物が入れない何かがいると考えるべきである。実際にミズナラを競争相手と考えている人も過去にはいた。

問4
「共存」と「共生」を混同しているものが極めて多い。何故だ。「共生」については後期に触れるのだが...
a) 種間競争

b) 例えば同一空間内に、雑草と、ハスカップの木が植えてあるとする。
もちろん、雑草もハスカップとともに、栄養分を必要とするが、成長は雑草の方がはるかに速い。雑草は、肥料などの栄養補給をやらなくても、勝手に種の活動範囲を広げていく。たとえ、雑草を草かりで買っても「根っこ」をひっこぬかないかぎり、またすぐにはえてくる。ハスカップにはそのようなたくましさはない。地中でどんどん雑草に栄養分をとられてしまう。故に、同一空間に存在する種は競争であると言えると思う。(以下略)

問5
a)
問: 撹乱は悪か
答: 撹乱とは動物や植物に対して行われる様々な妨害の事を言う。妨害とは、森林破壊(木を切る等)や火災・台風等を言う。(途中略)
撹乱は生物の進化や個体数の増減にも影響を与える。例えば山火事が多発する山では熱に対して強い植物が誕生する。また、数が多く、その地域で有為な立場の生物(独占種 - 優占種)の数を減少させて、その地域での生態系のバランスを保つ効果がある。
このように撹乱には生物の進化促進や生態系の調整等の意味を持つため、絶対的に悪いとは言えないのだ。しかし、人為的な破壊は別である。人がむやみに木を切ったり、森を破壊したりすると、その地域の生態系は乱れ、今後の生態系に悪影響をもたらしてしまう。
撹乱はあくまで自然システムの中で行われるのが良いのであって、人間は無闇に自然を破壊すべきではないのだ。

問6: 下記のは唯一加点した内容
立花隆の「エコロジーのすすめ」を読みました。
わかりやすく書いてあるのかもしれませんが、専門的な部分は僕にとって難解でした。しかしながら、水や大気の役割や重要性は(僕なりにですが)認識できました。いくら自然保護を訴えても、人間は自然なしに生きられない。だから自然を生かさず殺さず上手に利用して付き合っていかなければならないということも分かりました。まだ議論の余地はあるけれど。

問7: これは計算根拠となる式、または説明が書いていないと全く意味がない。
計算は無理です 。なぜなら紙は講義以外にも使うので。
これは違う。少なくとも講義資料に使う量が出せるので、それプラスアルファが正しい

科目名: 生態系論B
単位: 2単位
担当教員: 露崎 史朗 科目区分: 専門科目
学年: 3-4年

[講義概要] 生態系変化に関する基礎的理論を身に付け、様々なスケールでの人間活動と環境との関わりを考える。
[授業運営方針] 液晶プロジェクターを用いた講義形式にて行う。

[講義計画]

[成績評価]
1. 毎回の出席を重視する。2. 学期末試験(100点満点)
1, 2を踏まえ、総合的に評価する。

[過去の学期末試験問題]
公開できない (過去に担当していないので過去の試験問題は存在しない)

参考になるホームページ

• 環境経済学: 早稲田大学政治経済学部 栗山浩一研究室

特に冬季休業中に学習しておいて欲しいこと (当然全てではあるが)

論理学logic
個体群動態population dynamics - 特に1種系および2種系
埋土種子buried seeds or seedbank
競争competition - 特に地上部競争と地下部競争
地球温暖化と生態系変化global warming an ecosystem change
生態系変化 - トポシークエンスとクロノシークエンスtoposequence and chronosequence
有珠山の生態系の特徴
生態系モデル ecological modelの作り方 - 基礎的な部分
中規模仮説 intermediate hypothesis (中規模撹乱仮説 intermediate disturbance hypothesis)
島の生物地理学 island biogeographyとその応用

問. 以下の文を読み問に答えよ。
　瀬戸口明久氏の卒業論文(1999年)冒頭部分を引用(一部改変)

一学年下の学生が読んでも、論理的に通じるよう、かつ簡潔に答えよ
解答は表(おもて)面のみを使い、裏には書かないこと。
解答用紙が足りない場合には挙手せよ。2枚目を配る。その際には、全ての解答用紙に名前を忘れないこと。

問1. 次の問A-Cに答えよ。

問A. あなたは今、ある国の既存の国立公園管理官となり、その国立公園内の管理計画を作らねばならない。SLOSSについては、Single Largeと、Several Smallで、国立公園の目的は異なる。北海道に新たな国立公園を作る場合には、どちらの立場が重要と考えるか、まず、どちらの立場をとるかを述べ、ついで、その理由を講義で紹介された内容に関連する範囲のものを材料に説明せよ。 解答には、以下の言葉のうち少なくとも2つを入れ、その部分に下線をつけよ。「個体群動態 population dynamics」、「緩衝帯 buffer zone」、「クラスター分析 cluster」、「中規模撹乱仮説 intermediate disturbance hypothesis」、「遷移 succession」、「ビオトープ biotope」
問B. 集団遺伝学にもとづき最小生存可能個体群サイズ(minimum viable population, MVP)は推定される。北海道全域におけるヒグマのMVPを求めたい。ただし、調査期間は3年以内という条件があるが、調査にかかる予算は億単位でもよい。自分なら、どのように調査を行うか。そのプラン(方法)と予測される結果を書け。
問C. 1枚目の文章は1999年に書かれ、内容は当然、それ以前のまとめである。それから4年が経過した現在、これらの研究の応用が試みられつつある。その例について述べよ。

問2. 遷移(succession)について、次の問A-Cに答えよ。

問A. 遷移の調査方法について整理し述べよ。
問B. 有珠山における遷移の特徴について説明せよ。
問C. 有珠山の植物群集においては、植物の地上部競争と地下部競争では、どちらが重要と考えられるかを、その根拠とともに述べよ。

問3.

生態系は、時間とともに変化する。これから50年後に、札大演習林(前期の講義で歩いたところ)がどのように変化するかを予測したい。森林に対する人為干渉は現状のまま維持されると仮定し、予測に必要な調査と解析の方法を述べよ。なお、調査は5年間以内に終わらせなければならない。

[注意] 「○○を調査することにより△△が分かる」というように、なぜそれを調べるのか、その理由が分かるように書くこと。

問4.

この試験のために学習した部分で、これは満点に値すると確信できる内容を、問1から問3と解答がオーバーラップしないように、まず「仮想問題」を作り、それに対する「答え」という形式で書け。

- As a bonus -

問1-4が終わった人、あるいは完璧にギブアップした人は解きなさい。(まず問1-4を答えなさい!) 以下に対する解答は、問1-4の結果次第で、加点の対象とする可能性はあるが、こちらばかり答えてはいけない。

問5.

講義中に紹介した本(生態系論Aの方のものでも構わない)で読んだものがあれば、その題目、著者、そしてその本への感想・意見を述べよ。ただし、前期と同じ解答を書いてはいけない。

解答例

試験解答をもとに作っている - 決して満点というい意味ではないので誤解なきよう

問1. (A)

私はSingle largeの立場で行うべきだと思います。

なぜならseveral smallは、多種多様の生物を保護するもので、single largeは希少種や特定の個体 (解答は固体となっていた。結構、この間違いが多いので注意)を守るものです。ここで考えるべｌきは、北海道で新たな国立公園を作る場合なので、私は少なくなってきた高山植物やエゾリスなどを考えると、single largeの方が良いと考えます。
また、緩衝帯がまだ、どの位の幅を持つのかがはっきりしないことを考えると面積を大きくとるべきです。

問1. (B)

MVPを調べるには、その生き物が生きるのにの必要とする面積と、結婚相手をみつけることがどの位でいるかが大事です。そこで、私なら、まずテレメトリーを♂♁両方にできるだけたくさんつけて、これらがどの位のところを動いているかを調べます。つぎに、多摩湖でみられたように、♂と♁がどのくらい同じところで動いているかを調べます。おそらく、道路とかのせいでMVPは昔より大きくとらないとダメだと思います。

問1. (C)

1つの大きな保護区の周りに小さな保護区を作り、そこに回廊をつけるような、小集団化を防ぐ保護区の作り方や、ビオトープへの応用が試みられている。しかし、失敗例も多い。

問2. (A)

クロノーシークエンスか永久調査。クロノシークエンスは、氷河が減っているところで、何年前に氷河がなくなったかが分かれば、それを順番に並べて、生態系の変化を知る。永久調査は、同じ場所を何年間も調べて、変化を知る。

問2. (B)

例1. 普通の遷移では、コケ-一年生植物-多年生植物-低木-森林と変化するが、有珠山では、コケや一年生植物がない。 その理由も書いて欲しかった
例2. 有珠山では、一次遷移と二次遷移が見られる点。その違いは、生物がどこからきたか、移入・埋土種子・栄養繁殖により決まっている。

問2. (C)

有珠山は、噴火によって大きな木があまりなくｌ、日光をさえぎるものが少ない。そして、火山灰によって土までの距離が遠いので (火山灰中に栄養が少ないと言う意味に解釈しておいた) 地下部競争の方が激しい。

問3.

札大演習林の今後を予測するならば、まず現在の土の様子や植物の様子を調べたい。そして、その結果を、人為干渉の少ない森の植物と比較するのだ。これにより人為的な行動がどの程度植物に影響を与えるかが分かるのである。そして札大演習林内の植物が人為的に大きな影響を確実に受けているのなら、人為的行動に強い植物が残ると予測できる。また、結果が反対であれば、今後も現在のように植物は成長していくと考えられる。
このような調査がどの位かかるか分からないが (これなら、1年あればできます) 、札大演習林は人の影響を受けやすい環境にあるので、人為的な影響を調べる事が重要だと思う。

問4.

問. 地球温暖化問題は場合によって良い結果(砂漠の減少等)をもたらすので良いのではないかと考える人がいる。それについてどう思うか。

答. たしかに温暖化によって砂漠が減少したら、その土地は有効に使用することができるだろう。しかし、温暖化によって海面が上昇してしまい、その結果沈んでしまう土地もあるのである。この様な例もあるので、一概に土地が増加するとは言えない。また、温暖化の原因となっている排気ガス等は、空気汚染や酸性雨の原因にもなっている。こうした理由を考えると、温暖化の進行はメリットよりもデメリットの方が多いという結果になる。その為、温暖化は進行させるべきではないのである。

問5.

ミミズと土
ミミズがいる畑はよく作物が育つというので、自分も畑にミミズを持っていき、実験してみる。もしそれでだめだったら俺が違う仮説を立てようと思った。ミミズには目がないこともわかった。