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個体群生存力分析( PVA ) は、保全生物学で頻繁に使用される種固有のリスク評価方法です。これは伝統的に、特定の年数内に個体群が絶滅する確率を決定するプロセスとして定義されています。最近では、PVA は、種の特性と環境変動を統合して個体群の健全性と絶滅リスクを予測する、生態学と統計学の融合であると説明されています。各 PVA は、対象となる個体群または種に対して個別に開発されるため、各 PVA は独自のものです。PVA を実施する際のより大きな目標は、種の個体群が長期にわたって自立できるようにすることです。[1]
用途
個体群生存力分析（PVA）は、個体群の絶滅の可能性を推定し、回復努力の緊急性を示し、回復努力の焦点となるべき主要なライフステージまたはプロセスを特定するために使用されます。PVAはまた、個体群動態を推進する要因を特定し、提案された管理オプションを比較し、既存の回復努力を評価するためにも使用されます。[2] PVAは、絶滅危惧種の管理 において、行動計画を策定し、さまざまな管理シナリオの長所と短所をランク付けし、生息地の喪失の潜在的な影響を評価するために頻繁に使用されます。[3]
歴史
1970年代、イエローストーン国立公園は、公園の問題であるハイイログマ（Ursus arctos）を管理するためのさまざまな提案をめぐって白熱した議論の中心でした。1978年、マーク・シェーファーは、ランダム変動を組み込んだハイイログマのモデルを提案し、絶滅の確率と最小生存可能個体群サイズを計算しました。[4]最初のPVAはシェーファーによるものです。[4]
PVA は、連邦政府機関や生態学者が、特に 1973 年の絶滅危惧種保護法や1976 年の国有林野管理法に従って、絶滅のリスクや管理決定の可能性のある結果を評価する方法を求めていたため、米国で普及しました。
1986 年、ギルピンとスーレは PVA の定義を拡大し、遺伝学を含む集団の生存力に影響を与える相互作用力を含めました。PVA の使用は、パーソナル コンピュータとソフトウェア パッケージの進歩に伴い、1980 年代後半から 1990 年代前半にかけて劇的に増加しました。
例
絶滅危惧種のフェンダーズルリアオオカバマダラ（Icaricia icarioides ）は、この種の回復計画を策定していた米国魚類野生生物局に追加情報を提供することを目的として、最近評価されました。PVAは、この種はこれまで考えられていたよりも絶滅の危険にさらされていると結論付け、回復努力を集中すべき主要な場所を特定しました。PVAはまた、蝶の個体数は年ごとに大きく変動するため、個体数が絶滅するのを防ぐには、他の種で通常許容されるレベルよりもはるかに高い最低年間個体数増加率を維持する必要があると指摘しました。[5]
最近の犬ジステンパーウイルスの発生を受けて、カリフォルニア州サンタカタリナ島の絶滅が深刻なシマキツネ（Urocyon littoralis ）に対してPVAが実施された。サンタカタリナ島のシマキツネの個体群は、地峡によって隔てられた2つの亜個体群から構成されており、東部の亜個体群は西部の亜個体群よりも絶滅の危険性が高い。PVAは、1)シマキツネの絶滅リスクの評価、2)シマキツネの壊滅的な出来事に対する感受性の推定、3)飼育下で繁殖させたキツネの放流や野生の若いキツネの西部から東部への輸送を含む最近の回復努力の評価を目的として実施された。PVAの結果、シマキツネは依然として絶滅の重大なリスクにさらされており、20年に1回以上発生する大災害の影響を非常に受けやすいという結論に達した。さらに、島の両側における絶滅の危険性と将来の個体数は、毎年放され輸送されるキツネの数に大きく依存していた。[6]
PVA を感度分析と組み合わせて使用することで、どの生存率が個体群の成長や個体群生存力の他の指標に相対的に最も大きな影響を与えるかを特定することもできます。たとえば、Manlik ら( 2016) の研究では、西オーストラリアの 2 つのバンドウイルカの個体群の生存力を予測し、繁殖がこれらの個体群の予測に最も大きな影響を与えることを明らかにしました。2 つの個体群のうち 1 つは安定すると予測されましたが、もう 1 つの個体群は他の個体群から隔離され、低い繁殖率が続くと減少すると予測されました。2 つの研究の生存力の違いは、主に繁殖の違いによるものであり、生存の違いによるものではありませんでした。この研究では、繁殖の時間的変動が生存の時間的変動よりも個体群の成長に大きな影響を与えることも示されました。[7]
論争
保全生物学における PVA の適切な使用と、絶滅リスクを正確に評価する PVA の能力については議論が存在し、未解決のままです。
PVA には大量のフィールド データが望ましい。T 年先までの絶滅確率を正確に評価するには、T年の 5 ～ 10 倍のデータが必要であると控えめに見積もる人もいる。このような規模のデータセットは、希少種には通常利用できない。PVA に適したデータは、絶滅危惧種の鳥類のわずか 2% にしか利用できないと推定されている。絶滅危惧種および絶滅危惧種の PVA は特に問題で、データセットが最小限の場合、PVA の予測力は大幅に低下する。Ellner ら (2002) は、このような状況では PVA の価値はほとんどなく、他の方法で置き換えるのが最善であると主張した。また、感度モデルの実行を使用する場合、PVA は絶滅リスクの推定に利用できる最良のツールであると主張する人もいる。
適切なデータセットがあっても、PVA の絶滅率予測には大きな誤差が生じる可能性があります。PVA に将来のすべての可能性を組み込むことは不可能です。生息地が変化する可能性があり、大災害が発生する可能性があり、新しい病気が発生する可能性もあります。PVA の有用性は、予測される将来の日付を含むさまざまな仮定セットを使用して複数のモデルを実行することで強化できます。提案されたリソース管理計画の比較など、代替管理スキームの利点の相対分析では常に PVA を使用することを好む人もいます。
PVA の精度は、いくつかの遡及的研究で検証されています。たとえば、PVA モデル予測と、よく研究されている 21 の分類群の実際の運命を比較した研究では、入力変数が信頼できるデータに基づいている場合、成長率予測は正確であることが示されましたが、密度依存性を理解することの重要性が強調されました (Brookら、 2000 年)。[8]また、McCartheyら(2003 年) [9] は、PVA 予測が長期データに基づく場合、比較的正確であることを示しました。それでも、PVA の有用性は、長期のカテゴリ予測を行うことよりも、潜在的な脅威を特定して評価する能力にあります (Akçakaya と Sjögren-Gulve、2000 年)。[10]
今後の方向性
近い将来に PVA に起こる可能性のある改善には、1) PVA の固定された定義とすべての PVA が評価される科学的品質基準の作成、2) 最近の遺伝学の進歩を PVA に組み込むことが含まれます。[引用が必要]
参照
参考文献
- ^ サンダーソン、エリック（2006年）。「私たちは何匹の動物を救いたいのか？保全のための個体数目標レベルを設定するさまざまな方法」バイオサイエンス。56（11）。オックスフォード大学出版局（OUP）：911。doi ： 10.1641/0006-3568（2006）56 [ 911 ：hmadww]2.0.co;2。eISSN 1525-3244。ISSN 0006-3568。S2CID 27937209。 アメリカ生物科学研究所。
- ^ Manlik O.; Lacy RC; Sherwin WB (2018). 「野生生物管理における感度分析の適用性と限界」。応用生態学ジャーナル。55 ( 3): 1430–1440。doi : 10.1111 /1365-2664.13044。hdl : 1959.4 /unsworks_84814。S2CID 91015464 。
- ^ Beissenger SR; McCullough DR編 (2002)。人口生存率分析。シカゴ：シカゴ大学出版局。ISBN 978-0-226-04178-0。
- ^ ab Shaffer, Mark L. (1983). 「ハイイログマの最小生存可能個体数の決定」(PDF) .クマ：その生物学と管理. 5 : 133–139. doi :10.2307/3872530. ISSN 1936-0614. JSTOR 3872530.
- ^ Schultz, Cheryl B.; Hammond, Paul C. (2003 年 10 月)。「絶滅 危惧昆虫の回復基準を開発するための個体群生存率分析の使用: フェンダーズブルーバタフライのケーススタディ」。保全生物学。17 (5): 1372–1385。doi :10.1046/j.1523-1739.2003.02141.x。S2CID 59046296。
- ^ Kohlmann, Stephan G.; Schmidt, Gregory A.; Garcelon, David K. (2005年4月). 「カリフォルニア州サンタカタリナ島のアイランドフォックスの個体群生存可能性分析」.生態学的モデリング. 183 (1): 77–94. doi :10.1016/j.ecolmodel.2004.07.022.
- ^ Manlik O.; McDonald JA; Mann J.; Raudino HC; Bejder L.; Kruetzen M.; Connor RC; Heithaus MR; Lacy RC; Sherwin WB (2016). 「2つのイルカ個体群の保全における繁殖と生存の相対的重要性」. Ecology and Evolution . 6 (11): 3496–3512. doi :10.1002/ece3.2130. PMC 5513288. PMID 28725349 .
- ^ Brook BW; O'Grady JJ; Chapman AP; Burgman HR; Akçakaya HR; Frankham R. (2000). 「保全生物学における集団生存率分析の予測精度」Nature . 329 (6776): 512–519. Bibcode :2000Natur.404..385B. doi :10.1038/35006050. PMID 10746724. S2CID 4373715.
- ^ McCarthy MA; Andelman SJ; Possingham HP (2003). 「集団生存率分析における相対予測の信頼性」(PDF) . Conservation Biology . 17 (4): 982–989. doi :10.1046/j.1523-1739.2003.01570.x. S2CID 59427471.
- ^ Akçakaya HR; Sjörgren-Gulve P. (2000). 「保全計画における個体群生存可能性分析：概要」.生態学速報. 48 : 9–21.
さらに読む
- Beissinger, Steven R. および McCullough, Dale R. (2002)。「Population Viability Analysis」、シカゴ：シカゴ大学出版局。
- Beissinger, SR & Westphal, MI (1998). 「絶滅危惧種の管理における個体群生存力の人口統計モデルの使用について」.野生生物管理ジャーナル. 62 (3): 821–841. doi :10.2307/3802534. JSTOR 3802534.
- Brook, BW, Burgman, MA, Akçakaya , HR, O'Grady, JJ, Frankham, R. (2002)。「PVA の批判は間違った問いを投げかける: 数値的な風呂の水と一緒にヒューリスティックな赤ん坊も捨て去る」。 保全生物学。16 (1): 262–263。doi :10.1046/ j.1523-1739.2002.01426.x。PMID 35701975。S2CID 85769077 。
{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - Brook, BW, JJ O'Grady, AP Chapman, MA Burgman, HR Akçakaya, R. Frankham (2000). 「保全生物学における集団生存率分析の予測精度」Nature . 404 (6776): 385–387. Bibcode :2000Natur.404..385B. doi :10.1038/35006050. PMID 10746724. S2CID 4373715.
{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - Crouse, DT, Crowder, LB, Caswell, H. (1987). 「アカウミガメの段階別個体群モデルと保全への影響」.生態学. 68 (5): 1412–1423. doi :10.2307/1939225. JSTOR 1939225.
{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - Ellner, SP, Fieberg, J., Ludwig, D., Wilcox, C. (2002). 「集団生存率分析の精度」. Conservation Biology . 16 (1): 258–261. doi :10.1046/j.1523-1739.2002.00553.x. PMID 35701961. S2CID 55642940.
{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - ギルピン、MEおよびソウレ、ME（1986）。「保全生物学：希少性と多様性の科学」、マサチューセッツ州サンダーランド：シナウアー・アソシエイツ
- Hui, C., Fox, GA, Gurevitch , J. (2017). 「規模依存ポートフォリオ効果は景観人口統計における成長インフレとボラティリティ低下を説明する」。米国科学アカデミー紀要。114 ( 47 ): 12507–12511。Bibcode :2017PNAS..11412507H。doi : 10.1073 /pnas.1704213114。PMC 5703273。PMID 29109261。
{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - Perrins, CM、Lebreton, JD、Hirons, GJM (編) (1991)「鳥類個体群研究：保全と管理との関連性」、ニューヨーク：オックスフォード大学出版局
- McCarthy, MA, Keith, D., Tietjen, J., Burgman, MA, Maunder MN, Master, L., Brook, BW, Mace, G., Possingham, HP, Medellin, R., Andelman, S., Regan, H., Regan, T., および Ruckelshaus, M (2004)。「モデルと主観的判断による絶滅リスク予測の比較」。Acta Oecologica。26 ( 2 ): 67–74。Bibcode : 2004AcO ....26...67M。doi : 10.1016/j.actao.2004.01.008。
{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - Maunder MN (2004)。「統合分析、ベイズ分析、階層分析を組み合わせた集団生存可能性分析」。Acta Oecologica。26 ( 2 ) : 85–94。doi :10.1016/j.actao.2003.11.008。
- Menges, ES (2000). 「植物の個体群生存能力分析：課題と機会」.生態学と進化の動向. 15 (2): 51–56. doi :10.1016/S0169-5347(99)01763-2. PMID 10652555.
- Morris, WF, Hudgens, BR, Moyle, LC, Stinchcombe, JR, および Bloch, PL (2002)。「絶滅危惧種回復計画における個体群生存可能性分析: 過去の利用と将来の改善」。生態学的応用。12 (3): 708–712。doi : 10.1890/1051-0761 ( 2002)012[0708:PVAIES ] 2.0.CO;2。ISSN 1051-0761。S2CID 43987429 。
{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - Reed, JM, LS Mills, JB Dunning, ES Menges, KS Mckelvey , R. Frye, SR Beissinger, M. Anstett、および P. Miller。(2002)「集団生存能力分析における新たな問題」。 保全生物学。16 (1): 7–19。doi :10.1046/ j.1523-1739.2002.99419.x。PMID 35701959。S2CID 6997697 。
{{cite journal}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - Taylor, BL (1995). 「種のリスク分類における集団生存率分析の信頼性」.保全生物学. 9 (3): 551–559. doi :10.1046/j.1523-1739.1995.09030551.x.
外部リンク
- GreenBoxes コード共有ネットワーク。Greenboxes (ベータ版) は、オープンソースの人口モデリングと PVA コードのリポジトリです。Greenboxes を使用すると、ユーザーは簡単にコードを共有したり、他のユーザーが共有したコードを検索したりできます。
- VORTEX は、Wayback Machineで 2019-11-24 にアーカイブされています。VORTEX は、野生生物の個体群に対する決定論的な力と人口統計学的、環境的、遺伝的確率的イベントを組み込んだ個体ベースのシミュレーション ソフトウェアです。
- RAMAS。年齢/段階構造、空間プロセス、および景観の変化のオプションを備えた、PVA 用の広く受け入れられているソフトウェア パッケージです。モデルは、グラフィック ユーザー インターフェイスを使用して構築および実行できます。また、ユーザーはプログラムのバッチ モードを自動化されたワークフローに組み込むこともできます。