非対称な生物量配分の下での中国における草地被度の低下

草が短くなることが私たちにとって重要な理由

中国北部の広大なステップや高山草原では、地表からの草丈が短くなっています—衛星から見るとこれらの景観はより緑に見えるにもかかわらず。この植物の高さの静かな変化は、食料生産や野生生物、干ばつや温暖化に対する草地の耐性に大きな影響を及ぼします。地表を横方向に広がる度合いと垂直方向の成長を追跡することで、本研究は世界で最も重要な放牧地のいくつかが目に見えない形で再構成されていることを示します。

空から草地を測る

中国の草地は何百万平方キロメートルにも及び、メジャーだけで植物高さを監視するにはあまりに広大です。研究者たちは衛星画像、気象データ、2万4千以上の現地プロットを組み合わせて、地上にある植物体量とその配置を推定しました。総生産量を、地面を覆う植物の割合（水平的な広がり）と植物の高さ（垂直的成長）の二つに分けて扱いました。機械学習を用いて2001年から2022年にかけて500メートル解像度で地上生物量をマッピングし、衛星に基づく被度推定と組み合わせて平均的なキャノピー高さの時間変化を推定しました。

より緑だが、より低い植物

研究チームは、全体として中国の草地は過去20年でより生産的になったと結論づけました。地上生物量は約3分の2の草地で増加し、特に内モンゴルの温帯草地やチベット高原東部の山岳草地で顕著でした。同時に、地表を覆う緑被の割合も約70%の草地で増加しました。言い換えれば、草は増え、より広い範囲に広がっています。

成長増加が必ずしも草丈の伸長を意味しない時

一見よいニュースにもかかわらず、垂直面の状況は必ずしも好ましくありません。被覆された各単位面積当たりに存在する生物量を調べることで、著者らは植物高さの変化を推定しました。その結果、2001年から2022年の間に中国の草地の半分以上でキャノピー高さが低下しており、平均で年約0.04センチメートルの減少が見られました。北部および西部の温帯・高山草地で最も一貫して短化が観察され、一部のすでに密な草地ではやや高さが増した場所もありました。長期の現地観測点でも同様の傾向が確認されており、総生物量が増えている場所でも「垂直的割合」はほとんどのケースで減少していました。

熱、放牧、そして変わる植物群集

短く、より広がる植生へ傾く原因は何でしょうか。統計モデルを用いて、日射、降水、気温、増加する二酸化炭素、家畜による放牧の役割を分けて解析しました。追加の降水、強い日射、二酸化炭素の増加は概して被覆と高さの両方を促進しました。対照的に、気温上昇や強い放牧は被覆よりも高さをより強く抑制する傾向があり、踏みつけや水ストレスに強い低く地表に貼りつく成長形質が有利になりました。温暖化、放射の減少、放牧圧が重なる場所では、草地は垂直的な高さよりも水平的な広がりへ投資する傾向が強まりました。さらに、植物種数が少なく垂直構造が単純な地域ほどキャノピー高さの縮小が起こりやすく、多様性の喪失が気候変動に対する生態系の緩衝能力を弱めていることが示唆されました。

短い草のキャノピーが意味する将来

一見するとこれらの草地は青々として繁茂しているように見えるかもしれませんが、低くなるキャノピーは隠れた脆弱性を示します。低いキャノピーは放牧動物が餌を探すのにより多くの労力を必要とさせ、根や土壌をより大きな撹乱にさらし、乾燥年や極端な年に生産性を安定させる植物の“層構造”を減らします。本研究は、気温上昇と強い放牧が、表面からは緑に見える一方で中国の草地を静かに矮小化していると結論づけています。著者らは、輪換放牧や休牧期間の設定、劣化地の回復といった気候に配慮した放牧管理が、家畜を支え変動する気候に耐えうる、より高く多様な草地を維持するために不可欠だと主張しています。

引用: Li, H., Hu, X., Li, F. et al. Declining grassland canopy height in China under asymmetric biomass allocation. Nat Commun 17, 3364 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70275-9

キーワード: 草地のキャノピー高さ, 生物量配分, 放牧の影響, リモートセンシング, 気候温暖化