ベイジアンネットワークモデルによる都市周縁部における耕地変化の駆動メカニズムに関する研究

市の縁で消えゆく畑が重要な理由

急成長する都市の郊外では、かつて水田や菜園があった場所に集合住宅や高速道路が立ち並ぶことが少なくありません。この変化は農家の局所的な不便にとどまらず、食料安全保障、洪水制御、地域の景観や性格にも影響します。本研究は、中国中部の成長著しい都市・南昌を詳細に調べ、都市周縁部の耕地がどのように、なぜ縮小しているのか、そして都市の成長を続けながら耕地をどう守るかを明らかにしようとしています。

都市と田園がぶつかり合う場所

都市周縁部は、密な市街地と開けた田園の間にある、境界があいまいで絶えず変化する帯状地域です。この地域では工場や新しい住宅地、伝統的な集落が隣り合って存在します。性質が混在し変化が早いため、長らく把握や管理が難しい領域でした。著者らは、衛星画像、土地利用図、夜間光データ、人口・道路・経済の統計を用いて、この周縁部を20年以上にわたり追跡する新たな方法を構築しました。モデルは景観の断片化度、建設用地の量、土地利用の変化速度に基づき、南昌の領域を都市部、周縁部、農村部の3種類に区分します。

都市の広がりを追う

この方法を2000年から2024年のデータに適用したところ、南昌の都市周縁部は劇的に拡大していることが分かりました。約1万2千ヘクタールから5万4千ヘクタール超へと拡大し、都市コアを取り巻く狭いリング状から、主たる市街地を包む広いU字形のベルトへと変貌しました。この帯域内での耕地利用のパターンは明快な傾向を示しています：調査期間のいずれの時期でも、農業から離脱する土地が新しく耕作に入る土地を上回りました。都市中心部に近い大きく連続した圃場ほど転用されやすく、新たに出現する耕地はより外側で、小さく散在する斑点状であることが多い。時間の経過とともに区画は断片化し、農業の効率は低下します。

失われた耕地はどうなるか

本研究は耕地が具体的にどのように変化したかを精査しました。各区画は、耕作の維持、他用途への転出、他用途から耕地への転入のいずれかとして時系列で追跡されました。失われた耕地の大半は住宅、産業、道路などの建設用地となり、より小さな比率が水面や森林・草地などの生態系用地に転じました。市政府は一部の土地を建設用地や水域、森林などから耕地に戻す取り組みを行いましたが、この「転入」は継続的な転出を相殺するには不十分でした。その結果、周縁部では他所での補填努力があっても純粋な耕地の減少が続いています。

隠れた駆動要因を明らかにする

単なる地図や総量を超えて理解するため、研究者たちはベイジアンネットワークモデルを用いました。これは原因と結果を結ぶ確率的な図式モデルです。地形、河川までの距離、主要道路や市中心部からの距離、保全耕地の有無、公式の都市成長境界、人口・経済活動のレベルといった情報をモデルに与えました。モデルは、耕地喪失の最も強い単一の駆動因子が建設による占用、すなわち耕地を奪う都市建設プロジェクトであり、とりわけ道路や市のサービスに近い場所で顕著であることを示しました。公園整備や湿地復元といった生態系のプロジェクトも寄与しますが、その程度はずっと小さい。永久的な基本農地区域のような政策手段は転用を抑制するのに役立ちますが、この周縁部では新たな交通網や不動産開発の引力に対してまだ弱い状況です。

成長と足元の土をどう両立させるか

専門外の読者に向けた結論は明快です：都市の縁では、強力で的を絞った保護がなければ道路や建物が作物にほとんど常に勝つということです。南昌の周縁部では耕地は外側へ押しやられ、小さく分断され、都市の拡大とともに着実に減少してきました。著者らは、今後の開発は新たな圃場への拡張を優先するのではなく、既存の都市地域の改善に重点を置き、交通プロジェクトと耕地保全を慎重に整合させ、永久農地区域を確固たる基準線として活用するべきだと主張します。この研究手法と警告は、食料供給と住居の確保、そしてそれを可能にする土地の保全に悩む多くの成長都市に当てはまります。

引用: Wang, J., Zhu, Z., Chen, M. et al. Study on the driving mechanism of cultivated land change in the urban–rural fringe with Bayesian network modeling. Sci Rep 16, 5599 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35760-7

キーワード: 都市周縁部, 耕地, 都市化, 土地利用変化, ベイジアンネットワーク