土地利用の変化下におけるシナリオベースの緑地生態ネットワークの予測と最適化：中国南京大都市圏のケーススタディ

都市の緑地が重要な理由

都市が外側と上方へ成長するにつれて、農地や森林、湿地がしばしば失われます。しかし、これらの緑地は単なる景観の美しさにとどまりません：周辺の気温を下げ、空気や水を浄化し、野生生物を支え、都市の住みやすさを高めます。本研究は中国東部の急成長する南京大都市圏を対象に、単純だが重要な問いを投げかけます。将来の発展で異なる道を選んだ場合、地域の環境を健全に保つ緑地の網はどう変わるのか――自然と経済の両方を最もよく守る政策の組み合わせは何か、という点です。

成長する地域が歩む4つの将来像

研究者らは、2035年の土地利用がどうなるかについて4つの筋書きを検討しました。ひとつは「現状維持（business as usual）」で、過去の傾向をそのまま継続させ、都市が周辺の農地や点在する緑地を拡大していくものです。二つ目は急速な経済発展に重きを置く筋書きで、建設や産業をさらに推し進め、1平方キロメートル当たりの土地収益を最大化します。三つ目は生態保護を最優先に置き、森林や湿地、水域を拡大しながら開発の拡大を抑制する方針です。四つ目はバランス型で、片方を優先するのではなく、経済的収益と生態的便益の両方を同時に高めようとするアプローチです。

チームが未来の景観をどうシミュレートしたか

これらの将来像を検討するために、チームは複数の高度な地図化・モデリング手法を連結しました。ある種のモデルは、農地や森林、都市などの各カテゴリーが異なる政策目標の下でどれだけの面積を占めるべきかを推定しました。別のモデルはこれらのカテゴリをグリッド地図上で“成長”させ、都市区画、畑地、森林が現実的な斑状パターンで拡大・縮小する様子をシミュレートしました。著者らは、過去のデータから2020年の実際の土地利用図をどれだけ正確に再現できるかを検証し、一致度が高かったため、同じ方法で2035年を予測することに一定の信頼を得ました。

緑のつながりという隠れた網をたどる

将来の土地図が得られると、研究者らはそれを緑地の生態的ライフラインである「緑地生態ネットワーク」の図に変換しました。まず主要な“供給源”エリアを特定しました：野生生物や生態過程を支えられるほど大きな森林、草地、湿地、都市公園のまとまりです。次に、急傾斜地や交通の激しい都市域、各種土地被覆などを考慮して、生物が景観の各部分を移動する際の難易度を算出しました。この“抵抗”面を使って、最少コスト経路――生物がたどるであろう最も容易なルートのような経路――を引き、供給源を植生や水域の回廊で結びました。

異なる政策選択の下で何が起きるか

四つの将来像は非常に異なる緑のネットワークを生みました。現状維持と急速な経済発展の下では、建設用地が特に長江沿いや主要都市周辺で急拡大しました。小さな緑の斑点がより大きな塊に合流する場合もありましたが、多くの結びつきは失われました。生態回廊の数と長さは縮小し、ネットワーク全体は単純化して、ある経路が遮断された場合の予備ルートやループが減り、野生生物の移動経路が脆弱になりました。一方、生態保護とバランス型のシナリオでは、特に中央の丘陵地や水に恵まれた平野で森林、湿地、水域が増加しました。供給源や回廊の数が増え、ネットワークはより複雑で接続性が高まり、代替経路が増えて撹乱に対してより頑強になりました。

現実的な最適解を見出す

重要な結果は、純粋に成長重視のシナリオが最も弱く脆い緑のネットワークをもたらしたことです。これは回廊の長さや抵抗の点では最も建設コストが低かったにもかかわらずでした。生態保護シナリオは最も強固で複雑な緑地網を作り出しましたが、経済的成果には目に見えるコストが伴いました。対照的にバランス型シナリオは、今日と比べて生態的健全性と経済的収益の両方を改善し、主要な湿地や森林を保全・回復しつつ都市の拡大も許容しました。一般市民にとっての結論は明快です：今日の土地利用計画が明日の緑のライフラインを決定する。開発と保全の間で慎重にバランスを取ること――どちらか一方を無条件に追求するのではなく――が、南京のような大都市圏に繁栄と生態的回復力の両方をもたらす最良の道です。

引用: Liu, W., Zhao, Y., Bai, X. et al. Scenario-based prediction and optimization of greenspace ecological network under land-use dynamics: a case study of Nanjing metropolitan area, China. Sci Rep 16, 12761 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40732-y

キーワード: 都市緑地, 土地利用計画, 生態回廊, 大都市圏の持続可能性, 中国の都市化