ある草が二十本見つかったとき、その草は草地のどこにでも生えていると言えるでしょうか。二十本すべてが一か所に集中している場合もあります。植物の調査では、総数だけでなく、いくつの調査区で見つかったかを見ると、分布の違いが分かります。密度と出現頻度を使い分けてみましょう。
一本でも十本でも、出現は一つの区画
同じ大きさの四角い調査区を十か所設け、各区画である植物の本数を数えたとします。出現頻度は、その植物が一つ以上見つかった区画数を、調べた全区画数で割った割合です。一つの区画で十本見つかっても、その区画の出現回数は一です。十回と数えてしまうと、頻度ではなく本数に戻ってしまいます。
密度は、調査で見つかった本数の合計を、調査面積の合計で割ります。一平方mあたりの本数などで表します。片方は何割の区画で出会えるか、もう片方は面積あたり何本あるか。同じ野帳から計算できますが、答えている問いは違います。
空欄とゼロを同じにしない
調査したが見つからなかった区画はゼロとして数えます。まだ調べていない区画の空欄を、見つからなかったゼロにしてはいけません。出現頻度の分母は、実際に同じ条件で調べた区画です。調査できなかった場所を含めて割ると、見つかる割合を不当に低く見積もってしまいます。
また、見つけやすさもそろえる必要があります。季節によって地上部が見えない植物、草丈が低く隠れている植物では、見逃しが起こります。出現頻度は、今回の調査で確認された分布の指標です。記録にないことが、その場所に絶対に存在しない証明になるとは限りません。
区画の大きさを変えると値も変わる
小さな区画では空の場所が多くても、大きな区画ならどこかに一本を含みやすくなります。したがって、出現頻度は調査区の大きさに依存します。去年は一平方m、今年は十平方mの区画で調べたのに、頻度の増加をそのまま分布の拡大だと判断してはいけません。
密度についても、区画の置き方が偏れば草地全体を代表しません。よく生えた場所だけを選んだ調査と、あらかじめ決めた場所を調べた調査は違います。本稿の例題では、同じ面積の区画を同じ配置で調べ、数え方も統一した資料を使います。株で数えるのか茎で数えるのかも、実際の調査では決めておくべき条件です。
例題1 同じ本数でも広がりが違う
一平方mの区画を五か所調べました。植物Aの本数は順に十、十、〇、〇、〇本、植物Bは四、四、四、四、四本です。それぞれの密度と出現頻度を求めてください。
答え・解説： 合計はどちらも二十本、調査面積は五平方mなので、密度は両方とも四本毎平方mです。Aは五区画中二区画で見つかったため四十％、Bは五区画すべてなので百％です。図でAは二つの区画に集中し、Bは五つへ分かれています。総数が同じでも分布のまとまり方は違います。
例題2 頻度が上がったら密度も上がるか
同じ十区画、合計十平方mを二年続けて調べました。一年目は四区画で合計四十本、二年目は八区画で合計二十四本を確認しました。頻度と密度の変化を、それぞれ説明してください。
答え・解説： 頻度は四十％から八十％へ上がりました。密度は四本毎平方mから二・四本毎平方mへ下がりました。今回の記録では、見つかる区画は増えたが、全体の本数は減っています。「増えた」「減った」だけではどちらの変化か分からないので、指標の名前を添えます。
原因は、分布図だけでは決まらない
集中している理由として、種子が近くへ落ちた、地下茎で増えた、好む土壌が一部にあるなど、いくつもの可能性があります。本数と区画の表だけで、そのどれか一つを断定することはできません。原因を調べるには、土の水分、日当たり、繁殖の様子など別の資料が必要です。
答案の最初は「記録から分かる分布」を述べ、その後に問われた場合だけ原因の仮説を書きます。Aはまとまって存在する傾向、Bは調べた全区画で確認された、という表現ならデータと対応します。広い草地の総数を推定する方形区の問題とも関連しますが、このページで比較しているのは、同じ総数の中に隠れた空間的な違いです。
地図へ戻して読む
出現頻度が同じでも、見つかった区画が隣り合っている場合と、調査範囲の端から端まで離れている場合があります。頻度の数字だけでは、その配置までは残りません。分布の広がりをより詳しく考えたいなら、区画番号を地図へ戻し、確認された位置を塗ってみます。数値化すると比較は容易になりますが、元の記録の情報を一部省略することになります。表から計算した値を見た後に、元の配置図も見直すと、同じ頻度でも違う生え方があることを説明できます。
ある植物が全区画で見つかれば頻度は百％になり、その後各区画の本数が増えても頻度は上がりません。上限に達した指標だけでは、増加を捉えられなくなるのです。その段階で本数の変化を調べたいなら、密度などの記録も必要です。逆に、本数は一定でも空だった区画へ広がれば、頻度は変化します。調査の目的が、総数の回復なのか、分布範囲の拡大なのかを言葉にすると、二つの指標を併記する理由が明確になります。
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