変化点分析セグメント回帰で樹木剪定強度の限界を探る
Keywords
Regression Analysis, Crown Removal Limit, Tree Growth, Pretreatment, Abrupt Change
井口豊（生物科学研究所，長野県岡谷市）
最終更新： 2024 年 3 月 6 日
1. はじめに
樹木の剪定を行う際に，樹勢 (tree vigor) に影響が少ない樹冠 (crown) の剪定強度（剪定の割合）はどの程度か，という問題がある。それに関して，しばしば引用される文献が， O'Hara (1991) である（関連文献は，末尾に一括掲載）。それによれば，樹冠 1/3 (33%) までは大丈夫だとされている。
ところが実際にその文献を読んでみると，どうやってその限界 1/3 (33%) という数値が算出されたのか書かれていない。それにも関わらず， 1/3 (33%) limit
という限界値がそのまま引用されてきた。
そこで改めて，彼の論文の表に記載された数値を利用して，変化点分析の一種であるセグメント回帰 (segmented regression) を利用して，剪定強度が樹勢に与える影響を分析したのが今回の論文である。
Iguchi, Y. (2024)
Change Point Analysis to Detect the Effect of Pruning Severity on Tree Growth
Open Journal of Forestry, 14: 67-73.
その結果は，以下の図 1 に示される。
結論として， 25% に剪定強度が与える有意な変化点が見いだされたのである。すなわち 1/3 (33%) 限界という数値は，やや過大評価であった。
変化点分析としてのセグメント回帰は，まだまだ日本の研究者では利用が少ない感じであるが，私が統計解析をサポートした松延祥平さんの修士研究（当時），ホヤの尾の吸収に関する研究
(Matsunobu and Sasakura, 2015) に対しても，セグメント回帰が有効であった。
私のコクワガタ ３ 型分類の研究 （Iguchi, 2013） でも，セグメント回帰が有効に利用された。
なお，本研究の重回帰分析では，欠損値補完に多重代入法 (multiple imputation) が使われた。
樹木剪定に関しては，私も統計解析で協力した島田英泰さん（緑生環，神奈川県相模原市）の興味深い研究がある（Shimada, 2023）。樹高を切り下げ，樹冠全体を縮小させる crown reduction よりも，主幹を保持したまま下部を剪定し，樹高を切り下げない crown raising のほうが，安定した樹勢が得られるという研究報告である。
関連サイト
参考文献
Iguchi Y. (2013)
Male mandible trimorphism in the stag beetle Dorcus rectus (Coleoptera: Lucanidae)
European Journal of Entomology, 110: 159-163.
Matsunobu S. and Sasakura Y. (2015)
Time course for tail regression during metamorphosis of the ascidian Ciona intestinalis
Developmental biology, 405(1): 71-81.
Shimada, H. (2023)
Effects of Pruning Types on Tree Vigor of Bamboo-Leaf Oak Inferred from Allometric Analysis
American Journal of Plant Sciences: 14, 1430-1438.