生物の近接する同種、異種他個体が周りの環境から受ける物理的ストレスを緩和し、生育を助ける効果はfacilitationとよばれ、群集構造や生物多様性に対する影響が注目されている。しかし、facilitationの研究の多くは、facilitateする種からされる種への一方向的な正の相互作用のみに焦点を当てており、双方向的な相互作用を考慮した研究は少ない。そこで本研究では、格子モデルを用いて、植物2種からなる群集動態における、facilitationを含んだ双方向的な相互作用の影響を調べた。

2種の植物 ( A, B ) がそれぞれ2つの生活史段階 ( 成体・実生 ) をもち、2次元正方格子空間上に生息していると仮定する。各格子点は1個体の成体によって占められるか空であるかのいずれかの状態をとる。各々の種の成体は種子を一定の割合で局所分散( 自身の近傍に散布 )と大域分散( 自身の近傍以外の格子点にも散布 )に分けて散布する。種子の発芽後、どの実生が定着して成体になるかは実生の競争力によって確率的に決まる。種B実生は、近傍の種A成体からのfacilitationによって競争力が増加するとする。一方、種A成体は、近傍の種B成体からの負の相互作用 ( 抑制 )によって、種子生産数が減少または死亡率が増加する負の効果を受けるとした。

解析の結果、種Bから種Aへの抑制がない場合、facilitationの効果によって、2種は共存しやすくなった。一方、抑制がある場合、種Aが存続可能なパラメータ領域は減少したが、種Bはほとんど変化せず、結果2種の共存領域は減少した。これらの結果と、非生物的ストレスが弱い環境では競争が卓越し、強い環境ではfacilitationが卓越するという「ストレス勾配仮説」との関連についても考察する。