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Modelling animal home range using advection-diffusion equations and its application to wildlife management

Research Project

Project/Area Number 19K12425
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 64040:Social-ecological systems-related
Research InstitutionNational Institute for Environmental Studies

Principal Investigator

Fukasawa Keita  国立研究開発法人国立環境研究所, 生物多様性領域, 主任研究員 (90617101)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords野生動物 / 個体密度推定 / 標識再捕獲法 / ホームレンジ / 移流拡散方程式 / 知床半島 / ヒグマ / 活動中心 / 捕殺リスク / 空間標識再捕獲モデル / Fokker-Planck方程式 / 景観生態学 / 捕殺率 / 移動障壁 / site fidelity
Outline of Research at the Start

環境条件の不均一性がホームレンジの大きさや形状に与える影響を評価するため、新たなモデル「移流拡散方程式モデル」を開発する。このモデルは、動物の存在位置の確率の時間発展を記述したものである。開発したモデルを組み込んだ標識再捕獲法をクマ類などに適用し、手法の有効性とともにどのような環境要因がホームレンジの形状に影響を与えるかを定量的に明らかにする。さらに、既存の行政事業において得られた標識再捕獲データと駆除個体の個体識別データを収集し、移流拡散方程式モデルを応用した統計モデルによりホームレンジの形状だけでなく捕殺率の空間分布と環境依存性を同時に明らかにする方法を開発し、鳥獣管理への応用を検討する。

Outline of Final Research Achievements

Identifying the factors that influence the shape and size of wildlife home ranges is very important not only for understanding animal behavior, but also for understanding landscape-scale population density distributions. In this study, we implemented a process model of home range formation that has a clear relationship with wildlife behavioral processes, and combined it with a spatial mark-recapture model that simultaneously estimates population density, landscape connectivity, the strength of regression to the home range center. We applied the model to brown bear mark-recapture data in the Shiretoko Peninsula. The results revealed different effects of topography, land use, and resource distribution on each factor.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、野生動物の個体密度と個体レベルでの空間利用を統合的に分析するあらたな空間標識再捕獲モデルのアプローチを提案したものであり、これまで世界各地で実施されてきた個体密度推定を目的とした野生動物の標識再捕獲調査データから移流拡散方程式ベースの景観抵抗を推定した初の試みである。
本研究で開発した手法により、ゾーニング等の空間構造を明示した野生動物管理のモニタリングにおいて、個体密度だけでなく個体の移動範囲や死亡リスクの空間分布を考慮した分析・評価が可能となる。これまで評価が困難だった空間的な野生動物管理の成否を評価するための方法論として、幅広い活用が期待できる。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Long-lasting effects of historical land use on the current distribution of mammals revealed by ecological and archaeological patterns2019

    • Author(s)
      Fukasawa Keita、Akasaka Takumi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 10697-10697

    • DOI

      10.1038/s41598-019-46809-1

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Harvest-based modelで個体数推定を行う際の注意点2021

    • Author(s)
      深澤圭太
    • Organizer
      日本哺乳類学会2021年度大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 景観抵抗性を考慮した空間明示型標識回収法による個体密度と捕獲率の推定2021

    • Author(s)
      深澤圭太
    • Organizer
      日本生態学会第68回全国大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 階層モデルが駆動する研究と事業の相互作用系:奄美大島マングース防除事業を例に.2020

    • Author(s)
      深澤圭太, 川本朋慶, 諸澤崇裕, 松田維, 橋本琢磨, 阿部愼太郎
    • Organizer
      日本生態学会第67回全国大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] カメラトラップ調査と捕獲情報からイノシシの個体数を推定する―福島県での試行―2019

    • Author(s)
      川本朋慶, 諸澤崇裕, 橋本琢磨, 青木正成, 菅野貴久, 川口敏典, 荒谷友美, 須藤哲平, 田中英輝, 大久保慶信, 芳賀友洋, 深澤圭太
    • Organizer
      日本哺乳類学会2019年大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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