耕作放棄地の生態系機能を検証する-害虫抑制効果の解明-
Project/Area Number |
20K06340
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 41050:Environmental agriculture-related
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Research Institution | Ryukoku University (2022) Niigata University (2020-2021) |
Principal Investigator |
岸本 圭子 龍谷大学, 先端理工学部, 准教授 (80525692)
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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Keywords | 耕作放棄地 / 水田生態系 / 天敵群集 / 生態系機能 / 節足動物群集 / 食性解析 / DNAバーコーディング |
Outline of Research at the Start |
本研究は、適切な維持管理が耕作放棄地の生態系機能を高め、周辺の耕作地に正の効果を与えることができると仮説を立てそれを検証する。生態系機能は害虫抑制効果に着目し、放棄地における草刈などの管理手法が天敵として機能する捕食性の節足動物群の密度を高めるメカニズムを解明するとともに、それら捕食者群が耕作地へ移動することで害虫を抑制する効果を検証する。害虫抑制効果は、捕食者の群集構造や、害虫密度との関係、DNAバーコーディングをもちいた捕食者群の食性分析によって評価する。そのうえで、害虫抑制効果が高く、かつ省力的な耕作放棄地の管理手法の確立を目指す。
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Outline of Annual Research Achievements |
本研究は放棄地を適切に管理することで生態系機能を高め、周辺の耕作地に正の波及効果をもたらすとの仮説を立て、天敵の害虫量の抑制に対する効果を解明することで、それを検証する。1年目に新潟県佐渡市内の棚田で遷移段階および管理手法の異なる放棄地や、それに隣接する耕作中の水田、放棄地に囲まれていない耕作中の水田など複数地点を調査地として、それぞれの畦畔上でスィーピング法およびピットフォールトラップを使った定量的調査を行った。2年目は前者の手法で捕獲した植物上のクモ類および後者で捕獲した地表徘徊性のクモ類と甲虫目を対象に科・種または機能群レベルの同定を行い、各機能群の個体数と、隣接する放棄地の有無や、森林までの距離などの景観に関する情報などの環境要因との関係を解析した結果、植物上のクモ類全体では周囲の放棄地面積と正の関係が見られ、放棄地を残すことで耕作地の天敵クモ類の出現数を高める可能性が示された。一方で、放棄地内部のクモ類は湿性と乾性の放棄地とでは個体数に違いが見られることも明らかにした。3-4年目は、放棄地内部の状態を考慮して、湿性・乾性の放棄地間でクモ類の害虫抑制効果を比較するため、DNAメタバーコーディングによって胃内容を分析する計画である。3年目は、クモ類を対象にしたDNAメタバーコーディングに関連する最新情報の収集、適切なプライマー領域の選定、捕食者であるクモのDNA増幅を避けて効率よく被食者DNAを増幅する技術の試行を中心に行った。本実験では予備的に集めたクモ類を使用し、プロトコルの構築を目指した。実験の結果、植物上のクモ類の胃から害虫を含む複数の無脊椎動物の配列が検出され、プロトコルの有効性が確かめられた。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
1-2年目はコロナ禍の影響下で野外調査活動が計画通り実施できなかったことでDNAメタバーコーディング実験の開始時期が遅れたが、3年目に申請者の所属先が変わったことで実験を円滑に進める環境が整い、一部遅れを取り戻すことができた。一方で、2022年にクモ類のDNAメタバーコーディングに関する最新の論文が発表されたことによりプロトコルの見直し、それに伴って実験を追加で行なったため全体としてやや遅れている。
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Strategy for Future Research Activity |
3年目に構築したプロトコルに従って、これまで集めてきたクモ類サンプルを対象にDNAメタバーコーディング解析を進める。解析データをもとに、湿性・乾性の放棄地間でクモ類の害虫抑制効果を比較検討し、放棄地の適切な管理手法の検討を行う。
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Report
(3 results)
Research Products
(5 results)