生物間相互作用強度の変化が媒介する農薬リスク評価に向けた基礎的研究
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20K15640
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 41050:Environmental agriculture-related
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| Research Institution | Hirosaki University (2022-2023)
National Institute for Environmental Studies (2020-2021) |
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Principal Investigator |
橋本 洸哉 弘前大学, 農学生命科学部, 助教 (90832436)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 農薬の生態影響評価 / 生物間相互作用 / 人工生態系 / 非線形時系列解析（EDM） / 水田生態系 / 非線形時系列解析(EDM) / EDM |
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| Outline of Research at the Start |
農薬は生物に直接的に作用して殺すだけではなく、その影響は生物間相互作用を介して連鎖的に生物群集内に波及していく。しかし、相互作用の強度（強さや正負）は農薬曝露前後で必ずしも一定ではないため、農薬が群集に与える波及効果を予測するのは困難と思われてきた。Empirical Dynamic Modeling(EDM)は、最近になって登場した新規の解析手法であり、生物密度の時系列データのみから生物間の相互作用強度を算出することができる。本申請課題は、EDMによって農薬曝露後の人工生態系群集内における相互作用強度の変化をとらえ、農薬の生物群集への影響について、精度の高い予測を試みるものである。
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| Outline of Annual Research Achievements |
農薬施用は、標的となる病害虫や雑草の制御が目的であるが、多くの種が存在する実環境下では時として、標的以外の生物の減少や別の病害虫の増加といった思いもよらない結果をもたらす。本研究では「農薬が群集に与える影響の予測困難性は、生物間の相互作用の可変性がもたらしている」という仮説に基づき、農薬が生物多様性に与える影響の予測精度を、相互作用強度の変化を考慮することによって高めることを目的とした。令和4年度までに、既存の水田メソコズム実験の時系列データを用いて、本研究の核心となる「農薬が群集に与える影響の予測困難性は、生物間の相互作用の可変性（変動性）がもたらしている」という仮説を指示する結果を得た。令和5年度は解析方法を改良し、以下のようにより踏み込んだ解析を行った；(1)推定する相互作用効果を個体群あたりではなく個体あたりに変えた、(2)個体あたり相互作用効果の密度依存性（interaction density-dependence (IDD); 相互作用の受け手生物の個体群密度と個体あたり相互作用効果との関係性）の強さを相互作用する生物ペアごとに評価した、(3)農薬に対する個体群密度の感受性にIDDの強さが与える影響を検証した。その結果、負のIDDが強いほど、相互作用の受け手個体群は農薬の影響を受けにくく、逆に正のIDDが強いときには個体群は農薬の影響を受けやすくなる傾向が示された。さらに、受け手個体群密度と独立な相互作用の変動が大きいほど、受け手個体群は農薬の影響を受けやすくなった。これらの結果は、相互作用の密度依存的および非依存的な変動性を考慮することで、農薬の群集影響の予測可能性を高められる可能性を示唆している。この成果は令和6年4月時点でプレプリントとして公開済みであり、国際誌で査読中である。
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Report
(4 results)
Research Products
(15 results)
