河川の生物多様性をはぐくむキーハビタット・河床間隙域を環境DNAで評価する
| Project/Area Number |
22K12461
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 64040:Social-ecological systems-related
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| Research Institution | Nara Women's University |
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Principal Investigator |
片野 泉 奈良女子大学, 自然科学系, 教授 (90414995)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
土居 秀幸 京都大学, 大学院情報学研究科, 教授 (80608505)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | DNAメタバーコーディング / ハイポレックゾーン / 環境DNA / 河床間隙 |
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| Outline of Research at the Start |
河川生態系の保全のため，目には見えない「河床間隙域」が育む生物多様性の多寡を知り， その価値を正しく評価することは急務である。本研究は，阻害要因も加味した環境DNA法とDNAメタバーコーディング法とを併用することで，既往の採捕手法では叶わなかった「底生動物のどの分類群が，いつ，どこの河床間隙を利用しているか」という疑問に答え，どのような河床間隙域を優先して保全すべきかを示す。自然河川での瀬頭・洲頭・巨礫裏など多様な河床間隙域における生物群集の違いを比較する。さらにダム上下流で環境改変の有無による違いも比較する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
河川生態系の保全のため，目には見えない「河床間隙域」が育む生物多様性の多寡を知り，その価値を正しく評価することは急務である。本研究では，DNAメタバーコーディングを用いて「底生動物のどの分類群が，いつ，どこの河床間隙を利用しているか」という疑問に答えようとするものである。具体的には，流域内での位置・地質による河床材料サイズや間隙の目詰まりに着目し，自然河川での瀬頭・洲頭・巨礫裏など多様な河床間隙域における生物群集の違いを比較するだけでなく，ダムによる地形・環境改変にも着目して多様な河床間隙域の生物群集を網羅して可視化・解析することを目指す。
2022年は研究初年度であり，まずは本研究を的確に進めていくための準備と基礎的なデータを取ることとした。自然河川（砂河川中流域，礫河川上流域）での野外調査を通し，本研究の目的に最も合致した調査地の選定，間隙水調査を有効に行うための条件設定の整備，本研究のリファレンスとするため現在までの自らの研究をアウトプットすることの3点に注力した。特に条件設定では，（１）間隙水からのDNA抽出方法の最終的な選定，（２）砂州上のどの位置での採水が適当かを明らかにした。これら結果をもとに，間隙水調査を有効に行うための条件設定を整えることができた。
これら結果から，2022年の実績として調査対象河川を３つ・３地点に絞り込み，条件設定の整理終了，複数の学会発表を行ったという3点が挙げられる。また，投稿論文を執筆中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
河川生態系の保全のため，目には見えない「河床間隙域」が育む生物多様性の多寡を知り， その価値を正しく評価することは急務である。本研究では，DNAメタバーコーディングを用いて「底生動物のどの分類群が，いつ，どこの河床間隙を利用 しているか」という疑問に答えようとするものである。2023年は，自然河川（砂河川中流域，礫河川上流域）での野外調査を通し，（１）間隙水からのDNA抽出方法の最終的な選定，（２）砂州上のどの位置での採水が適当かを明らかにした。（１）間隙水は有機物無機物を多く含んだ濁水として得られる。これを沈殿させて複数の画分とし，３種類の試薬でDNA抽出を行ったところ，特定の画分とPowerSoilで抽出したもののDNA収量が最も高かった。（２）調査地点を，菅生川（兵庫県姫路市），木津川（京都府木津川市），四郷川（奈良県東吉野村）に設定した。これらの河川において砂州上の異なる位置に井戸を設定した。複数の採水方法で採水してDNA収量を比較したところ，位置によってDNA収量が異なるだけでなく，その分類群も大きく異なっていた。また，間隙水の物理化学的特徴も異なっていた。これら結果をもとに，間隙水調査を有効に行うための条件設定を整えることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の予定通り2023年度は，砂州だけでなく河道内の多様な場所の間隙水の比較を行う。また，調査対象河川を自然河川だけでなくダム下流にも広げ，ダム上下流をセットとして手同様の調査・分析を行う。ダム下流において環境緩和策（土砂還元）が試行されているダムにおいては，緩和策の前後での調査も行い，既存の環境緩和策が河床間隙域に与える影響についても検証する。
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Report
(1 results)
Research Products
(21 results)
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[Journal Article] Reconciling biodiversity conservation and flood risk reduction: the new strategy for freshwater protected areas.2022
Author(s)
Akasaka T, Mori T, Ishiyama N, Takekawa Y, Kawamoto T, Inoue M, Mitsuhashi H, Kawaguchi Y, Ichiyanagi H, Onikura N, Miyake Y, Katano I, Akasaka M, Nakamura F.
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Journal Title
Diversity and distributions
Volume: -
Issue: 6
Pages: 1191-1201
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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