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Formation of floodplain shifting mosaic in aquatic ecosystem by large woods

Research Project

Project/Area Number 22K14915
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 40010:Forest science-related
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

宇野 裕美  北海道大学, 地球環境科学研究院, 特別研究院(CPD) (30803499)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywords河川 / 地形 / 氾濫原 / 倒木 / 渓畔林 / 魚 / 水生昆虫
Outline of Research at the Start

本研究では、成熟した森林において巨木の倒木に始まるギャップダイナミクスが多様な森林生物を育むのと同様に、天然の渓畔林からの巨木の倒木に始まる河川地形の推移が多様な水域環境を形成し、多様な河川生物の共存に貢献するという仮説(水域環境のShifting  mosaic仮説)を検証する。本研究では巨木の倒木がどのように河川の氾濫原地形の寄与しているか野外観測するとともに、その地形や流量の年による変化がどのように河川の水生生物相を形作るのかについて調べる。

Outline of Annual Research Achievements

本年度は2019年以来研究を継続している北海道大学雨龍研究林のブトカマベツ川の氾濫原において生物相調査を継続するとともに、その地形形成および水文過程についての共同研究を進めた。2023年8月に10年に一度程度の大出水があったことにより氾濫原の地形が変化したことを受け、どういった要因により氾濫原の流路の形成および閉塞が起こるのかの要因について調べることができ、氾濫原地形全体が倒木の動態により動的平衡状態にあるといった状況証拠を得ることができた。また、洪水による地形変化の前後に取得したLiDARによる3D地形データを比較し、それぞれにおいて水の流れのシミュレーションを実施することで、どのように水の流れが変化したかについても予測できた。これらを来年まで取得を計画している生物の分布データと比較することで、天然の氾濫原の地形や水の流れとそれらに対する生物の応答が統合的に解明できる予定である。

さらに、今年度はより大きな天然の氾濫原地形の残るアメリカ モンタナ州の スワン川において氾濫原の地形と生物相の研究を実施した。スワン川においては過去の航空写真から河川地形が刻々と変化している記録が残っており、これらの地形変遷の歴史と現況の地形および生物相を比較することにより「川の動き」が氾濫原生態系において果たす役割を示すことができる。これらのデータは現在より詳細な解析を行っており、次年度中に国際雑誌に論文として投稿予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初予定していた研究を一通り行うことができた。また、当初予定していた以上にアメリカの大氾濫原における研究を進めることができ、新たな研究発展につながりそうである。

Strategy for Future Research Activity

最終年度である次年度は、もう一年分の生物相の変化を追跡するとともに、今年度までの研究成果を論文などとして発表していくことに注力したい。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Montana/Colorado State University(米国)

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] University of Montana/Colorado State University(米国)

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] インドネシア国立科学院 BRIN(インドネシア)

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] Geomorphic context in process-based river restoration2024

    • Author(s)
      Ellen Wohl, Sara Rathburn, Sarah Dunn, Emily Iskin, Aaron Katz, Anna Marshall, Mickey Means-Brous, Julianne Scamardo, Shayla Triantafillou, Hiromi Uno
    • Journal Title

      River Research and Application

      Volume: 40 Issue: 3 Pages: 322-340

    • DOI

      10.1002/rra.4236

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Habitat characteristics of the Sakhalin taimen <i>Parahucho perryi</i> in the Butokamabetsu River, northern Hokkaido, Japan2023

    • Author(s)
      遠藤 大斗, 宇野 裕美, 岸田 治, 森田 健太郎
    • Journal Title

      Japanese Journal of Conservation Ecology

      Volume: 28 Issue: 2 Pages: 453-465

    • DOI

      10.18960/hozen.2318

    • ISSN
      1342-4327, 2424-1431
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Why wood should move in rivers2023

    • Author(s)
      Ellen Wohl, Hiromi Uno, Sarah B. Dunn, John T. Kemper, Anna Marshall, Mickey Means-Brous, Julianne E. Scamardo, Shayla P. Triantafillou
    • Journal Title

      River Research and Applications

      Volume: - Issue: 6 Pages: 976-987

    • DOI

      10.1002/rra.4114

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Three years in the dark: life-history traits of amphibiotic stonefly, Alloperla Ishikariana (Plecoptera, Chloloperlidae)2022

    • Author(s)
      Junjiro Negishi, MK Alam, MATMT Rahman, R Kawanishi, Hiromi Uno, G Yoshinari, K Tojo
    • Journal Title

      Hydrobiologia

      Volume: 849 Issue: 19 Pages: 4203-4219

    • DOI

      10.1007/s10750-022-04976-9

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ecological Heterogeneity of Oxbow and Floodplain Lakes Along the Kapuas Riverine System2022

    • Author(s)
      L Subehi, Hiromi Uno, , Imroatushshoolikhah1, Imroatushshoolikhah, Sulastri, Yustiawati, R L Toruan1, GS Ajie, T Jasalesmana, A Dianto, A Y Afandi, F Sulawesty, A Julzarika, YRamadhan, Triwati, S Nakano
    • Journal Title

      IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci

      Volume: 1062 Issue: 1 Pages: 012019-012019

    • DOI

      10.1088/1755-1315/1062/1/012019

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Floodplain geomorphology shaped by riparian trees support diverse aquatic biota2024

    • Author(s)
      Hiromi Uno
    • Organizer
      日本生態学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Large wood supports hydrologically variable floodplain environments and aquatic biodiversity2023

    • Author(s)
      Hiromi Uno, Ellen Wohl
    • Organizer
      Society for Freshwater Sciences (SFS)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Aquatic and Riparian Biodiversity in Natural Multithread River Supported by Channel Dynamics2023

    • Author(s)
      Hiromi Uno, Anna Marshall, Robert Hall, Ellen Wohl
    • Organizer
      American Geological Union (AGU)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Seasonal re-assembly of post-flood aquatic communities driven by local and landscape environments2023

    • Author(s)
      Hiromi Uno, Shunsuke Utsumi, Kentaro Morita, Osamu Kishida, Korshed Alam, Junjiro Negishi
    • Organizer
      日本生態学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Sequential seasonal migration of diverse fishes as a major source of nutrients in a stream ecosystem2022

    • Author(s)
      Hiromi Uno, Akira Kurasawa, Yuji Onishi, Keitaro Fukushima, Keisuke Koba
    • Organizer
      INTECOL
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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