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Understanding the dynamics of animal communities and the maintenance of biodiversity in interactions among spring-fed and runoff streams

Research Project

Project/Area Number 23K26934
Project/Area Number (Other) 23H02241 (2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023)
Section一般
Review Section Basic Section 39060:Conservation of biological resources-related
Basic Section 39070:Landscape science-related
Sections That Are Subject to Joint Review: Basic Section39060:Conservation of biological resources-related , Basic Section39070:Landscape science-related
Research InstitutionNational Institute for Environmental Studies

Principal Investigator

境 優  国立研究開発法人国立環境研究所, 福島地域協働研究拠点, 主任研究員 (10636343)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小泉 逸郎  北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (50572799)
福島 慶太郎  福島大学, 食農学類, 准教授 (60549426)
岩崎 健太  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (70723047)
根岸 淳二郎  北海道大学, 地球環境科学研究院, 教授 (90423029)
Project Period (FY) 2024-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,940,000 (Direct Cost: ¥13,800,000、Indirect Cost: ¥4,140,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2023: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
Keywords河川生態系 / 種間相互作用 / 河川地形 / 地下水 / 湧水 / 避難場所 / 生態系サービス / 生物多様性 / 底生無脊椎動物 / 魚類 / 群集 / 食物網 / 捕食―被食関係 / 栄養補償
Outline of Research at the Start

地球上に遍く存在する湧水支川は、水質・水温・流量の点で非湧水河川とは異なった独特な生息環境を形成しており、特異な無脊椎動物群集と魚類の一時的な避難場所や産卵場所をもたらしている。そのため、湧水支川では、恒常的・一時的にそれを利用する動物が交錯することで湧水・非湧水河川の相互作用を生みだしている。本研究では、湧水・非湧水河川の相互作用に着目し、湧水支川への魚類の移入が無脊椎動物群集に与える正と負の影響と、湧水・非湧水河川間の移動が魚類の個体群の存続性と種多様性に与える影響を解明する。以上より、湧水・非湧水河川の相互作用が河川ネットワークにおける動物群集動態と生物多様性維持機構に果たす役割を示す。

Outline of Annual Research Achievements

湧水支流と周辺の非湧水河川(支流・本流)において生息環境・生物相の調査を実施した。集中的な調査を完了することができ、本研究が着目している湧水・非湧水河川の相互作用について仮説を検証するための試料・データが蓄積している。例えば、夏期に冷涼、冬期に温暖な生息環境を有する湧水支流が魚類の避暑地・避寒地を提供する側面について、本流から湧水支流への魚類の移入を示すデータが出つつある。また、産卵のために湧水支流に移入した魚類が河床攪乱や死体・卵の提供を通して湧水支流内に恒常的に生息する底生無脊椎動物にどのような影響をもたらしているのかを検証するためのサンプルセットも得られた。さらに、湧水支流への季節的な魚類の移入に伴う生息密度の変動をビデオ撮影から把握するための手法に適用する動画データも十分蓄積している。今後これらの豊富な試料・データの処理・解析を進めることにより本研究の目的を達成させる知見を得ることが期待できる。
成果発信の観点では、中心的な調査地の一つである朱太川を擁する黒松内町にて町民向けの湧水生態系に関わるセミナーを実施し、広く本研究の成果を敷衍した。さらに、本研究を通して得た科学的知見をベースに、生物多様性地域戦略等の地域社会政策に関して議論を進めている。これにより、単なる研究活動にとどまることなく地域社会への寄与を導く進捗があった。また、本研究により国際的な共同研究の発展の機会も得つつあり、湧水生態系がもたらす多様性維持機構や生態系サービスの観点から国際レベルでの一般性・異質性を把握する研究展開が今後期待できる。以上により、引き続き河川生態系の保全・管理における湧水環境の重要性に関する科学的知見を発信していく。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

十分な試料・データを収集することができたため。今後の処理・解析を進めることにより成果発信を行うことができる。

Strategy for Future Research Activity

引き続き調査および処理・解析を進めることにより当該研究の目的を達成させる。また、本研究を通して伸長する国内外を含む研究体制から研究をさらに発展させるとともに成果発信により河川生態系の保全・再生に関連した地域課題の解決に寄与する。

Report

(2 results)
  • 2024 Research-status Report
  • 2023 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2025 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 3 results) Book (1 results)

  • [Int'l Joint Research] French Natl Res Inst Sustain Dev(フランス)

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] Thermal imaging survey for characterizing bedrock groundwater discharge: comparison between sedimentary and volcanic catchments2024

    • Author(s)
      Kenta Iwasaki, Yu Nagasaka, Nobuo Ishiyama, Akiko Nagasaka
    • Journal Title

      Hydrological Research Letters

      Volume: 18 Issue: 3 Pages: 79-86

    • DOI

      10.3178/hrl.18.79

    • ISSN
      1882-3416
    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of polluted groundwater on chum salmon (Oncorhynchus keta) survival and body size2024

    • Author(s)
      Yamashita Shohei、Negishi Junjiro N.、Nakagawa Tomohiro、Aruga Nozomi、Toyoda Kazuhiro、Nakamura Futoshi
    • Journal Title

      Environmental Pollution

      Volume: 363 Pages: 125101-125101

    • DOI

      10.1016/j.envpol.2024.125101

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An urbanized phantom tributary subsidizes river?riparian communities of a mainstem gravel‐bed river2024

    • Author(s)
      Negishi J. N.、Song Y. Y.、Matsubara I.、Morisaki N.
    • Journal Title

      Freshwater Biology

      Volume: 69 Issue: 11 Pages: 1640-1653

    • DOI

      10.1111/fwb.14332

    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Real‐Time Monitoring and Postprocessing of Thermal Infrared Video Images for Sampling and Mapping Groundwater Discharge2023

    • Author(s)
      Iwasaki Kenta、Fukushima Keitaro、Nagasaka Yu、Ishiyama Nobuo、Sakai Masaru、Nagasaka Akiko
    • Journal Title

      Water Resources Research

      Volume: 59 Issue: 4

    • DOI

      10.1029/2022wr033630

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 湧水環境が河川生態系にもたらすもの:気候危機下の河川生態系保全へ向けて2025

    • Author(s)
      境 優
    • Organizer
      黒松内町・生物多様性ダイアログ・パート2
    • Related Report
      2024 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 熱赤外動画を用いた湧水踏査:一日の調査で地下水流出の特徴をつかむ2025

    • Author(s)
      岩崎健太
    • Organizer
      集まれ森林水文2025(第136回日本森林学会大会関連研究集会)
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] 熱赤外動画を用いた基岩湧水マッピング:堆積岩流域と火山岩流域の比較2024

    • Author(s)
      岩崎健太、長坂有、長坂晶子、石山信雄
    • Organizer
      水文・水資源学会2024年度研究発表会
    • Related Report
      2024 Research-status Report
  • [Presentation] Ecosystem functions of spring-fed habitats in heterogeneous river environments2024

    • Author(s)
      Masaru Sakai
    • Organizer
      第71回日本生態学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 洪水と猛暑への生態系応答からの学び2024

    • Author(s)
      根岸淳二郎
    • Organizer
      グリーンインフラ・ネットワーク・ジャパン「流域治水とネイチャーポジティブ」
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Book] Springs of the World: Distribution, Ecology, and Conservation Status (L. E. Stevens, editor)2023

    • Author(s)
      Masaru Sakai、Risa S. Naito、David Bauman
    • Total Pages
      216
    • Publisher
      Springs Stewardship Institute
    • ISBN
      9780578963334
    • Related Report
      2023 Annual Research Report

URL: 

Published: 2023-04-18   Modified: 2025-12-26  

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