2018 Fiscal Year Annual Research Report
Establishment and application to lake ecosystem of next generation monitoring system
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15H02380
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| Research Institution | National Institute for Environmental Studies |
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Principal Investigator |
高村 典子 国立研究開発法人国立環境研究所, 生物・生態系環境研究センター, フェロー (80132843)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
今藤 夏子 国立研究開発法人国立環境研究所, 生物・生態系環境研究センター, 主任研究員 (10414369)
山口 晴代 国立研究開発法人国立環境研究所, 生物・生態系環境研究センター, 研究員 (20722672)
中山 剛 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (40302369)
辻 彰洋 独立行政法人国立科学博物館, 植物研究部, 研究主幹 (40356267)
角谷 拓 国立研究開発法人国立環境研究所, 生物・生態系環境研究センター, 主任研究員 (40451843)
松崎 慎一郎 国立研究開発法人国立環境研究所, 生物・生態系環境研究センター, 主任研究員 (40548773)
牧野 渡 東北大学, 生命科学研究科, 助教 (90372309)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 生態系観測 / 湖沼生態系 / 霞ヶ浦 / 湖沼生物モニタリング / メタバーコーディング / 食物網 / 因果関係推定解析 / 生物多様性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
霞ヶ浦に出現する動植物プランクトン種のDNAバーコーディングを、ほぼ完了させた。また、湖水中の動植物プランクトンについて、顕微鏡計測による個体数と環境DNAから得られる塩基配列数との間に正の相関が認められ、DNAバーコーディング情報の充実がこれまでの長期モニタリングの精度をさら向上させることが示唆された。
蓄積されたDNAバーコーディングの成果を用い、ワカサギの消化管内容物から抽出したDNAに対し、動物のミトコンドリアCOI遺伝子の塩基配列のメタゲノム解析を行った。餌の種構成と環境要因（採集時期、ワカサギの肥満度と相対サイズ）の相関を吟味するために冗長性解析とパーミューテーション検定を行った結果、(1)季節変化に伴い、ワカサギが消費する餌生物の種構成が変化すること、(2)餌生物の種構成がワカサギのサイズに依存することが示された。その要因として、環境中の餌生物の存在量の季節変化、各成長段階のワカサギにとっての各々の餌生物への選好性、餌生物をめぐるワカサギ個体間の競争などが考えられた。
季節変動の影響を考慮するためサロゲートデータを用いたCCM法を霞ヶ浦長期モニタリングデータに適用し、一次生産量、環境要因、栄養塩、動物プランクトン間の因果関係の有無とその方向性を分析した。その結果、一次生産量は、溶存態窒素と植物プランクトン群集組成によって影響を受けていた。動物プランクトンからのトップダウン効果は検出されず、むしろ、一次生産量がワムシ類とケンミジンコ類の個体群動態に影響を及ぼしていることが明らかとなった。また、ワムシ類とケンミジンコ類の個体数はワカサギの相対密度と正の相関関係が認められた。このことから、霞ヶ浦のような過栄養湖では、「栄養塩→一次生産→ワムシ類・ケンミジンコ類」のボトムアッププロセスが、プランクトン食魚の資源量を支えるメカニズムとして機能していることが示唆された。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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