2015 Fiscal Year Research-status Report
格子確率モデルによる生物の分布拡大に対する生息地破壊効果の機構解明
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15K00346
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
中桐 斉之 兵庫県立大学, 環境人間学部, 准教授 (30378244)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
向坂 幸雄 中村学園大学短期大学部, その他部局等, 講師 (90419250)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 分布拡大 / 格子確率モデル / 生息地破壊 / 生息地分断化 / 絶滅 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生息地破壊と分断化の問題は地球環境の保全にとって重要な課題である。近年、保全に加え生息地の復元と生態系を構成する生物種の回復がより重要な課題となってきている。一方、外来種の導入や温暖化によって生物種の分布拡大が起こり、在来種の存続を危うくさせることが話題となっており、生物多様性の観点からも注目を浴びてきている。本研究は、生息地の破壊が生物の分布拡大へ及ぼす影響を解明するため、その空間パターンの影響に着目し、生息地の破壊の３つのモデルの構築とシミュレーション解析を行った。
本研究では、今までに研究されたモデルを拡張し、より複雑ではあるが実際の生態系に即したモデルの開発を行っている。また、連携研究者の榎原氏と、寒天培地に障害物を設置して納豆菌や枯草菌の培養し、分布拡大を解析する実験を行っている。実験より、寒天培地に障害物（破壊地に相当）がある場合は、分布拡大の速度が遅くなるが、分布域自体には、障害物は影響しないことが分かった。また、分布拡大においては栄養の流入が重要となったことが分かったため、生物の分布拡大においても餌となる生物の流入が分布の拡大速度に影響する可能性があることが分かった。
現在、この実験の画像データの画像データからモデリングを行い、実際の系に即したモデリングとシミュレーションを行っているところである。
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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
本研究では、今までに研究されたモデルを拡張し、より複雑ではあるが実際の生態系に即したモデルの開発を行っており、現時点ではモデルのプロトタイプの構築が行われており、おおむね順調に進展している。
また、寒天培地に障害物を設置して、納豆菌や枯草菌の培養から、分布拡大を解析する実験を行っており、この実験より、分布拡大の速度が遅くなるなどの結果を得て、そのシミュレーションのためのモデルを構築している。結果は予想された範囲内であり、モデルの構築には支障がないため、今後のモデル構築とシミューション解析においても、問題なく、順調に進展していると考えられる。
また、分布拡大においては栄養の流入が重要となったことが分かったため、生物の分布拡大においても餌となる生物の流入が分布の拡大速度に影響する可能性があり、現在、分布拡大の測定法について研究行っているところである。
また、分布拡大の問題として、格子上の繰り返し囚人のジレンマゲームにおいて、行動戦略についての解析を開始しており、シミュレーションの結果、ノイズの割合が増加すると協調戦略をはじめとする非報復戦略が優勢になり得ることが分かっており、分布拡大とノイズの関係について、解析を行っているが、これについても、拡大要因の解明が順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度、寒天培地に障害物を設置して、納豆菌や枯草菌の培養から分布拡大を解析する実験を行った結果、分布拡大の速度が遅くなるなどの結果を得ている。この結果から、モデルを構築しており、今年度は、シミュレーション解析によって、分布拡大速度変化のメカニズム解明を行う予定である。なお、生物の分布拡大においては栄養の流入が重要となったことが分かったため、生物の分布拡大においても餌となる生物の流入が分布の拡大速度に影響する可能性があり、現在、この生物の分布拡大モデルの構築について検討中であり、今後は、このシミュレーションも行っていく予定である。
また、並行して、囚人のジレンマゲームを用いて、戦略の違いによる分布拡大の違いについての解析を続けていく予定である。これについては、自然界では必ずしも報復戦略が最適ではなく、特殊な協調行動の例が数多くあり、常に協調(AC)を行う戦略の分布拡大の可能性について解析を介している。具体的には、４つの戦略（TFT,PAV,AC,AD:常に非協調）からなる格子モデルを考え、ACでも勝者になりうる条件をシミュレーションによって解析を続けていく予定である。
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| Causes of Carryover |
該当年度は、モデルの構築に重点をおいたため、シミュレーション実験を実行する時期が期間後半にずれ込んだ。そのため、シミュレーションを次年度と連続して行うことに変更したためである。そのため、物品費およびシミュレーションの実行のための賃金が少なく、その分の次年度の使用を予定している。また、成果発表の旅費も来年度を予定している。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今年度は、前年度と連携して、シミュレーションを行う予定である。そのため、物品費およびシミュレーションの実行の費用としての使用を予定している。また、成果発表の旅費も次年度を予定している。
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