2016 Fiscal Year Research-status Report
Reconstructing community networks based on time-series analysis of populations
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15K14610
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| Research Institution | Ryukoku University |
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Principal Investigator |
近藤 倫生 龍谷大学, 理工学部, 教授 (30388160)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
潮 雅之 京都大学, 生態学研究センター, 科学技術振興機構さきがけ専任研究者(京都 (40722814)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 群集ネットワーク / 非線形動態解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年の食物網・相利ネットワーク研究の発展が示すように、群集生態学では種間相互作用の理解が群集構造・動態研究の重要な鍵を握っている。しかし、自然生態系における種間相互作用の検出は多大な労力・時間を必要とし、また個体群動態への影響を評価することも容易ではない。したがって，その重要性が理論研究から示唆されているのにも関わらず、複雑群集ネットワークの実証研究は実質的に行き詰まっている。本研究では、Empirical Dynamic Modeling（EDM）と呼ばれる非線形力学系のモデリング手法を発展させて、多種個体群密度動態の時系列データから種間相互作用を推定する手法を開発することを目的としている。さらに、実データにその手法を適用して実証試験を行うとともに、得られた群集ネットワークの構造的特徴・生態学的意義について理論的に考察することをゴールに設定した。
平成28年度は、複数種個体群動態の時系列データからEDMの枠組みを利用して種間相互作用を検出する手法を精緻化した。これをマイクロコスムを利用した微生物実験や昆虫飼育実験から得られた時系列データに適用し、正しく種間相互作用を評価することができた。また、舞鶴湾でおける長期魚類相調査データに対してEDMを適用して、野外生物群集における種間相互作用やその動態を評価することに成功した。さらに、EDMのモデリング枠組みを基礎として、多種個体群動態から群集動態の安定性を評価する手法を開発し、これを上記の舞鶴湾長期魚類相調査データに適用し、魚類群集の安定性が年周期する様子を捉えることに成功した。これらの成果は現在、査読付き学術誌に投稿中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
研究課題の計画時には、（１）多種個体群密度動態の時系列データから種間相互作用を推定する手法を開発すること、（２）実データにその手法を適用して実証試験を行うこと、（３）得られた群集ネットワークの構造的特徴・生態学的意義について理論的に考察することの３つを研究の目標として掲げていた。研究課題２年目が終了した時点で、すでにこれらすべての目標を高度のレベルで達成し、その内容を学術論文として査読付き国際誌に投稿するにまで至っている。このことから、当初の計画以上に進展していると自己評価する。
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| Strategy for Future Research Activity |
すでに研究計画時の目標はすでに達成されている。そこで今後は、研究課題の計画をさらに発展させて、開発した手法を利用した生態学的基礎研究をさらに推進していきたい。具体的には、種間相互作用の強度や符号がどのような一般的な特徴を持つかを、複数の時系列データから読み取り、より一般性の高いパターンの発見につなげたい。たとえば、種間相互作用の時間的な変化に関するパターンの発見や、それが多種共存に及ぼす影響についての理論的研究を進めていく計画である。
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| Causes of Carryover |
資料整理のための労働者派遣業者への支払い（内訳：1人×12月）を計上していたものの、研究者自身により資料（時系列データ）を整理・作成する必要が生じたことなどから、人件費の未使用文が大きくなったことが次年度使用額が生じた理由である。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
2016年度が当初の予想を超えて大きく進捗したことから、ここで構築された理論に基づくマメゾウムシを利用した室内実験が2017年度には予定されている。これを行うのに必要な実験補助員の雇用費用として次年度使用額は利用される。
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