2017 Fiscal Year Annual Research Report
Nonlinear time series analysis opens up new horizons in the biodiversity mechanism study
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16K18625
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| Research Institution | Ryukoku University |
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Principal Investigator |
川津 一隆 龍谷大学, 科学技術共同研究センター, 博士研究員 (20747547)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 種間相互作用 / 非線形時系列解析 / 密度依存 / 複雑性-安定性関係 / マメゾウムシ競争実験 / アブラムシ-寄生蜂系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
種間相互作用の密度依存性は，生物群集の動態，構造，存続可能性に大きく影響することが理論的に示唆されている．にも関わらず，野外で密度依存性を定量化することが困難なことからそれらの理論の検証はほとんど行われてこなかった．本研究課題では，近年発展しつつある非線形時系列解析法EDMに着目することで上記の問題を解決する新たな解析の枠組みを開発することを目標としてきた．
平成２９年度はその目的遂行のために以下の３点の研究を行った．まず，１）前年度までに開発した手法の有効性をテストするために，マメゾウムシ競争実験から得られた時系列データの解析を行った．その結果，行動レベルの実験では示唆されてきた，ヨツモンマメゾウムシに有利な世代間の資源競争とアズキゾウムシに有利な同一世代の繁殖干渉に対応する動態レベルでの相互作用の効果を時系列データから検出することに成功した．次に，２）手法を野外の多種群集系に応用することで自然条件下での手法の頑強性のテストを行った．具体的には，アブラムシ-寄生蜂時系列データを解析することで，適切な寄生関係が検出するかを検証した．その結果，観察によって確認されていた寄生関係が確かに動態レベルに波及していることが明らかになった．最後に，種間相互作用の密度依存性が生態系の複雑性-安定性（種数と群集動態の安定性）との関係に与える影響を調べるための理論を開発した．解析の結果，種間相互作用の密度依存性が生態系の安定性だけでなく，複雑性-安定性関係という群集動態の創発的現象にまで大きな影響を与えることが明らかとなった．
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