2020 Fiscal Year Research-status Report
Ecosystem functions of spring-fed streams in maintaining biodiversity in river networks
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19K20491
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| Research Institution | National Institute for Environmental Studies |
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Principal Investigator |
境 優 国立研究開発法人国立環境研究所, 福島支部, 主任研究員 (10636343)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 湧水 / 河川生態系 / 生物多様性 / 流況 / 底生無脊椎動物 / 魚類 / 水温 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
流量・水温ともに安定した湧水河川の生息環境が、(1)特異な生物群集をもたらすかどうか、(2)洪水時の動物群集の生息地としてどのように機能しているのかを明らかにするため、野外調査データの解析を実施した。
(1)では、湧水支流とその周辺の非湧水支流・本流を対象に底生無脊椎動物の採集と生息環境の調査を行った。その結果、洪水による土砂流亡が少ない湧水支流では、他の河川と比べて河床の細粒土砂被度が非湧水支流・本流と比べ3.8-11.4倍高く、堆積有機物量も多かった。さらに、湧水支流では細粒土砂に潜って生活する掘潜型や堆積有機物を摂食する採集食者が多く、非湧水支流・本流と比べ底生無脊椎動物の生息密度は3.8-12.2倍だった。また、冷涼な湧水環境を選好するイズミコエグリトビケラ属は、湧水支流でのみ確認された。以上より、湧水河川の砂泥に富んだ河床や安定した水温は特異な生物群集の成立させることが判明した。
(2)では、降雨前後の複数回で湧水支流の魚類の生息密度の変化を追跡した。その結果、湧水帯に選好して産卵するサケは洪水時に湧水支流へ遡上し、湧水支流におけるサケの生息密度は降雨強度に対応したピークを形成していた。一方、湧水支流における未成熟ヤマメの生息密度は、降雨強度ピークから3日遅れたタイミングでピークを形成した。未成熟ヤマメの胃内容物に注目すると、湧水支流ではサケの卵が多く占められていたのに対し、サケがほとんど遡上しない隣接する非湧水支流では、昆虫類に占められ総胃内容物量は湧水支流で多かった。以上のことから、サケの選択的な湧水支流への産卵遡上は、続けて河川内の未成熟ヤマメの湧水支流への遡上とサケの卵の消費を招いていると考えられた。
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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
底生無脊椎動物群集に関する研究成果を国際誌で発表できたこと、湧水支流における洪水時のサケとヤマメの種間相互作用についてプレプリントを発表できたこと、ヤマメが湧水支流を季節的にどのように利用しているのかを水温や餌資源の観点から論じた研究成果を学会発表できたことから、おおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
野外調査によって魚類が湧水支流を温度ストレスや洪水攪乱を回避するための避難場所として利用していることを示すためのデータ・サンプル収集を進める。温度ストレスに関しては、すでに取得している季節的なデータセットをもとに解析を進め成果のとりまとめも行う。これまでの本研究での成果と国内外の湧水帯における先行研究を統合することにより、湧水河川が有する生態系機能が河川ネットワークの生物多様性にどのように寄与し、河川生態系保全でどのように活用されうるのかを検討する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルスの流行により調査地や学会開催地への出張が著しく制限され、現地調査に必要な物品費・旅費などの執行が当初計画のように進まなかったため。
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