Ecosystem functions of spring-fed streams in maintaining biodiversity in river networks

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K20491
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 64040:Social-ecological systems-related
• Research Institution: National Institute for Environmental Studies (2020-2022); Chuo University (2019)
• Principal Investigator: Sakai Masaru 国立研究開発法人国立環境研究所, 福島地域協働研究拠点, 主任研究員 (10636343)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• 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

Outline of Final Research Achievements

Spring-fed streams form a unique habitat sustained by stable flow and temperature regimes. The stable temperature regime provided habitats for stenothermal macroinvertebrates and thermal refuges for fishes during summer and winter seasons. The stable flow regime stabilized streambed conditions, and thereby induced remarkable predominance of burrowing detritivores inhabiting in fine sediments. Moreover, the abundant detritivorous macroinvertebrates functioned as an important food resource for fishes. These results suggest that unique habitats and associated animal communities in spring-fed streams can strongly contribute to biodiversity of river networks.

Free Research Field

河川生態学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

地球上の生態系のうち、淡水生態系は最も生物多様性の劣化が著しい生態系の1つである。清澄な水をもたらす湧水は、その利水上の価値から開発を免れた場所も多い。本研究では、利水だけでなく生物多様性保全上の湧水河川の意義に着目し、湧水河川内から河川ネットワークまでのスケールで湧水河川の生態系機能を明らかにすることができた。本成果で得られた科学的知見は、湧水河川で利水と生物多様性保全を両立させる際に今後活用できるものと考えられた。また、本研究により湧水河川を恒常的・一時的に利用する動物の相互作用の一端を明らかにできたことから、今後はこのような相互作用が生みだす動物群集動態への研究の発展が期待される。