2022 Fiscal Year Research-status Report

生物間相互作用強度の変化が媒介する農薬リスク評価に向けた基礎的研究

Research Project

Project/Area Number	20K15640
Research Institution	Hirosaki University
Principal Investigator	橋本洸哉弘前大学, 農学生命科学部, 助教 (90832436)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords	農薬の生態影響評価 / 生物間相互作用 / 人工生態系 / 非線形時系列解析（EDM） / 水田生態系
Outline of Annual Research Achievements	農薬施用は、標的となる病害虫や雑草の制御が目的であるが、多くの種が存在する実環境下では時として、標的以外の生物の減少や別の病害虫の増加といった思いもよらない結果をもたらす。本研究では「農薬が群集に与える影響の予測困難性は、生物間の相互作用の可変性がもたらしている」という仮説に基づき、農薬が生物多様性に与える影響の予測精度を、相互作用強度の変化を考慮することによって高めることを目的としている。そのために、以下の項目の研究を行うことを予定している。(1)農薬曝露による水田生物間相互作用強度の変化の検出、(2)農薬曝露後の相互作用強度の変化を考慮した農薬の影響予測。令和2年度には、既存の水田メソコズム実験の時系列データを用い、農薬曝露後の水田生物間相互作用強度の変化の検出に成功した。令和3年度には、項目2である農薬の影響予測に向けて、生物間相互作用強度の変化について更に詳細に解析を進め、「農薬が群集に与える影響の予測困難性は、生物間の相互作用の可変性がもたらしている」という仮説を指示する結果を得た。令和4年度は、前年度までの成果を論文としてまとめ、国際誌への掲載を目指した。また、査読コメントへの対応の一環として、集団あたり相互作用強度ではなく個体あたりの相互作用強度の算出を目指し、これまでの方法の改良を進めた。これについては、3栄養段階のfood-chainモデルでのシミュレーションデータを用いた予備解析で良好な結果が得られた。令和5年4月時点で、査読コメントへの対応中である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 研究課題(2)「農薬曝露後の相互作用強度の変化を考慮した農薬の影響予測」の前段階である、相互作用強度と農薬影響との相互関係の成果のまとめについて、査読時に指摘された点である「EDMで算出される相互作用強度と、群集生態学の理論との対応関係」の改善が十分に達成されたとはいえず、解決策を探っている最中である。
Strategy for Future Research Activity	「EDMで算出される相互作用強度と、群集生態学の理論との対応の改善」について、これまでの方法に改良を加え、集団あたり相互作用強度ではなく個体あたりの相互作用強度の算出を目指し、前年度までのデータを解析する予定である。現在までに、3栄養段階のfood-chainモデルでのシミュレーションデータを用いた予備解析で良好な結果が得られており、これを実測データに適用することによって、前年までの課題の克服を目指す。
Causes of Carryover	新型コロナウイルスの流行により、当初の予定よりもサンプル処理が進んでおらず、処理に必要な物品の購入や人件費の使用ができていない。今年度は、ウイルスの流行が落ち着いた際は、サンプル処理に必要な人員の雇用のための人件費に多くを計上する予定である。ただし、今後もウイルスの流行が続く場合には、データ解析の高速化のためのパソコン周辺機器等への使途の変更も検討する。