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2013 Fiscal Year Annual Research Report

水文データを利用した種多様性と遺伝的多様性の関係解明と流域環境評価への適用

Research Project

Project/Area Number 22360192
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

風間 聡  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50272018)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大村 達夫  東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 教授 (30111248)
竹門 康弘  京都大学, 防災研究所, 准教授 (50222104)
真砂 佳史  東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 准教授 (50507895)
西村 修  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80208214)
横尾 善之  福島大学, 共生システム理工学類, 准教授 (90398503)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2014-03-31
Keywords遺伝子解析 / 生息場 / 流出解析 / 数値地図 / HSI
Research Abstract

分布型水文モデルと統計的手法を用いた底生動物の種多様性評価を名取川流域で実施した.ここでは,種多様性を数値地図情報の重回帰式から求める方法とHSIをエントロピーの概念で求める方法を比較した.両手法ともに山地である上流域から,丘陵地帯である中流域にかけて高い多様度指数を示した. 計算に用いた分類群を確認すると,重回帰手法の44%,HSI手法の61%が一致していた.HSI モデル構築手法および計算に用いた分類群が半数近く異なる2 つの手法において同様の結果が得られたため,名取川流域では上流域~中流域にかけて高い底生動物の種多様性を有していることが示唆された.両手法とも精度が保障されるが,HSIを用いた手法がより感度が高いことを示した.
源流域を対象とした底生動物群集について,気温の感度を調べ,将来の気候シナリオに応じた底生動物群集の変化を展望した.現地観測によって,全調査期間において得られた底生動物群集の平均個体数密度と温度ロガーによる平均水温の単回帰分析において,群集全体,EPT(カゲロウ目,カワゲラ目,トビケラ目を合わせた分類群),カワゲラ目,トビケラ目の平均個体数密度が平均水温と負の有意な相関関係を示した.中流域のカワゲラ目の生息が特に困難になることが確認されたため,中流域において森林を保全し,水温を上昇させにくい環境を創造していくことが今後必要であることが把握された.
さらに,HSIによって求められる種多様性と観測から得たウルマーシマトビケラの遺伝的多様性を比較した結果,1)遺伝的多様性は種多様性と相関を持つ,2) ダムは下流への遺伝子供給を減少させること,3) 上流においてはシロズシマトビケラ個体群と交雑して,遺伝的多様性増加が示唆されたこと,などを知ることができた.両多様性の関係式を用いて,流域全域の遺伝的多様性分布図を得ることができた.

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Development and application of hydrological and geomorphic diversity measures for mountain streams with check and slit-check dams2014

    • Author(s)
      Ji Hyun Kang and So Kazama
    • Journal Title

      Journal of Hydro-environment Research

      Volume: (印刷中)

  • [Journal Article] 水生生物の生息場適性度と遺伝的多様性の関係2014

    • Author(s)
      糠澤桂, 風間聡, 高瀬陽彦,渡辺幸三
    • Journal Title

      土木学会論文集B1(水工学)

      Volume: 70 Pages: I_1405-I_1410

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 水温環境の変化に伴う源流域における底生動物群集の将来変化2014

    • Author(s)
      新井涼允,糠澤桂,風間聡,竹門康弘
    • Journal Title

      土木学会論文集B1(水工学)

      Volume: 70 Pages: I_1303-I_1308

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 分布型水文モデルと確率密度関数を用いた底生動物の生息環境および種多様性評価2014

    • Author(s)
      高瀬陽彦,糠澤桂,風間聡,渡辺幸三
    • Journal Title

      土木学会論文集B1(水工学)

      Volume: 70 Pages: I_1297-I_1302

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Short-term river response and restoration of biological diversity following slit construction2013

    • Author(s)
      Ji Hyun Kang and So Kazama
    • Journal Title

      Journal of Hydro-environment Research

      Volume: Vol.7, Iss.3 Pages: 161-173

    • DOI

      10.1016/j.jher.2013.05.003

  • [Presentation] 水温環境の変化が水生昆虫群集に与える影響

    • Author(s)
      新井涼允,糠澤桂,風間聡
    • Organizer
      地球環境シンポジウム
    • Place of Presentation
      仙台
  • [Presentation] Relationship between aquatic insects habitats and environmental factors using hydrological simulation model

    • Author(s)
      Akihiko Takase, Kei Nukazawa, So Kazama, Kozo Watanabe
    • Organizer
      IAHR World Congress
    • Place of Presentation
      中国成都
  • [Presentation] Water temperature effects of benthic invertebrates in the Natori River Basin

    • Author(s)
      Ryosuke Arai, Kei Nukazawa, So Kazama, Yasuhiro Takemon
    • Organizer
      IAHR World Congress
    • Place of Presentation
      中国成都
  • [Presentation] Spatial prediction of adaptive genetic variation in stream caddisfly based on basin-scale hydraulic and thermal simulation

    • Author(s)
      Kei Nukazawa, So Kazama and Kozo Watanabe
    • Organizer
      International Multidisciplinary Conference on Hydrology and Ecology
    • Place of Presentation
      フランス国レンヌ
  • [Remarks] 生態と水環境

    • URL

      http://kaigan.civil.tohoku.ac.jp/

URL: 

Published: 2015-05-28  

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