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2013 Fiscal Year Annual Research Report

生息場寿命に基づく河川生態系の構造解析

Research Project

Project/Area Number 25241024
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

竹門 康弘  京都大学, 防災研究所, 准教授 (50222104)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉村 千洋  東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (10402091)
渡慶次 睦範  九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (30291983)
角 哲也  京都大学, 防災研究所, 教授 (40311732)
堤 大三  京都大学, 防災研究所, 准教授 (40372552)
風間 聡  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50272018)
藤田 正治  京都大学, 防災研究所, 教授 (60181369)
竹林 洋史  京都大学, 防災研究所, 准教授 (70325249)
渡辺 幸三  愛媛大学, 理工学研究科, 准教授 (80634435)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywords生息場寿命 / 河床地形 / 河床変動量 / 撹乱規模 / 撹乱頻度 / タリアメント川 / インターバルカメラ / 生態機能
Research Abstract

河川河床のハビタット構造とベントス群集の関係を調べるため、各地河川においてサンプリング及びデータ取得方法に関する検討をおこなった。2013年7-9月のタリアメント川調査においては、インターバルカメラによる河床地形の連続撮影をしている地点について、実際に様々な生息場で環境条件ならびに水生生動物相の調査を行なった。また、生息場類型ごとに底生動物のDNA種を用いた種多様性分布様式を追究するとともに,生息場間での有機物由来や酸素消費速度の違いについて明らかにした。さらに、タリアメント川の河床環境条件下で、二次元河床変動計算を用いた網状流路の生息場寿命を予測計算するモデルを開発した。このモデルに浸透流を加えることによって、生息場の質的評価が可能となった。
いっぽう、天竜川、木津川、相模川においては、氾濫原区間における河床地形の連続写真撮影によるモニタリング調査を開始した。また、木津川、神通川流域においては、ハイドロフォンも併用して源流域の土砂生産指標ならびに流出特性の調査も実施した。
分布型水文流出モデルの数値計算を用いて水生昆虫の生息場を標高別調査した結果,1) 底生動物群集全体の個体数密度は,平均水温と負の有意な相関関係を示した。2) カワゲラ目はEPTの中で平均水温と最も強い負の相関関係を示した.3) 源流域における底生動物群集全体の個体数密度は近未来気候において21%,遠未来気候において31%減少することが推定された。
以上のようにフィールド調査はうまく実施されたが、データ解析の大半が今後に残されている。平成26年度には、河川構造、特にその複雑性と生物群集の関係に関するレビュー、各地河川のインターバルカメラによって得られた画像による生息場寿命の分析、生息場寿命と生息場条件の対応関係分析、生息場寿命と生物相の対応関係分析などを開始する予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究の成果を上げるためには、インターバルカメラを現地に設置し、河床地形の連続モニタリングデータから生息場寿命に関する実データを得ることが大前提となっている。平成25年度には、既存のインターバルカメラが設置されているタリアメント川に加えて、木津川、天竜川、相模川にインターバルカメラの設置が完了し、データの蓄積が順調に進んでいる。これらの現状から、河床地形の連続モニタリングに関しては、1年目の目標を概ね達成できたといえる。
いっぽう、タリアメント川、木津川、天竜川では、インターバルカメラによるモニタリング現場において生息動物種の分布や個体数調査を実施し、生息場の撹乱履歴と生息場構造や環境条件の対応関係を示すことができた。また、名取川においては、分布型水文流出モデルに水温条件を考慮したすることで,数値計算による生息適性推定の精度の向上が見られた.さらに、二次元河床変動計算を用いた網状流路の生息場モデルによって、生息場寿命やわんど・たまりへの浸透流を予測計算することが可能となった。これらの成果は、平成25年度計画の目標に掲げられた内容であり、対象地域に限定があるものの各項目の目標は達成されたと考えられる。

Strategy for Future Research Activity

インターバルカメラを現地に設置に関しては、当初予定していた十津川流域、名取川、神通川については未設置であり、平成26年度のできるだけ早い時期に設置する必要がある。また、タリアメント川、木津川、天竜川では、撹乱によって生息場の構造や環境条件が好適化する実例を示すことができたが、生息場年齢との対応関係については事例数が少ないため現時点では、一般化が困難である。このため、各地河川のモニタリングデータを用いて、生息場寿命の頻度分布を示すことが当面の目標標となる。
また、名取川では、分布型水文流出モデルに土砂の影響を加えた上で,USLE式を用いて河川環境の生息適性を評価する方針である.いっぽう、二次元河床変動計算を用いた網状流路の生息場モデルについては、計算事例が未だ少ないのが現状である。今後はモデル計算の設定条件を増やして、生息場寿命とわんど・たまりへの浸透流の関係などを分析することが今後の課題である。さらに、生息場寿命の重要性を一般化するために、河川構造、特にその複雑性と生物群集の関係に関するレビューを行なう予定である。

  • Research Products

    (14 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Evaluation of a pump method for unbiased sampling of stream hyporheos.2014

    • Author(s)
      Tanaka A, Namba T, Tanida K, Takemon Y
    • Journal Title

      Hydrobiologia

      Volume: 730 Pages: 29-43

    • DOI

      10.1007/s10750-014-1820-x

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 木津川流域の土砂生産ポテンシャルの推定2014

    • Author(s)
      堤大三・藤田正治・竹門康弘・角 哲也・泉山寛明
    • Journal Title

      砂防学会誌

      Volume: 66 Pages: 13-22

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 洪水時の地形の浸食堆積履歴が河川生息場の好適性に及ぼす影響2014

    • Author(s)
      兵藤誠・竹門康弘・角哲也・粟津陽介・鄧朝暉
    • Journal Title

      土木学会論文集B1

      Volume: 70 Pages: 1345-1350

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 河川の横断測量データに基づく水面比高分布を用いた生息場評価法2013

    • Author(s)
      竹門康弘・小林草平・崔 美景・寺田匡徳・竹林洋史・角 哲也
    • Journal Title

      河川技術論文集

      Volume: 19 Pages: 519-524

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ハイドロフォンによるダム流入土砂量把握の高度化に関する研究2013

    • Author(s)
      小林草平・竹門康弘・角哲也・冨阪和秀・山崎友也・米田格・堤大三
    • Journal Title

      河川技術論文集

      Volume: 19 Pages: 147-152

    • 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2013

    • 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: 1303-1308

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sediment replenishment to downstream reaches below dams: implementation perspectives2013

    • Author(s)
      Ock G, Sumi T and Takemon Y
    • Journal Title

      Hydrological Research Letters

      Volume: 7 Pages: 54-59

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of reservoir-derived plankton released from dams on particulate organic matter composition in a tailwater river (Uji River, Japan): source partitioning using stable isotopes of carbon and nitrogen.2013

    • Author(s)
      Ock G and Takemon Y
    • Journal Title

      Ecohydrology

      Volume: 2013 Pages: on line

    • DOI

      10.1002/eco.1448

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Need for analyzing spatiotemporal patterns of river-corridor habitat structure in sediment management2013

    • Author(s)
      Hyodo, M., Takemon, Y. & Sumi, T.
    • Journal Title

      Advances in River Sediment Research – Fukuoka et al. (eds)

      Volume: 2013 Pages: 1557-1567

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 木津川における底生動物生息場としての瀬の形態の歴史的変遷2013

    • Author(s)
      小林草平・竹門康弘
    • Journal Title

      京都大学防災研究所年報

      Volume: 56B Pages: 681-689

  • [Presentation] Riverbed management for facilitating ecological function of river ecosystem

    • Author(s)
      Takemon Y., Ock G., Terada M., Choi M., Kobayashi S. and Sumi T.
    • Organizer
      The 2nd International Workshop of River Research Based on Experimental Substantiation: River Morphology & Biological Habitat-
    • Place of Presentation
      KICT River Experiment Center (REC), Andong, Korea
    • Invited
  • [Presentation] Estimation of habitat structure of river-floodplain system using high resolution satellite images

    • Author(s)
      Shiena Okada, Chihiro Yoshimura, Oliver Saavedra, Takeo Tadono, Ryo Masahiro, Manabu Fujii
    • Organizer
      第1回ALOS-2 PIワークショップ
    • Place of Presentation
      日本、つくば
    • Invited
  • [Presentation] Estimation of land cover and water depth distribution of a river-floodplain system using high resolution satellite image.

    • Author(s)
      Okada S, Yoshimura C, Saavedra OCV, Ryo M.
    • Organizer
      The International Conference on the Preservation and Rehabilitation of Urban Water Environment for Asian Core Program of NRCT, JSPS, and ERDT.
    • Place of Presentation
      タイ、バンコク
    • Invited
  • [Presentation] Spatial extension of population model for riverine fish.

    • Author(s)
      Ikeda A, Ryo M, Yoshimura C.
    • Organizer
      The International Conference on the Preservation and Rehabilitation of Urban Water Environment for Asian Core Program of NRCT, JSPS, and ERDT.
    • Place of Presentation
      タイ、バンコク
    • Invited

URL: 

Published: 2015-05-28  

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