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侵入生物の飛び火的分散と時・空間伝播パターンに関する数理的研究

研究課題

研究課題/領域番号 13640627
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生態
研究機関奈良女子大学

研究代表者

重定 南奈子  奈良女子大学, 理学部, 教授 (70025443)

研究分担者 高須 夫悟  奈良女子大学, 理学部, 助教授 (70263423)
川崎 廣吉  同志社大学, 工学部, 教授 (10150799)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2003年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2002年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2001年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード確率効果 / 長距離分散 / 伝播速度 / 分散カーネル / 生物侵入 / 階層的拡散 / 差分積分モデル
研究概要

一般に、飛び火は極めて稀な事象であることから確率的なプロセスとして捉えなければならない.特に,一分散個体が定着に成功するかどうかは,人口学的確率性やアリー効果の存在により大きく左右される.さらに,分散個体の出現速度はローカルな個体群動態によって規定される.これらの側面を適切に組み入れた侵入生物の分布拡大に関するモデルとして,セルオートマトンモデルならびに差分積分モデルの確率論バーションを構築した.
ついで,モデルの数学的解析を行うことにより,飛び火的分散が分布パターンの時・空間パターンにどのような影響を与えるかを明らかにし,特に,拡がる速度を飛び火の頻度と飛び火の平均移動距離の関数として表す一般公式を導出した.
さらに,上記モデルの応用例として,茨城県で拡がったマツ枯れの感染伝播過程をシミュレートした.即ち,マツ枯れの主因である材センチュウを媒介するマツノマダラカミキリのローカル分散ならびに長距離分散の確率密度分布を導入した.また,分布域の時空間変化は茨城県の平均的なマツ林のブロックをセルの単位としたセルオートマトンの上で評価した.これにより,茨城県全域におけるマツの初期分布や被害の年次変化等の膨大なデータを効率的に組み込んで、マツガレの伝播パターンを再現することに成功した.その結果、茨城県での4km/年にも及ぶ高い伝播速度は、全カミキリ中の10%に満たない長距離分散個体が引き起こしていることが明らかになった.さらに、マツガレ防除が分布拡大速度をどの程度減少させうるかについても詳細な検討を行った。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (34件)

  • [文献書誌] Kinezaki, N., Kawasaki, K., Takasu, F., Shigesada, N.: "Modeling Biological Invasions into Periodically Fragmented Environments"Theoretical Population Biology. 64. 291-302 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Osawa, K., Kawasaki, K., Takasu, F., Shigesada, N.: "How does spatio-temporal disturbance influence species diversity in a hierarchical competitive system?: Prospective order of species"Population Ecology. 45. 239-247 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Osawa, K., Kawasaki, K., Takasu, F., Shigesada, N.: "Recurrent habitat disturbance and species diversity in a multiple-competitive species system."Journal of theoretical Biology. 216. 123-138 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hamaguchi, Y., Sakai, Y., Takasu, F., Shigesada, N.: "Modeling spawning strategy for sex change under social control in haremic angelfishes."Ecology. 13. 75-82 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Petrovskii, S., Shigesada N.: "Some exact solutions of a generalized Fisher equation related to the problem of biological invasion."Mathematical Biosciences. 172. 3-94 (2001)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nunotani, H., Kawasaki, K., Takasu, F., Togashi, K., Shigesada, N.: "Spatial spread of pine wilt disease : modeling the dispersal distance distribution of the pine sawyer beetle, monochamus alternatus."IUFRO World Series. 11. 79-85 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Petrovskii, S., Kawasaki, K., Takasu, F., Shigesada, N.: "Diffusive Waves, Dynamical Stabilization and Spatio-temporal Chaos in a Community of Three Competitive Species."Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics. 18. 459-481 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigesada, N., Kawasaki, K: "Invasion and species range expansion. In : Dispersal Ecology"Blackwell Science. 24 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 福谷郁子, 重定南奈子, 高須夫悟: "リンデンマイヤー・システムとしての植物根系の形態.In:生物の形の多様性と進化-遺伝子から生態系まで-(関村, 野馳, 森田編)-裳華房"裳華房. 10 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigesada, N., Kinezaki, N., Kawasaki, K., Takasu, F.: "Biological Invasion into Periodically Fragmented Environments : Diffusion-Reaction Model. In : Morphogenesis and Pattern Formation in Biological Systems Experiments and Models"Springer-Verlag. 8 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Petrovskii, S., Kawasaki, K., Takasu, F., Shigesada, N.: "Diffusive waves, dynamical stabilization and spatio-temporal chaos in a community of three competitive species."Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics. 18. 459-481 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Petrovskii, S., Shigesada N.: "Some exact solutions of a generalized Fisher equation related to the problem of biological invasion."Mathematical Biolsciences. 172. 73-94 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nunotani, H., Kawasaki, K., Takasu, F., Togashi, K., Shigesada, N.: "Spatial spread of pine wilt disease : modeling the dispersal distance distribution of the pine sawyer beetle, monochamus alternatus. In: Protection of World Forests from Insect Pests:Advances in Research (eds.H.Evans & A.Liebhold)"IUFRO World Series. 11. 79-85 (2001)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hamaguchi, Y., Sakai, Y., Takasu, F., Shigesada, N.: "Modeling spawning strategy for sex change under social control in haremic angelfishes."Behavioral Ecology. 13. 75-82 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kyoko Ohsawa, Kohkichi Kawasaki, Fugo Takasu, Nanako Shigesada: "Recurrent Habitat Disturbance and Species Diversity in a Multiple-Competitive Species System."J.theor.Biol.. 216. 123-138 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shigesada, N., Kawasaki, K.: "Invasion and species range expansion."Dispersal Ecology (eds.J.Bullock, R.Kenward &R.Hails)(Blackwell Science). 350-373 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Noriko Kinezaki, Kohkichi Kawasaki, Fugo Takasu, Nanako Shigesada: "Modeling Biological Invasions into Periodically Fragmented Environments."Theoretical Population Biology. 64. 291-302 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nanako Shigesada, Noriko Kinezaki, Kohkichi Kawasaki, Fugo Takasu: "Biological Invasion into Periodically Fragmented Environments : Diffusion-Reaction Model."Morphogenesis and Pattern Formation in Biological Systems : Experiments and Models. (Springer-Verlag Tokyo). 215-222 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kyoko Ohsawa, Kohkichi Kawasaki, Fugo Takasu, Nanako Shigesada: "How does spatio-temporal disturbance influence species diversity in a hierarchical competitive system? Prospective order of species coexistence and extinction."Population Ecology. 45. 239-247 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kinezaki, N., Kawasaki, K., Takasu, F., Shigesada, N.: "Modeling Biological Invasions into Periodically Fragmented Environments"Theoretical Population Biology. 64. 291-302 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Osawa, K., Kawasaki, K., Takasu, F., Shigesada, N.: "How does spatio-temporal disturbance influence species diversity in a hierarchical Competitive System? : Prospective Order of Species Coexistence and Extinction"Population Ecology. 45. 239-247 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 重定南奈子: "数理を通してみたマツ枯れの侵入と伝播"文部科学教育通信. 81. 28-29 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 福谷郁子, 重定南奈子, 高須夫悟: "リンデンマイヤー・システムとしての植物根系の形態.In:生物の形の多様性と進化-遺伝子から生態系まで-(関村・野馳,森田編)"裳華房. 10 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Shigesada, N., Kinezaki, N., Kawasaki, K., Takasu, F.: "Biological Invasion into Periodically Fragmented Environments : Diffusion-Reaction Model In : Morphogenesis and Pattern Formation in Biological Systems Experiments and Models"Springer-Verlag. 8 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] N.Kinezaki: "Modeling Biological Invasions into Periodically Fragmented Environments"Theoretical Population Biology (Special Issue). (In press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Hamaguchi: "Modeling spawning strategy for sex change under social control in Haremicangelfishes"Behavioral Ecology. 13. 75-82 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ohsawa: "Recurrent Habitat Disturbance and Species Diversity in a Multiple-Competitive Species System"J.theor.Biology.. 216. 123-138 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] N.Shigesada, K.Kawasaki: "Invasion and species range expansion. In : Dispersal Ecology"Blackwell Science. 24 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Petrovskii, S.: "Diffusive waves, dynamical stabilization and spatio-temporal chaos in a community of three competitive species"Japan Joumal of Industrial and pApplied Mathematics. 18. 459-481 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Petrovskii, S: "Some exact solutions of a generalized Fisher equation related to the problem of biological invasion"Mathematical Biolsciensces. 172. 73-94 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Nunotani, H.: "Spatial spread of pine wilt disease : modeling the dispersal distance distribution of the pine sawyer beetle, monochamus alternatus. Protection of World Forests from Insect Pests"In : Protection of World Forests from Insect Pests : Advances in Research(eds. H. Evans & A Liebhold) IUFRO World Sorios. 11. 79-85 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Hamaguchi, Y.: "Modeling spawning strategy for sex change under social control in haromio angelfishes"Behavioral Ecology. 13. 75-82 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shigesada, N.: "Invasion and species range expansion"In : Dispersal(eds. J. Bullock, R. Kenward and R. Hails) Blackwell Scienee. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 福谷 郁子, 高須 夫悟, 重定 南奈子: "リンデンマイヤー・システムとしての植物根茎の形態 In:生物の形の多様性と進化-その普遍的考え方を求めて (関村,野馳,森田偏)"裳華房(in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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