生活史行列ビッグデータを用いた植物個体群の比較統計解析

• 研究課題/領域番号: 15H04418
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生態・環境
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 高田 壮則 北海道大学, 地球環境科学研究院, 特任教授 (80206755)
• 研究分担者: 横溝 裕行 国立研究開発法人国立環境研究所, 環境リスク・健康研究センター, 主任研究員 (30550074) ; 深谷 肇一 統計数理研究所, データ科学研究系, 外来研究員(JSPS特別研究員) (30708798) ; 大原 雅 北海道大学, 地球環境科学研究院, 教授 (90194274) ; 金子 有子 東洋大学, 文学部, 准教授 (90280817)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円); 2017年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2016年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2015年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
• キーワード: 生態学 / 植物 / ビッグデータ / 推移行列モデル / 個体群統計

研究成果の概要

植物の推移行列に関するデータベースを用いて研究を行ない、約４０００個の植物集団の推移行列を求めることができた。その結果を基にして、集団個体数の年増加率、弾性度行列、生命表反応解析、個体の流れ行列などの個体群統計量の種間横断的研究を行った．主に解析した項目は、①個体群成長率と弾力性の関係、②外来植物の個体群増加率、弾性度および流れ行列と導入後経過時間との関係、 ③ランダム行列を用いた解析、である。また、データベースに提供する新たな樹木の推移行列の算出とその推移行列を用いた個体群動態の解析を行い、COMPADREデータベースを用いた研究に供するための二つの数理的手法の開発も行った。

研究成果

• [国際共同研究] Oxford University(英国)
• [国際共同研究] Oregon University(米国)
• [国際共同研究] Oregon State University(米国)
• [国際共同研究] University of Antwerp(Belgium)
• [雑誌論文] A cautionary note on elasticity analyses in a ternary plot using randomly generated population matrices. (2018)
  • 著者名/発表者名: T. Takada, Y. Kawai, R. Salguero-Gomez
  • 雑誌名: Population Ecology 巻: 60
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Reproductive biology of Clintonia udensis (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoshima A. and Ohara, M.
  • 雑誌名: Plant Species Biology 巻: 33 号: 4 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1111/1442-1984.12170
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Skewed male reproductive success and pollen transfer in a small fragmented population of the heterodichogamous tree Machilus thunbergii (2018)
  • 著者名/発表者名: Watanabe Shuntaro、Takakura Koh-Ichi、Kaneko Yuko、Noma Naohiko、Nishida Takayoshi
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 巻: 131 号: 4 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1007/s10265-018-1018-9
  • NAID: 40021587661
  • 査読あり
• [雑誌論文] The influence of time since introduction on the population growth of introduced species and the consequences for management (2017)
  • 著者名/発表者名: Yokomizo Hiroyuki、Takada Takenori、Fukaya Keiichi、Lambrinos John G.
  • 雑誌名: Population Ecology 巻: 59 号: 2 ページ: 89-97
  • DOI: 10.1007/s10144-017-0581-6
  • NAID: 40021252170
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The analysis of an effect of seed propagation on defense strategy against pathogen transmission within clonal plant population using lattice model (2017)
  • 著者名/発表者名: Sakai Yuma, Takada Takenori
  • 雑誌名: Journal of Theoretical Biology 巻: 427 ページ: 65-76
  • DOI: 10.1016/j.jtbi.2017.05.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reproductive compensation of a perennial plant Sanguisorba tenuifolia to herbivory by Phengaris teleius (2017)
  • 著者名/発表者名: Uchida Yoko、Ohara Masashi
  • 雑誌名: Plant Species Biology 巻: 33 号: 1 ページ: 51-58
  • DOI: 10.1111/1442-1984.12195
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quaternary range-shift history of Japanese wingnut (Pterocarya rhoifolia) in the Japanese Archipelago evidenced from chloroplast DNA and ecological niche modeling (2017)
  • 著者名/発表者名: Sugahara, K., Kaneko, Y., Sakaguchi, S., Ito, S., Yamanaka, K., Sakio, H., Hoshizaki, K., Suzuki, W., Yamanaka, N., Isagi, Y., Momohara, A., and Setoguchi, H.
  • 雑誌名: Journal of Forest Research 巻: 22 ページ: 282-293
  • DOI: 10.1080/13416979.2017.1351837
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The influence of time since introduction on the population growth of introduced species and the consequences for management. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yokomizo H., Takada T., Fukaya K., Lambrinos J.
  • 雑誌名: Population Ecology 巻: 印刷中
  • NAID: 40021252170
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Detecting the early genetic effects of habitat degradation in small size remnant populations of Machilus thunbergii Sieb. et Zucc. (Lauraceae). (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Watanabe, Y. Kaneko, Y. Maesako, N. Noma
  • 雑誌名: International Journal of Forestry Research 巻: 印刷中 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1155/2017/9410626
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Pathogen Propagation Model with Superinfection in Vegetatively Propagated Plants on Lattice Space. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sakai Y, Takada T.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 11 号: 5 ページ: e0154883-e0154883
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0154883
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 動的サイト占有モデルー状態の不確実性を考慮したサイト占有動態の統計的推測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 深谷肇一
  • 雑誌名: 統計数理 巻: 64 ページ: 3-22
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Species extinction thresholds in the face of spatially correlated periodic disturbance. (2016)
  • 著者名/発表者名: Liao, J., Ying, Z., Hiebeler,D., Wang, Y., Takada,T. & Nijs, I.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 5 号: 1 ページ: 15455-15455
  • DOI: 10.1038/srep15455
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 一回繁殖型多年生草本オオウバユリの繁殖特性―種子繁殖と栄養繁殖の寄与に関する集団間比較 (2018)
  • 著者名/発表者名: 大嶋希美・早船琢磨・大原雅
  • 学会等名: 第65回日本生態学会全国大会
• [学会発表] Elasticity analysis in semelparous species using random population matrices and COMPADRE Plant Database. (2018)
  • 著者名/発表者名: T. Takada
  • 学会等名: 5-th Annual meeting of Evolutionary Demography Society
  • 国際学会
• [学会発表] Flow matrices describing inter-stage flows of individuals: Application to comparative demographic analysis of introduced and native plant populations. (2018)
  • 著者名/発表者名: H. Yokomizo, T. Takada, K. Fukaya, J. Lambrinos
  • 学会等名: 5-th Annual meeting of Evolutionary Demography Society
  • 国際学会
• [学会発表] 個体の流れと弾性度に着目した在来種と外来種の比較 (2018)
  • 著者名/発表者名: 横溝 裕行,高田 壮則, 深谷 肇一, John G. Lambrino
  • 学会等名: 第65回日本生態学会
• [学会発表] 渓畔林樹種2種の系統地理と分布の変遷 (2018)
  • 著者名/発表者名: 金子有子
  • 学会等名: 日本生態学会第65回全国大会
  • 招待講演
• [学会発表] Theoretical Analysis of Population Projection in Random Matrix Models. (2017)
  • 著者名/発表者名: T. Takada
  • 学会等名: 12th International Congress of Ecology
  • 国際学会
• [学会発表] The optimal frequencies of mast-seeding and disturbance in a riparian tree species, Pterocarya rhoifolia. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takada, T., Kaneko, Y.
  • 学会等名: 第４８回種生物学会
  • 発表場所: キロロトリビュートポートフォリオホテル北海道（北海道赤井川市）
  • 年月日: 2016-12-03
• [学会発表] The influence of time since introduction on the population growth of invasive species and the consequences for management. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yokomizo H.,
  • 学会等名: 32-th annual meeting of Japanese Society of Population Ecology.
  • 発表場所: ホテル鹿の湯（札幌市南区）
  • 年月日: 2016-11-04
  • 招待講演
• [学会発表] Long and winding road from demography to evolution, (2016)
  • 著者名/発表者名: Takada T.
  • 学会等名: 32-th annual meeting of Japanese Society of Population Ecology.
  • 発表場所: ホテル鹿の湯（札幌市南区）
  • 年月日: 2016-11-04
  • 招待講演
• [学会発表] The interactive effect of mast-seeding and disturbance on stochastic population growth rate in stage-structured model. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takada, T., Kaneko, Y.,
  • 学会等名: 4-th Annual meeting of Evolutionary Demography Society.
  • 発表場所: Charlottesville(USA)
  • 年月日: 2016-10-04
  • 国際学会
• [学会発表] Testing the influence of time since introduction on population growth and optimal management. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yokomizo H., Takada T., Fukaya K., Lambrinos J.
  • 学会等名: 4-th Annual meeting of Evolutionary Demography Society.
  • 発表場所: Charlottesville(USA)
  • 年月日: 2016-10-04
  • 国際学会
• [学会発表] Population statistics of random matrices (2016)
  • 著者名/発表者名: Takada, T.
  • 学会等名: 26-th Annual meeting of Japanese Society for Mathematical Biology
  • 発表場所: 九州大学椎木講堂（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2016-09-08
  • 国際学会
• [学会発表] Elasticity analysis in random matrices (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Takada
  • 学会等名: ３rd Annual meeting of Evolutionary Demography Society
  • 発表場所: Amsterdam, Holland
  • 年月日: 2015-10-06
  • 国際学会
• [図書] サンプリングって何だろう : 統計を使って全体を知る方法 (2018)
  • 著者名/発表者名: 深谷 肇一、稲垣 佑典、廣瀬 雅代
  • 総ページ数: 128
  • 出版者: 岩波書店
  • ISBN: 400029671X
• [図書] 琵琶湖岸からのメッセージ (2017)
  • 著者名/発表者名: 西野 麻知子、秋山 道雄、中島 拓男
  • 総ページ数: 248
  • 出版者: サンライズ出版
  • ISBN: 9784883256242
• [備考] 生物集団データベース
  • URL: http://hosho.ees.hokudai.ac.jp/~takada/database/
• [備考] 高田研究室ホームページ「生物集団データベース」
  • URL: http://hosho.ees.hokudai.ac.jp/~takada/database/
• [備考] 高田研究室「生物集団データベース」
  • URL: http://hosho.ees.hokudai.ac.jp/~takada/database/