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環境DNAを用いた回遊性魚類分布推定と河川工作物の影響評価

研究課題

研究課題/領域番号 17H03623
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 生物資源保全学
研究機関北海道大学

研究代表者

荒木 仁志  北海道大学, 農学研究院, 教授 (20707129)

研究分担者 福島 路生  国立研究開発法人国立環境研究所, 生物・生態系環境研究センター, 主任研究員 (10291048)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
19,630千円 (直接経費: 15,100千円、間接経費: 4,530千円)
2019年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2018年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2017年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
キーワード環境DNA / 希少種 / 外来種 / 生物分布 / 河川工作物 / 魚類相 / 回遊性魚類 / 季節性 / 移動障壁
研究成果の概要

本研究では水を汲むだけで魚の分布を推定できる環境DNA技術を用いて、地域特異性の高い回遊性魚類の生物分布や移動、河川工作物の影響を解明することを目的とした。その結果、希少種イトウやシシャモの自然分布・個体群動態が明らかになったほか、本州に次ぐ面積を有する北海道全域を網羅する解析で>50種の魚類分布が明らかとなった。また、河川のダム・堰堤がサケ科魚類の地域絶滅の原因となった可能性や、魚道設置が実際に魚の上下移動を可能にした結果も併せて示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は環境DNAという新しい技術を用いることで、広域・多河川における複数種の魚類の分布や生態を短期間で科学的かつ網羅的に把握できる可能性を示した。これらの生物の中には絶滅危惧種や希少種のほか、ニジマスやブラウントラウトといった侵略的外来種も含まれており、今後これらの生物の実態をより正確かつ迅速に把握できるモニタリングシステムの構築が可能となることが示唆された。また河川工作物の改良計画時にも有用な生態学的情報を提供する手法として発展が期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 2件、 招待講演 7件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Environmental DNA monitoring for short‐term reproductive migration of endemic anadromous species, Shishamo smelt ( Spirinchus lanceolatus )2020

    • 著者名/発表者名
      Yatsuyanagi Tetsu、Ishida Ryotaro、Sakata Masayuki K.、Kanbe Takashi、Mizumoto Hiroki、Kobayashi Yumi、Kamada Shoko、Namba Satoko、Nii Hisaya、Minamoto Toshifumi、Araki Hitoshi
    • 雑誌名

      Environmental DNA

      巻: 2 号: 2 ページ: 130-139

    • DOI

      10.1002/edn3.50

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of water depth and structural complexity on survival and settlement of white-spotted charr (Salvelinus leucomaenis)2019

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto Kouta、Araki Hitoshi
    • 雑誌名

      Hydrobiologia

      巻: 840 号: 1 ページ: 103-112

    • DOI

      10.1007/s10750-019-3887-x

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ongoing localized extinctions of stream-dwelling white-spotted charr populations in small dammed-off habitats of Hokkaido Island, Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Morita, Genki Sahashi, Masaki Miya, Shouko Kamada, Takashi Kanbe, Hitoshi Araki
    • 雑誌名

      Hydrobiologia

      巻: 印刷中 号: 1 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1007/s10750-019-3891-1

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Establishing an environmental DNA method to detect and estimate the biomass of Sakhalin taimen, a critically endangered Asian salmonid2018

    • 著者名/発表者名
      Mizumoto Hiroki、Urabe Hirokazu、Kanbe Takashi、Fukushima Michio、Araki Hitoshi
    • 雑誌名

      Limnology

      巻: 19 号: 2 ページ: 219-227

    • DOI

      10.1007/s10201-017-0535-x

    • NAID

      40021518661

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] オール北海道: 北海道を舞台にした環境DNA研究2019

    • 著者名/発表者名
      荒木仁志
    • 学会等名
      環境DNA学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 北海道における環境DNAを用いたサケ科魚類のモニタリング2019

    • 著者名/発表者名
      荒木仁志
    • 学会等名
      日本魚類学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Environmental DNA methods as a monitoring tool for understanding salmonid fishes2019

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Araki
    • 学会等名
      北太平洋溯河性魚類委員会(NPAFC)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Environmental DNA for Fish Monitoring in the Wild2019

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Araki
    • 学会等名
      北太平洋海洋科学機関(PICES)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Environmental DNA for studying intra-specific variations2019

    • 著者名/発表者名
      H. Araki, H. Mizumoto and T. Kanbe
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Understanding the distribution and biomass of Sakhalin taimen using environmental DNA2019

    • 著者名/発表者名
      H. Mizumoto, K. Ikeda, and H. Araki
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 環境DNAを用いた北海道河川魚類相の解明と展望2018

    • 著者名/発表者名
      荒木仁志,水本寛基,神戸崇,鎌田頌子,南波聡子
    • 学会等名
      環境DNA学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 環境DNAを用いた魚類分布・資源量推定の実例紹介2018

    • 著者名/発表者名
      荒木仁志
    • 学会等名
      環境アセスメント協会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 環境DNA技術を用いた水圏生物相推定および河川横断工作物影響評価の可能性2018

    • 著者名/発表者名
      荒木仁志
    • 学会等名
      魚道研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 環境DNAを通して観る北海道の水圏生物2017

    • 著者名/発表者名
      荒木仁志
    • 学会等名
      第47回北洋シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 環境DNA技術を用いて回遊魚イトウの分布を探る2017

    • 著者名/発表者名
      水本寛基・荒木仁志・宮正樹
    • 学会等名
      第47回北洋シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 環境DNAを用いた水圏生物研究2017

    • 著者名/発表者名
      荒木仁志
    • 学会等名
      流域環境研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 環境DNA2017

    • 著者名/発表者名
      荒木仁志
    • 学会等名
      魚類系統研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 環境DNAを用いたイトウの分布調査速報2017

    • 著者名/発表者名
      水本寛基・荒木仁志
    • 学会等名
      魚類系統研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 生物学者,地球を行く「北の海に未知なる生命を求めてー環境DNAの挑戦」2018

    • 著者名/発表者名
      荒木仁志、宮正樹、池田実、矢部衞
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      文一総合出版
    • ISBN
      9784829971079
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 環境DNAを通して視る北海道の水圏生物2018

    • 著者名/発表者名
      荒木仁志、水本寛基
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      生物研究社
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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