湖沼生態系における不連続的な富栄養化を予測する盆用モデルの開発

• 研究課題/領域番号: 18770017
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生態・環境
• 研究機関: 京都大学 (2007-2008); 愛媛大学 (2006)
• 研究代表者: 加藤 元海 京都大学, 生態学センター, 研究員 (60403854)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 3,410千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 210千円); 2008年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2007年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円); 2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
• キーワード: 湖沼 / 富栄養化 / レジームシフト / 生態系 / 植物プランクトン / リン / 数理モデル / レジーム・シフト

研究概要

湖沼生態系において、突発的に起こる不連続な富栄養化には沿岸帯に生息する沈水性の沿岸帯植物が関与している。沿岸帯植物の不連続な富栄養化にたいする関与として、(1)湖底に根を張ることにより湖底から栄養塩であるリンの再循環を抑制して植物プランクトンの増殖を抑える効果と、(2)動物プランクトンに棲み場所を提供して植物プランクトンへの摂食圧を高める効果が知られている。本研究ではこれら二つの効果に関して、湖沼形態(面積・水深・湖盆の形状)を考慮した数理モデルを構築し、湖沼形態に応じた不連続な富栄養化の可能性を予測するモデルを構築した。

研究成果

• [雑誌論文] On the coexistence of three predatory stonefly species in a central Japanese stream (2009)
  • 著者名/発表者名: Genkai-Kato M. & Miyasaka H
  • 雑誌名: Ecological Reseach (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seasonal change in the gut clearance rate of three stonefly species in a Japanese stream (2009)
  • 著者名/発表者名: Miyasaka H & Genkai-Kato M
  • 雑誌名: Ecological Reseach 24 ページ: 231-234
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shift between carnivory and omnivory in stream stonefly predators (2009)
  • 著者名/発表者名: Miyasaka H & Genkai-Kato M
  • 雑誌名: Ecological Reseach 24 ページ: 11-19
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photosynthetic property and primary production of phytoplankton in sublittoral sand bank area in the Seto Inland Sea, Japan (2009)
  • 著者名/発表者名: Genkai-Kato M., Onishi M., Doi H., Nozaki K., Yoshino K., Miyasaka H. & Omori K
  • 雑誌名: Ecological Reseach 23 ページ: 1025-1032
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shift between carnivory and, omnivory in stream stonefly predators (2009)
  • 著者名/発表者名: Miyasaka H. & Genkai-Kato M.
  • 雑誌名: Ecological Research 24 ページ: 11-19
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seasonal change in the gut clearance rate of threestonefly species in a Japanese stream (2009)
  • 著者名/発表者名: Miyasaka H. & Genkai-Kato M.
  • 雑誌名: Ecological Research 24 ページ: 231-234
  • 査読あり
• [雑誌論文] On the coexistence of three predatory stonefly species ina central Japanese stream (2009)
  • 著者名/発表者名: Genkai-Kato M. & Mivasaka H.
  • 雑誌名: Ecological Research
  • 査読あり
• [雑誌論文] Length-weight relationships in six amphibian species of Japan (2008)
  • 著者名/発表者名: Takahara T., Miyasaka H., Genkai-Kato M. & Kohmatu Y
  • 雑誌名: Current Herpetology 27 ページ: 43-45
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bivalve tissue as a carbon and nitrogen isotope baseline indicator in coastal ecosystems (2008)
  • 著者名/発表者名: Fukumori K., Oi M., Doi H., Takahashi D., Okuda N., Miller T.W., Kuwae M., Miyasaka H., Genkai-Kato M., Koizumi Y., Omori K & Takeoka H
  • 雑誌名: Estarine, Coastal and Shelf Science 79 ページ: 45-50
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relationships between length and weight of freshwater macroinvertebrates in Japan (2008)
  • 著者名/発表者名: Miyasaka H., Genkai-Kato M., Miyake Y., Kishi D., Katano I., Doi H., Ohba S. & Kuhara N
  • 雑誌名: Limnology 9 ページ: 75-80
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relationships between length and weight of freshwater macroinvertebrates in Japan (2008)
  • 著者名/発表者名: Miyasaka M., Genkai-Kato M., and others
  • 雑誌名: Limnology 9 ページ: 75-80
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bivalve tissue as a carbon and nitrogen isotope baseline indicator in coastal ecosystems (2008)
  • 著者名/発表者名: Fukumori K., Oi M., Doi H., Takahashi D., Okuda N., Miller T.W., Kuwae M., Miyasaka H., Genkai-Kato M., and others
  • 雑誌名: Estuarine, Coastal and Shelf Science 79 ページ: 45-50
  • 査読あり
• [雑誌論文] Length-weight relationships in six amphibian Japan species of Japan (2008)
  • 著者名/発表者名: Takahara T., Miyasaka H., Genkai-Kato M. & Kohmatsu Y.
  • 雑誌名: Current Herpetology 27 ページ: 43-45
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photosynthetic property and primary production of phytoplankton in sublittoral sand bank area in the Seto Inland (2008)
  • 著者名/発表者名: Genkai-Kato M., Onishi M., Doi H., Nozaki K., Yoshino K., Miyasaka H. & Omori K.
  • 雑誌名: Ecological Research 23 ページ: 1025-1032
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relationships between length and weight of freshwater macroinvertebrates in Japan. (2008)
  • 著者名/発表者名: Miyasaka H., Genkai-Kato M., Miyaka Y., Kishi D., Katano I., Doi H., Ohba S. & Kuhara N.
  • 雑誌名: Limnology 9 ページ: 75-80
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photosynthetic property and primary production of phytoplankton in sublittoral sand bank area in the Seto Inland Sea, Japan. (2008)
  • 著者名/発表者名: Genkai-Kato M., and others
  • 雑誌名: Ecological Research 23(In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shift between carnivory and omnivory in stream stonefly predators. (2008)
  • 著者名/発表者名: Miyasaka H. & Genkai-Kato M.
  • 雑誌名: Ecological Research 23(In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seasonal change in the gut clearance rate of three stonefly species in a Japanese stream. (2008)
  • 著者名/発表者名: Miyasaka H. & Genkai-Kato M.
  • 雑誌名: Ecological Research 23(In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bivalve tissue as a carbon and nitrogen isotope baseline indicator in coastal ecosystems. (2008)
  • 著者名/発表者名: Fukumori K., Oi M., Doi H., Takahashi D., Okuda N., Miller T. W., Kuwae M., Miyasaka H., Genkai-Kato M., and others
  • 雑誌名: Estuarine, Coastal and Shelf Science 73(In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Length-weight relationships in six amphibian species of Japan. (2008)
  • 著者名/発表者名: 27. Takahara T., Miyasaka H., Genkai-Kato M. & Kohmatsu Y.
  • 雑誌名: Current Herpetology 27(In press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of phytoplankton community struvture between Lake Baikal and Lake Biwa (2007)
  • 著者名/発表者名: Sekino T., Genkai-Kato M., Kawabata Z., Melnik N.G., Logacheval N.P., Belykh O. I., Obolkina L.A., Bondarenko N.A., Khodzher T.V., Gorbunova L.A., Tanichev A.I., Yoshida T., Kagami M., Gurung T.B., Urabe J., Higashi M. & Nakanishi M.
  • 雑誌名: Limnology 8 ページ: 227-232
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seasonal change in the gastric evacuation rate of rainbow trout feeding on natural prey (2007)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi Y., Miyasaka H., Genkai-Kato M., Taniguchi Y. & Nakano S
  • 雑誌名: Journal of Fish Biology 71 ページ: 1873-1878
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regime shifts in ecosystems (2007)
  • 著者名/発表者名: Genkai-Kato M.
  • 雑誌名: Kasen 63(5) ページ: 63-65
• [雑誌論文] Length-weight relationships of four predatory stonefly species in Japan (2007)
  • 著者名/発表者名: Genkai-Kato M. & Miyashita H
  • 雑誌名: Lomnology 8 ページ: 171-174
  • 査読あり
• [雑誌論文] Length-weigth relationships of two varunid crab species, Helice tridence and Chasmagnathus convexus, in Japan (2007)
  • 著者名/発表者名: Miyasaka H., Genkai-Kato M., Goda Y., & Omori K.
  • 雑誌名: Lomnoligy 8 ページ: 81-83
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatial distribution of organic and sulfur geochemical parameters of oxic anoxic surface sediment in Beppu Bay in southwest Japan (2007)
  • 著者名/発表者名: Kuwae M., Yamaguchi H., Tsugeki N.K., Miyasaka H., Fukumori K., Ikehara M., Genkai-Kato M., Omori K., Sugimoto T., Ishida S. & Takeoka H
  • 雑誌名: Estuarine, Coastal and Shelf Science 72 ページ: 348-358
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regime shifts : catastrophic responses of ecosystem to human impacts (2007)
  • 著者名/発表者名: Genkai-Kato M.
  • 雑誌名: Ecological Research 22 ページ: 214-219
  • 査読あり
• [雑誌論文] Macrophyte refuges, prey behaviour and trophic interactions : consequences for lake water clarity (2007)
  • 著者名/発表者名: Genkai-Kato M
  • 雑誌名: Ecology Letters 10 ページ: 105-114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Macrophyte refuges, prey behaviour and trophic interactions: consequences for lake water clarity. (2007)
  • 著者名/発表者名: Genkai-Kato M.
  • 雑誌名: Ecology Letters 10 ページ: 105-114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regime shifts: catastrophic responses of ecosystem to human impacts. (2007)
  • 著者名/発表者名: Genkai-Kato M.
  • 雑誌名: Ecological Research 22 ページ: 214-219
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatial distribution of organic and sulfur geochemical parameters of oxic to anoxic surface sediments in Beppu Bay in southwest Japan. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kuwae M., Yamaguchi H., Tsugeki N. K., Miyasaka H., Fukumori K., Ikehara M., Genkai-Kato M., and others
  • 雑誌名: Estuarine, Coastal and Shelf Science 72 ページ: 348-358
  • 査読あり
• [雑誌論文] Length-weight relationships of two varunid crab species, Helice tridence and Chasmagnathus convexus, in Japan. (2007)
  • 著者名/発表者名: Miyasaka H., Genkai-Kato M., Goda Y. & Omori K.
  • 雑誌名: Limnology 8 ページ: 81-83
  • 査読あり
• [雑誌論文] Length-weight relationships of four predatory stonefly species in Japan. (2007)
  • 著者名/発表者名: Genkai-Kato M. & Miyasaka H.
  • 雑誌名: Limnology 8 ページ: 171-174
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seasonal change in the gastric evacuation rate of rainbow trout feeding on natural prey. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi Y., Miyasaka H., Genkai-Kato M., Taniguchi Y. & Nakano S.
  • 雑誌名: Journal of Fish Biology 71 ページ: 1873-1878
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of phytoplankton size distribution in lake ecosystems revealed by a comparison of whole plankton community structure between Lake Baikal and Lake Biwa. (2007)
  • 著者名/発表者名: Sekino T., Genkai-Kato M., and others
  • 雑誌名: Limnology 8 ページ: 227-232
  • 査読あり
• [雑誌論文] Macrophyte refuges, prey behaviour and trophic interactions : consequences for lake water clarity. (2007)
  • 著者名/発表者名: Genkai-Kato, M.
  • 雑誌名: Ecology Letters 10 ページ: 105-114
• [雑誌論文] Feeding ecology of two planktonic sculpins, Comephorus baicalensis and Comephorus dybowskii(Comephoridae), in Lake Baikal (2006)
  • 著者名/発表者名: Miyasaka H., Dzyuba Y.V., Genkai-Kato M., Ito S., Kohzu A., Anoshko P.N., Khanayev I.V., Shubenkov S.G., Melnik N.G., Timoshkin O.A. & Wada E
  • 雑誌名: Ichthyological Research 53 ページ: 419-422
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sand banks contribute to the production of coastal waters by making a habitat for benthic microalgae in the sublittoral zone : food web analyses in Aki-Nada using stable isotopes (2006)
  • 著者名/発表者名: Yoshino K., Miyasaka H., Kawamura Y., Genkai-Kato M., Okuda N., Hayami Y., Ito S/. Fukumori K., Sekiguchi T., Ohnishi H., Ohmori K. & Takeoka H
  • 雑誌名: Plankton and Benthos Research 1(3) ページ: 155-163
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sand banks contribute to the production of coastal waters by making a habitat for benthic microalgae in the sublittoral zone : food web analyses in Aki-Nada using stable isotopes. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yoshino, K. et al.
  • 雑誌名: Plankton and Benthos Research 1(3) ページ: 155-163
• [雑誌論文] Feeding ecology of two planktonic sculpins, Comephorus baicalensis and Comephorus dybowskii (Comephoridae), in Lake Baikal. (2006)
  • 著者名/発表者名: Miyasaka, H. et al.
  • 雑誌名: Ichthyological Research 53 ページ: 419-422
• [雑誌論文] Regime shifts : catastrophic responses of ecosystem to human impacts.
  • 著者名/発表者名: Genkai-Kato, M.
  • 雑誌名: Ecological Research (印刷中)
• [雑誌論文] Spatial distribution of organic and sulfur geochemical parameters of oxic to anoxic surface sediments in Beppu Bay in southwest Japan.
  • 著者名/発表者名: Kuwae, M. et al.
  • 雑誌名: Estuarine, Coastal and Shelf Science (印刷中)
• [雑誌論文] Length-weight relationships of two varunid crab species, Helice tridence and Chasmagnathus convexus, in Japan.
  • 著者名/発表者名: Miyasaka, H. et al.
  • 雑誌名: Limnology (印刷中)
• [学会発表] 沿岸域にある好漁場における植物プランクトンの光合成特性と一次生産 (2009)
  • 著者名/発表者名: 加藤元海
  • 学会等名: 日本生態学会
  • 発表場所: 岩手県立大学
  • 年月日: 2009-03-18
• [学会発表] 沿岸域にある好漁港における植物プランクトンの光合成特性と一次生産 (2009)
  • 著者名/発表者名: 加藤元海
  • 学会等名: 日本生態学会
  • 発表場所: 岩手県立大学
• [学会発表] 河川底生動物の雑食性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 加藤元海
  • 学会等名: 日本陸水学会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2008-10-13
• [学会発表] Macrophyte refuges, prey behavior, and trophic interactions : Cosequences for lake water clarity (2008)
  • 著者名/発表者名: Genkai-Kato M.
  • 学会等名: Ecological Society of America
  • 発表場所: Midwest Airlines Center, Milwaukee, Wisconsin, USA
  • 年月日: 2008-08-06
• [学会発表] 湖沼の規模、食物網構造、動物の適応行動とレジームシフト (2008)
  • 著者名/発表者名: 加藤元海
  • 学会等名: 日本生態学会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2008-03-15
• [学会発表] Macrophyte refges, prey behavior, and trophic interactions : Consequences for lake water clarity (2008)
  • 著者名/発表者名: Genkai-Kato M
  • 学会等名: アメリカ生態学会(ESA)
  • 発表場所: ミルウォーキー(米国ウィスコン州)
• [学会発表] 湖沼の規模、植物網構造、動物の適応行動とレジームシフト (2008)
  • 著者名/発表者名: 加藤元海
  • 学会等名: 日本生態学会
  • 発表場所: 福岡国際会議場
• [学会発表] Eutrophication of lakes in relation to lake morphometry water temperature, and macrophytes (2007)
  • 著者名/発表者名: Genkai-Kato M
  • 学会等名: 日米合同数理生物学大会
  • 発表場所: サンノゼ(アメリカ合衆国)
• [学会発表] Eutrophication of lakes in relation to lake morphometry, water temperature, and macrophytes. (2007)
  • 著者名/発表者名: Genkai-Kato M.
  • 学会等名: The Joint Annual Meetings of the Society for Mathematical Biology and the Japanese Society for Mathematical Biology
  • 発表場所: Fairmont Hotel, San Jose, California, USA
• [学会発表] 湖沼形態・水温・沿岸帯植物を考慮した不連続な富栄養化の予測 (2006)
  • 著者名/発表者名: 加藤元海
  • 学会等名: 日本陸水学会
  • 発表場所: 愛媛大学
• [図書] 川の百科事典, (用語を分担執筆) (2009)
  • 著者名/発表者名: 高橋裕, (編集)
  • 出版者: 丸善
• [図書] 流域環境学 : 流域ガバナンスの理論と実践, (分担執筆、第2部2章4節、マクロスケール : 琵琶湖のレジームシフトの可能性) (2009)
  • 著者名/発表者名: 和田英太郎, (監修), 谷内茂雄・脇田健一・原雄一・中野孝教・陀安一郎・田中拓弥編集)
  • 出版者: 京都大学出版会
• [図書] Chemical Pollution and Enviromental Changes, (Vital statistics of three omnivorous stonefy species in a central Japanese stream. In Tanabe S., Takeo H., Isobe T. & Nishibe Y.(Eds.)) (2007)
  • 著者名/発表者名: Genkai-Kato M. & Miyasaka H
  • 出版者: Universal Academy Press, Tokyo
• [図書] Chemical Pollution and Enviromental Changes, (Prey preference of three predatory stonefly species under a low-activity condition. In Tanabe S., Takeoka H., Isobe T. & Nishibe Y.(Eds.)) (2007)
  • 著者名/発表者名: Miyasaki H. & Genkai-Kato M
  • 出版者: Universal Academy Press, Tokyo
• [図書] Chemical Pollution and Enviromental Changes, (Accuuracy assessment fpr chlorphyll a measurements in the gut of stream stonefly nymphs. In Tanabe S., Takeoka H., Isobe T. & Nishibe Y.(Eds.)) (2007)
  • 著者名/発表者名: Miyasaka H. & Genkai-Kato M
  • 出版者: Universal Academy Press, Tokyo
• [図書] Chemical Pollution and Enviromental Changes, (Food web abalyses in Aki-Nada using stable isotopes : ecological significance of sand banks in coastal waters. In Tanabe S., Takeoka H., Isobe T. & Nishibe Y. (Eds.)) (2007)
  • 著者名/発表者名: Yoshino K., Miyasaka H., Kawamura Y., Genkai-Kato M., Ohmori K. & Takeoka H
  • 出版者: Universal Academy Press, Tokyo