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河川と水辺環境保全のための地下生物指標による生態系健全度・回復力評価

研究課題

研究課題/領域番号 18H03408
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分64040:自然共生システム関連
研究機関北海道大学

研究代表者

根岸 淳二郎  北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (90423029)

研究分担者 東城 幸治  信州大学, 学術研究院理学系, 教授 (30377618)
宇野 裕美  京都大学, 生態学研究センター, 特定准教授 (30803499)
川西 亮太  北海道大学, 地球環境科学研究院, 特任助教 (50609279)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2018年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワード河川 / 環境評価手法 / 地下 / 指標種 / 物質循環 / 食物網 / 間隙 / 水生昆虫 / 移動分散 / 洪水攪乱 / 河川生態系 / 地下域 / 羽化昆虫 / 河川管理 / 地下水 / 遺伝子解析 / 水域生態系 / 飽和河床間隙域 / 水辺 / 間隙域 / 環境保全
研究成果の概要

河川地下の飽和間隙水域(間隙域)が河川・河畔生態系の食物網にエネルギーを供給する機能を解明することを目的とし、次の主に4つの成果を得た.間隙性水生昆虫を特定し、その他無脊椎動物を含む間隙域食物網を可視化した.特定した間隙性昆虫の定量化によりその羽化成虫の移動を介して河畔消費者へ供給される物質量を推定した.間隙性生物の洪水および栄養塩付加への応答を明らかにした.間隙性水生昆虫を用いた河川健全性評価手法の提案を行った.総じて、相対的に容易に捕獲・計測が可能である羽化成虫に着目して、河川と水辺環境保全のための地下生物指標による生態系健全度・回復力評価の技術および概念基盤を示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

河川生態学の新規知見および生態系管理への実用性の観点で3つの重要な成果を挙げた.第一に、間隙域生態系の構造と機能を河畔域と物質循環の観点から有機的に結びつけた.河川を飽和間隙水域まで総体として包括的に環境評価する重要性が示唆された.第二に、河床間隙域の食物網を詳細に可視化し、陸域から地下域に連結した食物網構造を明らかにした.最後に、管理に実践的な評価方法を創造した.間隙域も含めた環境評価の最大の障壁は、間隙域調査・測定・観察が物理的に極めて困難な点である.そのブレークスルーとして、相対的に容易に捕獲・計測が可能である羽化成虫に着目して、間接的に地下域の環境評価をする手法を提案した.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 6件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Estimates of resource transfer via winged adult insects from the hyporheic zone in a gravel‐bed river2021

    • 著者名/発表者名
      Rahman Mirza A. T. M. Tanvir、Negishi Junjiro N.、Akasaka Takumi、Nakamura Futoshi
    • 雑誌名

      Ecology and Evolution

      巻: - 号: 9 ページ: 4656-4669

    • DOI

      10.1002/ece3.7366

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Additive effects of sediment and nutrient on leaf litter decomposition and macro-invertebrates in hyporheic zone2021

    • 著者名/発表者名
      Md. Khorshed Alam, Junjiro N. Negishi, Pongpet Pongsivapai, Shohei Yamashita, Tomohiro Nakagawa
    • 雑誌名

      Water

      巻: -

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Lateral and longitudinal flight dispersals of a stonefly, Alloperla ishikariana (Plecoptera, Chloroperlidae), from the hyporheic zone in a gravel-bed river in Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Mirza A.T.M. Tanvir Rahman, Junjiro N. Negishi, Md. Khorshed Alam, Gao Yiyang, Janine Rodulfo Tolod, and Pongpet Pongsivapai
    • 雑誌名

      Limnologica

      巻: -

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Stable isotope ratios of emergent adult aquatic insects can be used as indicators of water pollution in the hyporheic food web2020

    • 著者名/発表者名
      Alam Md. Khorshed、Negishi Junjiro N.、Rahman Mirza A.T.M. Tanvir、Rodulfo Tolod Janine
    • 雑誌名

      Ecological Indicators

      巻: 118 ページ: 106738-106738

    • DOI

      10.1016/j.ecolind.2020.106738

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Coupled benthic-hyporheic responses of macroinvertebrates to surface water pollution in a gravel-bed river2019

    • 著者名/発表者名
      Negishi Junjiro, Hibino Aiko, Miura Kazuki, Watanabe Nozomi, Toyoda Kazuhiro
    • 雑誌名

      Freshwater science

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] High resilience of aquatic community to a 100-year flood in a gravel-bed river2019

    • 著者名/発表者名
      Negishi Junjiro, Terui Akira, Nessa Badrun, Miura Kazuki, Oiso Takeaki, Sumitomo Keizo, Kyuka Tomoko, Yonemoto Mitsuaki, Nakamura Futoshi
    • 雑誌名

      landscape and ecological engineering

      巻: 15 号: 2 ページ: 143-154

    • DOI

      10.1007/s11355-019-00373-y

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 河畔林内部を飛翔する水生昆虫成虫の空間分布2020

    • 著者名/発表者名
      中川智裕,根岸淳二郎,中村太士,Pongsivapai Pongpet,Alam・MD・Khorshed,山下祥平,Wu Junyi
    • 学会等名
      応用生態工学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Influence of multiple stressors on the hyporheic organic matter decomposition and macro-invertebrates in a gravel-bed river2020

    • 著者名/発表者名
      ALAM MD KHORSHED,Junjiro N. Negishi,Pongsivapai Pongpet,Tomohiro Nakagawa,Shohei Yamashita
    • 学会等名
      応用生態工学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of lateral and longitudinal flight dispersal distances of an amphibiotic stonefly, Alloperla ishikariana, from the hyporheic zone in a gravel-bed river2020

    • 著者名/発表者名
      Mirza ATM Tanvir Rahman,Junjiro N. Negishi,Md. Khorshed Alam,Gao Yiyang,Janine Rodulfo Tolod,Pongpet Pongsivapai
    • 学会等名
      応用生態工学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of aquatic resources derived from the hyporheic zone via amphibiotic insects in a gravel-bed river2020

    • 著者名/発表者名
      Mirza A.T.M Tanvir Rahman,Junjiro N. Negishi,Takumi Akasaka,Futoshi Nakamura
    • 学会等名
      British Ecological Society annual meeting
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] イシカリミドリカワゲラ(Alloperla ishikariana)成虫の河川横断方向における 分布2019

    • 著者名/発表者名
      中川智裕、根岸淳二郎、中村太士
    • 学会等名
      応用生態工学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A linkage between the underground and the land: Dispersal of hyporheos from a gravel bed river2018

    • 著者名/発表者名
      Rahman Mirza ATM tanvir, Negishi Junjiro, Alam Md. Khorshed, Gao Yiyang, Tolod Janine, Pongsivapai Pogpet
    • 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] Adult aquatic insects as sentinels of pollution effects on hyporheic food web2018

    • 著者名/発表者名
      Alam Md. Khorshed, Negishi Junjiro, Rahmane Mirza A T M Tanvir, Gao Yiyang, Tolod Janine
    • 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] Flood levees as habitat: a potential for green design2018

    • 著者名/発表者名
      Negishi Junjiro
    • 学会等名
      2018 ICLEE 9th Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] GROUNDWATER-SURFACE WATER INTERACTIONS IN HUMAN‐ALTERED LANDSCAPES2018

    • 著者名/発表者名
      Negishi Junjiro
    • 学会等名
      2nd Philippine Symposium on Freshwater Biodiversity and Ecosystems
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Advances in Understanding Landscape Influences on Freshwater Habitats and Biological Assemblages2019

    • 著者名/発表者名
      Junjiro N. Negishi (edited by Robert M. Hughes et al.)
    • 総ページ数
      523
    • 出版者
      American Fisheries Society
    • ISBN
      9781934874561
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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