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気候変動に伴う河川魚類の分布・生物量変動予測

研究課題

研究課題/領域番号 19K12416
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分64040:自然共生システム関連
研究機関福岡工業大学

研究代表者

乾 隆帝  福岡工業大学, 社会環境学部, 准教授 (20723844)

研究分担者 赤松 良久  山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (30448584)
栗田 喜久  九州大学, 農学研究院, 准教授 (40725058)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード環境DNA / 河川水温 / 地球温暖化 / 魚類 / GIS / 分布予測 / 定量メタバーコーディング / 冷水性魚類
研究開始時の研究の概要

本研究では,河川に生息する魚類を対象とし,河川水温が上昇することによって分布域が拡大および縮小することが予想される種をモデル生物に,環境DNA分析によって得られた広域・高頻度の魚類の分布・生物量データ,設置型水温ロガーによって得られた水温の連続モニタリングデータ,および数値地図システム(GIS)によって算出した地形・水文学的データを用いて,河川水温変動が,各種の分布・生物量に与える影響を予測することを目的とする.

研究成果の概要

環境DNA分析と水温データを用いた魚類の分布予測モデルを作成し,温暖化に伴う河川水温上昇が,各種魚類の分布・生物量に与える影響を予測すること試みた.
アマゴについては,定量PCR分析の結果と水温データを用いた分布予測モデルを作成した結果,佐波川,小瀬川ともに1℃上昇で生息地が50%前後に, 3℃上昇で10%以下になることが明らかになった.
江の川および太田川において全種を対象に定量メタバーコーディング分析をおこなった結果,アブラボテやオイカワのように温暖化に伴い分布域および生物量が増加すると予想される種,イワナ属やタカハヤのように減少すると予想される種が存在することが明らかになった

研究成果の学術的意義や社会的意義

河川水温は,河川生態系の生物群集構造や,生物生産力を左右する重要な要素であるが,今後の気候変動に伴う河川水温の変化が河川生態系に与える影響についての詳細は明らかになっているとは言いづらいのが現状である.よって本研究,河川水温変動が,魚類各種の分布・生物量に与える影響を予測することを目的に研究をおこなった.環境DNA分析の結果および現状の水温データを用いた分布予測モデルを作成した結果,今後の水温上昇に伴い,分布域や生物量が増加すると予想される種,あまり変わらないと予想される種,減少すると予想される種の存在が明らかになり,中国地方の河川魚類群集は大幅に変化する可能性が示された.

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Spatiotemporal Changes of the Environmental DNA Concentrations of Amphidromous Fish Plecoglossus altivelis altivelis in the Spawning Grounds in the Takatsu River, Western Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Inui Ryutei、Akamatsu Yoshihisa、Kono Takanori、Saito Minoru、Miyazono Seiji、Nakao Ryohei
    • 雑誌名

      Frontiers in Ecology and Evolution

      巻: 9

    • DOI

      10.3389/fevo.2021.622149

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Estimation of biodiversity metrics by environmental DNA metabarcoding compared with visual and capture surveys of river fish communities2021

    • 著者名/発表者名
      Doi Hideyuki、Inui Ryutei、Matsuoka Shunsuke、Akamatsu Yoshihisa、Goto Masuji、Kono Takanori
    • 雑誌名

      Freshwater Biology

      巻: ‐ 号: 7 ページ: 1257-1266

    • DOI

      10.1111/fwb.13714

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 異なる粒子保持径のガラスフィルターから得られた魚類の環境DNAメタバーコーディングと採集調査の比較2020

    • 著者名/発表者名
      乾 隆帝、中尾遼平、宮園誠二、齋藤 稔、赤松良久、河野誉仁、小林勘太
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 76

    • NAID

      130008122559

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 環境DNA分析を用いた高知県四万十川と島根県高津川のアユの降下・産卵期の比較~河川水温との関係性を中心に2020

    • 著者名/発表者名
      乾 隆帝・赤松 良久・岡田 将治・河野 誉仁・中尾 遼平
    • 雑誌名

      河川技術論文集

      巻: 26

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 環境DNAを用いた佐波川および小瀬川における河川水温変化に伴うアマゴ分布域の変化予測2019

    • 著者名/発表者名
      乾 隆帝,河野誉仁,赤松良久,栗田喜久,後藤益滋
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 75

    • NAID

      130007940184

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 流域網羅的な水温連続観測および環境DNA調査に基づく魚類の好適水温に関する基礎的検討2021

    • 著者名/発表者名
      小林勘太,赤松良久,乾隆帝,中尾遼平,齋藤稔,宮園誠二
    • 学会等名
      応用生態工学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 気候変動に対する流域におけるアユ分布域の応答予測~中国地方の一級河川を対象として~2021

    • 著者名/発表者名
      小林勘太,宮園誠二,乾 隆帝,中尾遼平,赤松良久
    • 学会等名
      環境DNA学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 異なる粒子保持径のガラスフィルターから得られた魚類の環境DNAメタバーコーディングと採集調査の比較2020

    • 著者名/発表者名
      乾 隆帝、中尾遼平、宮園誠二、齋藤 稔、赤松良久、河野誉仁、小林勘太
    • 学会等名
      第65回水工学講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 環境DNAを用いた佐波川および小瀬川における河川水温変化に伴うアマゴ分布域の変化予測2019

    • 著者名/発表者名
      乾 隆帝,河野誉仁,赤松良久,栗田喜久,後藤益滋
    • 学会等名
      第64回水工学講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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