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湧水河川が河川ネットワークの生物多様性に果たす役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K20491
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分64040:自然共生システム関連
研究機関国立研究開発法人国立環境研究所 (2020-2022)
中央大学 (2019)

研究代表者

境 優  国立研究開発法人国立環境研究所, 福島地域協働研究拠点, 主任研究員 (10636343)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
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: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード湧水 / 河川生態系 / 生物多様性 / 流況 / 底生無脊椎動物 / 魚類 / 水温 / 河川ネットワーク / 地下水 / 避難場所
研究開始時の研究の概要

地下水が湧き出てつくられる湧水河川は、水質・水温・流量などの点で非湧水河川とは異なった環境をもっている。本研究ではまず、湧水河川の特異な環境が希少種を含む独特な生物相をもたらすことを湧水・非湧水河川間の比較により明らかにする。次に、湧水河川の季節を通して安定した水温や流量に着目して、非湧水河川が高温・低温時、または洪水時に、湧水河川が水生生物の避難場所として機能するかどうかを解明する。以上により、独特な生物相を形成することや避難場所を提供することによって、湧水河川が河川生態系の生物多様性に果たす役割を示す。

研究成果の概要

地下水の湧出によって維持される湧水河川は、流況・水温の点で非湧水河川とは異なった独特な生息環境を成立させている。湧水河川の安定的な水温は、冷水性の無脊椎動物の生息地や夏・冬期の温度ストレスを魚類が回避するための避難場所を提供していた。また、湧水河川の安定的な流況は、洪水に伴う河床攪乱を減じ、掘潜型のデトリタス食者の優占を招いていた。さらに、高バイオマスに生息するこれらの無脊椎動物は、魚類の餌資源として機能していた。以上より、湧水河川の特異的な生息環境と生物群集は、河川ネットワークの生物多様性に寄与していることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

地球上の生態系のうち、淡水生態系は最も生物多様性の劣化が著しい生態系の1つである。清澄な水をもたらす湧水は、その利水上の価値から開発を免れた場所も多い。本研究では、利水だけでなく生物多様性保全上の湧水河川の意義に着目し、湧水河川内から河川ネットワークまでのスケールで湧水河川の生態系機能を明らかにすることができた。本成果で得られた科学的知見は、湧水河川で利水と生物多様性保全を両立させる際に今後活用できるものと考えられた。また、本研究により湧水河川を恒常的・一時的に利用する動物の相互作用の一端を明らかにできたことから、今後はこのような相互作用が生みだす動物群集動態への研究の発展が期待される。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [国際共同研究] University of Oxford(英国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Oxford(英国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Oxford(英国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Intraspecific variation in advertisement call characteristics and acoustic strategies among male forest green tree frogs2023

    • 著者名/発表者名
      Itakura Nobunosuke、Sakai Masaru、Sato Ryohei、Nishihara Shogo、Yoshida Takehito、Washitani Izumi
    • 雑誌名

      Population Ecology

      巻: 65 号: 4 ページ: 266-274

    • DOI

      10.1002/1438-390x.12153

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Real‐Time Monitoring and Postprocessing of Thermal Infrared Video Images for Sampling and Mapping Groundwater Discharge2023

    • 著者名/発表者名
      Iwasaki Kenta、Fukushima Keitaro、Nagasaka Yu、Ishiyama Nobuo、Sakai Masaru、Nagasaka Akiko
    • 雑誌名

      Water Resources Research

      巻: 59 号: 4

    • DOI

      10.1029/2022wr033630

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Catchment-scale deer exclusion changes longitudinal patterns of macroinvertebrate communities through soil runoff mitigation2023

    • 著者名/発表者名
      Sakai Masaru
    • 雑誌名

      Ecological Engineering

      巻: 190 ページ: 106932-106932

    • DOI

      10.1016/j.ecoleng.2023.106932

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ecosystem Functions of a Spring-Fed Tributary in Providing Foraging Habitat and Thermal Refuge for Juvenile Masu Salmon2023

    • 著者名/発表者名
      Sakai Masaru、Hoshi Gosuke、Wakiya Ryoshiro
    • 雑誌名

      Ichthyology & Herpetology

      巻: 111 号: 1 ページ: 44-53

    • DOI

      10.1643/i2022050

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unique habitat and macroinvertebrate assemblage structures in spring-fed stream: a comparison among clastic lowland tributaries and mainstreams in northern Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Sakai Masaru、Iwabuchi Katsuya、Bauman David
    • 雑誌名

      Community Ecology

      巻: 22 号: 2 ページ: 193-202

    • DOI

      10.1007/s42974-021-00048-5

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Flood-induced interspecific interactions in spring-fed tributary as an ecosystem function of heterogeneous river networks2021

    • 著者名/発表者名
      Sakai Masaru、Wakiya Ryoshiro、Hoshi Gosuke
    • 雑誌名

      Landscape and Ecological Engineering

      巻: 17 号: 4 ページ: 555-561

    • DOI

      10.1007/s11355-021-00465-8

    • NAID

      40022712776

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spring-fed streams as flow refugia: Changes in fish assemblages after a rainfall event2020

    • 著者名/発表者名
      Masaru Sakai, Ryoshiro Wakiya, Gosuke Hoshi
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2020.04.26.062968

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 熱赤外動画とGPSを用いた源流域河道沿いの湧水マッピング2022

    • 著者名/発表者名
      岩崎健太・福島慶太郎・長坂有・長坂晶子・石山信雄・境 優
    • 学会等名
      第133回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 湧水支流と周辺の非湧水河川におけるヤマメの生息密度と胃内容物の季節変動2021

    • 著者名/発表者名
      境  優, 星 剛介, 脇谷量子郎
    • 学会等名
      第68回日本生態学会大会(ポスター)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 特異な生息環境・避難場所としての湧水河川の生態系機能2020

    • 著者名/発表者名
      境  優, 岩渕克哉, 星 剛介, 脇谷量子郎, 鷲谷いづみ
    • 学会等名
      第67回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 湧水河川の生態系機能:特異な生息環境・避難場所2020

    • 著者名/発表者名
      境  優
    • 学会等名
      東京農工大学流域水文・生態系管理学研究室スペシャルセミナー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Spring ecosystems in Japan: Knowledge and perspectives in: Springs of the World: Ecology and Conservation Status2023

    • 著者名/発表者名
      Masaru Sakai、Risa S. Naito、David Bauman
    • 出版者
      The Groundwater Project
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] Spring ecosystems in Japan: Knowledge and perspectives In: Springs of the World2022

    • 著者名/発表者名
      Masaru Sakai, Risa S. Naito, David Bauman
    • 出版者
      Springs Stewardship Institute
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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