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環境DNAを用いた生態環境多様性指数の河川魚類生息場評価指標としての普遍性の検証

研究課題

研究課題/領域番号 20K04750
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22060:土木環境システム関連
研究機関山口大学

研究代表者

関根 雅彦  山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (30163108)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード生態環境多様性指数EED / 河川魚類生息場評価 / 環境DNA / 生態環境多様性指数
研究開始時の研究の概要

申請者は河川魚類生息場の簡易評価指標として、魚種数と正の相関を持つ生態環境多様性指数(EED)を提案した。原理的に本手法は大河川や、生息魚種が異なる山口県外の河川でも適用できると申請者は考えているが、明確な理論の裏付けのある指標ではないため実証的に適用性を示していく必要がある。ところが大河川や他府県の河川では物理的・制度的制約のため全魚種採捕調査を行うことが容易ではなく、現状では山口県内の中小河川でのみ適用可能性が実証されているに過ぎない。一方、近年採水のみで生物を検出できるとする環境DNAが注目を集めている。本研究では、環境DNAを援用し、大河川や県外河川でのEEDの適用性を検証する。

研究成果の概要

大河川でEEDが魚種数と正の相関があることを実証的に示すことが目的である。qMiFish法による環境DNAの河川流下中の濃度変化調査より、環境DNAの河川における減少速度係数として3.55[hr^-1]が得られた。この値は既知のDNAの分解速度より2桁以上大きく、河川で沈降・吸着・被食などの効果が卓越していることが示唆された。この値は既存の多くの環境DNA流下距離の報告と矛盾しない。この結果を用い、山口県外の大河川で環境DNAとEEDの関係を調査し、流域規模や土地利用が似通った地点間では環境DNAとEEDの間におおむね正の相関が見られ、EEDが山口県外の大河川でも適用できることが支持された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

EEDは既存の多くの河川生息場評価手法とは異なり、魚類についての知識や情報がなくとも流速、水深、底質、植生などの物理環境のみを用いることで、安価に精度よく山口県の小河川の魚種数の多寡を評価できることが実証されている。またEEDを流況シミュレーションと組み合わせて河川改修の魚類への影響を予測するソフトウェアDHABSIMが開発されている。この方法が山口県外河川や大河川でも適用できることが実証されることで、容易に多くの河川改修事業の生息場評価を実施することが可能となり、実効性ある多自然川づくりが実施されるようになると期待される。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 環境DNAの河川横断面での分布と流下に伴う減少速度の検討2022

    • 著者名/発表者名
      関根 雅彦, 加藤 琢己, 中尾 遼平, 赤松 良久
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 78 号: 7 ページ: III_401-III_408

    • DOI

      10.2208/jscejer.78.7_III_401

    • ISSN
      2185-6648
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Applicability assessment of river fish habitat evaluation software DHABSIM to large rivers using environmental DNA2023

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Sekine, Ryohei Nakao, Yoshihisa Akamatsu
    • 学会等名
      The international Society for ECOLOGICAL MODELLING GLOBAL CONFERENCE 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 中小河川で有効性が立証された生態環境多様性指数の大河川への適用可能性の検証2021

    • 著者名/発表者名
      加藤琢己,関根雅彦,村上俊弥
    • 学会等名
      土木学会中国史部第73回研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 中小河川で有効性が立証された生態環境多様性指数の大河川への適用可能性の検証2021

    • 著者名/発表者名
      加藤琢己、関根雅彦、村上俊弥
    • 学会等名
      土木学会中国支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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