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湧水・非湧水河川の相互作用が生みだす動物群集動態と多様性維持機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23K26934
補助金の研究課題番号 23H02241 (2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2023)
応募区分一般
審査区分 小区分39060:生物資源保全学関連
小区分39070:ランドスケープ科学関連
合同審査対象区分:小区分39060:生物資源保全学関連、小区分39070:ランドスケープ科学関連
研究機関国立研究開発法人国立環境研究所

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)

研究分担者 小泉 逸郎  北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (50572799)
福島 慶太郎  福島大学, 食農学類, 准教授 (60549426)
岩崎 健太  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (70723047)
根岸 淳二郎  北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (90423029)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2025年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2024年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2023年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
キーワード河川生態系 / 種間相互作用 / 河川地形 / 地下水 / 湧水 / 底生無脊椎動物 / 魚類 / 群集 / 食物網 / 捕食―被食関係 / 栄養補償
研究開始時の研究の概要

地球上に遍く存在する湧水支川は、水質・水温・流量の点で非湧水河川とは異なった独特な生息環境を形成しており、特異な無脊椎動物群集と魚類の一時的な避難場所や産卵場所をもたらしている。そのため、湧水支川では、恒常的・一時的にそれを利用する動物が交錯することで湧水・非湧水河川の相互作用を生みだしている。本研究では、湧水・非湧水河川の相互作用に着目し、湧水支川への魚類の移入が無脊椎動物群集に与える正と負の影響と、湧水・非湧水河川間の移動が魚類の個体群の存続性と種多様性に与える影響を解明する。以上より、湧水・非湧水河川の相互作用が河川ネットワークにおける動物群集動態と生物多様性維持機構に果たす役割を示す。

研究実績の概要

湧水支川・非湧水河川の組み合わせのなかで、(1)「避難場所」として魚類が湧水支川に移入したとき、捕食等により無脊椎動物群集の単純化やバイオマスの減少が起こるかどうか、(2)「産卵場所」として魚類が湧水支川に移入したとき、卵や死体が無脊椎動物等に消費されるかどうか、(3)湧水支川への連結性が高いとき、魚類の個体群の存続性や種多様性が高いかどうかを検証するための調査を始動させた。
(1)では、魚類の避難行動が卓越すると考えられる夏・冬期を含めて底生無脊椎動物群集の構造・バイオマスの季節変化を定量的に追跡するための調査を開始した。(2)では、秋の産卵期を含めて上記野外調査と並行して炭素・窒素安定同位体比を測定するための試料採集を進めた。(3)では、関連するデータの収集と解析に着手した。これらの調査で収集された試料およびデータの処理を進めることによりそれぞれの仮説を検証するためのデータセットを得ることができる。湧水・非湧水河川で対照的に異なる物理・化学環境を把握するために、流量・温度・水質等についても観測・分析を進めている。以上の野外調査では、湧水・非湧水環境の相互作用に関わる一般性の高い知見を得るために、複数の調査地を対象として上述の調査項目について相補的に調査・観測を進めている。研究開始年度であるため、試料・データの収集が主要な研究目的ではあったものの、本研究に関連した論文発表や講演発表も本年度内に実施することができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初計画に合わせて野外調査を進めることができ、着実に試料およびデータが蓄積している。また、本研究の開始をきっかけに河川生態系における湧水環境の多様性ついて議論が展開し、既存知見の整理が進みつつある。広域データに関する収集・解析も予定通り進んでいる。

今後の研究の推進方策

季節的な野外調査を継続するとともに試料の処理・分析を進めることで仮説検証に必要なデータセットを構築する。また、既存知見の整理によって総説の作成も進める予定である。引き続き、学際的視点を重視しつつ非生物・生物的プロセスの統合をめざし、河川生態系に普遍的にみられる湧水・非湧水環境における生物間相互作用の解明を進める。

報告書

(1件)
  • 2023 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] French Natl Res Inst Sustain Dev(フランス)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [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
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Ecosystem functions of spring-fed habitats in heterogeneous river environments2024

    • 著者名/発表者名
      Masaru Sakai
    • 学会等名
      第71回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 洪水と猛暑への生態系応答からの学び2024

    • 著者名/発表者名
      根岸淳二郎
    • 学会等名
      グリーンインフラ・ネットワーク・ジャパン「流域治水とネイチャーポジティブ」
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] Springs of the World: Distribution, Ecology, and Conservation Status (L. E. Stevens, editor)2023

    • 著者名/発表者名
      Masaru Sakai、Risa S. Naito、David Bauman
    • 総ページ数
      216
    • 出版者
      Springs Stewardship Institute
    • ISBN
      9780578963334
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2023-04-18   更新日: 2024-12-25  

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