トップダウン効果とボトムアップ効果の相乗作用が決める生物群集の構造と動態

• 研究課題/領域番号: 26440247
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生態・環境
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 難波 利幸 大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 客員研究員 (30146956)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2014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: 生物群集 / 構造 / 安定性 / ボトムアップ効果 / トップダウン効果 / 食物網 / ギルド内捕食 / 植食者

研究成果の概要

トップダウン効果とボトムアップ効果の相乗作用を解明するために，主に二つの数理モデルを解析した。植食者と２種の植物からなる系では，植食者の極端な嗜好性と系の富栄養化は激しい個体数変動を生むが，排泄物を通した栄養塩の循環によって生じる個体数変動は穏やかであることが明らかになった。共通の被食者を利用する２種の捕食者間に食う食われる関係が生じるギルド内捕食のモデルでは，理論は高生産性環境下で中間捕食者が絶滅することを予測するのに実証研究はそれを支持しない矛盾を解消する三つのモデルを提案し，さらに高次の捕食者のトップダウンの効果も明らかにした。

研究成果

• [国際共同研究] Indian Institute of Technology Kanpur(インド)
• [雑誌論文] Stabilizing effect of intra-specific competition on prey-oredator dynamics with intraguild predation (2018)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Namba, Yasuhiro Takeuchi, Malay Banerjee
  • 雑誌名: Mathematical Modelling of Natural Phenomena 巻: 印刷中 号: 3 ページ: 29-29
  • DOI: 10.1051/mmnp/2018033
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A theoretical study on effects of cultivation management on biological pest control: A spatially explicit model (2016)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Ikegawa, Kotaro Mori, Makiko Ohasa, Ippei Fujita, Takeo Watanabe, Hideo Ezoe, Toshiyuki Namba
  • 雑誌名: Biological Control 巻: 93 ページ: 37-48
  • DOI: 10.1016/j.biocontrol.2015.11.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adaptive defense of pests and switching predation can improve biological control by multiple natural enemie (2015)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Ikegawa, Hideo Ezoe, Toshiyuki Namba
  • 雑誌名: Population Ecology 巻: 57 号: 2 ページ: 381-395
  • DOI: 10.1007/s10144-014-0468-8
  • NAID: 40020539885
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of generalized and specialized adaptive defense by shared prey on intra-guild predation (2015)
  • 著者名/発表者名: Yusuke IKEGAWA, Hideo EZOE, Toshiyuki NAMBA
  • 雑誌名: Journal of Theoretical Biology 巻: 364 ページ: 231-241
  • DOI: 10.1016/j.jtbi.2014.09.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-faceted approaches toward unravelling complex ecological networks (2015)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki NAMBA
  • 雑誌名: Population Ecology 巻: 57 号: 1 ページ: 3-19
  • DOI: 10.1007/s10144-015-0482-5
  • NAID: 120006719696
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] シカの餌植物選好性と栄養塩の循環がシカ－植物系の動態に及ぼす影響 (2018)
  • 著者名/発表者名: 難波利幸, 磯野玲菜, 藤原吉司
  • 学会等名: 日本生態学会第65回大会
• [学会発表] Effects of nutrient recycling on deer-plants dynamics (2017)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Namba, Rena Isono, Yoshiji Fujiwara
  • 学会等名: The International Society for Ecological Modelling Global Conference 2017
  • 国際学会
• [学会発表] 多様な群集は外来種の侵入に抵抗性が高いか？ (2017)
  • 著者名/発表者名: 難波利幸
  • 学会等名: 第27回日本数理生物学会年会
• [学会発表] On indirect interactions, community dynamics and ecosystem functions (2017)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Namba
  • 学会等名: From biodiversity to sustainability: Key challenges of theoretical ecology A theoretical ecology workshop
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Effects of herbivory and nutrient recycling on structure and dynamics of plant communities (2016)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Namba
  • 学会等名: 研究集会「生物モデルにみられる定性理論～現象理解を目指して～」
  • 発表場所: 東京理科大学，神楽坂キャンパス，東京都
  • 年月日: 2016-09-12
• [学会発表] Coexistence of predators in simple ecological systems of intra-guild predation (2016)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Namba
  • 学会等名: 2016年日本数理生物学会年会
  • 発表場所: 九州大学，伊都キャンパス，椎木講堂，福岡市
  • 年月日: 2016-09-07
• [学会発表] Effects of herbivory and nutrient recycling on plant community structure and dynamics (2016)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Namba, Rena Isono, Yoshiji Fujiwara, Yusuke Ikegawa
  • 学会等名: Joint meeting of the European Society for Mathematical and Theoretical Biology and the Society for Mathematical Biology
  • 発表場所: The University of Nottingham, University Park, Nottingham, UK
  • 年月日: 2016-07-13
• [学会発表] Persistence of intra-guild predation systems in ecological communities (2016)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Namba
  • 学会等名: The 7th EAFES International Congress
  • 発表場所: Inter-Burgo DAEGU, Daegue, Korea
  • 年月日: 2016-04-20
• [学会発表] Biological pest control in arable fields associated with non-crop habitats (2016)
  • 著者名/発表者名: 池川雄亮, 江副日出夫, 難波利幸
  • 学会等名: 日本昆虫学会第76回大会・第60回日本応用動物昆虫学会大会合同大会
  • 発表場所: 大阪府立大学（大阪府堺市）
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] 栽培管理が生物的防除の効率に与える影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 池川雄亮, 森光太郎, 大朝真喜子, 藤田一平, 渡邊丈夫, 江副日出夫, 難波利幸
  • 学会等名: 日本昆虫学会第76回大会・第60回日本応用動物昆虫学会大会合同大会
  • 発表場所: 大阪府立大学（大阪府堺市）
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] 生物的防除が非農耕地の生物の保全に及ぼす影響の数理モデル (2016)
  • 著者名/発表者名: 池川雄亮, 江副日出夫, 難波利幸
  • 学会等名: 第63回日本生態学会大会
  • 発表場所: 仙台国際センター（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-03-21
• [学会発表] Biological pest control in arable fields associated with non-crop habitats (2015)
  • 著者名/発表者名: 池川雄亮, 江副日出夫, 難波利幸
  • 学会等名: 第31回個体群生態学会大会
  • 発表場所: 滋賀県立大学（滋賀県彦根市）
  • 年月日: 2015-10-11
• [学会発表] Biological pest control in arable fields associated with non-crop habitats (2015)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Ikegawa, Hideo Ezoe, Toshiyuki Namba
  • 学会等名: 2015 Joint Meeting of The 5th China-Japan-Korea Colloquium on Mathematical Biology and The Japanese Society for Mathematical Biology
  • 発表場所: 同志社大学（京都府京都市）
  • 年月日: 2015-08-28
  • 国際学会
• [学会発表] Bifurcation phenomena appearing in a system of intraguild predation and persistence of consumers and (2015)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Namba
  • 学会等名: 2015 Joint Meeting of The 5th China-Japan-Korea Colloquium on Mathematical Biology and The Japanese Society for Mathematical Biology
  • 発表場所: 同志社大学（京都府京都市）
  • 年月日: 2015-08-28
  • 国際学会
• [学会発表] Type III functional response by omnivores and persistence of intraguild predation in a productive habitat (2015)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Namba, Takahiro Yamahata, Yusuke Ikegawa
  • 学会等名: The 100th Ecological Society of America Annual Meeting
  • 発表場所: Baltinore Convention Center, Baltimore (アメリカ合衆国)
  • 年月日: 2015-08-14
  • 国際学会
• [学会発表] 果実の摘果が生物的防除の効率に与える影響についての数理的考察 (2015)
  • 著者名/発表者名: 池川雄亮, 江副 日出夫, 難波 利幸, 森光太郎, 大朝真喜子, 藤田一平, 渡邊丈夫
  • 学会等名: 第59回日本応用動物昆虫学会大会
  • 発表場所: 山形大学小白川キャンパス（山形県・山形市）
  • 年月日: 2015-03-28
• [学会発表] 雑食者のスイッチング捕食とギルド内捕食系の存続 (2015)
  • 著者名/発表者名: 難波利幸, 山畑敬宏, 池川雄亮
  • 学会等名: 日本生態学会第62回大会
  • 発表場所: 鹿児島大学郡元キャンパス（鹿児島県・鹿児島市）
  • 年月日: 2015-03-21
• [学会発表] 果実の摘果が生物的防除の効率に与える影響についての数理的考察 (2015)
  • 著者名/発表者名: 池川雄亮, 江副日出夫, 難波利幸, 大朝真喜子, 森光太郎
  • 学会等名: 日本生態学会第62回大会
  • 発表場所: 鹿児島大学郡元キャンパス（鹿児島県・鹿児島市）
  • 年月日: 2015-03-21
• [学会発表] 果実の摘果が生物的防除の効率に与える影響についての数理的考察 (2014)
  • 著者名/発表者名: 池川雄亮, 江副日出夫, 難波利幸
  • 学会等名: 第30回個体群生態学会大会
  • 発表場所: 筑波大学（茨城県・つくば市）
  • 年月日: 2014-10-12
• [学会発表] Prey profitability and prevalence of intraguild predation in productive environments (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki NAMBA
  • 学会等名: The 99th Annual Meeting of the Ecological Society of America
  • 発表場所: Sacramento Convention Center, Sacramento (アメリカ合衆国)
  • 年月日: 2014-08-15
• [学会発表] Biological control by multiple natural enemies; key roles of behavioral plasticity of pests and natural enemies (2014)
  • 著者名/発表者名: Yusuke IKEGAWA, Hideo EZOE, Toshiyuki NAMBA
  • 学会等名: The 99th Annual Meeting of the Ecological Society of America
  • 発表場所: Sacramento Convention Center, Sacramento (アメリカ合衆国)
  • 年月日: 2014-08-15
• [学会発表] Biological control by multiple natural enemies; key roles of behavioral plasticity of pests and natural enemies (2014)
  • 著者名/発表者名: Yusuke IKEGAWA, Hideo EZOE, Toshiyuki NAMBA
  • 学会等名: The Joint Annual Meeting of the Japanese Society for Mathematical Biology and the Society for Mathematical Biology, Osaka
  • 発表場所: 大阪国際会議場（大阪府・大阪市）
  • 年月日: 2014-07-30
• [学会発表] Switching Predation By Omnivores and Persistence of Intraguild Predation in a Productive Habitat (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki NAMBA, Takahiro YAMAHATA, Yusuke IKEGAWA
  • 学会等名: The Joint Annual Meeting of the Japanese Society for Mathematical Biology and the Society for Mathematical Biology, Osaka 2014
  • 発表場所: 大阪国際会議場（大阪府･大阪市）
  • 年月日: 2014-07-29