局所的相互作用がもたらす生物集団の動態と多様性

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08640800
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 河田 雅圭 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (90204734)
• 研究分担者: 原 登志彦 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (80183094)
• キーワード: 局所的相互作用 / 空間分布 / グレージング

研究概要

本研究では、淡水産巻き貝と付着藻類をもちいて、それぞれの空間分布と局所的な相互作用が、巻き貝の成長や空間分布、また藻類の主間的な生物量の動態にどのように影響しているかを特定することを目的とした。実験的に貝と藻類の相互作用系を設定し、画像解析の方法により、藻類の空間分布と定量化を行った。これらの結果に対して、Geostatisticsなどの」統計的解析を行い藻類分布の空間構造を解析するとともに、個体ベースモデルによるシミュレーション解析を行い、集団のダイナミクスに影響する要因を特定した。実験の結果、藻類の成長量は、おなじ空間(格子)内の藻類量はマイナスの密度依存効果があるが、隣接空間の藻類量はプラスの影響があることが明らかになった。また、藻類の空間分布は、貝のグレージングがない状況では、パッチなど空間構造をつくらないか、めだたないパッチをつくった。貝のグレージング圧が高いほど、そのパッチ構造は明瞭になり、時にはより大きなパッチを形成した。この実験結果の要因を解析するために30x30の格子モデルによるシミュレーションを行った。その結果、隣接空間の藻類量が当該空間の藻類量にプラスの効果があるとき、ゆるやかなパッチ構造をつくった。これは、貝がいない状態でパッチをつくる要因であると考えられる。さらに、一度グレージングをしたパッチに再び貝がグレージングをする率が高いほどより大きなパッチをつくり、また、一度グレージングをしていないパッチをグレージングする率が有る程度低いときによりパッチは明瞭になった。グレージング圧は、ある程度高いときにもっともパッチは鮮明になるが、低くても高くてもパッチは不鮮明になった。貝が多いほどパッチが大きく、鮮明になるという傾向はから、貝が、同じ場所をグレージングする傾向があることを示唆している。このような貝と藻類、藻類どうしの相互作用が不均一な藻類の空間構造をつくりだしていると考えられた。

研究成果

• [文献書誌] Kawata,M.: "The effect of ecological and genetic neighborhoodsize on the evolution of two competing spectes" Evolutionary Ecology. 10. 609-630 (1996)
• [文献書誌] Kawata,M.: "Exploitative competition and ecologically effective a bundance" Ecological Modelling. 94. 125-137 (1997)
• [文献書誌] Inoue,H. and Kawata,M.: "The effect of neighboring densities on reproductive success in a heronry" Ecoscience. 4. 465-469 (1997)
• [文献書誌] Yokozawa,M., Kubota,Y., Hara,T.: "Effects of competition mode on spatial patern dynamics in plant communities" Ecological Modelling. in Press (1998)
• [文献書誌] Hara,T. &Herben,T.: "Shoot growth dynamics and size-dependent shoot fate of a clonal plant" Rescarches on Population Ecology. 39. 83-93 (1997)