多階層格子シミュレーション解析によるカワラノギクの動態予測と絶滅リスク評価

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11640631
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 嶋田 正和 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (40178950)
• 研究分担者: 鷲谷 いづみ 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40191738)
• キーワード: カワラノギク / 格子モデル / 環境変動 / 撹乱効果 / 環境の非同調性 / 絶滅リスク評価 / シミュレーション解析 / 種子散布

研究概要

カワラノギクの3階層のメタ個体群構造(全体個体群/地域個体群/局所個体群)をセル状格子モデルで表現し、セル間の相互作用としては3段階の種子散布を考慮した。また、洪水の時空間特性として、規模・頻度・地域間同期性・地域内での洪水の生起位置を考慮した。各セルの中の個体数動態は、3つのステージ(小ロゼット・大ロゼット・開花個体)に分けた推移行列モデルで記述した。種子の発芽・定着率は、丸石河原が生成されてからの経過年数に伴い侵入する多年草の被陰によって減衰するものとし(パラメータは被陰速度β)、さらにある一定の年数(パラメータは生息地劣化時間dtime)を経過すると全く定着できなくなるとした。行列モデルのパラメータ推定は本研究による野外調査、及び様々な先行研究によって報告されているデータを用いて推定した。絶滅リスクの評価基準には100年後の絶滅確率(全試行回数のうち、絶滅が生じた割合)を用い、感度分析によって、それぞれのパラメータが絶滅リスクに与える効果を評価した。
解析の結果、本モデルは実際の局所個体群の動態データをよく記述した。さらに、被陰速度β、生息地劣化時間dtimeの効果が絶滅リスク大きく影響することが確認された。また、洪水の時空間特性として、洪水の生起位置の変動が絶滅確率に非常に大きな影響を及ぼし、洪水のp位置が固定化すると絶滅確率は顕著に高まった。このように、本研究により、カワラノギクメタ個体群の存続に特に重要と思われる要因が明らかにされた。

研究成果

• [文献書誌] Shimada,M.& Ishihama F.: "Asynchronization of local population dynamics and persistence of a metapopulation : a lesson from an endangered herb, Aster kantoensis."Popul.Ecol.. 42. 63-72 (2000)
• [文献書誌] Matsumoto J.,Muraoka H.,& Wshitani,I.: "Ecological mechanisms used by Aster kantoensis, an endangered species, to withstand high light and heat stresses of its gravelly floodplain habitat."Ann.Bot.. 86. 777-785 (2000)
• [文献書誌] Matsumoto J.,Muraoka H.,& Wshitani,I.: "Whole plant carbon gain of an endangered herbaceous species, Aster kantoensis and the influence of shading by an alien grass Eragrostis curvula..."Ann.Bot.. 86. 787-797 (2000)