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2017 年度 実績報告書

生活史行列ビッグデータを用いた植物個体群の比較統計解析

研究課題

研究課題/領域番号 15H04418
研究機関北海道大学

研究代表者

高田 壮則  北海道大学, 地球環境科学研究院, 特任教授 (80206755)

研究分担者 横溝 裕行  国立研究開発法人国立環境研究所, 環境リスク・健康研究センター, 主任研究員 (30550074)
深谷 肇一  統計数理研究所, データ科学研究系, 外来研究員(JSPS特別研究員) (30708798)
大原 雅  北海道大学, 地球環境科学研究院, 教授 (90194274)
金子 有子  東洋大学, 文学部, 准教授 (90280817)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード生態学 / 植物 / ビッグデータ / 推移行列モデル / 個体群統計
研究実績の概要

植物の生活史行列に関するデータベース(COMPADRE)を用いた研究を3件行った。前年度に準備された約7000個の植物集団の生活史行列を用いて、(1)過去の弾性度解析の検証、個体群成長率と弾性度の関係の解析を行い、(2)外来植物の個体群増加率および弾性度と導入後経過時間との関係についての解析結果を国際学術誌に公表した。また、(3)分担者所蔵の樹木の生活史行列を用いて、種子の豊凶と台風による死亡率の増加の影響を解析した。そのため、研究打ち合わせ会議を三回行なった。
「過去の弾性度解析の検証、個体群成長率と弾性度の関係の解析」においては、データベースに含まれる植物集団生活史行列の個体群成長率、弾性度を求め、植物の生活史形態(多回繁殖型・一回繁殖型植物)や生活史行列のサイズに依存して弾性度の値が大きく異なること、過去の弾性度解析の結果と類似点が見られることがわかった。弾性度の値は個体群成長率とは無相関であった。また、それらの実際の生物集団の結果と、ランダムに要素を与えた生活史行列の結果の比較を行なうことによって、突然変異の結果生じるランダム生活史行列の弾性度は現存する植物集団の弾性度の結果と大きく異なることが示された。その解析結果を国際学術誌に査読付き学術論文として発表した。
「外来植物の個体群増加率と導入からの経過時間との関係の解析」では、昨年度に得られた成果を国際学術誌に学術論文として発表した。「種子の豊凶と台風による死亡率の増加の影響の解析」では、種子の豊凶と台風の襲来が確率的に訪れる時の数理モデルを開発し、個体群増加率が最大になる豊作頻度と台風頻度を求めることに成功した。そのモデルの枠組みを用いて、台風の襲来頻度によっては、最適な種子の豊作頻度が存在することが明らかになり、樹木の最適戦略として豊凶を理解する理論的基盤を構築した。この成果については現在論文投稿を準備中である。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Oxford University(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      Oxford University
  • [国際共同研究] Oregon University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Oregon University
  • [雑誌論文] A cautionary note on elasticity analyses in a ternary plot using randomly generated population matrices.2018

    • 著者名/発表者名
      T. Takada, Y. Kawai, R. Salguero-Gomez
    • 雑誌名

      Population Ecology

      巻: 60 ページ: -

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Skewed male reproductive success and pollen transfer in a small fragmented population of the heterodichogamous tree Machilus thunbergii2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Shuntaro、Takakura Koh-Ichi、Kaneko Yuko、Noma Naohiko、Nishida Takayoshi
    • 雑誌名

      Journal of Plant Research

      巻: 131 ページ: -

    • DOI

      10.1007/s10265-018-1018-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The influence of time since introduction on the population growth of introduced species and the consequences for management2017

    • 著者名/発表者名
      Yokomizo Hiroyuki、Takada Takenori、Fukaya Keiichi、Lambrinos John G.
    • 雑誌名

      Population Ecology

      巻: 59 ページ: 89~97

    • DOI

      10.1007/s10144-017-0581-6

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The analysis of an effect of seed propagation on defense strategy against pathogen transmission within clonal plant population using lattice model2017

    • 著者名/発表者名
      Sakai Yuma, Takada Takenori
    • 雑誌名

      Journal of Theoretical Biology

      巻: 427 ページ: 65~76

    • DOI

      10.1016/j.jtbi.2017.05.001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reproductive biology of Clintonia udensis2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshima Ayako、Ohara Masashi
    • 雑誌名

      Plant Species Biology

      巻: 32 ページ: 471~476

    • DOI

      10.1111/1442-1984.12170

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reproductive compensation of a perennial plant Sanguisorba tenuifolia to herbivory by Phengaris teleius2017

    • 著者名/発表者名
      Uchida Yoko、Ohara Masashi
    • 雑誌名

      Plant Species Biology

      巻: 33 ページ: 51~58

    • DOI

      10.1111/1442-1984.12195

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quaternary range-shift history of Japanese wingnut (Pterocarya rhoifolia) in the Japanese Archipelago evidenced from chloroplast DNA and ecological niche modeling2017

    • 著者名/発表者名
      Sugahara Kanako、Kaneko Yuko、Sakaguchi Shota、Ito Satoshi、Yamanaka Keisuke、Sakio Hitoshi、Hoshizaki Kazuhiko、Suzuki Wajirou、Yamanaka Norikazu、Isagi Yuji、Momohara Arata、Setoguchi Hiroaki
    • 雑誌名

      Journal of Forest Research

      巻: 22 ページ: 1~12

    • DOI

      10.1080/13416979.2017.1351837

    • 査読あり
  • [学会発表] 一回繁殖型多年生草本オオウバユリの繁殖特性―種子繁殖と栄養繁殖の寄与に関する集団間比較2018

    • 著者名/発表者名
      大嶋希美・早船琢磨・大原雅
    • 学会等名
      第65回日本生態学会全国大会
  • [学会発表] Elasticity analysis in semelparous species using random population matrices and COMPADRE Plant Database.2018

    • 著者名/発表者名
      T. Takada
    • 学会等名
      5-th Annual meeting of Evolutionary Demography Society
    • 国際学会
  • [学会発表] Flow matrices describing inter-stage flows of individuals: Application to comparative demographic analysis of introduced and native plant populations.2018

    • 著者名/発表者名
      H. Yokomizo, T. Takada, K. Fukaya, J. Lambrinos
    • 学会等名
      5-th Annual meeting of Evolutionary Demography Society
    • 国際学会
  • [学会発表] 個体の流れと弾性度に着目した在来種と外来種の比較2018

    • 著者名/発表者名
      横溝 裕行,高田 壮則, 深谷 肇一, John G. Lambrino
    • 学会等名
      第65回日本生態学会
  • [学会発表] 渓畔林樹種2種の系統地理と分布の変遷2018

    • 著者名/発表者名
      金子有子
    • 学会等名
      日本生態学会第65回全国大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Theoretical Analysis of Population Projection in Random Matrix Models.2017

    • 著者名/発表者名
      T. Takada
    • 学会等名
      12th International Congress of Ecology
    • 国際学会
  • [図書] サンプリングって何だろう : 統計を使って全体を知る方法2018

    • 著者名/発表者名
      深谷 肇一、稲垣 佑典、廣瀬 雅代
    • 総ページ数
      128(79:121)
    • 出版者
      岩波書店
    • ISBN
      400029671X
  • [図書] 琵琶湖岸からのメッセージ2017

    • 著者名/発表者名
      西野 麻知子、秋山 道雄、中島 拓男
    • 総ページ数
      248
    • 出版者
      サンライズ出版
    • ISBN
      9784883256242
  • [備考] 生物集団データベース

    • URL

      http://hosho.ees.hokudai.ac.jp/~takada/database/

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公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-10-07  

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