| 研究分担者 |
大村 達夫 東北大学, 工学研究科, 教授 (30111248)
風間 聡 東北大学, 環境科学研究科, 准教授 (50272018)
吉村 千洋 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (10402091)
藤田 正治 京都大学, 防災研究所, 教授 (60181369)
堤 大三 京都大学, 防災研究所, 准教授 (40372552)
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| 研究概要 |
原生的な洪水氾濫原が残るタリアメント川で,生物多様性が形成・維持される仕組みと生物群集の進化ポテンシャルを明らかにすることや,それらに基づく新河川環境評価指標の構築を目的として,1)～3)の課題の研究を行い以下の成果を得た.
1)タリアメント流域の土砂生産や降水流出の変化が氾濫原の河床地形に与える影響評価
流域の上流域2地点に観測機器を設置し,地表面熱収支や降雨土砂流出のモニタリングを実施し,年間の凍結融解土砂生産量の推定に必要なデータを得た.5種3シナリオのGCM情報と1km解像度の標高値を用いて流域の流出モデルを構築し,近年の気象データによる感度分析を行った.中流域の氾濫原区間における2時間ごとの連続撮影写真によって河床地形変化のモニタリングを行うとともに,流れ場と河床変動モデルを用いて,砂州上のたまりとワンドの個数や寿命を予測できるようになった.
2)氾濫原地形の生態系機能評価
タリアメント川全流域の流程,区間,微生息場のスケールで底生動物群集の繰り返しサンプリングを実施し,生息場機能の評価を行った結果,砂州を横切る側流,タマリ,ワンドなどの特異性が見いだされた.また,中流域の氾濫原区間における水温・水質分布や有機物の安定同位体比の変異を調べた結果,発達した砂州内の伏流水や地下水の湧出が各生息場の環境に影響することや高水敷きたまりと砂州尻ワンドの有機物起源が陸域と水域に分離することがわかった.
3)氾濫原地形の系統的多様度と進化ポテンシャル評価
全調査地点の生息場別底生動物標本からユスリカ科についてミトコンドリアDNAのCOI領域と核DNAのh3領域の塩基配列を用いて遺伝子解析を行った結果,新たに流倒木の下側の堆積場に特異的な種群が複数発見された.平成23年度には流域全体と区間の系統的多様度ならびに系統樹の種間進化時間の総和である系統学的多様度の比較と進化ポテンシャルを評価するとともに,河床変動モデル-生息場-進化ポテンシャルの連関から,世界標準の河川環境再生目標を提案する.
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