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《研究課題コ−ド》1115AP090
《研究課題名(日本語)》生物多様性・生態系情報の基盤整備
《研究課題名(英語)》Monitoring projects and database management of biodiversity and ecosystem
《開始/終了年度》2011〜2015
《研究概要》
長期にわたる継続的な生物多様性・生態系の監視を継続するとともに、生物多様性や生態系の評価・予測・保全・再生に向けた情報基盤整備を推進する。

1.陸水域(湖沼)モニタリング
(1)GEMS/Water ナショナルセンター事業
国連(UNEP)の地球環境監視システム陸水監視部門(GEMS/Water)のわが国のナショナルセンターとして、地方公共団体などから提供される河川・湖沼における観測点の水質データを収集し、世界最大規模の淡水水質データベースGEMStatへの登録を行う。
(2)霞ヶ浦トレンドモニタリング
代表的な富栄養湖である霞ヶ浦を、GEMS/WaterトレンドモニタリングステーションおよびJaLTER(日本長期生態学研究)のコアサイトとして、定期的な採水・採泥調査と生物調査を実施し、分析結果はデータベースで整備・公開する。
(3)摩周湖ベースラインモニタリング
GEMS/Waterベースラインモニタリングステーションとして、高感度分析技術に基づき、大陸規模における化学物質の長距離物質輸送の定量的評価とその長期変動を解明する。また日本最大の透明度を持つ摩周湖の透明度長期変化に関しても、先端的な観測方法と生物群集の変動から、透明度の長期変動とその要因について解析する。

2.データベースの整備
環境微生物の分類・記載、絶滅危惧種の保全、侵入生物、ため池の流域データ整備、霞ヶ浦モニタリングなど、これまで個別問題に対応するために構築されてきた生物多様性と生態系に関係するデータベースの一層の拡充を図るとともに、複数のデータベースを横断利用するための整備を行う。
《前年度の成果概要》
1.陸水域(湖沼)モニタリング
国連のGEMS/Water事業へのデータ提供を進めるとともに、新規観測サイトを追加した。国立環境研究所ならびに参加協力機関5機関がPE8に参加し、GEMS/Water事業の精度評価に貢献した。Analytical Methods for Environmental Water Quality Version 2.0の作成に協力した。
 霞ヶ浦長期モニタリングでは、定期調査を継続するともに、モニタリング手法の改良・開発に関する研究を進めた。大口径コアサンプラーを開発し、底層・底泥環境のモニタリングを開始した。植物プランクトンの一次生産観測を新規手法であるFRRF法を従来法(13C法)と比較し、FRRF法の適用が可能であることが明らかとなった。微生物系統保存施設の培養株を用い、多波長蛍光光度計の主要4藻類グループの識別精度の検証を行い、珪藻・緑藻・藍藻についてのみ本手法が適用できることが示唆された。魚類モニタリングでは新たな外来種コウライギギ(Pseudobagrus fulvidraco)の侵入を遺伝子レベルで確認した。沖帯ユスリカをDNAバーコーディングによって種同定を行い、オオユスリカとアカムシユスリカが有意に減少していることを再確認した。植物プランクトン・ピコプランクトン・原生動物・バクテリア・魚類に関する長期データを日本長期生態学研究(JaLTER)のデータベースに登録し、JaLTERの活動に大きく貢献した。また、長期魚類データのGBIFへのデータ提供を開始した。
 摩周湖長期モニタリングでは、水質、湖内係留観測による化学的・物理的連続的データの採取、小渓流水・大気降下物の経時的観測データを得た。これまで蓄積した長期モニタリングデータのうち、水温・クロロフィル等の係留観測データ、水中光学パラメータの深度別データ、画像データ等についてデータベースを整備するとともに、公開を開始した。ウェブページについても大幅なリニューアルを行った。温暖化による熱収支・循環の変化の観測を目標に、温度変化の出やすい表層と深層に測器を集中配備し、係留観測による通年の連続的なデータを得た。高感度分析手法開発に成功したリン酸等について、湖岸壁及び湖底湧水からの栄養塩負荷解析を行った。観光客向けの研究解説パンフレットを更新した

2.データベースの整備
(1)公開データベース(12件)
既存のデータベースの拡充と新規データベースの構築に取り組んだ(新規7件、既存5件)。侵入生物データベースのウェブサイトは月間21万件のアクセスがあり、外来生物情報の中核ポータルとして活用されている。微生物保存株リストのウェブサイトは保存株利用のための情報源として広く活用されている。平成25年度に公開した日本全国標準土地利用メッシュデータは恒常的なデータ利用申請があり、研究の基盤情報としての需要があることが示された。

データベース一覧
・侵入生物データベース(http://www.nies.go.jp/biodiversity/invasive/)
・微生物保存株リスト(http://mcc.nies.go.jp/)
・霞ヶ浦データベース(http://db.cger.nies.go.jp/gem/inter/GEMS/database/kasumi/index.html)
・GEMS/Water Japan(http://db.cger.nies.go.jp/gem/inter/GEMS/gems_jnet/index_j.html)
・摩周湖データベース(http://db.cger.nies.go.jp/gem/inter/GEMS/mashu/index_j.html)
・ため池の生物多様性(http://www.nies.go.jp/tameike_web/index.html)
・絶滅危惧種サンプルデータベース(藻類)(http://www.nies.go.jp/time_capsule/mcc_search.php)
・野生動物遺伝資源データベース(http://www.nies.go.jp/time_capsule/search.php)
・ユスリカ標本DNAデータベース(http://www.nies.go.jp/yusurika/index.html)
・日本全国標準土地利用メッシュデータ(http://www.nies.go.jp/biology/kiban/lu/index.html)
・日本全国さとやま指数メッシュデータ(http://www.nies.go.jp/biology/kiban/SI/index.html)
・鳥インフルエンザ侵入リスクマップ(2012年版)(http://www.nies.go.jp/biology/kiban/AImap.html)

(2)外部の公開データベースへのデータ登録
国際的なデータベース(GBIF、JaLTER)へのデータ登録を行った。平成24年〜25年は霞ヶ浦の細菌・原生動物・植物プランクトン・ピコ植物プランクトン・魚類のデータをJaLTERに登録した。平成26年度は魚類(霞ヶ浦)、ユスリカ、藻類、シギ・チドリの4件のデータセットをGBIFに登録した(http://www.gbif.org/)。

(3)データ整備継続中のデータベース(5件)
サンゴ被度データベースは、文献調査を進め、調査地点をポイントデータとして整理し、水深、サンゴ被度等の属性を与えたGISデータベースを整備した。種子島産有藻性イシサンゴ類目録および同定ガイドは2008年と2011年に種子島沿岸で採集したサンゴの骨格標本約400点の種同定、目録作成、ガイド掲載写真の整理を終了した。本調査で記録されたのは全52属146種で、現在その中の100種について解説原稿が完成した。草原植物多様性データベースは青海・チベット高原地域及びその周辺地域において、2220種以上の草原植物種の種特性と分布のデータベースを構築した。マングローブ・サンゴ礁生態系の世界分布マップはマングローブが分布する110カ国の分布GISデータの属性項目を整理し、統一形式による整備を行い、海岸線データを作成した。HFishはデータベース整備が完了した。
《今年度の研究概要》
1.陸水域(湖沼)モニタリング
(1)GEMS/Water ナショナルセンター事業
国際水質データベースGEMStat登録に必要なコードを精査・集約し、効率化を図る。データ登録については継続して進める。
(2)霞ヶ浦長期モニタリング
定期調査を通じて採水、底泥・生物群集の採集を継続して行う。Hydrolabo社製水質センサーによる連続測定データを公開できる新体制を整える。FRRF法による一次生産速度測定について、現場法で得られたデータとの比較・培養藻類の測定等を行い、モニタリング手法として確立させる。底生動物のユスリカについて、種別・地点別のデータを過去に遡って整備し、データを公開する。また、一次生産量など長期データを、データペーパーとして取りまとめる。
(3)摩周湖長期モニタリング
年2回程度の現地観測と連続的な係留観測を継続する。熱収支に関する長期データを得るための水温の稠密観測及び水中光学的観測、プランクトン群集の季節変動、水中懸濁粒子の分析を通じて、透明度の長期変動要因の解析を行う。加えて、データベースの拡充を行う。

2.データベースの整備
・侵入生物データベース
データベースの個票データの更新を進めるとともに、防除手法マニュアルの整備・掲載を進める。2015年3月に策定された環境省「侵略的外来種リスト」で記載された国内外来種について情報収集をすすめ、新たにデータベースに追加する。

・野生動物遺伝資源データベース
国立環境研究所および京都大学野生動物研究センターのデータを追加する。分類群「魚類」の追加に伴うシステム改修作業を実施する。

・ユスリカ標本DNAデータベース
データベースの公開項目を見直しシステム改修を実施するとともに、日本語および英語のデータを更新する。また、公開中の画像ライセンスを整理する。

・マングローブ・サンゴ礁生態系の世界分布マップ
国際マングローブ生態系協会ISMEと共同で整備したマングローブ生態系の世界分布に関する地理情報および文献情報をウェブサイトで公開する。

・種子島産有藻性イシサンゴ類目録および同定ガイド
種子島産有藻性イシサンゴ類目録および同定ガイドを作成し、ウェブサイトで公開する。

・生物多様性ウェブマッピングシステム
生物多様性データの可視化ツールとして、GBIFに登録されたオカレンスデータ(観察記録、採集記録など)を抽出してマッピングするシステム、ローカルデータを読込しマッピングするシステム、国立環境研究所 生物・生態系環境研究センターの研究データをマッピングするシステムを開発する。

・青海・チベット高原地域における草原植物多様性データベース
チベットとその周辺地域における草原植物の分布情報を図鑑および植物誌等から抽出し、データベースとして整備し、公開に向けて準備を行う。

・地球規模生物多様性情報機構(GBIF)へのデータ提供
GBIFが立ち上げた世界の生物多様性情報を共有するオンラインシステムにデータを提供するため、生物の標本または観察データが含まれるデータベースを対象に、国際規格であるDawin Core Archive形式に合わせたデータを整備する。
《外部との連携》
陸水域 (湖沼) モニタリングは、JaLTER(日本長期生態学研究ネットワーク)や環境省モニタリングサイト1000と連携する。摩周湖ベースラインモニタリングは北海道立総合研究機構、北見工業大学、北海道大学、千葉大学、山梨大学、京都大学との共同研究として実施。
《備考》
陸水域(湖沼)モニタリングは、地域環境研究センター、環境計測研究センター、地球環境研究センターと密に連携して進める。
《課題代表者》高村典子
《担当者》○高村典子(生物・生態系環境研究センター),松崎慎一郎,今井章雄,小松一弘,高津文人,田中敦,武内章記,中川惠,上野隆平,冨岡典子,五箇公一,戸津久美子,山野博哉,,大沼学
《キーワード(日本語)》
湖沼モニタリング,生物多様性
《キーワード(英語)》
monitoring of lake environment, biodiversity