生物多様性と生態系機能の視点に基づく環境影響評価手法の開発（平成 18年度）
Development of environmental risk assessment methods with reference to biodiversity and ecosystem functioning

研究概要

化学物質や富栄養化による環境汚染、開発による生息地の喪失・分断化、消費的資源利用のための乱獲、外来種の侵入など、自然生態系に対する人為的な環境ストレスは複数の要因によってもたらされる。これらの要因の相対的な大きさを正しく評価して、合理的かつ有効な環境政策に資するためには、質的に異なる要因の生態影響を共通の尺度で評価する包括的な環境リスク分析手法が必要である。特に、近年、環境ストレス要因の多様化によって、このような環境リスク分析手法の開発が急務となっている。しかし、これらの環境リスク要因の解析は、環境毒性学における生態リスク分析、保全生物学の存続可能性分析、資源管理学における維持可能収量分析などで個別に行われてきた。本プロジェクトは、環境リスクの評価尺度を生物多様性消失と生態系機能低下に統一することによって、包括的な生態影響評価手法を開発し、実際の野外フィールドにリスク分析手法の適用を試みる。

研究の性格

• 主たるもの：応用科学研究
• 従たるもの：技術開発・評価

全体計画

具体的な野外フィールド（沿岸域・淡水域）において、質の異なる複数の環境リスク要因が生物個体群や生物群集に及ぼす影響を評価する。有用生物資源量の低下や生態系のカタストロフをエンドポイントとし、エンドポイントを引き起こす因子や生物間相互作用の関与などを現場での調査、実証実験および数理モデルから明確にする。一方、侵略的外来種については、生物移送に伴う固有性撹乱の指標としてESU（進化的重要単位）の設定を行う。侵入種の原産地および侵入先での生息環境の条件をもとに、侵入種の分布拡大予測アルゴリズムを構築し、地図情報を併用することにより侵入種分布予測マップを作成する。汎用性の高い生態リスクの数理的解析法の開発を行う一方で、具体的な事象に基づきモデルの妥当性を検証しながら、包括的な環境影響評価手法を開発する。

今年度の研究概要

自然生態系を対象として、生物多様性消失と生態系機能低下等の評価尺度に応じた段階的な環境リスク要因の影響評価手法を開発するために以下の研究を行う。
(1) 東京湾において野外調査を実施し、底棲魚介類の代表種及びベントスの個体群動態の解析を行う。淡水生態系を対象として、生態系に大きな影響を与えるキーストーン種や生物群集機能群と環境リスク要因との関係を検討する。
(2) 外来生物法における未判定外来生物および要注意外来生物を中心に侵入種候補種の選定を行い、生態学的特性・遺伝的特性・移送量データを収集し、データベース化を行う。アジア域における節足動物類の進化的重要単位を設定するための基礎情報としてDNA変異を調査する。輸入生物に随伴してくる寄生生物のリストアップを行うとともにサンプル収集を行い、宿主-寄生生物間の共種分化関係をDNA情報により明らかにする。
(3) 生態系影響評価手法の基礎になる形質ベース生物群集モデルの基礎的な定式化を完成させ，モデルの仮定の妥当性をモンテカルロシミュレーションなどによって検証する。浸透交雑のリスク予測手法の基礎のために，外来種もしくは遺伝子組み換え生物と在来生物との遺伝的交雑の過程を解析する集団遺伝学モデルを作成し解析する。