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生物多様性研究プログラム(平成 26年度)
Biodiversity Research Program

研究課題コード
1115SP050
開始/終了年度
2011~2015年
キーワード(日本語)
生物多様性,土地利用,遠隔計測,遺伝子判別,分布推定モデル,外来生物,遺伝子組換え生物,地球温暖化
キーワード(英語)
biodiversity, land use, remote sensing, genotyping, predictive distribution model, alien species, GMO, global warming

研究概要

生物多様性の効果的な保全を進め、生物多様性条約の愛知ターゲットを達成するためには、生物多様性の現状の把握と、保全策の効果を予測・評価する手法の開発が不可欠である。また、生物多様性への直接的な脅威への対策を立案するにはその実態の解明と将来の予測が必要となる。これらの目標にむけた科学的なアプローチは国内外で進められているが、多種多様な生物と生態系の総体である生物多様性の各側面を統合して総合的に評価・予測する手法はいまだ確立していない。本研究プログラムでは、生物多様性の現状を把握するためのデータ取得手法に関する研究、集積されたデータを総合的に解析して評価し、保全に反映させる手法に関する研究、および喫緊の対応が必要とされている外来生物等および気候変動の生物多様性への影響評価と対策に関する研究を行う。
 本プログラムは、3つのプロジェクトで構成される。プロジェクト(1)では、広域的な生物多様性の状況を効率的に観測する手法を、特にリモートセンシングによる景観把握および分子遺伝学的アプローチを重点に開発するとともに、観測データの整備に貢献する。プロジェクト(2)は、日本全国スケールでの土地利用の変化に対する生物多様性の応答を評価・予測するモデルを開発し、生物多様性保全の観点から、効果的な国土利用デザインを評価する枠組みを構築することを目的とする。全国を対象に、10kmグリッド程度の空間単位で、生物の分布、物理環境、人間による土地利用などの空間明示的な分析を実施する。プロジェクト(3)は、生物多様性の劣化を招くとされる生物的要因(侵略的外来生物・遺伝子組換え生物)、および物理的要因(温暖化)の影響の実態を解明し、有効な管理施策を検討する。各要因がもたらす影響を統合的に評価するとともに、外来生物の防除、野生生物感染症の検疫、遺伝子組換え生物の分布拡大阻止、温暖化による植生変化に対する適応策など具体的対策手法を検討する。

今年度の研究概要

(1)国内の土地利用情報に関し、1970年代及び現在について統一した基準での景観基盤情報の整備を進める。重点対象とする生態系あるいいは地域において、航空機観測やビデオ・定点カメラ観測を含む遠隔計測により取得されたデータの精度検証を継続して行い、観測に最適な手法を提案し、モニタリング体制の整備を行う。

(2)霞ヶ浦産藻類を対象とする培養株ベースのDNAバーコーディング情報の整備に引き続き取り組むとともに、湖水の環境DNAに含まれる藻類由来DNA情報の取得とその多様性解析を行う。ユスリカでは、国際版データベースを作成する。次世代シーケンサーを用いて、淡水魚の遺伝的モニタリングに有効なマイクロサテライトマーカーを特定する。チョウ類の代表的種の緑地間移動頻度を推定する遺伝マーカーを追加探索する。前年度に開発したサンゴ褐虫藻の簡便な分類手法を用いて、海水中での存在比の解析を行う。

(3)霞ヶ浦及び東京都内の緑地をモデル場として、景観情報及び遺伝子情報を統合した生物多様性評価が可能かどうか検討する。

(4)過去からの変化が定量可能な生物多様性データの収集およびモデル化を推進する。また生物種の絶滅リスク評価の基盤となる、個体群の時間変化動態を定量的に評価するための手法開発を推進する。他課題で進められている生物多様性データのデータベース化とも適切な連携を図りつつ、集積された範囲・期間・精度などが異なる様々なデータを統合し活用するための手法開発に取り組む。

(5)過去からの土地利用・被覆変化に関する空間情報を整備するともに、高解像度での土地利用変化の予測を行う手法の開発を進める。さらに、様々な環境条件の将来変化やデータの不完全性などの不確実性に対処しながら効率的な保全を実現するための評価モデルの構築を進める。これらをベースに、科学的根拠に基づく効果的な保全戦略を検討する。

(6)外来アリ類については、検疫時における簡便な燻蒸法を検討するとともに、侵入ルートを把握するために、港湾地域を中心にモニタリングを行う。セイヨウオオマルハナバチでは、野外における薬剤散布の生態影響を明らかにする。アルゼンチンアリでは、全国的に防除活動を展開し、防除ネットワークを構築する。対馬で侵入が確認されたツマアカスズメバチについては化学的防除の可能性を検討する。

(7)GMセイヨウアブラナの生育密度が高い地域について、セイヨウアブラナの空間分布を調査する。調査地周辺で網羅的に昆虫を採取し、付着花粉よりDNAを抽出して除草剤耐性遺伝子の有無を調べる。

(8)気候変動が高山生態系の生物多様性に及ぼす影響を把握するため、チベット高原の中部地域における長期モニタリング・移植実験の観測を継続し、植物の個体群動態の定量化を図る。過去から現在にかけてのサンゴ分布データの収集を進め、海水温と群集や代表種など指標の高度化を行い、気候変動モデルに反映させる。

課題代表者

竹中 明夫

  • 生物・生態系環境研究センター
    竹中上級主席研究員室
  • 上級主席研究員
  • 理学博士
  • 生物学
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