Ecological factors underpinning emergent stability of riverine metapopulations

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生物集団はそれぞれが独立に維持されているわけではない。移動分散を通じ、個々の集団が連結したメタ個体群を形成している。このため、種の保全を考える場合、メタ個体群としての存続機構を明らかにすることが極めて重要である。しかし、これまでの研究は陸域生態系を中心として研究が進められており、河川におけるメタ個体群の存続機構はほとんどわかっていない状況にある。こうした背景を受けて、本研究課題では（１）河川のメタ個体群動態を記述する基本的な理論モデルを構築し、（２）さらには理論モデルから予測される結果を長期モニタリングデータで検証した。河川のメタ個体群動態を支える主要因の解明に向けて、理論モデルの構築を行った。この理論モデルでは、確率的な過程に基づいて河川ネットワークを再現し、その中でメタ個体群動態をシミュレートできる。解析の結果、河川のメタ個体群動態は、河川の分岐が複雑になる（分岐確率Pが高くなる）ほど安定することが予測された。一方、これまで重要とされてきた生態系サイズの効果は認められなかった。北海道の河川で1999年から集められている魚類の長期モニタリングデータを用い、理論モデルの予測の検証を行った。データセットの中で特に出現率の高かった4種（サクラマス、アメマス、ウグイ、フクドジョウ）に焦点を当て、分岐確率の高い河川ほどメタ個体群動態の安定性は高まるかどうかを検証した。その結果、理論から予測された通り、メタ個体群動態は分岐確率が高まるほど安定することが統計的に示された。また、生態系サイズ（流域面積として評価）の効果は認められず、この結果についても理論から予測される通りとなった。今後、河川の生物多様性の保全を論じる際には、河川ネットワークの複雑性の観点が必要になることを強く示唆している。