Large-scale empirical tests for (co)evolutionary ecosystem restoration

（共同）进化生态系统恢复的大规模实证测试

• 批准号: 19H02974
• 负责人: 内海 俊介
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H02974/
• 关键词: 迅速な進化; 森林再生; 生物群集; 共進化; 一次遷移; 生態ー進化フィードバック; 遺伝的多様性; 生物多様性ー生態系機能; GBS; シカ食害; 環境DNA

大規模撹乱に対する節足動物群集の再生過程を検証した。昨年までに完成した大規模実験地を活用し、地上徘徊性昆虫の調査を行った。実験地を山腹崩壊処理区とし、隣接する天然林・人工林を対照区として、地上徘徊性昆虫群集の撹乱応答を比較した。処理区と対照区では、群集の種組成がまったく異なり、処理区では各サイト間での組成の変異性（β多様性）が対照区と比較してきわめて高いことが分かった。大規模撹乱が生じた際には、森林を好む昆虫種は定着できず、周囲の撹乱地をハビタットとするような種が移入すること、その移入には確率性も大きく貢献していること、という過程を通して群集が形成されることが分かった。そしてこの移入が機能しない場合には、多様性回復は遅くなることが示唆された。また、非生物環境要因との関連性の解析も行ったが、環境要因による群集への説明度はきわめて低く、撹乱地間での群集組成の違いを説明できなかった。したがって、山腹崩壊という極端な環境改変による決定論的過程がまず重要であるが、その上でさらに確率的過程も相対的に重要性が高いことが示唆された。次に、植栽した植物上の陸域昆虫群集と地下部の根圏微生物群集についてメタバーコーディングによる調査を行い、再生過程における地上部・地下部のネットワーク構築過程の調査を行った。陸域昆虫群集については環境DNAの収集によりこれを行った。これらのデータより、植物―昆虫のネットワークと植物―根圏微生物のネットワークを構築した。植物－昆虫ネットワークは、植物－根圏微生物ネットワークに比べ、度数もエッジ数も遥かに小さかった。しかし、昆虫―微生物のマルチレイヤーネットワークを構築したところ、地下部微生物のリンクが発達した植物ほど昆虫の定着も進んでいることが見えてきた。さらに、自然定着した実生の調査を行うとともに、遺伝解析を進め、再生過程初期における遺伝構造を検討している。

Large-scale 撹 disorder に against する arthropod swarm <s:1> regeneration process を検 evidence <s:1> た. Last year, までに completed the <s:1> た large-scale experimental site を utilization までに and the を survey of migratory insects on the ground った. Be 験 を mountainside to collapse 壊 処 Richard area と し, 隣 す る natural forests, plantation を polices according to area と し て, wander the insect swarm の 撹 disorderly 応 answer を compare し た. 処 Richard area と polices according to area で は, cluster の species composition が ま っ た く different な り, 処 area で は each サ イ ト between で の composition の - the opposite sex (beta many others) が polices according to area と compare し て き わ め て high い こ と が points か っ た. Large-scale 撹 disorderly が raw じ た interstate に は, good を む forest insects は fixed on で き ず, zhou 囲 の 撹 scribbled を ハ ビ タ ッ ト と す る よ う な kind が into す る こ と, そ の move に は really willfulness も big き く contribution し て い る こ と, と い う process を tong し て cluster が form さ れ る こ と が points か っ た. Youdaoplaceholder0 そ て て とが て に transfer to the が function <s:1> な とが occasion に された, multiple responses 遅くなる 遅くなる とが とが indication された. ま た, abiotic environment through と の masato even sex line analytical も の っ た が, environment by に よ る cluster へ の explain degree は き わ め て between low く, 撹 disorderly で の cluster of の violations い を illustrate で き な か っ た. し た が っ て, mountainside collapsed 壊 と い う extreme な environment change - に よ る deterministic process が ま ず important で あ る が, そ の on で さ ら に probabilistic も facies dominated the process of the high importance of に が い こ と が in stopping さ れ た. に, planting し た plants on land の insect swarm と underground part の root sha-lu microbial clusters に つ い て メ タ バ ー コ ー デ ィ ン グ に よ る survey line を い, regeneration process に お け る above ground, underground part の ネ ッ ト ワ ー ク build の survey line を っ た. Terrestrial insect colonies に, に て て, environmental DNA <s:1> collection によ, <s:1> れを れを rows った. The <s:1> れら デ タよ タよ タよ タよ た を, plant-insect <s:1> ネットワ <s:1> と と と と, plant-root-ring microorganisms <s:1> ネットワ <s:1> を を construct た. The plant-insect ネットワ ネットワ <s:1> <s:1> <s:1> に, and the plant-rhizosphere microorganism ネットワ <s:1> に に is に に smaller than べ and <s:1> エッジ った った った った. し か し, insects, microorganisms の マ ル チ レ イ ヤ ー ネ ッ ト ワ ー ク を build し た と こ ろ, underground part microbial の リ ン ク が 発 da し た plant ほ ど insects の fixed on も into ん で い る こ と が see え て き た. さ ら に, natural fixed on し た be born の survey line を う と と も に, heritage 伝 parsing を め, regeneration process early に お け る heritage 伝 tectonic を beg し 検 て い る.

项目成果

How do mammal herbivory, plant diversity, and plant genetic variation affect tree sapling productivity during early forest restoration?

哺乳动物食草性、植物多样性和植物遗传变异如何影响早期森林恢复期间的树苗生产力？

• 发表时间: 2020
• 作者: Tanada Aimi;Kobayashi Makoto;Utsumi Shunsuke
• 通讯作者: Utsumi Shunsuke

Effects of species and genetic diversity of northern forest trees in reforestation: temporal changes and contrast

北方林木物种和遗传多样性对重新造林的影响：时间变化和对比

• 发表时间: 2023
• 作者: Yoshida;K.;Hata;K.;Kawakami;K.;Osawa;T.;Hiradate;S. and Kachi;N.;三上直之;Shunsuke Utsumi
• 通讯作者: Shunsuke Utsumi

Spatial heterogeneity in genetic diversity and composition of bacterial symbionts in a single host species population

单一宿主物种群体中细菌共生体遗传多样性和组成的空间异质性

• DOI: 10.1007/s11104-020-04583-4
• 发表时间: 2020
• 期刊: Plant and Soil
• 影响因子: 4.9
• 作者: Kagiya Shinnosuke;Utsumi Shunsuke
• 通讯作者: Utsumi Shunsuke

陸生節足動物の多様性は環境DNAでモニタリングできるか：森林再生場への活用

可以使用环境 DNA 监测陆地节肢动物多样性吗？

• 发表时间: 2021
• 作者: 仲野友太;南雲優哉;米谷衣代;内海俊介
• 通讯作者: 内海俊介

自己か非自己か：隣の株の遺伝的特性が外来植物の生産性と繁殖戦略を変えるか？

自体或非自体：邻近植物的遗传特征是否会改变外来植物的生产力和育种策略？

• 发表时间: 2020
• 作者: 寺田郁香;内海俊介
• 通讯作者: 内海俊介