野外群集動態を定量する新規な統計的手法の開発とその適用による多様性維持機構の検証

开发一种新的统计方法来量化现场群落动态并通过其应用验证多样性维持机制

• 批准号: 15K18617
• 负责人: 深谷 肇一
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: The Institute of Statistical Mathematics
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15K18617/
• 关键词: 群集動態; 岩礁潮間帯; 統計モデリング; 空間構造; 観測誤差

固着性生物の群集動態を表す基本的なパラメータは、付着基質上の占有状態の推移の起こりやすさを表す推移確率である。推移確率の推定は原理上は簡単であり、多数の定点において空間を占有する種の入れ替わりの頻度を測定すれば求められる。しかしながら、観測時に同一の位置が正確に再測定されないという観測誤差がある場合には、推移確率の推定はより困難である。このような状況では、観測された「状態の推移」が必ずしも定点上の状態の推移を表さないためである。本研究では、調査定点近傍の局所的な群集構造が観測誤差を伴う観測データの確率分布に関連することを仮定した統計モデルを構築し、観測誤差の存在下で推移確率を推定する新しい解析手法を検討した。コンピュータシミュレーションによる仮想データを用いた解析を行い、観測誤差が生じる状況において、観測誤差はないものと仮定した従来の推定方法に比べて、提案手法の推定は偏りが少ないことを確認した。また、北海道東部太平洋沿岸で得られた岩礁潮間帯の固着性生物群集の時系列データから推移確率を推定した結果、従来の方法と提案手法の間で推移確率の推定値に無視できない違いが生じることが明らかとなった。従来の解析では状態の存続確率が過小評価され、結果として群集の平均回転率や撹乱からの回復速度が過大評価された。このことは、野外の群集動態の特性を理解する上で観測誤差を考慮した推測が不可欠であることを示している。構築した統計モデルは、推移確率と同時に観測誤差率や群集構造の空間相関のスケールを定量できる。また、これによって局所的な群集構造が群集動態に及ぼす影響を新たにモデル化できるようになることから、固着性生物群集の構造と動態を明らかにするための有用なツールとして広く利用できる。

The population dynamics of sessile organisms represent the basic change in occupancy status on the substrate. In principle, the estimation of accuracy is simple, the majority of fixed points are occupied, and the frequency of entry is determined. When the same position is measured correctly, it is difficult to estimate the accuracy of the measurement. The status of the "state of transition" must be determined by the state of transition at the point. In this study, the cluster structure of the local sites near the survey points is related to the accuracy distribution of the measurement errors, and the new analytical methods are discussed. The method of estimation is to determine the error in the measurement. The time series of fixed biological communities in the intertidal zone of rocks and reefs along the eastern Pacific coast of Hokkaido were estimated. The results, methods and methods proposed for the estimation of the time series were ignored. The accuracy of the analysis results is too low, the average recovery rate of the cluster is too high, and the recovery speed is too high. In order to understand the characteristics of cluster dynamics in the field, measurement errors should be taken into account and predictions should be made. Construction statistics, shift accuracy, simultaneous measurement error rate, spatial correlation of cluster structure, and quantification The structure of the sessile organism cluster and the dynamic structure of the sessile organism cluster.

项目成果

生態学における階層モデル：その概念と利点

生态学中的层次模型：它们的概念和好处

• 发表时间: 2016
• 作者: Liu L;Nishimura M;深谷肇一，飯島勇人，伊東 宏樹，正木隆
• 通讯作者: 深谷肇一，飯島勇人，伊東 宏樹，正木隆

BUGSで学ぶ階層モデリング入門―個体群のベイズ解析―

用BUGS学习到的层次建模简介——群体贝叶斯分析——

• 发表时间: 2016
• 作者: Marc Kery;Michael Schaub著 飯島勇人，伊東宏樹，深谷肇一，正木隆訳
• 通讯作者: Michael Schaub著 飯島勇人，伊東宏樹，深谷肇一，正木隆訳

生態学における状態空間モデルの応用

状态空间模型在生态学中的应用

• 发表时间: 2015
• 作者: 向井裕美，西野浩史，Niels Skals;高梨琢磨;深谷肇一
• 通讯作者: 深谷肇一

状態空間モデルによる時系列解析とその生態学への応用

状态空间模型的时间序列分析及其在生态学中的应用

• 发表时间: 2015
• 作者: 遠藤淳;高梨琢磨;向井裕美;沼田英治;Remi Tsubaki;深谷肇一
• 通讯作者: 深谷肇一