系外資源流入と生態系エンジニアが引き起こすメタ群集のレジームシフト

生態系エンジニアがメタ群集のレジームシフトを引き起こすかを調べるために、2012年度は以下の2つを行った。まず、生態系エンジニアがギルド内被食者として、ギルド内捕食者と同所的に存在する場合を考えた。具体的には、ギルド内捕食者・ギルド内被食者・両者が共有する餌(共有餌)・ギルド内被食者のみが利用できる系外資源(代替餌)からなる数理モデルを構築し、ギルド内捕食者の消失が共有餌に与える影響が、代替餌によってどう変化するかを解析した。その結果、(1)代替餌の存在によって、ギルド内捕食者の消失が共有餌を増加させる状況が生じること、(2)代替餌の利用可能量が大きいと、ギルド内捕食者の消失によって共有餌が著しく減少することが示された。このモデル結果は野外観察されている様々なパターンを合理的に説明できる。次に、生態系エンジニアと餌資源のシンプルな数理モデルを構築し、生態系エンジニアの個体群動態が環境改変と資源消費によってどう影響されるかを解析した。その結果、(1)中程度の生産性で代替安定状態が生じること、(2)餌が系内資源の場合、エンジニアの個体群動態は振動しやすいが、物理環境の反応速度が遅いと振動が抑えられること、(3)餌が系外資源の場合、」エンジニアの個体群動態は安定しやすく、また大きく増加するパターンを示すことが明らかになった。この理論予測は生態系エンジニアの動態やインパクトを理解するためには、時空間的要素が重要となることを示している。以上の2つのテーマから、生態系エンジニアは系外資源に支えられることで局所レベルだけでなくメタ群集レベルでもレジームシフトを引き起こしうるが、ギルド内捕食者の存在はその可能性を弱めることが理論的に示唆された。また、野外データの解析は本研究課題の期間中には行えなかったが、ため池において水草の量や種構成が時間的に大きな変化が生じているかを今後調べる予定である。

生態系エンジニアがメタ群集のレジームシフトを引き起こすかを調べるために、2012年度は以下の2つを行った。まず、生態系エンジニアがギルド内被食者として、ギルド内捕食者と同所的に存在する場合を考えた。具体的には、ギルド内捕食者・ギルド内被食者・両者が共有する餌(共有餌)・ギルド内被食者のみが利用できる系外資源(代替餌)からなる数理モデルを構築し、ギルド内捕食者の消失が共有餌に与える影響が、代替餌によってどう変化するかを解析した。その結果、(1)代替餌の存在によって、ギルド内捕食者の消失が共有餌を増加させる状況が生じること、(2)代替餌の利用可能量が大きいと、ギルド内捕食者の消失によって共有餌が著しく減少することが示された。このモデル結果は野外観察されている様々なパターンを合理的に説明できる。次に、生態系エンジニアと餌資源のシンプルな数理モデルを構築し、生態系エンジニアの個体群動態が環境改変と資源消費によってどう影響されるかを解析した。その結果、(1)中程度の生産性で代替安定状態が生じること、(2)餌が系内資源の場合、エンジニアの個体群動態は振動しやすいが、物理環境の反応速度が遅いと振動が抑えられること、(3)餌が系外資源の場合、」エンジニアの個体群動態は安定しやすく、また大きく増加するパターンを示すことが明らかになった。この理論予測は生態系エンジニアの動態やインパクトを理解するためには、時空間的要素が重要となることを示している。以上の2つのテーマから、生態系エンジニアは系外資源に支えられることで局所レベルだけでなくメタ群集レベルでもレジームシフトを引き起こしうるが、ギルド内捕食者の存在はその可能性を弱めることが理論的に示唆された。また、野外データの解析は本研究課題の期間中には行えなかったが、ため池において水草の量や種構成が時間的に大きな変化が生じているかを今後調べる予定である。