止水域における在来魚類群集構造動態の多面的解析および潜在的保全地域の特定

• Material Type: 博士論文
• Title: 止水域における在来魚類群集構造動態の多面的解析および潜在的保全地域の特定
• Author/Editor: 戴, 秉国
• Author Heading: 戴, 秉国
• Publication, Distribution, etc.: Hokkaido University
• Publication Date: 2024-09-25
• Publication Date (W3CDTF): 2024-09-25
• Alternative Title: Multidimensional assessment of structural dynamics in native fish assemblages in lentic habitats and identification of potential conservation areas
• Contributor: 根岸, 淳二郎; 露崎, 史朗; 野田, 隆史; GARCIA MOLINOS, JORGE; 松崎, 慎一郎
• Degree Grantor: 北海道大学
• Date Granted: 2024-09-25
• Date Granted (W3CDTF): 2024-09-25
• Dissertation Number: 甲第16070号
• Degree Type: 博士(環境科学)
• Text Language Code: eng
• Subject Heading: fish conservation; homogenization; invasion; phylogenetic and functional diversity; 魚類保全; 均質化; 外来種移入; 系統的・機能的多様性
• NDC: 487
• Target Audience: 一般
• Note (General): 出版タイプ： VoR; (主査) 教授 根岸 淳二郎, 教授 露崎 史朗, 教授 野田 隆史, 准教授 GARCIA MOLINOS JORGE, 室長 松崎 慎一郎 （国立環境研究所 生態系機能評価研究室）; 環境科学院（環境起学専攻）
• DOI: 10.14943/doctoral.k16070; https://doi.org/10.14943/doctoral.k16070
• Persistent ID (NDL): info:ndljp/pid/14550645; https://dl.ndl.go.jp/pid/14550645
• Collection (particular): 国立国会図書館デジタルコレクション > デジタル化資料 > 博士論文; https://dl.ndl.go.jp/collections/A00014
• Acquisition Basis: 博士論文（自動収集）
• Date Accepted (W3CDTF): 2025-11-07T22:06:02+09:00
• Format (IMT): application/pdf
• Access Restrictions: 国立国会図書館内限定公開
• Service for the Digitized Contents Transmission Service: 図書館・個人送信対象外
• Availability of remote photoduplication service: 可
• Periodical Title (URI): https://doi.org/10.14943/doctoral.k16070; http://hdl.handle.net/2115/96075
• Is Referenced By (URI): http://hdl.handle.net/2115/93423
• Data Provider (Database): 国立国会図書館 : 国立国会図書館デジタルコレクション; https://dl.ndl.go.jp

• Summary, etc.: Global biodiversity in freshwater ecosystems is declining rapidly, with freshwater fish species facing extinction at concerning rates. Despite substantial investments in conservation efforts, these have largely not met their goals. A potential cause for this shortfall is the overemphasis on taxonomic changes in fish species, overlooking their evolutionary histories and ecological functions. This dissertation examines the spatial and temporal diversity patterns of freshwater fish in Japan, using a multifaceted approach combining taxonomic, phylogenetic, and functional diversity metrics. Specifically, this study analyses native fish assemblages in 39 lakes across the Japanese archipelago and 28 oxbow lakes along the Ishikari River in Hokkaido. Additionally, this research proposes a computational framework for a cumulative diversity index that integrates multifaceted diversity measures into a concise metric. Temporal multifaceted diversity analysis indicates a nationwide continuation of native fish species loss, especially among endemic species, leading to increased homogenization of fish compositions. Such native loss and homogenization in three facets, i.e., taxonomic, phylogenetic, and functional, are all expected to be continued in the future if the endangered species remain at risk. Meanwhile, although the native fish in the Ishikari oxbow lakes have maintained their richness over the studied decade, this study revealed a significant loss of native functions as well as the phylogenetic and functional redundancy. Moreover, national spatial multifaceted diversity analysis reveals a correlation between fish assemblage cumulative diversity and lake location, with the northernmost (Hokkaido) and southernmost (Kyushu) islands exhibiting low native fish richness but high uniqueness, marking them as high-priority conservation areas. Regionally, in the Ishikari River basin, the upper oxbow lakes host a greater richness and are exposed to lesser impact from non-native expansion, thereby have greater potential as native fish conservation areas. Additionally, this research shows that spatial patterns primarily influenced by dispersal constraints are hard to shift along the time, while that spatial patterns mainly shaped by ecological competition are alterable. To summarize, this dissertation deepened the understanding of the structural dynamic processes of native fish communities inhabiting the lentic habitats in Japan from taxonomic, phylogenetic and functional facets. Also, this dissertation validates the applicability of the proposed cumulative diversity index and evaluation framework in pinpointing potential native fish conservation areas.; 世界の淡水生態系における生物多様性は急速に減少しており、淡水魚種は深刻な速度で絶滅の危機に直面している。保全活動への多額の投資にもかかわらず、その目標は効率的に達成されていないと考えられる。この不足の潜在的な原因は、魚類種の分類学的変化を過度に重視し、その進化史や生態学的機能を見落としたことにあると見受けられる。本論文では、分類的、系統的、機能的多様性指数を組み合わせた多面的アプローチを用いて、日本の淡水魚の空間的と時間的多様性パターンの変化を検討する。具体的には、日本列島全域の 39の湖沼と北海道の石狩川沿いの 28 の河跡湖における在来魚類群集を分析する。さらに、本研究では、多面的な多様性指数を簡潔な指数に統合する累積多様性指数の計算フレームワークを提案する。時系列的な多面的多様性分析から、全国的に在来魚種の減少が続いており、特に固有種の間で魚類組成の均質化が進んでいることが示された。分類学的、系統学的、機能的という３つの観点から、このような在来種の減少と均質化は、絶滅危惧種が効率的に保護されないままであれば、今後も続くと予想される。一方、石狩川沿いの河跡湖の在来魚は、2000 年代から 2010 年代にかけて 10 年間で種の豊かさを維持しているものの、外来種と競争により、在来種の生態的機能が著しく失われ、系統的・機能的な冗長性も失われていることが明らかになった。さらに、全国的な空間的多様性分析により、魚類群集の累積多様性と湖沼の位置との相関関係が明らかになり、最北端（北海道）と最南端（九州）の島嶼は在来魚の豊かさは低いが、独自性は高く、優先度の高い保全地域であることが示された。石狩川流域では、上流域の河跡湖の方が在来魚の多様性が豊富であり、外来魚の移入による影響も少ないことから、魚類保全区としての可能性が高い。また、本研究は、主に分散制約に影響される空間パターンは時間的に変化しにくいこと、一方、主に生態学的競合によって形成される空間パターンは時間的に変化可能であることを示した。以上のように、本論文は、日本の止水域に生息する在来魚類群集の構造的動態プロセスについて、分類的、系統的、機能的観点から理解を深めた。また、本論文により、提案した累積多様性指標と評価フレームワークの在来魚保護潜在域の特定への適用性が検証された。
• DOI: 10.14943/doctoral.k16070; https://doi.org/10.14943/doctoral.k16070
• Format (IMT): application/pdf
• Source: DAI_Bingguo.pdf （fulltext）; https://eprints.lib.hokudai.ac.jp/repo/huscap/all/96075/DAI_Bingguo.pdf
• Access Restrictions: インターネット公開
• Is Referenced By (URI): HDL; https://hdl.handle.net/2115/93423
• Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）; https://irdb.nii.ac.jp
• Original Data Provider (Database): 北海道大学 : 北海道大学学術成果コレクション