ソバ生産における生態学的集約化：送粉昆虫と野生植物の時空間動態から探る

荞麦生产的生态集约化：探索授粉昆虫和野生植物的时空动态

基本信息

批准号：
22KJ0849
负责人：
永野裕大
金额：
$ 1.47万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、ソバの送粉サービスを対象に生物多様性保全と作物生産を持続的に両立可能な人為管理の構築を目的としている。そのために、以下の２つの視点から調査を実施した。① 畦畔管理が送粉サービスに与える効果とそのメカニズム自身のこれまでの研究から、ソバ栽培時期に畦畔草地での草刈を控えて花資源や植生高を維持することで、通常の管理（開花直前に草刈）よりも送粉サービスが増加することが明らかになってきた。今年度は、この効果が一貫して表れるかを確かめるとともに、そのメカニズムに迫る調査を実施した。草刈管理の効果については、これまでの結果と同様に花資源・植生高の維持によって送粉サービスが増加した。メカニズムとしては、植物ー送粉者ネットワークにおける栄養（採餌）・非栄養（休息）相互作用に着目し、それぞれ日中と夜間に調査した。そこから野生植物からソバへの間接効果の指標を算出した。その結果、栄養/非栄養効果の比率は、季節や植物種、訪花昆虫ごとに異なり、ソバの訪花昆虫個体数と結実率ともに栄養/非栄養効果の比率が中程度のところで最大になった。つまり、栄養・非栄養の両プロセスが相補的に送粉サービスを高めていることが示唆された。② 訪花昆虫による花資源の利用実態訪花昆虫による花資源の利用実態として、昆虫と植物の関係である送粉ネットワークに着目した。しかし野外での直接観察によって構築された送粉ネットワークは不完全であることが指摘されている。これの克服には昆虫の体表に付着した花粉を分析する方法が有効であり、本研究では体表花粉のDNAメタバーコーディング技術によって明らかにすることとした。ソバの開花前と開花中に畦畔草地の野生植物に訪花していた昆虫を採集し、分析に用いた。今年度はDNA抽出やPCRサイクルなどのプロトコルを確定する状況まで進展している。

这项研究旨在创建人类管理，以可持续平衡生物多样性保护和作物生产，以荞麦授粉服务为目标。为此，我们从两个角度进行了调查：1。先前对山脊管理对授粉服务及其机制的影响的研究表明，通过避免在荞麦种植过程中切割山脊中的草丛，并维持花朵资源和植被高度，授粉服务将增加因正常管理而增加（在花在花之前割草）。今年，我们进行了一项调查，以查看这种影响是否始终明显并仔细研究其机制。至于草皮管理的影响，授粉服务已通过维持花卉资源和植被水平来增加。该机制集中在植物 - 授粉网络中的营养（觅食）和非营养（休息）相互作用上，并分别在白天和黑夜进行了调查。从那里，计算了从野生植物到荞麦的间接影响指数。结果，营养/非营养效应的比率取决于季节，植物种类和供花昆虫，营养/非营养效应的比率在中等水平上，既在鲜花访问的昆虫的数量上，又是荞麦的果断率。这表明营养和非营养过程互补增强了授粉服务。 ②通过参观昆虫，我们将授粉网络（即昆虫与植物之间的关系）实际使用，作为昆虫之间的关系，作为通过参观昆虫的实际使用花。但是，已经指出，由直接室外观察构建的授粉网络是不完整的。为了克服这一点，分析附着在昆虫身体表面的花粉是有效的，在这项研究中，我们决定使用DNA元代表编码技术对身体表面花粉进行澄清。收集并用于分析荞麦之前和期间访问过山脊草原野生植物的昆虫。今年，情况已经发展到确认DNA提取和PCR周期等方案的地步。