基礎生態工学 / Fundamentals of Ecology  

  坂巻 隆史, 西村 修  

  工  

   

   

Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。

学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)

１．目的：

生態系の機能を強化し，破壊された生態系を修復し，生態系の機能を利用する工学である生態工学の基礎について学ぶ．

２．概要：

生態工学の基本原理である生態学の基礎（生態系の概念，構造，機能）について湖沼生態系を例に説明し，環境問題を生態学的に理解する必要性を述べ，生態工学による環境修復の方法について水域および土壌・森林生態系を対象として解説する．

３．達成目標等：

本授業は環境保全の基本である循環・共生の意味の理解，および生態系の保全・管理に重要な基礎知識の習得を目標とする．

授業形式やオンライン授業の接続先URLはGoogle Classroomで通知する。Google Classroomのクラスコード：paaudol

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of

the School of Engineering:

https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)

Objective:

Learn basics of ecological engineering which aims to enforce ecosystem functions, restore damaged ecosystems, and utilize ecosystem functions.

Outlines:

Principal concepts of ecology, such as definition, structure and functions of ecosystems

Structures and functions of aquatic ecosystems

Methodologies for restoring aquatic and terrestrial ecosystems

Goals:

Understand the fundamental concepts of environmental protection, material cycling and symbiosis, and learn basics for ecosystem conservation and management.

Details are announced at Google Classroom.

Google Classroom class code：paaudol

  生態工学 / Ecological Engineering  

  坂巻 隆史  

  工  

   

   

授業目的・概要：

生態系の機能の強化・利用および劣化・破壊された生態系の修復を目指す生態工学の基本原理および技術の理解を目的とする．はじめに，生態系の修復・機能活用において重要な概念に位置づけられる生物多様性の形成・維持機構を学び，生態系管理・制御の基本原理に対する理解を深める．次に、生態系の管理・制御への応用方法について理解を深める．

達成方法：

・講義およびオンデマンド教材で得た知見を基に，関連するグループディスカッションを通じて理解を深める．

・プロセスベースの数値モデルを作成・運用し，生態系動態に関する諸事項の理解を深める．

Course Objectives and Overview:

The aim of the course is to understand the basic principles and techniques of ecological engineering, which aims to enhance and utilize ecosystem functions, as well as to restore degraded or damaged ecosystems. Initially, students will learn about the formation and maintenance mechanisms of biodiversity, which are crucial concepts in ecosystem restoration and function enhancement. This will deepen their understanding of the fundamental principles of ecosystem management and control. Subsequently, students will further their understanding of methods for applying ecosystem management and control.

Methods of Achievement:

Deepen understanding through group discussions on relevant topics based on insights gained from lectures and on-demand materials.

Create and operate process-based numerical models to deepen understanding of various aspects related to ecosystem dynamics.

  生物工学概論 /  

  坂巻 隆史, 魚住 信之, 梅津 光央, 久保田 健吾, 佐野 大輔, 珠玖 仁, 田中 真美, 鳥谷部 祥一, 中山 亨, 西村 修, 山本 雅哉, 李 玉友  

  工  

   

   

授業の目標

・生物学を構成する基本的な分野への全般的認識を得る．

・自然と生態系のつながりについて全般的認識を得る．

・工学との関わり方について概略を説明できる．

授業の概要

生物学を構成する基本的な事項、生体を作る分子，生体膜、細胞のはたらき，代謝、免疫、生殖・発生・分化、遺伝子発現、多様性と進化、生態系等について、人間社会・技術とのつながりを含めて概説する.．

達成方法

講義と小テスト・レポートによる．

Objectives:

To understand the outlines and basics of component fields of biology, structures of ecosystems, and their linkages with engineering

Lecture summary:

The following topics are lectured: basic components of biology, biomolecules, biomembrane, roles of cell, metabolisms, immune, reproduction/development/differentiation, gene expression, diversity and evolution, ecosystem and their linkages with human society and engineering.

Methods:

Lectures and quizzes

  沿岸環境学  

  藤井 豊展  

  農  

  4セメ後半  

  後期後半 金曜日 3講時 農学部青葉山コモンズ第4講義室 / 後期後半 金曜日 4講時 農学部青葉山コモンズ第4講義室  

本科目では、特に「沿岸域」と呼ばれる海洋環境と、そこを特徴づける多様な生態系および生物群集に焦点を当て、現代の海洋生態学を解釈する上で必要な知識や方法論を習得する。講義では沿岸域を構成する様々なタイプのハビタット（例：大陸棚、サンゴ礁、マングローブ林、河口域、干潟、岩礁域等）を概観し、沿岸生態系の構造や機能、生物群集の適合、持続可能な沿岸資源管理に関する争点等を体系立てて学習する。

This class introduces the fundamentals of marine biology by examining the vibrant life in the oceans with particular reference to the coastal ecosystems. Students will study a range of coastal habitats including shelf seas, coral reefs, mangroves, estuaries and various shore types. This class covers a diverse set of topics ranging from structure and functioning of different coastal ecosystems, through adaptations of organisms for their particular living conditions, to issues relating to the sustainable management of marine coastal resources.

  複合生態フィールド科学専門演習  

  西田 瑞彦, 小倉 振一郎, 池田 実, 加藤 健太郎, 角田 毅, 陶山 佳久, 田島 亮介, 多田 千佳, 米澤 千夏, 深澤 遊, 藤井 豊展, 深澤 充, 松尾 歩, 福田 康弘, ＭＡＧＥＺＩ ＥＵＳＴＡＤＩＵＳ  

  農  

   

  前期集中 その他 連講 未設定  

森林域、中山間域、沖積域、河川、およびそれらを統合した複合生態系における生物生産に関する専門的フィールド研究について学習する。本実習を通して各生態領域を複合した広い視点でフィールドをとらえ、広い視野にたって自らの研究を遂行できる能力を習得することを目的とする。

In this course, students learn about specialized field researches on integrated ecosystems involving forests, mountainous regions, river planes, rivers. The aim of this course is to understand such integrated ecosystems from expanded perspective, and acquire the ability to conduct research works taking a comprehensive view.

  生物進化学 / Watershed and landscape Ecology  

  理学部非常勤講師  

  理  

  後期  

  後期 火曜日 2講時  

自然生態系は森・川・海などのさまざまな景観要素から構成され、それぞれに特有の生態系が成り立っている。また、森から川を通して海へ至る水の流れを介して流域の生態系は強い繋がりで結ばれる。本講義では自然のそれぞれの部位において、水の流れ・地形・栄養塩動態などの物理化学環境から生物そしてそれらの相互作用に至る生態系の成り立ちを解説し、それらの繋がりについても学ぶ。

Natural ecosystem consists of various landscape elements including forests, streams, and the ocean. The watershed ecosystems are strongly linked with each other through the flow of water. In this lecture, we will introduce the ecosystem processes (including biogeochemistry, geomorphology, species interactions etc)in each landscape elements, and how they are connected with each other.

  保全生物学 / Conservation of biodiversity  

  千葉 聡  

  理  

  後期  

  後期 月曜日 1講時  

人間活動の影響により、地球上の生態系は大きく改変されてきた。それに伴い、現在多くの生物種が絶滅の危機にさらされ、生物の多様性は著しく損なわれつつある。また人為的な環境変化によって生じた生態系の変化は、それがもつ機能を劣化させ、人間の生活にも影響を及ぼしつつある。このような状況の下で、生物多様性の損失を止め、生態系を修復し、適切に維持管理するための技術の開発と、その適切な活用が求められている。保全生物学は、進化生物学と生物地理学、群集生態学を基礎として、上記の目標を達成するために生まれた応用科学分野である。この講義では、保全生物学の基礎とその目標、理念、概要について解説し、その実際の適用例について説明する。

Human activity have caused radical changes in ecosystems and serious decline in biological diversity. A number of species have become extinct, resulting in loss of species diversity. In addition, anthropogenic impacts have damaged function of ecosystems. Thus, developments of proper technique to conserve ecosystem and biological diversity is required. This course introduces the foundations of conservation biology to students taking this course. It also deals with evolutionary biology, biogeography, and community ecology, which are base of conservation biology. At the end of the course, participants are expected to understand concept, aim and practical aspect of conservation biology.

  生産フィールド実習Ⅱ（海洋）  

  池田 実, 藤井 豊展  

  農  

  5セメ  

  前期集中 その他 その他 未設定  

寒流(親潮)と暖流(黒潮)が混合する海域に位置し、対馬暖流が沿岸域を南下する三陸沿岸の生物の多様性、環境の多様性を実感し、その重要性を知ることを目的とする。具体的には東北大学農学部の女川フィールドセンターに宿泊して、実際に沿岸岩礁域潮間帯で生物を採集、形態による分類とその機能、分布域との関連性を調べ、種、形態、分布、生態、環境、機能等の多様性について考察する。

 To understand importance of biodiversity for coastal aquatic production

(1) Observation of species diversity in coastal area,

(2) Analyses of genetic divergence in aquatic species,

(3) Observation of early development of marine invertebrate species

(4) Training the method of marine biotechnology

  水圏植物生態学  

  青木 優和  

  農  

  5セメ後半  

  前期後半 火曜日 1講時 農学部青葉山コモンズ第7講義室 / 前期後半 火曜日 2講時 農学部青葉山コモンズ第7講義室  

沿岸岩礁生態系において海中林と磯焼けはどのような機構で交代するのか、植食動物は海藻群落とどのように関わりあって自らの個体群を維持するのかを理解する。

This course aims to understand the shifting mechanisms between marine forests and barren grounds. Strategies of herbivores for sustaining their species populations in marine forests are also studied.

  森林生態学特論  

  陶山 佳久, 深澤 遊  

  農  

   

  前期集中 その他 連講 未設定  

本科目は、川渡フィールドセンターの大学院生を主対象として、同センターにおける集中講義として実施する。授業では自然生態系における生物多様性の維持メカニズムを解説するとともに、森林生態系における物質生産や環境保全に生物多様性がどのような機能をもつかについて最新の知見をもとに解説・講義を行う。

This subject will be conducted as an intensive course in Kawatabi Field Science Center (FSC) mainly for the students in FSC. In the lesson, we will explain the maintenance mechanism of biodiversity in the natural ecosystem. In addition, the lecture is based on the latest knowledge on the biodiversity function of substance production and environmental conservation in a forest ecosystem.