(57)【要約】【課題】海草が必要とする栄養を長期間にわたって過不足無く供給し、かつ水質の安定を図ることができる海草育成方法および海草育成に用いる閉鎖水系を提供することである。【解決手段】水槽等の閉鎖水系において底質に海草を埋設し、これに育成対象海草を移植して生育させる。底質に埋設した海草が分解されて栄養分として育成対象海草に供給されるとともに、微生物の働きによって、海草が生息する自然環境と同様の、嫌気環境と好気環境とが底質中に作り出される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水槽等の閉鎖水系において底質に海草を埋設し、これに育成対象海草を移植して生育させる、閉鎖水系における海草育成方法。
【請求項２】
埋設する海草の種類は、育成する海草と同属であることを特徴とする、請求項１に記載の閉鎖水系における海草育成方法。
【請求項３】
埋設する海草の埋設位置が、前記底質の表面から深さ５ｃｍないし１０ｃｍの範囲内であることを特徴とする、請求項１または２に記載の閉鎖水系における海草育成方法。
【請求項４】
埋設する海草の乾燥重量が、下記のいずれかの範囲内であることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の閉鎖水系における海草育成方法。
（Ａ）育成対象海草の平均バイオマス量を中心として増減３００ｇ／ｍ2
（Ｂ）４００ｇ／ｍ2ないし５００ｇ／ｍ2
【請求項５】
水と底質を有してなる閉鎖水系中の該底質中に、海草が埋設されており、かつ下記の少なくともいずれかを充足することを特徴とする、海草育成用閉鎖水系。
（Ｃ）該海草が、育成対象海草と同属である。
（Ｄ）該海草の埋設されている深さが、該底質の表面から５ｃｍないし１０ｃｍの範囲内である。
（Ｅ）該埋設されている海草の乾燥重量が、育成対象海草の平均バイオマス量を中心として増減３００ｇ／ｍ2の範囲内か、または４００ｇ／ｍ2ないし５００ｇ／ｍ2の範囲内である。
【請求項６】
水と底質を有してなる閉鎖水系中の該底質中に、海草等の植物バイオマスからなる層が一定深さ領域に形成されており、それにより該底質中には、嫌気性層と、該嫌気性層の上方に位置する好気性層とが形成されていることを特徴とする、海草育成用閉鎖水系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海草を水槽等の閉鎖水系で長期育成する方法および海草育成に用いる閉鎖水系に関する。
【背景技術】
【０００２】
海草を人工的に育成維持するためには、海草が吸収できる栄養分が、底質から適度な濃度で継続して供給されることが必要である。そのために従来、海草を水槽等の閉鎖水系へ移植する場合には、海草の採集と同時に採取した砂泥を底質に用いることが行われている。
しかしこの方法によると、底質の栄養分には限界があり、海草による吸収に伴い減少するため、栄養分の枯渇により海草の育成は停滞、枯死を招く。そのため、この方法では、海水の交換なしには６ヶ月を超える長期間の人工的な育成は困難である。
【０００３】
水槽内に魚介類の生物を入れ、それら生物の排泄物を海草の肥料として利用する方法もあるが、生物とその生物に与える餌および排泄物の利用的バランスがとりにくく、過剰になると水質の悪化をまねき、大量の藻類が発生し、海草を枯死させるなどの問題がある。
【０００４】
これらに対し、海草の一種であるアマモを水槽内で長期間育成する方法としては、底質中に肥料を添加することが有効である、との研究発表がなされている。(非特許文献１および非特許文献２参照。)。
すなわち、市販園芸用の砂に化成肥料を添加することで、天然の砂泥を用いたときと同様にアマモを育成できる可能性を示唆している。
【非特許文献１】春日井  隆，「水槽内アマモ育成における施肥効果実験」，動物園水族館雑誌，日本動物園水族館協会，１９９９年３月，第４０巻，第二号，ｐ．６５−７２
【非特許文献２】春日井  隆，「施肥した底質に植え付けたアマモの育成」，動物園水族館雑誌，日本動物園水族館協会，２００２年７月，第４３巻，第三号，ｐ．７５−７６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上記非特許文献２にも示されている通り、底質中に化成肥料を用いる海草育成方法では、底質からの栄養塩等の流出が原因と考えられる藻類による懸濁が発生し、添加する肥料の質と量、および添加方法に大いに問題が残り、依然として長期間に亘る海草育成技術としては不充分である。
本発明が解決しようとする課題は、上記従来技術の問題点を解決し、海草が必要とする栄養を長期間にわたって過不足無く供給し、かつ水質の安定を図ることができる海草育成方法および海草育成に用いる閉鎖水系を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明者は前記課題を解決するために、底質に海草を埋設し、自然環境と同様の底質状態を作り出すことに思い至り、実験を重ねた結果、本発明を完成させるに至った。すなわち、本願において特許請求される、もしくは少なくとも開示される発明は次の通りである。
（１）  水槽等の閉鎖水系において底質に海草を埋設し、これに育成対象海草を移植して生育させる、閉鎖水系における海草育成方法。
（２）  埋設する海草の種類は、育成する海草と同属であることを特徴とする、（１）に記載の閉鎖水系における海草育成方法。
（３）  埋設する海草の埋設位置が、前記底質の表面から深さ５ｃｍないし１０ｃｍの範囲内であることを特徴とする、（１）または（２）に記載の閉鎖水系における海草育成方法。
（４）  埋設する海草の乾燥重量が、下記のいずれかの範囲内であることを特徴とする、（１）ないし（３）のいずれかに記載の閉鎖水系における海草育成方法。
（Ａ）育成対象海草の平均バイオマス量を中心として増減３００ｇ／ｍ2
（Ｂ）４００ｇ／ｍ2ないし５００ｇ／ｍ2
（５）  水と底質を有してなる閉鎖水系中の該底質中に、海草が埋設されており、かつ下記の少なくともいずれかを充足することを特徴とする、海草育成用閉鎖水系。
（Ｃ）該海草が、育成対象海草と同属である。
（Ｄ）該海草の埋設されている深さが、該底質の表面から５ｃｍないし１０ｃｍの範囲内である。
（Ｅ）該埋設されている海草の乾燥重量が、育成対象海草の平均バイオマス量を中心として増減３００ｇ／ｍ2の範囲内か、または４００ｇ／ｍ2ないし５００ｇ／ｍ2の範囲内である。
（６）  水と底質を有してなる閉鎖水系中の該底質中に、海草等の植物バイオマスからなる層が一定深さ領域に形成されており、それにより該底質中には、嫌気性層と、該嫌気性層の上方に位置する好気性層とが形成されていることを特徴とする、海草育成用閉鎖水系。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る海草育成方法および閉鎖水系によれば、底質に埋設した海草がゆっくりと分解されるため、育成すべき海草の生育に必要な栄養分を長期間にわたって過不足なく供給可能であり、栄養分が底質から水中に溶出することが極めて少ないことから、水槽の壁面や育成すべき海草本体に付着する珪藻や小型藻類の繁殖を抑制することが可能となり、水質の安定をはかることができる。またさらには、微生物の働きにより、底質中に自然環境と同様の好気環境と嫌気環境を作り出すことができる。
【０００８】
本発明により、海草を長期育成可能な閉鎖水系が提供されることで、海草群落での生物に関する研究や炭素循環に関する研究等を、自然条件による困難がある現場調査に頼らず、室内で行うことが可能となる。また、魚類や甲殻類の幼生が生育する場である海草群落環境を水槽に作りだすことが容易となり、幼生・幼魚の生態に関する研究が室内で行え、水産資源の安定供給に結びつく研究展開がはかれる。
また、本発明によれば、水族生物の飼育を展示する上でも、海水の交換の必要がなく、自然状態に近い環境での飼育展示が可能となる。
海草群落は地球温暖化を引き起こす二酸化炭素を吸収し、海洋に固定する能力を有しているといわれているが、その固定能力については現在研究が進められており、海草群落を再現できる本発明により、これらの研究の一端が容易に行え、地球温暖化防止に向けた研究展開につながる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
上記（１）の発明においては、埋設する海草は収穫直後の生海草でも枯死した海草でも、また乾燥した海草でもよい。しかしながら、沿岸環境の保護の観点から大量の生海草の採取を避けたい場合は、枯死して海岸に打ち上がっているものを好適に利用することができる。
【００１０】
海草には、Ｚｎ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｃ、Ｎが含まれており、このうち特にＦｅ、Ｍｎは海草の生長には必須の成分であるが、海水中ではｐｐｂ以下のオーダーである極微量成分である。窒素分も同様に海草の生育に不可欠である。これらの成分を含んでいる海草は、バクテリア等微生物によって分解されることで、栄養分を供給する素となる。
【００１１】
底質に埋設された海草はセルロースを主とする細胞壁組織を有するため、表面に付着するバクテリア等微生物の活動によりゆっくりと分解される。このため、育成すべき海草の生育に必要な栄養分が底質中に長期間にわたって安定供給されることとなる。また、海草が分解されて生じた栄養分は、底質に根を張り巡らす海草のみが利用することができる。また、水中の栄養分は、元からあった以上に供給されることがなく、使いきってしまうと枯渇する。これにより、水槽の壁面や育成すべき海草本体に付着する珪藻や小型藻類等、育成対象海草の育成にとって好ましくない生物の繁殖を抑制することが可能となり、さらに水槽等の閉鎖水系内の水質を安定したものとすることができる。
【００１２】
また、底質に埋設した海草の分解にかかわるバクテリア等微生物が、底質中の酸素を消費し、埋設海草の位置より上部に好気環境を、下部に嫌気環境を作り出し、自然環境と同様の底質環境を形成することができる。
【００１３】
上記（２）の発明の構成によれば、一般的な植物の生長に必要な栄養分であるＮ、Ｐ、Ｋに加え、特定の育成対象海草に特に必要な微量栄養分をも供給することができる。つまり、植物の種別によって微量な栄養分の要求量は異なるため、底質に埋設する海草として育成する海草と同属の海草を用いることで、必要な微量栄養分を供給することができる。
【００１４】
上記（３）の発明は、埋設する海草の埋設位置を、前記底質の表面から深さ５ｃｍないし１０ｃｍの範囲内とすることができるとするものである。
本発明の海草育成方法では、埋設する海草の埋設深さが特に限定されるものではない。しかしながら、埋設する海草の埋設位置が浅すぎる場合は、移植する海草の根が完全に埋まらないことがあり、育成に適さない場合がある。また、埋設した海草が分解されて生じた栄養分が水中に溶出し易くなるので、水槽等の閉鎖水系内や育成すべき海草の本体に付着する珪藻や小型藻類の繁殖が起こり、水質の悪化を招く場合もあり得る。一方、埋設位置が深すぎる場合は、育成すべき海草の根が埋設部位と離れてしまい、栄養分を十分に吸収できなくなる可能性がある。
【００１５】
そこで、埋設する海草の埋設位置は、あまりに浅かったり深かったりしない範囲であることが望ましいが、これを特に、底質の表面から深さ５ｃｍないし１０ｃｍの範囲内とした場合は、上述の不具合を防止でき、一層好適に海草育成を行うことができる。
【００１６】
上記（４）の発明において、乾燥重量とは、実際に底質に埋設する海草の量を示すものものではなく、埋設する海草を乾燥させた場合の単位あたりの重量を示すものである。実際に底質に埋設する海草の量は、その閉鎖水系の広さ等条件によって異なってくる。
【００１７】
本発明の海草育成方法では、埋設する海草の量が特に限定されるものではない。しかしながら、埋設する海草の量が少なすぎる場合は、分解されてできる栄養分の枯渇が早く、育成する海草の育成期間が短いものとなる可能性がある。一方、多すぎる場合は栄養分過剰になり、水中に栄養分が溶出し、水槽等の閉鎖水系内で、育成すべき海草の本体に付着する珪藻や小型藻類の繁殖が起こり、水質の悪化を招く可能性がある。
【００１８】
そこで、埋設する海草の量は、あまりに少なすぎたり多すぎたりしない範囲であることが望ましいが、これを特に、育成対象海草の平均バイオマス量を中心として増減３００ｇ／ｍ2か、または（Ｂ）４００ｇ／ｍ2ないし５００ｇ／ｍ2とした場合は、上述の不具合を防止でき、一層好適に海草育成を行うことができる。
【００１９】
本発明の海草育成用閉鎖水系については、下記実施例により説明する。
【実施例】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明に係る実施例を説明する。各実施例では、閉鎖水系としてその代表である水槽を用いているが、もとより閉鎖水系は水槽に限定されるものではなく、自然環境における閉鎖水系を用いることも本発明の範囲内である。また、育成対象の海草の種類によって用いる水槽の高さ、大きさ、仕様を適宜設計できることはいうまでもない。
【００２１】
＜実施例１＞
図１は、本発明に係る水槽を利用した海草育成方法を表す説明図である。
本例において、閉鎖水系を形成するための水槽１は、高さが１メートル以上のものを用いた。
水槽１の内側の底から厚さ２０ｃｍ程度に粒径１５０μｍないし５００μｍの砂６を敷設した。
次にこの砂６の上に、埋設海草５をまんべんなく敷いた。埋設海草５としては、環境保護の観点を考慮して、枯死し、海岸に打ち上がったものを利用した。海草５は乾燥重量が１ｍ2当り４００ｇないし５００ｇのものを用いた。なお、この埋設海草５の乾燥重量は岩手県沿岸の海草群落の平均的なバイオマス量と同等であるが、育成する海草の採取地によって、採集地の平均バイオマス量から算出した量を用いるのがよい。また、埋設海草５は、育成対象と同種の海草がもっとも望ましいが、同属内であってもよい。
【００２２】
埋設海草５を敷設した上に、砂６と同等の砂４を５ｃｍないし１０ｃｍの厚みで敷設した。
【００２３】
砂４の敷設後、海水２を入れ、１ヶ月程度静置した。この間に、埋設海草５の表面に付着するバクテリアの活動により埋設海草５が分解を始めるとともに、底質の酸素がバクテリアによって消費されることで、埋設海草５が敷設された位置より深部には嫌気環境が、またこれより浅部には好気環境が形成される。
この状態になった後に、育成する海草３の移植を行った。
まず、海草３を植える位置の砂４を埋設海草５を埋設した深度まで掘った。そこに、育成する海草３の地下茎を置き、砂を埋め戻した。これにより、嫌気環境の上に地下茎を位置づけ、嫌気環境の中に根を張らせることが可能となる。なお、図１においては、育成する海草３の地下茎が、埋設海草５から少し離れているように表現しているが、これは、地下茎をわかりやすくするためのもので、実際は埋設海草５の上に、地下茎が位置する。
育成する海草の移植の後、水中ランプ７を取り付けて、水槽上部をアクリル製の蓋で覆った。水中ランプ７は１２時間周期で点灯・消灯するように設定した。これは、移植後の海草３に光合成をさせるためである。
【００２４】
埋設した海草５は、セルロースを主とする細胞壁組織を有するため分解は非常にゆっくり進行する。これにより、育成する海草３に必要な栄養分は長期間安定的に供給される。
【００２５】
海草を移植する位置間隔は、海草の種類により異なる。例えば、アマモやオオアマモでは地下茎の伸長が早く大きいため、移植する株の間隔は３０ｃｍ程度必要であり、スゲアマモでは、地下茎の伸長が遅く短いため、株の間隔はアマモやオオアマモより狭くてもよい。
【００２６】
＜実施例２＞
下記により、海草育成用閉鎖水系を構成した。なお記載のない条件等は実施例１に即している。
２トン容量の閉鎖循環式水槽（平面円形形状、直径１．８ｍ）内に、育成する海草が生育しているアマモ場と同じ粒径の砂を厚さ２０ｃｍに敷き、その上に乾燥重量で１１６３ｇの海草を敷き詰め（敷面積が約２．５４ｍ2なので、１ｍ2当り約４５８ｇとなる。）、さらにその上に同じ砂を厚さ５ｃｍないし１０ｃｍになるように敷き、埋設作業を行った。その後、海水を循環しながら放置し、３か月後に、育成する海草の移植を行った。移植では、円形を８等分し、１区画（およそ０．３２ｍ2）に１ないし４株の海草を移植した。
【００２７】
水温１５度、２ｋｗハロゲン水中ランプ１灯を水槽の中央、底面から５０ｃｍの位置に設置し、光周期は、明期１２時間、暗期１２時間で観察を開始した。
観察開始当初は、海水中の栄養分を利用して付着藻類の発生が見られたが、次第に海水中の栄養分が枯渇し、それに合わせて付着藻類の発生量も減少した。
【００２８】
移植後６ヶ月経過時点においても、底質中への栄養分は埋設した海草から安定して供給が継続され、育成する海草は順調な生育が継続していた。また、水槽壁面にわずかに付着藻類の発生が見られたが、育成海草葉表面への付着藻類の発生は見られなかった。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る水槽を利用した海草育成を表す説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    水槽
２    海水
３    海草
４    砂
５    埋設海草
６    砂
７    水中ランプ
【図１】
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