(57)【要約】【課題】  アマモ類が好適に生育できる環境因子を選定し、これらの因子を調節することにより、アマモ類の生育可能なアマモ場を造成または改良することを課題としている。【解決手段】  アマモ類が生育するアマモ場において、海底日射量と、シールズ数と、水深と、水温と、塩分とを、アマモ類の生育に適した範囲に調節してなることを特徴とするアマモ場である。ここで、海底日射量の調節Ｓ１において海底日射量を２Ｅ／ｍ2／ｄａｙより大、シールズ数の調節Ｓ２においてシールズ数を０より大きく０．６未満、水深の調節Ｓ３において干潮時の水深を０ｍより大、水温の調節Ｓ４において水温を−２℃より大きく３０℃未満、塩分の調節Ｓ５において塩分を１０ＰＳＵより大きく４０ＰＳＵ未満、の範囲内に各々調節してなることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アマモ類の生育に適したアマモ場であって、
海底日射量と、シールズ数と、干潮時の水深と、水温と、塩分と、
をアマモ類の生育に適した範囲に調節してなることを特徴とするアマモ場。
【請求項２】
請求項１のアマモ場において、
前記海底日射量を、２Ｅ／ｍ2／ｄａｙより大きく調節してなることを特徴とするアマモ場。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のいずれか１項のアマモ場において、
前記シールズ数を、０より大きく０．６未満の範囲内に調節してなることを特徴とするアマモ場。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項のアマモ場において、
前記干潮時の水深を、０ｍより大きく調節してなることを特徴とするアマモ場。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項のアマモ場において、
前記水温を、−２℃より大きく３０℃未満の範囲内に調節してなることを特徴とするアマモ場。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項のアマモ場において、
前記塩分を、１０ＰＳＵより大きく４０ＰＳＵ未満の範囲内に調節してなることを特徴とするアマモ場。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アマモ類が良好に生育するためのアマモ場に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、海の沿岸部等の埋め立てに際して、既存の生態系への影響を緩和するミティゲーション（代償）が環境保護の面から求められている。この沿岸部等の環境を構成する要素の１つに、アマモ類が優占的に生育するアマモ場が挙げられ、その保全や回復が必要とされている。
【０００３】
アマモ（Ｚｏｓｔｅｒａ  ｍａｒｉｎａ  Ｌ．）は多年草の海産顕花植物であり、稲に似た緑色の葉と長い地下茎とひげ状の根とを持ち、目立たないが、小さな花を持つ単子葉植物である。アマモ、コアマモ、タチアマモ、オオアマモ等のアマモ類は、そのいずれかが遠浅の砂泥海底に群落状に生育していわゆるアマモ場を形成する。
このアマモ場は、潮流をやわらげ、外敵からの隠れ家になるため、魚介類の産卵場や生育・繁殖の場となっている。またアマモ類は、海の富栄養化の原因となる窒素やリンを吸収するため、アマモ場は汚れた海水を浄化する場所としても重要な役割を果たしている。
そこで、このようなアマモ場の特性を生かし、破壊された生態系の復元、創出や、海水の浄化等を目的として、アマモ類が生育するアマモ場を人工的に造成又は改良（以下これらをまとめて「造成」ということがある）する試みが日本各地で行われている。
【０００４】
アマモ場を造成するためには、長期的にアマモ類の生育が可能な適地を選定するか、造成場所の阻害要因を除去することによりアマモ場を改良する必要があり、そのためには、アマモ類の生育に対して適切な条件を確立する必要がある。
従来、これらのアマモ類の生育に関わる環境因子として、天然のアマモ場調査やアマモ類移植実験などにより、海域の波浪、海底の砂移動量、水温、水中光量などの物理的条件が抽出されている。例えば、非特許文献１では、海域の流れや底質の砂移動量からアマモ類の分布範囲の推定を試みており、非特許文献２では、後述するシールズ数（底質の動きやすさ）や水中光量を指標としたアマモ場造成適地を選定する手法を検定している。
このように、アマモ類の生育に関わる環境因子や、それらとアマモ類の生育の関係とが個別に提示されているものの、アマモ場造成のための総合指標は確立されていない。
【非特許文献１】中瀬浩太、田中裕一、檜山博昭、“海浜変形予測手法を用いたアマモ場成立条件に関する研究”、「海岸工学論文集」、社団法人土木学会、１９９２、第３９巻、ｐ．１００６−１０１０
【非特許文献２】川崎保夫、石川雄介、丸山康樹、“アマモ場造成の適地選定手法”、「沿岸海洋研究ノート」、日本海洋学会、１９９０、第２７巻、第２号、ｐ．１３６−１４５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、アマモ場の造成計画の段階において、環境因子の選択に時間が費やされ、その上、ある環境因子について好適な条件を満たすアマモ場を造成しても、その他の環境因子の要因によりアマモ類が好適に生育しない場合もあるという問題が生じていた。
【０００６】
そこで、本発明は、前記問題を解決するためになされたものであり、アマモ類が好適に生育できる環境因子を選定し、これらの因子を調節することにより、アマモ類の生育可能なアマモ場を造成または改良することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決すべく構成されるものであり、アマモ類の生育に適したアマモ場であって、海底日射量と、シールズ数と、干潮時の水深と、水温と、塩分とを、アマモ類の生育に適した範囲に調節してなることを特徴とするアマモ場である。
【０００８】
ここで、シールズ数（Ψmc）とは、流れに対する砂の移動しやすさを、海底摩擦速度と砂の沈降速度との比で表したパラメータであり、式（ａ）のように定義される。
【０００９】
【数１】
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【００１０】
ここで、ｓは海底にたまった表層土などの堆積物（以下「底質」という）の水中比重（ｓ＝２．６）、ｄは底質の粒径、ｇは重力加速度（ｇ＝９．８ｍ／ｓ2）、ρは海水密度である。また、τbcは底面摩擦応力であり、式（ｂ）で表される。
【００１１】
【数２】
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【００１２】
ここで、ｆは底面摩擦係数、Ｕは海水流速である。
なお、シールズ数の算定に用いる波浪諸元は、例えば非特許文献１に準じて年末超過確率９０％の波浪条件（月３回程度来襲）とすることができる。
【００１３】
また、海底日射量は海底への到達日射量（光量）を意味している。
そして、塩分とはアマモ類が生育する基質（土壌等）の間隙水に含まれる塩分であり、その単位であるＰＳＵはＰｒａｃｔｉｃａｌ  Ｓａｌｉｎｉｔｙ  Ｕｎｉｔの略である。
【００１４】
このようなアマモ場によれば、海底日射量と、シールズ数と、干潮時の水深（以下単に「水深」という場合がある）と、水温と、塩分との各環境因子を、アマモ類の生育に適した範囲に調節してなるので、アマモ類は好適に生育することができる。
【００１５】
また、海底日射量を２Ｅ／ｍ2／ｄａｙより大きく、シールズ数を０より大きく０．６未満、干潮時の水深を０ｍより大きく、水温を−２℃より大きく３０℃未満、塩分を１０ＰＳＵより大きく４０ＰＳＵ未満の範囲内に各々調節してなることを特徴とする。
特に、海底日射量を６Ｅ／ｍ2／ｄａｙ以上、シールズ数を０．１以上０．４以下、干潮時の水深を０．２５ｍ以上、水温を０℃以上２８℃以下、塩分を１７ＰＳＵ以上３４ＰＳＵ以下の範囲内に調節することでアマモ類の好適な生育が可能となる。
【００１６】
ここで、アマモ類の生育環境因子として、アマモ類の生理的因子（水温、塩分、干潮時の水深）、光因子（海底日射量）、外力的因子（シールズ数）の５項目を選定した。本願出願人は各種実証を行うことにより、海域におけるアマモ類の生育限界は、沖側境界では光合成に必要な海底の日射量、岸側境界では、アマモ類の乾燥耐性に関わる干潮時の水深、及びアマモ類の定着力を示す海底の砂移動量を示すシールズ数により規定されることを明確にした。また、アマモ類の生理的性質から、水温、塩分を選択した。
【００１７】
また、前記５項目の環境因子に対する選定の妥当性の判断と、その条件範囲の設定とには、アメリカで環境影響評価に利用されている生物生息地適正評価方法（Ｈａｂｉｔａｔ  Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ  Ｍｏｄｅｌ、以下「ＨＥＰモデル」という場合がある）を利用した。
このＨＥＰモデルとは、１９８０年頃アメリカで開発され、環境影響評価を行う際に生物の棲み易さという考え方を基礎とするものである。簡単には、評価の対象とする生物が持続的に生息できる環境因子を選定し、環境因子のそれぞれについて「生物の棲み易さ指標（Ｓｕｉｔａｂｉｌｉｔｙ  Ｉｎｄｅｘ、以下ＳＩという）」により点数化を行い、環境因子の適正値や限界値を定め、さらにこれらの点数を総合化して一つの数値ＨＳＩ（Ｈａｂｉｔａｔ  Ｓｕｉｔａｂｉｌｉｔｙ  Ｉｎｄｅｘ、以下ＨＳＩという）を求め、この値を用いて環境影響を評価する方法である。適正値とは生物が好適に棲み易い状態となる環境因子の解析値であり、限界値とは生物が棲むことができない環境因子の解析値である。
【００１８】
まず、このＳＩによる点数化方法を、前記５項目の環境因子のうち、例えば海底日射量について、図２を参照して簡単に説明する。アマモ類が生育する海域の複数地点について海底日射量と、アマモ類が海底を覆っている面積の割合（以下「被度」又は「アマモ被度」ということがある）との関係を二次元座標にプロットする。この被度は、例えば１ｍ2あたりを目視で測定することができる。そして、アマモ類の被度が１００％となる海底日射量を求めて、点数（ＳＩ）＝１とし、アマモ類の被度が０％、すなわちアマモ類が生育できない海底日射量を求めて、点数（ＳＩ）＝０とする。
さらに、計測誤差や異常値等によるデータのばらつきを考慮した上で、全データの包絡線と近似した形状となるように、最適海底日射量と不適海底日射量との間を直線又は曲線等で補完することにより、アマモ類の被度に対する海底日射量を点数化した海底日射量ＳＩ線が作成される。
【００１９】
そして、この海底日射量ＳＩ線から、海底日射量が２Ｅ／ｍ2／ｄａｙより大の範囲では、海底日射量ＳＩが０より大となり、アマモ被度も０％より大となることが分かる。すなわち、海底日射量が２Ｅ／ｍ2／ｄａｙより大きい海域では、アマモ類が生育できることを意味する。特に、海底日射量が６Ｅ／ｍ2／ｄａｙ以上の範囲では、海底日射量ＳＩ＝１となり好ましい。
つまり、水深が深く海底日射量が２Ｅ／ｍ2／ｄａｙ以下の海域では、アマモ類は種子から発芽はするが、光合成反応が不十分なため生育できない。一方、水深が浅く、海底日射量が６Ｅ／ｍ2／ｄａｙ以上では、アマモ類の生育に必要な光の量が十分であり、アマモ類の生育阻害は起きず、アマモ類の被度は１００％であることを意味する。よって、海底日射量においては、２Ｅ／ｍ2／ｄａｙが限界値、６Ｅ／ｍ2／ｄａｙが適正値となる。なお、海底日射量は年平均日射量から消散係数を用いて水中減衰を算出した海底面での日射量である。
【００２０】
次に、図３〜図６に、海底日射量と同様の方法で求めたシールズ数、水深、水温及び塩分のＳＩ線をそれぞれ示す。なお、各ＳＩ線は、既存データの傾向及びばらつき等を考慮した上で、全データの包絡線と近似した形状となるように作成した。これにより、シールズ数が０より大きく０．６未満の範囲内ではシールズ数ＳＩが０より大に、干潮時の水深（ＤＬ基準）が０ｍより大では水深ＳＩが０より大に、水温が−２℃より大きく３０℃未満の範囲内では水温ＳＩが０より大に、及び、塩分が１０ＰＳＵより大きく４０ＰＳＵ未満の範囲内では塩分ＳＩが０より大となることがわかる。
特に、シールズ数が０．１以上０．４以下の範囲内ではシールズ数ＳＩが１に、干潮時の水深が０．２５ｍ以上では水深ＳＩが１に、水温が０℃以上２８℃以下の範囲内では水温ＳＩが１に、また、塩分が１７ＰＳＵ以上３４ＰＳＵ以下の範囲内では塩分ＳＩが１となり好ましい。なお、水温は２月及び８月の平均水温、塩分は年間平均値とする。
【００２１】
さらに、前記５項目の環境因子に対して得られた５種類のＳＩ線を基礎として、評価を行う地点毎に海底日射量、シールズ数、水深、水温及び塩分を測定し、図２〜図６に記載されるＳＩ線に基づいて各測定値の点数（ＳＩ）を求め、それぞれを海底日射量ＳＩ、シールズ数ＳＩ、水深ＳＩ、水温ＳＩ、塩分ＳＩとする。
そして、前記５項目の環境因子はアマモ類の被度に対する影響の度合いは同程度であるとし、この評価地点毎に得られた各環境因子のＳＩの積としてＨＳＩを算出する（式（ｃ）参照）。
【００２２】
ＨＳＩ＝海底日射量ＳＩ×シールズ数ＳＩ×水深ＳＩ×水温ＳＩ×塩分ＳＩ
・・・（ｃ）
【００２３】
このような方法で算出した評価地点毎のＨＳＩと、そのＨＳＩに対応する評価地点毎のアマモ被度とを二次元座標上にプロットしたものが図７である。図７に示されるように、ＨＳＩとアマモ被度の関係は正の相関が得られている。
【００２４】
このように、アマモ場を評価するに際して、環境因子として、海底日射量、シールズ数、水深、水温及び塩分の５項目を選定し、各評価地点のＳＩをそれぞれ算出し、ＨＳＩにより評価することは妥当であることが実証されている。ゆえに、前記５項目はアマモ類が安定して生育するための環境因子を過不足なく備えており、前記５項目を適正に満たす海域を選定すること、あるいは、前記５項目を適正に満たす海域に改良することにより、アマモ類の長期的生育可能な造成場所を決定することができると考えられる。
【００２５】
以上のことから、本発明に記載する５項目の環境因子について、全ての条件を満足するアマモ場は、前記式（ｃ）においてＨＳＩが０より大となり、よって図７においてアマモ被度が０％より大となるため、このようなアマモ場においてアマモ類は良好に生育することとなる。特に、前記５項目の環境因子について、それぞれＳＩが１となる条件を満足することが好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、アマモ場造成に適した海域の環境因子及び適正値を決定することにより造成計画が容易となる。また、これらの環境因子及び適正値を利用することで既存のアマモ場についての環境改善計画も容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
なお、各実施形態の説明において、同一の構成要素に関しては同一の符号を付し、重複した説明は省略するものとする。
【００２８】
図１は、本発明に係るアマモ場を造成する手順のフローチャートを示す。ステップＳ１〜ステップＳ５はアマモ場のＨＥＰモデルに基づき、所望のアマモ場に適する環境因子（海底日射量、シールズ数、水深、水温及び塩分）について環境条件が０＜ＳＩ≦１となるように、好ましくはＳＩ＝１となる適値を求める処理を示す。
各環境因子のＳＩは、事前に既存アマモ場に対して複数の調査地点を選定して、各環境因子の計測を行い、得られた複数の情報に基づいて決定する。
【００２９】
（海底日射量の調節Ｓ１）
図２の海底日射量ＳＩ線は、海底日射量（Ｅ／ｍ2／ｄａｙ）＞２の範囲であればアマモ類は生育し、特に海底日射量（Ｅ／ｍ2／ｄａｙ）≧６では好適に生育し、一方、海底日射量（Ｅ／ｍ2／ｄａｙ）≦２ではアマモ類は全く生育できないことを意味する。
したがって、アマモ場を造成する際、一般的に海底日射量を調節することは困難とされるため、予め海底日射量が６（Ｅ／ｍ2／ｄａｙ）以上の海域を選択することによりアマモ類が好適に生育可能なアマモ場を造成するか、基質となる土等の搬入や搬出等適宜な作業を行い、水深を調節することで、海底日射量を６（Ｅ／ｍ2／ｄａｙ）以上としてアマモ類が好適に生育可能なアマモ場を造成することが必要となる。
【００３０】
（シールズ数の調節Ｓ２）
図３のシールズ数ＳＩ線は、０＜シールズ数＜０．６の範囲内であればアマモ類は生育し、特に０．１≦シールズ数≦０．４の範囲内では好適であり、一方、シールズ数≦０または０．６≦シールズ数では生育できないことを意味する。
したがって、予めシールズ数が０．１〜０．４の範囲内となる海域を選択してアマモ場として造成を行えば、アマモ類が好適に生育可能である。また、シールズ数０．６以上の激しく海底の砂移動が生じる海域に関しては、アマモ類が定着せず生育できないことから、防波堤や潜堤を構築する等の処置を施すことにより、砂の移動量をアマモ類の生育に好適である０＜シールズ数＜０．６の範囲内に収まるように造成することが必要となる。
【００３１】
（水深の調節Ｓ３）
図４の水深ＳＩ線は、０＜水深（ｍ）でアマモ類は生育し、特に０．２５≦水深（ｍ）の範囲では好適であることを示している。
したがって、予め干潮時の水深が０．２５ｍ以上の海域を選択してアマモ場として造成を行えば、アマモ類が好適に生育可能となる。また、アマモ類が好適に生育可能となるように、浚渫工事等を行い、干潮時の水深を０．２５ｍ以上に造成してもよい。
【００３２】
（水温の調節Ｓ４）
図５の水温ＳＩ線は、−２＜水温（℃）＜３０の範囲内にあればアマモ類は生育し、特に０≦水温（℃）≦２８の範囲内であれば好適であり、一方、水温（℃）≦−２、及び３０≦水温（℃）の条件ではアマモ類は生育できないことを示している。
したがって、アマモ場としては、予め水温が０≦水温（℃）≦２８の範囲内の海域を選択して造成すれば、アマモ類が好適に生育可能となる。また、季節により水温が著しく変化するために０≦水温（℃）≦２８の範囲内に収まらないような海域においても、一時的にポンプなどにより人為的に温水や冷水を供給することで、上記範囲内に水温を調節し、アマモ類の好適な生育が可能となる。
【００３３】
（塩分の調節Ｓ５）
図６の塩分ＳＩ線は、１０＜塩分（ＰＳＵ）＜４０の範囲内であればアマモ類は生育可能であり、特に１７≦塩分（ＰＳＵ）≦３４の範囲内ではより好適であることを示している。
したがって、アマモ場としては、予め塩分が１７≦塩分（ＰＳＵ）≦３４の範囲内の海域を選択して造成すればアマモ類が好適に生育可能となる。また、人為的に淡水をポンプなどにより海底土壌等の基質中に供給することで塩分を低くするなど、適宜調節を行うことで、１７≦塩分（ＰＳＵ）≦３４の条件を満たすアマモ場を造成することによりアマモ類が好適に生育可能となる。
【００３４】
次に、ステップＳ６においてアマモ場の造成を終了するか否かを判断し、アマモ場の造成の手順を継続する場合はステップＳ１に戻り、ステップＳ１〜ステップＳ６を繰り返す。
【００３５】
したがって、以上の５項目の環境因子すべてについて、ＳＩ＞０となるアマモ類が生育可能な条件、さらには各々の環境因子についてＳＩ＝１となる条件を満足するアマモ場を造成することにより、アマモ類は好適に生育することができる。
【００３６】
以上、本発明の好適な実施形態についての一例を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。
なお、各環境因子の判定の順序は、本実施の形態による順序と異なっていても問題がないことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係るアマモ場の造成の手順を示すフローチャートである。
【図２】本発明に係るアマモ場の生物生息地適正評価モデルを示すグラフであり、海底日射量とアマモ被度と海底日射量ＳＩとの関係を示すものである。
【図３】本発明に係るアマモ場の生物生息地適正評価モデルを示すグラフであり、シールズ数とアマモ被度とシールズ数ＳＩとの関係を示すものである。
【図４】本発明に係るアマモ場の生物生息地適正評価モデルを示すグラフであり、干潮時の水深とアマモ被度と水深ＳＩとの関係を示すものである。
【図５】本発明に係るアマモ場の生物生息地適正評価モデルを示すグラフであり、水温とアマモ被度と水温ＳＩとの関係を示すものである。
【図６】本発明に係るアマモ場の生物生息地適正評価モデルを示すグラフであり、塩分とアマモ被度と塩分ＳＩとの関係を示すものである。
【図７】本発明に係るアマモ場の生物生息地適正評価モデルを示すグラフであり、ＨＳＩとアマモ被度との関係を示すものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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