博 士 （ 環 境 科 学） ア ルデ イ アノ ー ル
学 位 論 文 題 名En
vir
onm
enta
lfact
orsa
ffectinglacustrin
ephytoplankt
oncommunity dynamics in Central Kalimantan, Indonesia（ イ ンド ネ シ ア・ 中 央カ リ マンタ ンの三日 月湖に生 息する
植 物 プラ ン ク トン の 群 集動 態 に影 響を及 ぼす環境 要因）

学 位論文内 容の要旨
Abstract
There were six series of field sampling conducted from February 2004 until October 2009 inoxbowand backwa
ter lakesin Ce
ntralKalimantan, Indones
ia. The first,third, and fif
th seriesof
observation were carried out in Lakes Batu and Tehang and the Kahayan River aiming to clarify
the effect of water level fluctuation on phytoplankton community and the relationship between
water level changes and temperature in lakesand m
ain river;thesecon
d ser
ies w
ere perfor
med toinvestigate the diel verti
cal d
istri
butio
n ofphytoplankton. Thefourt
h ser
ies w
ere d
one in Lake
Lutan aiming to compare composition of phytoplankton beneath the floating macrophytes mat(IR)andopenwater area (OW).
Results showed that phytoplankton on all observed lakes wererepr
esent
ed bya total of 96
species belonging t0 8 classes, dominated by Euglenophyceae (38%), Bacillariophyceae (31%),Chlorophyceae (21%). Number of species identified differed among lakes: Lakes Tehang (80),Batu (77) and Lake Lutan (74). Phytoplankton species that were abundant inall of theobse
rved
lakes were Cryptomonas sp. and Trachelomonas volvocina. Seasonal trends of phytoplankton
varied over period of 29 months observation in Lakes Tehang and Batu. Clamydomonas sp,Cryptomonas sp. and Trachelomonas volvocina were species that occurred throughout the year.
Trachelomonas volvocina (Euglenophyceae), Cryptomonas sp. (Cryptophyceae), Chamydomonassp. (Chlorophyceae) and Eunotia sp.were among the species with hight contribution to thecomunity. Contribution of nano‑phytoplankton to the ecosystems was significantly higher indensitybutlowerin b
iomass.
The density and biomass of phytoplankton was higher in Lake Tehang than Lake Batu. Dielpatternof phytopl
ankton spe
ciesrevealed t
hat v
ertic
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utionwithin 24hou
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the availablity of light. During day time they tended to move upward. Nevertheless, someflagel
latesspec
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omassof p
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ic
antlydiffer
ent
between high and low water periods in both Lakes Tehang and Batu. Water temperatures on bothlakes were significantly different between high and low wat
er pe
riods. The three wa
ys AN
OVA ofphytoplankton density by sites, months and species showed that Lake Tehang was significantlydifferent from Lake Batu. However,in term of abundant species, Eunotia sp. and Trachelom
onas
volvocina were among the species that wassign
ifica
ntlydiffe
rent. Aug
ust,Septe
mberand Octobe
rwere months that have been significantlyhigher indens
ity of phytoplankton. The int
eract
ion ofー 55―

site and species exhibited that Trachelomonas volv
ocinaandEunot
ia sp. were sig
nific
antlyspec
ificin Lake Tehang , but Eunotia sp. only in Lake Batu.
Water temperature was presumably one of the important environmental factors controlling
phytoplankton production in Lakes Tehang and Batu. Water level fluctuation was the main factor
affecting phytoplankton species composition and biomass in floodplain lakes of the Kahayan Riversystem in line to Junk's flood pulse concept. Con
necti
vityof studiedfloo
dplai
n lak
es tothemainriver on which their degree of water level fluctuation depended affected greatly on density andbiomass of phytoplankton of theobse
rvedlakes. Flood pulsehas p
otent
iallyincr
easedsimi
larit
y of
phytoplankton in the connected lakes of the Kahayan River floodplain system.
Data trends and PCA in Lake Lutan revealed that water level fluctu
ationgrea
tly i
nflue
nced
physico chemical parameters changes. Total number of species found was 74 and IR (73) was
slightly higher than OW (59). Euglenoids, Diatoms and Chlorophytes were among higher numberof species of plankton group identified in Lake Lutan. Phytoplankton density and biomass wereslightl
y hig
her in IRthanin OW, alt
houghchlorophy
ll‑awas t
he op
posit
e. Statis
tically, therewereno significantly difference between OW and IR, even if the presence of floating macrophytes
seemed to increase diversity and abundance of phytoplankton in IR. Chlorophyll‑a concentration
tended to be higher in low than in high water period on both sites (two ways ANOVA). Species
was among independent variables that was significantly different in three ways ANOVA, in which
Chlorella sp2. was significantly dominant among abundant species by MCA. Similarly, when
Lake Lutan was disconnected from the main river, lake's water became standing, and then was
possibly to create a different condition between open water and beneath floating mat macrophyte
sites. Light and temperature could presumably be as constraint factors for the growth ofphytoplankton. The existence of phytoplankton in the lacustrine ecosy
stemas functio
n oflightandnutrient was controlled by water temperature and was also noticeable in Lake Lutan.

− 56学位論文 審査の要旨

主査 教授 東 正剛
副査 教授 田中俊逸
副 査
准 教授
野田隆 史
副査 助教 藏崎正明
副査 教授 國井秀伸（島根大学汽水域研究センター）
学位論文題名
Environmentalfacto
rsaffCtingla
CuStrinephyt
oplankton
COmmunitydynamiCSinCentralKalimantan， IndoneSia（インドネシア・中央カ1J
マンタンの三日月湖に生息する植 物プ ランク トン の群集動態に影響を及ぼす環境要因）

申請者は、インドネシア・中央 カリマンタンを南北に流れるカヤハン川水系の2つの湖において、約3年間植物プランクトン群集の動態を研究し、以下のような結果を得ている。
川の氾濫による攪乱をしばしば 受けるテハング湖と、あまり攪乱されないバツ湖で種多様性を比較したところ、年間を通 じてテハング湖で高く、特に攪乱がほとんど起こらない
乾季のバツ湖ではしばしば超優占 種による独占が起こり、種多様性が最も低くなった。非平衡群集では中規模の攪乱がー部 の種による独占を妨げ、高い種多様性を実現すると主張するCo
nnnellの「中規模撹乱説」 はこれまで主に中緯度地域の河川や潮間帯などで支持するデ ータ が得 られ てい るが 、熱 帯の 河川 湖で の研究 例は 少な く、貴重である。
植物プランクトンの現存量とク 口口フィルa濃度の変動を比 較したところ、いずれの湖においても有意な相関は認められ なかった。そこで、優占9種 について、ク口口フィル濃度と 1細胞 あたりの炭素量との相関を求めたところ、 6種で有意性が認められなか った。
これまで、温帯域ではこれらニつ の変量間には非常に高い相関が認められており、植物プランクトン量の目安として、比較 的容易に測定できるク口口フィル濃度を用いることも多いが、本研究の結果は、少なくと も熱帯の湖では、この方法が採用できないことを示唆している。
2つ の湖において、水位、水温、透明度、電気伝導度、pH、 溶存酸素量などの環境要因を測定し、植物プランクトンの密 度、現存量、優占種などの生物的要因との相関を求めている。まず、RDA分析を行ったところ、密度や現存量はいずれ の湖においても水温や水位‑ 57ー

との相関が高かった 。また、CCA分析と重回帰分 析の結果、優占種の動態も水温の影響を大 きく 受け ていることが明らかとなった 。3年間における最高一最低 水温の差は約8℃、
カヤハン川における 水温の年変動はわずか3.5℃ 程度であり、時には年間20℃前後の水温差を示す温帯域の河 川や湖に比べると、熱帯の河川や湖の水温はかなり安定している。にもかかわらず、水温 が植物プランクトン群集の動態に最も大きな影響を及ぼしていることを明確に指摘した論 文は少なく、重要な成果と言える。
さらに申請者は、 攪乱の少ない乾季に、上記2つの湖において、24時間定点観察を行い、植物プランクトンの 垂直移動を調査している。等密度図を用いて群集の動態を解析したと
こ ろ、 夜は 水深Im（テハング湖）から2m（パツ湖）付近に分布の中心があるのに対し、昼間は多くの植物プ ランクトンが恐らく太陽光を求めて表面付近に移動していることが明らかとなった。そこ で、優占10種について動態を解析したところ、鞭毛がなく、遊泳能カに劣るBa
cillario
phyceae
目の種では明確な垂直移動が見られないのに対し、鞭毛を有する
Eug
leno
phyce
ae目や Crypto
phyc
eae目の 種は24時間周期の垂直移動を示した。熱帯の湖沼に生息する動物プ ランクトンの垂直移動については比較的多くの報告があるが、植物プ
ラ ンク トンの垂直移動を詳しく解析した例は少なく、興味深い研究成果である。
最後 に、 申請 者は 、上 記2つ の湖 から 約20km下流にあるルタン湖において、水草に被わ れた 湖面 (IR)と被 われ てい ない 湖面 (OW)の 植物 プラ ンク トン 群集および環境要因を比較し、水草の影響 を解析している。両湖面間で種多様性に有意な差は認められなかったが、IRには特異的な 種が多く、種構成には差が認められた。また、RDA分析を行い、群集動 態と 有意 な相関を示す環境要因として 、I
Rでは水温と透明度、OWでは水温と溶存酸素量が抽出され、ここ でも水温の重要性が示されている。また、湖面を水草で被われたI
Rでは、植物プランクト ンの光合成に必要な光の確保が重要な要素であるため、透明度が群集動態に大きく影響し ているのに対し、溶存酸素は水草からも供給されるため、植物プランク トン 量と の相関はOWほど有意ではない のだろうと考察している。熱帯の湖において、水草が植物プランクトン群集に及ぼす影響を調査した例は南米でしゝくっかあるものの、IRとOWの 違い を多変量解析によって明瞭に 示した例は少なく、本研究の重要な研究成果の1つと評価できる。
審査委員一同は、 これらの成果を高く評価し、また研究者として誠実かつ熱心であり、大学院博士課程にお ける研鑽や修得単位などもあわせて、申請者が博士（環境科学）の学位を受けるのに充分 な資格を有するものと判定した。

― 58―