令和２年度 鹿児島県水産技術開発センター事業報告書

ウナギ資源増殖対策事業（漁具によるサイズバイアス／採集効率の検討（筒））眞鍋美幸，猪狩忠光，市耒拓海矢田【目崇，山本敏博，横内一樹，福田野歩人(国立研究開発法人 水産研究・教育機構)

的】ニホンウナギの筒漁法について，当センター宮ヶ浜実験池（以下「実験池」と表記）において，採捕サイズの偏りや採集効率を定量的に調べることで，漁獲調査による個体数推定のための基礎データを収集する。
なお，本研究は水産庁委託「環境収容力推定手法開発事業」により，国立研究開発法人 水産研
究・教育機構が主体となって実施し，当センターは共同研究機関として協力した。

【材料及び方法】①

平成30年度に行った筒の長さと太さの選択実験について時間経過も組み込んで解析する
平成30年度に実施した筒の長さと太さの選択実験について，改めて画像からデータを再集計・整形した。実験の方法は平成30年度の報告書に記載の通りである。なお，本課題の実験では，すべての筒には固有番号があることから，今年度の解析では，筒からみたウナギの入り易さに着目し，Cox回帰分析のためのデータセットを準備した(表1.および2.)。例えば，ウナギの長さ選択実験では，筒の実験総数126(ID:7本×3種筒×2ウナギサイズ×3回繰り返し)，時間経過8セットデー
タ(10分後，90分後，6時間後，24時間後，30時間後，48時間後，54時間後，72時間後)，status(各観察時間にIDを振った筒にウナギが入っていれば1，入っていなければ0)，パイプタイプ(全長より短い，ちょうど良いか少し長い，長いの3タイプ)，ウナギサイズ(大と小)，実験区(大と小の2実験×各3回繰り返し=6実験)，frai1項(筒への入りにくさの指標:1本の筒へ複数入ると筒にウナギが入る確率は減少する，1実験では7尾のウナギを使用するのでN尾が他のウナギが入った同じ筒に入ったら(7-N)/7で算定と定義)の総計1,008データセットを準備し，同様に太さの選択実験でも1,008データセット準備した。解析はフリーの統計ソフトRを用い，パッケージ"surviva1"を用い，時間経過毎の筒の選択率はKaplan-Meier推定で求めた(パッケージ"KMsurv"を使用)。

表1.

筒の長さの選択実験におけるデータセット（1,008データ）

ID

7本×3種筒×2サイズ×3繰り返し=126

time

10分、90分、6時間、24時間、30時間、48時間、54時間、72時間：8セット

status

各観察時間にIDを振った筒にウナギが入っていれば1、入っていなければ0

pipe_typelong, short, fit_length

eel_sizesmallとlargeの2type

exp

2サイズ×3繰り返し=6実験
筒への入りにくさの指標：1本の筒へ複数入ると筒にウナギが入る確率は減少する。1実験では7尾のウナギを使用するのでN尾が他のウナギが入った同じ筒に入ったら(7-N)/7で算定

frail令和２年度 鹿児島県水産技術開発センター事業報告書

表2.

筒の太さの選択実験におけるデータセット（1,008データ）

ID

7本×3種筒×2サイズ×3繰り返し=126

time

10分、90分、6時間、24時間、30時間、48時間、54時間、72時間：8セット

status

各観察時間にIDを振った筒にウナギが入っていれば1、入っていなければ0

pipe_typeloosest, looser, fit_widtheel_sizesmallとlargeの2type

exp

2サイズ×3繰り返し=6実験
筒への入りにくさの指標：1本の筒へ複数入ると筒にウナギが入る確率は減少する。1実験では7尾のウナギを使用するのでN尾が他のウナギが入った同じ筒に入ったら(7-N)/7で算定

frail

②

令和元年度に実施した実験の画像を画像編集ソフトを用いて解析し，同じ筒に入ったウナギの尾数をカウント出来るか，また大小サイズの判別が可能か検討する
令和元年度に実施した大小ウナギの個体間干渉があるかを検証する実験では，Raw画像からウナギの大小を判別出来ない，または，同じ筒に複数の個体が入ると尾数ないし大小のウナギの判別が困難であった。そこで画像編集ソフトPhotoshop CCのフィルター機能を用いて，ウナギの大小等の判別が可能か検討した。色調補正(明るさ，コントラスト，レベル，トーンカーブ，露光量，彩度，カラーバランス等）機能を用いて，動画の静止画像を様々確認した。
③

NFCの通信技術を用いた個体判別技術が水中で使用可能か検討する
NFC通信技術は交通系カードやマイナンバーカードにも利用され，社会で一般的に用いられている通信技術である。数ミリ～数センチの近距離通信を可能とし，水の壁があっても通信が可能なことは経験的に知られている(鉄道の自動改札機では両手の平で交通系カードを挟んでタッチしても決済は可能であることが多い)。また，海外でこの技術を活用したPITタグが販売されるなど水中での極近距離個体識別技術への応用が期待される。そこで，まず市販のNFCカードリーダライタ(I･0 DATA USB-NFC3)を購入し，ユニパックに水を詰めてこのNFCカードリーダライタの上に乗せて，NFCのPITタグが認識出来るか確認した。次に，市販のNFCカードリーダライタをPCへ繋げても，NFCタグを認識する・しないしか判別出来ないので，NFCセンサー等の操作が可能な電子工作キットArduinoを用いてPITタグの認識が可能か回路を組むこととした。なお，Arduinoは様々なキットが販売され，プログラムコードも多数公開されている。Arduinoのキットに附属するRFID-RC522のセンサーを用いた認証を試みる予定であったが，RFID-RC522は我が国の電波法に抵触する可能性があり断念した。その後，新たに総務省の型式番号を取得しているSONYのRC-S620/Sを用いた実験を行うこととした。

【結果及び考察】①

ウナギが全長より長い筒を選択するかの実験では，まずウナギのサイズによって筒の選択性に違いがあるかKaplan-Meier推定を行って確認した(図1)。その結果，何れのサイズでも，筒を選択する傾向に違いは認められなかった。次に，大小サイズに関わらずウナギがどういった長さの筒を選択するかKaplan-Meier推定で求めた(図2)。その結果，ウナギは短い筒は選択せず，全長と同じか少し長い筒，または，全長よりも長い筒を選択することが解った。また，Cox回帰分析の結果，ウナギは短い筒に対し，全長と同じか少し長い筒を2.23倍有意に選択しやすく(p<0.001)，全長よ令和２年度 鹿児島県水産技術開発センター事業報告書

りも長い筒を2.59倍有意に選択しやすかった(p<0.001：図3)。
次に，ウナギが体高より太い筒を選択するかの実験では，まずウナギのサイズによって筒の選択性に違いがあるかKaplan-Meier推定を行って確認した(図4)。その結果，何れのサイズでも，筒を選択する傾向に違いは認められなかった。次に，大小サイズに関わらずウナギがどういった太さの筒を選択するかKaplan-Meier推定で求めた(図5）。その結果，ウナギは太すぎる筒は選択せず，体高と同じか少しだけ太い筒を選択することが解った。また，Cox回帰分析の結果，ウナギは体高より太い筒と最も太い筒を有意に選択しにくかった(図6)。また，最も太い筒と小型個体には負の交互作用が認められ(coef.=-O.772，p<0.01)，小型個体ほど太すぎる筒に入りにくい傾向が明らかになった。これらの結果から，ウナギは全長と同じか長い筒で程よく体高に合う筒をサイズの大小に関わらず選択することが明らかになった。これらの知見は天然ウナギで改めて確認する必要があるが，河川改修等による生息環境の減少を補う工作物(ウナギの寝床)を設計する際にも有用であるかも知れない。
②

Photoshop CCのフィルター機能を用いた画像解析では，様々なフィルターを用いて画像編集を試みたが，検討段階でウナギの大小や複数尾入っているかどうか判別出来ない画像が多く，画像編集での判別を断念した。

③ 水を詰めたユニパックをNFCカードリーダライタの上に乗せて，NFCのPITタグが認識出来るか確認した結果，2cm程度までは水層を挟んでも認識出来ることが解った。一方Arduinoを用いてSONYのRC-S620/S(NFCリーダライタセンサー)を回路に組み込んだ実験は本報告書作成までに実験結果を得ることが出来なかった。しかし，水中でNFCによる極近距離通信が可能であれば，令和元年度の実験設計で，ウナギのサイズ間干渉や個体間干渉等を評価出来る可能性がある。

図1. ウナギのサイズの大小による筒の長さの選択性の推定
選択率の値が0に近い程，その筒を選択する傾向を示す

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図2. 全長に対する筒の長さの選択性の推定
選択率の値が0に近い程，その筒を選択する傾向を示す

図3. Cox回帰分析結果。ウナギは短い筒に対し，全長と同じか少し長い筒を2.23倍有意に選択しやすく，全長より長い筒を2.59倍有意に選択しやすい。

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図4. ウナギのサイズの大小による筒の太さの選択性の推定
選択率の値が0に近い程，その筒を選択する傾向を示す

図5.

全長に対する筒の太さの選択性の推定
選択率の値が0に近い程，その筒を選択する傾向を示す

図6.

Cox回帰分析結果。ウナギは体高より太い筒や最も太い筒を有意に選択しにくい。

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【まとめ】
①

平成30年度に実施した筒の長さと太さの選択実験の解析では時間経過を読み込めていなかったので，時間経過を考慮したデータセットを再集計・整理した。解析は目的変数に時間毎に筒にウナギが入っている(1)，入っていない(0)をカウントし，説明変数はパイプの長さ及び太さ，ウナギの大小を用いてCox回帰分析で評価した。筒の長さおよび太さを解析するためにそれぞれ1,OO8データを再集計・整理した。解析はフリーの統計ソフトRを用い，パッケージ"survival"を用い，時間経過毎の筒の選択率はKaplan-Meier推定で求めた(パッケージ"KMsurv"を使用)。ウナギが全長より長い筒を選択するかの実験では，ウナギは大小で，筒を選択する傾向に違いは認められなかった。また，ウナギは短い筒は選択せず，全長と同じか少し長い筒または，全長よりも長い筒を選択することが解った。Cox回帰分析の結果，ウナギは短い筒に対し，全長と同じか少し長い筒を2.23倍有意に選択しやすく(p<0,001），全長より長い筒を2.59倍有意に選択しやすいことが解った(p<0.001）。ウナギが体高より太い筒を選択するかの実験では，ウナギは大小で，筒を選択する傾向に違いは認められなかった。また，ウナギは太すぎる筒は選択せず，体高と同じか少しだけ太い筒を選択することが解った。Cox回帰分析の結果，ウナギは体高より太い筒や最も太い筒を有意に選択しにくいことが解った。また，最も太い筒と小型個体には負の交互作用が認められ(coef.=-0.772,p<0.Ol)，小型個体ほど太すぎる筒に入りにくい傾向があった。これらの知見は天然ウナギで改めて確認する必要があるが，河川改修等による生息環境の減少を補う工作物(ウナギの寝床)を設計する際にも有用であるかも知れない。

②

令和元年度に実施した実験の画像を画像編集ソフトPhotoshop CCのフィルター機能を用いて編集し，同じ筒に入ったウナギの尾数をカウント出来るか，また大小サイズの判別が可能か検討した。しかし，画像解析のみでは，これらを判別出来ないことが多く，解析を断念した。

③

NFCの通信技術を用いた個体判別技術が水中で使用可能か検討した。水を詰めたユニパックを，NFCカードリーダライタの上に乗せて，NFCのPITタグが認識出来るか確認した結果，2cm程度までは水層を挟んでも認識出来ることが解った。Arduinoを用いた実験では本報告書作成までに実験結果を得ることが出来なかった。しかし，水中でNFCによる極近距離通信が可能であれば，令和元年度の実験設計でウナギのサイズ間干渉や個体間干渉等を評価出来る可能性がある。

【課題】

本年度予定していた実験はすべて順調に実施された。しかし，画像解析では，小ウナギが複数入っているか，大ウナギ1尾なのかといった判別が確実に行えない。そのため時間経過や大小のサイズ問の干渉を検定出来なかった。NFC対応のPITタグが海外で市販されており，NFC回路を組み込んだ実験装置を作ることで，こうした実験をより精緻に行えると考えられた。なお，本課題は本年度で終了とする。