陸の水（Limnology in Tokai Region of Japan）70 : 25 - 28（2015）

報告（Report）

明暗びん法と袋法による矢作川上～中流域の一次生産量測定の試み
内田朝子1）
Preliminary measurement of primary production using the light and dark bottle method
and the bag method in the upper to middle reaches of the Yahagi River
Asako UCHIDA1）
キーワード：一次生産量，明暗びん法，袋法，矢作川
Key words : primary production，light and dark bottle method，bag method，Yahagi River（2015年3月31日受付；2015年6月11日受理）
HAC 社）後，保冷ボックスに入れ持ち帰り，クロロフィはじめにル a 量の分析に供した。明暗びんの2組は付着藻類を採取し河川中流域の生態系は，付着藻類や水草の一次生産，つまた石があった場所に流されないように沈め，約3時間後に溶り内部生産によって供給された有機物が食物網の主なエネ存酸素濃度の増減を測定した。クロロフィル a 量は，ガラスルギー源となっている可能性が高い（Vannote et al.，1980）。

繊維濾紙（WhatmanGF/C）で濾過・捕集した試料を90％したがって，河川生態系を理解するためには一次生産の情報エタノールで抽出し，Lorenzen 法により分析した。明暗びを得ることが重要である。しかしながら日本の主要河川でん法は，付着藻類の群落構造を破壊するため，測定結果に一次生産が測定された事例は極めて限られている（Aizaki，大きな影響を及ぼすと考えられている（例えば Nakanishi and1978；桜井，1985）。愛知県西三河地域の一級河川である矢Yamamura, 1984）。そこで次の袋法が提案されている。

作川はアユ（Plecoglossus altivelis）が良く遡上し（山本・永友 ,袋法は，矢作川本流の古鼡，豊田大橋，明治用水頭首工下2010），アユの生息に適した環境を維持していると考えられの3地点で行った。各地点の瀬で25 cm × 25 cm 枠内の石をるが，その餌資源となる付着藻類の一次生産は明らかにされ拾いポリエチレン袋（なんでも PACK，アルフォーインターていない。河川の一次生産の測定法には，その精度をめぐりナショナル（株），650 mm × 1000 mm，厚さ0.1 mm）に入れ，様々な議論がある（岩田，2012）。本報告では，最も基礎的5－10 L の河川水を静かに注ぎ入れ，溶存酸素濃度を測定後，な測定法である明暗びん法およびその改良法である袋法（三中の空気を抜いて袋の口を閉じた。この袋を2つ用意し，一島，2010）を用いて予備的調査を行った。

方は，石があった場所に沈め，もう一方は光を遮断するためソフトクーラーボックスに入れて川底に沈めた。約3時間後の溶存酸素濃度の変化を測定した。クロロフィル a 量はミク材料と方法

ロクロス（谷田ほか，1999）を用い，生産量の測定に採取し調査地点を図1，測定日，天候，現場での培養時刻を表1にた石の近傍の石表面から採取した。付着藻類を擦り取ったミ示した。明暗びん法による測定は，大野瀬，古鼡，豊田大橋

クロクロスは保冷ボックスに入れ持ち帰り，90％エタノールおよび葵大橋の4地点で行った（図1）。各地点の瀬で6個の石で抽出し，Lorenzen 法により分析した。オオカナダモ（Egeriaを拾い，5 cm × 5 cm の面積から付着藻類をブラシでこそげdensa）の一次生産は古鼡で測定した。川底に繁茂する群落落とし，1500 ml の河川水に懸濁させ，速やかに9本（3本 ×から25 cm × 25 cm 内の藻体の茎葉の部位を川底から刈り取3組）の100 mL の酸素びんに注入した。1組の3本を明びん，り，ポリエチレン袋に入れ，石と同様の手順で測定した。な3本をアルミホイルで包み暗びんとした。残りの3本は測定開お，培養時間中に生じた溶存酸素の増減は，呼吸商を1と見始時の溶存酸素濃度を測定（蛍光式溶存酸素計 LDO-HQ30dなし炭素量に換算して示した。

1)

豊田市矢作川研究所 〒471-0025愛知県豊田市西町2-19，Yahagi River Institute, Nishi-machi 2-19, Toyota, Aichi 471-0025, Japan25

内田朝子●㻌 調査地点

図1．調査地点．

表2．各地点における培養時の水温とクロロフィル a 量．

表1．各地点における調査日，天候および培養時刻．
明暗びん法

Fig.1

測定日

天候

培養時刻
開始

終了

明暗びん法

測定日

水温

Chl.a（mg m-2）
平均値±標準偏差2014年8月7日

晴

12:10

15:10

大野瀬

2014年8月7日

25.9

37.4±3.5

古鼡

2014年7月8日

晴

10:45

14:45

古鼡

2014年7月8日

25.0

23.6±2.8

豊田大橋

2014年7月8日

晴

13:00

16:00

豊田大橋

2014年7月8日

26.4

40.1±3.5

葵大橋

2014年7月15日

晴

11:00

14:00

葵大橋

2014年7月15日

26.9

39.6±4.7

測定日

天候

開始

終了

測定日

水温

古鼡

2014年9月17日

晴

11:40

14:20

古鼡

2014年9月17日

23.0

23.3±11.4

豊田大橋

2014年9月17日

晴

10:50

13:50

豊田大橋

2014年9月17日

24.1

35.3±20.2

明治用水頭首工下

2014年9月16日

晴

10:00

13:00

明治用水頭首工下

2014年9月16日

23.8

19.5±10.4

オオカナダモ2014年9月16日

晴

12:20

15:20

オオカナダモ2014年9月16日

23.2

－

2回目

測定日

天候

2回目

測定日

水温

古鼡

2014年11月13日

豊田大橋

2014年11月13日

大野瀬

袋法

袋法

1回目

培養時刻

袋法

培養時刻

袋法

1回目

Chl.a（mg m-2）
平均値±標準偏差

Chl.a（mg m-2）

開始

終了

晴

12:30

15:00

古鼡

2014年11月13日

14.2

89.4±40.5

晴

11:30

14:30

豊田大橋

2014年11月13日

15.0

203.4±130.4

明治用水頭首工下 2014年11月13日

晴

10:20

14:10

明治用水頭首工下 2014年11月13日

15.1

196.5±39.3

2014年11月13日

晴

13:00

15:40

オオカナダモ2014年11月13日

13.8

－

オオカナダモ26

平均値±標準偏差明暗びん法と袋法による矢作川上～中流域の一次生産量測定の試み施した明暗びん法と9月に実施した袋法を比較すると，明暗結果と考察

びん法では純生産量に対する呼吸量の割合が大きかった。こ

調査時の各地点の水温およびクロロフィル a 量を表2に示

れは，明暗びん法では群落下部にある活性の低下した細胞した。明暗びん法による付着藻類の純生産量および呼吸量は（Tominaga and Ichimura, 1966）が相対的に高まったためと考20.3－36.3 mg-C m-2 h-1，6.9－13.4 mg-C m-2 h-1の範囲にあったえられる。オオカナダモ群落では藻体の表面や微空間に付着（図2）。袋法で得た9月の純生産量および呼吸量は39.8－54.5

藻類，細菌，原生動物，ワムシ類などの微生物が生息してお-2-1-2-1

mg-C m h ，6.6－10.4 mg-C m h ，11月の純生産量および呼り，水温低下にともなってそれらの活動が小さくなったこと

3.4－4.4 mg-C m-2 h-1であった（図吸量は30.0－54.0 mg-C m-2 h-1，が11月の呼吸量の低下に反映されたと推測される。

3，左の3地点）。オオカナダモ群落の純生産量は9月に107.4

生産速度が一定と考え，本調査で得た時間あたりの生産量

mg-C m-2 h-1，11月に129.4 mg-C m-2 h-1であった。呼吸量は9月に培養日の日長時間を乗じて日生産量を推定した。明暗びんに68.5 mg-C m-2 h-1であったのが11月には11.8 mg-C m-2 h-1と小法で得た各地点の純生産量は0.3－0.5 g-C m-2 day-1，袋法で得さくなった（図3，右端）。

た各地点の9月の純生産量は0.5－0.7 g-C m-2 day-1，11月は0.3－0.6 g-C m-2 day-1の範囲にあった。

本調査では，明暗びん法と袋法による付着藻類の純生産量3回の調査で矢作川中流の地点である古鼡および豊田大橋

および呼吸量に明確な違いは見られなかったが，7－8月に実の最大値は，0.7g-C m-2 day-1（9月），最低値は0.3 g-C m-2 day-1（7月）を示した。これを日本の他河川と比べると，山地渓流の児野沢（Nakanishi and Yamamura，1984）の最大値0.16 g-C50

明暗びん法（㻞㻜㻝㻠㻛㻣㻙㻤）m-2 day-1より大きいが，富栄養的な環境である千曲川と多摩㼙㼓㻙㻌㻯㻌㼙㻙㻞㻌㼔㻙㻝㻌㻌

40

川の中流の夏季の最大値1.8 g-C m-2 day-1（桜井，1985）およ30
20

純生産Pnび5.3 g-C m-2 day-1（Aizaki，1978）を大きく下回った。2001

呼吸R

年11月に実施された調査で推定された矢作川中流の日生産
量0.7 g-C m-2 day-1および呼吸量0.5 g-C m-2 day-1（野崎，2013）10と比較すると，本調査の袋法で得た同地点同月のそれらの0
大野瀬

古鼡

豊田大橋

推定値は0.3 g-C m-2 day-1，0.1 g-C m-2 day-1と低い値を示した。

葵大橋

野崎ほか（2003）は，矢作川中流の光合成速度の最小値0.6図2．明暗瓶法による各調査地点の純生産量と呼吸量．

mg-C mg-Chl.a-1 h-1（9月），最大値2.1 mg-C mg-Chl.a-1 h-1（7月）と推定している。今回の調査で得た同地点の光合成速度
150

は，明暗びん法で0.9 mg-C mg-Chl.a-1 h-1（7月），袋法では1.8

袋法（㻞㻜㻝㻠㻛㻥）

mg-C mg-Chl.a-1 h-1（9月）となり，野崎ほか（2003）に近い100値を示した。
純生産Pn
呼吸R

50Fig.2謝

矢作川天然アユ調査会の中根耕造氏，豊田市矢作川研究所

0㼙㼓㻙㻯㻌㼙㻙㻞㻌㼔㻙㻝㻌
㻌

辞古鼡

豊田大橋

明治用水下

オオカナダモの宇地原栄吉氏，愛知工業大学土木工学専攻の大森勇樹さん，牧野清佳さんにご協力をいただいた。愛知工業大学の八木明彦教授には調査手法の指導および溶存酸素計の貸与をいただいた。編集委員長の野崎健太郎博士（椙山女学園大学教育学150部）には貴重なご助言をいただいた。ここにお世話になった袋法（㻞㻜㻝㻠㻛㻝㻝）全ての方に心より感謝いたします。

100純生産Pn
呼吸R50

引用文献
Aizaki, M. (1978): Seasonal changes in standing crop and0古鼡

豊田大橋

明治用水下

production of periphyton in the Tamagawa River. Japanese

オオカナダモJournal of Ecology, 28:123-134.

図3．袋法による各調査地点の純生産量と呼吸量．
右端はオオカナダモ群落の純生産量と呼吸量．

岩田智也（2012）：河川の炭素循環．河川生態学のフロンティ

Fig.327内田朝子
ア，日本生態学会（編）：108-121．共立出版．
三島次郎（2010）：全体法による水生生物群集の代謝に関する研究．柿田川の自然湧水河川を科学する，柿田川生態系研究会（著）：93-142．
Nakanishi, M. and N. Yamamura (1984): Seasonal changes in theprimary production and chlorophyll a amount of sessile algal
community in a small mountain stream, Chigonosawa. Memoirsof the Faculty of Science, Kyoto University, Series of Biology, 9:41-55.
野崎健太郎・神松幸弘・山本敏哉・後藤直成・三田村緒佐武（2003）：矢作川中流域における糸状緑藻 Cladophora
glomerata の光合成活性．矢作川研究，7：169-176．
野崎健太郎（2013）：付着藻類．河川生態学，中村太士 編：
72-88．講談社．
桜井善雄（1985）：河川における物質循環．環境科学研究（文部省科学研究費）報告集，35-48．
谷田一三・三橋弘宗・藤谷俊仁（1999）：特殊アクリル繊維による付着藻類定量法．陸水学雑誌，60：619-624．
Tominaga, H. and S. Ichimura (1966) Ecological studies on theorganic matter production in a mountain river ecosystem. BotanicalMagazine, Tokyo, 79:815-829.
Vannote, R. L, Minshall, G. W., Cummins, K.W., Sedell, J. R., andCushing, C. E. (1980): The river continuum concept. Canadian
Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 37: 130-137.
山本敏哉・永友昌秀（2010）：明治用水頭首工におけるアユの遡上データ（1998～2009年）．矢作川研究，14：73-76．
（担当編集委員：野崎健太郎，椙山女学園大学教育学部）

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