日本陸水学会 第 81 回大会（沖縄大会）
１．テーマ
自然豊かな我が国唯一の亜熱帯島嶼地域である沖縄において，海洋王国として栄えた琉球の歴史・文化・風土に触れながら，沖縄の陸水環境の現状・取組を参加者に紹介することにより亜熱帯島嶼地域の陸水環境への理解と知見を広げるとともに，我が国の陸水環境に係る調査研究成果等の報告・議論等を通じて，陸水学会活動の更なる飛躍を期待して企画を行うものである。
２．大会概要○会期：2016 年 11 月 3 日(木)～6 日（日）○日程：11 月 3 日（木）公開シンポジウム，陸水底生動物同定会（沖縄県立博物館・美術館）
11 月 4 日（金）幹事会，企画委員会，編集委員会，評議員会（琉球大学 50 周年会館）
エクスカーション（沖縄本島：終日）
11 月 5 日（土）一般講演，課題講演，ポスター発表（予備日），自由集会（琉球大学農学部）
11 月 6 日（日）一般講演，課題講演，ポスター発表，学会賞授与式，総会，懇親会（琉球大学農学部）○場所：琉球大学千原キャンパス（農学部及び 50 周年会館）（〒903-0213 沖縄県西原町字千原 1 番地）http://www.u-ryukyu.ac.jp/index.htm
公開シンポジウム，陸水底生動物同定会は別会場（沖縄県立博物館・美術館）○交通：1) 那覇空港から高速バス 111,113,123 番線（約 40 分）
2) 那覇バスターミナルから路線バス 98 番線(約 40～50 分)（http://www.kotsu-okinawa.org/などを参照）
3) 那覇空港からモノレールで首里駅まで行き(約 30 分)、首里駅からタクシーで約 15 分（http://www.yui-rail.co.jp/）
３．大会参加等の費用
内容
参加費

7 月 11 日（月）～ 7 月 20 日（水） 7 月 21 日（木）以降

種別
会員
非会員

懇親会費

エクスカーション

一般

7,000 円

8,000 円

学生

3,000 円

4,000 円

一般

10,000 円

10,000 円

学生

5,000 円

5,000 円

一般

4,000 円

5,000 円

学生

2,000 円

3,000 円

一般

1,500 円(昼食付き)

1,500 円(昼食無し)

学生

500 円(昼食付き)

1,000 円(昼食無し)−1−４．口頭発表
琉球大学千原キャンパス（農学部）にて一般講演と課題講演を開催します。
1）口頭発表時間は，発表12 分，質疑応答3 分の合計15 分です。
2) 口頭発表では，液晶プロジェクターをご利用いただきます。液晶プロジェクターは，Microsoft
PowerPoint 2007 または2010 およびAdobe Acrobat Reader を備えたWindows パソコンに接続します。演者はPowerPoint のファイルもしくはPDF ファイルをUSB メモリーまたはCD-R に保存してお持ち下さい。ファイルは事前に各会場受付でお預かりすることになります。Macintosh等をご使用の方でPowerPoint を利用される場合は， Windows 版Microsoft PowerPoint 2007 または2010 で予め動作確認したファイルをお持ち下さい。
3）容量が極端に大きいPowerPoint ファイルは，表示に時間がかかるなど，不具合の原因となりますので，ファイル容量は必ず10MB 未満にして下さい。これ以上のファイル容量の場合，JLIM81 実
行委員会で画質を落とす場合もあります。
５．公開シンポジウム
テーマ： 沖縄の陸水環境の現状と課題（学術と市民生活の視点から）
趣 旨： 海洋王国として栄えた琉球の歴史・文化・風土に触れながら，自然豊かな我が国唯一の亜熱帯島嶼地域である沖縄の陸水環境について，現状・取組とともに，陸水環境に係る調査研究成果等を紹介することにより，参加者の知見を広げ，亜熱帯島嶼地域における陸水環境への関心を深めることを期待して企画します。
日 時： 2016 年11 月3 日(木) 13:00〜17:00
会場：沖縄県立博物館・美術館講堂
プログラム：
第１部 講演・事例報告
講 演 沖縄の陸水環境と生活 渡久山 章（琉球大学名誉教授）
講 演 沖縄の陸水生物の特徴と現状 西田 睦（琉球大学理事・副学長）
報 告 ＴＶ河川環境シリーズ 沖縄の水と自然環境 35 年の歩み 佐久本 浩志（沖縄テレビ報道部アナウンサー）
報 告 瀬長島の環境とオカガニの生態 山崎仁也（沖縄県立博物館・美術館）
第２部 パネル討論 「学術と市民生活の視点から沖縄陸水環境の現状と課題」
パネラー：
渡久山 章 琉球大学名誉教授
西田 睦 琉球大学理事・副学長
佐久本 浩志 沖縄テレビ報道部アナウンサー
山崎 仁也 沖縄県立博物館・美術館主任学芸員
岩男 忠明 内閣府沖縄総合事務局技術管理官
仲宗根 一哉 沖縄県環境保全課長
宮城 俊彦 元沖縄県衛生環境研究所長−2−６．淡水ベントス同定会
会場に設置した顕微鏡などを使って，持参して頂いた淡水ベントスの同定を，専門家によってお手伝いします。沖縄県外のベントスも歓迎しますが，本州などとは非常に異なる琉球列島のベントスを中心に分類同定します。また，事前に採集した琉球列島のベントスや琉球列島産淡水ベントスのリーフ
レットなども展示します。標本持参でない方の参加も歓迎します。（企画委員会 谷田一三）
日時：2016 年11 月3 日(木) 9:30〜15:00
会場：沖縄県立博物館・美術館 講座室
７．エクスカーション
日程：2016 年11 月4 日（金）8:30～17:30
ルート：①座喜未城（琉球王国のグスクと関連遺産群）②億首川流域億首ダムと下流マングローブ林（水資源開発と陸水環境）③万座海岸（亜熱帯地域海岸と陸水環境）④沖縄本島南部地下ダム流域（地下水と陸水環境）など
８．懇親会
11 月6 日（日）18:00 より，琉球大学千原キャンパス北食堂にて懇親会を開催します。懇親会への参加希望者は参加申込時に併せてお申込み下さい。
９．宿泊と交通手段について
1）宿泊施設の案内･斡旋等は行ないませんので，各自で手配願います。
2）大学内に駐車スペースはございますが，極力，車での来場はご遠慮ください。
１０．実行委員会（お問い合わせ先）〒903-0213 沖縄県西原町字千原1 番地
琉球大学農学部地域農業工学科農村計画学研究室内
日本陸水学会 第81 回大会（沖縄大会）実行委員会（JLIM81 実行委員会）
大会 委員長 中野拓治
副委員長 宮城俊彦
連絡先E-mail： miyagto571123@yahoo.co.jp
TEL：098-895-8787，FAX：098-895-8787−3−

大会会場：琉球大学農学部
アクセス
1）那覇空港から高速バス 111,113,123 系統で約 40 分、琉大入口（高速）下車、徒歩約４分
http://www.kotsu-okinawa.org/route/111_113_123_127_yanbaru.html
2） 那覇バスターミナルから路線バス 97,98 系統で約 40～50 分、琉大北口駐車場（終点）下車
http://www.kotsu-okinawa.org/map_south.html
3） 那覇空港からモノレールで首里駅まで行き(約30分)、首里駅からタクシー約15分（http://www.yui-rail.co.jp/）

−4−

−5−

公開シンポジウム・淡水ベントス同定会の会場：沖縄県立博物館・美術館
アクセス
沖縄都市モノレール おもろまち駅下車 徒歩 10 分
http://www.museums.pref.okinawa.jp/guidance/access_price/index.html−6−

座長一覧（一般講演）
一般講演の座長は、前の講演の演者が務める。講演中止等の例外的事態の時は、適宜繰り延べる。
なお、課題講演の座長はコンビーナ−が定める。

１日目（11 月 5 日）

A 会場

B 会場

C 会場

1A01

9:30 木村成子 (滋賀県立大)1B01

9:30 丸尾雅啓 (滋賀県立大)1C01

9:30 赤松史一 (酒類総合研)

1A02

9:45 木村成子 (滋賀県立大)1B02

9:45 海老瀬潜一

1C02

9:45 小川幸輝 (京都大)1C03

10:00 柴田智郎 (京都大)(元 ・摂南大)1A03

10:00 原田健一 (名城大)

1B03

10:00 細田耕

(神戸大)

1A04

10:15 池田将平 (琵琶湖研)

1B04

10:15 時枝隆之 (気象大学校)

1C04

10:15 大沢信二 (京都大)1A05

10:30 佐藤祐一 (琵琶湖研)

1B05

10:30 神谷宏 (島根県保健環

1C05

10:30 高野敬志

境科学研)

(北海道立衛生研)

1A06

10:45 古田世子 (琵琶湖研)

1B06

10:45 丸尾雅啓 (滋賀県立大)1C06

10:45 網田和宏 (秋田大)

1A07

11:00 上原佳敏 (総合地球研)

1B07

11:00 神谷航一 (筑波大)

1C07

11:00 大上和敏

1A08

11:15 平林公男 (信州大)1B08

11:15 霜島孝一 (国環研)

1C08

11:15 鈴木啓助 (信州大)

1A09

11:30 高村健二

(国環研)

1B09

11:30 奥居紳也秀 (琵琶湖研)

1C09

11:30 藤井智康

1A10

11:45 細田真生

(島根大)

1B10

11:45 中野拓治 (琉球大)

A 会場
1A11

B 会場

13:00 Jo Jaeick ・東城幸治

1B11

13:00 富山英明 (東洋大)

(信州大)
1A12

13:15 宮下洋平貴 (北海道大)1B12

13:15 中村方哉 (筑波大)

1A13

13:30 大洞裕貴

1B13

13:30 大沼沙織

(北海道大)(福島県環境創造セ)
1A14

13:45 韓智仙 (信州大)1B14

13:45 成岡知佳

1A15

14:00 全逢錫

(信州大)

1B15

14:00 木田森丸 (神戸大)

1A16

14:15 二木功子 (信州大)1B16

14:15 大西菜月 (京都大)1A17

14:30 金海燕 (名城大)1B17

14:30 野村早織 (信州大)

1A18

14:45 Liu Xin

1B18

14:45 佐藤翼 (東邦大)

1A19

15:00 高橋祥尚 (滋賀県立大)1B19

15:00 朴紫暎 (京都大)1A20

15:15 王暁航 (滋賀県立大)1B20

15:15 津田瞳

1A21

15:30 丸岡奈津美

1A22

15:45 十河勇樹 (龍谷大)

1A23

16:00 本郷真理 (龍谷大)

1A24

16:15 藤本章晃 (岩手大)

1A25

16:30 金子裕明 (神奈川工科大)(滋賀県立大)

(東北大)

−7−

(東邦大)

(京都工繊大)(大分大)(奈良教育大)2 日目（11 月 6 日）

A 会場

B 会場

2A01

9:30 長縄秀俊 (京都大)2B01

9:30 田邊優貴子 (極地研)

2A02

9:45 平祥和 (大阪府立大)2B02

9:45 吉村真由美 (森林総研)

2A03

10:00 三宅洋 (愛媛大)2B03

10:00 植田真司

(環境科学技術研究所)
2A04

10:15 武田悠太 (福島大)2B04

10:15 福島慶太朗 (首都大)2A05

10:30 （講演中止）

2B05

10:30 嵯峨友樹 (島根県保健環境科学研)
2A06

10:45 宮川幸雄 (土木研究所)

2B06

10:45 小松一弘 (国環研)

2A07

11:00 稲井公二 (大阪府立大)2B07

11:00 伴修平 (滋賀県立大)2B08

11:15 今井章雄 (国環研)

2B09

11:30 井上源喜 (大妻大)−8−ŘŘ¥Ŝ¡Ů1*ŢNŠšŚŗ ŘŢŗŘ ï¸ÓƳÉţNÓŽűųƃƬƱġŋž_ąĶüŻūŧŤäã,ŠšŚŗ ŘţŗŘ hŎuƳuƳŃruƳXÒqIžÐÊÁİ({ŻĺŇŊ6æŮŔALXŕ

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− 11 −

11月5日 午後
D会場
Special Session ４ 『Internationalizing Limnology』
Conveners: Jay Piggott ・Usio Nishikawa
13:00 S4-1

13:15 S4-2

Multiple Stressors in Agricultural Streams: lessons from Europe
and New Zealand and their implications for Japan
Piggot Jeremy (Jay) (Kyoto University) ・Matthaei Christoph(University of Otago) ・Leese Florian (University of Duisburg-Essen)
・Townsend Colin (University of Otago)

Towards an understanding of “Legacy P” dynamics –characterization and quantification of P forms in stream
sediments influenced by agricultural practices

Audette Yuki ・O’Halloran Ivan ・Nowel Peter l ・Ouellette Lance ・Voroney Paul (University of Guelph)
13:30 S4-3

Rice fields as a habitat for the small-clawed otter (Aonyx
cinereus)

13:45 S4-4

Effects of water management on terrestrial and aquatic animals
in agrochemical–free rice farming

Aadrean ・Usio Nisikawa (Kanazawa University)

Usio Nisikawa (Kanazama University) ・Akanuma Hiromi (Niigata
University) ・Kobayashi Raita (Tokyo Collage of Environment)
14:00 S4-5

Combing the conservation cost and contingent valuation by thewillingness of tourists to pay to value the aesthetic value ofterraced paddy fields
Bixia Chen (University of Ryukyus) ・Zhenmian Qiu ・Koji Nakamura
・Nisikawa Usio (Kanazawa University)

14:15 S4-6

Combined effects of immigration potential and habitat quality on
diadromous fishes

14:30 S4-7

The sediment type plays a significant role in determining thefraction of vegetation in the riparian zone.

Akira Terui (Hokkaido University) ・Yusuke Miyazaki (Shiraume
Gakuen Collage)

Kelum Sanjaya ・Asaeda Takashi (Saitama University)
14:45 S4-8

Impact and distribution of invasive translocated fish species.
Navrus Shermatova (Kongju National University) ・Sang-Hyeon Park
(Bio-Monitoring Center) ・Kyu-Jin Kim (Kongju National University)
・Jun-Wook Hur (Bio-Monitoring Center) ・Kyong Ha (Biological

15:00 S4-9

Rotifer community as an indicator for environmental changes:
applicability of rotifer functional group to environmental
assessment and ecological experiments
Oh Hye-Ji ・Jeong Hyun-Gi・Nam Gui-Sook ・Chang Kwang-Hyeon(Kyung Hee University)

15:15 S4-10 Ecology and biogeography of kinetoplastid flagellates infreshwater deep lakes of Japan
Indran Mukherjee ・Hodoki Yoshikuni ・Fujinaga Shohei ・Okazak
Yusuke ・Nakano Shin-ichi (Kyoto University)
15:30 S4-11 Food web research in Tonle Sap lake in Cambodia
Taku Kadoya (National Institute for Environmental Studies)
15:45 S4-12 Microbial and biogeochemical processes in the hypolimnion of

Lake Biwa
Takasu Hiroyuki (Nagasaki University)
16:00 S4-13 Stress response and tolerance of Submerged macrophytes toSalinity stress; A comparative study on Potamgeton anguillanus
and Egeria densa
Hendadura Chandani Chalanika De Silva ・Takeshi Asaeda (Saitama
University)
16:15 S4-14 Short term stress responses of Potamogeton anguillanous under

the combined exposure to hypoxia and hydrogen sulphide
Parveen Mahfuza ・Asaeda Takashi ・Rashid Md H. (Saitama
University)
16:30 S4-15 General Discussion

16:45-18:15

ポスターセッション （優秀賞審査対象）− 12 −

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− 14 −

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1P-1

長野県内主要湖沼における溶存有機炭素濃度とその分解特性
田之上智美 ・戸田任重 (信州大学)

1P-2

汽水湖中海の底層におけるアナモックス反応に関する研究
加藤季晋 ・菅原庄吾 (島根大) ・神谷宏 (島根県保健環境科学研究所) ・江川美千子 ・清家泰 (島根大)

1P-3

A novel aerobic methane production pathway in freshwater ecosystems
KHATUN SANTONA (山梨大) ・小島久弥 (北海道大) ・岩田智也 (山梨大)

1P-4

熱分解及び熱脱着GC/MSを用いた琵琶湖北湖底質中有機成分の動態解析
村山耀平 ・津田瞳 ・布施奏明 (京都工芸繊維大学) ・岡本高弘 ・奥居紳也 ・早川和秀(滋賀県琵琶湖環境科学研究センター) ・柄谷肇 ・山田悦 (京都工芸繊維大学)

1P-5

多環芳香族炭化水素を指標とした底質中琵琶湖北湖における有機物の動態解析
初 雪 ・村山耀平 ・津田瞳 ・布施奏明 (京都工芸繊維大学) ・早川和秀 (滋賀県琵琶湖環
境科学研究センター) ・水口裕尊 ・柄谷肇 ・山田悦 (京都工芸繊維大学)

1P-6

ダムは水生昆虫の春季羽化ピークにどのような影響をもたらすか：流程地点間での比較
赤松真治 ・松岡真梨菜 ・水守裕一 ・谷川緑 (兵庫県立大) ・布野隆之 (兵庫県立人と自然の博物館) ・一柳英隆 (九州大) ・土居秀幸 (兵庫県立大) ・片野泉 (奈良女子大)

1P-7

水生昆虫の羽化におよぼす小規模ダムの影響：季節間および流程地点間での比較
松岡真梨菜 ・赤松真治 ・水守裕一 ・谷川緑 (兵庫県立大) ・布野隆之 (兵庫県立人と自然の博物館) ・一柳英隆 (九州大) ・土居秀幸 (兵庫県立大) ・片野泉 (奈良女子大)1P-8

ダム河川流程における流下物および流下プランクトン群集組成の季節変化
谷川緑 ・水守裕一 ・松岡真梨菜 ・赤松真治 ・相馬理央 (兵庫県立大) ・一柳英隆 (九州大) ・土居秀幸 (兵庫県立大) ・片野泉 (奈良女子大)

1P-9

小規模ダム河川におけるダム・堰堤・支川流入が底生動物群集に与える影響
水守裕一 ・松岡真梨菜 ・赤松真治 ・谷川緑 ・相馬理央 (兵庫県立大) ・一柳英隆 (九州大) ・土居秀幸 (兵庫県立大) ・片野泉 (奈良女子大)

1P-10

水棲生物の分布への河川横断構造物の影響：環境DNA分析による評価の試み
櫻井翔 ・三宅凛太郎 ・本澤大生 ・辻冴月 ・山中裕樹 (龍谷大)1P-11

尾瀬ヶ原池溏における水系腐植物質の動態解析
熊崎悠一 ・成岡知佳 (東邦大) ・野原精一 (国環研) ・千原有希子 (東邦大)1P-12

釧路湿原におけるシカの環境撹乱が栄養塩動態に及ぼす影響
金子命 ・保原達 ・中谷暢丈 ・日野貴文 (酪農大学学園) ・稲富佳洋 ・島村崇志 ・宇野裕之(北海道立総合研究機構) ・吉田剛司 (酪農学園大学大学院)

1P-13

河川及び沿岸域における溶存有機物の時空間変化 ー震災によって創出された塩性湿地の影
響ー橋本和磨 ・福島憲太郎 ・横山勝英 (首都大)1P-14

雨天時の出水による霞ヶ浦への栄養塩負荷と底泥からの栄養塩溶出について
金子陽輔 ・對馬育夫 ・南山瑞彦 (国立研究開発法人土木研究所)

1P-15

高濃度酸素水供給装置を用いるダム湖の窒素浄化に関する研究
引野愛子 ・菅原庄吾 (島根大) ・増木新吾 (松江土建) ・江川美千子 ・清家泰 (島根大)− 15 −

1P-16

底生ミジンコのトンボ幼虫に対する被食回避行動：泥にもぐるミジンコと死んだふりをするミジン
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山田紗友美 ・占部城太郎 (東北大)1P-17

渓流昆虫の淵における流下・着地行動
永田広大 ・下村航一 ・加賀谷隆 (東京大)1P-18

福島県裏磐梯地域に生息する外来底生動物（ウチダザリガニとフロリダマミズヨコエビ）
難波元生 (福島大) ・内藤裕一 (海洋研究開発機構) ・塘忠顕 (福島大)1P-19

メチレンブルー法による微量試料水中硫化物の吸光度定量について
鈴木舞 ・菅原庄吾 (島根大) ・勢村均 (島根県水産技術セ) ・神谷宏 (島根県保健環境科学研究所) ・江川美千子 ・清家泰 (島根大)1P-20

諏訪湖産ヒメタニシにおけるアオコ毒素ミクロシスチンとその代謝産物について
木村龍平 (信州大) ・横山淳史 (農環研) ・全逢錫 ・朴虎東 (信州大)1P-21

水草ヒシの藍藻 Microcystis aeruginosa に対する成長阻害物質の探索
丸山あい ・二木功子 ・船山啓 ・朴虎東 (信州大)1P-22

CRISPR配列に基づく Microcystis の群集構造解析
山中ももこ ・中田舞 ・中村銀士 ・森本大地 ・左子芳彦 ・吉田天士 (京都大)1P-23

北海道渡島大沼における植物プランクトンの変動小林淳希 ・宮下洋平 ・太洞裕樹 ・今井一郎 (北海道大) ・田中邦明 (北海道教育大)

1P-24

白駒池における動物プランクトンDaphnia dentiferaの餌資源
豊田真樹 ・牧内和孝 ・河鎭龍 ・朴虎東 (信州大)1P-25

小湖沼の Daphnia dentifera個体群における遺伝構造の経年変化；優占クローンはなぜ毎年交代しないのか
柳沼康平 ・八巻圭佑 (東北大) ・熊谷仁志 (大阪大) ・牧野渡 ・占部城太郎 (東北大)1P-26

摩周湖に生息する細菌群集の鉛直分布
藤永承平 ・岡崎友輔 (京都大) ・五十嵐聖貴 (北海道大学) ・大八木英夫 (日本大) ・小林
拓 (山梨大) ・武内章紀 (国環研) ・深澤達矢 (北海道大学) ・藤江晋 (てしかが自然史研究会) 中野伸一 (京都大) ・田中敦 (国環研)1P-27

富栄養湖(白竜湖)の細菌群集に対する成長に関連した有機物と栄養塩の協同効果
東海林洵 ・日野修次 (山形大)1P-28

Spatio-temporal variation in fungal communities in Lake Biwa based on high-throughput
sequencing
栄培学 ・伴修平 ・田辺祥子 (滋賀県立大)1P-29

霞ヶ浦北浦における浮遊仔魚の分布および摂餌生態
赤木光子 (東京海洋大) ・加納光樹 (茨城大学広域水圏環境科学教育研究セ) ・河野博
(東京海洋大)1P-30

洪水による大型鰓脚類の生息状況の変化について
森田美佳子 ・山川栄樹 (関西大)

1P-31

野外における魚類由来の環境RNA回収・定量の試み
垣見直樹 ・河野吉将 ・山中裕樹 (龍谷大)1P-32

香川県新川流域における浅層地下水の水質特性と水安定同位体組成
一井築 ・山田佳裕 (香川大)− 16 −

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− 22 −

S1-2

尾瀬の気候と水文
岩熊敏夫（北海道大学）

尾瀬の水系とゾーニング
尾瀬ヶ原は阿賀野川水系只見川の源流域に位置する高地湿原 (標高約 1400 m、面積 6.5km2) である。
尾瀬ヶ原と湿原西方の尾瀬沼 (標高 1665m、面積 1.8km2) は周囲を標高 2000 m 級の山で囲まれ、北の三条ノ滝流出口までの流域面積は 88.8km2 である。この流域を尾瀬地域 (尾瀬と略) と呼ぶこととする。
尾瀬沼の流域面積は 10.8 km2、尾瀬沼の流出河川である沼尻川の尾瀬ヶ原西端 (見晴西南) までの流域
面積は 7.5km2 である (図 1)。
尾瀬ヶ原は、湿原北端を流れる猫又川〜ヨッピ川〜只見川に南側から湿原を横断して合流する 4 河川
(川上川、上ノ大堀川、下ノ大堀川、沼尻川) により、山の鼻田代、上田代、西中田代、中田代、下田代の5 つの田代に分割されている。沼尻川は下田代西南端からほぼ直角に流路を北に向け、ヨッピ川に合流する。湿原北側には、猫又川〜ヨッピ川に合流する
河川の扇状地に背中アブリ田代、泉水田代、ヨシッポリ田代が発達している。湿原全体は東西方向には山の鼻田代から沼尻川に向けて、および下田代から沼尻川に向けて下り勾配となり、南北方向には南側
山地から猫又川〜ヨッピ川に向けて傾斜している。
金井 (1999) は尾瀬ヶ原の 1800 余りの池溏の水
生植物の分布調査で、上田代を 5、西中田代を 7、中田代を 9、下田代を 10、山の鼻田代を含む周縁部の田代を 6 に細分した (図 1)。この 37 の田代区分を、勾配、標高差、隣接河川数、そして池溏形状カ
テゴリを変数としたクラスタリングを行うことで、(1)縁辺部の扇状地・山裾、(2) 西中田代・中田代の中央〜北部、 (3)上田代・下田代・背中アブリ田代の 3 グループに大別された。これを考慮して、湿原の水文の解析、湿原の成立・維持機構の解明を行っていきたい。

尾瀬の気候と水文
尾瀬は東日本太平洋側、北日本日本海側、東日本
日本海側さらには北日本太平洋側の気象地域区分の境界に位置し、冬季は東日本日本海側の影響が強
いと考えられている。尾瀬の降水量の水平分布を検討するために、全国の観測地点の平年値に標高・勾配などの地形因子および都市因子を考慮して推定したメッシュ平年値を用いた。尾瀬の降水量は、4〜9 月は分布に大きな偏りが見られないが 10 月〜3月の期間は湿原南側流域 (27.0 km2) が北側流域(20.9 km2) の 2〜3 倍の値を示す。その結果年間降水量は湿原北側流域が平均で約 1500 mm、南側流域が1.6 倍の約 2400 mm となった。尾瀬沼流域でも同様の降水量分布がみられ、冬季に卓越する北西風を反映していると考えられる(図 1)。
沼尻川と猫又川〜ヨッピ川は、湿原表層水の排水の役割を果たしていると考えられ、南側から合流す
る河川は湿原の水位保持に寄与していると考えられる。しかしながら、泥炭中の水の流れはより複雑なようである。尾瀬ヶ原は河川後背湿地に形成され、染色体状の池溏は旧河川の河道上に形成されたと考えられている (阪口,1989)。阪口 (2007) はさらに、非常に水分の豊富な埋没河川上にはケルミ－シュレンケ複合体の縞状池溏が形成されていると推定した。泥炭中の地下水の動態の解明のためには、さらなる観測が必要とされる。
これまで最も深いボーリングは沼尻川の自然堤防で行われたが、8 m 付近より下の層では地下水が噴出し、81 m の深度でも基盤まで到達することができなかった (阪口,1982)。湿原の砂礫層さらにはその下の帯水層における地下水の起源、存在量と挙動等について、新たな探査方法による解明が待たれる。
文献
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中央公論社
阪口豊(2007)尾瀬の自然保護,
30, 1-24

図 1. 尾瀬の流域と水系図。
グリッドは 3 次メッシュ (経度方向 45"，1.13 km、緯度方向30”, 0.92 km) で年降水量(mm)
メッシュ平年値 (1981〜2010年) を示す。河川脇の数値及び括弧内の数値は流域面積(km2)を示す。金井(1999)による田代
区分を 1〜37 の数字で示した。

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S1-5
尾瀬ヶ原と尾瀬沼の環境モニタリング
野原 精一（国立環境研究所・生物・生態系環境研究センター）ると推定される。一方夏期には山小屋の生活雑排水

1. 尾瀬ヶ原の環境モニタリング調査
過去に 3 回(1950-52, 1977-79, 1994-97)多くの研はパイプラインを通して系外から搬出されているた究者による総合学術調査が行われ様々な成果が上がめ人為汚染は現在回避されている。尾瀬沼本来の水っている。福島県や群馬県は毎年調査を実施し、福位変化に戻すことによって、湖沼生態系が元に戻る

島県尾瀬保護指導委員会は「尾瀬の保護と復元」、群かが尾瀬沼の自然再生にとって残された検討すべき

馬県尾瀬保護専門委員会が「尾瀬の自然保護」とし重要な課題である。

て報告書を発行してきている。また、環境省はモニ

3.尾瀬沼の環境モニタリングとコカナダモの動態

タリング 1000 事業を各地の湿地等で展開し、尾瀬ヶ尾瀬沼には侵入した外来種コカナダモ（ Elodea

原では中田代で水位や地温の観測、植生調査を 100

nuttallii）は 1960 年代に日本に帰化し（生嶋・蒲年間継続する目標で実施している。その他、国立環

谷 ,1965 ）、 尾 瀬 沼 に は 1981 年 頃 に 侵 入 し た

境研究所の特別研究や国立公園協会による緊急保全（星,1982）。その移入は魚放流によるものと推定さ対策実証調査（1980 年）、大学関係では植生調査れている（大森・生嶋,1988）。そこで演者は 1987

（1970 年）や池とうの水質調査、尾瀬高校や国府台

年から福島県の尾瀬保護指導委員会の調査として継高校等が環境教育の一環で環境調査をしてきた。個続的にライントランセクトの長期モニタリングを行

別的な研究では、アカシボ（赤雪）研究会が第 3 回ってきた。群落の発達は一進一退を繰り返していた

総合学術調査後継続し雪解け時の調査を約 20 年続が 2010 年には様相が一変し、水深 1.5m 以深の多く

け、春先に積雪下の洪水（1.6m）を見出している。

の場所が裸地化し、コカナダモ群落の多くが衰退し

2.尾瀬沼の環境の変遷

ごく一部に残った個体のみが見られた。2011 年には福島県の公共水域水質調査データを見ると、季節更に衰退が進み、沿岸湖底では全く植物が見られな的な変動が大きいが年平均値で透明度はやや減少傾

い裸地となった。2010 年は全国的な猛暑の夏であり、向にあり、クロロフィル a、水温、全窒素、全隣、各地で様々な現象が起こったが、尾瀬沼もその影響

pH はやや増加傾向にある。COD や溶存酸素には変化の可能性があるが、その衰退のメカニズムは不明では見られなかった。1999 年には好転したものの全般ある。広がってきた在来種ヒロハノエビモとの競争

的には尾瀬沼が富栄養化の傾向にあると思われたが、でコカナダモが衰退したのでなく、時間的なずれか

最近の透明度はやや持ち直している。多雪地帯であらコカナダモが自滅した後にヒロハノエビモが広がる尾瀬地方は 1 年の半分を雪に閉ざされ，湖岸の水ってきたと考えられた。このまま在来種が徐々に増

生植物は春先まで雪で押し固められている。春に大えてやがて 35 年前の状態に戻ると推定される。

量の雪が解けて水位上昇をもたらし，栄養塩類の流4.福島第一原発事故の汚染状況

入と例年アカシボが観察されている。尾瀬沼の水位2013 年に尾瀬沼でコアを採取し放射性 Cs の分析

は 1949 年以来発電用水として利用されているためを行った。グローバルファールアウトの 137Cs の放射

水位は人為的に操作され、冬季には水位が 3m 低下す

能も底質表層から 17cm の深さで検出され、堆積速度る。そのため、融雪時には冬季の富栄養酸性降下物

は 3.4mm/年と推定された。7,500Bq/m2 の 137Cs の福等の栄養物質が湖から流出せず湖内で消費されてい島第一原発事故による放射能汚染があった。

− 26 −

S1-6

尾瀬ケ原池溏及び湖沼の水生生物群集特性
福原 晴夫（NPO 法人河北潟湖沼研究所）
水質について継続調査．尾瀬沼コカナダモの継続調査

１．はじめに
尾瀬ヶ原及び周辺を含む地域における総合的な学術調

尾瀬の保護と復元：トンボ，水生昆虫，ベントス，両生・査は，これまで 3 回（第 1 次：1950～1952，第 2 次：1977

爬虫類，魚類，トンボを中心とした食物連鎖，ヨシ，ミ～1979，第 3 次：1994～1996(+1)行われてきており，それズゴケ，ヌマガヤ，尾瀬沼水生植物（含コカナダモ），ミ

ぞれの調査報告書が 1954（第 1 次，以下報告書年次で示

ズバショウ：湿原植生と復元，尾瀬沼コカナダモ動態のす），1982（第 2 次），1998（第 3 次）に刊行されている．

継続調査，

本報告では，これら報告書及び貴重な継続的な調査が行

これらの研究から，最も基礎となる湿地・水生生物のわれてきている「尾瀬の自然保護」(群馬県，1978～)，「尾インベントリーが明らかにされつつあり，群集特性を明瀬の保護と復元」(福島県，1970～)等を元に，湿原・池溏・らかにする生態学的な研究も進められてきた．

尾瀬沼の水生生物を中心とした調査を概観し，今後の総3 総合調査に向けて合調査に向けて課題をさぐりたい．

これまでの総合調査で取り扱われてこなかった点など
2．主な水生生物関係の調査をまとめると，
１）未調査及び調査不十分な分類群のインベントリー

これまでに行われてきた水生生物調査の主な分類群，内容は以下のようである．

調査，２）近年の分類学的知見に基づく整理と尾瀬特産

第 1 次：植物：群落，生態，高等植物フロラ，蘚苔類，種の分子系統学的検討，３）北方性種（冷水性種）の生

ミズゴケ生態，水生菌，雪氷藻，氷雪菌，鼓藻，珪藻, 藍態，４）四季を通じての尾瀬ヶ原・尾瀬沼の調査，５）藻，動物：甲殻類，動物プランクン，流水動物，水ダニ，

外来生物の現況と影響の把握，６）第 1 次調査以後の分昆虫相，水生・水辺甲虫，半翅類，トンボ，カワゲラ・

布域や種の変遷の検討，７）温暖化に対する水生生物のトビケラ，ワムシと根足虫類，成果：フロラ，ファウナ，

応答などが挙げられる．

水生植物群落・生態，の基本情報を得た．

これらを課題として，植物では「尾瀬ヶ原や至仏山の第 2 次：植物：池溏植物分布，維管束フロラ，水生菌，ような特殊な環境下のみに成立し，，，独特なフロラをも氷雪菌，動物：池溏ベントス，動物プランクトン，カゲ

った地域，
，
，
，起源が古く遺存的な種や特産の種もあり，，，

ロウ，トンボ，トビケラ，ユスリカ，ハエ類，甲虫，成（原，1981）」，動物では「高層湿原の生物相がここに集

果：池溏カタログ，動植物インベントリ－の追加，動物

約され，，，個体が豊富，，，研究フイ－ルドとして，，，優

プランクトン・ベントスなどの生態学的研究

れ，，，北方の湿原生物の比較研究に対して有力な足場，，，

第 3 次：植物：浮島，植生，オゼコウホネ・ヒツジクサ（朝比奈，1981）」という当初から指摘されてきた基本的

遺伝解析・分布，ヤチヤナギ，池溏植生消長，ミズバシ

な方向をさらに豊富にしていくことが必要である．

ョウ，珪藻，カワモズク，動物：ソコミジンコ，水生ミ
ミズ，ユスリカ，ベントス，動物プランクトンへの紫外本報告では，動物プランクトン，ベントス，水辺動物

線影響，成果：池溏カタログ改定，フロラ・ファウナの各群集の特性について，４）に関連して尾瀬地方の融雪追加（特にユスリカ，珪藻，ミミズ），野外実験的手法の期にみられるアカシボ現象とアカシボ動物及び雪原動物，

導入６）及び７）に関連して上田代におけるオゼコウホネと尾瀬の自然保護：底生動物の変化（生活排水流入部でのヒツジクサの分布変化とその要因についても述べたい．

底生動物，プラナリア，魚類の変化），有尾目，動物プラ
ンクトン，プラナリア，トンボ，魚類，珪藻，水生昆虫，

原 寛（1981）：尾瀬地方の高等植物フロラ．生物科学．

ベントス，カワゲラ・トンボ等の食性，湿地植生，尾瀬

33：169-174．

沼コカナダモ，オゼコウホネ生態，カヤツリグサ科：生朝比奈正二郎（1981）：尾瀬ヶ原の動物相．生物科学．33：

活排水の流水に及ぼす影響を底生動物・ミズワタ・魚類，

179-182．

− 27 −

S1-7

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− 28 −

S1-8

温暖化影響下の尾瀬の将来予測と今後の課題
岩熊敏夫（北海道大学）

尾瀬とその周辺地域における温暖化
尾瀬の気候変動を 100 年スケールで推定する目的
で、周辺の地域気象観測所 (新潟：東日本日本海、
前橋：東日本太平洋、福島：北日本太平洋、山形：
北日本日本海)における 1901〜2015 年のデータを解析した。1901〜1930 年の期間に対する 1981〜2010
年の期間の気象項目平均値の比較から、過去 110 年の間に、①平均気温の上昇、②平均相対湿度の減少、③降水日数の減少、④短時間強雨の発生頻度の増加が示された。上記４地点の 100 年あたりの気温上昇
率は全国平均(1.16℃, 気象庁, 2016)よりも高く、1.22〜1.90℃であった。さらに気象庁 (2016) によれば、
1962〜2015 年については、⑤東日本・西日本日本海側における年最深積雪が減少している。
尾瀬山の鼻 (1977〜2013 年) の観測記録からは、
7〜9 月の期間の①平均気温の上昇、②平均相対湿度の上昇、③短時間強雨発生頻度の増加傾向が認められている。30 数年の短い期間で気象トレンドを推論するのは難しいが、②の平均相対湿度の上昇については周辺の観測結果と異なっており、原因について今後検討が必要である。
短時間強雨は夏季に集中して起きる傾向が見られ、新潟では 10 mm/h 以上の降水の 91%が 6〜10 月の５ヶ月間に発生している。桧枝岐 (1979 年〜)、
藤原 (1978 年〜)、片品(1978 年〜)のアメダス観測所
では長期的なトレンドではないが、1980 年代から
2010 年代にかけて、どの地点でも短時間強雨の発生件数が増加する傾向がみられた。さらに、地域気候
モデル(RCM2)による将来 (2076〜2095 年)の日本列
島の気候予測では、いずれの地域においても短時間
強雨の頻度は現在よりも増加する (気象庁, 2013)。
尾瀬ヶ原における洪水とその発生要因
尾瀬ヶ原では 2011 年 7 月の豪雨に伴う大規模な冠水で改めて異常気象に関心が集まった。過去に発生した洪水は、①長雨の影響、②短時間強雨の影響、③融雪時の大雨によりもたらされている (表 1)。
尾瀬では毎年 5 月中旬までには雪が溶けているが、1996 年には 5 月 31 日の積雪深は 1 m 以上であった(尾瀬山の鼻地区気象観測資料)。これが融雪時の大雨と重なり洪水をもたらしたと考えられている。融雪期が 6 月と遅かった 2000 年以後 2016 年までの期間は、山の鼻または鳩待峠では毎年 5 月までに雪は溶けていた (鳩待峠については国土交通省による)。
東日本日本海側で最深積雪が減少する傾向にある
ことから、②の残雪の融解と降水の相乗影響による洪水は、今後減少するものと思われる。一方、短時
間強雨の頻度が将来的に高くなることが予測されていることから、今後は③が尾瀬での洪水の主要な要因になるであろう。④については、温暖化の進行で冬季にも降水が影響するなど、今後は増加する可能性がある。また、少雪であっても急速な気温の上昇で早めに雪が溶けて洪水が起きることもある。
表 1. 過去の洪水例と洪水の将来予測
洪水の要因
①長雨

過去の洪水例尾瀬
阿賀野川水系
1969.8. 7-12
1969.8.12

将来予測②短時間強雨2011.7.27-30

2011.7.27-30頻発➚③融雪時の大雨

1996.6.22-25

不明

減少➘

④冬季の少雪

不明

不明

増加➚

発生

今後の湿原の変遷予測と課題
尾瀬ヶ原の降水分布は、湿原の南側の流域における冬季の降水量が卓越し、年間降水量は南側流域が北側流域の 1.6 倍となり湿原を涵養している (気象庁メッシュ平年値データより算出)。尾瀬ヶ原の最深
積雪には明瞭な増減のトレンドは見られていないが、前出気候モデルによれば、今世紀末の東日本日
本海側では冬季の降雪量の減少と、年間無降水日数の増加が予測されており、渇水リスクは増加する。
そこで、尾瀬全域の地下水も含めた水収支の変遷を予測するため、地下水の存在量と動態を調べる必要がある。そして尾瀬流域での流出解析に加えて沼尻
川、ヨッピ川（只見川）など主要河川の流量の把握
も洪水の発生予測には欠かせない。
乾燥と洪水の繰り返しが湿原の劣化をもたらす
メカニズムについては、近年頻発しているニホンジ
カの侵入も湿原劣化を促進する要因として考慮しつつ解明していく必要がある。
尾瀬は阿賀野川水系の源流部に位置し、下流域ではほぼ数年に１回の頻度で豪雨による洪水が発生してきた。尾瀬ヶ原の洪水の発生頻度は下流域ほど高くはないが、過去の湿原の発達過程ではかなりの頻度で洪水に見舞われてきたと推測される。また、
過去 500 年程度であれば気候や阿賀野川水系などの洪水の記録をたどることができ、過去の尾瀬における洪水発生の推定も可能になる。同時に、尾瀬の泥炭層に残された洪水の記録を確認することで、洪水の水平分布が明らかにされるであろう。これらの情報に基づき、湿原の栄養供給源や池溏生態系の連結度の解明や、植生の変遷などの基礎的な研究成果とのリンクを行うことで、機能的側面からの湿原生態系の将来予測につなげていくことができる。
文献
気象庁 (2013) 地球温暖化予測情報第 8 巻
気象庁 (2016) 気候変動監視レポート 2015

− 29 −

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S2-1

環境 DNA を用いた淀川における天然記念物イタセンパラの生息調査*山本義彦（大阪環農水研，神戸大院発達），近藤美麻，内藤馨,
上原一彦（大阪環農水研），上月佐葉子，渡部健（パシフィックコンサル）
鶴田哲也（大阪産大人間環境），稲波 璃香，源利文（神戸大・院発達）
30 コピー）を同時に分析することで，環境水に含ま１．はじめに天然記念物であるコイ科タナゴ亜科の淡水魚イれる対象 DNA 領域の検出コピー数を比較した．また，タセンパラ（Acheilognathus longipinnis）は，淀

2014 年 7 月～9 月に城北ワンド群や本流を含む 88

川で野生絶滅に近い状態に陥っている．本種の生息地点，2016 年 8 月に 2014 年に採水した地点の内，が最後まで確認されていた城北ワンド群では，大阪

城北ワンド群を含む 30 地点で採水したサンプルを

府立環境農林水産総合研究所 水生生物センター

用いてリアルタイム PCR を実施した．

（以下，水生 C）の保存個体群を用い，2013 年に場所を公開して野生復帰が行われた．本種の生息や繁３．結果

殖の状況は，稚魚の目視調査や地曳網による採捕に保存池では，周年にわたり本種の DNA の検出が可

よって行われている．これらの調査手法は技術や労能であったが，3 月から 5 月にかけては他の月に比力が必要であるため，広範囲な生息調査を行うこと

べ DNA のコピー数や，PCR の 3 つの繰り返し中の検は困難である．そこで，環境 DNA を用いた生息調査

出回数が少ない傾向が見られ，9 月から 12 月にかけ手法の検討を，水生 C の野外保存池と淀川を対象にては数百コピーが検出された．淀川のサンプルでは行った．保存池は周年の検出の可否と検出に適した2014 年の城北ワンド群で 1 地点，同ワンド群に近接時期の検討を，淀川は現地での生息調査への適応をしないワンドで 2 地点，本流 1 地点で検出された．
2016 年のサンプルでは 2014 年に検出した城北ワン目的とした．

ド群の 1 地点に加え，これに隣接する 2 地点で検出した．
４．考察
保存池での調査から本種の環境 DNA の周年の検出は可能であり，淀川の調査では本手法が本種の生息調査に実用可能であることが示された．本種は秋に二枚貝へ産卵した後，親魚の多くが春までの間に死亡する．卵は秋に貝の中で孵化し，春に貝から稚魚として泳ぎ出て，その年の秋までに急速に成長し，同年産卵するという生活史を持つ．保存池で環境
DNA の検出コピー数が少なかった春季は成魚が少な

２．材料と方法
本種のミトコンドリア CytB 領域を対象として開く，稚魚も二枚貝から浮出する前後の時期であり，発した種特異的なプライマーとプローブのセット

本種のバイオマスが最も少なくなる時期であると考を用い，リアルタイム PCR によって本種の環境 DNA

えられる．一方，コピー数が多い秋は，本種のバイの検出を試みた．サンプルは水生 C の保存池からオマスが一年で最も大きくなると想定される時期と2015 年 7 月～2016 年 6 月の毎月 1 回採水した 1L（も重なる．これらのことから，生活史を考慮して採水

しくは 500ml）を，ろ過・DNA 抽出したものを用い，時期を選択することで，より高い精度で現地の生息

DNA コピー数が明らかなスタンダード（3000 コピー，調査が実施可能になると期待される．

− 31 −

S2-2

ミシシッピアカミミガメの生息域調査：
環境 DNA 技術の適用と PCR 阻害要因の検討*相馬
土居理央（兵庫県立大院・環境人間），源利文（神戸大院・発達），

秀幸（兵庫県立大院・シミュレーション），片野泉（奈良女子大・理）メについて，各種に特異的な PCR プライマーと

1. はじめにミシシッピアカミミガメは，アメリカ合衆国南部からメキシコ北東部の国境地帯に自然分布する中型のカ

TaqMan 蛍光プローブを用いて，リアルタイム PCR（PikoReal）にて DNA 量を定量した．

メ類である．日本ではペットとして輸入・流通したもまた，
環境DNA の阻害要因について検討するため，のが遺棄され，全国各地に分布している．在来の淡水環境要因として懸濁物質（SS，有機物と無機物を測定）

生カメ類と比べて産卵数が多く，より悪化した環境にとクロロフィル a 量（Chl.a）の測定も行った．ミシシも耐性があるほか，雑食性で卵捕食もするため，在来

ッピアカミミガメの池毎の捕獲数と環境 DNA 量をそのカメ類への影響やハス・ジュンサイ・ヒシなどの食れぞれ標準化し，その値の差（捕獲数－環境 DNA 量）

害による農業被害も問題視されている．これらの対策を求め，環境要因との関係を検討した．

には，生息分布の把握が必要であるが，現状ではもんどり罠を仕掛けるなどの人的・時間的コストのかかる

3. 結果と考察
環境 DNA 量と生物量の関係は，ミシシッピアカミ

方法であるため，多数地点での調査は困難である．
本研究では，兵庫県東播磨地域のため池で（実施さミガメについては，環境 DNA 量が生物量を比較的反れたミシシッピアカミミガメの生息域調査において）映している結果となった．また環境 DNA 量のデータ

環境 DNA 技術の適用及び，もんどり罠による捕獲とは，もんどり罠を設置した採水場所 6 地点のデータをの比較・検討を行った．さらに，環境 DNA 技術にお平均した値を用いると定量の精度が向上した．このこいて検討すべき課題である PCR 阻害の要因についてとから，複数地点からサンプリングを行うことで，環も検討を行った．

境 DNA による生物量の推定をより正確に行えることが示された．
一方，魚類ではブルーギルのみ正の相関が見られた

2. 方法
野外調査は，加古川市・稲美町・明石市・高砂市のが，コイ・オオクチバスについては明瞭な関係は見らため池 24 面において，2015 年 7 月から 9 月の期間にれず，捕獲の有無と環境 DNA の検出/非検出が一致し実施した．各ため池の岸付近にもんどり罠 6 基（水域ないものも多かった．考えられる要因としては，魚類が狭く，設置場所が限られていた 1 面のみ 4 基）
，セルの捕獲に用いたセルビンは入り口が小さく，大型のコ

ビン 1 基を設置し，カメ類と魚類の捕獲を行った．罠

イやオオクチバスは捕獲できなかったものと考えられは午後（夕方中心）に設置し，翌日の昼までに回収しる．一方でブルーギルは体が小さく，池の岸帯を生息た．捕獲したカメ類は種名，個体数，重量を記録し，場所に好むことから，岸付近に設置されたセルビンにカメ類以外の生物については種名と個体数を記録した．

捕獲されやすかったことが考えられた．

また，罠設置の直前に環境 DNA 分析用の採水を行っ

環境 DNA の PCR 阻害要因の検討の結果，SS 中のた．採水場所は，各ため池のもんどり罠 6 基とセルビ

有機物量が多いほど，捕獲数と環境 DNA 量の差分値

ン 1 基の設置場所の計 7 地点とし，それぞれ 500mL

が大きくなり，PCR が阻害されている傾向が見られた．

採水した．

また Chl.a 量についても同様の傾向が見られたことか

サンプル水は実験室にてろ過（GF/F），DNA 抽出ら，植物プランクトンが PCR の阻害に影響している可（DNeasy blood and tissue kit）を行い，抽出 DNA

能性も考えられた．今後，さらなる検証を行い，PCR

を冷凍保存した．抽出 DNA サンプルは，魚類（コイ，阻害の要因の解明をする必要がある．

ブルーギル，オオクチバス）とミシシッピアカミミガ− 32 −

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S2-6

近縁種を判別する：Multiplex PCR による
日本産メダカ属 2 種の同時検出*辻冴月 (龍谷大院・理工), 寺村

伊織, 中井量暉 (龍谷大・理工),本澤 大生 (龍谷大院・理工), 山中

裕樹 (龍谷大・理工)

タノメダカをそれぞれ 9 尾:1 尾、5 尾:5 尾、1 尾:9

１． はじめに日本において、メダカは身近に生息する小魚と尾の割合で 4 日間飼育し、飼育水から環境 DNA をして人々に古くから親しまれてきた。しかし、生抽出した。その後、Multiplex PCR による両種の息環境の悪化や外来種との競合により、現在では同時検出を行った。

環境省により絶滅危惧Ⅱ類に指定されるまでに生息数が激減している(1,2)。また、近年の遺伝的解析

３．結果および考察
組織 DNA および環境 DNA の両方において、本により従来 1 種と考えられていた日本産メダカ
は、ミナミメダカ (Oryzias latipes) とキタノメダ

研究で設計したプライマープローブセットを用い

カ (O. sakaizumii) の 2 種に分かれることが明ら

た、Multiplex PCR によるミナミメダカおよびキかとされ(3)、両種を独立した生物種として保全する

タノメダカの 2 種同時検出に成功した。さらに、必要性が示された。しかし、両種の形態は酷似し各種の生息地由来の試料からは各生息種のみ、両ており、種の判別には高度な知識と経験を要する

地点の水を混合した試料からは両種が検出され

うえに、一般的に用いられる捕獲調査では個体へた。このことから、本検出系が野外試料に対してのダメージや生息地の攪乱が避けられない。

も各種を種特異的に検出し得る検出力を備えていることが示された。

そこで本研究では、水に含まれる生物由来のDNA 断片 (環境 DNA) を指標とした Multiplex

水槽実験では、6 L の水に対して各種を 1 尾ずつ

PCR による両種の同時検出系を開発するととも飼育した場合、1 mL 採水では両種の同時検出成功に、検出力の検討を行った。

率は 44 %であったが、5、10、20 mL 採水では100 %の確率で両種が検出された。また、各種のバイオマスに大きな偏りがある場合においても、全２．材料と方法
ミトコンドリア DNA, 16S 領域 (ミナミメダカ)ての水槽から両種を検出することができた。

および ND5 領域 (キタノメダカ) を対象とし、各本研究で開発した Multiplex PCR による日本産種を種特異的に検出可能なプライマーセットを設

メダカ属 2 種の同時検出系は、近縁な両種を正し計した。プローブには TaqMan プローブを使用

く判別するとともに、野外調査への適用も可能なし、種間で異なる蛍光色素を設定した。次に、各検出力を有することが示された。本検出系を用い種の組織 DNA および生息地 (ミナミメダカ:滋賀

ることで、素早く、かつ正確に野外における両種

県、キタノメダカ:福井県) の水から抽出された環の正確な分布把握や非生息地への侵入検知を行う

境 DNA を用いて、Multiplex PCR による両種の同ことができると期待される。

時検出が可能かどうか検討を行った。
5. 引用文献

水槽実験では、本検出系の検出力を調べるた
め、6 L の汲み置き水を張った水槽 (n=3) に両種(1) 林 (2003) 環境局野生生物課(編), 改訂・日本の絶滅を 1 尾ずつ入れて 5 日間飼育後、水槽の中央からのおそれのある野生生物, pp. 162–163．

1、5、10、20 mL の飼育水を採水し、環境 DNA(2) 環境省レッドリスト(2015) 汽水・淡水魚を抽出した。その後、Multiplex PCR による両種(3) Takehana Y et al. (2003) Geographic variation and diversityの同時検出を行った。さらに、両種間のバイオマ

of cytochrome b gene in Japanese wild population of

スに大きな偏りがある場合でも、正しく両種を検

medaka, Oryzias latipes. Zool. Sci., 20: 1279-1291

出できるか検討を行った。ミナミメダカおよびキ− 36 −

S2-7

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1) Minamoto et al. 2012. Limnology 13:193-197
2) Jerde et al. 2011. Conservation Letters 4: 150-157
3) Takahara et al. 2013. PLOS ONE 8: e56584
4) Fukumoto et al. 2015 Journal of Appllied Ecology 52:
358-365
5) Mabuchi et al. 2008 Molecular Ecology 17: 796-809
6) Mabuchi et al. 2012 Conservation Genetic Resources
4: 649− 38 −

S2-09

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S3-2

野洲川における生物利用性の高い懸濁態リンの動態*尾坂兼一 (滋賀県立大・環境科学), 千代真照

(滋賀県立大・環境科学)

岩田智也 (山梨大・生命環境), 奥田昇 (地球研)

3. 結果と考察

1. はじめに
一般的に水域生態系の藻類はリン源として溶存態の図に野洲川・杣川における懸濁態リンの各形態の平オルトリン酸や有機態リンを利用していることが知ら均値を示す。本研究地における懸濁態リンの逐次抽出れているが、近年、懸濁態リンの一部も自然環境下でを行ったところ、採水地点、時期、平水時・降雨時に関可溶化し、藻類に利用可能であることが報告されていわらず BD-SRP 態の懸濁態リンが最も大きな割合を占る。これら生物利用可能と考えられる懸濁態リンは河めていた。
BD-SRP 態の懸濁態リンは還元的環境で SRP

床堆積物、湖底堆積物、沿岸海洋堆積物中の懸濁態リを放出する形態の懸濁態リンであり、河床や湖底など

ンの主要な形態であることが報告されており、水域生に堆積し、還元的な環境になると SRP を放出すると考態系において懸濁態リンを介したリン供給の重要性がえられる。また、NH4Cl-SRP は粒子に弱く吸着した SRP示唆されている。一方で集水域から河川を通じて下流と考えられるため、BD-SRP と NH4Cl-SRP を生物利用

域の湖沼や沿岸海域に流出するリンの形態はほとんど可能な懸濁態リンとみなす。これら生物利用可能なリが懸濁態であることが報告されているが、その懸濁態ンの合計は、野洲川本流中下流部(st3、4、5)を流下する

リンの生物利用性や流出動態などは十分に明らかにな

懸濁態リンの 33.6±10.1%を占めると推定され、懸濁態っていない。そこで、本研究では琵琶湖流域の最大流リンが下流域の生物にとっての重要なリンの供給源と入河川である野洲川において平水時と降雨時に河川水なっていることが示唆される。

中の懸濁態リンを採取し、逐次抽出法を用いてその形

また、懸濁態リン中の BD-SRP の割合は野洲川支流

態を明らかにすることにより、集水域から下流域に流の杣川(st.1)で最も高かった。野洲川上流部（st2）の油出する懸濁態リンの組成や動態を明らかにすることを日森林流域において降雨時に流出する懸濁態リンは目的とした。

NaOH-NRP、NaOH-SRP 態の割合が高く、BD-SRP 態の割合は相対的に低かった。一方、水田排水中の懸濁態

2. 方法

リンに含まれる BD-SRP 態の割合は 48.7±17.5%であ

河川水の採取は野洲川本流の 4 地点(st2、st3 、った。st.1~5 における集水域の水田面積割合はそれぞれ

st4、 st5)と野洲川支流の杣川の 1 地点(st1)において、29.7、13.7、21.0、21.8、21.6%であり、水田面積割合が2014 年 4 月 20 日から 2015 年 5 月 18 日の期間行っ

高い集水域で BD-SRP 態の割合が高くなる傾向が認めた。代掻き期間中は 1-2 週間の間隔、それ以外は 1-2られた。河川を流下する生物に利用可能な BD-SRP 態

か月の間隔で採水した。また野洲川本流下流部の st5リンの供給源として水田排水が重要であることが示唆

では 2014 年 5 月、7 月、2016 年 8 月の計 3 回、野洲される。

川上流部の油日森林流域では 2014 年 7 月と 2016 年 8月の計 2 回、降雨時の採水を行った。また、2015 年
5-7 月の期間に月 1 回、野洲川集水域内の水田からの流出水を採水した。
採取した試料水は孔径 0.45 Pm のセルロースアセテ
ートフィルターでろ過を行い、フィルター上の懸濁物について 1M NH₄Cl、0.11M 亜ジチオン酸塩（BD）、
1M NaOH、0.5M HCl を用いて逐次抽出を行い、モリ
ブデンブルー法で溶存反応性リン（SRP）および非反応性リン（RP）を測定した。また、逐次抽出とは別に試料水の懸濁態リン(PP)、溶存態リン(DP)、SRP の測定を行った。

図. 野洲川における平水時の各懸濁態リンの空間分布− 43 −

S3-3

流域スケールにおけるリン酸酸素同位体比分布は何を示すか？
*石田卓也 1、上原佳敏 1、岩田智也 2、Osbert Leo A. Privaldos3、淺野悟史 1、
池谷透 1、尾坂兼一 4、井手淳一郎 5、陀安一郎 1、奥田昇 11 地球研、2 山梨大・生命、3 LLDA、4 滋賀県大・環境、5 九州大・決断セ

1. はじめにを利用した方法に、固相抽出法による溶存有機物

河川におけるリン、生物生産の主な制限要因のの除去を組み合わせてリン酸銀を精製し、熱分解一つであり、その循環は適切な土地管理や自然シ型元素分析計/質量分析計によってG18OPO4 値を測定

ステムの理解において非常に重要である。近年、した。また河川水試料において、生物代謝起源のリン循環を解明するためのツールとして、リン酸

G18OPO4 値を推定するため、水の酸素同位体比

酸素同位体比（G18OPO4）が用いられ始めている。

(G18Ow)を測定した。生物代謝起源のG18OPO4 は、以リンに安定同位体は 1 種類しか存在しないが，リ下の式(Longinelli and Nuti, 1973)より求めた。

ンの主要形態であるリン酸に含まれる酸素には 3種類の安定同位体が存在する。その酸素同位体比

G18OPO4 生物 = G18Ow – t / 4.3 + 25.9によって、各リン起源、生物によるリン代謝、形

G18OPO4 生物は生物代謝起源のG18OPO4、態変化を評価できる可能性が指摘されている。しt は水温(°C)

かし、一般にリン酸イオン濃度が低い陸水のG18OPO4 を分析するためには、数 L から数十 L の試

3. 結果と考察
本発表では、支流を含めた河川 30 地点の料、さらに陸域由来の夾雑物（溶存有機物や金属元素）の除去が必要となり、それらには多大な労G

力と困難さが伴う。そのため、流域スケールで地点の物理的特性（流速や流域面積）との関係をG示し、多くのリン起源が含まれる流域において18O

PO4 値の空間分布を明らかにした研究例は存在しておらず、G

18O

PO4 が流域スケールにおけるリン

18O

G18OPO4、土地利用、各PO4 と流域内の各起源中

G18OPO4 から何を読み取れるかについて考察する。

循環の解明に対して有用かどうかは明らかではない。

引用
Longinelli, A. and Nuti, S. (1973): Earth and Planetary

そこで本研究では、流域スケールにおけるG

18O

PO4 分布を示し、分布パターンと環境因子（リScience Letters, 19: 373-376.

ン起源、土地利用、河川の物理的特性）との関係について検討した。
2. 材料と方法
調査は琵琶湖への流入河川である野洲川水系（右図）で行った。流域面積は 387 km2 で、主な土地利用として上流部の森林域からはじまり、中流
部に農地、下流部には都市域が存在している。
2016 年 5 月に支流を含め 30 地点から河川水を採水した。また河川へのリン起源として、流域内の野洲川流域

基岩（花崗岩、堆積岩）、森林・農地土壌、滋賀県
内で主に使用されている化学肥料、農業集落排水の処理水を採取し、河川水とともにG18OPO4 分析に図供した。分析は、従来のマグネシウム誘導共沈法

塗りつぶしは関係する市の領域を示す。

− 44 −

野洲川流域（琵琶湖南東部）。流域内・周辺のS3-4
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S3-8

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S3-9
Web 公開不希望(Special Session)

Internationalizing Limnology

Convener
Jay Piggott University of Otago, Dunedin, New Zealand
Nisikawa Usio Kanazawa University, Kanazawa, Japan

This session aims to provide a platform for Japanese and non-Japaneselimnologists to present their research in English to enhance international
impact and foster international collaboration. Studies in any field of
limnological sciences will be welcome as long as they are presented in
English. At the end of the organised session, we are planning to discuss thepossibility of proposing a special feature for Limnology.

− 51 −

S4-1

Multiple Stressors in Agricultural Streams: lessons from
Europe and New Zealand and their implications for Japan.
*Piggott J. (Univ. of Otago), Matthaei C. (Univ. of Otago
Leese F. (Univ. of Duisburg-Essen, Germany.), Townsend C. (Univ. of Otago)

1. Abstract□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

Over the past 50 years, land-use change to agriculture□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

has been, and continues to be, the dominant driver of□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

biological change in both terrestrial and freshwater□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

ecosystems worldwide. Agricultural stressors seldom□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

operate in isolation, and their impacts on stream□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

ecosystems generally reflect an integrated response to□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

multiple stressors.

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□In Japan, the recent signing of the Trans-Pacific□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

Partnership free trade agreement has been accompanied□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

by the ambitious aim of increasing Japan’s agricultural□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

rice production by more than six times to 10,000 tons□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

over the next three years. The ecological consequences□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

for Japan’s freshwater biodiversity from this magnitude□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

of intensification is complicated by the multiple□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

interacting stressors that may accompany such□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

intensification. A key challenge for Japan’s freshwater
management is to identify and mitigate stressors of

2. Materials and Methods

greatest concern so as to minimize impacts, however□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

knowledge of this is currently lacking.

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

Over the past decade a substantial body of research in□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□New Zealand, and more recently in Europe, has focused□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

on disentangling multiple-stressor impacts in agricultural□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

streams, combining 'natural' field experiments with□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

manipulative experiments performed at a range of scales,□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

from whole streams, through stream-side channels to□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

small mesocosms. This presentation will present an□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

overview of this research and discuss its potential□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

implications for the conservation and management of□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

Japan’s freshwater biodiversity and future research□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

directions.

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□− 52 −

S4-2

Towards an understanding of “Legacy P” dynamics:
characterization and quantification of P forms in stream
sediments influenced by agricultural practices*Yuki Audette, Ivan P. O’Halloran, Peter M. Nowell, Lance A. Ouellette and R. Paul
Voroney (School of Environmental Sciences, University of Guelph, Ontario Canada)

1. Introduction
One of the difficult aspects of assessing the effects of

Sediment samples were analyzed for mineralogy (X-ray

agricultural phosphorus (P) best management practices

diffraction), cation exchange capacity and organic matter(P-BMPs) is the lag experienced between the initiation

content. Forms of sediment-P in five depth sectionsof changes in P fertility management and the ecosystem(total depth 0-15 cm) were characterized and quantified

response to reduced P loads. This delay has been

by sequential P fractionation and solution 31P NMR

attributed to the formation and dynamics of legacy P, thespectroscopy techniques.

internal loading of P in stream and lake sediments.
Understanding P dynamics in stream sediments is

3. Results

important for establishing effective P-BMP for restricted

The dominant bedrock material in the study area waslegacy P accumulation in these disparate ecosystems.

calcite and the major sediment-P at sites with low risk of

The P load entering Lake Simcoe, Ontario, Canada has

releasing P was stable Ca bound P. In contrast, the major-1been estimated at 77 tonnes P year . Of the 21

form of sediment-P at sites of high risk of P release was

subwatersheds draining into Lake Simcoe, the Westredox sensitive P, this was despite pore- and surface

Holland subwatershed contributes the most, ~14.5 tonnes

waters having higher concentrations of Ca with alkaline-1

P year . The objective of the study was to chemically

pH. Sites of high risk of P release had high organic

characterize the P forms contributing to legacy P in

matter contents, suggesting formation of complexes withstream sediments located along the West Holland

Fe (OM-Fe) that adsorb P. Accumulation of loosely

subwatershedbound P, redox sensitive P, pyro P and ortho P diesters

includedsediments

intheagriculturally-impacted West Holland River.

(organic P) in the surface sediments was also noted.

2. Materials and Methods

4. Conclusion

Water samples at four study sites (Fig. 1) were collected

Agricultural practices involving application of inorganicmonthly from October 2015. Sediment core samples

P fertilizers resulted in increased loosely boundwere collected in November 2015 at the same locations.

inorganic P forms in nearby stream sediments. Organic P
accounted for a higher proportion of total P in surface
sediment than that in deep sediment suggesting thatbioavailable forms of inorganic P entering water bodies
are immobilized or taken up by phytoplankton or
bacteria upon entering the water column, and are thenreturned to sediments as decaying biomass. This study
also showed that the formation of OM-Fe complexes in
sediments could prevent P from forming stable Ca-P
minerals

even

under

neutral/alkalineconditions.

Ongoing research will examine the temporal and spatial
distribution
Figure 1. Location of the four study sites (S1 to S4) and the Hollandofsediment-P

forms

transformations within aquatic environments.

Marsh in southern Ontario, Canada. Dark color indicates muck soils− 53 −

and

their

S4-3

Rice fields as a habitat for the small-clawed otter(Aonyx cinereus)*Aadrean (Kanazawa University)
Nisikawa Usio (Kanazawa University)

1. Introduction: Rice fields as wetlands

the landscape components of rice fields. Based on our

Rice fields are one of the important arable lands in thefield surveys along Batang Anai River in West Sumatra,

world and the largest single use of land for producing

Indonesia, medium numbers of rice field huts was the

food. Rice field habitats, together with their surrounding

single most important factor in determining theland use, is a home for rich wildlife, including both

occurrence of latrine sites in rice fields. Proximity to aaquatic and terrestrial species. Although rice fields are

ditch, availability of hiding place and an open area for

maintained by humans, they provide valuable habitats

grooming are probably the main reasons for small-for endangered species including otters.

clawed otters to preferentially use rice field huts as
latrine sites. Furthermore, a remote rice field hut,

2. Otters as the wetland’s top predator

surrounded by flooded rice fields, was preferred as theirOtters occupy the highest trophic level in a food web.

latrine sites.

As the top predator in wetlands, otters are very importantin maintaining the balance of ecosystems. Otter can

4. Towards conservation of small-clawed otters

control invasive species such as fishes, crabs and snails.

Rice fields are either main or complimentary habitats

Otter can also play significant roles in nutrient cycling

for small-clawed otters. The results of our recent study in

between aquatic and terrestrial habitats. Otter can alsoWest Sumatra suggest that small-clawed otters use ricefunction as indicators of wetland health. When DDT

fields and the surrounding land as their main habitats.

pesticide was used intensively in Europe and North

There is often a conflict between farmers and small-

America, most otters nearly disappeared in these regions.

clawed otters in rice field landscapes. Small-clawedotters often damage rice clumps adjacent to the latrine-

3. Otters in rice field landscapessite. Although the damage is not as significant as

Two species of otters inhabit rice fields in South-East

substantially reducing crop yields, farmers consider

Asia; the small-clawed otter (Aonyx cinereus) andotters as nuisance animals. In order to rebuild this badsmooth-coated otter (Lutrogale perspicillata). Small-

reputation, the role of otters as invasive snail control

clawed otters seem to be more adapted to rice field

may be strengthened.

habitats. While smooth-coated otters use irrigation

To assure rice fields as a suitable habitat for small-channels as foraging habitats for fish, small-clawed

clawed otters in the long run, farmers’ attitudes towards

otters prefer ditches and mudflats adjacent to rice fields

otter conservation needs to be investigated and programs

to search for various prey species.

to improve the farming system towards otter-friendly

Small-clawed otters in rice fields show different dietsneeds to be planned.

compared with those inhabiting natural wetlands; in rice
field otters forage on fish and invasive golden-apple
snails (Pomacea canaliculata) while in natural wetlands
they forage on crabs.
Small-clawed otters use rice field landscapes as latrine
sites. They leave scats along levees, in ditches, near rice
field huts, on bridges, and in tree patches. The visitationof otters to their latrine sites seems to be associated with− 54 −

Effects of water management on aquatic and terrestrial animals
in agrochemical–free rice farming

S4-4*Nisikawa Usio (Kanazawa Univ.), Hiromi Akanuma (Niigata Univ.)
Raita Kobayashi (Tokyo College Environ.)Amphibians – In early spring, we counted the number

1. Introduction
Modernisation of agriculture has led to significant lossof amphibian egg masses in each paddy field.

of biodiversity in Japanese paddy fields. Implementationof wildlife-friendly farming is considered effective

3. Resultsmeans to restore paddy field biodiversity and to

Macroinvertebrates – Taxonomic richness, total

revitalise depopulated rural economy (Usio & Miyashita

macroinvertebrate abundance and the abundance of five2015).

practisestaxonomic groups (Odonata, Ephemeroptera Heteroptera,

include reduction or omission of agrochemicals andGastropoda, and Coleoptera) were greater in paddy fields

creation of wildlife habitats (Usio 2015).

without than with mid-summer drainage. Although the

Typicalwildlife-friendly

farming

In recent decades, prolonged flooding practices, suchabundance of Nematoda and Oligochaeta in winter was

as winter flooding, early-spring flooding and abandoned

greater in paddy fields with than without winter-spring

mid-summer drainage have attracted much attention withflooding practise, the abundance of Odonata larvae wasregards to enhancement of paddy field biodiversity. To

less in paddy fields with than without such practise.

date, there has been no experimental study that tested theSpiders –The abundance of Tetragnatha spiders was

effectiveness of prolonged flooding practises on paddy

greater in paddy fields without than with mid-summer

field biodiversity. We tested experimentally whether

drainage.
Amphibians – The egg masses of montane brown frog

prolonged flooding practices enhance paddy field(Rana ornativentris) and Japanese black salamander

biodiversity.

(Hynobius nigrescens) were more numerous in paddy
fields with than without winter-spring flooding practise.

2. Materials and Methods
We used macroinvertebrates, Tetragnatha spiders andamphibians as bioindicators (Tanaka et al 2012).

4. Discussion

From 2012 to 2013 fiscal years, we performed field

Our results showed that effects of prolonged flooding

experiments with 12 experimental paddy fields (size: 10

practise on aquatic and terrestrial animals were variablem × 6.5 m). We used a 2 × 2 factorial design with anddepending on taxon. We found that unimplementation of

without

mid-summer

winter-springflooding

andmid-summer

drainageenhanceaquatic

drainage practises. Each treatment was replicated threemacroinvertebrate diversity and Tetragnatha abundancetimes and randomly allocated to experimental paddy

in summer. In contrast, effects of winter-spring flooding

fields. We cultivated rice without using agrochemicals

practise were variable depending on taxonomic groups(agrochemical-free rice farming).

and season; amphibians (egg masses) were positively

Macroinvertebrates – In summer (May-September)

influenced, Tetragnatha spiders showed no measurable

and winter (January), we sampled macroinvertebrates

effect and the responses of macroinvertebrates werewith a small hand net (mesh 1 mm) from a 0.1 m2 area atvariable.

the centre of four levees.

On the basis of these results, we discuss some

Spiders – From July to September, we counted thestrategies to balance biodiversity restoration and rice

number of Tetragnatha spiders while walking along the

production through wildlife-friendly water management

levees at night.

practises.

− 55 −

Combining the Conservation Cost and Contingent Valuation by the
S4-5
Willingness of Tourists to Pay to Value the Aesthetic value of Terraced Paddy Fields* Bixia Chen (University of the Ryukyus), Zhenmian Qiu (Kanazawa University)
Koji Nakamura (Kanazawa University), Usio Nishikawa (Kanazawa University)
1.

Introduction
Terraced paddy fields have been an outstanding
agricultural landscape in the Asian countries. As a living
landscapes, only intensive and continuous cultivation
can maintain their landscape aesthetics. Due topopulation loss and ageing in the rural regions, themaintenance of rural landscapes has been a critical issue
for the local policy makers. This major aim of this study
was to clarify the factors that affect individuals’
preference for the aesthetic value of agriculturallandscape, casing a case study in Japan. In addition, thepublic fiscal support scheme was also analyzed.
2. Material and Methods
Shiroyone Senmaida, an outstanding culturallandscape and a major tourist attraction in Noto
Peninsula, Ishikawa Prefecture, Japan, was selected assurvey site.
In order to comprehend the conservation initiatives
and management cost to conserve the agriculturallandscape, semi-structure interviews with the municipal
officer and local conservation organization leader wereconducted in March, 2016.
A payment card approach was applied to elicit
tourists’ WTP. In this study, a questionnaire study on the
tourists travelling in a private/rental car were conductedduring March to September 2012.The questionnaire data
were analyzed using SPSS statistics program and (R)programming software.
3. Results
Using data derived from a sample of 685
respondents. The several socioeconomic variables of age,gender, education level, income, place of residence, andexperience of environmental conservation activities were
found to impact individuals’ decisions to contributemoney for the conservation of traditional agriculture
landscape of Senmaida. The likelihood interval estimatesof the parameters of the log-linear of the agriculturallandscape valuation function were calculated.
Coefficient for AGE2 (the respondents at their 40s and
50s years old) is negative and significant, implying thatthe tourists between 40 to 59 years of age were inclined
to pay less than those who were over 60 years of age.
Both the coefficients of Income2 (five million JPY<therespondent's family total income < ten million JPY) andIncome3 (over ten million JPY) were positive andsignificant, suggesting that the respondents whose

household income of over 5 million were willing to pay
than the respondents of lower income category.
Coefficients for the Residence2 (the respondent is frommetropolitan area other than Ishikawa Prefecture) and
Resident3 (the respondent is from other regions otherthan metropolitan area in Japan or Ishikawa Prefecture)
were positive and significant, suggesting that the
respondents from Ishikawa Prefecture were inclined to
pay more than those from the other part of Japan.
Estimated mean WTP was JPY 775.6 with a 95%
confidence interval. According to Wajima City Hall,
tourists to Senmaida were approximately 674,900 in
2015. We followed the environmental-discounting rate(equal to 2%) decided by Weitzman (1999) and Sáez andRequena (2007) and applied by Nonara and Salvo (2010).
The discounted total annual value of Senmaida
agricultural landscape was estimated at 10.5 million JPY(equivalent to about 105,000 USD).
The actual conservation fund input in 2015 wascalculated based on the interview with the officer in
Tourism Section, Wajima City. The conservation fund
input totaled approximately JPY 2.35 million per year
from the Senmaida Landscape Conservation Foundationand membership fee collected from “owner system”
volunteers were 3.2 million.
4. Discussion
Aesthetic agricultural landscapes have emerged as
the alternative tourist destination for tourists. However,the value of farm land as tourist attractive is little known,
this study filled the gap of this field of the valuation ofagricultural landscapes. The monetary value of the
traditional agricultural landscape was estimated to be
JPY 10.5 million, which was much higher than the actual
conservation fund input of JPY 5.55 million.
This study found that WTP would increase withhigher income. An important finding is that theattachment of respondents from Ishikawa Prefecture isnot significant factor for WTP.
Reference
Sáez, C. A., & Requena, J. C. (2007). Reconcilingsustainability and discounting in cost-benefit analysis:a methodological proposal. Ecological Economics, 60(4), 712-725.
Weitzman, M. (1999). Just Keep Discounting, But. In
Portney and Weyant (eds): Discounting andIntergenerational Equity Resources for the Future.
Routledge.

− 56 −

S4-6

Combined effects of immigration potential and habitat quality on diadromous
fishesAkira Terui (Hokkaido University, School of Agriculture)
Yusuke Miyazaki (Shiraume Gakuen College)

1. Introduction
In river systems, considerable debate exists as to why

hierarchies or scales. This approach enabled us tosmall-scale conservation with a primary focus on habitat

simultaneously evaluate the impact of reachlevel factors

quality brings little improvement to biological(e.g., immigration potential) on both fish abundance andcommunities. To reveal potential causes of the enigmatic

local habitat quality (current velocity, substrateconsequences, further explorations should focus on how

coarseness and water depth).

species’ response to local environments is determinedwithin a watershed. Here, we examined how immigration

3. Results

potential influences habitat associations of four

A multilevel modeling approach revealed that

diadromous fishes in the Shubuto River system inimmigration potential had a ‘‘bottom-up effect’’ on local

Hokkaido, Japan: sculpins (Cottus sp. ME and C.

habitat–abundance relationships (current velocity andhangiongensis), gobies (Gymnogobius opperiens) andsubstrate coarseness), but habitat preferences did notsea lamprey larvae (Lethenteron japonicum).

vary along the gradient of immigration potential. This
likely reflects the limited dispersal capabilities of the

2. Methods

study species, whereby shorter travel distances may

We measured fish abundance using a nested sampling

greatly enhance colonization success.

design during the summer (late June–July) of 2010 and2011. We surveyed 47 reach replicates, 27 of which were

4. Discussion

surveyed twice across 2 years. Sampling reaches were

Our study raises the possibility that the effectiveness of

scattered across the river network, and this samplingsmall-scale riverine conservation can be improved bydesign helps ameliorate a spurious correlation between

selecting areas where successful colonization would be

immigration potential of diadromous fishes (i.e., distance

expected. Explicitly incorporating this consideration intofrom the sea) and longitudinal gradients of any

conservation decision-making would help achieveenvironmental variables. Each reach comprised one togreater success in environmental restoration andfive local habitats, each of which can be grouped into

preservation actions.

either mid-channel, river margin or backwater habitats.
We selected local habitats to encompass a range of water
depth, current velocity and substrate coarseness.
We used a multilevel Bayesian model to assessinteracting effects across spatial levels (reach and local
levels). Multilevel models, also known as hierarchicallinear models, use nested regression equations toinvestigate associations between variables at multiple− 57 −

S4-7− 58 −

Impact and distribution of invasive translocated fish species

S4-8*Shermatova N. (Kongju National Univ.), Park S.H. (Bio-monitoring center)
Kim K.J. (Kongju National Univ.), Hur J.W. (Bio-monitoring center)
Ha K. (Biological Resource Center), Jang M.H. (Kongju National Univ.)

1. Introduction

According to our database, number of Korean piscivorous

The problem of invasions and settlement of living

chub increased in 2010, after that time it is one of theorganisms has become one of the hot topics in thedominant species in the Nakdong River. By the databasescientific disciplines and economic sectors in the secondof fish assemblages in weirs, O.u.amurensis mostly

half of the twentieth century. Translocation is the

inhabits in Sangju, Gangjeong, and Haman weirs. The

movement of living organisms from one area with freenumber of skygager is increased in 2013 relatively torelease in another (1999). The translocation of native

other years. And it coincides with data from weirs. In

species can have impacts upon indigenous populations ofHaman andnativewhich

E.erythropterus was high in 2013. H.eigemanni mostlytranslocations occur, as well as subsequent social andspread in tributaries of the Nakdong River. The highest

economic impacts over time (Morgan et al. 2004). Threenumber displayed in 2015. Korean sharpbelly widely

Cyprinidae

chub

distributed in Chilgok and Haman weirs. The similarity of(Opsariichthys uncirostris amurensis), Korean sharpbelly

the range of distribution and adaptability to abiotic(Hemiculter eigenmanni) and skygager (Erythropterus

conditions,

erythtroculter) are becoming invasive in many countries.

development, and broad feeding plasticity of all three

The native ranges of those fishes are China, Japan, Korean

species are very similar.

fish,

the

familygeneralecosystem

fishes:theintopiscivorous

peninsula and Amur River system. In the 90’s thosespecies were accidentally translocated to the Nakdong
River, one of the longest rivers in South Korea. Ecologicaland economic impacts of such species reduce the stabilityof the native fish community.
Keywords:

invasive,translocation,

Gangjeongtheecologyweirs,

oftheoccurrence

spawning

and

4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0

of

larvalOUA
EEHE2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

distribution,

freshwater fishes, the Nakdong River.

4. Discussion

2. Materials and Methods

O.u.amurensis

Data of samplings were collected from 2008 to 2015, in

species, predate on other small fishes (gobies and small

the mainstream, tributaries, and small streams of thegudgeons), larvae of large cultured fishes (silver and(2010-2013)

andE.erythropterusarecarnivorous

fishbighead carp) and their eggs, H.eigenmanni is an

assemblages in eight weirs of the Nakdong River was

omnivorous species. High fecundity, short-cycle breeding,analyzed. Fish were caught with the cast net and kick net,

the ability to eat a wide range of food, over-predation,

field investigations conductedmake those fishes dominant and competitor to nativeby the authors of the present

species. Short-cycle invasive fish domesticate vacantstudy.

ecological niches, however often replace many aborigines

3. Results

or compete with them (Reshetnikov, 2001). Also, they can

The first records of those fishes

cause diseases and be an intermediate host for parasites.

in the Nakdong River areManagement cases of translocated invasive species should

inaccurate. They are found in

be studied, policies and regulations of future translocation

large rivers, reservoirs, lakes and streams. From 2008 toshould be adopted. This would prevent the distribution of2012 there were weir constructions in the Nakdong River.

invasive fish species throughout the Korean Rivers.

Nakdong

River.

Databaseof− 59 −

S4-9
Rotifer community as an indicator for environmental changes: applicability of rotifer functional group to environmental assessment and ecological experiments*Hye-Ji Oh (Department of Kyung Hee Univ.), Hyun-Gi Jeong (Han River Environment Research Center),
Gui-Sook Nam (Rural Research Institute), Kwang-Hyeon Chang (Kyung Hee Univ.)
1. Introduction

with that of water quality parameters and basic

Rotifers have mastax called ‘Trophi’, which performs

environments.

masticatory function related with food intake andselection. Trophi can be divided into typical six types

2. Materials and Methods

according to their characteristic morphologies; Malleate,

To verify the relationships between the compositions of

Virgate, Forcipate, Incudate, Ramate and Malleoramate.

trophi with water qualities, we selected 16 reservoirs of

In addition, those six trophi types can be categorized into

different locations and various water environments

two major groups by their feeding habits; Microphagous

across South Korea as study sites.For further analyses toand Raptorial (Figure 1).

test the applicability of rotifer trophi group to biologicalindicator for water environment, data of biological

Microphagous group

Raptorial group

community and water quality were collected from theTrophi 1; Malleate

Trophi 2; Virgate

research report published by the government.
For the statistical analyses, rotifer composition andwater qualities were used after transformation bylog(x+1), and their correlations were examined.

Trophi 5; Ramate

Multivariate analyses (Detrended correspondence

Trophi 3; Forcipate

analysis (DCA) and redundancy analysis (RDA)) werealso performed using R version 3.0.3.
Trophi 6; Malleoramate

3. Results and Discussion

Trophi 4; Incudate

The relationships with water environment wereanalyzed for the community based on species and trophi.
Available ecological indicators representing various
Figure 1. List of trophi types divided into microphagous

environment and trophic indices such as trophic statusgroup and raptorial group. (Scale bars = 10 μm)

index were considered and included for the analyses. The
trophi-based rotifer composition showed closer

It has been suggested that while rotifers in

relationship with water environment than species-based

microphagous group collect multiple food items,

community. This is because the responses of

raptorial group shows an active grasping, piercing, or

trophi-based identified community appears simple andpumping action to catch single food item. Because these

represents the environment better when considering thecharacteristics represent a rotifer’s ecological niche, they

relationship with basic water quality variables such as

can be applied to approach using rotifer community as a

BOD and chlorophyll concentration. In addition, twobiological and ecological indicator in reservoirs

major functional feeding groups; microphagous andTo identify how microphagous and raptorial groups

raptorial, were used, and their composition andrespond to environments in different ways, we analyzed

distribution were useful for indicating water conditions.

and compared spatial distribution of trophi community− 60 −

S4-10Ecology and biogeography of kinetoplastid flagellates infreshwater deep lakes of Japan*Indranil Mukherjee, Yoshikuni Hodoki, Shohei Fujinaga,
Yusuke Okazaki, Shin-ichi Nakano (Kyoto Univ.)

1. Introduction

Nanoflagellates are ubiquitous and abundant
member of the aquatic ecosystems, playing
important role in the matter cycling, and acting
as a connecting link between the lower and thehigher trophic levels. However, importance ofindividual group is not known as studies weremainly conducted in natural ecosystems
considering them as a whole. Moreover, studies
are mainly focused in the marine environments
and knowledge about the nanoflagellate
ecology is less known from the freshwater
ecosystems, especially the deep lakes.
Therefore, the aim of the present study was toelucidate the seasonal changes in verticalabundance and composition of a particular
flagellate group, Kinetoplastida in deep
freshwater lakes and to discuss about theirecological roles.
2. Materials and Methods

Samples from various depths were collected
monthly for two years in Lake Biwa, and also
from four other deep lakes of Japan during
stratification. Seasonal changes innanoflagellate community was analysed fromboth epilimnion and hypolimion of Lake Biwa
by clone library analysis using universal
eukaryote primers. The abundance ofkinetoplastid flagellates was enumerated using
Catalyzed Reporter Deposition Fluorescent In
Situ Hybridization (CARD-FISH) withkinetoplastid-specific probes. Diversity ofkinetoplastids in different lakes was estimatedwith 454 pyrosequencing using
kinetoplastid-specific primers.
3. Results

Kinetoplastids were not detected in theflagellate community using universal eukaryote

primers. By contrast, CARD-FISH showed thatkinetoplastids dominated in the hypolimnion of
Lake Biwa, contributing up to 36.0% of total
eukaryotes. Dominance of kinetoplastids was
also observed in the hypolimnion of all theinvestigated lakes. Kinetoplastids weredetected with specific primers, and thedominant OTU had the closest match with
Bodo saltans. The dominant OTU was found to
dominate in four among the five studied lakes.
Moreover, some OTUs with significant
contribution were confined to each lake.
4. Discussion

Community compositions of kinetoplastids inthe hypolimnion were similar among lakes withsimilar trophic status. This suggests that,
community of hypolimnion kinetoplastids wasshaped according to the environmental
condition of each lake. The abundance ofkinetoplastids had only significant correlation
with the concentration of chlorophyll a (ρ -0.37,
p<0.001), suggesting their association with thesinking detritus. Thus, the dominance ofkinetoplastids indicates the importance of theseflagellates in matter cycling in the hypolimnionof deep lakes. The present study revealed thatkinetoplastids were overlooked in the diversity
analysis, suggesting that these flagellates were
underestimated in the global microbial
eukaryote diversity studies using universal
eukaryote primers. The underestimation of adominant flagellate group indicates that,
universal primers might have also overlooked
other important flagellates. The present study
highlighted the usage of group-specific DNA
primers, and CARD-FISH probes to understandthe ecological role and importance ofindividual flagellate group.

− 61 −

S4-11

Food web research in Tonle Sap lake in Cambodia*Taku Kadoya (National Institute for Environmental Studies)

Understanding the interconnected role of network

community sensitivity analysis would be anotherstructure, the distribution of interaction strengths andstability in real food webs is a vexing issue.
Decomposing such complex real food webs into

promising avenue to understand relationships among
structures of food webs, their substructures andstability. However, the mechanistic understanding

building blocks that are often referred as network
motifs and looking at their stability in relation to thegoverning stability is limited in this approach.
Here, relying on these existing approaches, I

properties of the substructure is one of the powerfulways to disentangle the complicated relationships.
Previous studies have identified that specific types ofmotifs such as food-chain were much more
overrepresented in real food webs than would be
expected in random networks, and such motifs

propose a simple framework that uses an energetic
view of the fundamental building block of theConsumer-Resource interaction to enumerate key
dynamic food web motifs that impart stability insubsystems of whole webs. This approach allows us tomove past static measures of network structure andactually tend to have dynamically stable property
especially in combination with weak interactions.
However, since whole web is not a simple aggregationof such motifs (i.e., motifs are dynamically interacted

stability (e.g., overrepresentation of motifs, deletionstability) to look for ecologically meaningfuldecompositions of food webs that can help identify
the manner in which whole webs can be stabilized byeach other), questions remain as to whether the

key dynamic pathways (weak and strong interaction

dynamical responses of individual motifs are retained
when they are part of a larger food web, and whether
these responses can dominate the broader food web
dynamic response. Alternatively, identifying
topological keystone species that determines whole
food web dynamics through network indices or

effects). In this talk, I outline the approach and apply
it to theoretical food webs and a real complex foodweb, the Tonle Sap food web that experiences adrastic seasonal change from rainy to dry season
yearly, to show how empirical webs can be analyzed
to find fundamental subcomponent of food webs.

− 62 −

S4-12

Microbial and biogeochemical processes
in the hypolimnion of Lake Biwa
*Hiroyuki Takasu (Graduate School ofFisheries and Environmental Sciences, Nagasaki Univ.)

1. Introduction

2. Materials and Methods

We know now that microbes are ubiquitous and play

We collected water samples at station Ie-1 (ca. 73 m) in

important roles in the regulation of biogeochemical

the north basin of Lake Biwa. Samples were collected at

cycling in freshwater systems. In deep lakes, however,a depth of 65 m on May through August 2015 during theour current understanding of the microbial mediatedstratification period. The carbon flux through mortality

biogeochemical processes is based mainly on researchof bacteria and cyanobacteria was estimated byconducted in the surface layer, with much lesscombining data from the dilution experiments withinformation available in the deeper layer. In deep

carbon conversion factors estimated for bacteria andfreshwater lakes, the hypolimnion, which comprises acyanobacteria (106 fg C µm-1; Nagata 1986).

large proportion of the water mass, is separated from the

3. Results & Discussion

epilimnion by the thermocline. Little attention has been

The cell abundances of bacteria (5.6 – 9.2 × 105 cells

paid to microbial processes in the hypolimnion, becausemL-1), heterotrophic nanoflagellates (1.1 – 1.8 × 102 cells

microbial activities were thought to be much low, largelymL-1), and viral-like particles (1.1 – 1.6 × 107 cells mL-1)

supressed under cold condition and low concentration ofwere relatively constant throughout the study period. I

bioavailable organic matter in the hypolimnetic waters.

foundrelativelyhighvariation3of– 2.83 × 10

cyanobacteria
3cells mL-1),

Only recently, studies have begun to reveal remarkable

abundance (0.47 × 10

features in microbial distributions and their community

supporting the notion of the continuous delivery of

structures

thecyanobacterial cells from the epilimnion to theincorporation of hypolimnetic microbial processes into

hypolimnion (Takasu et al. 2015). In the present study,

ecological and biogeochemical models of freshwaterhighlakes has been largely hampered by limitations to our

cyanobacteria were detected, whereas the viral lysis rates

knowledge

were negligible. This finding suggests that protistan

in

the

regardinghypolimnion.

theHowever,microbial

mediatedgrazing

mortality

rates

of

bacteria

andbiogeochemical processes in the hypolimnion.

grazing plays a key role in the removal of prokaryotic

Bacteria consume about half of primary production andcells from the hypolimnion of Lake Biwa. Bacterial

are in tern consumed by protists and lysed by viruses ingrowth and grazing mortality rates were positively

aquatic systems. Protistan grazing transfers the bacterial

correlated, suggesting that bacterial grazing mortality

biomass to organisms at higher trophic levels via thedepends on bacterial production in the hypolimnion. On

microbial loop, whereas viral lysis leads to the recycling

the other hand, cyanobacteria did not proliferate andof carbon and nutrients, each of which is derived fromshowed different grazing rates among experiments. The

the lysed bacterial biomass and re-supplied to microbes.

abundance of cyanobacteria was highest in August, whenThus, it is important to characterize the relative

the average cyanobacteria:bacteria carbon biomass andcontributions of grazing and lysis to bacterial mortality

daily grazing loss ratios were 10.8 and 11.0%,

in order to understand their role in ecological andrespectively. Thus, it is likely that the sinking

biogeochemical processes in the hypolimnion.

cyanobacteria

The purpose of the present study is to clarify the fate ofcomponent of the carbon flux in the hypolimnetic

bacterial biomass in the hypolimnion of large freshwater

microbial loop. Our results provide the first data on

Lake Biwa.

carbon flux through the mortality of both bacteria andbiomassisanimportantcyanobacteria in a hypolimnetic ecosystem.

− 63 −

seasonal

Stress response and tolerance of Submerged macrophytes to Salinity stress; A comparative
study on Potamgeton anguillanus and Egeria densa

S4-13

Hendadura Chandani Chalanika De Silva1, Takashi Asaeda2
1

Graduate School of Science and Engineering, Saitama University, Japan2

Department of Environmental Science, Saitama University, Japan

Introduction

The collected plants of target macrophytes species; P.
anguillanus and E. densa were acclimatized underlaboratory conditions before initiating the experiment.
Approximately 7 cm long apical tips of considered
species were planted in PVC pots with well washed riversand and acclimatized under controlled conditions up to
one week period until plants become rooted. Then, they
were introduced into five different setups with different
salinity levels ranging from 0 ‰ to 12 ‰ (0, 3, 6, 9 and
12). The salinity was maintained as NaCl concentration.
The long term effects of salinity have been tested after
two weeks time duration with reference to the plant
growth rates and three types of photosynthetic pigments
including Chlorophyll-a, b and Total carotenoids. In
addition, H2O2 formation as main reactive oxygen
species (ROSs) and several anti-oxidant enzyme
activities including Peroxidase (POD), Catalese (CAT)and Ascorbate peroxidase (APX) were examined todetermine the stress response levels.
Results and Discussion
There were significant decreasing of chlorophyll-aconcentration of both P. anguillanus and E. densa alongwith the salinity gradient (Figure 1; A). Also, it was
visually observed that, there was severe bleaching ofboth plants at higher salinity levels. Further, the salinity

3000
Chlorophyll-a(µg/g FW)

Materials and Methods

induced oxidative stress was significant in bothconsidered species. Figure 1 (B) shows that there is anincrement of H2O2 which is the main ROSs of P.
anguillanus with increasing salinity level. For E. Densa,
there was a significant reduction of H2O2 level at thehighest salinity level. In that condition, the plants becamealmost die and they could not able to perform theirregular metabolic activities and it may be the reason for
significant reduction of H2O2 level.
(A)

2000
1000
0
0.00

3.00 6.00 9.00 12.00
Salinity (‰)
P. anguillanus
E. densa

H2O2 Concentration(µmol/g FW)

Salinity of water which is caused by the presence ofexcessive amounts of salts is one of the most influencing
factors for the spatial distribution of submerged
macrophytes. When the salinity level in water exceeds
the threshold level, it reduces water potential and causes
ion balance or disturbances in ion homeostatis andtoxicity which leads to a salt stress on submerged
macrophytes. For instance, the long term fieldobservations in Shinji lake, Japan revealed that, there
were significant changes in density and distribution ofsubmerged macrophytes along with the salinity gradient.
So, the present study was focused to determine the stressresponse and tolerability of two common submerged
macrophytes to laboratory mediated salinity gradient.

30

(B)

20
10
0
0.00

3.00

6.00 9.00 12.00
Salinity (‰)
P. anguillanus
E. densa

Fig. 1 Variations of Chlorophyll-a (A) and H2O2 (B)concentrations along with salinity gradient of P.
anguillanus and E. densa.
The obtained results reveals that, the photosynthetic
system has been adversely affected by the salinity stresseven in the low salinity levels. Comparatively, E. densa
showed the lowest tolerability to salinity than P.
anguillanus by showing the complete bleaching of E.
densa plants under low salinity levels. The findings ofthis study are particularly helpful for the understanding
the interaction between submerged Macrophytes andsalinity gradients in natural ecosystems.

− 64 −

Short term stress responses of Potamogeton anguillanous under the
combined exposure to hypoxia and hydrogen sulphide

S4-14* Mahfuza Parveen1, Takashi Asaeda2, Md H. Rashid2
1

Graduate school of Science and Engineering, Saitama University

2

Department of Environmental Science and Technology, Saitama University

1. Introduction

comparison to control. H2O2 generated by stress can be

In aquatic systems hypoxic events (DO<2mg/l) occur

removed by ROS scavenging enzyme systems (CAT and

due to eutrophications, salinity, temperature differences,

APX), thereby maintaining a balance redox state. In thestagnation and flooding. Hypoxia may be a stressor

present study the antioxidative enzymes were not able toalone, it can co-occur with other potential stressors such

scavenge the overproduction of H2O2 under T6 condition.

as enriched sediment organic matter, which can stimulate

Table 1 Methodologies used for different treatment

the production of hydrogen sulfide (H2S). Several

Treatment

Methodology

authors have reported that H2S produced through anoxia

T1

Control

Laboratory condition

causes a strong toxic effect in submerged plants by

T2

Hypoxia

Used AnaeroJar after deoxygenatedreducing growth, photosynthesis and metabolic activities.

the water bubbling with anaerobicThisgas (N2, H2 and CO2 gas),study

examined theimpactofwater-column oxygen concentration and water column

T3

0.05 mM NaHS

NaHS as H2S donorhydrogen sulfide concentration on the submerged

T4

0.1 mM NaHS

NaHS as H2S donor

macrophytes Potamogeton anguillanus.

T5

Hyp.+

Used AnaeroJar after deoxygenated

0.05mM

NaHS

2. Materials and Methods

the water bubbling with anaerobic
gas + NaHS as H2S donor

Plant samples of P. anguillanus were colleced from Lake

T6

Hyp.+ 0.1mM NaHS

Used AnaeroJar after deoxygenatedShinji, Shimane, Japan and cultured in laboratory

the water bubbling with anaerobic

conditions. After 21 days of acclimation, two apical tips

gas + NaHS as H2S donor(~6 cm) were clipped and plugged into silicone sponge
clumps and placed in a 500 ml glass beaker with 5%
Hoagland nutrient solution (HNS). Total six treatmentswith three replications were used for this experiment(Table 1). The experiment was conducted for 3 days
because plants exposed to hypoxia and H2S showedbrown color discoloration.
3. Results and discussion

Figure 1 Correlation with H2O2 and ADH activity.

Plants exposed to T5 and T6 treatments showed brown

The enzyme alcohol dehydrogenase (ADH) catalyzes thecolorchlorophyll

final reaction in fermentative ethanol synthesis, also

concentrations. High H2O2 concentrations were also

decreased under T5 and T6 conditions. The present study

observed in T5and T6 treatments suggested that oxidative

indicates that the reduction of growth, photosynthetic

stress. No significant differences were observed, while

efficiency and metabolic adaptability may exacerbate

plants exposed to T2, T3, and T4 conditions inwith the combination of hypoxia and hydrogen sulfide.

discoloration

along

with

low

− 65 −



1A01       
  

LàôxHÀ\ôBeata Bober^ekÍôT²¡_¸Ð¹ Û ¤È»myÐ¹ôóX²QF^ekçÆ]oÏDÍ
õ. "'·¦DKL¦ 2008 |2010 |2013 |126­¦ëêÌV/N§Î®Ù Ót-§Î / ³V]«ñVOCò U-!è¾Ä
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1òKL¦"ÃËs} 106 ÃË/mL
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 §Î®Ù"Õá-§Î
®Ù!Õá" 4 `! 3 `" Anabaena
 Micorcystis £b +êÌV/N1997 |" Micorcystis Ò* 
êÌV/N ña 2ò
4. %'
Anabaena ( Aphanizomemon "pª 106 ÃË/mL ½}!ïs} ,§Î®Ù Ú 
!s}"?98AC:E/±©Çqî!Å)+O §Î®Ù Ú cª"pª)+ïs},']"Z-,
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Microbiology, 158,100-106.
2)

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Furuta S. et al. (2015): Formation of filamentous
Mn oxide particles by the alphaproteobacterium⏝࠸࡚ᰁⰍࢆ⾜࠸⢾㙐ࡢゎᯒࢆ⾜ࡗࡓࠋ
esculentum ࣞࢡࢳࣥ㸦LEL㸧ࠊRicinus communis ࢔ࢢ

Miyajima T. (1992): Production of Metallogenium-

Journal, 32, 666-676
3)

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Emerson D et al. (1989): Formation ofMetallogenium-like structures by a manganeseoxidizing fungus. Arch. Microbiol., 151, 223-231.

1A06

琵琶湖流域に生息する水田産卵魚の耳石 Sr 安定同位体比を用いた回遊履歴の推定*上原佳敏（地球研)、片岡佳孝（滋賀県水産試験所）、亀甲武志（滋賀県農政水産部）
石田卓也、淺野悟志、小林由紀、（地球研）、大竹二雄（東京大学）、奥田昇（地球研）

1. はじめには、資源増殖事業として、水田を活用したニゴロ

水田には、魚類の産卵場所、稚仔魚の生育場所とブナの種苗放流を実施している。また、種苗の耳しての機能があり、魚類群集の種多様性を保全す

石に染色標識を施すことにより、種苗放流魚の捕る上で重要な生息地と位置付けられる。コイ科魚獲・追跡調査を行っている。本研究では、捕獲調

類は水田地帯で優先する種多様性の高い生物群で査により得られた標識個体、および、水田・水路

あるが、水田に依存する魚類の多くは、ヨシ帯やで採集された野生個体について分析を行った。耳

内湖などの産卵適地の減少により、絶滅の危機に石試料として礫石を用いた。礫石を樹脂で包埋・曝されている。それら魚類の資源量の回復や生育研磨し、薄片切片を作製し、微少量試料掘削回収

場所の保全を図るには、対象魚の生育環境履歴の装置(MicroMill, ESI)を用いて中心部から輪紋に沿情報が不可欠である。しかし、琵琶湖のように広って約 100 μm 間隔でマイクロコア試料を回収し大で、深い湖では、個体の生息履歴を追跡するのた。粉末試料は、蒸留硝酸で分解した。誘導結合が非常に難しく、個体レベルの回遊生態に関する

プラズマ質量分析装置（7500c. Agilent

知見に乏しいのが現状である。これまで、回遊履Technologies）にて、採集地・周辺水域の水試料お歴を推定する方法として、魚体に標識を施した個

よび耳石試料の微量元素濃度を測定した後、陽イ体を放流・再捕獲する方法、電波や音波発信機をオン交換樹脂を用いて Sr を分離し、表面電離型質装着した個体の位置情報を受信機で捕捉する音響量分析計（Triton, Thermo Fisher Scientific）にて手法などが試みられてきたが、従来の方法は、デ87

Sr/86Sr を測定した。

ータ回収率が低い、一度に多数個体を追跡できな
い、長距離の移動を捕捉できないなどの欠点があ

3. 結果と考察った。近年、これらの手法とは全く異なるアプロ

常楽寺で採集された標識放流個体の耳石核ーチとして、耳石の微量元素組成と安定同位体比87を用いた回遊生態研究が注目されている。魚の耳

0.00003SD であり、捕獲場所の環境水に近い値

石のストロンチウム（Sr）安定同位体比(0.71108)を示した。また、耳石コアから縁辺部の87

86

Sr/86Sr の平均値（5 個体）は 0.71112 ±（ Sr/ Sr）は生育環境水に応じて変化するが、一87

度耳石に沈着した Sr は終生ほとんど代謝されなとから、これらの標識魚は北湖沖合で成長するこ87

86

Sr/86Sr が周辺水域の同位体比に近い値を示したこ

い。他方、陸水の Sr/ Sr は流域の地質特異性をとなく、周辺水域を回遊した後に出生場所に戻っ反映して、高い空間異質性を示すことが報告されてきている可能性が示唆された。一方、須原地区ている（Nakano et al., 2005）。そこで、本研究でで採集された天然魚 (3 個体)の耳石核 87Sr/86Sr は87

86

は、耳石マイクロコアの Sr/ Sr を分析すること

0.71184 ± 0.00009 であり、採集場所の水田水により、水田産卵魚の回遊履歴を推定することを（0.71192)と近い値を示した。耳石縁辺部の

試みた。

87

2. 材料と方法(0.71221)や北湖(0.71250)近い値を示したことか

Sr/86Sr（0.71217-0.71236）が琵琶湖の南湖

本研究は、琵琶湖の流入河川である、長命寺川ら、琵琶湖の沖合を回遊した後、出生地に産卵回流域の常楽寺地区（近江八幡市）、および、野洲川

帰したものと推察される。今回の予備的分析結果

流域の須原地区（野洲市）の水田および水路で調により、耳石マイクロコアの 87Sr/86Sr を用いて淡水査を実施した。対象魚として、琵琶湖固有亜種で魚の回遊履歴を推定する方法の有効性が示唆されある沖合回遊性のニゴロブナを用いた。滋賀県でた。

− 72 −

1A07

野尻湖におけるユスリカ相とその深度分布＊平林公男¹・市川誠¹・岡田峻典¹・上野隆平²・今藤夏子²・高村健二²・山本優 3¹信州大学繊維学部・²国立環境研究所・3 山口県下関市

深が増すにつれて、底泥中の有機物含量が高くなる

1. はじめに野尻湖は長野県上水内郡信濃町(北緯 36 度 49 分傾向が認められた。採集された底生動物群集のうち、

30 秒、東経 138 度 13 分 20 秒)に位置し、標高 654

最も生息密度が高かったのは水生貧毛類で、調査地

m、最大水深 38.5 m の中栄養湖である。長野県内で点全体の平均生息密度で 2,809.0 ± 2,138.4 匹/m となは諏訪湖に次ぐ湖面積 4.56 km をもち、貯水容積はった。次いでユスリカ類が 2,128.2 ± 2,330.4 匹/m と県内最大である。湖底に生息する底生動物群集に関なっていた。一方、現存量では水生貧毛類が 2.26 ±する研究は、これまでに数少なく、Miyadi(1932)、北1.56 g/m 、ユスリカ類は 7.64 ± 4.64 g/m となり、ユ川(1973)が湖内複数地点でユスリカ幼虫、水生貧毛

スリカ類の方が多かった。ユスリカ類に注目してみ類を対象として、生息密度や現存量の調査結果を報ると、生息密度ではキリカキケバネエリユスリカ属

告している。近年では Inoue et al. (2010)が湖畔にラの一種 Heterotrissocladius sp. (766.6±1615.2 匹/m )がイトトラップを設置し、ユスリカ類の成虫を捕獲し優占していたが、現存量ではヤマトユスリカ C.

て、生息種の報告を行っている。本研究では、現在nipponensis (5.71±5.45g/m )が優占種となっていた。

の野尻湖内の底生動物群集の深度分布を明らかにし、両種ユスリカ類の深度別分布パターンをみてみると、過去の調査で明らかとなっている底生動物群集の優Heterotrissocladius sp.は水深 5~10m の地点に特に多占種、生息密度、現存量、分布パターン等を比較す

く、C. nipponensis は 15m より深い地点に高密度で生ることにより、湖底環境の変化を推察することを目息していた。また、各地点についてユスリカ類の多的としている。

様度指数(H’)を計算すると St.2 が最も高く、水深が深くなるにしたがって H’値、生息密度、種数は減少傾向にあった。過去の調査と比較すると、これまで

2. 方法
調査は 2015 年 3 月 10 日に行った。底生動物の試

報告の無かった Heterotrissocladius sp.が今回の調査

料は水深約 5 m から 25 m までの間に 5 地点(St.1：

で初めて確認され、浅い地点での優占種であること

6.2 m、St.2：10.5 m、St.3：14.9 m、St.4：20.2 m、St.5：が明らかとなった。ユスリカ類全体の生息密度は過27.1 m)を設定し、エクマンバージ採泥器を用いて各去の調査報告と比較して本調査結果の方が高く、水地点で 3 回の採泥を行った。各試料は 1 回毎にメッ

生貧毛類についても同様の結果となった。安野ら

シュサイズ 250 µm のサーバーネットで底泥をふる(1983)は富栄養化が進むとユスリカ類の現存量は増

い落とし、その残渣をビニール袋に入れ、実験室に加すると述べている。湖沼の富栄養化とユスリカ類持ち帰った。また、各調査地点において、重力式コの現存量との関係に今回の平均現存量を適用し、TSI

アサンプラーを用いて底泥コアサンプルを採取し、(Trophic state index)を推定すると 50.8 となり、この底泥直上水温、直上水中の溶存酸素量(DO)、表層底

値は中栄養湖の中でも富栄養湖に近い値となった。

泥温、底泥表層 3 ㎝の灼熱減量(%)を測定した。実

今回の調査においてユスリカ類の現存量の約 7 割を験室に持ち帰った試料は、種類毎に分類し、個体数占める C. nipponensis は、1928 年の約 10 倍、1972 年と湿重量を測定し、生息密度と現存量を算出した。

の約 4 倍と密度が高くなっていた。以上のことより、野尻湖では 1930 年代、1970 年代と比べて湖底環境

3. 結果と考察が変化し、湖の富栄養化が進行していると推測され各地点におけ る 底 泥 直 上 水 温 の 平 均 値 は 2.7 ±た。

0.2℃、底泥直上 DO は 12.0 ± 0.4mg/L、底泥温は 2.9±

0.2℃で、地点により大きな変化は認められなか

謝辞：本研究を遂行するにあたり、信州大学繊維学った。しかし、灼熱減量については、水深が浅い地部武田技術職員にサポートをしていただいた。この点から 9.6 %、11.4 %、11.2 %、15.0 %、13.9 %と水場をおかりして、お礼申し上げる。

− 73 −

1A08

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1A09

耳石の酸素安定同位体比を用いたスズキの回遊履歴解読＊

細田真生 (島根大院・生資)，山口啓子 (島根大・生資)

坂井三郎 (海洋研究開発機構)，中村幹雄 (日本シジミ研究所)
1. はじめに島根県東部の斐伊川水系河口部に位置する宍道湖と中海は日本を代表する汽水湖であり，そこには数多くのスズキ（Lateolabrax japonicus）が日本海から来遊する。本種は当地域において，水産的価値が高く，持続的な利用を図るために保全管理が求められる。一般的に魚類の保全管理において，対象魚が季節や成長段階に応じて水域をどのように移動しているかを把握することは重要であり，もともと海産魚であるスズキが汽水域をどのように利用しているか回遊の実態を知る必要がある。
回遊を調べる方法の 1 つとして耳石分析がある。
耳石は硬骨魚類の内耳に存在し，付加成長して生息
環境中の化学成分を取り込む特徴をもつため，生息水域や生息水域間の移動（回遊履歴）の復元に有効である。しかし，一般的に利用される Sr/Ca 比は，海水と汽水で値の区別が困難であるため，汽水域への移動を復元する際には有効ではない。そこで，本研究では，酸素安定同位体比（δ18O）に着目し，塩分の異なる水域における回遊履歴の解読指標（塩分指標）としての有効性を明らかにすることを目的とした。また，回遊履歴に時間情報を入れるため，耳石断面にみられる透明帯・不透明帯の形成時期を明らかにした。そして，これらの結果を適用して，斐
伊川水系におけるスズキの季節・年齢に応じた水域の移動を検討した。
2. 材料と方法
材料のスズキは，2013 年夏および 2014 年 4 月～
2016 年 3 月の間，
毎月，
塩分の大きく異なる宍道湖，中海，境水道，美保湾で主に定置網（桝網）により捕獲されたものを島根県水産技術センター，日本シジミ研究所，その他漁業者より提供された。スズキを捕獲した近日に，各地点で採水と水質の測定を行った。
スズキの体長を測定後，耳石を取り出した。耳石のサイズを測定後，アクリル樹脂に包埋し，切断・研磨して耳石断面を作成した。耳石断面を双眼実体
顕微鏡の落射光で観察し，さらにマイクロドリル（いずも WEB 社製，Geomill326）で耳石断面を成長に沿い数十層に切削した。これらの切削試料と採水 し て 得 ら れ た 水 の 同 位 体 を 質 量 分 析 計 （ GV
Instruments 社製，Isoprime）で測定した。そして，
耳石縁辺および水のδ18O 値と生息水域塩分の関係を把握した。さらにこの関係を用いて，耳石を層状に切削して得られた連続したδ18O 値から回遊履歴を解読した。回遊履歴解読には，宍道湖と美保湾で捕獲された個体を用いた。
3. 結果および考察
耳石断面観察の結果，形成時期はおおよそ透明帯
が夏，不透明帯が冬であることが分かった。δ 18Oを測定した結果，水および耳石縁辺部のδ18O 値と捕獲地点の塩分には，相関の高い直線関係（r>0.95）があることが分かった（Fig.1）。この結果から，耳石のδ18O は水の δ18O を反映し，生息塩分の指標として有効であることが示された。また，成長方向に耳石のδ18O 値を追跡した結果，宍道湖と美保湾で捕獲された個体はともに，成長に伴い値が大きく変化しており，水域間を移動していたことが示された。
さらに両個体のδ18O 値は，0 歳期の夏に低い値をとり，塩分の低い汽水や淡水域にいたことを示した。
このことから，宍道湖・中海などの汽水域は，海産魚であるスズキの稚仔魚や幼魚の成育場として非常に重要であることが示された。一方，0 歳期の冬においてはδ18O は高い値をとり，塩分の高い汽水や海水域にいたことを示した。1 歳期以降をみると，宍道湖の個体は毎年，季節に応じた移動を示したが，美保湾の個体は，夏も塩分の高い汽水や海水域に留まっていることを示した。このことから，1 歳以降は個体により，利用する水域が異なってくるものと考えられた。
本研究により，耳石の透明帯・不透明帯とδ 18O
により，汽水域を含む淡水～海水域間の魚の移動を読み取ることができることが明らかとなった。しかし，δ18O は水温の影響を受けることが知られているため，これについては今後，検討が必要である。

− 75 −

Fig.1

水および耳石のδ18O と塩分の関係

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− 76 −

1A11

函館市五稜郭外堀におけるヒシ主体の水草群落の植物プランクトン群集に及ぼす影響*

宮下 洋平 (北大水産), 小林 淳希 (北大水産)

大洞 裕貴 (北大水産), 田中 邦明 (北海道教育大), 今井 一郎 (北大水産)

１．はじめに数は最大の 9.4 x 104 cells mL-1 を記録した。藍藻類

五稜郭は江戸時代末期に北海道函館に建設された陵墓式城郭であり, 1952 年に特別史跡に指定さの優占は 9 月下旬まで続いた。10 月になると, 再び珪藻類へと優占が遷移した。調査期間中, 藍藻類れた。現在は五稜郭公園となり重要な観光地と, 市 の細胞密度の平均は 1.7 x 104 cells mL-1 であった。
民の憩いの場として親しまれている。五稜郭は周Stn. C では, 5 月は緑藻類が最も割合が高く, 5 月
囲を外堀で囲まれ, ハスやヒシ等の水生植物が繁
1 日は Scenedesmus spp., 21 日は Dictyosphaerium spp.
が最も細胞数が多かった。6 月から 7 月にかけては珪藻類が優占し, 全体の 90%以上を占めた。7 月下旬からは Stn. P 同様に藍藻類の割合が高くなり, その優占は 9 月下旬まで続いた。藍藻類の組成を見に景観が悪化した。我々は現在, 環境に配慮したア ると, 7 月下旬は Cylindrospermum spp. が 80%を占オコ防除法として, 水生植物を活用した防除手法
め, 8 月 19 は一転して Aphanocapsa spp. が最も優占を提案している。本研究では, 五稜郭外堀における した。その後, 9 月 17 日まで再び Cylindrospermum

茂する。それらの水草はしばしば爆発的に繁茂することから, 年 2 回の刈り取りが行われている。
しかしながら 2014 年 9 月に, 藍藻類主体と思われる濃密なブルームが発生し, 悪臭を放つと同時

アオコの発生状況を把握すると同時に, 外堀の一部に水生植物帯 (ヒシ帯) を設置し, 水生植物の有無による植物プランクトンの群集構造の変化について検討を加えた。
２．材料と方法

spp. の割合が高かった。10 月以降は Stn.P 同様, 再び珪藻類の割合が増加する結果となった。調査期間中の藍藻類の細胞密度の平均は 2.9 x 104 cells
mL-1 であった。
４．考察

調査は 2015 年 5 月から 11 月にかけて 2 週間に 1 本調査の結果, 五稜郭では 6 月より珪藻類の度の頻度で行った。試料採取はヒシを人為的に残 Achnanthes spp. が優占した。Achnanthes spp. は付した水生植物区 (Stn. P) と, 調査期間を通じて水着性であり, Stn. P における Achnanthes spp. の細胞生植物が見られないコントロール区 (Stn. C) の 2
数密度が高いことから, 水生植物の付着珪藻由来
地点で表層からバケツ採水を行い, 水温, pH およであり, その後石垣等に付着して増加供給された
び溶存酸素を現場で測定した。採水試料から, 各栄 と考えられる。その後はケイ酸塩が消費され, 収束
養塩濃度, クロロフィル a 濃度を分析・算出した。 した。また, 期間中窒素制限環境であったが, 窒素
また, 試料をグルタルアルデヒドで固定し (終濃
度 1%), 倒立顕微鏡下で植物プランクトンの種同固定能を有する藍藻類は増殖できたと考えられる。
夏季の藍藻類の細胞密度を比較すると, Stn. P の方定および計数を行った。
３．結果
Stn. P における植物プランクトンの組成を見るが Stn. C に比べて低かった。ヒシは, ヒシ表面のバ
イオフィルム中に藍藻類を殺滅する細菌 (殺藻細菌) が生息しており, 藍藻類の密度が減少したとと, 5 月初頭は緑藻類 Scenedesmus spp. が優占していたが, その後 21 日には Synedra spp., 6 月は考えられる。

本調査により水生植物の有効活用によりアオコ
Achnanthes spp. をはじめとする珪藻類が優占した。の発生防除できる可能性が見いだされた。しかし,
7 月に入ると藍藻類 Aphanocapsa spp. およびヒシの過度な繁茂は溶存酸素を低下させ, 環境の
Cylindrospermum spp. が増加し, 藍藻類の割合は悪化を招く恐れもある為, 適切な密度管理により60%を超えた。8 月には藍藻類の細胞数の割合は全 良好な環境条件を創出する必要がある。
体の 90％以上に上がり植物プランクトンの総細胞− 77 −

1A12

函館市五稜郭外堀における水草ヒシ由来の殺藻細菌によるアオコ抑制の可能性*大洞裕貴, 宮下洋平, 小林淳希 (北大水産)田中邦明 (北海道教育大), 今井一郎 (北大水産)

1.はじめに淡水域における有害有毒藍藻類のブルーム (アオコ) は, 富栄養化した滞留性の湖沼などでしばしば発生し, 景観の悪化, 悪臭, 藍藻毒による水生生物の斃死等を引き起こす。そのため, アオコの発生は
飲料水の確保をはじめとした水資源供給の障害になるほか, 観光業, 漁業をはじめとする産業の経済的損失を招いている。したがって, 淡水域におけるアオコの防除は深刻かつ緊急の課題といえる。
これまで, アオコの防除法として, ポンプによる吸引とフィルターを用いたろ過を行う物理的防除法, 硫酸銅や粘土を散布する化学的防除法などが提案されているが, コストの高さや他の有用水生生物への悪影響が懸念されており, ほとんど実用には至っていないのが現状である。近年, 低コストかつ湖
沼生態系に配慮したアオコ防除法として, 藍藻類に対して殺藻能をもつ細菌 (殺藻細菌) を用いた生物学的防除法が提案されている。なかでも浮葉植物ヒ
シ (Trapa japonica) の表面に形成されるバイオフィ
ルム (BF) から, 有毒アオコ原因種である
Microcystis aeruginosa に対する殺藻細菌が高密度に検出され, アオコ防除への実用化が期待されている。
そこで本研究では, ヒシ表面BF由来の殺藻細菌を用いたアオコ防除法の検討を目的とし, 北海道函館市内に位置する五稜郭公園外堀おいて, ヒシ表面
BFに由来する殺藻細菌の生息密度を調査した。
2.材料と方法
試料の採取は2015年5－10月の期間, 五稜郭公園
外堀において毎月1回行った。自生しているヒシを残存させた水生植物保護区 (Stn.P) にてヒシおよび水の試料, ヒシの自生していないコントロ－ル区(Stn.C) にて水の試料を採取した。
水試料については適宜段階希釈後, 孔径3.0 μmの滅菌済メンブレンフィルターで濾過を行い, フィル
ター上に捕集された細菌を粒子付着性細菌(Particle-associated bacteria : PAB) , 濾液中の細菌を浮遊性細菌 (Free-living bacteria : FLB) とした。PABは, ST10－1寒天培地上にフィルタ－を静置すること
で, FLBは濾液を塗抹することによってそれぞれコ
ロニーを形成させた。暗所での2週間の培養後に形成されたコロニーを釣菌し, 細菌株を単離した。
ヒシ試料については, 試料の入ったボトルに滅菌
蒸留水を加え, 600回の強振によって表面BFを剥離した。得られたBF懸濁液は適宜段階希釈し, ST10－1
寒天培地に塗抹した後, 水試料と同様に培養可能な細菌にコロニーを形成させた。その後, 各試料から単離した細菌のうち30株を, CT培地で無菌培養した

M. aeruginosa (Ma17株) との二者培養実験に供した。
培養には48ウェルの滅菌済マイクロプレートを用いた。本実験は温度25ºC, 光強度約100 μmol photons
m－2 sec－1, 明暗周期14 hL : 10 hDの条件下で2週間行った。その後, 倒立顕微鏡下で観察を行い, 殺藻細菌および増殖阻害細菌の有無を確認した。
3.結果と考察
Stn.Pにおいて採取したヒシ試料からは, 調査期間
中は毎月, 殺藻細菌および増殖阻害細菌が検出され,その密度は殺藻細菌で4.5 x 105－6.2 x 105 CFU g－1
wet weight, 増殖阻害細菌で1.9 x 106－2.7 x 107 CFU
g－1 wet weightと算出された。水試料についてみると,Stn.Pでは殺藻細菌が1.2 x 103 CFU mL-1 , 増殖阻害細菌が5.8 x 102 – 1.3 x 104 CFU mL-1 の密度で検出された。Stn.Cにおいては, 殺藻細菌が3.0 x 102-4.6 x
103 CFU mL-1, 増殖阻害細菌が1.1 x 102-4.1 x 103 CFU
mL-1の密度で検出された。西日本の浅海域における研究例では, 赤潮原因種であるラフィド藻
Chattonella antiquaに対する殺藻細菌の出現とクロ
ロフィルaの濃度に密接な関係が観察されている。
したがって, 本研究における殺藻細菌の出現も植物
プランクトンの動態と関連している可能性がある。
また, 水草の影響がおよぶ範囲がある程度あれば,外堀全体に殺藻細菌が分布すると考えられる。
本研究により, 五稜郭公園外堀のヒシから, 周囲の湖水と比較して高密度に殺藻細菌が検出され, ヒシを用いたアオコ抑制の可能性が示された。今後は,ヒシBF中と水中の殺藻細菌を同定して比較するほか, 従属栄養細菌が利用する溶存態有機物が殺藻活性に与える影響の評価などを行い, 殺藻細菌に殺藻活性を与える要因を把握する必要がある。

図. ヒシ由来の殺藻細菌および増殖阻害細菌数(■：殺藻細菌, □：増殖阻害細菌)− 78 −

1A13

振動発生装置によるMicrocystisの成長阻害効果*韓智仙, 全逢錫（信州大・理）,水野勝紀（東大・生産研）, 朴虎東（信州大・理）

1. はじめに富栄養な水域に発生する藍藻は景観の悪化だけではなく、二次代謝産物による悪臭や毒素の問題も引き起こす。したがって、様々な藍藻除去法が研究されているが、処理後に毒素が溶出されたなどの新たな問題が現れる。
藍藻は他の藻類に比べって、乱流混合に弱いため、
本研究では 振動発生装置を用いて、藍藻の成長阻害の効果を調べた。

に空洞(white arrow)が多く観察された(図2)。また、対照区に比べて、チラコイドの構造(gray arrow)が明確に観察されなかった。
これらの結果に基づいて、振動発生装置の処理によって、Microcystisの細胞膜の損傷を受けずに、細胞内部のみの影響を及ぼすため、藍藻毒MCの溶出を引き起こさずにMicrocystisの成長を阻害できる。

1.0

3. 結果と考察
処理無しの対照区(C)と攪拌子区(M)は時間経過に伴って細胞密度が増加したが、振動発生装置区(O)の実験期間中には成長が見られず(図1)、Chl.aと細胞内MC-LRでも類似な傾向が示された。したがって、振動発生装置の処理によって、Microcystisの成長が阻害し、これは攪拌の影響では無いと言える。
振動発生装置の処理による細胞損傷の影響を調べるために細胞外MC-LRを測定した結果、対照区を含むすべての実験区で検出限界以下だった。この結果から、振動発生装置の処理によって、細胞膜の損傷は受けずに成長が阻害できると考えられる。
さらに、成長阻害のメカニズムを調べるためのTEM観察の結果は、対照区で細胞の内部構造が鮮明にあることに比べ、振動発生装置区の細胞ではガス胞の構造(black arrow)が大幅に減少され、代わりControl
Oscillating
Magnetic

0.8

OD405nm

2. 材料と方法
水平と斜めの2つの翼で構成される直径約3.5 cmのシリコン製の振動発生装置を用いた。この装置は攪拌方向によって、水の流れや攪拌様子が異なる特徴を持っている。
振動発生装置による藍藻の成長阻害効果を確認するために、処理無しの対照区(C)、振動発生装置区(O)、攪拌の影響を確認するための攪拌子区(M)を用いた。約7 L規模のアクリル製の水槽に、 6 LのMicrocystis aeruginosaの培養株 (NIES3349)を用いた。
実験は27±3°C、10±3 µmol m-2 s-1で10日間行った。
吸光度(OD405nm)とChl.aで細胞密度を測定し、フローサイトメトリーを用いて細胞サイズー変化を確認した。さらに、振動発生装置による細胞損傷に起因するmicrocystin (以下MCと略す)溶出の影響を調べるために細胞内・外のMC-LRの定量分析を行った。
振動発生装置による成長阻害のメカニズムを調べる
ために透過型電子顕微鏡(以下TEMと略す)による
Miccrocystis細胞の観察を行った。

0.6

0.4

0.2

0.0
0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Time (day)

図1. 振動発生装置による細胞密度(OD405nm)の変化

図2. 振動発生装置による細胞構造の変化(A: 対照
区, B: 振動発生装置区, black arrow: ガス胞, whitearrow: 空洞, gray arrow: チラコイド)− 79 −

1A14

DSE電極を用いた水電解処理によるMicrocystis 細胞の成長抑制＊全逢錫，韓智仙，朴虎東(信州大・理)

１．はじめに湖沼の富栄養化によって発生する藍藻類の大増殖３．結果と考察現象(いわゆるアオコ)は景観の悪化，悪臭，水質の示した．Pt電極の場合8V以上で細胞成長の抑制が見られ，
4Vでは細胞成長が見られるが (図１(a))，酸化鉄電極の場
合4Vでも細胞成長が見られないこと(図１(b))から，成長抑制にPt電極より酸化鉄電極が効果的であった．
藍藻の成長抑制条件を調べる実験の結果から，電極の電流は電極の電圧と溶液の電気伝導度に比例して変化した．表１に 水電解処理による溶液の電気伝導度による細低下による浄水経費の増加，有毒藻類の問題などの多くのデメリトが生じる事が報告されている。
水電解処理よって発生する活性塩素・酸素類によって藍藻細胞やその毒素の除去できる．しかし，藍藻細胞の分解後毒素が溶出され，溶出された毒素を分解する順番となるため，水中に大量の藍藻毒素が存在する時期があり，その時期の水を利用すると大変な危険になる可能性がある．
一方，水電解処理の陽極としてPt電極に比べてDSE電極(Dimensionally Sable Electrode，不溶性金属
電極)の方が効率が高いと報告されている．
従って本研究では，培養した藍藻細胞を用いた水電解処理による藍藻の成長抑制条件を調べた．さらに，Pt電極と不溶性金属電極の一種の酸化鉄電極の効率を比較し，アオコ対策としての水電解処理を評価することを目的とした．

図1に 水電解処理の電極材料によるBioassayの結果を胞成長の最大電気量と細胞成長抑制の最小電気量を示した．その結果から細胞の成長抑制のため，0.38 C mL-1以上の電気量が必要であった．
先行研究からMicrocystis細胞の除去(95%以上)のため必
要な電気量は7.0 C mL-1であり，その毒素Microcystinまで除去するため必要な電気量は15.0 C mL-1のことから，成長抑制のみ行う場合，細胞からの毒素の溶出の危険性はなくして約20から40倍の電気の節約が可能であると考えられる．実際の応用としては，アオコ現象が起こる前か
ら湖全体に対して処理すると，細胞の成長が抑制されるため，アオコ対策になると考えられる．

２．材料と方法

実験に用いた藍藻細胞はMA培地に培養した
Microcystis aeruginosa NIES 3349である．
電極材料による効果を調べるため， Pt電極の装置と 酸化鉄電極の装置で実験を行なった．全ての電極のサイズは6×80 mmであり，電極間の距
離は5 mmである．ポンプを利用し3.0 mL min-1の流速で藍藻溶液を陽極と陰極の間に供給した．
電極の電圧は4から20Vまで変化しながら実験を行った．処理された溶液は血球版を用いて細胞密度を測った．また，Bioassay方法で細胞の成長を観察した．
成長抑制条件を調べるため，酸化鉄電極を用いて実験を行なった．電圧は12Vで固定し，藍藻溶液の電気伝導度は278から575 µS cm-1, 流速は3.0から21.6 mL min-1まで変化しながら実験を行なった．測定項目は上と同じように細胞密度と細胞の成長である．
全ての実験に使用した藍藻溶液の細胞密度は(3.04 ±0.13) ×106 cell mL-1であり，全ての実験は3回繰り返した．

図１．水電解処理の電極材料によるBioassayの結果．
(a) Pt電極, (b) 酸化鉄電極.
表１．水電解処理による溶液の電気伝導度による細胞成長の最大電気量と細胞成長抑制の最小電気量
溶液の電気伝導度 (µS cm-1)
278
439
575

− 80 −

細胞成長の最大
電気量 (C mL-1)
0.25
0.21
0.25

成長抑制の最小
電気量 (C mL-1)
0.50
0.38
0.46

1A15

諏訪湖における植物プランクトンの優占種と富栄養化指数の長期変遷
* 二木

花里

功子（信州大・院）,

宮原裕一（信州大・山岳研）

孝幸（信州大・山岳研）, 朴虎東（信州大・理）

結果と考察

はじめに

諏訪湖での長期観測結果を含めて,湖沼における植物プランクトン種の優占種の変

諏訪湖の植

光

物プランクトン種の組成変遷を解析した結果,1948

風の影響など様々な環境要因からの影響を

年以降の諏訪湖植物プランクトン種の変遷は,3回起受けた結果である。諏訪湖の夏季一次生産は減少し,きていたことが示された。第1回目は1970年代,第2優占種であったMicrocystisの生物量の減少で,諏訪回 目 は 1999 年 そ し て 第 3 回 目 は 2011 年 で あ る 。

湖の水質は, 改善傾向にある。2010年～2015年では,DIN(dissolved inorganic nitrogen) 濃 度 と DIP(dissolved

窒素固定藍藻Dolichospermumと糸状緑藻Mougeotia

inorganic phosphorus) 濃 度 が と も に 高 い 環 境 下 でが交互に優占するように変化した。

は,Microcystisが優占種となっていたが, 2010年～

化は, 栄養塩濃度および栄養塩類の濃度比率,
環境,

一方, 糸状緑藻の増加は, 投網の目つまりによる2015年の諏訪湖植物プランクトン種は窒素固定藍藻

漁業の重労働化を起こした。また, 底層の貧酸素化

Dolichospermum と 糸 状 緑 藻 Mougeotia, 珪 藻による魚の大量死及びヒシの大量繁茂,ワカサギ漁

Aulacoseiraが優占し,植物プランクトンの生物量を獲高の減少などの問題が起きている。そのため ,増加させていた。2013年のDIN濃度は,1 µg L-1以下で現在の湖水の植物プランクトン変化とその増殖のDIP濃度が10 µg L-1以上の夏期には，Dolichospermum

特徴及び湖水の環境変化を解析することは, 重要が高い生物量を示した。DIN濃度が400 µg L-1 以上である。本研究は,諏訪湖における長期観測結果とDIP 濃 度 が 10 µg L-1 以 下 の 環 境 下 で は , 秋 季 に

本論文の調査結果を基にして, 2010年～2015年にMougeotiaの生物量が増加していた。2011年からの植おける優占プランクトンの変化と諏訪湖の富栄養物プランクトン種の変遷は, DINとDIPに起因して化指数との関係を比較した。 また, 近年の夏季植おり, 2010年代以降の諏訪湖は夏季植物プランクト

物プランクトンを変化させた影響因子についても

ン種の変遷とTSIより富栄養湖から中栄養湖への移明らかにすることを目的とした。

行期と言える。

( 36° 02′ 50′′ N, 138° 05′ 01′′ E ) において表層から採取後，ホルマリンを用いて固定 (ホルムアルデヒドの最終濃度1.5％) をした。諏訪湖の1977年～2015年の8月における栄養状態の変化は,

約10年ごとにCarlson に よ る TSI (TP, CHL, SD) 及 び Kratzer とTrophic state index

植物プランクトン計数試料の採取は, 諏訪湖湖心

BrezonikによるTSI (TN)の式を用いて算出, 判定した 。 各 算 出 式 を 以 下 に 示 す 。 TSI(SD) = 60 −14.41 ln (SD) ,TSI(CHL) = 9.81 ln (CHL) + 30.6 ,TSI (TP) = 14.42 ln (TP) + 4.15, TSI (TN) = 54.45 +TSI(CHL)TSI(TP)

90

材料と方法

90

80

80

70

70

60

60

50

50

40

70s

90

ｓ

80s

90s

2000s

2010s

40

Hypereutrophy

Eutrophy

Mesotrophy
70s

80s

90s

2000s

2010s

90

TSI(SD)

TSI(TN)

80

80

70

70

60

60

50

50

40

40

Hypereutrophyｓ

Eutrophy

Mesotrophy
70s

80s

90s

2000s

2010s

70s

80s

90s

2000s

2010s

図１．諏訪湖の富栄養化指数 (8月)

14.43 ln (TN) 。

(1970s, 1980s, 1990s, 2000s, 2010s ).
●：TSI (TP) ○：TSI（CHL）▲：TSI（SD）△ :：TSI（TN）
ｓｓ− 81 −

1A16

湖沼生態系における Microcystin 分解性細菌 B-9 株の生存意義*金
平岡 佳子、宮地辻

海燕（名城大院総合学術）、

淳、Andrea R. J. ANAS（名城大薬）、

清美（神奈川衛研）、原田

健一 （名城大院総合学術・薬）

1994 年、オーストラリアの類の分解は、endopeptidase、exopeptidase 様のJones らは、初めて microcystin (MC)分解性細切断が多く認められ、EDTA で MlrC を阻害し菌 MJ-PV 株（Sphingomonas 属 ACM-3962 株）

た場合、endopeptidase 様の切断が確認されたを単離した。当研究室でも 2006 年、MC 分解

が、アミノ酸までは分解されなかった。これ性細菌 B-9 株を単離した。B-9 株は MC を分は 恐 ら く MlrB が ペ プ チ ド を 認 識 し 、解・無毒化する 3 種の加水分解酵素（MlrA、endopeptidase 様に切断した後、より小さなペ

MlrB、MlrC）およびトランスポータと推測さプチドへの変換は exopeptidase 様に徐々にペれている MlrD を有している。従来の結果か

プチドを切断する MlrC に寄与すると推定しら、B-9 株は MC をはじめとする環状や直鎖た。また、アミノ酸１個を含有するペプチド状ペプチド類を非特異的に加水分解するとと類の加水分解は EDTA では阻害されなかった。

もにアミノ酸を有する化合物のみを加水分解

以上の結果からアミノ酸への最終分解は、加することが示された。

水分解酵素 MlrC ではなく、新たな分解酵素に

1. はじめに本研究の目的は MC 分解性細菌を環境中のよると考えられ、さらに、アミノ酸が関与す

ペプチド性有害物質の浄化（bioremediation）

るエステル結合も速やかに切断されることかに適用することであり、第１段階として B-9

ら、エステラーゼの存在も示唆された（図１）。

株の分解挙動から生態系における存在意義を

今後、分子量 1~2 万前後のタンパク質と発色検討する。今回、分子量 4000 前後のグルカゴ団を用いる小さなペプチドを基質として適用

ン類とアミノ酸１個を含有するペプチドおよし、B-9 株の分解および栄養の取り込みに注

びエステル類を基質として用い、メタロプロ

目する。

テアーゼの阻害剤である EDTA（MlrC を阻害させる）を添加し、分解および阻害挙動を観察した。
2. 材料と方法

MC 分解性細菌 B-9 株は神奈

川県津久井湖より単離され、桜井培地により5~7 日間培養した。分子量 4000 前後のグルカゴン類（GLP/GIP/VIP）とアミノ酸１個を含有するペプチドおよびエステル類を含有する化合物を B-9 株の培養液とそれぞれ反応し、その反応液を一定時間ごとに採取した。また、
EDTA を適宜用いることにより分解・阻害挙動を HPLC および LC/MS にて分析を行った。
3. 結果および考察

B-9 株によるグルカゴン− 82 −

図１B-9 株による各種ペプチドの分解挙動

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1A18

オオミジンコの混み合い応答における卵生産および脱皮関連遺伝子の発現応答*高橋 祥尚・田辺 祥子・伴 修平（滋賀県立大学）

1. はじめにて調べた。6 令まで 1 個体または 10 個体で飼育したオオミジンコ Daphnia magna は混み合うと、成熟

実験個体について，7 令の脱皮直前にそれぞれ 10 個

サイズが減少し大型の仔虫を生産する。しかし、こ体あるいは 1 個体に個体数密度を入れ替えた。対照の混み合い応答については、卵黄形成にかかわるビ

区では，実験終了時まで同じ個体数密度で飼育した。

テロジェニン遺伝子の転写量の増加が報告されてそして，8 令に脱皮する直前に試料個体を採取しいるのみで、詳細な分子メカニズムは未だ不明のまcDNA を合成した後、リアルタイム PCR にて VTG1まである。

および Cyp18a1 の発現量を解析した。

これまでに，昆虫や甲殻類ではビテロジェニン遺伝子の転写量調節に脱皮ホルモンが関与している

3. 結果

可能性が示唆されている。オオミジンコにおいても経時発現量解析の結果、4 令では実験区間に，VTG1

同様の調節が行われている可能性は高い。本研究で発現量の差は見られなかったが、5〜6 令では，混みは混み合い応答によるビテロジェニン遺伝子およ合い区で令期の後半に VTG1 の発現量が高くなる傾び脱皮ホルモン関連遺伝子の発現量解析を行い、オ向が認められた。Cyp18a1 でも混み合いに応答して，オミジンコの混み合い応答に関する詳細な分子機

脱皮直前に発現量の増加する傾向が見られた。その構を明らかにすることを目的とした。

他の関連遺伝子（neverland1, shade, USP）に関して
は，混み合いによる発現量の差は認められなかった。

2. 材料と方法

6 令における飼育個体数の入れ替え実験の結果，込実験には継代培養した D. magna を使用した。D.

み合うと VTG1 も Cyp18a1 も発現量の増加がみられmagna は 50-ml の飼育水に 1 個体入れ，14 時間明期た。一方、混み合いから解放された場合は、逆にこ5

10 時間暗期にて、10 cells/ml 以上のクラミドモナス

れらの発現量は低下した。

Chlamydomonas reinhardtii を与えて飼育した。これを親個体とし、親個体が 3 回目に産んだ子を実験に4. 考察使用した。実験個体は、餌不足と代謝物質の蓄積をVTG1 は卵黄形成にかかわる遺伝子であり，ビテロ

排除するため、フロースルー装置を用い（流速、70

ジェニンの増加が卵サイズの増加を促すものと考～80 ml/h），C. reinhardtii を同様に餌として与えてえられる。ミジンコでは卵サイズが大きくなると仔飼育した。混み合い区（10 個体）と非混み合い区（1虫の体サイズが大きくなるため，混み合いに応答し個体）を設定し，4〜6 令のそれぞれにおいて、脱皮て仔虫サイズが増大するのは，混み合い時に VTG1

直後から脱皮直前まで 12 時間間隔で実験個体を採の発現量が増加することによるものと考えられた。

取し遺伝子解析用の試料とした。試料個体から RNA

これまでに，VTG の発現量は脱皮ホルモンによっを抽出した後 cDNA を合成し、リアルタイム PCRて抑制されること，そして、脱皮ホルモン活性はにてビテロジェニン遺伝子（VTG1）、脱皮ホルモンCyp18a1 によって抑制されることが分かっている。

に関連する４遺伝子（neverland1, shade, USP,

即ち、混み合いに応答して Cyp18a1 の発現量が増加

Cyp18a1）の経時発現量解析を行った。

し、脱皮ホルモン活性が低下する。そして、これに

さらに，これら経時発現量解析の結果から，混み合いと関連して発現量の変化が見られた VTG1 およ

よって VTG1 の発現量が増加したのではないかと推測された。

び Cyp18a1 について，混み合い応答の可塑性につい− 84 −

1A19

Trade-off between longevity and early reproduction
related to gene expressions in Daphnia magna*Xiaohang Wang, Shoko Tanabe, Syuhei Ban (Univ. of Shiga Pref.)reversed transcript to cDNA. Finally, those cDNA were

1. Introduction
In the previous studies, daphnids had less longevity,used to analyze the gene expression of hsp40, hsp70,

while more investment to reproduction under crowding

ubiquitin, vtg1 and GADPH (reference) by running real-conditions. This implies a traded-off between longevity

time PCR. Since heat shock protein 40 (hsp40) is

and reproduction at crowding. This kind of trade-off

regulated to hsp70 activity, and ubiquitin enhances

through antagonistic effects of heat shock proteins (HSPs)

survival in response to several stress conditions, thesehas been known in Drosophila melanogaster. In daphnids,

genes were determined simultaneously.

long-lived species has been shown a robust hsp70
induction as compared to short-lived species in response

3. Results

to heat shock. Expression of vitellogenin (VTG) related

D. magna lived a week shorter and reached 0.47 mm

gene (vtg1) was also enhanced under crowding condition.

smaller in body size at crowding. Clutch size increased

These previous works imply that shorter lifespan andwith age at both experiment and control until reaching anenhancement of reproductive investment in daphnids

appropriate size, while decreased after the 15th instars

under crowding condition may be related to enhancement

under the crowding condition. The cumulative numbers ofof VTG related genes and depression of heat shock protein

neonates were 672 and 336 female-1 in control andrelated genes.

crowding, respectively. The body sizes of the neonates

In this study, we determined the effects of crowding
on growth, reproduction and lifespan with expression of

depended on their mothers, being larger in crowding
treatments.

genes related to HSPs, Ubiquitin and VTG, i.e. hsp40 andAt crowding condition, vtg1 gene expression was

70, ubiquitin and vtg1 in Daphnia magna, to clarify thepromoted while hsp70 and hsp40 gene expressions wererelationship between longevity and reproduction as adepressed in the 2nd to 3rd and 2nd to 5th instars,

molecular mechanism.

respectively. Hsp40 was slightly enhanced at the 7th to 8th
instars. Ubiquitin gene expression showed no significant
differences between the two treatments.

2. Materials and Methods
D. magna were maintained at 20ć with a flowthrough system (flow speed, 70 mL h-1) in order to keep

4. Discussion
D. magna reduced its body size at maturity, produced

constant food concentration and avoid accumulation of
12L:12D.

larger offspring, and shortened its longevity at crowding.

Chlamydomonas reinhardii was fed on as food at 105 cells

This suggests a trade-off between longevity andmetabolites

under

a

photoperiodof-1mL . One (control) or ten neonates (crowding) werereproduction under crowding condition. Hsp40 and hsp70

placed into each of the flow-through flasks. The body size

gene expressions were lowered, while vtg1 geneand number of neonates were checked every day. When

expression was promoted in the crowding treatments. This

neonates appeared in the flasks, all of them were removed

antagonistic relationship between hsp40 and 70 and vtg1

from the flasks to keep constant density. RNA wasmay explain the trade-off between longevity andndthextracted from D. magna at the 2 to 8 instars, and thenreproduction in D. magna as molecular level mechanism.

− 85 −

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Web 公開不希望1A24

神奈川県に生息するシロタニガワカゲロウおよびミドリタニ
ガワカゲロウの分布と遺伝的構造*金子裕明（神奈川工科大学大学院応用化学・バイオサイエンス専攻）
高村岳樹（神奈川工科大学）
石綿進一（神奈川工科大学）

響が及ばない下流域にかけて、緩流帯に広く分

１.はじめに神奈川県は、東部は標高 30～50ⅿほどの丘陵や台布し、7 水系 29 地点から採集された。ミドリタ

地が広がり、西部は丹沢・箱根山地からなる。相模ニガワカゲロウは 2 水系 5 地点からが採集さ川や酒匂川の下流部には沖積平野が発達している。

れ、１地点以外は上流域であった。この内 4 地

南部フォッサマグナ帯に属し、東北日本と西南日本

点ではシロタニガワカゲロウと同所的に生息しの境に位置し、フィリピン海プレートの沈み込みにていた。

よる丹沢山地の形成、富士山、箱根山の火山活動のシロタニガワカゲロウ 228 個体、ミドリタニガワ

影響を強く受けるなど複雑な地史を持つ。その結果、カゲロウ 20 個体の塩基配列を決定した。両種にミ植物ではサガミジョウロホトトギス、タンザワヒゴ

ナミタニガワカゲロウ E.hyalinus を加え、NJ 法

タイなど多くの固有種がある一方、ギフチョウやムにより構築された系統樹で、高い確率で形態による

カシヤンマなど、近隣山地に分布するが、県西部地

分類と同様に 3 種がそれぞれ単系統にまとまっ域には分布しない種も多い。現生の有翅昆虫で最もた。シロタニガワカゲロウからは、45 種類のハプ

原始的とされるカゲロウ目 Ephemeroptera の分布

ロタイプを同定した。同一のハプロタイプを持つ個と遺伝的構造も特徴的な地史を反映していると考え、体が全体の 57％を占め、県内の 5 水系の他、琵琶日本固有種であり、河川の中下流部に広く生息する湖、安田川からも検出された。複数の水系で共有さヒラタカゲロウ科 Heptageniidae シロタニガワカゲ

れるハプロタイプは 7 種類、水系固有のそれは 38

ロウ Ecdyonurus

yoshidae Takahasi と、その近種類であった。水系間での分化は認められなかった縁種ミドリタニガワカゲロウ Ecdyonurus viridis

が、水系内では高度に分化した地点間があった。一

Matsumura の神奈川県における分布と遺伝的構造

般に分布が広範で連続的な種では、遺伝的構造の地を解明することを目的とした。

域性は低いと考えられるが、琵琶湖集団 1（Clade

２．材料と方法

B）と神奈川県集団 2（CladeA-1 ,CladeA-2）のク

神奈川県内 10 水系 57 地点を両種カゲロウ幼虫をレードに分かれ、それぞれのクレード間は６塩基の対象に採集調査した。顕微鏡下で腿節の後縁に長毛置換が起きていた。

と棘毛を持つ個体を E.yoshidae と、腿節の後縁にミドリタニガワカゲロウからは、9 種類のハプロタ

長毛のみを持つ個体を E.viridis と同定した。DNA

イプを同定した。水系固有のハプロタイプは 8 種を抽出し、ミトコンドリア DNA の CO1 遺伝子類、複数の水系で共有するそれが 1 種類であっの一部塩基配列を決定した。比較のためにミドた。水系間での分化は認められなかった。

リタニガワカゲロウ天竜川水系 4 個体、シロタ

３.展望

ニガワカゲロウ琵琶湖 12 個体、高知県安田川 6

網羅的なサンプリングと複数の遺伝子座を用いて、個体、DDBJ に登録されている 1 個体を加え解日本国内広域で、より精度の高い遺伝的構造を追求

析した。

したい。

３.結果と考察

シロタニガワカゲロウは、上流域から汽水の影− 90 −

1A25
マ

東アジア地域のマダラカゲロウ種群 (昆虫綱・カゲロウ目・
マダラカゲロウ科) の分子系統地理 : 日本列島の形成史との関連＊趙 在翼（信州大学・総合工学系）・東城 幸治（信州大学・理・生物）
裂した後に、遺伝的な交流が妨げられたことで、遺伝的分化がはじめに
近年、分子系統地理学的な研究が多様な生物種群を対象に行生じたのではないかと考えられる。

われるようになり、特定の生物種群の地理的分布を決定する原また、朝鮮半島内においてそれぞれの単系統性が支持される理や過程についても詳細に究明されつつある。とりわけ、河川

遺伝的に分化した 2 つの系統群 (I,II)、日本列島内においてに生息する生物種においては、淡水域かつ河川流路に沿ったも遺伝的に分化した 2 系統群 (III,IV)の存在が明らかとなっ「線」的な移動という限定的な環境下での移動・分散を余儀なた。それぞれの系統間での分岐年代を推定した結果、朝鮮半島くされる。本川と支川が、そのような線的ネットワークで樹状内の 2 系統間は約 620 万年前、日本列島内の 2 系統間は約 260に繋がる一つの水系においても、上流から下流への流程の中で、 万年前、鮮新世以前の分化であると推察された。また、各系統
河川環境は劇的に変化するため、連続した水系内であっても移群は地域性のある分布傾向が示され、いずれの系統も側所的に動分散が広域的に生じることは困難な種群が多いと予想され遺伝分化した系統であることが示唆された。

る。加えて、各種群の系統進化史の中では、海水準変動による海峡の成立や山地形成などの地史的イベントの影響も受けながら、現在のような分布形成に至ったものと考えられる。
日本列島における淡水生物を対象とした分子系統地理学的な研究から、いくつかの種群においては、それぞれの分布特性
やハビタットの特徴に応じ、地史的なイベントの影響を受け、現在のような分布形成に至った過程が推察されてきた。なかでも、特殊な分布パターンを有する種群や、希少種などが対象となることが多いものの、近年では、比較的広域に分布するハビ
タット・ジェネラリストを対象とした研究においても、興味深い知見が提出されている。日本列島および日本列島周辺地域に広域分布するような淡水生物種群を対象とした分子系統地理の研究を行うことは、生物の分布における地史的な影響のみならず、日本列島を含めた東アジア地域における生物相の形成史を知る上でも重要である。
これらの観点から、本研究では日本列島と朝鮮半島に広く分
布 す る ア カ マ ダ ラ カ ゲ ロ ウ Teloganopsis (Uracanthella)punctisetae に着目した。本種は主に河川の中・下流を中心に
流程広域に分布する種である。このようなアカマダラカゲロウ
を対象に、分子系統地理学的研究を実施した。
結果と考察
日本列島および朝鮮半島のアカマダラカゲロウを対象として、ミトコンドリア DNA COI 領域 (653-bp)における遺伝構造

図 .アカマダラカゲロウにおける mtDNA COI 領域 (653-bp)の塩基を比較・検討した。

配列データに基づくベイズ樹 (各主要分岐点には ML, NJ, ベイズ

日本列島、朝鮮半島のそれぞれから採取されたサンプルは、事後確率を示した)。

いずれも単系統性が強く支持された（図）。日本列島と朝鮮半島産の系統群間における分岐年代を推定した結果、両系統の分岐はおよそ 860 万年前と推定された。日本列島が大陸から離− 91 −

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− 92 −

2A02

日本国内河川の流量・攪乱レジームと底生動物の反応*三宅森洋，吉村研人，渡辺裕也（愛媛大・院理工研）

照貴（東京大・総合文化研），赤坂卓美（帯広畜産大）3．結果

1．はじめに出水などの流量変動は河川生態系における最も重PCA の結果，流量レジーム特性を表す 6 つの主成

要な物理的攪乱である．出水は生物を直接的に除去分が得られた．PC1 は主に流量変動の規模を表してするとともに，生息場所環境を改変するため，河川

いたが，その他の軸は出水・低水の継続時間，出水

生物群集に強い影響を及ぼす．このため，長期的なの頻度，流量変化率等，様々な流量レジーム特性と流量変動の状況を表す流量レジームは，河川生物の関係していた．

生物多様性の支配的な決定要因であると考えられPC 軸を応答変数とする GLM のベストモデルには，ている．しかしながら，流量・攪乱レジームが河川

流域の気候特性に関する変数が多く取り入れられ性底生動物に及ぼす影響を対象とした研究は少なた．一方，ベストモデルには人間活動要因である土い．国内河川においては流量レジームの解析もほと

地利用割合（水田および都市域）およびダム集水域んど行われておらず，河川管理など応用的な観点か

面積割合が取り入れられた．単回帰分析の結果かららも流量レジームを対象とした研究が求められては，土地利用割合が高いほど流量変動が激しく，ダいる．

ム集水域面積割合が高いほど流量変動が穏やかに

本研究は，既存の流量データおよび底生動物デー
タを利用した解析を実施し，1）水文学的指標を用なる傾向が見られた．
河川性底生動物の分類群数を応答変数とする

いて国内河川の流量レジームを特徴づけること，2）

GLM のベストモデルには，4 つの PC 軸が取り入れ

流量レジームを決定する自然・人間活動要因を明らられた．回帰分析の結果，激しい流量レジームを有かにすること，そして，3）流量レジームが河川性する河川で分類群数が少なかった．一方，流量レジ

底生動物の種多様性に及ぼす影響を解明することームが穏やかな地点でも分類群数が低下する場合を目的とした．

も見られた．

2．材料と方法

4．考察

日本全国 418 地点の流量観測所における過去 20 年

北米などの河川と比較して，国内河川の流量レジ間の日平均流量データを用いて 122 種類の水文指標

ームは，出水の継続時間や頻度，流量変化率によっを算出した．これらを用いて主成分分析（PCA）をて特徴づけられることが分かった．これは日本の急行い，国内河川の流量レジームを特徴づける要素を峻な地形や降水量の多さに起因するものと考えら明らかにした．

れた．

流量レジームを決定する要因を明らかにするため

国内河川の流量レジームは，土地利用による流域に，主成分軸（PC 軸）を応答変数，流域特性を説の不浸透域の増大と，ダムによる流量制御により人明変数とする一般化線形モデル（GLM）を作成した．

為的に改変されていると解釈された．底生動物の分最適モデルに取り込まれた説明変数については，応類群数については，地史的影響が見られたものの，答変数との関係を単回帰分析により検討した．

流量変動が激しい河川で攪乱耐性が低い分類群の日本全国 285 地点の底生動物データから，各調査

喪失が起こっている可能性も示唆された．

地点における分類群数を算出した．この分類群数を

これら人間活動－流量レジーム－底生動物の関係

応答変数，PC 軸とそれらの 2 次項を説明変数とす

は出水の継続時間によりリンクされていたため，生る GLM を作成した．最適モデルに取り込まれた説

態系保全を考慮した国内河川の管理においては，出明変数については，応答変数との関係を回帰分析に

水の継続時間に注目することが重要であると考えより検討した．

られた．

− 93 −

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ÉÇÈÍ@ÏZ\ĀøüYVğĳĜû/öè^ċôòà½9ğĳĜýNational Center for Biotechnology
Information(NCBI)Taxonomy databaseċ vìòàÓØÕ
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3%!

(a)種内!

3%(b) 属内種間!

(c) 科内属間!

図1. トビケラ目の配列一致率分布(d) 科間− 97 −!

(a)種内!

(b) 属内種間

図2. カゲロウ目の配列一致率分布

2A07

京都大学総合博物館（京都市左京区）に収蔵されている
膨大な未整理の陸水生物標本（大正～戦前）について
長縄秀俊（京都大院・理）・標本びん・管びんに封入された小・中型動植物

１．はじめに
日露戦争を終結させたポーツマス条約に基づき，の標本（少なくとも 9,000 点，保存状態は様々）

当時のロシアから中国大陸の一部地域を租借する・管びんに封入された湖沼プランクトンの標本こととなった日本政府は，関東州および満州国と（大量にあるが，形態観察・同定には不向き）名付けた植民地政策の一環として，治水・農耕・・プレパラート標本（内容の詳細は未調査）

飲料水確保のための陸水インフラ整備を迫られて・国内外の湖底泥サンプル（少なくとも 500 点）

いた。こうして，淡水生物学的な調査が京都帝大・動植物の乾燥標本（昆虫類・貝類・魚類ほか）

理学部動物学教室の川村多實二に委嘱され，これ・中国大陸産の岩石・鉱物類（若干点）に当時の大津臨湖実験所の宮地傳三郎，今西錦司

・ガラス乾板（上野益三のネガ 40 枚ほど）らが加わり，調査は北朝鮮から内蒙古に至るまで

・琉球列島生物調査隊（東京帝大の岡田彌一郎・

展開された。数多くの貴重な採集品が日本国内へ

鹿野忠雄，東京文理科大の木場一夫ほかが沖縄もたらされたことは，各種報告書などからうかが本島・伊平屋島・久米島の調査を実施，1935 年）

われるが，その大部分が戦禍に遭い焼失もしくはから上野益三あてに同定を依頼された標本（約破壊されたと考えられてきた。このほど演者は，30 点，国立民族学博物館に関連資料あり）

当該史料と思われる手つかずの標本・資料などが・川村多實二・宮地傳三郎プランクトン採集記録

京都大学総合博物館の標本庫の奥に大量に眠ってノート（堀江正治より寄贈，資料室に保管）いることを発見したので，ここに報告する。
４．考察
川村による報告書（1940 年）の緒言には「本邦の２．材料と方法
京都大学総合博物館（本川雅治・教授，中山直英・

陸水生物学者に新たなる希望を与え，更に一段の研究員）にて標本・資料閲覧の便宜を図っていた躍進を促す（現代漢字・仮名遣いに改めた）」とだいた。ラベルに残された今西錦司の筆跡は岐阜あるように，これらの標本類は第二次世界大戦が大学図書館の今西文庫により照合確認した。

激化する以前の日本陸水学に，ひとつの忘れ去られた歴史が存在したことを物語る。かつて大津市の観音寺町に存在した大津臨湖実験所にて戦禍

３．結果
生物標本は上野益三のもとに集積されていたとを免れた標本類は，植民地時代を反映する「負の思われ，そのほかに大津臨湖実験所における定点遺産」としてタブー視されたのであろうか，上野

観測のサンプル，京大関係の多くの研究者が日本

益三の京大定年退官の際（1963 年）に新聞紙にて

各地の湖沼や，旧満州・内蒙古・関東州・朝鮮・

封印され，その後は実に半世紀以上にわたり日の台湾・樺太・千島などの湖沼を調査した際の採集

目を見ることはなかった。学術遺産としての適正品が含まれる。さらには，一部に琉球列島の生物な管理と活用のありかたをご教示願いたい。

調査の成果とみられるものがあった。その内訳は【連絡先】〒649-2211 和歌山県西牟婁郡白浜町 459

以下の通りである（大正初期～，判明分のみ）。

京大瀬戸臨海実験所，naganawa@doctor.interq.or.jp− 98 −

1B01

対馬上島･下島･隠岐島後･大佐渡山地の渓流水質分布と酸性雨影響○海老瀬 潜一(元･摂南大･理工)，永淵 修(前･滋賀県大･環境)，川村 裕紀(キョーワ(株))１．

２． 対馬･隠岐島後･大佐渡山地の特徴

はじめに

東シナ海･日本海の偏西風帯の離島は，中国大陸に対馬下島(図－1)は南北に長い矩形状で，中央部の近く，酸性物質負荷の渓流水質への影響が推測され矢立山地から四方の海岸へ流下する渓流群がある。

る。東シナ海･日本海の境界で朝鮮半島に近くて日本

上島(図－２)は中央部に 400m 級山地を有し，南北に列島から距離がある対馬は，地理的に重要である。

長い形状で，東西と南側に渓流群がある。下島渓流

2

上島･下島併せて 696km の面積で，南北に長い島中群は 3 月 4 日に北西端から，上島は 3 月 5 日に南東央部に 600m 級の低山ながら山地があり，東西両側

端から時計回りに調査した。約 2 週間の晴天続きで，等への渓流群が多数存在する。鳥取県沖の隠岐島後下流側では伏流する断流する渇水状況にあった。火2(242km )は円形島で，島中央に 600ｍ弱の低山の山地

山成因の島ではないが，両隣の渓流の 3 倍以上の渓があり，円周状海岸へ放射状流下渓流群がる。新潟流が多くあり，統計計算から除外した。上島を 4 方

2

市沖の佐渡島(855km )西側の大佐渡山地には，南北位に，下島を 3 方位に分けて表－１と表－２に示す。

に近い 1,000m 超の脊梁山地があり，東西に流下する

表－１

対馬下島の渓流水質の方位分布

表-２

対馬上島の渓流水質の方位分布

渓流群がある。この離島の渓流水質を個々に同一水文条件下の 1 日調査で方位分布特性を明らかにした。

図－１

下島

３．まとめ
対馬は湾形部が内陸に深く入組むリアス式海岸で，
中央部山地が低くて西側渓流流域が中央部を占め，東側渓流の河川長が短くて急勾配のため，SO42-や Cl濃度が東側で低い傾向となった。両濃度は南側や北側でも高くて西側で最も高くならず，海塩や酸性物
質負荷の顕著な分布特性は認められなかった。対馬
図－２

上島

上島の SO42-は佐渡や隠岐と同濃度レベルであった。

− 99 −

1B02

モンゴル－ロシアにわたる長大水系の物質循環
フブスグル－ウスチイリムスク水系の生物地球化学的特徴*

細田耕，村田貴拓，望月陽人（京大院・人環），
三村徹郎（神大院・理），渡辺泰徳（立正大・地球環境），
佐藤泰哲（山形大・理），Valentin V. Drucker（ロシア・陸水研），
Vladimir A. Fialkov（ロシア・バイカル博），杉山雅人（京大院・人環）

２．材料と方法
同水系の調査は 4 年にわたって行った（表 1）。
現地では水温、pH、透明度、電気伝導度などを測定した。採集した水を孔径 0.45 μm のポリフッ化ビ
ニリデンフィルターを用いてろ過した。これらを研究室に持ち帰り、測定を行った。測定項目及び方法
は、次の通りである。
Na・K：炎光分析法
Ca・Mg：誘導結合プラズマ発光分析法
Cl・SO4：イオンクロマトグラフィー
アルカリニティー：滴定法
Si：モリブデンブルー法

表 1 調査期間
フブスグル湖
エギン川-セレンガ川（モンゴル）
セレンガ川（ロシア） バイカル湖
アンガラ川（中流）-ブラーツク湖
アンガラ川（下流）-ウスチイリムスク湖

調査年・月
2009・8
2010・7
2010・8
2011・8
2012・8

採水地点
H1-17
US1-13LS1-14 DP
MA1-10LA1-10３．結果
図 2 に Ca、Na 及び Si の結果を示す。
フブスグル湖では、いずれの成分もほとんど変動がなかった。

2000

1200

250
Ca

エギン川セレンガ川（モンゴル）
フブスグル湖

800

Na

200

Si

アンガラ川
（下流）
セレンガ川（ロシア）
ウスチイリ
バイカル湖
ムスク湖
アンガラ川（中流）
ブラーツク湖

150

100

0

0

図 2

LA2
LA4
LA6
LA8
LA10

50

H9
H11
H3
H6
H15
H13
US1
US3
US5
US7t
US9
US11
LS1
LS3
LS5t
LS7t
LS9t
LS11
LS13
DP
MA1
MA3
MA5
MA7
MA9t

400

Si/ μM

1600

Ca, Na/ μM

１．はじめにフブスグル－ウスチイリムスク水系は、モンゴル－ロシアをまたぐ 2300 km におよぶ長大な水系である（図 1）。その流域の環境条件は，地理・水理構
造・地質帯・気候など様々な点から，地域によって大きな変化を示す。そのため、本水系においては、
流域の環境変化にともなう様々な物質循環の変化が観測されると期待される。しかしながら、これまで
この水系全域を網羅した包括的な調査は行われておらず、水域の生物地
球化学的特徴に関する報告はなされていない。本研究の目的は、溶存化
学組成から、これらの水系を流下す
る間の化学動態を議論し、水域の特徴を明らかにすることである。
図 1 調査水系

Ca、Na 及び Si の変動

エギン川（US1～US6）流下にともない Ca は増加傾向を示した。ついでセレンガ川に流入した後（US8）、Na が増加した。Si についてはセレンガ川に合流するまで増加し、その後減少した。
ロシア国内のセレンガ川では、Ca、Na ともに支流の影響を受けて濃度減少していた。
アンガラ川（中流）－ブラーツク湖では、MA1から MA10 へ流下する間、Ca、Na は増減を繰り返しながら徐々に濃度増加したが、Si は MA4 において、急激に濃度減少した。
アンガラ川（下流）－ウスチイリムスク湖では、
LA3t から高濃度の Ca、Na が流入しているが、両成分はほとんど変化が見られなかった。Si は、
MA4 と同様に、LA4 において、急激な濃度減少が
見られた。
４．考察
フブスグル湖は集水域に石灰岩地帯をもつため（Goulden et. al. 2006）、Ca が高濃度であった。エ
ギン川では Ca が濃度増加したが、これは流下にともない気圧や水温が変化し、炭酸カルシウムが溶解したためと考えられる。セレンガ川と合流すると、その影響を受けて Ca は減少し、Na が増加した。このように、フブスグル湖由来の Ca を多量に含んだ
水質は、石灰岩以外の地質帯からの河川水の影響を受けて、徐々に変化した。
MA4 及び LA4 の地点では、Si の急激な濃度減少が見られた。この地点では、他の栄養塩も同様の挙動を示しており、pH とクロロフィル a の増加が確認された。これは、流域の環境条件が河川から湖へと変化し、水の流れが緩やかとなったため、植物プ
ランクトンが増殖して、栄養塩を吸収したためと考
えられる。
参考文献
Goulden et. al.(2006),The Geological Hisory andGeography of Lake Hovsgol(Mongolia).

− 100 −

1B03

富栄養湖沼千葉県手賀沼の炭素収支*時枝隆之、伊波はるな、ⴱ西眞由子 1、小菅瞭吾、大塚北人、渡辺苑生（気大校、1:現彦根地方気象台）、中山典子（東大大気海洋研）

Cole ら（2007）や Tranvik ら（2009）は、湖沼

TOC として流入している。一方、流出についてみるに流入する炭素の質と湖沼系外へと移行する炭素のと、流入量に比べて DIC で 800（MgC）減少、TOC

形態から湖沼の炭素変換能力を評価し、湖沼を分類

で 400（MgC）増加しており、湖内での高い生物生しようとする ·active pipe concept· を提唱した。こ産性によって正味で有機物生産が起こっていること

れは、陸上の植生によって大気から吸収された炭素となる。このことは大気に二酸化炭素として炭素をが、生物の活動により様々な形に変換され、一部は放出しながらも、無機炭素を直接大気とやりとりの湖沼域に流入し、湖水中で再変換がおこなわれ、二できない有機炭素に変換することで、手賀沼は自ら酸化炭素として大気に放出されたり、粒子状有機炭

大気への二酸化炭素の放出量を抑制していると言え素として湖底堆積物に移行したり、あるいは河川等る。

を経由してやがて海洋にもたらされる、といった湖

さらに、湖底堆積物の予備的観測結果から、年間

沼域が、植物が吸収した二酸化炭素の再分配に果たでおよそ 400（Mg）の炭素が正味で堆積し、大気かす役割を評価するものである。

らの炭素を固定することで、大気二酸化炭素濃度の本研究は、流入する炭素の質と湖沼中で変質を受調整を行っている。

けた後に流出していく炭素の質に特に注目し、富栄

昨年度本会において報告した湖水中での有機炭素

養湖沼における炭素の収支を見ることで、富栄養湖生産速度（7600±1200 MgC/yr)と有機炭素分解速度

沼が大気二酸化炭素濃度に与える影響の評価を試み（4000±1300 MgC/yr）を考慮すると、この高い有る。

機炭素生産速度を支えるためには湖底堆積物内での方法

バクテリアによる有機炭素の活発な無機化とその後日本を代表する富栄養湖沼千葉県手賀沼で、無機の湖水への無機炭素の十分な溶出が必要となる。こ

態炭素関連パラメータ（溶存無機態炭素 DIC、二酸れについては現在、堆積物間隙水中の測定を進めて化炭素分圧 pCO2、pH）及び全有機態炭素 TOC のおり、大会において報告予定である。

観測結果について報告を行う。
結果と考察

CO2 18%

昨年度本会において無機態炭素の結果をもとにす
でに報告をおこなったとおり、手賀沼は豊富な栄養塩類を利用し高い生物生産性を有している。にもかかわらず、その表面水の pCO2 はどの時期の観測にDIC 78%

DIC 42%

TOC 22%

TOC 29%おいても、またどの観測地点においても大気に対しSediment storageて過飽和状態にあり、世界湖沼の平均の 2 倍の速度

11%で大気に二酸化炭素の形で炭素を放出している。すTranvik ら(2009)をもとに作成した

なわち、陸上植生が吸収した分のいくらかを帳消し

手賀沼における炭素収支にしている。その量は手賀沼全体から年間で 570±
60（MgC）と見積もった。

References:

河 川 か ら 流 入 す る 炭 素 は 年 間 で 2700 ± 200（MgC）で、そのうち 78%は DIC として、残りが・Cole et al., Ecostst., 10 (2007)
・Tranvik et al., Limnol. Oceanogr., 54 (2009)− 101 −

1B04

斐伊川放水路による宍道湖へ流入する栄養塩負荷の削減

管原庄吾（島根大・総合理工）・＊神谷
角敏明（島根保環研）
・田林宏（島根保環研，島根大・汽水域研究センター）・江雄（関東学院大・経済学部）・清家泰（島根大・総合理工）

計算した。

１．はじめに斐伊川放水路（図参照）は 2013 年 6 月に竣工し，３．結果及び考察

同年 9 月には初めての分流が行われた。2013 年 930 年間の総流量は 3.99×1010 m3 であった。年間

月 3～ 4 日に かけて ，秋雨 前線の 影響に より約

合計値の最大は 2011 年の 1.89×109 m3，次いで 1993

150mm の降水があった。この時斐伊川放水路は起年の 1.87×109 m3，2006 年の 1.78×109 m3 であった。

伏ゲートが操作され分流が行われた。上島流量がピ

最小値は 1994 年の 7.82×108 m3 であった。

ーク時には 1,250 m3 s-1 が観測され，本川に 700 m3

年間降水量と年間流量には良い正の相関関係が見

s-1 が流れ，放水路には 550 m3 s-1 が流れた。この時られた（R2 = 0.80）。30 年の合算としては 1.6 %がの分流比は 5:3.9 であった。

斐伊川放水路から流出した計算となった。平均的に洪水は多量の栄養塩負荷，特にリンを下流にもたは水量としてはここ 30 年ではあまり大きな削減はらす。下流に湖がある場合は流入負荷の問題は大きなかった。TN 年間負荷量の 30 年間の合計の放水路

い。宍道湖はこの 30 年間富栄養湖のままであり，による削減量は 2.8 %と計算された。TP 負荷量 30

リン負荷が十分に削減されていない影響が考えられ年間の合計の放水路による削減量は 11.6 %と計算る。栄養塩でも特にリンは流量の増加によって河川された。TN に対して TP の削減量が大きい結果と中の濃度も増加するので，通常流入する淡水量を栄なったが，これは洪水時に TP 濃度，特に懸濁態リ

養塩濃度の高くなる洪水時に人為的に分流することンが多くなるためである。放水路を稼働することにによって栄養塩負荷の削減が期待される。そこでよって宍道湖の TN:TP 比が変化する可能性が考え

我々は，過去 30 年間の斐伊川の流量データを用いられた。

て，斐伊川放水路があったと仮定して，分流により宍道湖へ流入する全窒素（TN）及び全リン（TP）
がどの程度削減されるのかを計算した。
２．方法
斐伊川放水路は斐伊川の宍道湖流入部から約14.4km 上流に位置し，計画高水流量 4,500 m3 s-1（上島観測所）のうち 2,000 m3 s-1 を神戸川へ分流する延長約 4.1 km の人工水路である。斐伊川流量
データは上島観測所のものを基に，欠測があったらその箇所は大津観測所のデータを用い，さらに欠測の場合は前後のデータの平均値を用いた。期間は1984 年 1 月 1 日 1:00 から 2013 年 12 月 31 日 24：
00 までの 30 年間，1 時間ごとのデータを用いた。
この流量データから斐伊川本川と放水路の流量を

1− 102 −

1B05
琵琶湖における正リン酸と SRP 定量値の乖離*丸尾雅啓, 宮下治希, 石丸真菜, 山本麻由佳（滋賀県立大・環境科学）
小畑元（東京大学大気海洋研究所）

試料注入量は 5 mL とした。

１．はじめにリンは一次生産の制限因子になることが多く、種々の形態のうちリン酸態が３．結果と考察最も利用されやすいと考えられている。

今回用いたシステムのリン酸定量限

リンの定量にはモリブデンブルー法

界は 1 nmol/L 以下であった。現時点で( 定 量 値 を SRP ： Soluble Reactive

は 0.2 nmol/L 程度のブランク値が認め

Phosphorus と呼ぶ)をよく用いるが、ヒられるので、低減について今後検討の素(V)や酸性条件下で加水分解されたリ必要がある。

ン酸化合物の影響により、過大評価にな

琵琶湖北湖における リン酸定量値

る可能性がある。今回はリン酸をこれらは、表水層では 0.8～8.8 nmol/L と非常の成分と分離するためにイオンクロマに低い値を示した。深度 50～60m を超トグラフィーを適用し、試料注入量を増えると採水時期に関わらずリン酸濃度

やすことによって極低濃度のリン酸定が急激に上昇し、最高で 470 nmol/L と量の可能性について検討した。またすでなった。SRP については通常の分光光に河川水では SRP 値とリン酸濃度が乖

度計と 50mm 光路長のセルを用いた結離していることが示されている(Maruo

果、70 nmol/L 以下の値は検出できなか

et al., 2016)が、リン欠乏とされる琵琶湖ったため、深水層のみ比較を行った。

水についても両者の値がどの程度異な

SRP に占めるリン酸の割合は深度ととるのか比較した。

もに上昇し、湖底付近では両者が近い値を示した。この傾向は春季から秋季

２．材料と方法へ向かうにつれより顕著であった。表

湖水は本学実習調査船「はっさか」に層から供給される種々のリン化合物がて 2015 年 4 ～ 11 月にかけて琵琶湖北深水層で分解を受け、リン酸へと変化

oo

湖最深部付近(35 22’N, 135 06’E, max.

しているものと考えられる。今後長光depth 90 m)で X-ニスキン採水器を用い路セル等を用いて表水層についても比て採取した。試水を船上濾過後冷蔵して較を行う予定である。

持帰りイオンクロマトグラフィーで分

参考文献 Maruo, Ishimaru, Obata et al析した(カラム Dionex AS-23A)。サプレ(2016) Limnology 17, 7-12.

ッションはエクスターナルモードとし、− 103 −

1B06
Web 公開不希望1B07
Web 公開不希望1B08

琵琶湖北湖第一湖盆における底泥酸素消費量の変動要因について＊奥居紳也 1)，岡本高弘 1)，桐山徳也 1)，早川和秀 1)，今井章雄 2)，小松一弘 2)，
高津文人 2)，佐藤貴之 2)，霜鳥孝一 2)1)滋賀県琵琶湖環境科学研究センター，2)国立研究開発法人国立環境研究所

１．はじめに琵琶湖北湖の水深 90 m のエリアにおいて底層 DO
が 2 mg/L を下回る貧酸素状態が 2000 年以降 4 回観測されている。底層 DO の低下について寄与が大きいとされる底泥酸素消費量(SOD)を測定した結果，
琵琶湖北湖第一湖盆における SODは季節変動がある
ことが分かってきた。今回，SOD の変動等について検討したので報告する。
２．方法
調査地点は，琵琶湖北
湖第一湖盆の今津沖中
央定点(C 点)および湖盆
中央(L点)である(Fig. 1)。
各地点において不撹乱
柱状採泥器(カラムサイ
ズ 500 mm ×110 mmφ)を用いて，カラム内の泥厚が 250 mmになるように，底泥を採取した。調査は，
C 点は 2013 年 5 月から
Fig. 1 採泥地点
2016 年 2月まで季節ごとに計 12 回，L 点は 2015 年 5 月から 2016 年 2 月まで
季節ごとに計 4 回それぞれ実施した。調査月は，春季を 5 月，夏季を 7 月または 8 月，秋季を 10 月，冬季を 2 月とした。
酸素消費実験は次の方法により実施した。カラム内の泥直上水を，水深 85 m の湖水を GF/B ろ紙でろ過しエアレーションにより DO を飽和させた水に置き換え，カラムをスターラー付ゴム栓で密栓した。
7℃の条件下で直上水を撹拌培養し，
定期的に直上水 DOを測定し，次式により SODを算出した。ここで，[DO]t
は t 日経過後の DO，V は直上水の体積，S は泥面積をそれぞれ示す。

底泥成分と SOD の関係を見るため底泥中に含まれる成分を分析した。底泥は表面から深度ごとに切り分け，試料の調製は底質調査方法に準じて行った。
分析項目は全炭素(TC)，全窒素(TN)，全リン(TP)，
鉄(Fe)，マンガン(Mn)の 5 項目とした。
３．結果と考察
Fig. 2 に 2013 年度から 2015 年度までの C 点における測定日数 t を 5 日間とした SOD を示す。C 点の
SOD は，本調査期間において夏季に小さくなる季節的変動がみられた。一方で，年間平均値は 0.25 (2013年度)，0.24 (2014 年度)，0.26 gO2/m2/day(2015 年度)であり同程度の値であった。L 点の SOD は，2015
年度においては，0.22 (春季)，0.24 (夏季)，0.29 (秋季)，0.26 gO2/m2/day(冬季)であり，年間平均値は 0.25

gO2/m2/day であった。春季に小さくなった以外は C
点と類似の変動がみられ，年間平均値も C 点と同程度の値であった。

Fig. 2 C 点における SOD の経年・季節変動(2013年度および 2014 年度夏季は n=2，それら以外はn=3。エラーバーは標準偏差を示す)

琵琶湖北湖第一湖盆における底層 DO は例年，4月から 9 月にかけて減少し，10 月から 12 月に最低となる。例年の SOD が 0.25 gO2/m2/day であるとす
ると，4 月から 8 月にかけての底層 DO の減少と SODから算出した底層 DO 値はおおむね一致する。9 月
以降は例年台風や季節風等の強風の影響を受ける度合いが大きく異なり，その時期の底層 DO 値の変動
は強風の寄与が大きいものと推察される。一方，2012
年度に見られた 8 月後半以降の底層 DO の急激な低下には，SOD が大きく寄与したのではないかと推測しており，今後も底層 DOの変動要因の解明には SODの測定が必要であると考えられる。
SOD の変動要因を調べるため，底泥中に含まれる成分を分析し SOD との相関を成分ごとに調べた。
SOD と Mn，全炭素の表層含有量の関係を Fig. 3 に示したが，有意な相関は得られなかった。他の成分についても同様であり，これは底泥成分に一定の季節変動がみられないことに起因するものと考えられる。このことから，SOD の変動要因として，底泥の表面構造や内部構造等についても今後検討する必要があるものと考えられる。

− 106 −

Fig. 3

SOD と底泥中成分の関係

1B09

琉球石灰岩地域地下水の水質組成と影響要因‐沖縄本島南部地域を例として‐
中野拓治（琉球大学）

１． はじめに沖縄本島南部地域（糸満市・八重瀬町）は，琉球石灰岩を表層地質とする段丘地形によって特徴づけられる畑地農業地帯（基幹作物：サトウキビ）であるが，国営沖縄本島南部
水利事業（1992～2005 年）の地下ダム築造（米須・慶座）等
によって水資源開発が進められ，1,352ha の畑地に地下水が灌漑用水として利用されている．地下ダム流域における水質管理を含めた今後の地下水の適正な利用に資する観点から，本研究では，米須地下ダム流域（以下，調査地域という）を対象として，琉球石灰岩地域地下水の水質組成と影響要因について考察したので，報告する．
２．研究方法
本研究では，30 地点（湧水：8 ヵ所，観測井（基盤岩に到達するまで全面的にストレーナーを配置）：22 ヵ所）の水質データを用いて検討を行った．観測井での採水深度は地下水
面から‐5m 程度とした．水質測定項目は，水温，pH，電気伝導度（EC），酸化還元電位（ORP），溶存酸素（DO），
陽イオン（Na+，K+，Mg2+，Ca2+），陰イオン（Cl-，NO3-‐
N，SO42-），重炭酸イオン（HCO3-）である．水質調査は，
2012 年 2 月から 2013 年 11 月までの間に概ね月 1 回の頻度で21 回実施した．統計解析には，エクセル統計 2010（（株）
社会情報サービスソフト製品グループ）を用いた．
３． 結果と考察
調査地域の地下水水温と pH は，それぞれ 20.6～28.4℃（平均値：24.4℃），6.3～8.2（平均値：7.2）であり，20℃以上であるとともに，弱酸性‐中性‐弱アルカリ性を示している．DO
は，0.5～9.1 mgL‐1（平均値：3.9 mgL‐1）と還元的状態から酸化状態であり，EC は，0.47～2.95mScm‐1（平均値：0.90mScm‐1）を示している．一方，陽イオン（Na+，K+，Mg2+，Ca2+）
は，いずれも広い範囲に分布しており，その平均濃度は Ca2+，
Na+，Mg2+，K+の順に大きくなっている．また，陰イオンと重炭酸イオン（Cl‐，NO3‐‐N，SO42‐，HCO3‐）の平均濃度は，
HCO3‐，SO42‐，Cl‐，NO3‐‐N の順に大きい値を示している．
ヘキサダイヤグラムを通じで調査地域地下水の水質特性を検討したところ，18 地点のうち海岸近傍の米堤上 32 と米堤上40 の 2 地点を除いて最も含有割合の大きな陽イオンが Ca2+，
陰イオンは HCO3‐であり，炭酸水素カルシウム（Ca‐HCO3）型の特徴を有している．米堤上 32 と米堤上 40 では，Na+がそ
れぞれ 118.9 mgL‐1，234.7mgL‐1，Cl‐もそれぞれ 169.2mgL‐1，
357.4mgL‐1 と 100mgL‐1 を超過するような高い値を示しており，塩化ナトリウム（Na‐Cl）型に分類される．
調査地点の地下水水質について，クラスター分析（ウオード法）で得られたデンドログラムによる類型化を試みたとこ

ろ，グループ 1 に属する湧水・観測孔の近傍には，これまでの調査研究によって琉球石灰岩の帯水層に内陸部から海岸に向かう洞くつの存在が確認されており，洞くつを通過する地下水流動がグループ 1 の地下水水質形成に影響を及ぼしていることが示唆された．グループ 2 は地下ダム貯留域左岸から中央部の観測孔と止水壁左岸下流の湧水である．グループ 3は地下ダム流域東側に位置する観測孔と貯留域右岸の観測孔である．グループ 2 に属する観測孔・湧水が分布している地
下ダム貯留域左岸では，2013 年の 7 月から 10 月までの少降雨時においても，グループ 3 の属する観測孔・湧水が存在する
貯留域右岸に比べて顕著な地下水位低下は生じていない．地下ダム貯留域左岸では流域上流から地下水が比較的速やかに供給・到達される一方で，貯留域右岸においては地下ダム上流域からの地下水量の供給が少ないことが示唆される．地下
ダム貯留域への地下水の供給・到達状況がグループ 2 とグループ 3 の地下水水質形成に影響を与えているものと推察される．一方，米堤 32 と米堤 40 の観測孔はグループ 4 に分類されており，塩化ナトリウム（Na‐Cl）型の水質組成であり，地下ダム右岸直上部の一部は塩水残留域になっているものと考えられる．
調査地域には，多くの断層や鍾乳洞等に関連する琉球石灰岩の溶解亀裂部が存在しており，地下水水質の特徴が一致している地点は流動場が接続していることから，琉球石灰岩分
布地域帯水層の不均一地盤に起因する水理地質構造が地下水
水質形成特性に反映されているものと考えられる．Na+，Cl-，
K+，Mg2+，及び SO42-は，内陸部から海岸部に向かって高くなる一方で地下ダム貯留域に入ると低下しており，貯留域で混合・希釈作用が生じているものと考えられる．Ca2+，HCO3-は，地下水流動に伴う石灰岩溶解が影響して上流から下流に濃度を上昇させた後，地下ダム貯留域と堤体上流部では混合・希釈作用で値が低下したものと推察される．その一方，NO3-‐N
は，内陸部から海岸部に向かって高くなるとともに，断層近傍や地下ダム堤体上流部のように滞留場では低い値を示している．上流から下流に向けた窒素負荷源とともに地下水流動場に伴う流入・混合作用と希釈・脱窒作用が NO3-‐N の空間分布に関与しているといえる．調査地域の地下水は，海塩と石灰岩溶解の自然現象や農地排水・生活排水等の社会経済活動とともに，地下ダム建設に伴う貯留域場条件等によって水質形成が図られていることが示唆された．
４． まとめ琉球石灰岩分布帯水層の水質形成機構に関する検討結果
が, 適切な地下水利用に活用されることが期待される．

− 107 −

1B10

沖縄の 水環境と環境保全
宮城 俊 彦 (元沖 縄 県 衛生 環 境 研究 所 )1． は じ め にの機構は, 侵食等の過程として説明され, 更

本発表では, 主として行政側の種々の環境に 侵 食 は主 と し て , 降 雨 等 の 4 つ の要 因 に よ

調 査 から 見 え て く る , 沖 縄 の 水 環 境 (陸 域 の みっ て 起 こ る (沖 縄 県 赤 土 等 流 出 防 止 対 策 基 本 計

な ら ず , 隣 接 す る 海域 を 含 む )と 環 境 保 全 に つ
い て 報告 す る 。 な お, 特 に 断 り の な い場 合 は ,画)。 こ れ ら の 要 因 に は 沖 縄 特有 の も の が あり, 従って赤土等の流出問題は沖縄特有のも沖縄 県 の 環境 白 書 (平成 27 年 3 月 , 以 下 , 白 書のと な る (鹿児 島 県 の一 部 地 域に も 存在 )。沖 縄と表 示 )に 基づ い て デー タ 等 を作 成 して いる 。

県 は, 平 成 6 年に 「 沖 縄 県 赤 土 等 流出 防 止 条

２．現状

例 」を制 定 し , 赤 土 等 流出 防 止 対策 に 取 り組 ん
だ 結 果, 一 定 の 効 果 が見 ら れ て い る 。 平 成 23

2.1

年 度は 沖 縄 全 体で 29.8 万 トン の 流 出 (推 定 )が公 共 用水 域 の 状況

平 成 25 年度 の 生 活環 境 項 目 の 達 成率 は , 河

あ り , 約 85%が 農地 か ら であ っ た。赤 土 等の 流

川 (BOD)は 97％, 海域(COD)は 92％ で 、 過 去
10 年間 の 推移 は 図 1 の と お りで あ る 。

出量 の 推 移 (平 成 5, 13, 23 年 度 )は 図 2 のと お
りで あ る 。

河川 に つ いて , 近 年は 90%以 上 の 達成 率 となっ て い るが , 演 者が 研 究 所勤 務 と なっ た昭

３ ． 今 後 の課 題

和 57 年 当 時は 多 く の河 川 で 水質 が 悪化 して お

3.1

水 質 保全 上 の 課題

り , 環 境 基準 を 大 幅に 超 え る状 況 で あっ た。

畜舎排水の垂れ流しや食品製造業からの未那覇 市 内 の都 市 河 川の 同 一 4 地 点 に つい て ,昭 和 57 年 度と 平 成 25 年 度 の 水 質 を 比較 した処理汚水の排出等の事例について, 法令等の適用外の小規模な事業所が多く, 行政機関はのが 表 1 で、 水 質 が大 幅 に 改善 さ れ て い るこ

指導 等 に 苦慮 し て いる 。今 後 は 関係 行 政 機関 がとが わ か る。

連携をより強化して指導を行い, 水環境の保全・ 向 上 を図 る 必 要が あ る 。
3.2

赤 土 等流 出 防 止対 策 の 課題

沖縄県は, 海域を良好な状態に再生し, 次世代に引き継ぐために赤土等流出防止対策基
本計 画 を 平 成 25 年 に 策定 し た 。 基 本 計 画 では ,対象 海 域 及び そ れ に接 続 す る流 域 に 対し て「 環2.2

赤 土 等の 流 出

境保 全 目 標 」と「 流 出削 減 目 標量 」を 設 定し て

沖縄の水環境に係る議論をする際に特に注

お り , 平 成 33 年 度ま で に流 出 量 を 約 3 万 3 千

意したいのが, 赤土等の土壌の流出問題であトン 削 減 する こ と を目 標 と して い る 。目 標達 成

る 。 昭 和 47 年の 日 本 復帰 後 , 大規 模 な 公共 工に向けては, 県の関係部局や市町村等, 地域事等により, 赤土等の土壌の大量の流出が海住民 と と もに 行 動 計画 を 策 定し , 総 合的・効 果

域環 境 に 大き く 悪 影響 を 与 えた 。赤 土 等 の流 出的な 施 策 を推 進 す る必 要 が ある 。

− 108 −

1B11
Web 公開不希望1B12

猪苗代湖における水生植物の分布状況の把握と北部水域の水質特性＊大沼沙織, 佐藤貴之, 倉元隆之, 谷口圭輔, 吉田安伸 （福島県環境創造センター）

１．はじめに猪苗代湖では、近年、ヒシを含む水生植物の分布域の拡大や例年 10 月頃に湖岸に漂着する枯死体がN

および栄養塩の回帰による水質の悪化など生態系の調査は、1980 年、1981 年、2009 年および 2010

20 m

調査範囲

問題となっており、枯死体による底質の泥化の進行への影響が懸念されている。猪苗代湖内の水生植物

湖岸線

小 長
黒 瀬
川 川

高
橋
川

湖心
小黒川河口沖

20 m

調査測線
の例

調査測線
猪苗代湖

年に実施されているが 1), 2)、その後詳細な分布状況の調査は行われていない。そこで本研究では、2015

5 km

年の猪苗代湖における水生植物の分布状況を調査

図 1 調査地域した。また、水生植物が繁茂している北岸部と湖心

コドラートによる調査（湖岸から約 0.4 km まで）

魚群探知機による調査（水深約 3m となる湖岸から約 0.4～1.8 km の範囲）

図 2 分布調査の模式図の湖水の水質を比較した。
２．試料および方法
図 1 に示す猪苗代湖北岸部の調査範囲において、2015 年 9 月に水生植物の分布状況調査を実施した。
図 2 の模式図のように湖心から湖岸に向けて調査測線を 18 本引き、調査測線上に 2 m 四方のコドラー
トを 20 m 間隔で湖岸から約 0.4 km の範囲まで計284 個設置した。各コドラートで出現した植物の種
名、種ごとの植被率（%）
、コドラート全体の植被率（%）
、水深および底質の状況を調べた。さらに、調査測線上の最も湖心寄りのコドラートから水深約 3

図 3 浮葉植物（ヒシ類およびアサザ）の分布図

m となる湖岸から約 0.4～1.8 km までの範囲では魚

アサザは 5.7 %であった。2009 年 8 月の調査 2)では、群探知機により水中の沈水植物の分布状況を調査

浮葉植物の分布面積が 0.135 km2 で、うちヒシ類はした。浮葉植物の分布域はドローンを使用した空撮

23.2 %、アサザが 76.8 %であると報告されており、により調べた。また、2010 年から 2015 年に湖心と北岸部の小黒川河口沖で表層水を採取して、TOC 濃度（TOC-V、島津製作所）、全りんおよび2009 年と比べて 2015 年の分布状況調査ではヒシ類

全窒素濃度（吸光光度法）を測定した。

可能性が示唆されたが、その原因については、今後、

３．結果および考察

さらなる検討が必要だと考えられる。

TOC 濃度、全りん濃度および全窒素濃度は小黒川の分布域が拡大していた。猪苗代湖北岸部での浮葉植物の優占種がアサザからヒシ類へ変化している

参考文献

河口沖が湖心よりも高い濃度を示した。北岸部は栄1) 黒沢高秀ら（2011）：1980 および 1981 年から 2009 および養塩の濃度が高い高橋川や小黒川の影響を強く受2010 年の猪苗代湖北岸部水生植物群落の変化.福島大学地域創けていると考えられた。

造. 22, pp.47-57

図 3 より推定した浮葉植物の分布面積は、0.137
km2 で、うちヒシ類（ヒシおよびオニビシ）は 94.3 %、2)黒沢高秀ら（2012）：猪苗代湖北岸の水生植物相・植生と水環境保全事業への提言. 福島大学地域創造. 24, pp.97-113− 110 −

1B13

湿原水における水系腐植物質の反応特性の解析＊成岡知佳，千賀有希子（東邦大・理）得られた成分の蛍光強度は，10 μg/L 硫酸キニーネ溶

１． はじめに水系腐植物質（AHS）は植物遺骸由来の難分解性液を用いて相対的に規格化した。

有 機 物の 総称 であ り， 水域 に おけ る溶 存有 機物（DOM）の多くを占め，炭素動態を支配する重要な

３．結果
DOC 濃度は-Bac 系と-SS 系では実験期間を通し物質である。
湿原は多様な湿原植物由来の AHS を多く蓄積し，て減少した。また，Intact 系では 2 日目から 4 日目

他の水域へ AHS を供給する場である。AHS は水域にかけて減少した。一方，Dark 系では変化が見らを移動するとき，太陽光（光過程）とバクテリア（生れなかった。
2012 年 5 月から測定してきた赤沼水の EEM デー

物過程）によって分解されると考えられる。一般に，AHS は高分子で複雑な構造をもつため微生物にはタと本実験により得られた EEM データの利用されにくく，光過程の後に生物過程が促進する

PARAFAC 解析（n=73）により，2 つの AHS 様物と認識されている。さらに，近年の研究で生物過程

質: AHS-1（Ex/Em = <252, 306/416 nm），AHS-2

により，AHS が再合成されることが明らかになった。

（Ex/Em = <252, 348/476 nm）が分離された

しかしながら，現場において光過程と生物過程が（Stedmon and Markager 2005）。AHS-1, 2 の蛍光強AHS の分解や再合成などの動態にどの程度寄与す

度は，-Bac, -SS, Intact 系において実験期間を通してるかは明らかになっていない。

減少した。また，これらの系における蛍光強度に

本研究では，AHS 動態に対する光過程と生物過程有意な差はみられなかった。一方，Dark 系では，の寄与を明らかにするために，釧路湿原内に位置す

AHS-1 の蛍光強度が実験期間を通して，AHS-2 は 2る腐植栄養湖赤沼の湖水を用い，微生物をサイズご日目から 4 日目にかけてわずかに増加した。

とに取り除いた系を調製した後，湖岸に静置し，時間を追って AHS の量と質を測定した。

４．考察-Bac, -SS, Intact 系で AHS-1, 2 の蛍光強度は実験期

２．材料と方法

間を通して減少したことから，これらの成分は光分

赤沼表層水を用いて 4 つの系を調製し，石英ビンに解されたと考えられた。また，-Bac 系と-SS 系にお入れた:孔径 0.22 μm のフィルターでほぼ全ての生物

ける AHS-1, 2 の蛍光強度の変化に有意な差はみらを取り除いた系（-Bac），有効保持粒子径 0.7 μm のガラれなかった。-SS 系は主にバクテリアが存在する系

ス繊維ろ紙で生物を取り除いた系（-SS），無ろ過の系である。したがって，光条件下でバクテリアは AHS（Intact），無ろ過で暗条件の系（Dark）（-Bac, -SS, Intact

分解にほとんど寄与しないと考えられた。また，

系は太陽光露光）。これらの石英ビンを 2016 年 8 月 10

Intact 系と Dark 系では実験期間を通して藻類の増殖～14 日の 4 日間，赤沼湖岸に赤沼の表層水と同じ水が見られず，藻類は枯死・分解したと考えられた。

温となるように設置した。0, 2, 4 日目に試料を回収し，溶Dark 系では AHS-1, 2 の蛍光強度の増加が見られた

存有機炭素（DOC）濃度および AHS の量と質を測定しが，Intact 系では減少したことから，藻類分解由来のた。DOC 濃度の測定には全有機炭素測定装置を用いAHS 成分は太陽光下で素早く分解されると推察さた 。 AHS の 量 の 測 定 は 樹 脂 吸 着 ― 炭 素 量 測 定 法れた。しかしながら，Dark 系で DOC 濃度の増加が（Tsuda et al. 2012）を改変した方法で行い，質の測定に見られなかったことから，バクテリアは AHS 以外

は三次元励起蛍光スペクトル（EEM）―PARAFAC 法をの DOM 成分を優先的に利用すると考えられた。

用いた。EEM の測定条件は，励起波長（Ex）/蛍光波長

光過程および生物過程による AHS の再合成，樹（Em）= 220～600/210～620 nm，バンド幅 3 nm，積分時

脂吸着―炭素量測定法による AHS の量の測定につ間 0.5 秒とした。PARAFAC によって成分の分離を行い，いては現在検討中である。

− 111 −

1B14

フミン物質分別定量法および光学的手法を用いた溶存有機物の特性評価 〜タイ王国トラート川における事例〜*

木田 森丸（神戸大院・農）,Poungparn Sasitorn（Chulalongkorn 大）

大塚 俊之（岐阜大・流域圏）, 藤嶽 暢英（神戸大院・農）1． はじめにに戻した後に紫外可視吸光スペクトルと三次元励起

水環境中の溶存有機物（DOM）の分析には紫外可視蛍光スペクトルを超純水をブランクとして測定し、吸光および三次元励起蛍光といった光学的手法が汎光学的指標として SUVA254 および FI、BIX を算出し用されている。これらの手法は簡便・迅速に DOM のた。HS 濃度は DAX-8 樹脂を用いたバッチ法により、化学構造特性を探ることができ、特に広域モニタリ

DOC 濃度と非 HS 濃度の差し引きにより求めた。まング研究や水処理場での水質モニタリングには欠かた、サンプルを 0.1M 硝酸濃度に調整し、溶存鉄濃度せない手法である。データの解析には Specific UV

を ICP-AES を用いて絶対検量線法で測定した。溶存

Absorbance

鉄濃度は SUVA254 値の補正に用いた。

(SUVA254),

Fluorescence

Index

(FI),

Freshness Index (BIX; Recent autochthonous contribution

3． 結果および考察

index とも言う) といった光学的指標がよく用いら

SUVA254 は既往研究の最大報告値と比較して倍程度れる。これら指標は DOM の芳香族性や起源の情報の値を示すサンプルが複数確認された。溶存鉄によを与えるものとして提案され広く使用されており、り吸光度を過大評価した結果と判断し、鉄濃度によ

結果の解釈にはしばしば陸域由来のフミン物質（HS）

る吸光度の補正をおこなったところ、SUVA254 値はの DOM への寄与の程度が挙げられる。しかしなが妥当な範囲に下方修正された。SUVA254 は表層水にら、実際にこれら指標と HS の濃度もしくは DOM に対して用いられる場合は鉄濃度による補正はおこな占める割合とを比較した報告はない。本研究ではそわれずに数値が報告されているが、補正が必要な場

れらの直接比較をおこなうことで、光学的指標の解合があることが示された。乾季と雨季の結果を比較

釈の妥当性を検証した。

したところ、HS 割合および SUVA254 は雨季に上昇

2． 材料と方法

し、BIX は雨季に低下した。SUVA254 は HS 割合と比調査地はタイ王国トラート川流域とした。明瞭な乾較的高い正の相関を示したが、回帰直線の傾きは季季（11 月～4 月）と雨季（5 月～10 月）があり、雨節により変化した。FI は変化の幅が少なく、サンプ

季の降水量は年間降水量の 9 割に相当する。サンプ

リング場所に応じた明確な変化は確認されなかった。

リングは乾季（2016 年 1 月）と雨季（同 7 月）におFI は HS の主成分であるフルボ酸の起源を表す指標

こなった。複数の支流が合流しながらひとつの河口として、精製したフルボ酸を用いて確立された指標に収束しており、サンプリングは複数の源流から河であり、DOM の構成成分の変化を捉えるには感度

口に向けておこなった。河口近くは潮の干満の影響が十分ではないことが示唆された。概して、本研究を受ける。乾季は満潮、雨季は干潮時に採取し、乾で選択した光学的指標は HS 濃度や割合の変化を完

季の河口付近のサンプルは海水との混合が確認され全に説明することはなく、それらの結果を HS と関た。

連付けて解釈することは注意が必要である。最後に、サンプルは水温および pH、電気伝導率をポータブ

HS 濃度と溶存鉄濃度は支流ごとに明瞭かつ異なる

ル測定器（HORIBA LAQUA シリーズ）を用いて現関係性を示した。また、回帰直線の Y 切片が負であ場で測定し、サンプリング当日にろ過（ADVANTECったことから、全ての鉄は HS 複合体として存在しGF-75; 0.3 µm）した後、日本に保冷移送した。常温ていることが示唆された。

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1B15
Web 公開不希望

1B16

湖沼堆積物における酸化マグネシウムを用いたリンの溶出制御*野村早織（信州大・理），朴虎東（信州大・理）1.

MgO を添加しないものを用意した．それぞれ 14 日

はじめに間，2 日毎に溶存酸素 (DO) および pH の測定しそ富栄養化によるアオコの発生の原因の一つとしの後 10ｍL 採水した．採水したサンプルはイオンクて溶存無機態のリンが挙げられている．湖水中のリ

ロ マ ト グ ラ フ ィ ー を 用 い て NH4+-N ， NO2--N ，ンが増加する要因として外部からのリンの流入だ

NO3--N，PO43--P および Mg2+の濃度を定量した．

けではなく，底質中に存在するリンの溶出の寄与度も注目されており，底質中のリンの制御が求められ

結果と考察

3.

ている．酸化マグネシウム (MgO) は下水処理においてリンの除去に用いられており，さらに，Mg は≪実験①≫

水環境中に多量に存在しているため生態系への影

MgO（合計 13.5g）を添加すると，20 日間でリン響が比較的少ない水質改善材料と考えられている．

は 7 mg L-1 から 0.6 mg L-1 まで減少し，91％のリンが本研究の目的は，湖沼堆積物において MgO を用

水中から除去された．MgO 添加後，堆積物表面は白

いたリンの溶出制御への影響を明らかにすること

い沈殿物で覆われていた．沈殿物の元素分析を行うである．

と，沈殿物全体にマグネシウム（Mg），酸素（O）
およびリン（P）の存在が確認された．MgO がリン

2.

材料と方法

を吸着またはリンと化合し，沈殿したと思われる．
白い沈殿物が堆積物表面を覆うことにより，堆積物≪実験①リンの溶出抑制≫

から溶出しようとするリンを物理的に抑える効果

容器 (0.2m×0.27m×0.18m) に松本城お堀の堆積物を約 1.2×10-4もあると考えられる．

3m ，曝気水を約 6L 入れた．暗室で静置し，温度は 25℃に設定した．嫌気状態の実験容≪実験②≫

器に MgO（マグネシアクリンカー，宇部マテリアル

対照区では，pH や Mg2+濃度は一定であった．窒

ズ提供）の添加を行い，水中の溶存無機態リン濃度

素は NH4+-N，NO2--N，NO3--N の順に形態変化しにどのような変化が表れるのかを検証した．9 日間，ており，硝化作用が進行していた．DO は NO2--N

毎日 10mL の採水と 1.5g の MgO 添加を行った．12

濃度が増加する際に低下した．硝化によって酸素が日目，16 日目，20 日目には採水だけ行い，採水し消費されたためであると考えられる．DO が低下したサンプルはイオンクロマトグラフィー(DX-120，

たため，PO43--P 濃度は増加した．

Dionex)でリン酸態リンの濃度を測定した．また， X

MgO を添加したものは pH と Mg2+濃度は増加し，線回折装置 (UltimaⅣ，Rigaku)およびエネルギー分

DO は MgO 添加後に低下した．MgO 添加によって散型 X 線分光器 (JSM-6510A，JEOL)を用いて沈殿

バクテリアが増加したためであると考えられる．窒物の同定を行った．

素は NH4+-N 濃度のみ増加し続け，NO2--N，NO3--N
はほぼ検出されなかった．酸素がバクテリアによっ≪実験②MgO 添加による影響≫て消費されてしまったため，硝化が進行しないから

4 つの容器 (0.27m×0.16m×0.17m) に松本城お堀であると思われる．PO43--P 濃度はほぼ一定であり，の堆積物を約 1.0×10-4 m3，曝気水を約 5L 入れた．

MgO 添加によってリンの溶出が抑制されていた．

暗室で静置し，温度は 25℃に設定した．一方は空気実験①と②から，MgO 添加によってリンの溶出がが出入りできるようにし(蓋なし)，もう一方は空気抑制されることが明らかとなった．しかし，DO 低が出入りできないように蓋をした(蓋あり)．それぞ

下による影響が懸念されるため，その対策が必要でれの容器に MgO を 5g 添加し，さらに対照区としてある．

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1B17

谷津干潟堆積物における脱窒とアナモックス過程＊佐藤野原

翼（東邦大院・理），諏訪精一（国環研・生物），千賀裕一（中央大・理工）
有希子（東邦大院・理）で、アナモックスは①系の 29N2 および②系の 29N2

1. はじめに谷津干潟は、東京湾の埋め立てによって取り残生成で評価した。

され、コンクリートで囲まれた約 40 ha の干潟であ脱窒活性と環境因子

る。潮汐による水の交換は 2 本の水路を通じての2012 年 6 月より月に一度アセチレン阻害法で脱み行われ、その水域環境は閉鎖的である。近年、窒活性を測定した。堆積物スラリーが入ったバイ

干潟内への富栄養な海水の流入によりアオサの異アル瓶に NO3－を 5 mgN/L、C2H2 を 6 kPa となるよ

常増殖（グリーンタイド現象）が頻発するなど環うに添加し、20℃の暗条件下で 5 時間嫌気培養し境の悪化が問題視されている。谷津干潟の環境モた。培養終了後、ホルマリンを 1%となるように加ニタリングから、谷津干潟は過栄養水域であるこ

えて脱窒菌の活動を抑制した。気相中の N2O を電とが報告されている（千賀と山内, 2015）。

子捕獲型検出器付きガスクロマトグラフ（6890,－

栄養塩の 1 つである NO3 は脱窒とアナモックス

Agilent）で測定した。液相中の N2O を Weiss ととよばれる 2 つの硝酸還元過程によって系外に除Price の式（1980）を用い、脱窒活性を算出した。

去される。脱窒とは NO3－を N2 へ還元する過程でまた、重回帰分析により脱窒活性と環境因子の－+あり、アナモックスとは NO2 と NH4 をカップリ関係を検討した。

ングして N2 を生成する過程である。一般的に、沿3. 結果と考察

岸域では脱窒活性が高く、アナモックス活性は低15N トレーサー法による脱窒とアナモックス

いと報告されている（Brin et al., 2014）。しかしな

泥質区において、①の系では培養 3 日目においがら、過度に富栄養化した干潟における脱窒とアても 29N2 および 30N2 の生成がみられなかった。一ナモックスに関してはほとんど報告例がなく、両方、②の系では 29N2 および 30N2 の生成がみられた

者の進行に関しては明らかになっていない。

が、30N2 の生成量の方が 29N2 より圧倒的に高かっ

そこで本研究では、谷津干潟の堆積物における15

た。②の系で検出された 29N2 は、測定した全 N2 に脱窒とアナモックスの進行を N トレーサー法によ対する 29N2 の比率（0.74%）は大気の比率

り測定した。また、アセチレン阻害法により測定（0.73%）に近かったことから、海水中に含まれてした脱窒活性と環境因子との関係について検討しいた 14NO3－と添加した 15NO3－の脱窒により生成した。

たと考えられた。したがって、泥質区での NO3－除2. 方法

去に関連した硝酸還元過程には脱窒が大きく寄与

堆積物と海水のサンプリングは、月に一度、大していると考えられた。

潮あるいは中潮の干潮時に行った。堆積物は、谷津干潟泥質区および砂地区の 2 地点について、海砂地区に関しては現在検討中である。
脱窒活性と環境因子
泥質区および砂地区の脱窒活性はそれぞれ 6.1～

水はタイダルクリークで採取した。
15

44 µgN gdry-1 day-1、0.8～11.9 µgN gdry-1 day-1 の間

N トレーサー法による脱窒とアナモックス
堆積物スラリーが入ったバイアル瓶に、2 mM+－

NO3 、1 mM NH4 となるように①NO3
15

② NO3

－

+

15

－

15

+

+ NH4 、で変動し、泥質区の脱窒活性は砂地区よりも有意に高かった（p<0.05）。

++ NH4 、③ NH4 （コントロール）を加重回帰分析により、泥質区および砂地区の脱窒

えた系をそれぞれ調製し、20℃の暗条件下で 3 日

活性は、基質である無機態窒素や有機物量と良い間嫌気培養した。これらのバイアル瓶の気相に蓄相関が得られた。特に、泥質区の脱窒活性は、

2930

積した N2、 N2 を、時間を追ってガスクロマトグ

様々な変数と相関を示し、泥質区の窒素浄化は

ラフ付き質量分析計（GCMS-QP2010 Plus,

様々な因子によって複雑に制御されていることが30

Shimadzu）で測定した。脱窒は②系の N2 生成示唆された。

− 115 −

1B18

硫化水素の生成に伴う汽水域堆積物からのケイ酸の溶出*朴 紫暎 (京都大学大学院・人間環境学)，管原 庄吾 (島根大学大学院・総合理工)江川 美千子 (島根大学大学院・総合理工)，清家 泰 (島根大学大学院・総合理工)

1. はじめに液を 0，10，30,…，1500 分後に孔径 0.45 μm のろ紙

ケイ素は，植物プランクトンの珪藻の骨格を形成を用いてろ過し，そのろ液中のケイ酸の濃度を定量する元素であり，環境水中ではケイ酸として存在すした（検討２）。

る。ケイ酸は，pH 7 では非解離の Si(OH)4 の形態で存在している。堆積物中での鉄やアルミニウムの水

3. 結果と考察

化酸化物等と相互作用していることが知られてい30 mgP/L のリン酸を含む溶液に酒石酸の濃度がる (Weijden，2007)。汽水湖中海において，底層の還0~30%の酒石酸をそれぞれ 1 mL 添加したところ，元化に伴い湖底からケイ酸の溶出がみられたこと

酒石酸の濃度が少なくとも 20%であればリンモリブから，湖底からのケイ酸の溶出には硫化水素の生成

デン酸の形成を完全に抑制できることが分かった。

が関係していることが示唆された。そこで本研究で次に，硫化水素濃度が 200 mgS/L の溶液に塩酸を添は，還元的になった汽水湖での硫化水素の発生が，加して酸性にし，スターラーで攪拌しながら経時的ケイ酸の溶出に及ぼす影響を検討し，ケイ酸の溶出に硫化水素濃度を追跡した結果，7 分後には硫化水機構の解明を目的とした。

素濃度がほぼゼロになった。
（検討 1）pH 8 に調整したケイ酸と 0，30，100 mgFe/L

2. 実験方法の鉄（Ⅲ）の混合溶液のろ液からそれぞれ 4.6，3.2，

リン酸と硫化水素は，ケイ酸の定量法であるモリ

1.8 mgSi/L のケイ酸が検出された。また，ろ紙に捕ブデン黄法に対して妨害を及ぼす。そこで先ず，こ捉された懸濁物に対し，0 と 30，100 mgS/L の硫化れらの妨害除去法の検討を行った。次に，室内実験

水素を通水すると，それぞれ 1.3 及び 2.8 mgS/L のにおいて，硫化水素の発生がケイ酸の溶出に及ぼすケイ酸が検出された。このことから，ケイ酸が水酸影響を見るため，1）水酸化鉄（Ⅲ）と硫化水素の反化鉄と共沈し，還元的雰囲気になると，水酸化鉄が応によるケイ酸の溶出，2）及びその反応時間につい還元されてケイ酸が遊離することが分かった(Fig.

て室内実験を行った。pH 8 に調整したケイ酸と鉄

1)。

（Ⅲ）の混合溶液をシリンジにとり，孔径 0.45 μm（検討 2）中海の湖底堆積物試料に pH 7 に調整したのろ紙を用いて 10 mL ろ過し，このろ液中（ろ液 1）

0，5，10，20，50 mgS/L の硫化水素溶液をそれぞれのケイ酸の濃度を定量した。また，ろ紙上に補足さ20 mL 添加した結果，いずれの濃度においても添加れた沈殿物に 30 又は 100 mgS/L の硫化水素溶液を900 分後には約 28 mgSi/L で一定になった(Fig. 2)。

10 mL 通水し，このろ液中（ろ液 2）のケイ酸の濃硫化水素によるケイ酸の溶出は汽水湖特有の現度を定量した（検討１）。10 mL の中海の湖底堆積物象である。汽水域におけるケイ酸の挙動の解明にはの表層試料に pH 7 に調整した 0，5，10，20，50 mgS/L

さらなる検討が必要である。

の硫化水素溶液をそれぞれ 20 mL 添加した。この溶30

Si 濃度(mgSi/L)

Si 濃度(mgSi/L)

5
4

3
2
1
0

25

20
15
10

5
0

30

0

100

Fe濃度(mgFe/L)
ろ液1中のケイ酸の濃度
ろ液2中のケイ酸の濃度

Fig. 1 検討１の結果

0 mgS/L300

5 mgS/L

600

Time(分)10 mgS/L

900

1200

20 mgS/L

Fig. 2 検討２の結果− 116 −

1500

50 mgS/L1B19⍇⍈†໭†ᗏ㉁ࢥ࢔ࢆ⏝࠸ࡓ†ᗏ⎔ቃࢩ࣑࣮ࣗࣞࢩࣙࣥ
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1B20

渡良瀬川の重金属汚染の時空間的変化：現在の底質菌叢との相関富山英明（東洋大・生命科学），

北村大樹（東洋大・生命科学），

鏡良弘（瑞輝科学生物），東端啓貴（東洋大・生命科学・生命環境科学セ），
長坂征治（東洋大・生命科学・生命環境科学セ），岩崎雄一（東洋大・生命環境科学セ），*柏田祥策（東洋大・生命科学・生命環境科学セ），

河川水および表層底質を 2014 年 5 月から 2015 年 2

１．はじめに栃木県日光市足尾町に位置する足尾銅山は，日本

月にかけて 15–20 日間隔で採取した（以下，定期モ

有数の粗銅生産量で日本の明治時代における近代

ニタリングと呼ぶ）。採取した試料の重金属濃度は化を支えた一方で，激甚ともいえる国内最大規模の

ICP-MS を用いて分析した。

重金属汚染を渡良瀬川流域に引き起こした。足尾鉱

また，底質中の細菌叢と重金属濃度との程度の関

毒事件関係資料（安在ら編 2009）には，1897 年に係を調査するために，渡良瀬川および思川の上流域

上流域の河川水中で最大約 20 mg/L，土壌中では約から中流域にかけてそれぞれ設定した 3 地点におい4600 mg/kg という高濃度の銅が検出されたことが報て，2015 年 4 月に底質（表層から 10 cm まで）を採

告されている。しかし，現在の渡良瀬川流域は，下取し，次世代シーケンサーを用いた DNA メタゲノ流の渡良瀬遊水地が 2012 年ラムサール条約に登録

ム解析により，底質中の細菌叢を比較解析した。

されるなど，生態系が大きく回復してきている。

３．結果と考察本研究では，渡良瀬川における重金属濃度の時空

渡良瀬川における銅濃度（全量）の時空間的変化

間変化とそれに伴う生物応答・適応の理解を目的とを一般化加法モデルにより推定した結果，1960 年かして，足尾銅山閉山前の 1960 年から 2010 年までのら足尾銅山が閉山した 1970 年代にかけて，約 500–

河川中における銅などの重金属濃度の時空間的変2000 μg/L から 20–50 μg/L まで急激に減少し，近年化を既往の水質測定データから定量化し，加えて，にかけて緩やかに減少していることが分かった。

測定データの少ない上流域において定期モニタリ

渡良瀬川および思川での定期モニタリングの結ングを実施することで，河川水中および底質中の重果，河川水中の平均銅濃度（溶存態）は渡良瀬川上

金属濃度を調査・把握し，モデル推定値の検証を行流の 2 地点で 10.7，4.5 μg/L,であり，上記モデル推った。さらに生態系において物質循環を支える重要

定値とも概ねよく一致していた。一方，思川の銅濃な役割を担う底質の細菌叢に着目し，それらと底質

度は 2 地点とも約 2.5 μg/L であり，渡良瀬川の方が中重金属濃度との関係について調査した。

約 2–5 倍高い濃度であった。渡良瀬川上流調査地点

２.方法と材料の底質中の銅濃度はそれぞれ 350.9，121.4 mg/kg で

渡良瀬川の計 7 カ所における銅や亜鉛などの重金
属濃度の測定は，1960 年から現在まで時空間的に偏あり, 思川上流（51.2，40.7 mg/kg）に比べて最大約
10 倍程度高い濃度を示した。

在・点在した形で存在する（渡良瀬川河川事務所

底質中の細菌叢データを用いた統計解析の結果，HP にて公開）。そこで，それらの河川水分析データ

底質中重金属濃度と細菌叢の変化に相関が見られ，を用いて，渡良瀬川上流の原向より下流域におけるさらに，重金属濃度が最も高かった渡良瀬川の最上

銅濃度の時空間的変化を一般化加法モデルにより流地点には，Marisediminicola 属および Sulfitobacter

定量化した（対象期間は 1960–2010 年）。なお，こ属という 2 種類の細菌属が特異的に出現していた。

こでは，重金属として銅に着目して記述する。

以上の結果から，渡良瀬川の河川水中および底質中

上記の水質調査では，特に汚染レベルが高いと思の重金属濃度が，過去に比べて顕著に減少している

われる渡良瀬川上流域において，近年の測定が行わにもかかわらず，現在も底質中の重金属濃度が細菌れていなかった。そのため，渡良瀬川上流および対叢の形成に影響を及ぼしていることが示唆された。

照として思川上流に調査地点をそれぞれ 2 地点ずつ

【謝辞】本研究は，平成 26－30 年度文部科学省私立大学戦略的設定し（渡良瀬川は原向及び草木ダムの 2 箇所），

研究基盤形成支援事業（S1411016）の研究費によって支援された。

− 118 −

2B01
Web 公開不希望

2B02

集水域モデルを用いた福島河川からの 137Cs 流出量の推定*植田 真司，長谷川 英尚，久松 俊一（環境科学技術研究所）
江 俊賢（日本エヌ・ユー・エス㈱）１．はじめに
福島第一原子力発電所事故後、著者らは福島県飯舘村の小河川において 137Cs の流出に関する研究を進め、出水時の懸濁粒子を介した 137Cs の移動が重要 な役割を 果たして いるこ と を明ら かにした
（Ueda et al., 2013）。また、河川からの 137Cs 流出
量を評価するため、観測期間中の水位から HQ 曲線式を用いて求めた河川流量と 137Cs 濃度との関係式
から 137Cs 流出量を算出してきた。
今後の 137Cs 流出量予測と他の河川への展開を行うためには、流域における水収支及び土砂浸食・土砂輸送モデルを用いて、137Cs 流出量を推定する
集水域 137Cs 移行モデルが必要である。
本会では、上記モデルを構築し、計算値を実測値と比較した結果を発表する。
２．材料と方法
対象河川は、福島県飯舘村の比曽川及び割木川とした。さらに両河川の主流河川である新田川全流域も計算対象とした（図 1）。両河川の上流部の主な土地利用形態は、比曽川では水田であり、割木川では森林である。

図1

飯舘村河川における観測地点（○）
及び新田川流域（枠線）

３．結果と考察
構築した集水域モデルを用いて、比曽川及び割木川の河川流量と河川水中の懸濁粒子（SS）濃度の観測値と計算値を比較した結果、河川流量と河川水中の SS 濃度ともに計算値は観測値を概ね再現した。また、両河川における河川水中懸濁態成分の 137Cs 濃度の計算値は観測値と概ね良い相関を示した（図 2）。そこで、事故後約 4 年間の 137Cs 流出量の計算を行い、地上に沈着した 137Cs の河川による流 出率の推 定を行っ た。 比 曽川及び 割木川 の137
Cs 流出率の計算値は 2011 年が最大となり、それ
ぞれ 0.44%及び 0.14%であったが、2012 年以降は<0.14%及び<0.06%に減少し、2014 年までの総流出量は 0.74%及び 0.21%と推定された。このように、本研究で構築した集水域 137Cs 移行モデルは河川流
量、SS 濃度及び河川水中 137Cs 濃度の観測値を良好に再現し、137Cs 流出量の推定に役立つことが認められた。

図 2 比曽川及び割木川における河川水中の懸濁態
成分の 137Cs 濃度の計算値と観測値との比較

集水域の水収支モデル（WEP, Water and Energy
transfer Process）に土砂流亡を扱う USLE（Universal
Soil Loss Equation）モデルを組み込んで集水域モデ
ルとし、粒子に 137Cs を分配させ、地表水出水に伴う 137Cs 輸送を計算可能とする集水域 137Cs 移行モデルとした。モデルの格子は、水平方向に 100 m メッシュで分割し、土壌層を表層から鉛直方向に 2、3、5、10、40 及び 140 cm に分割した。
気象データとしてレーダーアメダス解析雨量を用い、地表面の 137Cs 蓄積量の分布データは、第 3次航空機モニタリング（2011 年 7 月 2 日）による観測結果（文部科学省、2011）を用いた。河川からの 137Cs 流出量の推定は、2011 年から 2014 年の 4 年間について行った。

今後、福島県内の河川流域では除染活動が順次行われ、河川から流出する 137Cs 量が大きく変化す
ることが予測される。従って、継続した観測を行うとともに、モデルによる 137Cs 流出量の評価を行うことによって、流域からの 137Cs の経時的な変化を捉えていくことができると判断される。
参考文献
文部科学省（2011）第 3 次航空機モニタリングの測定結果について、H23.7.8.
Ueda et al., (2013) J. Environ. Radioact., 118, 96-104.
本記載事項は、青森県からの受託事業により得られた成果の一部である。

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2B04

宍道湖のシジミ中の脂肪酸組成*嵯峨友樹,崎幸子,狩野好宏,加藤季晋，
江角敏明,松尾豊（島根県保環研），
神谷宏（島根県保環研、島根大・汽水セ）15mm を 10 個体、15～20mm を 8 個体ずつとり、藍藻

１． はじめに島根県東部に位置する汽水湖の宍道湖は富栄養湖

Synechocystis spp. 、珪藻 Thalassiosira

であり、植物プランクトンの存在量も多い。そのた

pseudonana、緑藻 Pseudodictyosphaerium

め、懸濁物食性であるヤマトシジミの一大産地とな

minusculum を給餌する区を設け、水温 20℃、200luxっている。ヤマトシジミの資源量は 2012 年には約曝気条件下で 30 日間室内飼育した。また、コントロ

1.5 万トンにまで落ち込んだが、2013 年以降は回復ールとして、10 日間馴致飼育後すぐに同様の個体数傾向にある。このヤマトシジミ資源量の更なる増加を凍結保存した。ヤマトシジミの脂肪酸測定は各試を考える上でヤマトシジミの食性を明らかにするこ

験区から各殻長の供試貝を無作為に取りだし、軟体とは大変重要である。しかし、宍道湖で発生する植部湿重量を測定した後に、植物プランクトンの脂肪物プランクトンのうち、ヤマトシジミの生育に好適

酸測定と同様の操作を行い脂肪酸を測定した。

な餌となるものは明らかになっていない。また、生３．結果

物の成長や繁殖に大きな影響を及ぼす成分として知餌として用いた植物プランクトンの体積当たりのられている EPA（エイコサペンタエン酸）や DHA（ド脂肪酸量は、藍藻 Synechocystis spp.では、ほとん

コサヘキサエン酸）を含む脂肪酸類は生体内で生合

ど多価不飽和脂肪酸を含有していなかった。珪藻

成され別の脂肪酸に変換されるが、ヤマトシジミのThalassiosira pseudonana は、飽和脂肪酸も多価不脂肪酸変換能については不明である。そこで本研究

飽和脂肪酸（EPA や DHA を含む）も両方多く含有しでは宍道湖で発生する藍藻 Synechocystis spp. 、ていた。緑藻 Pseudodictyosphaerium minusculum

珪藻 Thalassiosira pseudonana、緑藻

は、飽和脂肪酸を少量含有し、多価不飽和脂肪酸

Pseudodictyosphaerium minusculum 、の 3 種を餌と（EPA や DHA を含まない）を多く含有していた。

してヤマトシジミを飼育し、摂取した餌の脂肪酸に植物プランクトンを給餌したヤマトシジミの脂肪よりヤマトシジミの脂肪酸量や脂肪酸組成が、どの酸量は珪藻 Thalassiosira pseudonana では、コント

ように変化するのかを比較することにより、ヤマト

ロールと比較して多くなったが、藍藻シジミの好適な餌の検討を行った。

Synechocystis spp. と緑藻 Pseudodictyosphaerium
minusculum では、コントロールと比較して大きく変２．材料と方法
餌とする植物プランクトンには当研究所で継代培化しなかった。ヤマトシジミの脂肪酸組成について養しているものを使用した。藍藻 Synechocystis

は、どの植物プランクトンを給餌しても大きく変化

spp.と緑藻 Pseudodictyosphaerium minusculum の大しなかった。

量培養では培地として IMK ダイゴ培地を使用し、塩分濃度を 3psu とした。珪藻 Thalassiosira

pseudonana の大量培養ではケイ酸ナトリウム添加
IMK ダイゴ培地を使用し塩分濃度を 6 psu とした。
培養条件は 20℃、2000lux、明期 24 時間曝気で行った。植物プランクトンの脂肪酸測定は大量培養した各植物プランクトンをそれぞれ Whatman GF / F を用いて、ろ過をした後にメタノール/クロロホルム溶液で抽出しメタノール塩酸でエステル化を行った。その後、ガスクロマトグラフィーで測定した。
ヤマトシジミは宍道湖北岸で採取し、10 日間馴致飼育を行った後、殻長が 10mm 以下を 140 個体、10～− 122 −

Fig 1．植物プランクトンの脂肪酸

2B05

Fast Repetition Rate Fluorometry (FRRF)法による
実湖沼水中一次生産速度の測定*小松一弘、今井章雄、冨岡典子、高村典子、
中川惠、霜鳥孝一、高津文人、篠原隆一郎（国立環境研究所）

２. 材料と方法
霞ヶ浦湖内 5 地点において 2015 年 7 月～2016 年
3 月の毎月 1 回、琵琶湖北湖 1 地点において 2014
年 2 月～2016 年 2 月の間に計 4 回、PP の測定を行った。測定機器として FRR 式蛍光光度計(Fastpro，Chelsea 社)を用いた。450nm、530nm、624nm 前後の 3 種類の波長を持つ高速のパルス光(飽和過程で1μ秒間隔、緩和過程で 50μ秒間隔)をそれぞれ励起光として照射し、導き出されるクロロフィル蛍
光の時間変動(Kautsky 誘導曲線)から得られる様々なパラメーターを用いて一次生産速度を理論的に算出した 1)。なお本手法は元来、光合成活性の測定で用いられていることから、単位 Chl.a 当たりのPP(PP/Chl.a)として算出される。光量子と深度も付属のセンサーで同時に測定した。
３. 結果
霞ヶ浦では、観測地点や季節に関係なく表層付近
での PP/Chl.a が高かった。琵琶湖でも霞ヶ浦と同様、表層付近での PP/Chl.a が高く、これは成層期と循環期のいずれにおいても見られた。霞ヶ浦の結果について、深さ方向に PP/Chl.a を積分したところ(Chl.a 濃度は概ね鉛直方向に一定と確認済)、
図 1 に示す通り湖心(St.9)における湖水柱では 7月、8 月の夏季に低く、秋季である 10 月に急激に上昇していることが分かった。こうした傾向は湖
心と水塊を同じくするとされる土浦入り(St.7)でも同様だった。一方、高浜入り(St.1、St.3)では 12 月に最も高い PP/Chl.a を示した。また、いずれの地点でも 3 月の PP/Chl.a は低かった。
４. 考察
表 1 に示す通り、霞ヶ浦における PP/Chl.a は Chl.a
濃度自体と対応していない。すなわち多くの藻類が溜まる湾内(St.1)よりも湖心部(St.9)、夏季よりも秋季や冬季で効率的に生産されていることが分かった。測定に用いた FRR 蛍光光度計は 3 種類の波長を持つパルス光をそれぞれ照射できるため、各波長に応じた藻類種の PP/Chl.a も計測できる 2)。例
えば霞ヶ浦では、全体の生産が低かった夏季に藍藻類による生産(励起波長 624nm のパルス光に対する応答)が比較的高い事が分かった。逆に秋季、冬季では珪藻類の生産(励起波長 450nm)が高かった。
また琵琶湖では霞ヶ浦では全く検出されなかった
緑藻類による生産(励起波長 530nm)が明確に検出された。以上より一次生産速度は、藻類量(Chl.a 等)
よりも藻類の生育状態や優占藻類種に影響されることが示唆された。
PP/Chl.a が急に上昇する前後の時期における水質を比較すると、TN/TP 比はいずれの地点でも(PP/Chl.a 上昇前の月)＜(PP/Chl.a 上昇後の月)だった。しかし NH4-N/TN 比や PO4-P/TP 比は下がっていた。藻類による活発な生産活動において、これらの利用しやすい栄養塩類が選択的に消費された可能性が高い。
PP/Chl.a ((C-mg/m2/s)/(Chl.a-g/L))

１. はじめに
Fast Repetition Rate Fluorometry (FRRF) 法は，植物
プランクトンの光合成による一次生産速度(PP:Primary productivity)測定における蛍光法の一種である。培養法と異なり現場で瞬時に(数μ秒で)測定が可能、放射性同位体フリーな測定が可能と言う利点を有し、期待が高まっている。本報告では、同手法を霞ヶ浦と琵琶湖に適用し、PP に影響を与える因子について考察した。

2500

St.1 (高浜入 湾奥)

St.3 (高浜入)St.7 (土浦入)St.9 (湖心)St.12 (湖尻)

2000
1500
1000
500
0
7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 2月 3月

図 1：霞ヶ浦における PP/Chl.a(2015 年 7 月～2016 年 3 月)
表 1：PP/Chl.a 急増前後における Chl.a 濃度と栄養塩類の変化(単位は PP/Chl.a: (C-mg/m2/s)/(Chl.a-g/L)、Chl.a: μg/L、TN/TP: mol/mol)

St.3
(高浜入)
St.7
(土浦入)
St.9
(湖心)

10月
12月
9月
10月
9月
10月

PP/Chl.a Chl.a TN/TP NH 4 -N/TN PO 4 -P/TP
125
56
37
0.00
0.05
2322
51
50
0.00
0.00
83
15
23
0.11
0.17
1482
49
34
0.00
0.01
474
21
20
0.13
0.47
2161
30
32
0.01
0.22

＜謝辞＞本研究は環境省環境研究総合推進費(平成 25～27 年
度：5-1304 及び平成 28-30 年度：5-1607)の援助を受けて遂行した。ここに記して謝意を表する。
＜参考文献＞
1) Kolber et al. (1993) Limnol. Oceanogr., 38, 1646-1665
2) 小松ら (2015) 土木学会論文集 G(環境 ), 71(7), 309-314− 123 −

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− 124 −

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TOC

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− 127 −

1C01

別府温泉地域における CO2flux の分布*小川幸輝，柴田智郎，三島壮智，竹村恵二，
大沢信二（京大 地球熱学研究施設）

1．はじめに地球大気や海洋は、固体地球内部にある揮発性元
素が脱ガスし、徐々に蓄積することによって形成した。地球史を通して、脱ガス過程で重要な役割を果たしているものの１つに火山活動がある。火山活動は現在でも物質やエネルギーの循環など大きな役割を担っている。火山地帯では噴気孔から様々な物
質を放出しているが、噴気孔のみならず山体からも揮発性元素の脱ガスが見られる。山体で観測される揮発性元素の 1 つである二酸化炭素の放出量の変化
は、火山活動と密接な関係があることが報告されている（Hernandez et al., 2001）。
二酸化炭素の放出量の分布は均一ではなく、地質や地下構造などによって大きな差が出る。非火山地
帯でも大陸内の地溝帯や活断層から二酸化炭素が放出されており、活断層がその通路と成りうることが考えられる（Dogan et al., 2009）。本研究では、日本でも有数の地熱活動が見られ、断層の発達している別府温泉地域において二酸化炭素の放出量を測定することで、脱ガス機構を調べる。
2．観測
中部九州地域は張力が発達し、地溝帯を形成している。その東端部の別府湾から西側にかけて多くの活断層が密集するとともに、鶴見岳、伽藍岳、由布岳といった活動的な火山が位置している（図 1）。別
府温泉地域では、これらの火山活動に伴う高温の流体が供給されている。Allis and Yusa（1989）は、別
府温泉地域の地下 100m における地温分布を推定した。それによると別府温泉地域の北部と南部の二つの地域に高温部があり、断層に沿って位置している。
これらの地域では地表部に噴気などの地熱兆候が見られ、地熱活動が活発な地域と考えられる。北部の鉄輪断層では、三根（2006）が二酸化炭素の放出量を測定し、断層周辺部で高い値の存在を示した。
本研究では、南部に位置する堀田断層・朝見川断層に沿って二酸化炭素の放出量を測定した。放出量の測定はチャンバー法を用いた。チャンバー法は、地面に被せた容器内の二酸化炭素濃度の変化を測定することで、その増加量から二酸化炭素の放出率（CO2 flux）を求める手法である。これまでに 2016
年 7 月、8 月および、9 月に 178 箇所の測定をした。
また、測定の開始時と終了時には任意の基準点において測定を行った。

3．結果および考察
CO2 flux 値は堀田断層と朝見川断層に沿って高い値が分布している。この高い値は断層に沿った温泉
流動、もしくは断層から滲みだしていることが考えられる。しかし、一部の高い値が断層からずれた位
置でも見られることから、CO2 flux は地下の温泉流動が起因していると思われる。由佐・大沢（2000）によると、朝見川断層に沿って温泉が流動しているが、途中で 2 つに分かれ、その 1 つは断層から離れ流れている。断層から離れたところで見られた高い
CO2 flux 値の分布は、断層から離れた温泉流動と対応している。このことから、CO2 flux の分布は地下の温泉流動の影響が高いと考えられる。
引用文献
Allis and Yusa（1989）Geothermics, 18, 743-759.
Dogan et al.（2009）G3, 10, Q11009.
Hernandez et al.（2001）Science, 292, 83-86.
三根（2006）平成 18 年度京都大学大学院理学研究科惑星科学専攻地球物理学分野修士論文集Ⅱ
由佐・大沢（2000)大分県温泉調査研究会報告,51,
1-8.

図 1.観測地点の概略図.黒丸は観測地点、
太い曲線
は断層を示す。

− 129 −

1C02

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1C03

曳航型ラドン曳航型ラドン濃度観測による
別府湾沿岸域の海底温泉湧出の検出*大沢信二 (京大・理)，杉本 亮 (福井県大)本田尚美（地球研），三島壮智（京大・理）谷口真人（地球研）

1. はじめにによって記録した．曳航は日出町深江から高崎山麓

別府温泉は，鶴見火山の東方山麓に発達した火山の田浦海岸付近まで行い，総延長 25km ほどの区間

扇状地に展開する典型的な火山性温泉である．そので 525 点（ラドンについては 76 点）のデータを取

扇端部は別府湾に没し，火山と海に挟まれた傾斜地

得した．

から湯けむりが立ち上る独特の景観を呈している．
別府温泉は，鶴見火山の地下深部に存在するナトリ

3. 結果と考察

ウム-塩化物型の地熱水によって涵養されており，扇得られた 222Rn 濃度の分布を図 1 に示す．境川以状地の北縁と南縁の境界をなす断層に沿って別府

南と亀川-関の江間で 2dpm/L を超える高い 222Rn 濃湾沿岸方向に流動している．この南北２つの流動系

度のエリアを検出することに成功した．境川以南のの末端沿岸部にはかつて天然の砂湯も存在したこ

高濃度エリアは南部の地下熱水流動系に対応し，亀とから，地下熱水の一部は海底に湧出している（い川-関の江間のそれは内竈地区の温泉水系からの海た）ものと考えられる．野満ほか（1940）はその海

底湧出の存在を暗示している．これ以外にも，222Rn

底温泉の存否を確かめるために昭和 12～14 年にか濃度が低いエリアとは異なり，相対的に高濃度のエ

けて海洋学的調査を行ったが，残念ながら当時の観リアでは水温との間に正相関が認められることか測装備をもってはっきりと海底温泉の湧出と断言

ら，現在も温泉の海底湧出が存在するものと推測しできる証拠は得られていない．そこで，私たちはた．しかし，水収支の観点（由佐，2003）からは現

Submarine Groundwater Discharge [SGD]（海底地下水

在は地下熱水のほとんどが陸上で揚水されている湧出）を検出する有力な手段として近年注目を集めと考えられており，今回の研究結果と一見矛盾するている曳航型ラドン濃度観測（例えば，Burnett et al.,が，量の多少の問題であると考えられるので，日出2013；Lin et al., 2012）を別府温泉の沿岸域に導入し町沿岸域で行ったように（本田ほか，論文投稿準備て，海底温泉湧出の検出を試みた．

中），細密な曳航観測を行うとともに，ラドン・塩分の収支計算によって海底温泉湧出量を見積もっ

2. 方法てみたいと考えている．

2013 年 7 月 30 日～31 日に，別府温泉の海岸部を含む別府湾奥部の沿岸域において広域曳航調査を実施した．海岸線に沿って水深 10m 以浅を小型船で低速で曳航し，船外に取り付けた水中ポンプによって海水をくみ上げ，船上へ汲み上げた海水を気液平衡装置（Durridge 社製 RAD-AQUA）に流し込み，海水中から気体へと平衡移動した 222Rn を静電捕集型
ラドンモニター（Durridge 社製 RAD7）に導入し，10 分間隔で測定した．また，水温・塩分は，汲み上げた海水の一部を小さなケースに流し入れ，ケース内に設置した水温・塩分計によって水温と塩分を 1分間隔で測定した．移動する船舶の位置情報は，GPS− 131 −

図１

別府湾沿岸域のラドン濃度分布

1C04

北海道弟子屈町で湧出する温泉水の色調と関連成分*高野敬志，内野栄治，青柳直樹，市橋大山（北海道立衛生研究所）

ルボ酸を分別して含有する炭素濃度を測定した．

1．はじめに
温泉法による温泉成分分析の現地調査では，温泉の外観や臭い等の知覚的試験を行う．それにより，

3．結果および考察

泉質の推定が可能な場合があり，分析すべき成分の1995-2014 年に行った 62 件の温泉分析では，褐色選択，現地処理の方法等，温泉の重要な情報が得らまたは黄色の着色が認められたのは 9 件であった。

れる．知覚的試験による外観の調査では，含有する

それらは pH が 8.6-9.4 とアルカリ性で，泉温は金属類，腐植物質や湧出地に生息する生物によって33-58 ℃の範囲であった．鉄およびマンガン濃度は，温泉水に着色が認められる場合がある．温泉水の着着色した温泉水でも無色のものより両濃度が低い場

色原因を明らかにすることは，温泉の潜在的な性質

合があり，着色との関係は明確ではなかった．着色を認識でき，その利用や保全に対して役立つと考えが認められた 9 件の温泉水について，腐植質濃度をられる．

調べた結果， 0.1 mg kg-1 以上であったのは 3 件，

北 海 道 東 部 に 位 置 す る 弟 子 屈 町 は ， 明 治 10

<0.1 mg kg-1 であったのが 5 件であり（1 件は腐植質

年 か ら 硫黄 の 採掘 が 始まり ， 明 治 18 年 に温 泉

未定量）
，腐植質が検出されなくとも着色が認められ

宿 が 開 設さ れ る等 ，古 くか ら 地 下資 源 を利 用 した例がある等、腐植質と着色の関係も明確ではなかた 産 業 や観 光 が栄 え た地域 で あ る ．北 部 には 川った．

湯 温 泉 や屈 斜 路湖 周 辺の温 泉 群 ，中央 部 には 摩2015 年に調査した同町高栄および鈴蘭地区の 2 つ

周 温 泉 等，温 泉地 が 点在し ，町 内全 域 に数 多 くの温泉の色調は，それぞれ極微褐色澄明および微褐の 温 泉 井を 有 する ．

色澄明であった．泉質は高栄が単純温泉で，鈴蘭が町 内 で 湧出 す る温 泉 の中に は ，褐 色に 着 色すナトリウム－塩化物温泉であった．泉温はそれぞれる も の が認 め られ る ． 本研 究 で は， 過 去 20 年

51.6 および 83.6℃で，ｐH はそれぞれ 7.4 および 7.5の 温 泉 成分 分 析結 果 を整理 し ，化 学的 成 分と 着であり中性‐弱アルカリ性であった．双方とも鉄お

色 の 関 係を 調 べる と 共に ． 2015 年に 調 査を 行

よびマンガン濃度は，着色原因となるような高い濃い 着 色 が認 め られ た 2 つの 温 泉 につ い て ，着 色

度ではなかった．腐植質濃度について，高栄は 1.5 mg

原 因 を 調べ た 結果 に ついて 報 告 する ．

kg-1 で着色の原因と考えられたが，鈴蘭は<0.1 mg
kg-1 で着色を説明できるものではなかった．鉱泉分

2．材料および方法

析法指針による腐植質の分析は，フミン酸を対象と

1995-2014 年に行った弟子屈町内に湧出する 62 件

した分析法であり，フルボ酸は測定できない．そこの温泉成分分析データ及び 2015 年に行った同町内

で，疎水性酸性物質を分離し，フミン酸とフルボ酸の 2 つの温泉の調査結果から，知覚的試験の外観にを分別して各々の炭素を測定した．その結果， フミ

関する結果に基づき，温泉水の着色原因を調べた．

ン酸炭素濃度は高栄が鈴蘭よりも 2 倍高く，腐植質

知覚的および化学的試験は，温泉分析の公定法であ濃度の結果を反映していた．一方，フルボ酸炭素濃る鉱泉分析法指針に準じて行った．更に腐植物質に度は，鈴蘭が高栄よりも 3 倍高かった．このことかついて，2015 年に調査を行った温泉水を対象として

ら，腐植質濃度が<0.1 mg kg-1 であっても，フルボ

非イオン性の Supelite DAX-8 樹脂によって疎水性酸酸が含有することで着色の原因となる場合があるこ

性成分を分離し，酸性沈殿法によってフミン酸とフとが示唆された．

− 132 −

1C05
Web 公開不希望1C06

温泉水が河川およびダム湖の水質に与える影響について*大上 和敏，中野史織，大坪あかね（大分大学教育学部）

２．試料採取および調査方法
芹川ダムには，小津留川，馬門川，芹川の 3 つの河川が流入している。本研究では，芹川ダムをに流入する河川について，8 地点を調査対象とした。現地調査は，2014 年 4 月～10 月の間 5 回実施した。
現地で気温，水温，pH，電気伝導度を測定し，試料水は 500mL ポリビンに採水して持ち帰り，分析に用いた。試料水の化学分析は，Na＋，K＋，Mg2＋，Ca2＋，
Cl－，SO42－についてはイオンクロマトグラフィー，
SiO2 および PO4－P については，モリブデン酸黄色法
およびモリブデン青色法による吸光光度法でそれぞれ分析を行った。HCO3－は pH4.3 アルカリ度法による値より求めた。
４．結果と考察各調査地点の主要化学成分の総量値（TDS）（図１）
では，① 小津留川，③ 馬門川，④ 社家川１，⑤ 社
家川２については，日本の河川水とほぼ同程度であるが，⑥ 芹川上流１，⑦ 芹川上流２，⑧ 芹川流入については，平均的な日本の河川水の２～３倍の値となっていた。

図２に各調査地点におけるリン濃度を示す。本調
査地点のリン濃度は，TDS の値と同様に，⑥，⑦，⑧の調査地点において，リンの濃度が高い値を示し
ている。
300

250

ＴＤＳ（mg/L）

200

150

100
日本の河川水
50

0
①
小
津
留
川

②
芹
川

③
馬
門
川

④
社
家
川

⑤
社
家
川

⑥
芹
川
上
流

⑦
芹
川
上
流

⑧
芹
川
流
入

図 1 各調査地点における主要化学成分の総量値（TDS）
0.050
0.040

PO4-P （mg/L）

１．はじめに大分県の竹田市直入町田北にある芹川ダムは，大分県政史上 2 番目の河川総合開発事業の一環として，
1956 年に大分川水系に築造された多目的ダムである。芹川ダムでは，1985 年頃より毎年夏季にアオコの発生が観測され始め，景観の悪化やダム下流域での異臭等が問題となっている（坂田・中島，2005）。
一般的に，アオコの発生に関わるダム湖の富栄養化は，周辺の田畑から排水や，生活排水などによる栄養塩類の増加が原因とされているが，芹川ダムの数キロ南側に位置する長湯ダムでは，周辺の環境は芹川ダムとほぼ同様であるにも関わらず，これまでにアオコの発生が観測されていない。芹川ダムの上流域には大分県を代表する温泉地のひとつである長湯温泉があり、温泉水には比較的高濃度のリンを含むものがあるため，芹川ダムのアオコの発生には，
長湯温泉から排出された温泉排水中のリンが関与している可能性が考えられる。
そこで本研究では，芹川ダムのアオコの発生原因を明らかにすることを目的に，湖沼水の栄養塩類リンに注目してダム湖に流入する小津留川，馬門川，
芹川上流域の水質調査を行い，温泉排水がダム湖に与える影響について検討を行った。

0.030

0.020
0.010
0.000
①
小
津
留
川

図２

②
芹
川

③
馬
門
川

④
社
家
川

⑤
社
家
川

⑥
芹
川
上
流

⑦
芹
川
上
流

⑧
芹
川
流
入

各調査地点におけるリン濃度（PO4-P）

温泉には，岩石起源のリンがリン酸イオンの状態（PO4‐P）で含まれているので，芹川上流に位置する長湯温泉の温泉水によりもたらされるリンの供給量について検討を行った。河川水に含まれている Cl－
が温泉由来であると仮定し，温泉由来のリン濃度を計算することができる。
長湯温泉の温泉水に含まれている Cl－および PO4‐Pの濃度の平均値は，それぞれ 196.0mg/L， 0.23mg/L
であるので（大分県鉱泉誌，2006），河川水の Cl－の濃度に基づいて⑧ 芹川流入に含まれる温泉由来のリン濃度を求めると 0.008mg/L となる。この値は，⑧の河川水に含まれる PO4‐P の約 20％に相当する。

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千苅貯水池における水塊形成＊藤井智康（奈良教育大・教育），常村将太（奈良教育大・院），藤原建紀（京都大・名誉教授），
中山恵介（神戸大），江﨑智昭，中島祐輔，大藪智久，木村智彦，伊藤博之（神戸市水道局）
して高く，貧酸素水塊中の底泥から各種イオンが溶出

１． はじめに
近年の気候変動にともなう短時間強雨の増加傾向

しているものと考えられる（図 2(c)）．St.1～17 の水が明瞭に現れ，1 日のうちに湖水の大部分が入れ替わ

深 2～7 m の低電気伝導度水塊（EC25:72 μS/cm）は，り，湖内の水質が大きく変わる強雨イベントが毎年

6 月下旬及び調査前日の降雨に伴って流入した河川のように起きている．出水でダム湖水の大半が入れ

水が躍層付近に拡がっているものと推察される（図替わった後，再び貧酸素化するまでの時間は，出水2(c)，図 3）．St.1～7 の底層の DO の回復は，底層曝の時期や強度によって異なることが経験的に知られ気装置の稼働によるものである．

ている．しかし，再貧酸素化の過程や酸素消費物質
はよく分かっていない．そのため，従来用いられてきたダム湖における予測モデルでは十分に説明，予測することが困難な状況にある．本研究では，将来的な貯水池内の 3 次元流動・水質モデルを構築する
ために，成層期・循環期における詳細な縦断観測を実施し，貯水池内の水塊形成について明らかにすることを目的とした．
２．現地調査千苅貯水池における調査地点を図 1 に示す．
各調査地点では，直読式
総合水質計 AAQ-177 を用
い，水温，電気伝導度（EC25），DO，pH，濁度，クロロフィル蛍光等の鉛
直分布を水深 0.1 m 間隔で測定した．また，流入河川
図 2 縦断観測結果（2016 年 7 月 14 日）(a)水温，(b) DO，(c) 電気伝導度の羽束川及び波豆川の河床に INFINITY-CT を設置
し，水温，電気伝導度を10 分間隔で連続測定した．

図 1 調査地点

３．結果及び考察千苅貯水池における水塊構造は，4 月以降成層が強くなり，7 月には深水層との境界が水深 10 m 程度と深くなっていた（図 2(a)）．湖内の貧酸素水塊の分布については，郡界付近（St.11～13）の底層で作られた
貧酸素水塊が，深水層境界上面に沿って，St.1 の取水塔方向に向かって伸びていると考えられる（図 2(b)）．
また，この付近の底層の電気伝導度が他の地点と比較

図 3 三田地点降水量及び羽束川・波豆川の電気伝導度(a)降水量，(b) 電気伝導度（2016 年）− 136 −

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