京都大学防災研究所年報 第 56 号 B 平成 25 年 6 月
Annuals of Disas. Prev. Res. Inst., Kyoto Univ., No. 56 B, 2013

タリアメント川における定点カメラ画像を用いた止水性生息場の履歴と水生生物群集の解析
Analysis of Habitat History on Lentic Animal Communities
by Using Fixed Cameras in Tagliamento River

寺田匡徳(1)・渡辺幸三(2)・W.BERTOLDI(3)・A.M.GURNELL(4)・K.TOCKNER(5)竹門康弘・角哲也
Masanori.TERADA(1), Kozo.WATANABE(2), W.BERTOLDI(3), A.M.GURNELL(4), K.TOCKNER(5), Yasuhiro.TAKEMON and Tetsuya.SUMI(1) 京都大学大学院工学研究科(2) 愛媛大学(3) トレント大学(4) ロンドン大学クイーン・メアリー(5)IGB(1) Graduate School of Engineering, Kyoto University(2) Tokushima University(3) Trento University(4)Queen Mary, University of London(5)IGB Leibniz-Institute of Freshwater Ecology and Inland Fisheries,

and Institute of Biology at Freie Universitat Berlin
Synopsis
Biodiversity of lentic habitats in river channels generally depends on a frequency ofconnection with channels and the time since the habitat was born. The Tagliamento
River in the north Italy has a steep basin with high sediment supply and thus its middle
reaches form braided channels changing frequently with flow fluctuations. Tounderstand relations of species diversity of aquatic animal communities to age of lentic
habitats, the temporal dynamics of the habitats in two reaches of the river were recordedby fixed cameras installed on the cliff tops beside the reaches. A total of 89 habitats
were chosen to collect aquatic animals and to measure environment factors in April toMay, 2011. This paper revealed that lentic species increase with the age of habitats
while lotic species decrease with the age. Considering with specificity of habitat
preference, we discussed on the age and longevity of the lentic habitats required for
maximize biodiversity of habitats scale and reach scale.

キーワード: タリアメント川，生息場履歴，定点カメラ画像，生息場評価
Keywords: TagliamentoRiver, habitat history, fixed camera image, habitat evaluation

1.

はじめに― 691 ―1.1

背景を明らかにすることである．その上で次の段階とし河川では流量と土砂供給によって河床地形が形成て，その地形を生み出すような土砂供給量と流況をされ，その地形が多くの生物によって利用されてい考える必要がある．本研究では一つ目の段階である

る．そのため，河川における生物の多様性は地形の生物多様性を維持・向上させるような河川地形を明多様性と深く関係している．（竹門，2007）

らかにすることを目的とし，止水性生息場の履歴に現在，日本の多くの河川でダム建設による土砂供着目した生息場評価を行った．

給量の減少や河床掘削によって流路の固定化が進んでいる．(アジア航測，2012；玉井信行，2004)この2.

手法

2.1

調査対象河川ことが特に水域と陸域のエコトーンを利用している生物に大きな影響を与えている．（野村康弘，2005；綾史郎，2004）本研究で着目しているたまり，ワン

イタリア北西部（フリウリ＝ヴェネツィア・ジュ

ドは陸域である砂州上の水域というエコトーンであリア自治州）を流れるタリアメント川（Tagliamento

り，流路とは異なる止水性の環境を持ち，河川全体River）を対象とした．タリアメント川はアルプスのの生物多様性を高める上で大きな役割を持っている．

標高1195mを源流とし，アドリア海に流れ込む全長（黒川マリア他，2009；福原修一他，2009）例えば，170km，流域面積2580 km 2 の急峻な河川である．タ

多くのタナゴ類は普段は本川で生活しているが，産リアメント川の特徴として，ダムや人口堤防がほと卵期になると，洪水で本川とつながった機会にたまんどなく，自然河川に近い環境が残されている点がりに侵入し，たまり内のイシガイ類の殻内に産卵を挙げられる．また，アルプスからの土砂供給量が非行う．さらに孵化した個体はある程度成長すると，常に多いため，広大な裸地砂州が広がっており，か再び洪水等で本川と接続した際に本川に移動する．

つて日本の多くの河川がそうであったように，ダイそのため，タナゴ類の生息には本川とたまりが存在

ナミックな地形の変化が頻繁に起こっている河川でし，さらに適度な頻度での接続が重要である．

ある．そのため，日本の河川管理目標を考える上でそのため，このような止水性生息場を維持していく本河川は非常に有用な河川であるといえる．

こと，さらには質を向上させていくことが重要な課本研究ではタリアメント川のCornino（コルニー題であり，その質の評価手法の開発が急がれている．

ノ）地点とFragogna（フラゴーニャ）地点の２地点

現在，止水性生息場に関する様々な研究が行われに設置された定点カメラの撮影範囲を研究対象とし，ており，止水性生息場の生物の種構成や多様性は攪

現地調査及びカメラ画像の解析を行った．

乱 の頻度と 深い関係 があるこ とが分か っている ．
（Catherine and Fran, 2009：寺田，2011）また，たまりでは中程度の本川との接続がβ多様性を高めることが分かっている．（Ward et al, 1999 : Ward andTockner, 2001）また，止水性生息場だけでなく，流水性生息場の代表である瀬では，大規模な出水時に瀬頭に土砂が堆積することによって，軟らかい河床が形成され，好適なアユの産卵場となっていることが分かっている．（角哲也他，2011：鈴木崇正他，2011）このように生息場の履歴を考慮し，生息場の評価を行うことは非常に重要である．
現在，タリアメント川では定点カメラが2地点に設置されており，１時間ごとに河道の様子を撮影している．この画像を用いて，土砂動態や砂州上植生の変遷等の観察や生息場の寿命を観察することができる．（Dimitry et al, 2003 : Walter et al, 2009）
Fig.1

1.2

目的

本研究では，河川の生物多様性を考慮したダム等の土砂・流況管理目標の策定を最終目標とする．この最終目標のためには二つの段階が必要である．まずは生物多様性を維持・向上させるような河川地形― 692 ―

Flow routing in Tagliamento

PCSCBHBTAPTP

CorninoFlagogna 合計
2242244269514262753358464389Fig.2 Fixed camera
Fig.4 The number of sites and habitat types

2.2

現地調査手法2011 年 4-5 月 に 2 つ の リ ー チ の 計 89 地 点（Cornino:46地点，Flagogna:43地点）で現地調査を行った．調査地点のハビタットはPrimary Channel(PC),Secondary Channel(SC), Bar Head Wand(BH), Bar TailWand(BT), Active Pond(AP), Terrace Pond(TP)の6種類である．PC,SCは止水性生息場との比較対象として調査を行った．Fig.3は定点カメラからの画像に調査位置をプロットしたものである．

これらの調査地点ごとに生息生物，水質，物理環境の調査を行った．生息生物調査はDフレームネットを用いて行い，調査地点内の全てのマイクロハビタットを網羅するように生物を採集した．採集したサンプルはエタノールで固定し，研究室に持ち帰りソーティングを行った．
水 質 調 査 は 調 査 地 点 に 測 器 を 持 ち 込 み DO, EC,ORP,COD, pHを計測した．また，簡易パックテスト
でNO3, NH4, PO4を計測した．また，一部の調査地点には水温ロガーを1~2日間設置し、水温の日変動を計測した．
物理環境は面積と形状をGPSを用いて計測した．
また，任意の数点を選び水深を測定した．

2.3

生息場履歴を表す指数

止水性生息場の履歴を表す値として，Habitat AgeとHabitat Longevityの2つの値を用いた．それぞれの定義を以下で説明する．Habitat Ageは止水性生息場が出現してからの時間を指すものである．この場合の出現とは，洪水等によってその場の地形が形成されること，又は以前から地形的には存在したが，その地点が洪水等で流水部となり一時的に止水性生息場でなくなった後，再度止水性生息場に戻ることを指す．つまり，直近の出現イベントからある地点までの時間である．
Habitat Longevityは止水性生息場の出現から消滅まで時間である．出現はHabitat Ageと同じ考え方であり，消滅は洪水等で流水部になることと水が枯れてしまうことを意味している．今回はひとつの地点の過去3回の出現・消失の履歴を辿り，その平均をHabitat Longevityの値とした．
Fig.3 The research sites― 693 ―

Fig.5 Simple image of " Habitat Age " and " Habitat
Longevity "

3.

結果

3.1

現地調査結果①生物調査結果
今回の現地調査では89地点で調査を行い，計134種（PC&SC：57種，BH：35種，BT：60種，AP：99

Fig.8 Composition of species種，TP：25種）の生物が確認された．
確認された生物の内訳とハビタットごとの種数及
び種組成を以下に示す．

今回の調査では，流水部に生息する種数よりも，APに生息する種数の方が多かった．このことから，止水性生息場がタリアメント川の生物多様性を高め水生昆虫115ていることが確認できる．また，種組成を見てみる

節足動物

2と，TPが非常に特異な種組成を持っていることがわ

甲殻類

2かった．

貝類

3

魚類

6その他

6計また，TP以外のハビタットは似た種組成を持っていることがわかった．これはタリアメント川は水位変動が大きく，APやワンドが頻繁に本川と繋がっていることが一因であると考えられる．

134

Fig.6 Items of creatures②水質調査結果
水質調査で得られた結果がFig.9である．ここでもEphemeroptera

14

Plecoptera

9Trichoptera

12

Chironomidae

31

Coleoptera21

DOが低くなり，ORPが還元側に傾いていると考えら

Diptera

13れる．

その他

15

また，TP以外のハビタット間では大きな差は見ら計115れなかった．このことは本川の水が小規模な洪水等

Fig.7 Items of insects

TPの特異性が見て取れた．TPは本川との接続頻度が極端に少ないために堆積有機物の分解に酸素が消費され，また，周囲を樹木に囲まれているために光合成による酸素の供給が少ないと考えられ，そのため，で止水性生息場に頻繁に流入していること，又は，砂州の間隙が大きく，平水時から本川と止水性生息― 694 ―場の水交換が行われていることが原因であると考えられる．
水温の日変化の結果を見るとAPやワンドに対して，TPの日変動が小さいことが見て取れる．これは周囲が樹木に覆われていることによって日射を受けにくいことと多くのTPに湧水が流れ込んでいることが影響していると考えられる．
APとワンドはTPよりも大きな日変動を示している．これは周囲に日射を遮るものが少ないことが原因であると考えられる．さらに，ワンドよりもAPの方が変動が大きいことが見て取れる．これはワンド

Fig.9 Result of water quality and temperature

が比較的水温の安定している本川と接続し、常に水交換を行っている為であると考えられる．

3.2

画像分析結果タリアメント川のCornino地点とFragogna地点の２地点を臨む近傍の山上に設置された定点カメラの画像を用いて，Habitat AgeとHabitat Longevityを算出した．この定点カメラは日中のみ1時間毎に撮影している．この画像から止水性生息場の上流端と下流端の両方が本川と接続した際，流水環境となり止水環境が消滅したと見倣した．また，TPについては樹木に覆われており画像では直接観察できないため，TPの存在している付近の砂州上に流路ができた際に止水環境が消滅したと見倣した．Habitat Ageのおよその分 布 を ま と め た も の と 各 ハビ タ ッ ト ご と の Habitat
Age及びHabitat Longevityの平均を以下に示した．
TP のHabitat Age，Habitat Longevityの値は他のハビタットに対して約5倍ほど大きな値を取っており，TPが生息場寿命の観点からも非常に特異であることがわかる．
TP以外のハビタット間では有意な差は見られず，10~20日という短いスパンで消失と形成を繰り返していることがわかった．

Fig.10 Cornino― 695 ―

Habitat Ageと種数の関係をFig.13に示した． TPはHabitat Age が他と比べてかなり大きくなるため消去した．TPを除いて考えたとしても，Habitat Ageと種数に直接的な相関は見られなかった．
②Habitat Longevity

Fig.11 FlagognaFig.14 All Habitat Longevity-the number of taxa

Fig.15 Habitat Longevity-the number of taxa
Habitat LongevityでもTPが大きく外れるため，TPは無視した．これを見てもHabitat Ageと種数に直接
Fig.12 Result of Habitat Age and Habitat Longevity

的な相関は見られなかったが，Fig.14をAPとワンドに分けて考えると，APの種数とHabitat Ageには負の3.3 生息場履歴と生物群集の関係① Habitat Age

単相関の関係が見られた．つまりAPにおいては接続が頻繁に起こるような地点で種数が多く，接続が起こりにくい地点では種数が減少している．

4.

考察・まとめ

本研究は生物多様性を維持・向上させるような河川地形を明らかにすることを目的とし，イタリアのタリアメント川での現地調査の結果とタリアメント川に設置された定点カメラで撮影されたインターバル画像から得られた生息場の履歴の関係を求めた．
現地調査の結果から，TPは非常に特異な環境及び生物群集を持っていることがわかった．この主な原Fig.13 Habitat Age-the number of taxa

因としては①日射を受けにくい②湧水の流入③撹乱頻度が少ないことの３つが考えられる．TP以外のハ― 696 ―ビタットでは環境・生物群集の双方で大きな差は見出では，上流端と下流端の両方が本川と接続した際られなかった．このことはTP以外の止水性生息場はに流水部になったと見倣している．しかし，たまり本川との接続が頻繁に起こり，その都度水や水生生の上流端又は下流端の一方が接続した際，たまりが物の流入が起こっているからだと考えられる．

ワンドに変化するが，これをたまりの消失と捉える

Habitat LongevityとAPの種数が負の相関を取ることこともできる．このような中間的な状況をどのようも同じ理由で説明できる．に捉えていくかも今後考えていく必要がある．

ハビタットごとのHabitat AgeとHabitat Longevityの謝値はTPが非常に大きくなっているが，その他のハビ辞タット間では差がなかった．これはタリアメント川において，APはワンドと変わらぬほど小規模洪水に本研究を進めるに当たりご協力いただいた京都大よる撹乱を受けやすいということである．これは豊学防災研究所水資源環境研究センターの皆様並びに富な土砂供給と大きな流量変動があるタリアメントトレント大学の方々に深く感謝致します．

川の特徴であると言えるだろう．平成21年度淀川上

参考文献

流環境保全調査事業報告書によると，昭和23年に撮影された木津川の航空写真では現在のタリアメント川に見られるような複列砂州が観察される．当時のアジア航測株式会社（2012）：淀川上流環境保全調査

木津川や他の日本の河川においても，小規模洪水に業務報告書よる撹乱を受けやすいAPが多く存在していたと考

綾史郎, 近年の淀川の生態環境の変化 . 生活衛生,えられ，本研究で得られた知見は過去を評価する上2004. 48(6): pp. 334-340でも有用であると考えられる．

黒川 マリア, 片野 修, 東城 幸治, 北. 聡

止 水 性 生 息 場 の 種 数 と Habitat Age 又 は Habitat（2009）：小河川におけるワンド・タマリの環境要

Longevityの関係を見ると直接的な相関関係は見られ因と水生無脊椎動物の分布，陸水学雑誌, 2009. Vol.

なかったが，Habitat LongevityとAPの種数では相関が70: pp. pp.67-85.

見られた．

鈴木崇正，角哲也，竹門康弘，中島佳奈（2011）：

Habitat Ageは直前の攪乱からの時間であり，生物土砂供給に伴うアユ産卵環境の変化予測，京都大学に直接的な影響を与えていると考えられるが，直前

防災研究所年報 第 54 号 Bの攪乱のみに由来するため偏差が大きくなってしま

角哲也，中島佳奈，竹門康弘，鈴木崇正（2011）：

うという問題点がある．例えば，直前に大規模な攪アユの産卵に適した河床形態に関する研究，京都大乱が起こってしまうと，ほとんどの地点が同じ

学防災研究所年報 第 54 号 B

Habitat Age を 持 つ こ と と な っ て し ま う ． Habitat

竹門康弘（2007）：砂州の生息場機能，土と基礎の生

Longevityは数回の形成・消滅過程を平均しているの態学，講座，土と基礎，Vol. 55，No. 2，pp.37-45

で，生物に直接的に影響を与えているものではない

玉井信行（2004）：河川計画論．東京大学出版会．東が ， 偏 差 が 少 な い も の で あ る ． そ の た め Habitat

京．

Longevityの方が地形の特徴を正確に表したものと言寺田匡徳（2011）：木津川たまりにおける魚類等の生息場評価に関する研究えるだろう．

野村康弘（2005）：多摩川におけるカワラバッタの5.

今後の課題

分布状況と生息地間ネットワークに関する研究，環境システム研究論文集,33, 73-78, 2005

Habitat Age において50日以上のサンプル、Habitat

福原修一, 森下郁子, 矢田敏晃, 木本紀子（2009）：

Longevityにおいては10~30日程度と50日を超えるよ

砂州周辺水域の生物群集，木津川の総合研究Ⅱ, pp.

うなサンプルが少なく，今後サンプルを増やし，こP269～284.の 間 を 埋 め て い く 必 要 が あ る ． ま た 、 Habitat

Catherin,Longevityの値を得るには数回の形成・消滅過程が必

connectivity

要な為，長期に渡る連続的なカメラ画像が必要であbiodiversity in floodplain rivers of the Australian

Landdrives

Fran,

S(2009)patternsof:

Hydrologicalmacroinverteblate

り，そのために定点カメラからの撮影を今後も続け

wet/dry tropicsていく必要がある．また，現在は夜間の撮影ができWard J.V. and Tockner K. (2001) : Biodiversity: towardsておらず，夜間の本川との接続を考慮していないこ

an unifying theme for river ecology, Freshwaterとも今後の課題である．

Biology,46,807–819

本研究でのHabitat Age及びHabitat Longevityの算Ward J.V., Tockner K. & Schiemer F. (1999) :― 697 ―Biodiversity of floodplain river ecosystems: ecotones

2009

and connec-tivity.Regulated Rivers: Research andManagement,15,125–139

Dimitry Van Der Nat, Klement T, Peter J. E ,J.V.Ward

Walter B, Angela G, Nicola S, Tockner K, Luca Z, Luca

And Angela G (2003) : Habitat change in braided flood

Z and Guido Z (2009) : Understanding reference

plains (Tagliamento, NE-Italy), Freshwater Biology

processes: linkages between river flows, sedimentVolume 48, Issue 10, pages 1799–1812, October 2003

dynamics
tagliamentoandvegetatedriver,

italy

landforms,

River

along

theResearchandApplications , Volume 25, Issue 5, pages 501–516, June

― 698 ―

（論文受理日：2013年6月7日）