福岡水技セ研報第12号

2002年3月

Bull. Fukuoka. Fisheries. Mar. Technol. Res. Cent. No12. March

2002

豊前海における水質とブランクトン相の変化
片山 幸恵・江崎 恭志・長本 篤(豊前海研究所)

Change of the water quality and plankton phase in the Buzen sea

Sachie Katayama, Yasusi Esaki and Atsusi Nagamoto(Buzenkai Laboratory)

230ランクトン調査

豊前海の属する瀬戸内海においては1973年に瀬戸内海環境保全臨時措置法(後に,特別措置法)が制定され,本調査の解析には1980年1月から'82年12月までと栄養塩的には負荷が制限され,当時に比べかなり改善さ2000年3月から‑01年2月のデータを用いた。調査は水れている。 1)豊前海においても同様であり,過去の研究2)

質調査と同様の調査定点で実施した。プランクトンは,によると豊前海は1950年代には高栄養域と区分されて海底鉛直1m上から北原式プランクトンネットを用いていたにもかかわらず,現在は赤潮の発生件数の減少が顕採察し,船上でホルマリン固定した後,研究室に持ち帰著である。しかし現在の豊前海が以前とどの様に変化しり検鏡を行った。検鏡では出現したプランクトンのうちたかを水質環境及びプランクトン相について細かく検討優占種について調べた。優占種の定量方法としてCR法をした研究は少ない。生態環境の指標となる水質やプラに準じて行ったが, CR法では定量的概念に乏しいため,

ンクトン相の変化は貝類や甲殻類の生長,分布に大きな一定量のサンプル中に出現する主な種類について概略計影響を及ぼす。これらの魚種に依存度の高い豊前海にお数した後に下記の基準により判定した。結果ではcc及

いてはこの研究は漁獲変動の原因を解明する一つの要因びCについてを優占種として整理した。

として重要である。解析は毎月1回実施している浅海定線調査結果と‑80‑'82年の3ヶ年について実施されたプランクトン調査の報告3'を元に,本研究では過去の調査と同様の手法を用いて2000年3月 一・01年2月の1年間において調査を実施し,豊前海における漁場環境の変化とその変動要因について検討したので報告する。
方法

1.水質調査1980年1月から‑82年12月までと'98年3月から2001年2月までの3ケ年分の水質測定データを用いて解析した。調査は,毎月1回12点(図1)。で行い, 0, 5, 10,bmの所定層について水温,塩分,栄養塩類(DIN.
P04‑P)及びクロロフィルaを測定した。解析は,測定した項目毎について毎月の測定された各調査点の所定層の値を深さ方向に加重平均し,その値をその調査点での平均値とした。また結果には全調査点の平均値を平均

図1 調査定点して整理した。

‑67‑

片山・江崎・長本

3034253320〇 32

P 1510∽31Oh305290281235679 10 ll 12123456月

79 10 ll 1279 10 ll 12月

DI N10ミ86(8EbD4も2012345679 10 ll 121月

23456月クロロフィルa

図2‑2 年代別月別全点全層平均値

10(塩分・ PO4‑P)

8こ(i水温は'80年代に比べ∴00年代では全ての月で高く,

冒4

特に8‑3月については0.7‑2.3℃の上昇を示し,年間20の最低水温は, 6.9℃から8.3℃へ上昇し,最高水温に
1

2. 345679 10 ll 12

ついても25.5℃から27.0℃へと上昇していた。

月

塩分は‑80年代で8‑10月にかけて塩分が大きく低下

年代別月別全点全層平均値

してるのに対して, '00年代では7月には30.7まで低下(水温・DIN・クロロフィルーa)

したものの,その後は31.5以上の値を示していた。こ

図2‑1のことから月毎の変化が少なくなっていることが認めら(C R法判定基準)れた。

45%以1.

: cc

非常に多い

30‑45%

C多いでみると約1.2倍に増加していた。特に1及び2月, 1015‑30%+

普通及び11月に0.7‑3.0μg・at月高くなっており,低水DIN濃度は'80年代に比べ‑00年代では1年間の平均値温期に高く,高水温期には低いという傾向がより強くな結果っていた。
P04‑P濃度は'80年代では濃度が1‑5月にかけて低1.水質調査下し,その後6‑12月にかけて上昇する傾向があったが,(1)年代別比較'00年代では1‑9月まで7月を除いて0.09‑0.13μ g・

水質の比較については前述の1980年1月から‑82年at月とほとんど変化がみられなかった。また10‑1212月までの3ヶ年平均値を'80年代,同様に'98年3月か月にかけては濃度は0.2‑0.3μ g・at月の範囲にあり,ら2001年2月までの3ヶ年平均値を‑00年代として整理'80年代に比べ上回っていることが分かった。 1年間のした。各項目の年代別全点全層平均値の月別推移を図2に示す。

平均値ではほとんど変化はみられなかった。
クロロフィルaは'80年代では3及び4月, 10及び11月‑68‑

豊前海における水質とプランクトン相の変化

14至12宇105003.o)慧24
L=‑千23456789 10 ll 12123456789 10 ll 12123456789 10 ll 12月

0.4

14iiP

ミ12下0.3

ia 捕bD

EO.2

薫:
Zロ→

4Ii岩iO≡ ÷P→

123456789 10 ll 12月

月

図3月別地域別平均DIN濃度

図4月別地域別平均PO4‑P濃度

沖合域

90‑・0‑ 80年代

ij 60
β4一一凋一一1 00年代

Z3001234567819 10 ll 1223

図5‑2

南部域‑・◇‑ 80年代

6789 10 ll 12

月別年代別NP比(2)地域別比較

一一凋‑ 00年代

玉605月

月904

栄養塩類,クロロフィルaについては地域毎の差が大ロ..A

きいこともあるため,過去の地域区分4'を参考にして地Z30

域毎の比較を図3, 4に,またプランクトンの増殖に影0響を及ぼすNP比について整理したものを図5‑1‑3に12345679 10 ll 12示した。

月DIN濃度は'80, '00年代ともに北部域で高く言中合

図5‑1域で低い傾向を示した。特に‑00年代では低水温期に北月別年代別NP比部及び南部域で'80年代に比べ約3‑6μ g eat/ 1高い値を示した。の水温の上昇及び下降期に低く,そのほかは高い値であPO4‑P濃度は‑80年代では4月から12月にかけて濃度ったが∴00年代では7月を除き3‑5mg月の範囲にあり,季節変動がみられなかった。また, 1年間の平均値でみが増加する傾向にあったが, ‑00年代では'80年代にあると'80年代に比べ約0.7msO減少し,豊前海全体の一った増加傾向は見られず,北部及び沖合域で10月以降次生産量の低下が認められた。の低水温期のみに増加がみられた。

‑69‑

片山・江崎・長本

表1 調査年別出現した優占種
調
属

名種類

査

年

(名′80′81′824

悪 2′00〇o㊨ Ste phanop痴pa血1er由na
El覇‑4㊨ Leptoci血drus danicus㊨ Giinard血血ccida‑6地血s sios五a乃コab

6⑳肋osolenia spp.

珪藻類(15種)a)sm㊨ Cerataukia nehgicaBe彪rochea horologとa鹿㊨ Ewamp血zod血cus

憲一2㊨ Asteiione彪gbcああ

‑4‑6

図6

地域別優占種類数の‑80年代と'00年の差

優占種類の変動をみると夏場で少ない傾向が見られた。
内訳をみると珪藻類では6‑8月にかけて少なく,この合

計

1314

14

期間にCoscinodiscus spp.のみが連続して発生してい14た。渦鞭毛藻類では‑80年代では6‑7月を除いて3‑ll

埠⑳は富栄養化指標種

ぱ80年代も′00年も両方優占した種

月に優占種として発生しやすい傾向にあったが, '00年代ではその期間が狭まって9月までの発生となった。

これらを地域別のNP比でみると, '80年代に比べ高Skeletonema costatumは低濃度ではあるが年間を通水温期では低く,低水温期では高くなっていた。また,じて出現が認められ,特に9‑12月の秋から初冬にかけ沖合域では大きな変化はみられなかったが,北部及び南て高頻度で出現がみられた。大型のCoscinodiscus

部域では1, 2月の低水温期に‑80年代に比べ'00年代でspp.及びmalassiothhx flauenferdiiは冬季に多く出約30‑45高くなっており,南部域では10月以降で約現がみられた。 Chaetoceros spp.は周年高い優占度で10‑15高くなっていた。

出現した。
一方,優占範囲から整理してみると,全域におよぶ優占種は, ‑80年代の3ヶ年いずれも8‑9種であったもの

2.プランクトン調査
優占種として出現したプランクトン種類を表1に示しが‑00年代は5種に減少していた。また, '80年代と'00た。プランクトンについては'80年1月から'82年12月

年代の調査で出現がなくなったものと,新しく出現したまでの3ヶ年の結果を栄養塩同様に‑80年代として整理種類がみられた。どちらも珪藻類において種が交代してし, 2000年3月から‑01年2月までの1ヶ年を'00年代とおり,特にLeptocylindrus danicus, Rhizosolenia

して整理した。 ‑80年代及び‑00年の結果から豊前海に

spp.及びAsterionella glacialisは'80年代は優占種としおいて優先的に発生するプランクトンは,珪藻類15種,て3ヶ年ともに出現していたが∴00年代は優占種とは渦鞭毛藻類2種,放散虫類及びかいあし類がそれぞれ1ならなかった。その代わりに優占種となったプランクト種ずつの合計19種であった。 '80年代及び'00年代で優ンは1種減少しStephanopyxis palmenana,占種として年間に発生したプランクトンの種類数はいず

Guinardia flaccida及び月elleroch ea horologicalisの3れも13‑14種でほとんど差がみられなかった。そのう種であった。

ち, ‑80年代で連続して優占種として発生し, '00年代

また,海域別に検討するため,水質の調査に準じて海でも発生したプランクトンは表1に示すSkeletonema

域区分をした。北部及び南部域を沿岸域とし,沖合域とcostatumを含む珪類藻6種と,渦鞭毛藻類では区分した。海区毎に優占種として出現したプランクトン

Noctiluca scintillansを含む2種及び放散虫類ではの種類数についで00年代と‑80年代について比較した

Stcholanche sp.1種であった。しかもこの種類すべてものを図6に示した。 ‑00年代の調査では1‑3月で出現が富栄養化の指標種2'となっているものであった。月別

種数の減少がみられ, 9‑12月には増加している。特に‑70‑

豊前海における水質とプランクトン相の変化

987喜6e5

裏 4iG32101520251

水温0

80年代

00年代

季節比=10‑3月平均値74‑9月平均
43.5EiiiZI

午3i昌ig 2.5g〕⊥12騒1.5
僻L 11015202530O.5

水温図7080年代

水温及び塩分の関係

沖合域と比較して沿岸域についてが顕著である。
表2種

年

図8

沿岸域における種類別出現回数

00年代

季節別地域別の栄養塩濃度比

類

C 血 e to c e ro s

T h n itz s ch b h e s ,TC o s c in o d 云C u S

sp p .

h .flu e n fe rd ii

svv .

比が増大した沿岸域では, Chaetoceros属が優占種を形成する範囲が広がり,また出現期間も長くなっていた。

19 8 076419 8 140719 8 29392000

15

小型珪藻のChaetoceros属はN P比の増大により増殖することが推察された。これは過去の知見にも見られた。 ll'
また, Thalasiosnema属の2属についても出現件数が増加していた。他に,大型珪藻であるCoscinodiscus
spp.については'80年代では冬季に広範囲に出現してい考たのが, '00年では出現範囲が狭まり,出現期間も減少察した。大型珪藻が優占しなくなったことにより,クロロ

水質調査結果から水温,塩分をみると(図7主80年

フィルa濃度が減少したことにも影響していると考えら代に比べ,夏季において高水温,高塩分で推移しているれる。このように豊前海においてもNP比の変化によることがわかった。特に沖合域に比べ,沿岸域で大きく変プランクトン相の変化が確認された。

化していた。また栄養塩類について4‑9月までと10‑

また,リン濃度は洗剤の改良や排水規制等により近年3月までの平均値を求め,季節比をみたところ図8に示押さえられているが,今年から総量削減基本方針の策定

すとおり窒素では'00年代で大きくなっており,特に南による窒素やリンの総量規制基準の設置予定である。こ部で約2倍になっていた。リンについてはあまり変化がのことがNP比に大きく影響すると想像される。過去の見られず,栄養塩類の季節変動は窒素による変化に依存

研究では富栄養化期間からリン濃度の規制によりNP比していることがわかった。 NP比では沿岸域において顕の増大への影響は詳しく研究されているが,今後はNP著に増加していた。その増加からプランクトン相へ大き比が小さくなることが予想されるため,水質調査及びプな影響について検討した。過去の研究5‑10)からNP比のランクトン相の変動を観察し,このような海域の基礎生変化は特定のプランクトンについて増殖量を変化させる産の変化などの影響が漁業生産へどのように関与するかことがわかっている。今回の調査からも低水温期にNPを調査する必要がある。

‑71‑

片山・江崎・長本

要

星社厚生闇,東京, 1996, pp30‑40

約2)山田真知子・徳崎健史:水域別の水生生物に及ぼす
1)水温が'80年代より0.7‑2.3C上昇し,最低水温がN:P比の影響,洞海湾・響灘, 「水域の窒素:リ1.4‑C上昇して8.3‑Cとなり,最高水温が1.5C上昇

ン比と水産生物」 (吉田陽一編主 恒星社厚生閣,

して27.0℃と高くなった。

1993, pp96‑106

3)寺田和夫・神薗真人:豊前海のプランクトン相につ2)塩分濃度の季節変動が乏しくなった。

いて出現種とその分布,福岡県豊前水産試験場研究

3) DIN濃度では10‑2月の低水温期に高く傾向が強く

業務報告書, 172‑210 (1982)なった。地域別では北部域が高くなっていた。
4) P04‑P濃度では‑80年代では1‑5月にかけて低下

4)片山幸恵・神薗真人:豊前海における基礎生産力,しその後12月にかけて上昇する傾向であったが,福岡県水産海洋技術センター研究報告,第10号,‑00年代では1‑9月までの濃度変化が乏しくなっ

91‑94 (20005)船越真樹:農林水産生態系における汚染物質の循環た。 10月以降は上昇傾向であった。地域別にみると指標生物に関する研究,東海区水産研究所・南西と, '80年代に比べ北部で上昇した。
5)これら栄養塩類濃度の変化によるNP比の増加がみ

海区水産研究所・水産大学校, 1973, ppl31‑135
6)山路勇・宇野悦夫e増田親・筒井久吉・原田彰:農られた。
6)クロロフィルa濃度では‑80年代に比べ季節変動が林水産生態系における汚染物質の循環と指標生物に乏しくなった。年平均値では約0.7mg/1減少した。

関する研究,東海区水産研究所・南西海区水産研究7)プランクトン相については出現した優占種類数は変所・水産大学校, 1974, ppl77‑182
7)山路勇・佐治恒夫。宇野悦央・島田道子。増田親・わらなかったが,珪藻類の出現種類の交代と広範囲

筒井久吉・原田彰・山本文夫:農林水産生態系におに及ぶ優占種の出現種類の減少があった。

ける汚染物質の循環と指標生物に関する研究,東海

8) '80年代及び‑00年ともに出現した優占種は富栄養

区水産研究所・南西海区水産研究所・水産大学校,化の指標種であった。
9)渦鞭毛藻類では優占種として出現する期間が減少し

1976, ppl70‑1808)山路勇・木村金雄・山本文夫:農林水産生態系におた。
10) NP比が高い1‑3月に優占種類数が減少し, 9‑ける汚染物質の循環と指標生物に関する研究,東海12月に増加した。この傾向は特に沿岸域で顕著で

区水産研究所・南西海区水産研究所・水産大学校,あった。

1977, pp220‑221

Chaetoceros属,9)山口峰生:植物プランクトンの増殖に及ぼすN : P

Thalasiosinema属の2属が優占件数を増加させた。

比の影響,渦鞭毛藻類, 「水域の窒素:リン比と水ll N P比の増加に伴い産生物」 (吉田陽一編主 恒星社厚生閣, 1993,
謝辞

ppll‑1910)西島敏隆・深見公雄:植物プランクトンの増殖に及本研究を進めるにあたり有益なご意見を頂くとともぼすN: P比の影響,ラフイド藻類及び珪藻類,に,本稿をまとめるご指導を頂いた前豊前海研究所環境「水域の窒素:リン比と水産生物」 (吉田陽一編主課長寺田和夫氏に深く感謝します。
文恒星社厚生閣, 1993, pp20‑28ll)矢持進:水域の窒素:水域別の水生生物に及ぼす
N:P比の影響,大阪渚, 「水域の窒素:リン比と献水産生物」 (吉田陽一編),恒星社厚生閣, 1993,

1)同市友利:瀬戸内海の生物資源と環境,第1版∴恒pp73‑83‑72‑