博士（水産科学）北原繁志
学位論文題名沿岸構造物におけるヤリイカ産卵礁に関する研究
学位論文内容の要旨【 目的】
我 が国にお いて、ヤ リイカLolig。 ろ昆Pぬ′fは沖繩、瀬戸内海、北海道東部
海 域 を 除 く 広 い 海 域 で 漁 獲 さ れ てい る 。1998〜 2000年 の間 の ヤ リイ カ 年 間
漁 獲 量 は約 8， 000〜10， Oooト ン と 推定 さ れ、 そ の うち 青 森県 が 約 35％ 、 次い で 北 海 道 が 約 10％ を 占 め る 。こ れ らの ヤ リ イカ が 漁獲 さ れ るほ と ん どの
海 域 に おい て 、ヤ リ イ カの 産 卵 が確 認 され て いる。ヤ リイカは 、沿岸域の 天然 岩 礁 の岩 棚 や岩 礁 の 隙間 に 産 卵す る 。そ の 卵は指状 の卵嚢に 収容されて 岩棚 から垂れ 下がって いる。
港 湾・ 漁 港 に代 表 され る 沿 岸構 造 物で は 、波 の反射を 抑えるた めの消波ブロ ッ ク や、 波 のカ か ら 基礎 捨 石 を保 護 する た めに被覆 ブロック などが多用 され る 。 これ ら のブ ロ ッ クは 、 天 然岩 礁 の隙 間 などと類 似する空 間を持ち、 ヤリ イ カ の産 卵 礁と し て 機能 す る 可能 性 が高 い 。実際、 ヤリイカ がブロック 類に 直 接 産卵 し た事 例 が 報告 さ れ てお り 、産 卵 礁として 構造物を 利用する関 係
が あ る 。そ こ で、 本 研 究で は 、 ヤリ イ カが 構 造物を産 卵礁とし て利用する 関係 に 着 目し て 、よ り 産 卵礁 機 能 を強 化 する た めの技術 的課題を 抽出し、既 往の 知 見 や現 地 実証 実 験 を通 し て 構造 特 性や 産 卵のため の物理的 要因を明ら かに し た 。さ ら に、 防 波 堤に 今 回 開発 し た産 卵 礁として 機能する 新型ブロッ クを 設 置 す る こ と に よ っ て 産 卵 場 とし て の機 能強 化 を図 った 。
一 般に 、 港 湾・ 漁 港な ど の 社会 基 盤づ く りは 、それを 作ったこ との結果とし て 、 多種 多 様な 経 済 活動 や 産 業活 動 が行 わ れると同 時に、工 事そのもの も自 然 の メカ ニ ズム を 変 える と い う側 面 を持 っ ため、環 境に対し て与える影 響を で き るだ け 少な く す るこ と が 求め ら れて い る。っま り、沿岸 構造物の建 設に あ た って は 、「 自 然 と共 生 す る豊 か な沿 岸 域環境の 創造」が 必要である 。
今 回の研究 は、沿岸 構造物に おけるヤ リイカの産 卵場機能 の付加を通して、
従 来 の 「周 辺 環境 へ の 配慮 」 に とど ま らず 、 能動的に 自然と共 生する豊か な沿岸域環境の創造を目指した。さらに、静穏域を確保するとともに海洋生物資源の持続的安定生産に寄与し、ひいては、水産業の発展に寄与できる沿岸構造物の開発を目指した。
【調査の方法と内容】
天然のヤ リイカ産卵 礁について は、北海道が松前町において1983年から1988年の間に 調査した結 果、および 新潟県が佐渡島において1981年と1982年 に 調 査 し た 結 果 か ら 、水 深 、底 質 、産 卵 礁の 形 状を 把握 し た。
防波堤などの構造物におけるヤリイカ産卵状況は、1995年に北海道日本海側の道南から道北までに位置する合計9つの港湾・漁港において、産卵場所、水深、底質、産卵礁の形状、照度を調査した。
以上から得られた結果に基づき、防波堤の港内側の被覆ブロック位置に設置するタイプと、港外側の消波ブロック底部に設置するヤリイカ産卵礁ブロックを開 発した。1995年から2000年にかけて、これらのブロックを8港に設置し、産卵状況を調査した。また、産卵が多く確認された消波ブロック底部に設置する産卵礁ブロックにっいては、流速、照度、浮遊砂量の物理環境および卵の生残率を調べ、天然岩礁における産卵礁および港内のそれらと比較した。
消波ブロック底部に設置する産卵礁ブロックは全く新しい形状であることから、その安定性について模型実験で確認した。実験条件は、縮尺1/68でブレッドシュナイダー―光易型のスペクトルを持つ不規則波を用い、現地換算の波高(H]。）5.0‑9.
Om、周期(T13)9.
0〜16.
Osec
、堤脚水深10.
0〜20.
Omの条件下で行った。
【結果と考察】1．天然岩礁における産卵礁の調査結果
産卵礁の平均水深は、松前町では10.
lm、佐渡島では17.
Om
で水温の違いによって産卵水深が変化することが推察された。底質はどちらも潮通しのよい粗砂、砂利、玉石地帯であった。産卵礁の空間形状f
ま、データのそろっている松 前町の調査結果から、入り口の幅が114土98cm(
Mean土SD)、高さ41土16cm、奥行き60土28cmであった。
2．構造物における産卵礁の調査結果

産卵礁の平均水深は、道南で約10m、道北の礼文島では約4mであり、北に行くほど浅い傾向が見られた。また、礼文島では港内での産卵礁が80％を占め、産卵礁の形成には水温が強く影響していることが推察された。底質は岩盤、粗砂などで潮通しがよい場所が選択されていた。産卵礁の空間形状は天然の産卵礁とほぼ同じ大きさであったが、人工構造物の方がより大きい空間にも産卵していた。産卵礁形状は、海底面に平行する平坦な天井面に高い頻度 が みら れ 、 凸 面 、凹 面 、傾 斜面に は少な いこと が判 明した 。
卵嚢付着場所は、消波ブロック脚部に最も多く、消波ブロックの最下段での産卵がほとんどであった。付着している場所は海底面直上の天井部がほとんどで、高さは95％が海底からl.Om以内、87％が80 cm以内で、高さが1.5mを超えると産卵しないことが判明した。また、海底面に設置した被覆ブロツ
クには産卵するが、マウンド上に設置したブロックには産卵せず、急峻な地形を昇って産卵しないことが明らかになった。
さらに、消波ブロックでは前面から2列目より奥側での産卵が多く、低照度環境下での産卵が選択的に行われていることが推察された。そこで、人工構造物における産卵礁と対照区での照度測定を行い、産卵礁における照度は極め て 低 く 、付 着 珪 藻 類が 発生 しな い場所 を選 択し ている と推 察さ れた 。
3.新しいヤリイカ産卵礁ブロックの開発とその成果
被覆ブロック型の産卵実績から、このブロックは天然岩礁と同程度の産卵礁機能を持っと考えられた。また、消波ブロック底部設置型は天然岩礁や構造物より産卵率が高いことから、より高い産卵礁機能を有すると考えられる。
消波ブロック底部設置型における産卵特性は以下のとおりである。＠産卵は奥側（ケーソン側）のブロックから優先的に産卵される。これは、低照度の空間への選択的な産卵傾向を示している。◎産卵量は、一房当たり天然岩礁の1.3〜1.5倍、単位面積当たりの卵嚢数は1.2〜1.3倍であった。＠約3カ月後の卵 嚢 中 の 卵 の 生 残 率 は 83.8％ で 、 天 然 岩 礁 の 約 4倍 で あ っ た 。
消波ブロック底部設置型における物理環境は以下のとおりである。＠消波
ブロック底部設置型の産卵空間では流速が早いため、卵に付着し生残率を低下させる、シルトや粘土などの底質が少ない。◎照度は天然岩礁に比べて1％ 以 下 と 非 常 に 低 く 、 付 着 珪 藻 の増 殖 が 抑 え ら れ る環 境 で あ る 。
4.消波ブ口ック底部設置型産卵礁ブロックの安定性
一 般に 、ブロ ック 類の 質量 は「一般化されたHudson式」によって算定できる。算定には、Hudson
式のなかのNs 値を把握する必要があるが、今回の実験によって、消波ブロック底部設置型ヤリイカ産卵礁ブロックのNs 値は21〜33と算定された。
最後に、沿岸構造物にヤリイカ産卵礁機能を付加する場合の計画フローを示し、計画地の選定方法、産卵礁ブロックを設置する場合の設計方法を示した。
本研究における、現地調査や新型産卵礁ブロックの開発を通して、ヤリイカの産卵に適した物理環境は、底質が玉石や転石地帯で、流速を早く保つことと照度を低く抑えることが重要であることが明らかとなった。これらの成果は沿岸構造物のみならず、従来から行われてきた漁場開発事業においても適用することができ、海洋生物資源の持続的安定生産に寄与できると考えられる。

学位論 文審査の要旨
主査
副査
副査
副査

教授
教授
教授
助教授

桜井山本
五嶋
綿貫

泰憲
勝太郎
聖治
豊

学 位 論 文 題 名

沿岸 構造物に おける ヤリイカ 産卵礁に関する研究

近 年 の ヤ リ イ カ 年 間 漁 獲 量 は 約 8千 〜 1万 トン と推 定さ れ、 その うち 青 森県 が約 35％ 、次 い で 北 海 道 が 約 10％ を 占 め る 。 ヤ リ イ カ は 、 沿 岸 域 の 天 然 岩 礁 の 岩 棚 や 岩 礁 の 隙 間に 産卵 する。その卵は指状の卵嚢に収容されて岩棚から垂れ下がっている。港湾・漁港 など の沿岸構造物では、波の反射を抑えるための消波ブロックや、波のカから基礎
捨 石を 保護するために被覆ブ口ックなどが多用される。これらは、天然岩礁の隙間など と類 似する空間を持ち、ヤリイカの産卵礁として機能する可能性が高い。一般に、
港 湾 ・ 漁 港 な ど の 沿 岸 構 造 物 の 建 設 に あ た って は、 「自 然と 共生 する 豊 かな 沿岸 域環 境の創造」が必要である。
そこ で、本研究では、ヤリイカが構造物を産卵礁として利用する関係に着目して、よ り産 卵礁機能を強化するための技術的課題を抽出し、既往の知見や現地実証実験を通 して 構造特性や産卵のための物理的要因を明らかにした。さらに、防波堤に今回開発 した 産卵礁として機能する新型ブ口ックを設置し、産卵場としての機能強化を図つた。

【 調査 の方 法と 内容】
天 然 の ヤ リ イ カ 産 卵 礁 に つ い て は 、 北 海 道 松 前 町 で の 1983年 か ら 1988年 の 間 の調 査 、 お よ ぴ 新 潟 県 佐 渡 島 で の 1981年 と 1982年 の 調 査 結 果 か ら 、 水 深 、 底 質 、 産
卵 礁 の 形 状 を 把 握 し た 。 防 波 堤 な ど の 構 造 物 へ の ヤ リ イ カ 産 卵 状 況 は 、 1995年 に 北 ′海 道 日 本 海 側 の 合 計 9つ の 港 湾 ・ 漁 港 に お い て 、 産 卵 場 所 、 水 深 、 底 質 、 産 卵 礁 の形 状、 照度 を調 査した 。

以 上 の結果に基 づき、防 波堤の港 内側の被 覆ブ口ヅ ク位置に 設置するタ イプと、
港 外 側の 消 波ブ 口 ッ ク底 部 に設 置 す るヤ リ イ カ産 卵 礁ブ ロ ッ クを 開発 した。1995年
から 2000年 にか け て 、こ れ らの ブ 口 ックを8港 に設置し 、産卵状 況を調査し た。まメた、 産卵が多 く確認さ れた消波ブ 口ック底部に設置する産卵礁ブロックについては、
流 速 、照 度 、浮 遊 砂 量の 物 理環 境 お よぴ 卵 の 生残 率 を調 ベ 、 天然 岩礁 における 産卵礁お よび港内 のそれら と比較した 。
消 波 ブ口ヅク底 部に設置 する産卵 礁ブ口ッ クは全く 新しい形 状であるこ とから、その 安 定性につ いて模型 実験で確 認した。 実験条件 は、縮尺 1/68でブレッド シュナ
イダ ー一光易 型のスペ クトルを持 つ不規則波を用い、現地換算の波高（Hl/3）5．0〜9.Om、 周 期 （ Tl/3） 9.0 ‑‑‑16.Osec、 堤 脚 水 深 10.0‑ 20.Omの 条 件 下 で 行 っ た 。
【結 果と考察 】
1，天 然岩礁に おける産卵 礁の調査 結果
産 卵 礁 の 平 均 水深 は 、 松前 町 で は10m、 佐渡 島 で は17m、 底質 は ど ちら も 潮通 しの よ ぃ粗 砂 、砂 利 、 玉石 地 帯で あ っ た。産卵 礁の空間 形状（松前 町）は、 入り口の幅が 平均114cm、高 さ41cm、奥行き 60cmであった 。
2．構 造物にお ける産卵礁 の調査結 果
産卵 礁 の平 均 水 深は 、 道南 で 約 10m、 道 北 の礼 文 島で は 約 4mで あり、 北に行く ほ
ど 浅 く、 礼文島で は港内で の産卵礁 が80c70を占め 、産卵礁 の形成には 水温が強 く影
響 し てい る と推 定 さ れた 。 底質 は 岩 盤、粗砂 などで潮 通しがよい 場所が選 択されてい た 。産 卵 礁の 空 間 形状 は 天然 の 産 卵礁とほ ぼ同じ大 きさであっ たが、人 工構造物の 方 がよ り 大き い 空 間に も 産卵 し て いた。産 卵礁形状 は、海底面 に平行す る平坦な天井 面に高い 頻度がみら れた。
卵嚢 付 着場 所 は 、消 波 ブ口 ッ ク 脚部 最下段の 海底面直 上の天井部 かほとん どで、高 さ は 95%が 海 底 か ら 1.Om以 内 、 高 さ が 1.5mを 超 える と 産卵 し な いこ と が 判明 した 。 また 、 海底 面 に 設置 し た被 覆 ブ ロックに は産卵す るが、マウ ンド上に 設置した
ブ ロ ック に は産 卵 せ ず、 急 峻な 地 形 を昇って 産卵しな いことが明 らかにな った。さら に 、消 波 ブロ ッ ク では 前 面か ら 2列 目 より 奥 側で の 産 卵が 多 く、 照度は 極めて低く 、 付 着 珪 藻 類 が 発 生 し な い 場 所 を 選 択 し て い ると 推察 さ れた 。
3．新 しいヤリ イカ産卵礁 ブ□ック の開発と その成果
被覆 ブ口ック 型の産卵実 績から、 消波ブ口 ック底部 設置型は 天然岩礁と同程度か、そ れ より 高 い産 卵 礁 機能 を 有す る と 考えられ た。消波 ブ口ヅク底 部設置型 における

産卵特性は、低照度の空間のある奥側（ケーソン側）のブロックから優先的に産卵すること、産卵量は、一房当たり天然岩礁の1.3〜1.5倍、単位面積当たりの卵嚢数は1.2〜1.3倍、約3力月後の卵嚢中の卵生残率は83.8％で、天然岩礁の約4倍であった。
消波ブ口ヅク底部設置型の物理環境として、産卵空間では流速が早く、卵に付着し生残率を低下させるシルトや粘土などの底質が少ないこと、照度は天然岩礁に比べ て 1％ 以 下 と 非 常 に 低 く 、 付 着 珪 藻 の 増 殖 が 抑 え ら れ て い た 。
4．消波ブロック底部設置型産卵礁ブ口ックの安定性
一般に、ブ口ック類の質量は「一般化されたHudson式」によって算定できる。
算定には、Hudson式のなかのNs3値を把握する必要があるが、今回の実験によって、消波ブ口ック底部設置型ヤリイカ産卵礁ブ口ックのNs3値は21〜33と算定された。
最後に、沿岸構造物にヤリイカ産卵礁機能を付加する場合の計画フ口ーを示し、計画地の選定方法、産卵礁ブ口ックを設置する場合の設計方法を示した。本研究における、現地調査や新型産卵礁ブ口ックの開発を通して、ヤリイカの産卵に適した物
理環境は、底質が玉石や転石地帯で、流速を早く保つことと照度を低く抑えることが重要であることが明らかとなった。これらの成果は沿岸構造物のみならず、従来から行われてきた漁場開発事業においても適用することができ、海洋生物資源の持続的安定生産に寄与できると考えられる。