日本陸水学会   第 82 回大会  仙北市田沢湖大会  講演要旨集       2017 年 9 月 28 日（木）〜10 月１日（日）  田沢湖高原温泉郷   駒ケ岳グランドホテル  仙北市生保内小学校体育館  

【目

次】

公開講演会

1

「酸性化した田沢湖の現状と将来への取り組み」 2
プログラム

3

講演者紹介

4

講演・ポスタープログラム

9

アウトライン

10

会場案内図

11

発表者の方へ

12

講演中止課題13

講演プログラム

14

ポスターセッション

18

課題講演

21

自由集会

22

企業展示

27

ランチョンセミナー

27

懇親会のご案内

28

講演要旨

１日目

29

２日目

49

３日目

101

ポスター発表）

123

２日目

124

３日目

163

著者索引

189

広告

197

大会実行委員会・大会企画委員会

201

公開講演会(2017 年 10 月１日)

1

陸水学会第 82 回大会
公開講演会「酸性化した田沢湖の現状と将来への取り組み」
2017 年 10 月 1 日（日）於

生保内小学校体育館

共催：秋田魁新報社
協力：仙北市役所

2

田沢湖は日本最深の湖ですが、国策事業により酸性化したため、クニマスは絶滅し生物相の乏しい湖になりました。しかし、田沢湖は重要な自然資本であり、本来の豊かな生物相の回復を目指した取り組みが必要です。そこで、この公開講演会では、陸水学会会員により世界の湖沼での環境問題への取り組みや、酸性環境での生物・生態系の特色について紹介します。一方、地元の行政担当者や研究者から、田沢湖の将来へ向けたビジョンや克服すべき問
題点について紹介していただきます。それら講演を受けて、市民と湖の専門家である陸水学会員でパネルディスカッションを行い、将来へ向けた市民や研究者の取り組みについて、意見交換を行い議論します。
プログラム：

13：00

開会挨拶

（門脇

光浩

市長）
陸水学会員から

1）13：05～13：35

生態系と社会における地球温暖化の影響と緩和策（熊谷道夫：立命館大学教授）
2）13：35～14：05 川虫の多様な暮らしと酸性水域に住む川虫たち（谷田一三：大阪自然史博物館館長）
14:05～14:15

休憩
地元研究者から

3）14：15～14：45

田沢湖の現状と将来について（小田野直光： 仙北市地方創生・総合戦略統括監）
4）14：45～15：15

田沢湖にはアユやクニマスがいて漁師がいた（杉山秀樹：秋田県立大学客員教授）
5）15：15～15：45

田沢湖の中性化に向けた取り組みについて（大沼克彦：大曲農業高校教諭、生徒有志：大曲農業高校生物工学部）
15：45～15：55

休憩
パネルディスカッション

6）15：55～16：55（モデレーター

占部城太郎：東北大学）

登壇者：各講演者、小松嘉和記者（秋田魁新報社）
16：55

閉会挨拶

（陸水学会長山室真澄：東京大学）

3

熊谷

道夫

立命館大学総合科学技術研究機構教授◇主な経歴（学歴、職歴など）

昭和 55 年

京都大学大学院理学部研究科

博士課程後期修了

昭和 55 年

英国サウサンプトン大学海洋学部客員研究員

昭和 58 年

滋賀県琵琶湖研究所研究員

平成 17 年

滋賀県琵琶湖環境科学研究センター上席総括研究員

平成 24 年

立命館大学総合科学技術研究機構教授（～現在）

平成 26 年

独立行政法人海上安全技術研究所特別研究員（～平成 28 年）◇主な活動（著書、役職、受賞など）

・1993 年

琵琶湖国際共同観測(BITEX’93)

総括コーディネーター

・1997 年

日本学術会議陸水研連委員・1999 年

国際学術雑誌 Limnology 編集委員長

・2007 年

国際陸水学会（SIL）Baldi 賞受賞

・2012 年

日本陸水学会会長

・2012 年ASLO 日本大会共同議長

主な著書、論文：「琵琶湖は呼吸する」（2015 年、海鳴社）、「Climatic Change and Global Warmingof Inland Waters: Impacts and Mitigation for Ecosystems and Societies」（Wiley、2013 年）、「温暖化の湖沼学」（京都大学出版会、2013）、「Time for in situ renaissance」（Science、2015）など。
◇研究テーマ、興味・関心事など

自律型水中ロボット開発、逆エネルギーカスケード問題、水圏生態系問題、地球温暖化問題など◇講演概要「生態系と社会における地球温暖化の影響と緩和策」
地球温暖化の影響は極域で特に顕著に現れている（Polar amplification）。氷河の後退や永久凍土の溶解に伴って、動植物の大きな変化が発生している。地球は確実に変化している。
ガイア仮説で有名な Lovelock は、1994 年に Nature に投稿した論文「Failure of climate regulation
in a geophysiological model」の中で、生物を含むフィードバック系が気温に対してどのように変化するのかについて、以下の 3 つのカテゴリーに分けて議論している。
（１）氷河期には、海洋と陸上の生態系は気温上昇に対して共に負のフィードバック系となる。
（２）気温が現在の数値まで上昇すると、海洋植物は気候に対する強い影響を失うが、陸上植物は継続的に気候を緩和する。
（３）もし地球規模での平均気温が 20℃を越えると、陸上および海洋生態系は正のフィードバック系に変わり、気温上昇をさらに加速する。本講演では身近な事例を紹介しながら、Lovelock の仮説を検証する。
このままの状況が推移すれば、2030 年後半には大きな気温上昇が予想されるので、直接的な緩和策が必要となるのかもしれない。人類が取りうる手段は多くはないが、最悪の事態に備える必要がある。

4

谷田

一三

大阪市立自然史博物館
館長
大阪府立大学名誉教授◇主な経歴（学歴、職歴など）

昭和 54 年

京都大学大学院理学研究科動物学専攻単位取得退学；昭和 59 年理学博士（京都大学）

昭和 58 年

大阪府立大学総合科学部助手

平成 8 年

大阪府立大学総合科学部教授（組織改編で平成 17 年大学院理学研究科教授）

平成 25 年

大阪府立大学

平成 27 年～

名誉教授

現職

◇主な活動（著書、役職、活動など）

・「日本産水生昆虫検索図説」，「日本の水生昆虫‐種分化とすみわけをめぐって」，「日本産水生昆虫

科・属・種への検索」（以上東海大学出版会），「河川環境の指標生物学」（北隆館），「水辺と人の環境学

上，中，下」（朝倉書店）など多数

・国土交通省河川整備基本方針検討小委員会委員，環境省水生生物保全環境基準類型指定専門委員
会委員，（一財）水源地環境センター理事，全国科学博物館協議会理事，河川財団評議員など◇研究テーマ、興味・関心事など

・トビケラを中心とした水生生物の分類・生態と生物地理・河川環境の生物モニタリング，バイオアッセイ◇講演概要

タイトル「川虫の多様な暮らしと酸性水域にすむ川虫たち」
水生昆虫というと，ゲンゴロウやタガメ，それにトンボ（ヤゴ）を思い浮かべる方が多いでしょう．
しかし，それだけではなく多くの昆虫が，幼虫時代には水生（主に淡水）生活を送ります．そのなかで川にすむ水生昆虫を愛をこめて「川虫」と呼んでいます．川虫にはカワトンボやサナエトンボなどのトンボ類も多いのですが，カゲロウ，カワゲラ，トビケラ，ユスリカ（ハエ目），それに甲虫が，種数も個体数も圧倒的に多くなっています．とくに最初のカゲロウ，カワゲラ，トビケラは，学名の頭文字をとってＥＰＴと呼ばれ，いい水質と河川環境の指標生物になっています．それらの様々な生活と多様性について紹介します．
秋田県の玉川や大分県の別府周辺に河川は，強い無機酸性の水域があります．種数は少ないですが，そこにも生息する川虫がいます．サンユスリカがその代表ですが，カワゲラ，トンボ，トビケラにも強酸性河川に生きる種がいます．私どもが昔に玉川，田沢湖，別府などで調査した資料に基づいて，酸性河川の川虫についても紹介する予定です．

5

小田野

直光

秋田県仙北市役所

総務部

地方創生・総合戦略統括監◇主な経歴（学歴、職歴など）

平成 4 年

東北大学大学院工学研究科原子核工学専攻

博士課程後期修了

平成 4 年

運輸省船舶技術研究所東海支所

平成 10 年

日本原子力研究所原子力船研究開発室

平成 13 年

独立行政法人海上技術安全研究所原子力技術部

平成 21 年

同上

海洋リスク評価系長

平成 26 年

同上

研究統括主幹平成 28 年～

現職

博士（工学）

研究官
研究員
主任研究員

◇研究テーマ、興味・関心事など

・放射線計測、危険物船舶運送、リスク評価・リスクマネジメント、水中機器開発
・仙北市における国家戦略特区関連事業、近未来技術実証事業、ヘルスケア産業創出事業◇講演概要「田沢湖の現状と将来について」
田沢湖は、水深 423.4m を誇り、かつては透明度も高く、漁業がさかんに行われていた。昭和 15年に玉川の酸性水が導水されたことに伴い、湖水は酸性化し、田沢湖の固有種といわれていたク
ニマスをはじめ、ほとんどの生物が死滅した。その後、玉川の中和処理施設の稼働により、田のpH は回復しつつあるが、平成 27 年の観測では 5.2 までしか回復しておらず、魚類では、酸性に強いウグイが湖畔に生息していることが確認されている程度である。
秋田県と仙北市では、平成 27 年度から、あきた未来づくり協働プログラム事業の一環として、「田沢湖再生クニマス里帰りプロジェクト」を開始し、田沢湖クニマス未来館の建設（平成 29 年
7 月開館）、田沢湖畔の鳴き砂を復活させる事業等を実施している。
クニマスの里帰りの本来の意味は、クニマスが田沢湖で泳ぎ、かつてのように繁殖することであり、失われた生態系を復活させることに他ならないが、この目標の実現には、多くの年月を要することは、想像に難くない。これまでに、田沢湖の環境に係る研究はいくつかの機関によって実施されているが、あくまでも現状の分析に留まっており、田沢湖の環境修復への道程が必ずしも明確に示されていないのが現状である。今後、関連する学術分野の融合により、田沢湖の環境修復に向けた総合的な調査研究を実施し、環境修復のグランドデザインを描く努力が必要である。
講演では、平成 27 年に海上技術安全研究所が実施した田沢湖湖底調査（仙北市等との共同研究）の結果を紹介しつつ、田沢湖の環境修復に向け、今後どのような取組みが必要か提案したい。

6

杉山

秀樹

秋田県立大学生物資源科学部
客員教授◇主な経歴（学歴、職歴など）

昭和４９年

東京水産大学（現：東京海洋大学） 卒業

昭和５２年

秋田県庁水産課

平成２０年

秋田県水産振興センター 所長

平成２２年～

秋田県立大学生物資源科学部 客員教授

博士（海洋科学）・技術士（水産増殖）◇主な活動

・NPO 法人

秋田水生生物保全協会

理事長

・日本魚類学会・自然保護委員会委員
・希少野生動植物種保存推進委員（環境省）
・杉山秀樹：田沢湖
・同

まぼろしの魚上：クニマス・ハタハタ

クニマス百科、秋田魁新報社、2000 年

秋田の魚 100、東北出版企画、2013 年◇研究テーマ、興味・関心事など

・八郎湖・田沢湖および十和田湖の生物、漁業、人間との関係
・クニマス・ハタハタの生活史、生態、漁業、資源管理等◇講演概要「田沢湖にはアユやクニマスがいて漁師がいた」
田沢湖の面積は日本で19番目だが水容積は4番目で、湖岸は樹林が繁茂し、沿岸は砂礫で、水位変動はほとんどなく、水質はほぼ中性であったが、動物プランクトンは貧弱でした。
湖には多数の小沢が入り、湖水は潟尻川・玉川・雄物川を経て日本海へと流出し、逆に、サク
ラマス、アユなどが遡上していました。そこには約60人の漁業者がいて、ウナギ、コイ、ウグイなどとともに、多いときは年間約6万尾のクニマスが漁獲されていました。
クニマス Oncorhynchus kawamurae は成熟したオスの背が隆起せず、体色が黒色で斑点を欠き、幾 つ か の 特 異 な 形 質 が あ る こ と か ら 、 Jordan.D.S. とMcGregor, E.A.により 1925 年にサケ科サケ属の新種として、ベニザケの陸封派生種として記載されました。しかし 1940 年
玉川の強酸性水を導入し、固有種であるクニマスを含めウグイを除きすべての魚類は絶滅しました。クニマスは現在も遺伝的、形態的および生態的に不明な点が多いままです。

7（写真：クニマスのタイプ標本）

大沼

克彦

秋田県立大曲農業高等学校
教諭◇主な経歴（学歴、職歴など）

平成６年

岩手大学農学部

平成８年

岩手大学大学院農学研究科

平成１２年

卒業

岩手大学大学院連合農学研究科

平成１２～１３年

農林水産省

平成１５～１７年

日本学術振興会

平成１８年

独立行政法人

平成１８～２１年
平成２２年～

修士課程

博士課程

農業生物資源研究所

修了
特別研究員

特別研究員

農業生物資源研究所

独立行政法人

修了

特別研究員

産業技術総合研究所

特別研究員

中坊徹次・三浦久監修

p54-p55

現職◇主な活動（著書、役職）・クニマス-過去は未来への扉-

・新しい国語のワーク１

p105

・よくわかる国語の学習１
・博士教員教育研究会

p121

2016 年2017 年（秋田県仙北市編）（秀学社）資料提供

2016 年（明治図書）資料提供

会長◇研究テーマ、興味・関心事など

・生殖細胞の分化メカニズムと妊娠機構の解明
・田沢湖の中性化に関連する諸問題の解決
・宇宙船内農業で農業の未来を考える
・久慈層群玉川層から発見される化石の調査◇講演概要

タイトル「田沢湖の中性化に向けた取り組みについて」
大曲農業高校生物工学部では平成２３年から電気分解で田沢湖を中性にする方法を考案して、実験室内で効率化を図ってきた。なお本講演では、一部を本校生物工学部（永井天智、髙橋佑誠、荒川海斗、佐々木巧、
鈴木雅子、髙橋花恋）に発表してもらう予定である。生徒の発表では、本校生物工学部のクニマスは田沢湖の生物学的、文化的な資源だったことから、田沢湖を中性化することが、クニマスとクニマスがいた田沢湖の文化の継承に関わることを紹介する。田沢湖の中性化に関わる研究は、これまで本校生物工学部に所属した生徒の力で進められてきた。これまでの７年間の研究を総括して現状の問題点を提示し、その上で田沢湖の中性化に向けて、新たなアイデアを紹介して将来展望について話したい。

8

  
  
講演・ポスタープログラム  

9

【	
 ア	
 ウ	
 ト	
 ラ	
 イ	
 ン	
 】	
 
【各種委員会】	
 ９月 28 日（木）10:00-12:00	
 拡大幹事会	
  	
  	
 
	
 
会議室２	
 
９月 28 日（木）13:00-14:30	
 和文誌編集委員会	
  	
  	
 
会議室２	
 
９月 28 日（木）13:00-14:30	
 英文誌編集委員会	
  	
  	
 
会議室３	
 
９月 28 日（木）13:00-14:30	
 企画委員会	
  	
 	
 
	
 
会議室１	
 
	
 
【評議員会】	
 ９月 28 日（木）20:00-23:30	
 
	
 
	
  	
 
	
 
A 会場	
 
	
 
【総会・表彰式】	
 ９月 30 日（土）	
 9:00-12:30	
 
	
 
	
  	
 
	
 
B 会場	
 
	
 
【一般講演・課題講演】	
 ９月 28 日（木）15:00-17:30	
 
	
 
	
 
	
 
A・B 会場	 ９月 29 日（金）	
 9:00-12:00	
 
	
 
	
 
	
 
A・B 会場	 	 	 	
 13:30-18:30	
 
	
 
	
 
	
 
A・B 会場	 ９月 30 日（土）15:00-17:45	
 
	
 
	
 
	
 
A・B 会場	 	
 【ポスターセッション】	
 ９月 29 日（金）19:30-21:30（審査対象発表）	
 	
 	
 ２F 第２ロビー	
 ９月 30 日（金）13:00-15:00	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 	
 ２F 第２ロビー	
 	
 【ランチョンセミナー】	
 ９月 29 日（金）12:15-13:15	
 
	
 
	
 
	
 
A 会場	
 
	
 
【自由集会】	
 ９月 28 日（木）18:30-	
 又は 20:00-	
 	
 
	
 
	
 
各会場	
 
	
 
【E 会】	
 ９月 28 日（木）20:00-	
 	
  	
 
	
 
	
 
	
 
会議室１	
 
９月 29 日（金）21:30-	
 	
  	
 
	
 
	
 
	
 
会議室１	
 
	
 
【懇親会】	
 ９月 30 日（土）18:30-21:00	
 
	
 
	
 
	
  ロイヤルホール	 	
 【エクスカーション】	
 10 月 1 日（日）8:30-13:00	
 
	
 
	
 
	
 
田沢湖	
  	
 
	
 
【公開講演会】	
 10 月 1 日（日）13:00-17:00	
 
	
 
	
  	
  	
  生保内小学校体育館	
 

	
 

	
 

10

【	
 会	
 場	
 案	
 内	
 図	
 】	
 
	
 

	
 

２階

ロイヤル
ホール
1F へ

EV

WC
B,C 館へ

ポスター会場フロント（第 2 ロビー）
1F へ

D 館へ

ロビー

B館

企業展示

WC

大会

おみやげ処
売店

受付

玄関

A館

入口

1階

大浴場へ

会議室１
（駒草）

会議室２

2F へ

（峰桜）

EV

茶屋

大会
本部

（梅の間） 玉椿

WC

仙北市

休憩室

（とちの間）（田沢湖）

会議室３( もみじ )

WC

田沢湖

2F へ

A 会場

B 会場
A館

11

中宴会場

【	
 発	
 表	
 者	
 の	
 方	
 へ	
 】	
 
	
 (1)	
 口頭発表	
 1. 一般講演での口頭発表時間は、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 ファイルを講演者名を明記した 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。	
 4. 一般講演の講演者は、講演者名を明記した発表のファイルの入った USB
メモリーまたは CD-R を、各セッション開始３０分前に各講演会場受付にお渡し下さい。	
 (2)	
 ポスター発表	 1. ポスターの大きさは A0 を原則とします。パネルの大きさは、縦 1800mm×
横 900mm です。ポスターは、ポスターセッション開始 30 分前にプログラムに記したポスター番号のパネルに掲示し、セッション終了後３０分以内に撤去して下さい。ポスター・パネルには必ず画鋲または虫ピンでポスターを貼って下さい。	
 (3)	
 課題講演	
 1. 課題講演の講演者は、事前に、もしくはセッション開始３０分前に会場にて発表ファイルをコンビンナーにお渡し下さい。	
 2. 発表時間等、発表にあたっては、コンビナーの指示に従って下さい。

12【講演中止課題】

２日目
講演番号

2A25

講演番号

2B17

講演番号

2B28

３日目ポスター
講演番号

3P07

-

プログラム 1日目 9月28日（木）10:00-12:00 拡大幹事会 (会議室２)
13:00-14：30 和文誌委員会 (会議室2)，英文誌委員会 (会議室3)，企画委員会 (会議室1)

一般受け付け14:00 〜

15:00

A会場

B会場

課題講演：森里海の連携

一般公演

森里海の連環研究に関するレビューと課題の抽出

1A01

15:00

大西健夫（岐阜大）
15:15

技術者が扱う森・川・海（湖）のつながり修復

1A02

15:15

水文条件の変化が森林の土地利用からの栄養塩輸送に及ぼす 1A03
影響

森と海のつながりにおける鉄と有機物の動態

1A04

琵琶湖北湖深水層における低酸素水塊の移動について

1B02

焦春萌・早川和秀・石川可奈子（琵琶湖研セ）
15:30

井手淳一郎（九州大）・武田育郎・宗村広昭（島根大）・森也寸志（岡山大）・作野裕司（広島大）・米康充・高橋絵里奈（島根
大）
15:45

1B01

山本麻由佳・宮下治希・石丸真菜・＊丸尾雅啓（滋賀県大）・
小畑元（東大）井上祥一郎（名邦テクノ・エステム・アーステクノ・日吉）
15:30

琵琶湖北湖水中リン酸イオンの動態

安定同位体比を用いた水田生物群集の栄養ポジションの推定

1B03

安野翔（仙台市）・金谷弦（国環研）・菊地永祐（宮教大）15:45

藤井学（東工大）

谷津干潟におけるグリーンタイドと微生物活性

1B04

千賀有希子・北村友佳・王川香澄・柴木叶・小林渉・佐藤翼・成岡知佳（東邦大）・北沢俊幸・李盛源・白木洋平（立正大）
16:00

メタロゲニウム粒子生成と植物プランクトンの関係性

1B05

古田世子・中村光穂・池田将平・山本春樹・一瀬諭（琵環研セ）・宮田直幸（秋田県大）16:15

水系網における陸上有機物の代謝と沿岸域への輸送

1A05

16:15

16:45

極東ロシアにおける永久凍土の季節的変動が鉄の挙動に与え 1A06
る影響：土壌間隙水及び河川の溶存鉄濃度7月-10月観測結果
田代悠人・楊宗興（東京農工大）・白岩孝之（北海道大）・大西
健夫（岐阜大）・Vladimir I Kim・Vladimir P. Shesterkin（ロシア科学アカデミー:IWEP）・久保匠（北海道大）
干潟におけるきわめて高いリン酸濃度：何が生じているのか？1A07

16:30

River Metabolism along the Latitudinal Gradients across Japan

諏訪湖における貧栄養化に伴う植物プランクトンの変遷

16:45

浅い湖におけるハス群落の拡大に伴う魚類の餌資源の変化

1A08

17:00

北海道渡島大沼の湖底堆積物における植物プランクトン休眠期細胞の密度変動

河川の氾濫原水域における沈水植物群落の遷移過程の解明
片桐浩司（秋田中央高）

夕食 17:30-20:00

（A会場）

1B09

今井一郎・小林淳希・宮下洋平・大洞裕貴（北海道大）・田中邦明（北教大）17:15

20:00 〜 23:00

1B08

鹿野秀一（東北大）・安野翔（仙台市）・藤本泰文・嶋田哲郎（伊豆沼・内沼環境保全財団）

Gurung Anandeeta・ Jotaro Urabe・ Tomoya Iwata and Nakano
Daisuke

評議員会

1B07

二木功子・宮原裕一・花里孝幸・朴虎東（信州大）

中野正隆・＊楊 宗興（東京農工大）・野原精一（国環研）
17:00

1B06

一瀬諭・池田将平・中村光穂・岡本高弘・七里将一・古田世子（琵環研セ）

岩田智也（山梨大）
16:30

琵琶湖におけるミクラステリアスの大量発生について

自由集会：
ライトニングトーク

自由集会：

自由集会：

環境DNA

陸水物理研究会

20:00 〜

20:00 〜

（B会場）

（第2会議室）E会
20:00 〜
（第1会議室）13

1B10

2日目 9月29日(金)B会場

A会場
課題講演：火山と陸水
9:00

一般講演

火山と陸水－火山による定常・非定常の攪乱と陸水環境（趣旨説明）

2A01

飼育水中の浮遊DNAを用いたトンボ目幼虫の分子同定手法
の開発

9:00

野崎健太郎（椙山女学園大）・田代喬（名古屋大）・小野田
幸生（土木研究所）・松本嘉孝（豊田工業高等専門学校）・
谷口智雅（三重大）
9:15

御嶽山周辺河川の微量元素の存在状態

2A02

御嶽山噴火後の周辺河川の水質変遷

2A03

Are life history traits related with genetic distance: an experimental 2B02
test with Daphnia pulex

9:15

Xiaofei Tian・Hajime Otsuki・Jotaro Urabe （Tohoku Univ）

雄物川本流における絶滅危惧種ゼニタナゴの再発見と繁殖地 2B03
特定

9:30

坂田雅之（神戸大）・真木伸隆（パシフィックコンサルタンツ（株））・杉山秀樹（秋田県大）・源利文（神戸大）

松本嘉孝（豊田工業高等専門学校）・田代喬（名古屋大）・
野崎健太郎（椙山女学園大）9:45

火山性酸性河川における付着藻群落の光合成活性

2A04

9:45

Phenolgy of zooplankton : Relative importance of temporal scales
in the variation
Perera,Ishara Uhanie ・Urabe,Jotaro ・Makino,Wataru ・Maruoka,Natsumi （東西北大）

山体崩壊による大規模攪乱と渓流魚：避難場所としての支 2A05
流の重要性

10:00

BAC-FISH法を用いたヒゲナガカワトビケラとチョウ目昆虫 2B05の性染色体比較野崎健太郎（椙山女学園大）・田代喬（名古屋大）
10:00

2B04

藤本章晃（岩大）・木村友祐（岩大）・安河内祐二（農研機構）・鈴木剛（大教大）・佐原健（岩大）小野田幸生・萱場祐一（土木研究所）
10:15

2B01

東川航・櫻井智之（神戸大）・吉村真由美（森林総研）・前藤薫（神戸大）

宇佐見亜希子（愛知工業大）・登めぐみ（公益財団法人三重県建設技術センター）・松本嘉孝（豊田工業高等専門学
校）・岩月栄治（愛知工業大）・八木明彦（愛知工業大）
9:30（優秀講演審査有）

火山周辺地域における災害リスク，供給サービスとその水 2A06
環境への影響Aulacoseira 属珪藻寄生性ツボカビの系統的位置および宿主特 2B06
異性

10:15

田代喬（名古屋大）瀬戸康介・鏡味麻衣子（東邦大）・出川洋介（筑波大）

課題講演：放射性物質
10:45

福島河川水中の溶存態137Csと3H濃度の長期変動

2A07

韓国の四大河川におけるアオコ毒素microcystinの現状

10:45

植田真司・長谷川英尚・柿内秀樹・佐藤雄飛・大塚良仁・久松俊一（環境研）
11:00

山岳湖沼における放射性セシウムの挙動

2A08

諏訪湖における水草ヒシTrapa japonicaの含有ポリフェノール 2B08の溶藻活性と季節変動

11:00

野原精一（国環研）・横塚哲也・阿久津正浩・小堀功男（栃木
11:15

福島第一原発（FDNPP）事故による放射性セシウム放出の水
2A09

土屋俊雄・朴虎東・船山啓・丸山あい（信州大）
アオコ原因種 Microcystis aeruginosa に対する殺藻細菌の殺藻機構におけるクオラムセンシング関与の可能性

11:15

吉村真由美・赤間亮夫（森林総研）

11:30

栃木県中禅寺湖における魚類の放射性物質汚染の現状と課 2A10
題

魚による放射性セシウムの蓄積

2A11

2B09

大洞裕貴・宮下洋平・小林淳希・小峯佳奈子 ・藤田雅紀・酒井隆一 （北海道大）・織田さやか・田中邦明 （北教大）・今井一郎 （北海道大）函館市五稜郭外堀における水草群落と植物プランクトン群集 2B10
の拮抗関係

11:30

横塚哲也・阿久津正浩・小堀功男（栃木水試）・野原精一（国
11:45

2B07

全逢錫・韓智仙・朴虎東（信州大）

宮下洋平・大洞裕貴・小林淳希（北海道大）・織田さやか・岩塚咲・嶋津桃華・田中邦明（北教大）・今井一郎（北海道大）
長野県深見池における長期環境変動と枝角類群集の形成過程：年縞堆積物による長期動態の解明

11:45

2B11

大竹裕里恵（東大）・大槻朝・占部城太郎（東西北大）・木村成子（滋賀県大）・山田和芳（ふじのくに地球環境史ミュージアム）・吉田丈人（東大）

石井 伸昌（放医研）

12:15-13:15
ランチョンセミナー（A会場）

課題講演：流域ガバナンス
13:30

趣旨説明

一般講演
13:30

福井県三方湖におけるヒシ分布の時空間動態と塩分濃度の関 2B12係
石川みくり（東大）・石井潤（福井県里山里海湖研究所）・西廣淳（東邦大）・瀧本岳・宇野文貴・吉田丈人（東大）

2A13

13:45

分子マーカーを用いた止水棲昆虫のワンド利用およびワンド 2B13の接続性 −河川生態系における河川ワンド・たまりの機能評価−

奥田昇（地球研）
13:45

琵琶湖流域の順応的ガバナンス：流域圏社会-生態システ
ムの健全性（優秀講演審査有）2A12

奥田昇・池谷透・石田卓也・上原佳敏（地球研）・淺野悟史（琵環研セ）・岩田智也（山梨大）・大園亨司（同志社大）・陀安一郎（地球研）・伴修平（滋賀県大）・谷内重雄（京大）・脇田健一（龍谷大）

竹中將起・冨田 和宏・谷野宏樹・東城 幸治（信州大）

14

14:00「地域の環境ものさし」は地域の生物多様性の指標になり 2A14
うるか？―滋賀県甲賀市小佐治地区のニホンアカガエルの卵塊数との比較から

14:00

淺野悟史（琵環研セ）・上原佳敏・石田卓也・池谷 透・奥田昇（地球研）

14:15

田越灌漑によって水田の栄養塩循環はどう変わるか？水田 2A15からの栄養塩流出抑制を目指して

風間健宏・平間文也（東北大）・Tyler Tappenback （モンタナ州
立大）・土居秀幸（兵庫県大）・片野泉（奈良女子大）・吉田丈人（東大）・山道真人（京大）・James Elser （モンタナ州立大）・占部城太郎（東北大）
14:15

ビワマス遡上・産卵環境再生の取組：多主体協働による魚 2A16
道設置と産卵床造成

14:30

琵琶湖と内湖の繋がり：耳石Sr安定同位体比を用いたニゴ 2A17
ロブナの回遊履歴推定の試み

14:45

上原佳敏・（地球研）・中川隼人・小北智之（福井県大）奥田昇（地球研）15:00

琵琶湖及び周辺内湖における環境DNA分析手法の適用例

2A18

中規模内湖の水質保全にむけたとりくみの導水管理をめぐる課題を検討する－

御嶽山噴火（140927）前後の水環境の研究

2B16

秋田県六郷扇状地の湧水の流量変化と水質にみられる関係

2B17

溝口宏和（秋田大）・網田和宏（秋田大）
15:00

鄔倩倩・河野健（神戸大）・上原佳敏・奥田昇（地球研）・
辻冴月・山中裕樹（龍谷大）・源利文（神戸大）
15:15

2B15

浅見和希・小寺浩二（法政大）

佐藤祐一（琵環研セ）・中野良博・西村拓巳（野洲市）・幡野真隆（滋賀県）・北出肇（NPO家棟川流域観光船）
14:45

細菌生産速度から見る霞ケ浦湖心の物質収支

土屋健司・佐野友春・冨岡典子・高村典子・中川恵・高津文
人・小松一弘・今井章雄（国環研）

石田卓也・上原佳敏・池谷 透（地球研）・淺野悟史（琵環研セ）・奥田 昇（地球研）
14:30

光：栄養塩バランスと生態転送効率―プランクトンを用いた 2B14
野外操作実験

霞ヶ浦高浜入りにおける水変わり現象とそれによる水質変動 2B18
について
中川圭太（茨霞環科セ）・小日向寿夫（茨漁政）・神谷航一（茨廃対）・大内孝雄（茨環対）・吉尾卓宏（茨農研）・菅谷
和寿（茨鹿流下事）・相崎守弘（前茨霞環科セ）－平湖・柳平湖 2A19

池谷透（地球研）・易容・伴修平（滋賀県大）・石田卓也・
上原佳敏（地球研）・大久保卓也（滋賀県大）・脇田健一（龍谷大）・谷内茂雄（京大）・奥田昇（地球研）
15:30

What is difference between orthophosphate and SRP in lakewaters?

2A20

15:30

易容・宋培学・丸尾 雅啓・伴修平（滋賀県大）・石田卓
也・奥田昇（地球研）
15:45

国の天然記念物・深泥池（みぞろがいけ）の生態系管理を 2A21
目指した市民活動

松岡真梨奈（奈良女子大）・水守裕一（兵庫県大）・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（兵庫県大）・片野泉（奈良女子大）
15:45

北尾晃一（京大）・加藤義和（地球研）・成田研一（深泥池
自然観察会）・木村満（深泥池を美しくする会）・竹門康弘
（京大）
16:00

福井県三方五湖における自然再生：多様な主体の協働

16:15

秋田県八郎湖のアオコ発生メカニズムと住民参加型調査

16:30

小規模ダム河川の底生動物群集がダム・堰堤・支川流入から 2B20
受ける影響
水守裕一（兵庫県大）・松岡真梨奈（奈良女子大）・相馬理央（兵庫県大）・一柳英隆（九州大）・土居秀幸（兵庫県大）・片野泉（奈良女子大）

2A22

16:00

諏訪湖における植物プランクトンへの栄養塩組成の影響

2A23

16:15

釧路市春採湖におけるウチダザリガニの食性解析

吉田丈人（東大）

岡野 邦宏・荒木 美穂（秋田県大）・松尾
大）・藤林 恵・宮田 直幸（秋田県大）水生昆虫成虫の陸域への分散におよぼすダムおよびダム湖の 2B19
影響

2B21

横内雅大・宮原裕一（信州大）

歩（東西北八郎湖流域の水質および元素循環の特徴と流域ガバナンス 2A24

河野明斗・照井滋晴（NPO・PEG）・對馬孝治（日大）
16:30

早川敦（秋田県大）・片野登（元、秋田県大）・石川祐一（秋田県大）・日高伸（土壌協会）・高橋正（秋田県大）16:45

流域住民への意識調査から示唆される自然認識の空間ス
ケール－流域ガバナンスにどう活かすか－

17:00

総合討論 （20~30分）

2B22

千苅貯水池における内部振動が取水域に及ぼす影響

2B23

常村将太・藤井智康（奈良教育大）・藤原建紀（京都大・名誉教授）・中山恵介（神戸大）・清水武俊・中島祐輔・大藪智
久・伊藤博之（神戸市水道局）

2A25

16:45

Determination of dissolved thiols in Lake Biwa water and extracted 2B24
fulvic acid by HPLC-fluorescence detection with SPE

2A26

17:00

熱分解GC/MSを用いた琵琶湖北湖底質中化学成分の動態解析長坂晶子（道総研林試）

Md. Rasheduzzaman・川口舞・丸尾雅啓（滋賀県大）

参加者全員

2B25

村山耀平・初雪・布施泰朗（京工繊大）・岡本高弘・早川和秀（琵環研セ）・柄谷肇・山田悦（京工繊大）
17:15

多環芳香族炭化水素など化学指標を用いた琵琶湖北湖におけ 2B26
る粒子状物質の動態解析
初雪・村山耀平・水口裕尊・布施泰朗（京工繊大）・早川和秀（琵環研セ）・柄谷肇・山田悦（京工繊大）Special Session: Internationalizing Limnology II
17:45

Unknown protists with high grazing characterize the microbial
eukaryotic community in Lake Biwa

2B27

Indranil Mukherjee・Yoshikuni Hodoki・Yusuke Okazaki ・Shin-ichi
Nakano（Center for Ecological Research, Kyoto University）
18:00

DO PLANTS' STRESS PARAMETRES REVEAL THE
COMMUNITY STRUCTURE OF RIPARIAN VEGETATION?

2B28*Lekkala Vamsi Krishna *Takashi Asaeda *Bhagya Nallaperuma（Saitama University）
18:15

15

MODELLING RIPARIAN VEGETATION DISPOSITION
2B29
CONJOINING HYDROMORPHOLOGICAL AND
ECOLOGICAL PROCESSES: A CASE STUDY AT A
PLAGUED SITE
*Bhagya Nallaperuma *Takashi Asaeda *Lekkala Vamsi Krishna（Saitama University）

夕食

18:30-19:30

ポスターセッション（優秀賞審査対象）
19:30 〜 21:30
E会
21:30〜（第1会議室）16

3日目 9月30日(土)総会・各種表彰式（B会場）
9:00~12:00

ポスターセッション
13:00~15:00

A会場

B会場

一般講演
15:00

一般講演

奥能登丘陵・宝達丘陵･両白山地の東西渓流群の水質分布 3A01

15:00

海老瀨潜一（元、摂南大）・川村裕紀（キョーワ（株））・
永淵修（福岡工大）
15:15

15:30

阿蘇火山の火口湖「湯だまり」の水同位体組成3A02

大沢信二（京大）・齋藤武士（信州大）・網田和宏（秋田大）
長期連続観測が示す南極湖沼の水温変動と循環特性：Cold 3A03
monomictic lakes

林宏至朗・兼子伸吾・塘忠顕（福島大）
15:15

15:30

工藤栄（極地研）
15:45

3A04

15:45

田中宏尚・網田和宏（秋田大）
泥炭地の形成と維持に及ぼす地形・水文要因，とくに尾瀬を例にして

16:15

今半世紀における陸水流入による陸水生態系変遷の研究
特色と課題

16:30

２０１３年に発生した台風１８号の通過後に再形成された琵琶湖環流の数値シミュレーション

地理的単為生殖昆虫オオシロカゲロウの両性生殖系統と単為生殖系統の流程分布

3A06

16:15

環境DNAによる河川・湿地での希少種の探索：ハコネサ
ンショウウオとヒメタイコウチを例に

3B04

3A07

16:30

3A08

岡山県鹿久居島の海底湧水について

16:45

片野泉・原田憲・酒多勇輔・相馬理央・土居秀幸（兵庫県大）3B07
核DNAマーカーを用いた環境DNA分析

珪藻寄生性菌類がバクテリア群集構造およびDOM組成に
与える影響

3B08

鏡味麻衣子・千賀有希子（東邦大）・Jason Woodhouse (IGBBerlin)・Christian Wurzbacher (Gothenburg Univ.)・Hans-Peter
Grossart (IGB-Berlin)
3A09

17:00

大久保賢治・齋藤光代・川下勝也・土居鯨太（岡山大）
十和田湖の流入河川が湖水の水質に与える影響について

3B06

内井喜美子（大阪大谷大）・土居秀幸（兵庫県大）・山中裕樹（龍谷大）・源利文（神戸大）＊WELLS, John C. (立命鳥取県東郷池の成層構造

3B05

関根一希 (立正大)・東城幸治 (信州大)

大久保賢治・齋藤光代（岡山大）

高密度化された津久井湖･相模湖ラン藻におけるVOC産生 3B09と青色化を伴う溶藻現象
山下竜司・有井鈴江（名城大）、辻 清美（神奈川衛研）、
冨田浩嗣（愛知衛研）、＊原田健一（名城大）

3A10

17:15

網田和宏・鷹巣真（秋田大）・田中輝（青森県・三沢市）
17:30

酸性河川渋黒川において優占する捕食者レゼイナガレト
ビケラと被食者ユビオナシカワゲラ属の増減関係の季節的変化（予報）16:00

坂本充（名古屋大、滋賀県大）17:15

高村健二・上野隆平・今藤夏子（国環研）・大林夏湖（東大）止水棲昆虫類におけるファインスケールでの移動分散に 3B03
ついて

3A05

岩熊敏夫（北海道大）・野原精一（国環研）

17:00

3B02

青谷晃吉（大仙市教育委員会）

16:00

16:45

ため池のユスリカ多様性4類型の指標としての理解

冨田和宏・＊東城 幸治（信州大）

浅層地下水地域における地下水位変動と自然電位分布の関係

AUGER, Guillaume (IBM Research)・
館大学）

北日本における止水性ヒメシロカゲロウ属(カゲロウ目： 3B01
ヒメシロカゲロウ科)の遺伝的多様性

Microcystin分解性細菌B-9株における新たな加水分解酵素
MlrEおよびアミノ酸輸送担体

3B10

金海燕・平柳里奈・川島湖都美・Andrea R.J.ANAS（名城大）・辻清美（神奈川衛研）・＊原田健一（名城大）

亜寒帯域における深湖の熱環境と永年不凍化へのシナリ 3A11オ
知北和久（北海道大）・大八木英夫（日大）・相山忠男（福田水文セ）・板谷利久（新技術コンサル）・岡田操（水工リサーチ）・坂元秀行（ヒグマ博物館）

懇親会
18:30 〜 21:00

17

ポスターセッション
2日目 9月29日(金) 19:30～21:30
ポスター

3日目 9月30日(土) 13:00～15:00(審査有)ミジンコの適応度に及ぼす腸内細菌

ポスター
2P01

生
物

水生菌類を用いたハイスループット培養試験法の検討

2P02

生
物

水草の刈取り・除去による生物群集への影響評価

Seasonal variation of fungal community, especially zoosporic fungi, in 2P03
Lake Biwa based on LSU regeon of rDNA

環境DNAによる淡水エビ分布調査を目的とした在来種－外来 3P03
種群判別 Multiplex PCR法の確立
石黒直哉・石田季久・飯島大智（城西大）

生
物

2P04

生
物

鳥屋野潟の動物プランクトン相

3P04

生
物

3P05

生
物

3P06

生
物

3P07

生
物

中村虎之介（広島大）

帆苅信（新潟河川生態研究グループ）

琵琶湖深底部における次世代シーケンサーを用いた底生生物消 2P05
化管内容物の解析

生
物

三田村学歩・岩本興治・細井祥子（滋賀県大）・石川可奈子（琵環研セ）
ヒメドロムシ科幼虫群集の組成と水質との関わりについて
2P06 生物
三谷岳・河合幸一郎（広島大）
2P07

生
物

河川の健全度指標におけるウグイの利用価値について
西家大輔（広島大）
Daphniaにおける真菌類の餌料価値
豊田真樹・牧野渡・占部城太郎（東北大）
ダム建設予定地下流の河川における糸状藻類と流速の関係

相子伸之・山本義彦・近藤美麻・小田優花・山口翔吾・内藤馨（大阪環農水研）

Hashem Shaharior, Kawai Koichiro (Hiroshima University, Graduate
School of Biosphere Science)
環境DNA技術におけるPCR阻害要因の検討：ため池の水とゼ
ブラフィッシュを用いた飼育実験

2P08

生
物

霞ヶ浦底泥からのMicrocystis rDNAの抽出と定量

相馬理央（兵庫県大）・山中裕樹（龍谷大）・土居秀幸（兵庫県大)・片野泉（奈良女子大）
トゲマダラカゲロウ属数種における幼虫の体色斑に関連した遺 2P09
伝的分化

生
物

福島潟（新潟県）の陸水生物相

2P10

生
物

１．水質と微小生物

3P09

微量セシウム蛍光検出プローブを用いたトビケラの流下物取 3P10
り込みに関する試み

2P11

生
物

琵琶湖北湖における微生物群集の季節変化

2P12

生
物

3P11

生
物

冨岡典子・土屋健司・小松一弘・高津文人・今井章雄（国環研）・早川和秀・廣瀬佳則・岡本高弘・永田貴丸（琵環研セ）
生物

水生昆虫の生息可能温度：北米のデータベースを用いた解析 3P12

東垣大祐・覺田青空・相馬理央・土居秀幸（兵庫県大）・片野泉（奈良女子大）生物

土居秀幸（兵庫県大）・John S. Kominoski (Florida International
University)・片野泉（奈良女子大）

アカミミガメを対象とした目視調査と環境DNA調査の精度比 2P13
較：ため池への外来種侵入予測ポテンシャルマップ構築に向けて覺田青空・東垣大祐・相馬理央（兵庫県大）・源利文（神戸大）・土居秀幸（兵庫県大）・片野泉（奈良女子大）生
物

深見池のC,N,Pの特異性と長期変動

3P13

日本におけるD. pulex のクローン分布を決める要因: 種内競争能力からの考察2P14

生物

白神山地山麓十二湖青池の呈色機構に関する研究

3P14

生
物
以
八木明彦（愛知工業大学）・大八木麻希（四日市大学）・登め 外ぐみ（三重県建設技術センター）・寺野ひろ実（ニックKK）・
宇佐見亜希子（Kkウオーターエイジェンシー）

2P15

生
物

湖底環境シミュレーション実験による湖水－底質間における 3P15
化学成分の動態評価生物以
花石竜治・野澤直史・佐藤裕久（青森県環境保健センター）・ 外工藤志保（青森県中南地域県民局環境管理部）

丸岡奈津美・占部城太郎（東北大）
長野県深見池の年縞堆積物における微生物群集構造解析生物

佐藤翔（埼玉大）・藤野毅

児玉敦也・中村虎之介・神林千晶（広島大）・清水則雄（広島大
学総合博物館）・河合幸一郎（広島大）
兵庫県中播磨地域のため池におけるドブガイの分布制限要因生
物

帆苅信（新潟河川生態研究グループ）・佐久間昌孝・伊藤章・
安部信之・富樫繁春

刘鑫・Delphine Beyrend・伴修平（滋賀県大）・Gaël Dur（静岡大）・牧野渡・占部城太郎（東北大）
水生昆虫を主としたオオサンショウウオ幼生の食性について

3P08

長濱祐美（茨霞環科セ）・冨岡典子（国環研）・松本俊一・福島武彦（茨霞環科セ）田村繁明・加賀谷隆（東大）・加賀谷悦子（森林総研）
琵琶湖湖底堆積物におけるカイアシ類Eodiaptomus japonicus休眠卵の現存量、孵化率および発育可能性

生
物

生
物

宋培学・伴修平・田辺祥子・易容 （滋県大）Evolution of Malwain Cichlids in Lake malawi

3P02

石川可奈子・井上栄壮（琵琶湖研セ）・芳賀裕樹（琵博）・伴修平（滋賀県大）平間文也・風間健宏・ 野口拓水（東北大）・山道真人（京大）・片野泉（奈良女子大・生物）・土井秀幸（兵庫県立大）・ 吉田丈人（東大）・Tyler Tappenbeck・Jim Elser.(Montana Univ.）・ 占部城太郎（東北大）

造網型トビケラと環境要因との関係について

生物

永井孝志（農研機構・農環研）

張 璇・占部城太郎・牧野渡・大槻朝（東北大）
木葉・ミジンコ：湖沼二次生産に対する外来性有機物の影響

3P01

木村成子（滋賀県大）・大前公保・吉田天士・左子芳彦（京大）・大竹裕里恵（東大）・大槻朝・占部城太郎（東北大）・山田和芳（ふじのくに地球環境史ミュージアム）・吉田丈人（東
大）

18

生
物
以
布施泰朗・初雪・村山耀平（京工繊大）・岡本高弘・早川和秀 外（琵環研セ）・柄谷肇・山田悦（京工繊大）Application of DNA barcoding for identification of rotifer gut
contents

2P16

生
物

琵琶湖における湖水中と湖底堆積物中の窒素循環過程の関連 3P16
性生
物

琵琶湖水における有機物の生分解性について

3P17

塩基性化する淀川水系河川水に関する研究

3P19

生
物
以
尾坂兼一・土橋直哉・鈴木悠平・山田沙希・丸尾雅啓（滋賀県 外大）・中村高志・西田継（山梨大）

Oh Hye-Ji (Kyunghee Univ.) ・ Jo Hyun-Bin (Pusan National University)
・ Chang Kwang-hyeon (Kyunghee Univ.) ・ Joo Gea-jae (Pusan
National University)
日本産陸生シアノバクテリアNostoc communeの毒素生産の有無 2P17とその他の二次代謝産物の探索
黒澤航軌・朴虎東・全逢錫（信州大）
ミジンコの成長に及ぼす自生性と外来性有機物の栄養評価

2P18

生
物

野口拓水・風間健宏・平間文也（東北大）・Tyler Tappenback (モンタナ州立大・FLBS）・土居秀幸（兵庫県大）・片野泉（奈良女子大）・吉田丈人（東大）・山道真人（京大）・James Elser (モンタナ州立大・FLBS)・占部城太郎（東北大）
Seasonal variations of autotrophic picoplankton abundance in Lake
Biwa, with special reference to their grazers

2P19

生
物

生
物
以
早川和秀・廣瀬佳則・岡本高弘・佐藤祐一・永田貴丸（琵環研 外セ）・後藤直成（滋賀県大）・中野伸一（京大）・冨岡典子・
今井章雄（国環研）
Current situation and problems of Inle lake water management in
3P18 生物
Myanmar以
Htet Htet Moe（埼玉大）・ Yint Wai Phyo・Takeshi Fujino
外蔡吉（京大）

中口譲・辻直樹・下方康汰（近畿大）

昆虫食が貢献する食料生産：水域からの漁獲資源減少を考慮し 2P20てRandy Nathaniel Mulia・土居秀幸（兵庫県大）生
物

印旛沼におけるMicrocystis aeruginosaの遺伝的多様性と分布パ
ターン

生
物

生
物
以
大沼沙織・佐藤貴之（福島県環境創造センター）
外
衛星リモートセンシングによる琵琶湖におけるクロロフィルa 3P21 生物
濃度分布の解析以後藤直成・新井那莉・塚本浩貴（滋賀県大）・林正能（（株） 外サイエンスアンドエクノロジー）・石坂丞二（名古屋大）
猪苗代湖における底層DOの変動

3P20

生
物

乾式メタン発酵残渣を施用したハス田における窒素挙動

3P22

生
物

隔離水界を用いたウナギの水生態系と水質への影響

3P23

生
物
以
横内雅大・宮原裕一（信州大）
外Pseudopolarographyを用いた琵琶湖水中溶存有機配位子の分離 2P25 生物
及び銅錯化容量の測定
以
湯川孝紀（岡山理科大）・森本喬也（神戸大）・丸尾雅啓（滋賀 外
県大）・早川和秀（琵環研セ）・小畑元（東大）・杉山裕子（岡山理科大）
岡山城内堀に溶存する蛍光性有機物のPARAFAC解析-ヒシ成育 2P26 生
物の有無が成分スペクトルに与える影響以
浦川泰弘・土居愛美・重松直樹・福田吏紗・澤近美咲・齋藤達
外昭・杉山裕子（岡山理科大学）

千曲川中流域における一次生産の推定

3P24

高等植物におけるアオコ抑制物質の探索

水温制御による水草繁茂の抑制実験について(予備研究)

2P21

岡崎一眞（東邦大）・田辺雄彦（筑波大）・鏡味麻衣子（東邦大）メタバーコーディングが明らかにする河川水中の菌類相とその 2P22
空間構造

生
物
以
利谷翔平・那須啓亮・島村誠人・寺田昭彦・細見正明（東京農 外工大）

松岡俊将（兵庫県大）・佐藤博俊（龍谷大）・原田憲（兵庫県大）・片野泉（奈良女子大）・土居秀幸（兵庫県大）琵琶湖のプランクトンを環境DNAから探る！

2P23

生
物
河鎭龍（信州大）・坂本正樹（富山県大）・小林宏輝・花里孝 以
外幸・朴虎東（信州大）

永野真理子（兵庫県大）・牧野渡（東北大）・土居秀幸・松岡俊
将（兵庫県大）諏訪湖における植物プランクトンへの栄養塩組成の影響

2P24

2P27

王居婷・朴虎東・牧田直樹（信州大）

生
物
以
外

宮原裕一・平林公男（信州大）・傳田正利（土木研）
中禅寺湖における放射性セシウムの挙動

2P28

琵琶湖北湖水中に含まれるマンガンの形態別分析とその挙動

2P31

浅岡昂志・丸尾雅啓（滋賀県大）腐植栄養湖赤沼における水系腐植物質動態に微生物が与える影 2P32
響
成岡知佳・千賀有希子（東邦大）

3P25

野原精一（国環研）・横塚哲也・小堀功男（栃木県水産試験場）
ダム湖がもたらす弊害解消策；佐久間ダムについての提案

3P26

戸田三津夫（静岡大）生
物以
出口博之・全 逢錫・朴虎東（信州大）
外
汽水湖宍道湖湖心の硫化水素の挙動
2P29 生物以
野里久幸・管原庄吾・江川美千子（島根大）
外
テドラーバッグを用いる硫酸還元反応の半飽和定数の決定
2P30 生物
管原庄吾（島根大）・神谷宏（島根県保環研）・馬場達也・江川 以
外美千子・清家泰（島根大）
湖底堆積中のアオコ毒microcystin定量方法の確立

生
物
以
外

生
物
以
外
生
物
以
外

19

生
物
以
外
生
物
以
外
生
物
以
外

生
物
植本佳樹（株式会社新洲）・熊谷道夫・青田容明（立命館大） 以
外
3P27

谷津干潟堆積物における脱窒とアナモックスの集積培養

2P33

佐藤翼（東邦大）・諏訪裕一・黒岩恵（中央大）・千賀有希子（東邦大）
遺伝子発現解析と微小電極による水田の亜酸化窒素生成反応の 2P34
推定
利谷翔平・竹内裕貴・寺田昭彦・細見正明（東京農工大）
浅い富栄養化湖沼におけるアオコの日周鉛直移動と栄養塩動態 2P35
について菅原巧太朗・藤林恵(秋田県大)・遠田幸生（秋田県産業技術センター）・荒木美穂・岡野邦宏・宮田直幸(秋田県大)New Index of Organic Pollution for Brackish Lake Using BOD and
COD-Cr2P36

戸田三津夫・＊Adelia Anju Asmara・加藤幹也（静岡大）

生
物
以
外
生
物
以
外
生
物
以
外
生
物
以
外

高濃度酸素水供給装置の自動運転による布部ダム深水層の窒素 2P37
浄化に関する研究生
物以
引野愛子・増木新吾・管原庄吾・江川美千子・清家泰（島根大） 外

活火山地域における水環境の比較

2P38 生物
浅見和希・小寺浩二・猪狩彬寛・堀内雅生・山崎康煕・諸星幸子 以外（法政大）

赤城山に存在する一時湖沼の出現と消失プロセス
船生泰寛（立正大）

2P39

生
物
以
外

20

【	
 課	
  題	
  講	
  演	
 】	
 

陸水を介した森・川・海のつながり
コンビーナー:大西健夫(岐阜大学)・岩田智也(山梨大学)
9 月 28 日（木）A 会場	
 15:00-17:15	
 陸域における人間活動は陸水を介して上流域から下流域に影響が波及するため、流域的視点が必要不可欠である。流域の「統合的水資源管理」や「森里海連関学」、「LOICZ(Landand Ocean Interaction at Coastal Zone)」など、陸域と海洋の一体的な水系管理の重要性は従来から認識はされていたものの、未だ概念論にとどまっており、政策決定の場でも広く利用可能な形に実体化していくためには、流域の変化を包括的に評価する
こと、そして、その変化が沿岸域と海洋へ及ぼす影響を科学的に評価する必要がある。
しかし、従来の研究では個別プロセスの研究が主体であったため、流域全体をひとつのシステムとして捉える方法論、視点、課題自体が明確にされていない。そこで本課題講
演では、上流域から森林、農地、都市、湖沼、湿地、沿岸域と多様な土地利用・土地被覆を経由しながら、河川や湖沼を形成し、海洋へ到達する陸水のプロセスを包括的に取り扱うための手法、概念、課題を明らかにすることを意図して数年にわたるシリーズとして企画するものである。今年度は広く課題を明らかにすることを目的として、「森・川・海のつながりと人間活動」との関係に着目した研究であれば、いかなる課題も歓迎である。課題の抽出を行うことに主眼をおいた課題講演としたい。

火山と陸水コンビーナー:野崎健太郎（椙山女学園大学教育学部）・田代喬（名古屋大学減災連携研究センター）
9 月 29 日（金）A 会場	
 9:00-10:30	
 火山は、その活動によって、カルデラ湖、強酸性環境、温泉など、陸水学にとって魅力的な研究対象を私たちに提供してくれます。例えば、火山性酸性湖の美しくも不思議な
水色の形成過程（Ohsawa et al. 2010: Limnology, 11: 207-215）、特異な生物相と物質
代謝（Doi et al. 2003: Aquatic Microbial Ecology, 33: 87-94）、今日でも興味深い現象が報告され続けています。一方で火山の噴火は大きな自然災害を引き起こし、御嶽山（長野県・岐阜県）の 2014 年噴火では、58 名が犠牲者になり、火山噴出物が王滝川水系の濁りと酸性化を引き起こしたことは記憶に新しいところです（日本陸水学会東海支部会
http://rikusui-tokai.sakura.ne.jp/356-2/）。本課題講演は、陸水学会第 82 回大会が、日21

本有数の火山地帯である東北地方、しかも火山性酸性河川の人為的な流入によって環境が改変された田沢湖近隣で開催されることから、火山と陸水との関係に改めて着目し、基礎科学に留まらず、防災を含んだ応用科学に至る、幅広い範囲で議論することを目的に企画しました。

陸水環境における放射性物質の挙動 －原発事故後 6 年間を振り返って－コンビーナー:野原精一（国立環境研究所）・植田真司（環境科学技術研究所）
9 月 29 日（金）A 会場	
 10:45-12:00	
 2011 年 3 月に東京電力福島第一原子力発電所事故から放出された放射性物質は世界的規模の環境汚染を引き起こした。特に東北・関東地方には特に多く沈着し、降雨などのイベントに伴い徐々に流域内を降下している。河川水を通じた放射性セシウムの移動は、水田などの水を用いた農作物への影響、山林などからの放射性セシウムの拡散状況の把握、河川底質や河口付近への放射性セシウムの移動などの環境動態評価が重要となる。
また、水中の放射性 Cs は主に溶存態と懸濁態で存在し、その異なる挙動が予想される。
そこで、陸水環境での懸濁粒子の挙動、沈殿量の季節変化、流量観測と放射性物質の挙動、河口域に洪水時に流れ込んだ放射性物質の分布と蓄積量、水生生物相と放射性物質の蓄積量を定量的に明らかにすることが陸水学者に求められている。第 79 回つくば大会の課題講演に引き続き、原発事故後 6 年間を振り返って各地の陸水における環境放射能研究を総合的に考察し、今後地元東北の環境改善に還元して行く方法について議論する。また、関係するポスター発表も同時に投稿して頂き、合わせて総合的に議論を深める予定である。

流域ガバナンス：陸水学が果たす学術的貢献と社会的役割
コンビーナー:奥田昇（総合地球環境学研究所）
9 月 29 日（金）A 会場	
 13:30-17:30	
 陸水学は、陸水域の物理・化学・生物プロセスを総合的に理解する学際科学として 19
世紀に誕生しました。さらに、近代化の中で人間活動が陸水環境に及ぼす影響が無視できないほど増大するにつれ、応用陸水学が発展してきました。近年では、研究者や行政が中心となって、陸水環境を統合的に管理する「流域管理」が実践されるようになりました。しかし、流域社会における環境問題が複雑・重層化するにつれて、行政や研究者だけで問題を解決するのが困難になってきました。流域ガバナンスとは、流域で顕在化する社会的課題や環境問題を解決するために社会の多様な主体が問題と向き合い、協働

22

する仕組みです。
本課題講演は、流域ガバナンスに携わる研究者の実践事例や体験談を持ち寄り、流域ガ
バナンスに対する理解を深め、情報共有する場を醸成することを目的とします。流域ガ
バナンスにおける陸水学の学術的貢献や社会的役割について闊達な議論を期待します。

Internationalizing Limnology II
Convener: Indranil Mukherjee
Convener: Indranil Mukherjee (Center for Ecological Research, Kyoto University)
9 月 29 日（Fri）B 会場	
 17:45-18:30	
 After a successful English session in JSL 2016 (Internationalizing Limnology), we
decided to continue the session to provide a platform to bring together and interact
with various researchers from Japan and various countries of the world. All the
researchers working in any field of limnology who wish to present in English andthose who are not confident in presenting their work in Japanese are welcome topresent in this session. We hope that this opportunity will help in exchanging novel
ideas from the researchers working in various aspects of limnology and this will
also help in initiating international collaborations.

23

【	
 自	
  由	
  集	
  会	
 】	
 

環境 DNA 調査：分析方法の解説と採水調査の実践
源利文・徐寿明（神戸大学）・土居秀幸（兵庫県立大学）
9 月 28 日（木）B 会場	
 20:00	 —	  	 近年発展している環境 DNA を用いた生物調査について、これから始めようとする方む
けに、具体的な分析方法の解説と、調査のデモンストレーションを行う。また、若手の研究者から最新の話題について提供してもらう。

陸水物理研究会
知北和久（北海道大学）
9 月 28 日（木）会議室 2	
 20:00	
 —同研究会は，陸水学会会員を中心として 1981 年に設立され，年一回，研究発表会と巡検を実施し，今年は 11 月に奈良で開催される。会員は，特に「水に関わる環境変動と自然災害」に関係する研究者が多い。生物系の方も大いに歓迎する。関心のある方は，
どうぞ，お越し下さい。

陸水学ライトニングトーク
鏡味麻衣子（東邦大学）
・高巣裕之（長崎大学）
・宮下洋平（北海道大学）
・土居秀幸（兵庫県立大学）・大澤剛士（農環研）
9 月 28 日（木）会議室１	
 18:30	
 —20:00
5 分間という限られた時間で、ご自身のトピックを自由に話しませんか。また、聴衆として参加していただければ、短時間で様々な分野を勉強で，多岐にわたる「陸水学」の研究を勉強できます。発表プログラムはネット上に公表します。演題は 15 題、1 人 5分、5 名に発表していただいた後、５名全員への質疑応答を 5 分設けます。 ぜひ演者として、あるいは聴衆としてご参加ください。

陸水学は、「陸水」という場を共有した学問分野で、研究内容は物理や化学、生物学など多岐にわたります。
陸水学会に参加しても、特に若手の方は、自分の研究を理解してもらえないかも、他分野の研究を理解す
るのは難しいかも、といった不安はないでしょうか？

24ライトニングトークとは、Lightning（稲妻、電光石火）のように、短時間でインパクトのある話をすることが基本コンセプトになっています。5 分間という限られた時間で、自分の大胆なアイディアを提示した
り、始めたばかりの実験デザインを紹介したり、最近出版した論文を宣伝したり、陸水学のトピックを自由に話しませんか。また、5 分という短い時間なので１つ１つの発表に集中することができ、短時間で様々な分野を勉強できます。ライトニングトークは他の学会でも見られる企画で、日本生態学会では学部３年生も積極的に発表に挑戦し，発表側、聴衆の双方から大好評を博しました。面白さは保証します．ぜひ演者として、あるいは聴衆としてご参加ください。
<<5 分で発表なんかまとまらないよ>>	  いえいえ、5 分でまとめることが大事なのです。枝葉末節をそぎ落とす作業は、自分の研究の本質を見つめ直す良い機会になります。この作業は本当に伝えたいことを再認識でき、普段の口頭発表への良いトレーニングにもなります。さらに、就職や学振などの面接にも生きてくることでしょう。
<<自分の専門外の発表が 5 分じゃ理解できないよ>>	  いえいえ、演者は要点のみに中身を搾ってくるので、
むしろわかりやすくなっています。興味を持った内容があったら、ぜひ懇親会等で演者を捕まえましょう。
<<何を発表すれば良いの？>>	
  ご自由にどうぞ！最新のデータでも、最近発表された論文の宣伝でも、本大会の一般講演の宣伝でも一切お任せします。ただし、自身の研究や取り組みに関わる内容としてください。例えば他人の論文レビューや本の紹介だけではダメです。
<<発表プログラム>>	
  大会前にネット上で発表します。演題は 15-20 を予定しています。 各部３０分を基本単位とし、５名に５分ずつ発表していただいた後、５名全員への質疑応答を５分設けます。

25

【陸	
 水	
 学	
 会	
 若	
 手	
 の	
 会	
 	
 E	
  会】	
 
宮下洋平（北海道大学）・高巣裕之（長崎大学）
9 月 28 日（木）会議室１	
 20:00	 —	
  懇親会	
 9 月 29 日（金）会議室１	
 21:30	 —	
  研究発表会	 (会議室１は E 会ブース)	
 	
 陸水学会若手の会(E 会)は、「学生やポスドクなどがセミナーを通じて交流しよう」という趣旨のもと、毎年、大会期間中に開催し、自由な熱い議論を繰り広げています。今年の E 会は、「E 会に中堅以上の研究者を巻き込む」ことをコンセプトに掲げています。
飛び入り自由、出入り自由、飲食自由ですので、ぜひ中堅以上の研究者の皆様も積極的にご参加ください。
また、大会期間中は終日、若手のたまり場として E 会ブースを設けております。空いた時間には是非お立ち寄りいただき、他大学の学生やポスドク研究者との交流の場としてご活用ください。自称若手、昔は若手だった方など、どなたでも大歓迎です。

こちらもぜひご参照ください。
陸水学会若手会（E 会）HP：http://ekaijsl.tumblr.com/

26

【	
  企	
  業	
  展	
  示	
  】	
 
２F ロビー	
 大会期間中、会場は２F ロビーにて大会参加企業による観測・測定機器等の展示・解説・導入相談を行っています。是非足をお運び下さい。	
 	
 参加企業・団体	 	
 JFE アドバンテック	
 
	
  	
 
日科機バイオス	 	  	 エス・イー・エイ	 	  	 日本海洋（株）	
 	  	
 ハイドロシステム開発	
 
	
  	
 
アムラボ	
  	
 
	
  	
 
いばらぎ霞ヶ浦 2018	 【	  ランチョンセミナー	
  】	
 
９月２９日（金）12:15	
 -13:15	
 	
 A 会場	
 参加企業による観測・測定機器等の説明や導入・実践例をスライド等により解説していただきます。ふるってご参加下さい。
先着３０名に昼食を差し上げます。

講演企業・団体	
 (質疑応答含め１５分)	
 エス・イー・エイ	 日本海洋（株）	
 
アムラボ	
  	
 
	
  	
 
いばらぎ霞ヶ浦 2018
	
 

	
 

27

【	
 懇	
 親	
 会	
 の	
 ご	
 案	
 内	
 】	
 
９月 30 日（土）	
 18:30-21:00	
 ロイヤルホールにて懇親会を行います。懇親会に申し込まれた方はご出席下さい。酒類等の持ち込みも歓迎いたします。	
 

	
 
	
 
【	
 昼	
 食	
 の	
 ご	
 案	
 内	
 】	
 
大会期間中、２F ロビーにてお弁当を販売いたします。お部屋、もしくは休憩室にてお食べ下さい。なお、近隣には飲食店も数軒ございますが、営業時間等についてはご自身でご確認下さい。	
 

	
 

	
 
	
 
	
 
	
 

28

  
  
１日目（2017 年 9 月 28 日）  

29

1A01

森里海の連環研究に関するレビューと課題の抽出*大西健夫 （岐阜大学・応生）

１．はじめに2015 年に国連採択された「持続可能な開発目標」

域から沿岸域へもたらされる水量の時空間的分布をあ（SDGs）のひとつには，陸域生態系の保全・回復が掲

る程度表現することができるが，水質については，十げられている。陸域における人間活動は陸水を介して分信頼に足る結果を与えることができていないのが現上流域から下流域に影響が波及するため，人間活動を状である．

維持しながら陸域生態系の保全を行うためには，流域

３．森里海の連環研究的視点が必要不可欠である。流域の「統合的水資源管

第 2 に森里海の連環研究の課題を考察する．連環研

理」や「森里海連関学」，「LOICZ（Land and Ocean

究を実施する上では，個別の素過程の解明が不可欠でInteraction at Coastal Zone）」など，陸域と海洋の一体的あるとも考えられるが，流域あるいは流域圏（海洋をな水系管理の重要性は従来から認識はされていたもの含む）を対象とした連環研究の視点と，個別の素過程の，未だ概念論にとどまっており，政策決定の場でも研究は相補的関係にあると考えられる．重要な理由の広く利用可能な形に実体化していくためには，陸域生

ひとつは流域や流域圏というマクロな視点のもとに，態系の変化を包括的に評価すること，そして，その変絶えず素過程というミクロな視点を位置づけなおしつ

化が海洋へ及ぼす影響を科学的に評価する必要がある。

づけることが森里海の連環研究，素過程研究の双方にしかし，従来の研究では個別プロセスの研究が主体でとって必要であるからである．
「河川連続仮説」はそのあったため，流域全体をひとつのシステムとして捉え典型である．したがって，素過程の完全な解明を待たる方法論，視点，課題自体が明確にされていない。そずとも，森里海の連環研究は可能である．次に森里海

こで本報告では，森里海の連環研究に関する研究をレ

連環研究においてどのような研究課題が重要となるか

ビューしつつ課題の抽出を試みる．

を考察する．
第 1 に，システムとして流域を捉える方法論の確立

２．森里海の水・物質動態
第 1 に，水・物質動態という視点から森里海研究にが望まれる．システムとは複数の相互作用する構成要

おける研究の進展および方向性を観測とモデリングの素からなり，相互作用から個別要素にはない特性が創双方から検討してみたい．観測とモデリングの相乗効発する．森里海連環研究では，システムの構成要素と果により，陸域における水・物質動態のモデル化は，して森，里，海を最初の階層におくが，各要素には下流域全体を対象とした数値シミュレーションが原理的位の階層が想定されており，重層的な構造になっていには可能となりつつあり，流域をひとつの単位としてると想定されている．しかし，その実態や詳細な概念

水動態の変動を時空間的に可視化することが可能とな検討は明かにされていない．「代謝」，「滞留時間」といりつつある．このような点においては，過去 20 年ほどった概念整理とともに，流域をシステムとしてとらえの間に大きな進展が見られ，特に計算機能力の飛躍的るために概念検討を行う必要があると考える．第 2 に向上がこの進展の駆動力になっている．他方，水・物

は，生態系サービスと水・物質動態との関係を明らか

質動態に関する本質的理解に大きな進展があったかとにする研究が重要となると考えられる．第 1 の課題と問うたときには，その答えは心もとない．いわゆる水も密接に関係するが，流域をシステムとして捉えると文学における水質のパラドクスである「古い水の多様きに生態系サービスという考え方がひとつの軸になるな水質」が問題の本質を象徴している．言い換えると，と考えられるからである．最後に，人間活動に起因し小流域でさえ水質形成のメカニズムは不明な点が多い．

た物質動態を考慮することが重要であると考えられる．

解決するべき課題は，対象とする物質ごとに詳細な検討が必要ではあるが，水文学的視点からは，土壌圏・岩石圏における不均一性がひとつの大きな課題として残されていると考える．したがって，現時点では，流30

湖内対策から流域対策へ

1A02

*井上

祥一郎 （㈱名邦テクノ・㈱エステム・㈲アーステクノ・㈱日吉）

１．はじめに

３．結果

愛知県唯一の天然湖沼である汽水湖油ヶ淵では、

油ヶ淵底質の透水速度は、原泥 0.874 ㎝／日、分「ミレニアム生態系評価計画（MA）」が示す、供給、

級砂は約 16m／日であった。汚水処理に類似のシス

調整、文化的および基盤の全カテゴリーに係わる、テムなので嫌気泥水中の易分解性有機物は分解さ

食料、ろ過食性による水質浄化、風物詩たる貝採り

れるが、MLVSS／MLSS 値は分離泥で 15.1％、改善等で、生態系が持つ栄養塩の循環に寄与するヤマト

泥で 15.8％とほぼ同等。鉄分は共に 4～5％であった。
曝気処理により泥水は黒色から褐色に変化する

シジミが肥料になるほど漁獲されたという。
淡水化後の八郎湖（秋田県）では、昭和 62 年にが、曝気後のｐH 値は、冬季は 5 台、夏季は 3 台で一時的な海水流入があり、ヤマトシジミの繁殖力があった。原泥のｐH（H2O）は 7.42、酸性硫酸塩土

回復し、平成元年からの 6 年間で、汽水時代の年 2

壌簡易判定法のｐH（H2O2）で 3.05 を示した。

千㌧の倍にあたる 2 万 4 千㌧を水揚げした。
つまり、孵化できた幼生が着底できる砂泥底質、餌料のケイ４．考察

藻類の豊産、貧酸素や硫化水素の発生抑制等、好適

小山・岸法は湖沼・内湾のオンサイトシステムでな衣食住環境があったと考えられる。漁獲サイズにあり、下記の結果を八郎湖の事例に重ねて検討する至った以降 3 年間は、透明度の上昇、COD の低下等ことで、森里海の流域連携が具体化できる。

が記録されている。この環境要因の再現を図ること① 分級法は底質改善（砂供給）の臨床的方法

で、森里海連携の課題解決法が見えてくる。因みに② MLVSS／MLSS 値の僅差は、無機 SS の寄与大近くの男鹿半島は豊富な湧水量を誇り、地域の重要を示唆し、ここでは水田濁水が挙げられる③ 曝気処理に係る泥色とｐH への変化は、潜在的な水産資源のハタハタ漁を支えていた。

酸性硫酸塩土壌中のパイライトの、高水温・好気性細菌によるヘマタイトと硫酸生成である

２．材料と方法
平成 8 年に、油ヶ淵は富栄養化が著しく底質はヘ八郎湖では、森林の保全で土壌の健全化を維持し、ドロ化し、ヤマトシジミは生息していないと報告さ

濁水を出さないイネ作りも進められている。目視でれている。この改善策として下水道整備、浚渫・覆きる無機 SS に起因する底質悪化への対応である。
一方、人工林の間伐遅れによる土壌流失は分り易

砂、河川浄化施設等が施策に取り入れられた。
平成 15（冬季）,16 年度（夏季）に、平成 2 年にいが、これが湧水量の減少を招き溶存ケイ酸量に影

琵琶湖南湖赤野井湾で 125m の反応槽を使って修得

響し、水産資源量に反映することには関心が低い。

した小山・岸式底質改善法を、油ヶ淵湖畔に 5m のケイ酸の溶存は風化作用で人為的な管理はでき

水槽を 3 槽並べ再現実施した。
小山・岸法の原理は、ないとの思い込みがあるが、ダムでの減少もあれば、

小山忠四郎が明らかにした環境水と底質間におけ

森林土壌健全化で回復もし、ケイ酸施肥もある。

3

3る Fe の酸素運搬機能の利用にある。すなわち、底ケイ藻のレッドフィールド比は C：P：N：Fe：Si

質から砂を分級後、含泥水の好気化をバッチ方式で＝106：1：16：0.001：15～50 とされ、Si はガラス行う。砂分は撒き戻す。これで、砂泥質への改善と、質の殻になる。鉱物化した殻は死滅後溶解に時間が底泥中の Fe を酸素を保持する三価の Fe にする。

掛かり、窒素やリンの循環とは時間軸が異なる。

また、平成 17 年度、愛知県庄内川の汽水域に位

筆者は現在、宍道湖漁協のワカサギ孵化場でケイ置する南陽大橋下の底質を試料にして、水温を室温

酸及びフルボ酸という森林土壌由来物質を付加し、（5～10℃）と、夏季を想定した 30～35℃に設定し、微細藻類の種組成変化を捉えようと活動している。

テーブルテスト規模で好気化処理試験を実施した。

地域資源のヤマトシジミの豊産を維持する上流域の土地利用施策に反映できればと考えている。以上

31

1A03

水文条件の変化が森林の土地利用からの栄養塩輸送に及ぼす影響*井手淳一郎（九州大・決断科学セ），武田育郎（島根大・生資），宗村広昭（島根大・生資），森也寸志（岡山大・環境理工），作野裕司（広島大・工），米康充（島根大・生資），高橋絵里奈（島根大・生資）

１．はじめにつの汽水湖の水質に大きく影響している。斐伊川の近年，地方の過疎・高齢化を背景として，管理の流域面積は約 911 km2 であり，土地利用は森林が十分に行き届かない森林や農地が増加している。我82％を占め，農地が 13%を占める。また，流域内のが国の国土の多くは森林で覆われており，そのうち針葉樹人工林の 63％は間伐遅れであった。

約 40%は人工林であり，スギやヒノキのような針葉

斐伊川流域の 8 つの水質観測地点において，1992

樹林が多く存在する。このような針葉樹林では，管年から 2009 年までの間，原則として年 1 回の頻度

理が不十分なために下層植生が貧弱で土壌が露出で，水質分析用の河川水を採取した。1993-1995 としている場合がある。したがって，降雨があれば雨2008-2009 の期間については月 1 回の頻度で河川水滴による侵食が生じ，土壌表層の窒素（N）やリンを採取した。これら 8 つの観測地点は流域（サブ流（P）等の栄養塩が土砂とともに多量に流出する可域）の末端に位置し，各地点の水質はサブ流域の土能性がある。農地においては，その限られた面積か地利用を反映していると考えられる。水質分析項目

ら集約的農業により多量の施肥が行われ，とくに作は全窒素（TN），全リン（TP），硝酸イオン（NO3–），物に吸収されなかった P が土壌に多く残留している。

リン酸イオン（PO43–）である。

したがって，農地においても降雨時，土壌侵食によって栄養塩の流亡が生じる可能性がある。これらの３．結果と考察ことは陸域からの栄養塩流失を意味するだけでな

河川水の栄養塩（TN, TP, NO3–, PO43–）濃度の観測

く，下流の水環境における栄養度の上昇等のリスク期間における平均値は，NO3–を除くと，流域に占めをもたらしうる。

る森林面積割合が大きいほど低く，また，農地や宅

森林や農地等の土地利用が下流の水環境に及ぼ地の面積割合が小さいほど高かった。

す影響は多くの場合，河川の栄養塩濃度と土地利用

針葉樹林と広葉樹林の面積割合を説明変数，栄養との関係（C-L 関係）によって評価されてきた（例

塩濃度を目的変数とした，観測日ごとの重回帰分析

えば，Osborne&Wiley 1988）。一方，既往研究においから，針葉樹林と広葉樹林の偏回帰係数はいずれもて C-L 関係のほとんどが平水時の単発の調査で評価負の値で，降雨量の増加とともに減少することがわされてきた。森林や農地からは主に降雨時，多量のかった。一方，河川の栄養塩濃度は降雨量や河川流

栄養塩が輸送され河川に流入し，河川の栄養塩濃度

量とともに上昇した。これらの結果は，森林タイプ

が変動する。したがって，C-L 関係も降雨量や河川が針葉樹林か広葉樹林かに関わらず，降雨が多いほ

流量によって変化すると考えられる。すなわち，土ど森林が河川の栄養塩濃度の上昇を効率的に抑え地利用が下流の水環境に及ぼす影響は水文条件をることを示唆する。農地における C-L 関係の回帰係考慮した評価が必要とされる。しかし，このような数はいずれの観測日も正の値であり，降雨量ととも評価を実施した研究は殆どないのが現状である。

に増加した。また，その絶対値は森林のそれと比べ本研究では，過疎・高齢化が進行した河川流域に大きかった。これらの結果は，降雨が強くなるほど

おいて森林や農地等の土地利用が及ぼす河川水質

小さな面積の農地が下流河川の栄養塩濃度の上昇への影響が水文条件によってどのように変化するに寄与することを示す。本研究の結果は，流域の大かを検討することを目的とした。

部分を占める森林が降雨による栄養塩流亡を緩和し，一方で，小さな面積の農地からは降雨に応じて

２．材料と方法

多量の栄養塩が河川に排出されることを示唆する。

調査対象河川の斐伊川は宍道湖・中海に流入する
参考文献：Osborne&Wiley, J Environ Manage, 26, 9-27, 1988.

最大の河川であり，斐伊川からの栄養塩はこれら二

32

1A04

森と海のつながりにおける鉄と有機物の動態*藤井学 （東工大・工）

自然水中において鉄は生物に必須な微量金属でまた、湖沼や沿岸域では一次生産により多糖類なある。海洋やいくつか沿岸域において、鉄が不足す

どの有機物が植物プランクトン等から生成される。

ることで植物プランクトンの増殖（一次生産）が制

このような内部生産により生じる有機物質が鉄を限されていることが明らかになっている。従って、含めた微量金属元素の動態に及ぼしている可能性

河川や大気を介した鉄の供給は、海洋・沿岸域の一があるが、腐植物質と比較してその研究例は多くな次生産の維持に貢献していると考えられている。

い。流域スケールでの鉄の動態を理解するためには、

鉄と一次生産の関係について議論する場合、鉄のこのような自生有機物との作用についても検討し生物利用性について考えなければならない。鉄の生なければならない。

物利用性は鉄の化学種に大きく依存し、鉄濃度のみ

溶存態有機物の性質を評価する手法としては、溶ならず pH や溶存酸素、溶存有機物などに影響を受

存炭素濃度や元素比、紫外部吸光度、蛍光強度スペ

けダイナミックに変化する。自然水中で、鉄は二価クトル等が広く用いられてきた。一方で、近年超高(Fe(II))もしくは三価(Fe(III))で存在するが、好気的か

精度質量分析が溶存態有機物の性質分析に応用さつ中性 pH 条件下では Fe(III)が熱力学的に安定であれ、分子レベルで溶存有機物動態を評価可能となっる。しかし、中性 pH で Fe(III)の鉄の溶解度はサブてきている。固層抽出による回収率は 60%程度であナノモーラーと微量であり、溶存鉄の多くは溶存有

るものの、溶存有機物に鉄を添加した試料について、

機物（DOM）と錯形成していることが明らかにされ鉄の安定同位体の質量差（ΔFe）から鉄が自然水中ている。

でどのような有機物と錯形成しているかを明らか

有機物の中でも、森林土壌などで生産される腐植にしようとする試みもみられる。

物質は、陸域から河川を通して下流域へ鉄を輸送す

以上を踏まえて、本発表では、河川から沿岸域にる上で重要なキャリアと考えられている。腐植物質

かけての鉄の動態について、特に有機物の性質変化

は微生物による酸化分解を受けて生成されるために着目して、既往研究を紹介する。その上で、森と酸性官能基を多数有し、これらに鉄が配位すること

海のつながりにおける鉄と有機物の動態研究の今で鉄の溶解性、すなわち生物利用性を高めると考え後の展望について議論する。

られる。一方で、腐植物質は操作的に分類される疎水性有機酸の総称であり、起源や流下プロセス（微生物分解や光分解）でその性質は少なからず変化する。そのような腐植物質の特性変化が鉄との錯形成
や酸化還元特性に及ぼす影響はこれまで十分に調べられていない。

33

1A05

水系網における陸上有機物の代謝と沿岸域への輸送*岩田智也（山梨大・生命環境）

1. はじめにに合致するものであり、RCC が国内の河川にも適用可

水系は、陸域の炭素循環に大きな役割を果たしている。

能であることが明らかとなった。また、陸起源有機物

森林や農地、市街地から入力した陸上有機物は、河川

は、森林、農地および市街地流域ともに小河川の生物を流下する過程で生物群集に取り込まれ、呼吸によっ群集にとって重要なエネルギー源となっていることもて無機化されて大気へと放出されてゆく。この河川食明らかとなった。

物網による陸上有機物の代謝は、海洋への炭素フラッ

河川内における陸上有機物の平均回転距離について

クスに影響することが明らかとなってきた。しかし、みると、小さな河川ほどその長さが短く（流量 0.1 m3/s

源流から河口域に至る流域全体で陸上炭素の代謝速度の川で< 10km）、陸上有機物の分解効率が高いことが明を推定した研究はない。本研究は、富士川水系を対象

らかとなった。生物群集が呼吸基質として陸上有機物に、陸上有機物を基質とする呼吸速度を流域スケールに大きく依存していることに加え、浅い水深と水の滞で推定する。また、河川食物網による陸上炭素の分解

留時間が長いことが、小河川での高い分解効率をもた

速度と平均回転距離を計測し、陸域から海洋への有機らしている。一方、富士川本流（6 次河川、流量 > 10 m3/s）

物輸送における水系の機能的役割を定量評価することにおける陸上有機物の回転距離は 100 km 以上に達し、を目的とする。

分解効率が著しく低いことが明らかとなった。本流から沿岸域までの流程は 100km に満たないことから、6

2．方法

次河川に入力した陸上有機物の大半は、河川内では分

調査は 2007~08 年に富士川水系全域で行った。河川

解されずに駿河湾まで輸送されることを意味している。

次数 1~6 次の計 44 河川（森林・農地・都市河川；標高

このように、水系から海洋への陸上炭素の輸送には、

10~1,950m）において、総生産（GPP）と群集呼吸速度

小河川の代謝が重要な役割を果たしていることが本研（CR）を溶存酸素濃度の連続観測と大気との O2 交換究で明らかとなった。また、農地・都市河川の陸上 C

速度の計測により推定した。陸上有機物を基質とするの取り込み速度も著しく高く、陸域からの高い負荷に呼吸速度（RTER）は、河床堆積物の培養で得た呼吸 CO2も関わらず有機物の除去効率はむしろ上昇している。

の炭素安定同位体比の変化から呼吸基質の起源推定を

このように、都市・農地河川が陸上炭素のフラックス

行って算出した。得られた推定値を一般化線形モデルに果たす機能も無視できない。さらに、講演では GISで定式化し、GIS 上で流域全体に補間することで、富モデリングによる流域炭素代謝の推定結果も紹介し、

士川水系の流域代謝速度（tC basin d ）を推定した。

水系ネットワークのサイズや構造が陸から海洋への炭また、陸上有機物のフラックスと分解速度（RTER）を素輸送に及ぼす影響について紹介する。最後に、これもとに、河川内における平均回転距離と取り込み速度

らの結果をもとに、陸域—水域リンケージの強さを変を算出した。

化させる流域景観要素を整理して提示したい。

-1-1

３．結果と考察
富士川水系の森林河川では、上流から下流方向に代謝活性（GPP と CR）が高くなっていた。一方、農地や市街地では上流の小河川ほど高い代謝速度を示した。
また、CR に占める RTER の割合も河川規模によって変化し、中・大河川では主に藻類の生産が生物群集に利用されていたが、小河川では反対に陸上炭素が多く利用されていた。この流程に沿った生態系代謝の変化は河川連続仮説（River Continuum Concept: RCC）の予測

34

1A06

極東ロシアにおける永久凍土の季節的変動が鉄の挙動に与える影響：土壌間隙水及び河川の溶存鉄濃度 7 月-10 月観測結果*田代 悠人、楊 宗興（東京農工大・農）、白岩 孝之（北大・低温研）、
大西 健夫（岐阜大学・応）、Vladimir I Kim，Vladimir P. Shesterkin（ロシア科学アカデミー:IWEP）、久保 匠（北大・環）フロン川に対して垂直方向に観測ポイントを No. 1,

１．はじめに2, 3(河川に近い順)と 3 地点定めた。各ポイントには鉄は光合成や窒素固定等の代謝過程に必要であり、海洋の一次生産に不可欠な元素である。海洋に

地温ロガーとポーラスカップを深度 20cm, 40cm,

溶存する鉄は、従来は大気由来と考えられていた60cm(No.1 は 20cm, 40cm)に埋設した。7 月-10 月に(Martin and Fitzwater 1988)。しかし、近年は河川経由

かけて、地温の記録、土壌間隙水とソフロン川の定で供給される鉄も海洋にとって重要な供給源であ期採水(2 回/月)を行った。間隙水及び河川水は 50mLると指摘されている(Moore and Braucher, 2008)。した

シリンジを使用して採水を行い、採水後すぐに孔径がって、陸における鉄の流入から海までの移行を総

0.45μm のメンブレンフィルターでろ過した。サンプ

合的にとらえ、陸と海のつながりを意識した視点を

ルは 1%硝酸で酸洗浄済みの 50mL ポリ瓶にて冷蔵もつ必要がある。このつながりを世界で初めて定量保存し、ICP-MS を用いて溶存鉄濃度を測定した。

的に実証したのがアムール・オホーツクプロジェク

３．結果と考察ト(2005~2009)である。オホーツク海の基礎生産の約

地温ロガーのデータから、この地域の永久凍土は60%はアムール川流域の湿原や森林を起源に持つ鉄8 月末から 9 月初旬にかけて最も融解していた。そが支えていることを示した。

の時の凍土深は No.1:65cm, No2:60cm, No.3:85cm で

その後、Shamov et al.., (2014)はアムール川中流域あった。間隙水の溶存鉄濃度は、No.1 では 20cm での地温が高い時期ほど、流域河川及びアムール川の全期間 1mg/L 以下であったのに対し、40cm では 8

溶存鉄濃度が高い関係性を発見した。このことから、

月から 9 月にかけて 12mg/L を超える高濃度が維持

永久凍土の融解がアムール川の溶存鉄濃度に影響されていた(図 1)。また No.1 では深度 20cm に地下している可能性を指摘した。しかし、永久凍土の融水面を確認した。No.2 及び No.3 でもより深い 60cm

解と陸域の鉄循環に着目した研究は未だ存在しな

で最高濃度(No.2:1mg/L, No.3:12mg/L)及び高濃度のい。鉄は鉄(Ⅲ)の状態では溶解度は低く、水系に輸維持が観測された。このことから、永久凍土の融解

送されるには溶解度の高い鉄(Ⅱ)に還元される環境

は凍土面の低下と地下水の帯水を促し、より下方のが必要である。そこで我々は、永久凍土の季節的融土壌で還元的かつ溶存鉄が形成されやすい環境の解が、土壌の湿潤・還元化や土壌地下水及び河川の形成に影響していると考えられる。

溶存鉄濃度に対して与える影響を解明することを

ソフロン川の溶存鉄濃度は 0/08mg/L~0.24mg/L で目的として調査を行っている。ここでは、2016 年にあり、現地の気象データで 6 日連続の雨を記録した

極東ロシアで行ったフィールド調査の内容と得ら

9 月初旬は 6mg/L とかなり高濃度であった。融解期れた結果について報告する。

に高濃度となった溶存鉄が雨に押し出される形で２．材料と方法

地下水と共に流出したと考えられる。

調査対象としたロシア極東ハバロフスク州に位置するティルマ村付近は点在的永久凍土地帯であ40cmる。年間の平均降水量が 500mm 程度であり、湿原

20cmや森林が大部分を占める。この地域を流れるソフロン川とその流域にて調査を行った。2016 年 7 月にソ

図 1. No1 地点の溶存鉄濃度変化

35

1A07

干潟におけるきわめて高いリン酸濃度：何が生じているのか？
中野正隆・＊楊 宗興（東京農工大）・野原精一（国環研）

酸濃度のこうした空間分布は 4 回実施した調査で毎１．はじめに干潟は、カニ、貝類、ゴカイ、鳥類等が多く生息回観察された。しかし、表面水ならびに間隙水におする生物の宝庫である。河口域は世界でもっとも生ける濃度レベルは、低温期に比べて高温期で高い傾産力の高い生態系の一つとされる(ホーン・ゴールド

向が見られた（図省略）。堆積物の粒径組成は地点間

マン, 1999)。貝塚の存在などから、この状況ははるで違いが見られ、シルトならびに粘土画分は C 地点

か狩猟時代からのものであったろう。このような高で最も高く、D 地点がそれに次いだ。高リン酸濃度「上流から栄養塩や有い生物生産性の理由としては、が測定された地点は、堆積物粒径が微細という特徴

機物が運ばれくる」ためと、一般に説明されているを有した。

（たとえば、陸水学, 1999; 身近な水の環境科学,
2010; 水辺と人の環境学, 2014）。しかしながら、人

４．考察

為的汚濁源を別にすれば、陸域から無機窒素やリン今回測定された間隙水リン酸濃度は＞100 µ酸等の栄養塩が流出してくることは考えにくい。まmol/L であった。このリン酸が有機物の分解を通じた、植物遺体の堆積だけで高い栄養度が生み出されて作られたとすると、BOD として> 442 mg O2/L とることは、あり得ない（たとえば泥炭湿原）。すなわ

いうきわめて膨大な有機物が必要となる（有機物組

ち、干潟の高い生物生産性は、実は科学的に不明と

成としてレッドフィールド比を仮定）。リン酸の集積

言わなければならない。本研究では、高い生物生産を有機物由来とだけにするのは考えにくい。それに性を説明しうる、干潟の還元的条件での可溶化によかわる機構は、還元環境での鉄還元に伴うリン酸のる新しいリン酸供給機構の仮説を提案する。

可溶化である。リン酸は酸化的環境では鉄等の酸化物に強く吸着される。しかし、鉄が還元されると保２．材料と方法

持されていたリン酸が遊離してくると考えられる。

千葉県小櫃川河口域干潟におけるクリークを調査

講演では、この機構の妥当性について議論する。

対象とした。ここには、アシハラガニが高密度で生息する。クリークの流下方向に沿って数地点で表面
水と堆積物間隙水を採取した。間隙水の採取はポー
ラスカップを用いた吸引法によった。これら試料に、アンモニウム
ついて、リン酸（モリブデンブルー法）（インドフェノール法）、二価鉄（1,10-フェナントロリン法）の濃度を測定した。また、粒度・粒径分布測定記録
計（SEQUOIA SCIENTIFIC, LISST-100X）を用いて 1µm～250 µm の粒子組成を、ふるいを用いて 250 µm～2 mm の粒径組成を測定した。

C

D

３．結果

B

表面水のリン酸濃度は、設定したクリーク最上流

Aの地点で 3 µ mol/L で、流下方向に沿って大きく増加
し、C 地点で 15 µ mol/L 以上となった（図 1 下）。堆
積物間隙水中のリン酸濃度の空間分布はこのパターンに対応し、上流側では低濃度であったが、下流側

図 1 小櫃川干潟クリークにおける表面水（下）ならびに堆積物間隙水中（上）のリン酸濃度の空間分布 （2016 年 9 月の結果）

で大きく増加し、C 地点では 100 µ mol/L 以上の濃度が測定された。表面水ならびに間隙水におけるリン

36

River Metabolism along the latitudinal gradients across Japan

1A08*Anandeeta Gurung, Jotaro Urabe (Tohoku University),
Iwata Tomoya (Yamanashi University) and Daisuke Nakano (Central Research Institute of ElectricPower Industry)

1. Introduction
Gross Primary Production (GPP), Ecosystem
Respiration (ER) and Net Ecosystem Productivity(NEP) in rivers are the fundamental indicators ofnutrient and organic matter cycling. These river
metabolism values provide an integrative measureof stream structure and function.
Estimation of metabolic values in various
aquatic ecosystems have been done till date. Yet,
our knowledge on large river metabolism still
remains limited and little is known about how
they change along latitude. Moreover, very few
studies have been done in Asia signifying the needto do such studies in the Japanese rivers. With
Japan’s distinct latitudinal gradient in combination
with the radial character of the river network, we
can expect some trends along the latitudinal
gradient.
In this study, we estimated the ecosystem
metabolisms of rivers across Japan by using theBASE (Bayesian Single Station Estimation)model developed by Grace et al., (2015). Our first
hypothesis was that GPP must be higher in theareas with lower latitude since these areas receive
more sunlight, higher temperature and greater
PAR (Photosynthetically Active Radiation). Our
second hypothesis was that ER must be higher in
the areas with lower latitude too since higher
temperature increases biological activities.
Finally, our last hypothesis was that the NEP must
be undeterred from latitude since GPP is balancedwith ER.

3. Results
GPP and ER varied greatly among the 30 rivers inthis study. The mean GPP of Japanese rivers insummer was 8.0325 mgO2L-1day-1. Inagawa riverat Ginbashi had the highest mean GPP of 50.935
mgO2L-1day-1 in the year 2015 whereas Nagara
river at Ōyabu ōhashi had the lowest value of
0.0459 mgO2L-1day-1 in the year 2016.
The mean Ecosystem Respiration (ER) was
9.9029 mgO2L-1day-1 with the highest value of
83.4983 mgO2L-1day-1in 2015 at Goshogawara in
Iwaki River and the lowest value of 0.0773
mgO2L-1day-1 in 2012 at Funadabashi in KitakamiRiver. ER generally mirrored the GPP patterns but
showed distinct peaks at Iwaki River(Goshogawara) and Yamato River (Asaka).
Of the 30 rivers assessed, only 9 rivers had
positive NEP. Neither GPP (r = -0.092) nor ER (r= 0.111) showed significant correlation withlatitude, but NEP decreased significantly with it (r= -0.184).
GLM analysis showed that GPP is best
predicted by stream order (p = 0.00274) whereas
ER is affected by stream order (p = 0.0658) and,to a lesser extent, by elevation. Similarly, thevariation in NEP was best explained by latitude (p= 0.008848) and to a lesser extent by elevation.
Both production and respiration was low in 3rdorder streams and was highest in the 4th orderstreams and then declined at higher streams. Our
results showed that river productivity decreases
with stream order.

2. Materials and Methods
We used 24-hour time series August data
including DO (dissolved oxygen), temperature,
PAR, salinity and pressure from 30 rivermonitoring stations in 2010 to 2016 for estimating
river metabolisms by BASE (Bayesian Single
Station Estimation). Stream order of each river
was determined by using spatial analyst tool in
ArcMap. Generalized Linear Model (GLM) wasused to examine effects of latitude, elevation,
stream order, PAR and sunshine duration on eachof metabolic values.

4. Discussion
The statistical analysis showed that the variations
in GPP and ER of the rivers were explained moreby sized based descriptor such as stream orderrather than latitude. Our analysis showed thatmost of the rivers are heterotrophic indicating a
reliance on stored or allochthonous terrestrialorganic carbon fueling the river ecosystem
respiration.

37

琵琶湖北湖水中リン酸イオンの動態

1B01

山本 麻由佳、宮下 治希、石丸 真菜、*丸尾 雅啓（滋賀県立大・環境科学）
小畑 元（東京大学大気海洋研究所）

ブルー法を適用し、感度向上のために光路長 50mm

１．はじめに水中のリン酸イオン濃度の測定に用いられるモのミクロセルを用いた。

リブデンブルー法は、その簡便性から広く用いられ

３．結果と考察ているが、種々の要因からリン酸イオン濃度を過大

地点 T1 では季節に関係なく、表層から湖底へと評価しやすいことが明らかになっている。このため深度が大きくなるにつれ，リン酸イオン濃度が上昇

モリブデンブルー法により定量したリンの濃度はした．湖底付近では、沈降した懸濁粒子の分解によ

溶存反応性リン（SRP）と表記される。正確にリンり、底質からリン酸イオンが供給されていると考え酸イオンを選択的に定量するためには他のリン化られるが、水温躍層下の 30m～80m にかけても徐々合物との分離が必要であり、イオンクロマトグラフに濃度が上昇する傾向がみられており、死亡した植ィーを適用した極低濃度のリン酸イオン定量法が物プランクトンの沈降，湖底での生物粒子の好気的提案された（Maruo et al, 2016）。琵琶湖深水層の湖

酸化分解が水中で起こっているためと考えられる。

水、流入河川水の測定結果から、SRP とリン酸イオ

また深度 40m から湖底にかけて，リン酸イオンとン濃度にはかなりの乖離があることが明らかにな

SRP の濃度分布は類似した傾向を示した。4 月からってきた。本研究では、北湖最深部付近における湖12 月へと推移するにつれて SRP 濃度に対するリン水中リン酸イオン濃度と SRP の年間の動態を比較

酸イオン濃度の割合が高くなり，より分解が進行しするともに、琵琶湖北湖の測定地点間のリン酸イオてゆきリン酸イオンが放出される過程が示された。

ン濃度を比較した。また、変化しやすいと考えられ深水層では SRP の組成が季節とともに明確に変化

るリン酸イオン濃度の経時変化、長期間の試料保存しており、SRP と共にリン酸イオン濃度を測定するが与える影響について検討した。

ことによって、より正確なリンの利用性を評価でき

２．方法

る可能性が示された。

2016 年 4 月～12 月，滋賀県立大学実習調査船「はなお 2016 年 9 月の表層におけるリン酸イオン濃っさか」を用い、地点 T1（北湖第一湖盆最深部付近、度は 10 月と比較して高かったのに対し，クロロフ

水深 90m：35 02.0’ N、136 06.0’ E）で 14 深度の湖

ィル a 濃度で比較した場合植物プランクトン現存量

水を採取した。また地点間の濃度比較を行うためには低かった。しかし 10 月～12 月には同深度のリン

別途地点 T1 、T3 (北湖第一湖盆中央付近、水深

酸イオン濃度は 9 月よりも低下し、これに対して植80m：35 19.8’ N、136 08.9’ E)、T6 (北湖東部沿岸、物プランクトン現存量は高くなった．このことは 9

水深 20m：35 17.0’ N、136 12.6’ E)の各地点で表水

月の優占種がリン要求量の比較的少ないシアノバ

層のみ 3－5 深度の湖水を採取した。湖水は採取後クテリアであったのに対し、10 月以降の優占種が大ただちに船上でカプセルフィルター（Acropak 200型の緑藻類に遷移したことと関係していると考え

孔径 0.8/0.2 µm）を用いてろ過したのち、PC 製また

られる。

o

o

o

o

o

o

は PFA 製試薬瓶に移し、4℃で保存した。

地点間のリン酸イオン濃度については、深度 1m

リン酸イオンの定量にはイオンクロマトグラフと 3m における地点 T1 と T3 の値は互いに似た傾向

ィーを用いた。感度向上のため電気化学サプレッシを示した（r2=0.69、n=12）が、T6 の値は他地点と異ョン法を用い、再生液として Mill-Q 水を用いるエった。T6 は水深が浅く、湖底や岸からの供給，湖水クスターナルモードで使用した。SRP の定量には、の混合による影響を強く受けていると考えられる．

アスコルビン酸を還元剤として用いるモリブデン

参考文献：Maruo M et al. (2016) Limnology 17, 7-12.

38

1B02

琵琶湖北湖深水層における低酸素水塊の移動について＊焦 春萌・早川和秀・石川可奈子（滋賀県琵琶湖環境科学研究センター）
今津沖水深 90ｍの第一湖盆の北西側にある貧酸素水塊

１．はじめに
地上における世界平均気温が上昇するにつれて、ほとは、もともと第一湖盆の中心部に形成され、10 月下旬強んどの陸域で日々及び季節の時間スケールで極端な高い北西風が続いたため、貧酸素水塊が北西側に傾いたこ

温がより頻繁になり、極端な低温が減少することはほぼとによるものだと分かった。

確実である。熱波の頻度が増加し、より長く続く可能性

研究によると、秋における深湖底の溶存酸素の状況は、が非常に高くなっている（IPCC, 2013）。こうした気象変前の冬の全層循環による酸素回復状況などに強く影響

動は、気温、湿度、降水、風向・風速、雲量といった湖される。そのため、全層循環がいつ起こったかの詳しいの物理境界条件の変化により、湖の物理構造（水温、混判断基準が必要である。本研究では、第 1 湖盆に設置し合パターン・時期、成層強度）を変化させ、湖の水質へた自動連続観測機器による水温、溶存酸素のデータを解の影響を及ぼす。

析し、琵琶湖の全層循環の判断基準を提案した。

琵琶湖において、近年、暖冬による全層循環の遅れや夏の猛暑による成層強化などにより、深湖底の低酸素化

１）

水温指数

𝑇_𝐼𝑛𝑑𝑒𝑥=[(𝑇−𝑇_𝐿𝑜𝑤𝑒𝑠𝑠)_𝑁3−(𝑇−𝑇_𝐿𝑜𝑤𝑒𝑠𝑠)_𝑁5]×10 （℃）の発生頻度が高くなっている。2016 年 10 月北湖今津沖(1)

水深 90ｍにおいて貧酸素状態（DO 1.38 mg/L）となり、

２）

溶存酸素指数

𝐷𝑂_𝐼𝑛𝑑𝑒𝑥=(𝐷𝑂−𝐷𝑂_𝐿𝑜𝑤𝑒𝑠𝑠)_𝑁3−(𝐷𝑂−𝐷𝑂_𝐿ow𝑒𝑠𝑠)_𝑁5

水中ロボットの映像でイサザの数個体とアナンデール
ヨコエビの一部の死亡個体が確認された。そこで、本研(2)（mgDO/l）

究では、現場調査のデータおよび数理モデルによる数値

全層循環およびそれが起こる時間の判断は、実験に基づき、湖北湖深水層における低酸素水塊の動向

T_Index(水温指数)、DO_Index(溶存酸素指数)、シュミッを考察し、また、冬の全層循環およびそれが起こる時間

ト安定度指数(Schmidt's Stability Index)でできることが分の判断指数の提案を目的とした。

かった（図１）。
5

本研究では、自動連続観測機器により、第一湖盆の中4心を通した南北に湖盆を縦断する線上（N3～N5）で観測

3

を連続で行った。水温・溶存酸素濃度の時間・空間変化
れ湖底直上 1 m において水温計、溶存酸素計（RBR 社製）
および ADCP 流速計各 1 台を設置した。
また、湖流系と生態系の統合化動力学モデルを構築した。琵琶湖北湖の鉛直成層特徴および湖底境界層を表す
ため、鉛直方向に表水層と水温躍層は、2ｍ毎に、深水

0.08

0

0.06

-1
0.04

-2
-3

層を分割した。また、水平方向に 500ｍ×500ｍのメッシ-4

び植物プランクトンの光合成に関係する全天日射量な

0.1

1

層は、5ｍ毎に、湖底境界層の 20ｍは、1ｍ毎に、計 40ュにした。気象条件としては、降水量、気温、風速およ0.122
水塊存在Indexの詳しい構造を把握するために、N3，N4，N5 のそれぞ全層循環

Schmidt Index (kg*m/m^2)

２．方法

0.02

-5

0
1/1 1/11 1/21 1/31 2/10 2/20 3/2 3/12 3/22

どのデータは、彦根気象台の観測データを利用した。

水温指数

溶存酸素指数N4 Schmidt Index

図 1 琵琶湖北湖第 1 湖盆における 2014 年 1 月～3 月の水温

３．結果と考察

指数、溶存酸素指数、シュミット安定度指数。

数値モデルでの数値実験によると、2016 年 10 月北湖

39

1B03

安定同位体比を用いた水田生物群集の栄養ポジションの推定*安野翔（仙台市），金谷弦（国環研）
菊地永祐（宮教大・教員キャリア研究機構）

水田食物網では、微細藻類等の生産者が、水生-18.8‰、水田 2 では-27.2‰～-21.3‰の範囲にあり、糸状藻類が最も高い値を示した（水田 1：

昆虫や魚類から鳥類等の大型捕食者まで多様な-18.8±1.3‰（平均±SD）、水田 2：-21.3±2.5‰）。消生物群集を支えている。水田生態系の保全を進めるうえで、水田の農法と群集・食物網構造の関係

費者の δ13C 値も、水田 1 では-31.8～-21.0‰、水田
2 では-26.2～-19.3‰と広い範囲を示した。多くのを明らかにすることは重要な課題である。しかし、
水田食物網の研究事例は湖沼等と比べて少なく、消費者は、POM、底生微細藻類、SOM に近い δ13C
値（およそ-30～-24‰）を示したが、コガシラミズ

農法の違いが及ぼす食物網への影響を評価できムシ（水田 1：-21.0±1.7‰、水田 2：-19.3±2.0‰）、

るほど十分な知見が集積されていない。そこで、本研究では農薬の影響の少ない水田を調査地と

水田 1 で得られたゴマフガムシ（-23.0±2.4‰）、
水田 2 で得られたミズアブ科の 1 種（-20.5±2.0‰）

して選定し、田面水中の食物網構造、特に消費者の栄養ポジションを炭素・窒素安定同位体比（δ13C、は特に高い δ13C 値を示し、糸状藻類を起点とする

δ15N 値）を用いて推定した。

値については、水田 1 の生産者（3.0～4.5‰）およ１．はじめに

食物連鎖に支えられていることが示唆された。δ15N
び消費者（2.3～7.5‰）は、水田 2（生産者：-1.0～
2.3‰、消費者：0.4～5.6‰）よりも高い傾向であ

２．材料と方法宮城県大郷町に位置する水田 2 箇所（水田 1：った。水田 1 では、δ15N 値の高い有機肥料のみが有機肥料使用、除草剤・殺虫剤不使用、水田 2：
有機・化学肥料併用、除草剤のみ使用）で調査を施されており、生産者が有機肥料由来の窒素原子をより多く同化したために水田 2 よりも高い δ15N行った。2012 年は水田 1 で、2013 年は水田 2 に値を示したと考えられる。

おいて、6～7 月にサンプルを採集した。生産者（有機物）として、懸濁有機物（POM）、底生微細藻類、土壌有機物（SOM）、糸状藻類を採集した。

水田 1 では、ミズアブ科の 1 種（栄養ポジショ
ン：4.1±0.4）、タコウビル（同 3.9±0.4）、ドジョウ（同 3.4±0.3）が高い栄養ポジションを示し、水田

水田 1 では一次消費者から肉食者まで合計 15 分類群、
水田 2 では 17 分類群の底生動物を採集し、
13
δ C、δ15N 値を測定した。水生昆虫とカエルについては、幼生をサンプルとした。消費者の栄養ポジションについては、どちらの水田にも出現した、

2 では、ドジョウ（同 2.7±0.4）、タコウビル（同2.6±0.3）、アメリカザリガニ（同 2.6±0.1）が上位の栄養ポジションを占めた。水田 1 では、ミズア
ブ科の 1 種、ドジョウ、アメリカザリガニといった雑食者の栄養ポジション（同 3.2～4.1）が、肉食者であるゲンゴロウ科、ガムシ科、トンボ科の幼虫（同 2.6～3.0）よりも高く、さらに水田 2 の同分類群（同 2.2～2.7）よりも約 1 高い栄養ポジ
ションを示した。水田 1 では、より高い栄養ポジ

糸状藻類を専食するコガシラミズムシと水田土壌表面の餌を摂食するタマカイエビの δ15N 値を一次消費者のベースラインとし、δ15N 値の濃縮係数を+2.3‰として推定した。

ションに属する餌生物が豊富に存在したため、上位消費者の栄養ポジション上昇に寄与したものと考えられる。

３．結果と考察

生産者の δ13C 値は、水田 1 では-30.8‰～

40

1B04

谷津干潟におけるグリーンタイドと微生物活性*千賀 有希子，北村 友佳，王川 香澄，柴木 叶，小林 渉，佐藤 翼，成岡 知佳（東邦大・理），北沢俊幸，李盛源，白木洋平（立正大・地球環境）

い，酵素分解によって発生する蛍光強度を測定し算

１．はじめに
干潟堆積物は潮汐の干満によって干出と冠水を出した．脱窒活性の測定は，アセチレン阻害法で行繰り返し受ける．そのため，堆積物の酸化還元電位

った．SO42-濃度はクロラニル酸バリウムによる比色は大きく変化し，好気性微生物過程と嫌気性微生物法，H2S 濃度は密閉ガラスシリンジを用いた管原ら過程が周期的に進行する．この微生物過程の進行にの方法（2010）によって測定を行った．

より，干潟に流入してくる物質は除去されやすく，

３．結果と考察

したがって干潟は浄化機能の高い場であるといわ微生物活性に与える影響-Ulva 系において，β-グルコシダーゼ活性およびれている．
近年，沿岸域の富栄養化が世界的に問題視されてフォスファターゼ活性は 0 日目から時間とともに増おり，干潟もまた例外ではない．干潟において高濃加した．好気的に培養することにより，有機物分解

度の栄養塩の負荷は，グリーンタイドと呼ばれる大およびリン酸生成が促進されたと考えられた．一方，型海藻類の異常増殖をもたらす．堆積物への大型海+Ulva 系では，実験期間中，0 日目と有意な差はみ

藻類の被覆は，特に干出時に堆積物表面の酸素の拡られなかった．アオサが存在することで有機物分解散を阻害し，還元環境を形成・持続する．

およびリン酸生成は大きく阻害はされないが，若干

本研究は，干潟堆積物の微生物過程にグリーンタ

抑制されることが示された．脱窒活性に関しては，

イドが与える影響を明らかにすることを目的とす

現在検討中である．

る．千葉県谷津干潟を対象に，大型海藻類アオサ存H2S 発生過程

在下において，干潟の浄化機能に関わる β-グルコシ-Ulva 系において，培養期間中 H2S は検出されなダーゼ（有機物分解）活性，フォスファターゼ（リかった．一方，+Ulva 系において，海水および堆積

ン酸生成）活性，脱窒（窒素浄化）活性の経時変化

物中で時間とともに H2S が検出され，培養中間期のを室内培養実験により測定した．また，堆積物表面

H2S 濃度は，0 日目の海水中に含まれる SO42-濃度

へのアオサの被覆によって発生する H2S を定量し，の約 2〜3 倍高かった．この結果は，+Ulva 系の H2S

H2S 発生過程とそれが微生物活性に与える影響につは，海水に含まれている SO42-からのみではなく，いて考察を行った．

アオサが枯死することによって分解・放出される硫２．材料と方法

黄からも生成されることを示している．したがって，

室内培養実験

谷津干潟では，グリーンタイド時に極めて高い H2S

アオサの被覆の影響を直接を受ける堆積物を三が発生していると考えられた．

角フラスコに 40 mL，海水を 80 mL 加えた．アオ

H2S は主に偏性嫌気性細菌により生成される．しサを湿重量 6 g 加えた系（+Ulva）と加えない系

たがって，培養実験の+Ulva 系で β-グルコシダーゼ（-Ulva）を調製し，シリコ栓をし培養を行った（約活性およびフォスファターゼ活性が抑制された原25℃，明/暗=12/12h）．時間を追って堆積物を回収因として，高濃度の H2S が発生するような嫌気的環

し，β-グルコシダーゼ活性，フォスファターゼ活性，境の持続による影響が推察された．
+Ulva 系の長期間培養では，H2S 濃度は後半に減脱窒活性を測定するとともに，SO42-濃度（0 日目のみ）と H2S 濃度の定量も行った．

少し，白い粒子の蓄積が確認された．H2S が酸化さ

測定

れ S0 が生成したと推察された．したがって，アオサ

β-グルコシダーゼ活性とフォスファターゼ活性は，の異常増殖は，H2S の甚大な発生を引き起こすだけ

4-Methylumbelliferyl-β-D-glucopyranoside およびでなく，干潟の硫黄循環全体に重大な影響を及ぼす

4-Methylumbelliferyl-phosphate を基質として用ことが示唆された。

41

1B05

メタロゲニウム粒子生成と植物プランクトンの関係性＊古田世子、池田将平、中村光穂、一瀬諭（滋賀県琵環研センター）
池谷仁里（兵庫県大学院・理工）、宮田直幸（秋田県立大学・生物）

１． はじめに係性が確認できた。

琵琶湖北湖最深部付

しかし、同様に粘質鞘容積との相関係数を求めた
ところ 0.19 とその関係性は確認できなかった。

近の湖底では、2002 年
以降溶存酸素濃度（DO）

この結果から粘質鞘容積だけによるものではなの低下に伴いほぼ継続

く構成成分等のその他の要因が考えられる。今後は的にメタロゲニウム粒

室内実験により要因について究明していきたい。

子（図 1）が観測されている 1,2)。メタロゲニウ
ム粒子の主要成分はマ

図 1 今津沖中央地点水ンガンで、DO の低下に

深約 90m から採取しより湖底から溶出した

たメタロゲニウム粒

マンガンイオンをマン子(2016/12/5)

ガン酸化細菌等の微生Bar =10μm

物が酸化することで生成されるが、生成条件として
DO がやや低く、弱酸性であり多糖類が存在することが報告されている 3)。一方で、琵琶湖北湖の植物
プランクトンの一部には粘質鞘と呼ばれる細胞外多糖が確認されており、これが年々増加していることが報告されている 4)。そこで、本報告では、多糖

図 2 琵琶湖今津沖中央地点表層の植物プランク

類の供給源と考えられる植物プランクトンとの関トン容積年度積算値と水深約 90m のメタロゲニ

係について知見を得たので報告する。

ウム粒子数の年度積算値（2002-2016 年度）

２．調査方法および観察方法

謝辞 本研究の一部は、科学研究費助成事業基盤研

調査地点：琵琶湖北湖今津沖中央地点

究 (B) 課題番号 JP17H01898 により助成を受け実施

水深 0.5m（表層）, 90m（湖底から 1m）

した。ここに記して謝意を表す。

調査期間：2002 年 4 月～2017 年 3 月（毎月 2 回）

参考文献

採取方法：バンドーン採水器

1)

植物プランクトンおよびメタロゲニウム粒子の一瀬諭ほか(2006)：琵琶湖深層部の微生物由来のマン
ガン酸化物構造体 Metallogenium の発生.用水と廃水,

計数はプランクトン計数板 1)を用いた。

48, 5 71-79

３．結果

2)

2002 年にメタロゲニウム粒子が発生して以降、

ガン酸化微生物 Metallogenium の発育形態について,2012 年 9 月には過去最高値の 18,000 個/mL を示した。
この 3 ヶ月前には Staurastrum dorsidentiferum var.

陸水学雑誌, 68, 3, 433-441.
3)

ornatum が過去にない大量発生している。メタロゲ

古田世子ほか(2008)：琵琶湖水から採取培養したマンFuruta S. et al. (2015): Formation of filamentous Mnoxide particles by the alphaproteobacterium Bosea sp.

ニウム粒子の生成には寒天のような多糖類の存在

strain BIWAKO-01. Geomicrobiology Journal, 32,が必要である。この種は粘質鞘が細胞体積の約 3.1

666-676倍存在している 4)ことからこれを利用して生成した4)と考えた。そこで、植物プランクトン総細胞容積と一瀬諭ほか(2013):琵琶湖に棲息する植物プランクト
ンの総細胞容積および粘質鞘容積の長期変動解析,

メタロゲニウム粒子数の年度毎の積算値を求めて

日本水処理生物学会誌, 49, 65-74.

関係性を図 2 に示した。相関係数は、0.67 と高い関

42

琵琶湖におけるミクラステリアス（Ｍicrasterias）の大量発生について

1B06＊一瀬諭、池田将平、中村光穂、岡本高弘、七里将一、古田世子（琵琶湖環境科学研究センター）

日本の湖沼および琵琶湖を含め過去に報告例がな

１． はじめにいのが現状である。

琵琶湖では過去に存在が確認されていなかった
大型緑藻の Micrasterias hardyi (G. S. West 1905）が３．２ Micrasterias hardyi の消長2016 年 11 月～2017 年 1 月にかけて突然大量発生し、

M．hardyi は過去の琵琶湖定期水質調査結果から

水質にも影響を与えたことが明らかとなったためは、2010 年までの 32 年間全く確認されず、2011 年

本種の消長およびその分布について報告する。

11 月 7 日に南湖唐崎沖中央で初めて確認され、南湖

２．方法

や瀬田川においても時々観察されていた。その後

琵琶湖における植物プランクトン調査は、滋賀県

2016 年 11 月～2017 年 1 月にかけて過去に例のないが実施している定期水質調査地点（5 地点）で実施

ほど琵琶湖全域において大量に発生した。最も多くし、調査期間は 1978 年 4 月～2017 年 3 月までの 39計数されたのは 2016 年 11 月 21 日で今津沖中央水

年間､原則として毎月 2 回採水した。植物プランク

深 5m 層の 119 細胞/ml であった。前年 2015 年の同トンの計数は湖水 1ml を直接プランクトン計数板

期のプランクトン量を比べた結果、緑藻の現存量と（松浪硝子工業：界線格子線枠付：エッジング加工：

しては約 100 倍、植物プランクトン全体の現存量でS6300）に取り、種類毎に細胞数の計数や総細胞容積も約 10 倍になっていたことが明らかとなった。

1)

３．３

量を一瀬らの方法 により計測した。

Micrasterias hardyi の分布

本種の平面分布をみると 2016 年 9 月までは殆ど

３．結果
３．１ Micrasterias hardyi について（図 1）

各定点で計数されなかった。しかし、10 月に入ると、

M. hardyi は、平面的で勲章に似た形をしており、6

北湖表層平均で 7 細胞/ml と各地点で計数され始め、本の突起からなる 2 個の半細胞から構成されている。

11 月には 52 細胞/ml と増加し、12 月で 65 細胞/ml

中央部に深い切れ込みがあり､大きさは高さ 170μm、（最高 94 細胞/ml）、2017 年 1 月で 45 細胞/ml とな

幅 180μm、厚さ 30μm と大型の植物プランクトン

り、その後各地点で減少傾向を示した。また、6 月である。主な生息地はオーストラリアやニュージー

中旬には多くの地点で観察されなくなった。さらに、
本種の鉛直分布をみた結果では、最も多かった 11～

2)ランドなど限られた湖沼から報告 されているが、12 月は生産層である表層～30m 層に多く分布していたが、その後深層部でも計数されるようになり、
2017 年 2 月には全層で約 30 細胞/ml の分布が確認された。これは、本種が平らな形状のために沈みにくいことや、湖水の全循環により均一に分布した可能性が考えられた。本種の大量発生の原因については不明だが、食物連鎖の底辺を支えるこれら植物プ
ランクトンの大量発生による琵琶湖の生態系への影響について検討を進めるとともに、その消長についても注視していきたい。
引用文献
１） 一瀬諭ら(2013)琵琶湖に棲息する植物プラン
トンの総細胞容積および粘質鞘容積の長期変動解析,日本

100μm

図1

水処理生物学会誌,49(2), 65-74

琵琶湖で大量発生した Micrasterias hardy２）P. A, Tyler (1970) Taxonomy of Australian（Bosmina longirostris が捕食できないｻｲｽﾞ

freshwater algae.1.The genus Micrasterias in Soush-であることがわかる)

Eastern Australia, British Phycological,5:2,211-234

43

1B07
Web 公開不希望1B08

浅い湖におけるハス群落の拡大に伴う魚類の餌資源の変化*鹿野秀一（東北大･東北アジア）
・安野翔（仙台市）
・
藤本泰文・嶋田哲郎（伊豆沼・内沼環境保全財団）

１．はじめに長を測定後、背側部の筋肉を切り出し、60℃で乾燥

浅い湖では沿岸帯の割合が多いことから、様々な生産者や陸由来有機物が食物網の起点となり、複雑させた。炭素・窒素安定同位体比分析のために、魚な食物網を形成し、雑食性魚類は複数の食物網を結びつけている。一方、雑食性魚類のそれぞれの餌資類の筋肉と餌候補はクロロフォルムーメタノール源の寄与率は環境の変化により影響を受けやすいと考えられる。

処理をした後に質量分析機（Delta V Advantage,

宮城県北部に位置する伊豆沼は、最深部が約 1.6
Finnigan Mat 社）で安定同位体比を測定した。各種
m の浅い湖で、1998 年の洪水でほぼ壊滅したハスの魚類の餌を推定するために、R (Ver. 3.0.2) のパ群落が、近年生育面積を拡大し、2006 年の夏期にはッケージ siar のベイズ推定によるミキシングモデル
湖面の 24%だった生育面積が、2016 年には湖面のSIAR V4 (Stable Isotope Analysis in R) を用いた。
90%以上が抽水葉や浮葉で覆われるようになった。

オオクチバスを除く魚類の餌資源として、付着藻類、
底生ユスリカ、動物プランクトンの安定同位体比を

ハス群落の拡大は、湖水の攪拌の低下によって貧酸解析に用いた。オオクチバスの餌候補は、これらか素化が促進され、さらにハスを基質とした付着藻類

ら付着藻類を除き、小型魚を加えた。

の増加などの湖水環境の変化を引き起こしている。
そこで、ハス群落の拡大が魚類の餌資源の寄与へど

３．結果と考察のような影響を与えているか調べるため、ハス群落

優占種のモツゴは、2006 年では付着藻類と動物プが拡大した 2016 年の魚類について安定同位体比分ランクトンが餌資源としてそれぞれ 50％程度の寄析による餌資源の寄与率を解析し、これらをハス群与率だったが、2016 年では動物プランクトンの寄与

落拡大前の 2006 年の解析結果(Yasuno et al, 2016a,

率が減少し、付着藻類の寄与率の約 80％に達した。

b)と比較し検討した。

モツゴは貧酸素耐性が高く、ハス群落内でも生息可
能なため、ハス群落内の付着藻類を主な餌資源とし

２．材料と方法て用い、群落拡大により減少した動物プランクトン

伊豆沼において 2016 年の７月に、モツゴ、タモへの寄与が低下したと考えられる。もうひとつの優

ロコ、タイリクバラタナゴ、ヌマチチブおよびオオ

占種のタモロコもモツゴと同様な傾向がみられた。

クチバスを定置網によって採取した。また、魚類のタナゴ類は、藻類を主な餌資源としているため、ハ餌資源として、付着藻類、底生ユスリカ、動物プラ

ス群落の拡大後も餌資源の変化は見られなかった。
一方、ヌマチチブはハス群落拡大後には付着藻類のンクトンを採集した。魚類のサンプルは各個体の体寄与率が若干下がっていたが、この種は岸際のヨシ群落周辺が主な生息域のためハス群落の影響は少45なかった可能性がある。オオクチバスは、2016 年で連鎖へ経路のシフトが起きたと考えられる。

は動物プランクトンと小型魚類を主な餌資源としていたが、ハス群落拡大後は動物プランクトンの寄Yasuno et al. 2016a. Marine and Freshwater

与率が低下し、付着藻類を食べている小型魚類を主Research 67: 1562-1568.

に餌としていた。これらのことから、ハス群落の拡

Yasuno et al. 2016b. Annales de Limnologie 52:

大によって動物プランクトンと付着藻類の両者を355-364.

起点とする食物網から付着藻類を起点とする食物

46

1B09

北海道渡島大沼の湖底堆積物における植物プランクトン休眠期細胞の密度変動*今井一郎，小林淳希，宮下洋平，大洞裕貴（北大院・水），田中邦明（北教大・函館）

１．	
 はじめに

３．結果および考察	  水塊生態系において，植物プランクトンは基礎生

湖底泥中の植物プランクトン休眠期細胞を MPN産者として根幹的に重要な役割を演じている。植物法によって求めた結果，全定点において珪藻類，緑プランクトンには，増殖や生存に不適な環境を乗り

藻類，及び藍藻類の出現と増殖が観察された。温度切るためシストや休眠期細胞等の耐久細胞を形成す

10ºC の培養条件では，緑藻類と比較して主に珪藻類る種が多い。沿岸海域においては，珪藻類，渦鞭毛が多く確認された。緑藻類は Chlorella spp.が最大 107

藻類，ラフィド藻類等のシストや休眠期細胞の分布，

MPN g-1（湿泥）のオーダーの密度で観察された。珪および生理生態に関する研究が進展している。一方

藻類については，小沼の Stn.5 において，Stns.1 – 4

湖沼においては休眠期細胞の分布に関するデータも，（大沼）と比べ羽状目珪藻 Fragilaria crotonensis が知る限り見当たらない。本研究では，北海道渡島大少なく，Aulacoseira spp.等の中心目珪藻が多く検出

沼を対象水域として，湖底泥中に存在する植物プラされた。藍藻類については，Dolichospermum spp.のンクトンの休眠期細胞について，それらの密度の季

休眠期細胞数は Stns.1 – 4 で 2.3 x 102 – 3.3 x 102 MPN

節的な調査研究を行った。

g-1（湿泥）であり，Stn.5 では 45–2.3 x 102 MPN g-1（湿泥）と比較的少なかった。M. aeruginosa は 70 –230 MPN g-1（湿泥），M. wesenbergii は 40 – 310 MPN

２．	
 材料と方法g-1（湿泥）のオーダーの密度で検出された。また, 堆調査は，2015 年 5 – 11 月および 2016 年 4 – 10 月の期間，原則として毎月 1 回，渡島大沼に設けた積物を落射蛍光顕微鏡を用いて直接検鏡した結果，Stns.1 – 5（Stn.1 は大沼の北東端，Stn.5 のみ小沼）（最大は
M. aeruginosa は 21 – 128 colonies g-1（湿泥）において行った。堆積物試料（0 – 3 cm 深）を採取

Stn.2），M. wesenbergii は 4 – 32 colonies g-1（湿泥）し，冷暗所で 1 ヶ月以上保存し，終点希釈法（MPNの範囲の値でコロニーが観察され，MPN 法で得られ法）を用いて休眠期細胞やシストを計数した。MPN

た結果と比較して低い値であった。

法では 2 種類の培地（CSi 培地，GeO2 添加 CT 培地）

	  渡島大沼におけるアオコの発生機構を，湖底の休を用い，2 段階の温度条件（10ºC，20ºC）を設定し眠期細胞を Seed population として検討すると，M.

て，合計 4 区の組合せを設けて観察と計数を行った。

aeruginosa の湖底堆積物から水柱への供給は 4〜6 月

マイクロプレートを用いた培養は，光強度 100 µmolに湖全体で同時進行していると考えられる。

-2 -1

photons m s ，明暗周期 14h L : 10h D で 2 週間行い，Microcystis 属が浮力を得て湖底から水中へ浮上する

倒立顕微鏡下で観察して，最確数表により湿泥 1gには 10 – 15ºC の水温条件が必要とされている。渡島当たりに存在する各植物プランクトンの休眠期細胞

大沼の底層水温は 4 月に約 10ºC，5 月には約 18ºC での密度を求めた。また，通常の MPN 法ではアオコあったことから，この事を裏付けている。また渡島の原因種である藍藻 Microcystis 属が観察できなか

大沼は平均水深 4.7m と浅く，風による湖底堆積物ったため，堆積物試料に篩分けを行い，20 – 150 µmの巻上げも藍藻類の休眠期細胞の有光層への加入にのサイズ画分について同様の手順で MPN 法を行っ貢献していると考えられる。以上から，渡島大沼にた。さらに，Microcystis 属の 2 種（M. aeruginosa, M.

おけるアオコの発生においては，湖底の休眠期細胞

wesenbergii）については，青色励起光下で橙色を呈が Microcystis 属の Seed population の供給源として有する性質を活用し，堆積物中のコロニー数および細効に機能していると考えられる。

胞数の計数を行った。

47

1B10

河川の氾濫原水域における沈水植物群落の遷移過程の解明*片桐浩司（秋田県立秋田中央高等学校）

１． はじめにたまりについては、本川から切り離されてからの年

氾濫源水域を代表する植物群落のひとつである沈数について航空写真を用いて把握した。各調査区の位置について GPS を用いて記録した。

水植物群落は、近年全国的に減少の一途をたどり、特に河川では消滅の危機にある。沈水植物群落は、一般に遷移（植物群落が時間の経過とともに種の交３．結果と考察

代によって変化）の速度が速く、短期間のうちに他

揖斐川のワンド、たまりでは、8 種の沈水植物が群落へと移り変わっていくことが指摘されている。

確認された。調査対象とした水域では、平成 28 年か

しかし群落成立後、水域の植物群落がどのように移ら 29 年のわずか 1 年間で、種組成が大きく変化した。

り変わっていくのか、その過程を具体的に記録した本川から切り離されてから 15 年以上が経過したた

研究は少ない。このため現状では、とくに顕著な減まりの多くは無植生であり、2 年目も無植生のまま少傾向にある在来の沈水植物群落については、中長維持された。在来の沈水植物群落はたまりのみで確期的な視点に立った保全を行なっていくことは困難認された。古いたまりでは最近 10 年間で 30-160cm

であるといえる。

の土砂が堆積しており、透視度が低く、栄養塩濃度以上を踏まえ、本研究では、国内のいくつかの河の高い環境となっていた。たまりでは年数の経過と川を対象に、ワンド、たまりといった河道内氾濫原

ともに富栄養化が進行し、沈水植物の生育環境が悪に成立する沈水植物群落の短期的な遷移過程につい化したものと考えられた。一方、年数が経過してもて把握することを目的とした。

在来種群落が維持されたたまりでは、いずれも湧水の流入が確認された。こうした湧水の存在が、在来

２．材料と方法

植生の維持にとって重要であることが示唆された。

研究は、木曽川水系揖斐川の 32～50km と、十勝

外来種のオオカナダモ、コカナダモ群落は、流れ

川水系十勝川の 0～40km の区間を対象としておこなのあるワンドに成立していた。増水時、本川には切った。調査区間には河道内に大小さまざまなワンド、れ藻が大量に流下しており、本川と常時接続するワ

たまりが形成されている。

ンドでは、切れ藻が大量に供給されることで短期間

最新の航空写真を用いて、10×10 ㎡以上の規模をのうちに外来種群落に遷移していくと考えられた。

もつワンド、たまりを抽出した。揖斐川では 19 箇所

十勝川のワンド、たまりでは、8 種の沈水植物がのたまりと 7 箇所のワンド、十勝川では 6 箇所のた確認された。ワンドの多くは無植生であり、洪水後

まりと 5 箇所のワンドが調査対象となった。揖斐川もその状況が維持された。一方、40 年以上が経過しでは平成 27 年 7 月と平成 28 年 7 月に、十勝川ではた大規模なたまりや河跡湖では、2016 年の洪水後も平成 28 年 8 月と平成 29 年 8 月にそれぞれ調査を実

沈水植物群落が維持された。掘削によって成立した施した。なお十勝川では、平成 28 年 8 月の 1 回目の小規模なたまりは、年数の経過とともに抽水植物群

調査の直後に台風 9 号と 11 号による大規模な出水が落が拡大することで沈水植物群落が衰退した。

発生し、調査地の状況が大きく変貌した。平成 29以上から、在来の沈水植物群落はたまりに成立す

年 8 月の 2 回目の調査は、出水後 1 年目の状況を調るが、年数の経過とともに生育環境が劣化していく

べたものである。

ことが想定され、群落を維持するためには、湧水の各調査地では種組成の均一なところに調査区を設

流入や水域の規模が重要であることが示唆された。

置し、植物の被度(%)、水深、底質の代表粒径、泥厚、

また揖斐川のように外来種の多い河川では、本川と流速、pH、EC、DO を計測した。過去の横断測線か常に接続するワンドで、極めて短期間のうちに外来ら、各調査地の横断形状の変化を把握した。また、

種群落が成立する可能性が高いことがわかった。

48

  
  
2 日目（2017 年 9 月 29 日）  

49

2A01

火山と陸水－火山による定常・非定常のかく乱と陸水環境（趣旨説明）*野崎健太郎（椙山女学園大学）
・田代喬（名古屋大学）
・小野田幸生（土木研究所）
松本嘉孝（豊田高等工業専門学校）・谷口智雅（三重大学）

1. 背景と目的することを目的とする．加えて，近年の陸水学では

日本の火山地帯には，噴火口から供給される硫酸取り上げられる機会が減った，水資源，災害といっや塩酸によって pH 4 以下の強酸性の湖沼，河川，

た応用的な話題についても問題提起を行う．

湧水が見られ，陸水学の特色ある一分野として古くから研究されてきた（佐竹 1980 陸水学雑誌 41:

2. 論点－どこまでが噴火の影響なのか

41-50）．この強酸性の陸水は，植物遺骸由来の腐植

長野県南部と岐阜県北部の県境に位置する御嶽

酸による有機酸型と区別され無機酸型と定義され山（標高 3067 m）は，2014 年 9 月 27 日に噴火し，ている（Yoshimura 1933 Arch. Hydrobiol. 26: 197-202;

火山噴出物の流入が王滝川水系の濁りと酸性化を

Ueno 1958 Verh. Internat. Ver. Limnol. 13: 217-226）．今引き起こした（谷口 2016 陸の水 74: 1-3; 田代 2016

日でも無機酸性湖からは，エメラルドグリーンに見陸の水 74: 5-11）．日本陸水学会東海支部会は，2014

える水色の形成過程（恩田ほか 2003 陸水学雑誌 64:

年 12 月の予備調査を経て，噴火から 1 年後となる

1-10; Ohsawa et al. 2010 Limnology 11:207-215），炭2015 年 9 月より，噴火が陸水に与えた影響を調べ始

素・窒素安定同位体比を用いた食物網の解析（Doi et

めた．水質については，公共機関に加え，法政大学

al. 2003 Aquat. Microb. Ecol. 33: 87-94）等，興味深い

水文地理学研究室が，継続観測を実施しているため研究が報告され続けている．無機酸性陸水は，火山

我々は，情報の少ない生物への影響を調査項目に加活動によって常にかく乱を受けており，それ故に，えた．そこで直面したのが，どこまでが噴火の影響

低い pH や高い電気伝導度には，変動が少なく，定か，という課題である（図 1）．例えば，王滝川は，常状態であると見なせる．つまり，これまでの無機

無機酸性河川の濁川が流入すると，その影響によっ

酸性陸水の研究は，火山による定常的なかく乱を受て 魚 類 が 生 息 し な い （ Onoda and Kayaba 2016

けた環境での成果といえる

Rikunomizu 74: 23-28）．この状態は，噴火以前から報一方で火山の噴火は大規模な物理的かく乱を引告され，噴火の影響とは考えにくい．付着藻も同様

き起こし，火山噴出物が定常状態にあった環境を破である（Nozaki 2016 Rikunomizu 74: 13-21）．さらに壊する．この非定常な環境破壊からの回復過程は，

1984 年の長野県西部地震で生じた山体崩壊の影響

陸上では詳細に研究され，例えば，伊豆大島におけが色濃く残っている．我々の調査結果を材料に，陸る土壌の形成に伴う植生回復の研究（Tezuka 1961

水への火山の影響について一緒に議論を深めたい．

Jpn. J. Bot. 17: 371-402）は，現行の高等学校「生物いる．その反面，陸水環境では，1980 年に大きな噴火をしたアメリカのセント・へレンズ山の影響調査が有名であるが（藻類では Steinman and Lamberti
1988 J. Phycol. 24: 482-489），他には情報が乏しく，
特に日本ではまとまった報告は必ずしも多くない．
本課題講演は，火山が日本の陸水学にもたらした物理学および化学的かく乱の強さ

回復過程基礎」の教科書で植生遷移を説明する基盤になって2014年御嶽山噴火からの火山噴出物の流入?

1984年長野県西部地震による山体崩壊からの土砂の供給基盤となる自然状態

豊かな実りを踏まえた上で，その実りが無機酸性と1980いう定常的なかく乱環境を基盤としていたことを

1990

2000
西暦

2010

2020

確認する．続いて 2014 年の御嶽山噴火という非定

図 1. 王滝川に及ぼす御嶽山の影響（模式図）．1984 年の長野県

常のかく乱を事例に，火山と陸水研究の課題を議論

西部地震以来，崩壊地から大量の土砂供給が続いている．

50

2A02

御嶽山周辺河川の微量元素の存在状態*宇佐見登亜希子 （愛知工業大学），

めぐみ （公益財団法人三重県建設技術センター）

松本

嘉孝 （豊田工業高等専門学校）

岩月

栄治 （愛知工業大学）

八木明彦 （愛知工業大学）

測定項目は Na，Mg，Al，Si，Ca，Mn，Fe の 7

1. はじめに御嶽山（標高 3,076 m）は有史以前から大規模な元素であり，懸濁態と溶存態を島津 ICPE-9000（平火山活動がみられ，最近では 2014 年 9 月 27 日に水成 24 年度

蒸気噴火が発生している．これら噴火に加えて 1984

で定量した．

年 9 月 14 日には，長野県西部地震（M 6.8）が発生

文科省私大研究設備整備費等補助金）

また，2017 年 6 月 24 日採取した王滝川中流地点

し，御嶽山は，御嶽崩れと呼ばれる大規模な山体崩の河川堆積物（白色の泥質：）については，蛍光 X壊を生じた．

線（リガク ZSX PrimusⅣ）にて定性測定した．

火山活動（火山灰降下や地震による土砂なだれな
3. 結果と考察

ど）は、その周辺河川の水質や生物相に影響を与える。御嶽山南麗を流れる王滝川は，源流が御嶽山西

河川水中の微量元素の濃度について，Na，Mg，方の三浦山（標高 2,393m）付近にあり，多数の支Al，Si，Ca，Mn，Fe の濃度が，濁川が最も高く（他流をもち，木曽川へ合流する．

の地点より 2～100 倍の高濃度），その次に中流，下王滝川の有力な支流の 1 つである濁川は，御嶽山流が高い値を示した．濃度変化から，濁川が王滝川の噴火口である赤川地獄谷を源流としているため，中流の濃度増加に影響を与えており，また、うぐい

他の支流と比べ、pH が低い酸性河川であり，電気

川が王滝川下流の濃度を減少させていることが確

伝導度が高い典型的な火山地帯の無機酸性河川で認できた．
上記の微量元素の存在状態は，溶存態として存在ある．王滝川は、濁川の流入によって水質が劇的に変化する．

していた．pH は，王滝川上流，白川，下黒沢，う本研究は，微量元素の存在状態を調べることで，ぐい川では pH6.3～6.8 で中性であり、濁川，王滝川

王滝川本流および支流河川水の各箇所の水質的な

中流，王滝川下流では pH5.3～6.0 と低い．溶存酸素

特徴を知り，火山活動による河川水への影響を把握

濃度は全地点 90～92％であった．つまり pH が低いすることを目的とした．

ことで，微量元素が溶存態として存在していることがわかった．

2. 材料と方法

王滝川中流河川に散在していた白色堆積物の主調査地点は，王滝川本流 3 地点（上流，中流，下要成分は SiO2(52.1％)，Al2O3(14.8％)，Fe2O3(7.3％)，

流）および支流 4 河川（白川，下黒沢，濁川，うぐSO3(7.3％)，K2O(1.5％)，CaO(1.5％)，MgO(1.1%)，

い川）で採水した．（上流→白川合流→下黒沢合流

Na2O(1.1%)，TiO2(0.8%)，P2O5(0.2％)であった．
また，→濁川合流→中流→うぐい川合流→下流．） 観測日

pH5～6 の中流河川水にこの堆積物を混ぜたところ

は，2015 年 10 月 10 日，2016 年 9 月 17 日，10 月

pH3 付近まで低下した．堆積物に含まれる硫化物が29 日の計 3 回おこなった．

酸化環境中で水に溶解し硫酸酸性水を生成してい

採水後，テフロンろ紙（PTFE，0.5µm，φ47mm）

ることが示唆された．

でろ過し，溶存態と懸濁態へ分離した．ろ液はテフ

御嶽山火山活動で発生した火山灰や土砂が河川

ロン製ビンに入れ王水で処理した．ろ紙はテフロンへ流入し，河川の酸性化を引き起こす．土砂に含ま製ビンに入れ王水で処理し 3 週間以上放置後，超純れる金属が酸性水により水中へ溶出，その河川水が水を加え抽出したものを懸濁態とした．

王滝川の水質に影響していることが把握できた．

51

御嶽山噴火後の周辺河川の水質変遷

2A03*松本嘉孝（豊田工業高等専門学校）・野崎健太郎（椙山女学園大学）
田代喬（名古屋大学）
3. 結果および考察

1. はじめに3-1. pH 観測結果

王滝川には、愛知用水の水源となる牧尾ダムが設置されており、2014 年の御嶽山噴火による濁りと酸

以前から酸性化が指摘されていた 4 濁沢川、5 濁

性化は東海地方の社会基盤にも影響を及ぼした。し川については pH 平均値が 4.7、5.8 と低く、本流とたがって、噴火に伴う河川水質の変遷は、社会的にの合流地点である 6 柳ヶ瀬でも 5.9 であった（図 2）。

も解明すべき最重要課題であり、我々は、王滝川水

ただ、現時点における濁沢川、濁川の pH 傾向は明系の全域にわたり多項目水質調査を行っている。噴らかにできず、その変動も大きかった。

火以前の王滝川の水質については、1984 年の長野県西部地震の際に調べられ、山体崩壊した御嶽崩れ下流の濁川や鈴ケ沢源流部で既に酸性化が確認されている（戸松ら 地すべり 1994 31：43-46、酒井と森澤 中森研 2000 48：71-74）。そこで本研究は、噴火による水質変遷の全体像の把握と水質形成機構の解明を目的に行った。
2. 調査地点および実験方法

図 2. 各採水地点における pH 測定 （n は測定数）

噴火から 1 年後となる 2015 年 9 月より調査を開始した。継続的に調査を行っている地点は図 1 に示

3-2. イオン分析結果した 8 地点である。現地にて、水温、EC、pH を測図 3 は各地点における陰および陽イオンの総量を定した。pH 測定はパックテストによる比色法もし示している。pH が低下した濁沢川、濁川、柳ヶ瀬

くは pH メーターにより行った。主要無機イオンのではイオン総量が他点に比べて大きくなることが分析については、採取後、速やかに冷凍保存した試確認された。このうち、陽イオンで大半を占めるイ

水を用いて、ろ過後にイオンクロマトグラフィーでオンは、Na+、Ca2+であり、陰イオンでは SO42-であ測定を行った。陽イオンと陰イオンの当量差についった。このことは、河川水の酸性化には硫酸イオンては、今回すべて HCO3 であると仮定して算出した。

に係わる酸の付加が関与していると考えられる。

-

なお、これまでに全 11 回の調査を行ったが、開始
当初は調査地点を模索していたことや、データ欠損
により全てが同じデータ数ではない。

図 3. 各採水地点における陰および陽イオン総量（n は測定数，黒塗：陰イオン，白抜：陽イオン）

4. 今後の予定
今後は、この水質変遷を継続して調査すると共に、

図 1. 御嶽山南側河川周辺地点（地理院地図より） 黒抜：王滝
川本流、白抜：王滝川支流

水質変動が現れる原因について、安定同位体を用い

1 滝越、2 白川、3 下黒沢、4 濁沢川、て、水の流動経路の視点から解析を試みる。

5 濁川、6 柳ヶ瀬、7 うぐい川、8 松原

52

2A04

火山性酸性河川における付着藻群落の光合成活性*野崎健太郎（椙山女学園大学）
・田代喬（名古屋大学）
現場の酸性水と伝上川の支流で pH 6.5，電気伝導度

1. 研究の背景と目的

2 mS m-1 の河川水の両方で光合成と呼吸を測定した．

日本の火山地帯には，その影響を受け pH 1～4 を示す無機酸性湖や河川が存在し，光合成生物としては珪藻 Pinnularia 属，Eunotia 属，緑藻 Microspora

3. 結果と考察

属，ミドリムシ Euglena 属，苔類 Aplozia 属の優占が濁川合流前の王滝川のクロロフィル a 量は，24.0

記録されている（佐竹，1980，陸水学雑誌 41：41-50）．

±1.9 mg m-2 であったが，合流後は 0.05±0.03 mg m-2

しかしながら，光合成活性や物質代謝を測定した研に激減した．図 1 は，王滝川と濁川の河川水を用い

究は，潟沼における Satake and Saijo（1974）Limnology

たホシミドロの純光合成活性と呼吸活性である．両& Oceanography 19: 331-338 等，限られている．
Planas方に有意差（Student の t 検定，p < 0.01，n = 3）があ（1996，Algal Ecology p.497-530, Academic Press）は，り，濁川の河川水は，王滝川に繁茂するホシミドロ

人為的な酸性化に伴う底生藻類の応答をまとめての光合成と呼吸を低下させることがわかった．同時

いるが，日本と同様に光合成や代謝の研究は少ないに濁川合流前後で測定した王滝川の溶存酸素の日ことを指摘している．そこで本研究では，御嶽山噴変化量が小さかったことも，この結果を裏付けた．

火口である地獄谷を水源とする酸性河川，濁川を主1.2の関係を調べた．なお，濁川は王滝川の支流である．
2. 方 法2-1. 濁川が王滝川の付着藻に及ぼす影響2016 年 9 月 14 日に濁川が王滝川に合流する地点
において，合流前と合流後の河床のクロロフィル a
量を比較した．続いて，合流前の河床に繁茂していたホシミドロ Zygnema 属を採取し，王滝川（pH 6.5）
および濁川（pH 4.0）の河川水を用いて光合成活性を測定した．ホシミドロは，蒸留水で良く洗浄した
後，ガラス繊維ろ紙（ADVANTEC, GF-75）でろ過

Net photosynthesis and respiration (mgO2 mgChl.a-1 h-1)

な調査地として，付着藻の光合成活性と酸性環境と■ Net photosynthesis□ Respiration

0.8

0.4

した河川水を満たした 300 mL の酸素びんに入れた．
酸素びんは，水温 19～20℃に保った水槽に入れ，照0.0
Ohtakigawa

度 25000 lux で 3～4 時間培養した．同時に暗びんを

Nigorigawa

River water using Zygnema incubation

準備し，呼吸を測定した．培養前後の溶存酸素濃度は蛍光 式溶 存酸素 計（ WTW, MomoLine Oxi3310

図 1. 王滝川と濁川の河川水を用いたホシミドロの純光合成活性

IDS）で測定した．測定後，酸素びん中のホシミドと呼吸活性．2016 年 9 月 14 日に実験を行った．

ロは回収し，クロロフィル a 量の測定に用いた．

一方で，濁沢の湧水で繁茂していた Klebsormidium

2-1. 濁沢の湧水に繁茂する糸状緑藻の光合成活性

属は，酸性の濁沢の河川水で光合成 0.58±0.27，呼濁川は，濁沢と伝上川から構成されている．濁沢

吸 0.42±0.15 mg O2 mgChl.a-1 h-1，中性の伝上川支流

は，地獄谷が水源で pH 3.6 以下の酸性河川，一方のの河川水で光合成 0.60±0.22，呼吸 0.35±0.22 mg O2

伝上川は pH 7.0 の中性であった．濁沢の河原には，

mgChl.a-1 h-1 を示し，両項目とも河川水による差は電気伝導度 90～100 mS m-1 の無機イオンの多い湧水なかった．したがって，酸性河川に生息する藻類は，が見られ，そこには糸状緑藻 Klebsormidium 属が繁酸性河川に適応しているが，中性の河川水でも光合茂していた．2016 年 9 月 16 日に，この藻類を用い，成過程が阻害されていないことがわかった．

53

山体崩壊による大規模撹乱と渓流魚：

2A05

避難場所としての支流の重要性*小野田

幸生（土木研究所・自然共生研究センター）,
萱場祐一（土木研究所・河川生態チーム）

1. はじめに

3. 結果と考察

山地河川は勾配が高く土石流等の大規模撹乱に

全部で 27 個体のイワナが観察され，その全てがさらされるため，魚類の生息場所は不安定になりや

ヤマトイワナと同定された．確認された地点は水深

すい．特に火山がある場合には，火山噴出物で地盤が 30 cm 以上の落ち込み型の淵であった．確認個体が脆弱で山地崩壊が多く，撹乱規模や頻度が大きくの多くは，支流で確認され，上流ほど CPUE が多かなる傾向にある．しかしながら，山地河川には支流った．伝上川の 2 地点でも水深が 30 cm 以上の淵がが多く，それらが大規模撹乱からの避難場として機あったが，支流の合流点の下流側では 2 個体が確認

能する可能性が考えられる．その機能の実態解明は，され，上流側では確認されなかった．多くの調査地

山地河川の魚類群集の維持機構の理解のため必要

点の間に治山ダム等があり，流下による移入が主でであるが，撹乱に対する魚類の応答とその後の変化あることを合わせて考慮すると，調査対象の支流がについてのデータセットは少なく，その検証は困難

ソース個体群であると考えられる．さらに，伝上川であった．今回，幸いにして大規模撹乱（1984 年長

本川と比べて，支流の個体群の体サイズは幅広いサ

野県西部地震に伴う山体崩壊“伝上崩れ”）によっイズで構成されたことから，支流の個体群は再生産て，伝上川で絶滅したと報告されていたイワナ（武を通じて維持されてきたと考えられる．この支流は田 1985）を，支流合流点付近で再発見したので

伝上崩れの流下範囲の周縁部に位置し影響が少な（Onoda 2016），その周辺でイワナ個体群を比較する

かったと考えられ，そこで維持されてきたイワナ個ことによって，大規模撹乱からの避難場としての支体群は伝上川全体の個体群の供給源として，今後の流の効果を検証した．

再生に重要な役割を果たすと考えられる．このように，山地河川における支流は，渓流魚に撹乱からの2. 材料と方法

忌避場所や，その後の分布拡大の機会を提供するこ2

御嶽山南麓を流れる伝上川（流域面積 8.52 km ）とで，撹乱の影響を回避・緩和するのに役立つと考2とその左岸に流入する支流（1.95 km ）で合計 5 地

えられる．

点（伝上川 2 地点，支流 3 地点）を設定し，流程に沿ってイワナのセンサスを行った．各調査地点には，

引用文献

イワナの潜在的な生息環境となる約 20cm 以上の水武田恵三（1985）王滝川支流伝上川の絶滅したヤマ深の淵が含まれるようにした（柳生 2009）．なお，

トイワナ．淡水魚 11: 151-153

各調査地点は伝上川本川と支流の合流点以外，治山

Onoda Y. (2016) Rediscovery of Japanese charr in theダム等で仕切られている．イワナのセンサスは 2016

Denjogawa River and its tributary in 2016 after a

年 9 月 15，16 日に，シュノーケリングによって行

disturbance from the Ontake Landslide in 1984:

った．観察時間は魚類密度に応じて 15 分あるいはsignificance of a tributary as a refugium from30 分間とした．相対密度は，単位時間当たりの観察

disturbance. Rikunomizu (Limnology in Tokai Region of

数（CPUE）で評価した．体サイズは水中目視によJapan) 74:29-34って 5cm 単位で読み取り，亜種名は体表の色や模様

柳生将之（2009）山地河川におけるイワナの採餌場
所選択性．魚類学雑誌 56: 111-118

によって同定した．

54

2A06

火山周辺地域における災害リスク，供給サービスとその水環境への影響*田代

1. はじめに喬 （名古屋大・減災連携研究センター）

河道を閉塞させながら、集落に押し寄せることによ2014 年 9 月、御嶽山では水蒸気爆発に伴う噴石にり、29 名もの死者を含む甚大な被害が生じた。現在

より、登山客を中心に 50 名を超える犠牲者が生じも尚、大規模治山工事（林野庁中部森林管理局,

た。さらに、2015 年 5 月口永良部島、2016 年 10 月

http://www.rinya.maff.go.jp/chubu/kiso/kannnainosinrin

阿蘇山で爆発的噴火が観測される中にあって、近年、

seibinohoukou.html）が復旧事業として行われている。

火山噴火のリスクが改めて認識されている。一般的

3. 火山地域の水資源開発：王滝川の事例からな火山を表す「第四紀火山」は、第四紀に活動した

第四紀火山岩は保水性や水源涵養効果が大きいもので、「活火山」はこのうち、直近の 1 万年に活ことから、渇水時の流出量が大きく水涵養能に優れ動したものを指す（産総研地質調査総合センター,

た水源地域を呈することが多い。火山地域の流出河2016, https://gbank.gsj.jp/volcano/）。

川では、かつての主要な電力供給を担った水力発電

我が国の国土の約 10％は火山噴出物に由来する所が多く建設されているほか、流域外への灌漑用水

第四紀火山岩類によって構成されており、陸水への影響を考えるうえでも火山の存在は無視しえない。
例えば、火山周辺の環境水には強酸性を呈するもの

確保などを目的とする水資源開発が盛んに行われてきた（高橋, 1978, 河川水文学, 共立出版）。
御嶽山麓を集水域に含む王滝川は木曽川の一大があり、その一部は温泉として認知、利用されるほ支川で、戦前から水力発電開発が進められ、4 基のか、名勝地として特異な景観を形成し、国立公園や発電ダム（三浦、王滝川、常盤、木曽）と 6 つの発ジオパークなどに指定されていることも多い。

電所（三浦、滝越、三尾、御嶽、常盤、木曽）が水

本報では、御嶽山とその南山麓を集水域とする木系内に連鎖的に配置されている（九津見ほか, 1989,

曽川支川王滝川水系を事例に、火山災害の特徴、水電力土木 220：101-115）。中でも御嶽発電所は、王資源の開発・利用状況を概観し、それらが水環境に滝川本川とその多くの支川から集水して発電する

及ぼす影響について考察する。

形態を呈する（田代, 2016, 陸の水 74：5-11）。さら2. 火山災害の特徴：御嶽山の事例からに、王滝川では、1961 年に牧尾ダムが建設されてい御嶽火山を含む活火山は、東北、九州地方を中心る。この開発の趣旨は、木曽川流域外の知多半島まに我が国に広く分布し、脆弱な地盤で急峻な地形をでを含めた灌漑を主目的とする愛知用水事業の一形成している。一般に火山における大災害を引き起環であり（水資源機構愛知用水総合管理所, 2007）、

こす現象は、火砕流と山体崩壊とされているが（山豊富な水資源の高度な利用が行われている。

岡, 2011, 砂防と治水 199:109-110）、火山活動に起因

4. 御嶽山麓で考える火山地域の水環境影響

して直下型地震を引き起こすことも多い。また、噴火山地域では、火山灰や噴出物により構成される出物による直接被害だけでなく、降雪があると融雪

特異な基質上に、強酸性水を含む流水・止水環境が泥流を発生させるし、山腹の地被状態の改変はその後の降雨による土石流リスクを高めることになる。
実際、御嶽山では近年、前記した 2014 年以外に形成されている。自然下では噴火、崩壊等のパルス的ハザードによるインパクトを受容しながら、他の陸水環境以上に強度な開発にさらされてきており、

1979 年、1991 年、2007 年に水蒸気噴火があったほ輻輳する要因により水環境は動的に変化している。

か、1984 年の長野県西部地震（M6.8）に伴う“伝上話題提供では、御嶽山麓で噴火以前から強酸性を崩れ”を含む大規模な山体崩壊が生じた。この山体呈した濁川とその周辺河川における水質、底生動物

崩壊で流出した 3000 万 m3 を超える土砂は、谷筋に存在した発電施設、温泉施設や営林署を埋没させ、55群集の変化などを材料に、噴火による影響を含めた火山地域の水環境動態について議論したい。

福島河川水中の溶存態 137Cs と 3H 濃度の長期変動

2A07*植田真司、長谷川英尚、柿内秀樹、佐藤雄飛
大塚良仁、久松俊一（環境科学技術研究所）

定した。3H 濃度は、ろ過水を蒸留・電解濃縮後、

1．はじめに
福島第一原子力発電所の事故後 6 年が経過した。

低バックグラウンド液体シンチレーションカウン

著者らは事故当年から福島県飯舘村の小河川におターで測定した。分析結果は試料採取日に減衰補

いて

137

Cs の流出に関する研究を進め、出水時の懸濁粒子を介した正した。

Cs の移動が重要な役割を果たし137ていることを明らかにした（Ueda et al., 2013）
。一方、

3．結果

福島県の浜通りを中心とした河川水において、平水事故当年の 2011 年 7 月における比曽川及び割木

Cs 濃度が河川水中総Cs 濃度の約川の河川水中溶存態 137Cs 濃度の最大値は、それぞ

1/2 を占めること、並びに、溶存態 137Cs 濃度及び 3H

れ 1.5E+0 Bq L-1 及び 6.7E-1 Bq L-1 であったが、6 年

濃度が陸域の平均 137Cs 沈着量と有意な相関関係を後には約 1/200 及び 1/80 まで減少した。一方、3H 濃

示すことを明らかにした（Ochiai et al., 2015；Ueda et

度は 2011 年の比曽川及び割木川において 2.1E+0 Bqal., 2015）。

L-1 及び 2.4E+0 Bq L-1 の最大値を示し、6 年後は約

時の溶存態

137

137

本会では、2011 年から 2016 年にかけて調査した

1/7 及び 1/8 まで減少した。3H 濃度に関してはすで

河川水中の溶存態 137Cs 及び 3H 濃度の長期変動、にバックグラウンドレベルである一方、137Cs 濃度は及び両核種の濃度変動の違いについて紹介する。

物理的半減期以上の減少が認められるが、未だ事故前のレベルに至っていないことが明らかとなった。
河川水中の 137Cs 濃度の減衰から環境半減期を求2．方法
対象河川は、福島県飯舘村の新田川水系支流のめると、両河川ともに減少速度の異なる 2 成分で表比曽川及び割木川とし、図 1 に示した 2 地点の観され、速い成分が約 60 日、遅い成分が約 1.9 年とな測点を設けた。

った。一方、3H 濃度の減衰は 1 成分で表され、環境半減期は両河川ともに約 30 日であり、事故後 2 年

飯舘村

程度で速やかにバックグラウンドレベルまで減少
N

割木川

した。これは、3H の大部分は H2O の形態で移動するため、水の移動のみを考慮した 1 成分で表現でき

新田川

比曽川

るが、137Cs に関しては土壌への収着による移動の遅太平洋

延に加えて、河川水中懸濁態 137Cs との分配などの過程があるため 2 成分以上の減衰になるものと考え
られる。

30 km

福島第一原子力
発電所

福島県

参考文献
Ochiai et al., (2015) J. Environ. Radioact., 144, 86-95.

図1

Ueda et al., (2013) J. Environ. Radioact., 118, 96-104.

飯舘村河川における観測地点（丸印）

Ueda et al., (2015) J. Environ. Radioact., 146, 102-109.
河川水試料は 0.45 m メンブランフィルターでろ過し、ろ過水を溶存態として分析に供した。ろ過

本記載事項は、青森県からの受託事業により得ら

水はイオン交換樹脂充填カラムに通水して 137Cs をれた成果の一部である。

捕集した後、樹脂を乾燥し、Ge 半導体検出器で測56

山岳湖沼における放射性セシウムの挙動

2A08

＊

野原精一（国立環境研究所）・横塚哲也・小堀功男（栃木県水産試験場）

１． はじめに

３．結果及び考察

東京電力福島第一原子力発電所事故により放沿岸ブイに設置したセジメントトラップから求出された放射性物質は地表や水面等に沈着し、更めた、134Cs の冬期フラックスは 42 Bq/m2/0.5yearに湖水中や底質へ移行した。山岳地域の閉鎖性貧となり、137Cs の冬期フラックスは 124

栄養湖である栃木県日光市中禅寺湖と福島県金Bq/m2/0.5year であった。一方、湖心に１年間設置

山町沼沢湖のヒメマスの放射性セシウム高濃度

したセジメントトラップから求めた、134Cs の半年

汚染の長期化問題を解決するために、陸水学的調間フラックスは 285(Bq/m2/0.5year)であり、137Cs

査研究を行った。現地調査は各水産試験場、各漁の半年間フラックスは 792 Bq/m2/0.5year であっ業協同組合の協力で遂行された。只見川の右岸よた。底質のインベントリーはそれぞれ 14,726 Bq/m2、り約 1 km の距離にある沼沢湖（沼沢沼）は約

42,684 Bq/m2 であったからそれと比較して 134Cs

5,000 年前頃に火砕流噴火を起こした小型のカル及び 137Cs の年間フラックス（動植物プランクトン

デラ湖である。湖の水面高度 474 m、湖岸線 7.5km、面積 2.98 km2、最大深度 96.0 m、平均深度は 60.4 m で湖岸は非常に急深である。阿賀野川の支流、只見川の流域にある沼沢湖の湖水面は只見川水面より 220 m もの高所にあるので、このの遺体など）として 1.9 %が新たに底質に追加されると見積もられた。沼沢湖のヒメマスは、徐々に減
少傾向にあるが、何れの年も循環期である 4 月に放射性セシウムの値が上昇している。後に示す湖の深層にある放射性セシウムが循環期に表層に回帰し二つ落差を利用して昭和 27 年より揚水発電が行なわれている。新潟福島豪雨災害で施設が損傷し2011 年に停止していたが 2014 年から再開している。

て来ていることや春のキザキユスリカ等の羽化に

２．材料と方法あったが、2015 年秋にはヒメマスの 134Cs と 137Cs

よるものと解釈される。2013 年 10 月 29 日に沼沢
湖の表層水を湖水の表層水の 137Cs 濃度は0.04Bq/L であった。2014 年秋に 44 Bq/kg 生重で採水調査は 2014 年 4 月より 10 月まで毎月実施の蓄積量は 22 Bq/kg 生重となり基準値を大きく下した（計６回）。湖水は 0、5、10、20、40、60、80、回った。他の魚類はいずれも 100 Bq/kg 生重を遙か

90 m 水深でニスキン採水器（20 L）とアンカーウに下回っていた。2014 年 6 月には 62.4 Bq/kg 生重インチを使って採水した。他に只見川、流入河川（前であったが、2015 年 9 月には 22 Bq/kg 生重となりノ沢）で表層水を採水した。沿岸のブイに、直径 1050 Bq/kg 生重を下回った。
その結果、福島県は 2016

cm 長さ 50 cm の塩ビパイプ（セジメントトラップ）

年 4 月から沼沢湖におけるヒメマスの出荷規制は解を光合成有効層下限である水深 20 m の位置に 4 本除された。2015 年 4 月に羽化して集団を形成して係留し、沈殿物を毎月回収した。全ての沈殿物は、いたキザキユスリカの成虫を採取して放射能を測ビーカーに移し 90 ℃で乾燥して重量法で求めた。

定したところ、134Cs は 27 Bq/kg 生重と 137Cs の蓄

蒸発乾固した沈殿物は蒸留水で再可溶して回収し積量 97 Bq/kg 生重であった。春先のヒメマスの放て U-8 容器に移して、高純度ゲルマニウム半導体検

射能の急激な増加はこのキザキユスリカの成虫を出器（セイコー EG&G 社製・GEM シリーズ）で捕食しそのために一次的に増加したと推定された。

放射性セシウムを分析し、十分な測定時間を費やしこの時期以外は、動物プランクトンを補食し比較的た（最大 50,000 秒）。10 月には底泥を直径 6 cm

浅い水深に生育している。揚水発電の希釈効果によの重力式の佐竹式コアサンプラーを用いて湖心とって成層期の表層付近が特に環境放射能が低く抑沿岸で不攪乱のコアを採取して、実験室に持ち帰りえられ、比較的浅い水深の動植物プランクトンのレ層別に切り分け、生重量、乾重量を測定後、U-８容

ベルが下がり、結果としてヒメマスの予想外のレベ器に詰めて、ゲルマニウム検出器で放射性セシウム

ル低下に繫がったと推定された。

を分析した。

57

2A09
1.

福島第一原発（FDNPP）事故による放射性セシウム放出の水生生物への影響*吉村真由美、赤間亮夫（森林総合研究所）

はじめにり、室内にて乾燥の後ふるいにかけたもの（＜2mm）2011 年 3 月に福島沖で起きた地震及びそれに伴の放射性セシウム濃度を測定しました。リターは、って発生した大津波によって、太平洋に面している

瀬に引っかかっているリターを渓流水で洗浄したも福島第一原子力発電所（FDNPP）は大きな打撃を受け、のを持ち帰り、室内にて乾燥の後、放射性セシウム

その結果、大量の放射性物質が大気中に放出されま濃度を測定しました。藻類については、石の表面にした。FDNPP から放出された放射性物質は数百キロついている目に見える余分な有機物類を取り除き、メートルも遠く離れた場所にまで広がり、広範囲の表面を簡単に洗った後、石に固着している藻類を採森林・土壌・草地・湖沼・河川などを汚染しました。

集し、室内にて乾燥の後、放射性セシウム濃度を測

放射性物質による汚染は生物に何らかの形で影定しました。水生昆虫については、分類群毎にそれ響をもたらしますが、その現れ方は分類群によってぞれ可能な限り水生昆虫を採集し、その場で精製水異なるようです。しかし、放射性物質による生態学にて洗浄し、室内にて乾燥の後、放射性セシウム濃的な影響について、分かっていないことが多い。

度を測定しました。

渓流魚や水生昆虫は、渓流生態系の主要な構成要素です。また、渓流魚は釣りレジャーの主要な対3.

結果

象魚種であり、食物として消費されることもあるこ

砂およびリターについては、空間線量率の高い場とから、魚の放射能汚染除去は喫緊の課題となって所では年月とともに値が下がっていましたが、空間います。しかし、国の安全基準値（100Bq/kg）を上

線量率の低いところでは傾向は見られませんでした。

回っている放射性セシウムを含んだ魚が、FDNPP か

藻類については、空間線量率の高いところでも明確

ら数百 km も離れたところでも見つかっており、一日な減衰傾向はみられませんでした。水生昆虫においも早い汚染の解消が待ち望まれています。

ては、分類群によって傾向が異なっていました。

今回、福島県にイワナやヤマメなどの渓流魚の主な餌となっている水生昆虫および、水生昆虫の餌ともなる藻類・リター、そして水底の砂の汚染度について、推移を調べてみました。

2.

方法
福島県川内村の河川 4 カ所において、砂・リタ

ー・藻類・水生昆虫を採集しました。これらの調査地点における空間線量率は 0.05-0.53μSV/h でした。
砂については、瀬に存在する砂礫部分の砂を持ち帰58栃木県中禅寺湖における魚類の放射性物質汚染の現状と課題

2A10*横塚哲也・阿久津正浩・小堀功男（栃木水試），野原精一（国環研）

１．はじめにを推定した。

2011 年 3 月に発生した福島第一原子力発電所事故
によって放出された放射性物質は，東日本の広域に３．結果と考察

降下・沈着し（原子力規制委員会，2017），栃木県

ヒメマスおよびワカサギの 137Cs 濃度は時間の経においても全域で放射性セシウムの沈着が確認さ過とともに減少する傾向を示し（ヒメマス：y =れた。福島第一原子力発電所から直線距離で約125.7e-6E-04x，P < 0.001，ワカサギ：y = 77.6e-6E-04x，P

160km 離れた中禅寺湖（日光市）においては，2012< 0.001），Teff はそれぞれ 3.2 年（1167 日）および 2.9

年 2 月にサケ科魚類から食品の基準値を超過する放年（1069 日）と推定された（図 1）。ブラウントラ

射性セシウムが検出された。これに伴って中禅寺湖

ウトの 137Cs 濃度は減少しているものの（y =漁業協同組合では全ての魚類の採捕を自粛し，キャ

159e-2E-04x，P = 0.003），減少速度が遅く，Teff は 7.9

ッチ・アンド・リリースによる漁場運営を開始した。

年（2874 日）と推定された。

中禅寺湖はヒメマスを始めとするサケ科魚類の遊漁を目的として年間 2 万人の釣り人が訪れる日本有数のマス釣りの湖として知られており，魚類の採捕自粛は地域の水産業に多大な被害を及ぼした。原発事故から 6 年が経過した現在においても，ヒメマスとワカサギを除く魚類の採捕自粛が継続されており，漁業・遊漁の全面的な再開の見通しが立たない状況にある。
本研究では，中禅寺湖に生息する魚類の放射性セシウム汚染の現状を明らかにすることを目的として，魚類の放射性セシウム濃度の経時的な変化を調査し，今後の動向について考察した。
図1

中禅寺湖における魚類の 137Cs 濃度の経時変化

２．材料と方法
中禅寺湖は栃木県北西部に位置し，湖水面標高

淡水魚類は主に摂餌によって餌から放射性セシ1269m，最大水深 163m，湖水面積 11.4km ，平均滞ウムを体内に取り込むと考えられている。ヒメマス

留時間約 6.5 年の閉鎖性の高い堰止湖である。2012

およびワカサギの主要な餌は動物プランクトンで年から 2017 年にかけて，ヒメマス，ブラウントラ

あり，両種の 137Cs 濃度および Teff は同程度であった。

ウトおよびワカサギを釣りおよび刺網によって採一方、魚食性の強いブラウントラウトではヒメマス捕した。文部科学省放射能測定シリーズ No.24「緊およびワカサギより 137Cs 濃度が高く維持されてお急時におけるガンマ線スペクトロメトリーのためり，Teff は 7.9 年と両種の 2 倍以上の時間を要した。

の試料前処理法」を参考に，これらの筋肉部（ワカ

放射性セシウム汚染の更なる長期化が懸念されるサギについては魚体全体）をフードプロセッサーでことから，今後も魚類の放射性セシウム濃度のモニ細切したのち，U-8 容器に定容し測定試料とした。

タリングを継続することが重要である。さらには環

ゲルマニウム半導体検出器とマルチチャンネルア

境中や魚類の放射性セシウム汚染の中長期的な動2ナライザを用いて

Cs 濃度を測定した。魚類の

137

Cs

137

態を解明し，得られた成果を漁業協同組合にフィー

濃度の減衰は 1 成分の指数関数モデルで表し，実効ドバックすることで今後の漁場運営計画の策定に

生態学的半減期（Effective ecological half-life，Teff）

貢献することが期待される。

59

2A11

淡水魚における放射性セシウムの濃縮*石井 伸昌、田上 恵子（量研機構・放医研）、風呂田 利夫、
鏡味 麻衣子（東邦大学・生命環境）、内田 滋夫（量研機構・放医研）

１．はじめにっている。印旛沼もこのモニタリングサイトの一つ

東京電力福島第一原子力発電所事故により生活であり、2015 年および 2016 年に行われた調査では圏に放出された放射性セシウムによって、様々な環

水質中の Cs-137 濃度は、それぞれ 0.023 Bq/L および

境が汚染された。陸水環境も例外ではない。風や降

0.030 Bq/L であった。極低レベルであることと、年雨により陸域に蓄積した放射性セシウムの一部は間の差が 0.007 Bq/L であったことから、Cs-137 濃度

河川へと運ばれ、最終的には海へ流れ出る。湖沼はは平衡に達していると判断した。

この流出過程に存在する。河川において放射性セシ

筋肉中（小型魚については胴体あるいは全体）の

ウムは主に懸濁物質とともに存在しており、湖沼は

Cs-137 濃度範囲は 2.0101 Bq/kg-dry から 5.4102

これら懸濁物質が蓄積しやすい場所でもある。湖沼

Bq/kg-dry で、中央値は 8.8101 Bq/kg-dry あった。各に生息する生物は、したがって、放射性セシウムに試料の水分含量から生重換算したところ、食品に含暴露される機会が多く、体内に蓄積している可能性

まれる放射性セシウムの基準値（100 Bq/kg-生重）がある。特に、魚は湖沼生態系において栄養段階がを超える魚は、2015 年 9 月に捕獲したカムルチのみ

高く、放射性セシウムで汚染された生き物を多量に、であった。耳石による輪紋解析から、この魚の推定

そして継続的に食べていると考えられるため、蓄積

年齢は 5 才であり、原子力発電所事故以前に誕生し量も多いと推測される。

た個体であることが分かった。

本調査は、放射性セシウム濃度が平衡に達した湖

部位毎に Cs-137 濃度を調べたところ、いずれの魚

沼に生息する魚を対象に、Cs-137 の蓄積部位、濃縮種においても筋肉が高く、内臓、卵、骨の順に濃度係数（CR）、および濃縮に係わる要因を明らかにすが減少した。また、筋肉に対するこれら臓器のることを目的とした。

Cs-137 濃度比は、それぞれ 0.43  0.24、0.26  0.15、
そして 0.05  0.02 であった。筋肉に対して卵から0.26 の濃度比で Cs-137 が検出されたことは、親が蓄２．材料と方法2015 年 9 月から 2016 年 12 月にかけて、千葉県北積した Cs-137 の 3 割程度が次世代へ引き継がれるこ

西部に位置する印旛沼において、合計 62 匹の魚（コとを意味している。また、フナとブルーギルでは筋イ、フナ、カムルチ、アメリカナマズ、オオクチバ

肉に対する 1 個体の濃度比は 0.53  0.064%であった。

ス、ブルーギル）を捕獲した。捕獲した魚のうち 51

筋肉部位を分析した試料を対象に、各試料の水分

匹は、筋肉、骨、内臓、卵、そしてこれら以外の部

含量および筋肉に対する個体の Cs-137 濃度比（0.53）

位に切り分け、それぞれを Cs-137 分析試料とした。

から個体生重量当たりの Cs-137 濃度を算出し、水質

残りの 14 匹は小型のため各部位に切り分けることの Cs-137 との比から CR を求めた。フナ、ブルーギが難しく頭部を除いた胴体部位を、2 匹は 1 匹全体

ル、コイ、オオクチバス、アメリカナマズ、カムル

を分析試料とした。試料は全て凍結乾燥し、粉砕しチの順で CR 値は高くなり、それぞれ 280、384、414、た後、ねじ口 U 型容器に封入した。

535、805、および 1590 L/kg-生重が得られた。海水

放射性セシウムの測定は、ゲルマニウム半導体検

魚の CR はおおよそ 30 L/kg-生重であることから、出器で行い、半減期補正は試料採取日を基準とした。

明らかに淡水魚は海水魚より Cs-137 を蓄積しやすいことが分かった。同じ魚種でも CR 値には幅があ

３．結果および考察った。例えばフナの場合、CR 値は 157 から 474 L/kg-

環境省は東日本大震災への対応の一環として、公生重の範囲であった。その要因として Cs-137 に対す共用水域における放射性核種のモニタリングを行る曝露期間が影響している可能性がある。

60

琵琶湖流域の順応的ガバナンス：
流域圏社会-生態システムの健全性

2A13*奥田昇・池谷透・石田卓也・上原佳敏（地球研），淺野悟史（琵環研），岩田智也（山梨大・院総合），大園亨司（同志社大・理工），陀安一郎（地球研），伴修平（滋賀県大・環境科学），谷内茂雄（京大・生態研），脇田健一（龍谷大・社会）

１．はじめに活動への参加や「緑の消費」運動が促進されるかも

リンや窒素などの生元素が人間活動によって自しれない。地域の活動が経済的な利益を生み出し、然界に過剰に排出されることで生じる「栄養バラン

地域間の交流が深まることによって地域が活性化

スの不均衡」は、世界中の流域生態系において富栄するというシナリオまで視野に入れるならば、4 つ養化や生物多様性の減少を引き起こしてきた。さらの歯車の持続的な好循環が期待される。

に、生物多様性の減少とともにさまざまな生態系サ

上述のシナリオが成り立つガバナンスの条件をービスが失われつつある。

検証するため、琵琶湖の野洲川流域の上流から沿岸

本講演では、これらの環境問題の解決に資する順に至る 5 つの異なる地域の保全活動に参加し、社会応的流域ガバナンスの方法論を提案する。流域圏社の多様な主体との協働を通じて、地域と流域の 2 つ会-生態系システムの健全性を「生物多様性」、「栄のスケールをつなぐガバナンスを実践する。

養循環」、「しあわせ（Well-being）」の 3 つの側面

流域スケールから検討し、その向上につながる道筋を現場におけ流域調査るコミュニケーションを通じて見出すことを目的

見える化

流域の健全性社会参加とする。流域住民が地域の課題に主体的に取り組む

相対評価

制度的支援

栄養循環

生物多様性

ことが、同時に、流域の環境問題の解決につながる

緑の
消費運動

地域間の
つながり

ようなガバナンスのシナリオを検討し、その成立条
件の解明をめざす。

地域活動

しあわせ
（Well-being）

２．材料と方法
図 1 に基づいて説明する。比喩的に歯車で表現さ地域の環境ものさし

れた「生物多様性」、「栄養循環」、「しあわせ」の 3

地域スケール

地域内のつながり要素が、「地域活動」の活性化に連動して駆動するプロセスとして、次のシナリオを検討する。

図1

失われつつある地域の自然の価値を住民が再認

順応的流域ガバナンスにおける「歯車の仮説」

３．結果と考察識し、その対象を「地域の環境ものさし」を通して保全することで歯車が始動する。活動の参加者は、生物の個体数や景観の変化を通して、活動の有効性

流域スケールで栄養循環を俯瞰的に捉えるために栄養螺旋・安定同位体モデルを導入し、人間活動に伴う栄養循環の攪乱や生物多様性が駆動する栄を実感することに喜びや楽しみを感じ、地域の価値

養循環機能を評価する手法を確立した。他方、地域に共感・共鳴する仲間が増えることにやりがいを感じる。地域の絆が深まるプロセスが潤滑剤となり、「しあわせ」の歯車が駆動することによって、地域スケールで保全活動を内発する「地域の環境ものさし」アプローチの有効性を実証した。流域ガバナンスの実践を通して、図 1 の 4 つの歯車が相互に駆動の保全活動が促進される。また、保全活動によってする条件を明らかにすることが今後の課題である。

生物多様性が豊かになると、生物による「栄養循環機能」が向上し、流域の栄養バランスが回復する。
さらに、地域の活動が流域システムの健全性の向４．謝辞
本研究は、地球研プロジェクト「生物多様性が駆動する栄養循環と流域圏社会‐生態システムの健

上につながることを社会に見える形で科学的に提全性」により実施された。

示できれば、その恩恵を受ける流域住民による地域

61

2A14

「地域の環境ものさし」は地域の生物多様性の指標になりうるか？―滋賀県甲賀市小佐治地区のニホンアカガエルの卵塊数との比較から*淺野悟史 （琵環研），上原佳敏，石田卓也，池谷 透，奥田 昇（地球研）

モ網（D ネット；幅 35cm，目合い 3mm）を用いて

１．はじめに身近な生物を観察することよる様々な効果が報

一定努力量で採集し，湿地生物を種ごとに個体数を告されている。とりわけ水田とその周辺の淡水生態カウントした。またそれぞれの水田の面積，水田内

系は住民の生活との結びつきが強く，近年では減農

水路の幅，2017 年 2～3 月に記録されたアカガエル

薬や冬季湛水といった積極的な環境保全型農業が卵塊数とともに解析を行った。解析にあたり，ウシ

拡大したことで，その効果を測るために農家と地域

ガエル，アメリカザリガニ（以下ザリガニ），サカ

住民による観察会が随所で実施されている。こうし

マキガイ類を外来種，その他を在来種とし，生活史た効果を実感する上で，ある生物の数の変化は誰にが水中で完結するものを水生生物，部分的に陸上生も理解しやすい指標となる一方で，環境保全型農業

活するもの（カエルなど）を半水生生物とした。

が生物多様性に与える影響は別途議論する必要があるが，多様性指標は一般住民には扱いにくいとい

３．結果と考察う側面がある。

分析の結果，アカガエル卵塊数と水生生物の多様奥田ほか（2017）は地域の生活や生業に結び付き，度や水生生物の種数と有意な正の相関があること

住民自ら測ることができる環境指標を「地域の環境がわかった（p<0.01）。また，冬季湛水によってアカものさし」と定義した。その一つ，滋賀県甲賀市小ガエル卵塊数だけでなく水生生物の多様度，種数が佐治地区のニホンアカガエル（以下アカガエル）の増加することも示唆された。また，生物多様性保全

卵塊は，圃場整備によって失われた冬季の湿田環境の視点からいくつかのモデルにおいて重回帰分析の再生に高い反応性を示した（Asano et al. 2016）。

をおこなったところ，在来種数はザリガニ個体数か

その結果をもとに環境保全型農業の効果を卵塊数ら負の影響を受けつつ，水路の存在によって正の影によって見える化し，翌年には冬季湛水の取組みが響を受けること，水生生物種数は冬季湛水の実施に

約 4 倍に増加するなど「地域の環境ものさし」によ正の影響を受けるが，ザリガニ個体数からは負の影る保全型農業の波及効果を確認した。しかし，対象

響を受けることが明らかになった。

地域の環境保全活動はなにもアカガエルを増やす

本研究の結果から，非専門家には容易に測ることことが目的ではない。滋賀県の施策である環境保全

ができない生物多様性をアカガエルの卵塊数に基型農業直接支払交付金では，その目標として生物多づいて評価することができ，本種の「地域の環境も様性保全を挙げている。そこで，「地域の環境もののさし」としての有効性が実証された。また，環境

さし」が環境保全型農業の有効性を示すだけでなく，保全型農業によってザリガニのような負の影響を分かりやすいものさしによって捉えにくい生物多与える生物も増加することが懸念された。在来種が様性の変化を推測できるのかを検証したい。

豊富な生物多様性保全を目的とする場合，こうした負の環境指標にも着目し駆除などを併せて実施す

２．対象地域と研究の方法ることが必要である。

本研究の対象地域は野洲川の支流の一つ杣川流域に含まれる中山間地である。古琵琶湖層群由来の謝辞

緩やかな丘陵地が侵食された谷津田地形が広がる。

ご協力いただいた農家の皆様，総合地球環境学研究

本研究では 2017 年 6 月の中干し期前に，冬季湛所 柴田嶺氏，小林邦彦氏に記して謝意を表する。

水や水田内水路の整備など営農状況の異なる 30 筆

なお，本研究の調査は総合地球環境学研究所プロジにおいて，水田内水路内部や畦際 5m の区間を，タェクト（D06-14200119）の一環として実施された。

62

2A15

田越灌漑によって水田の栄養塩循環はどう変わるか？
水田からの栄養塩流出抑制を目指して*石田卓也・上原佳敏・池谷 透（地球研）
・淺野悟史（琵環研）・奥田 昇（地球研）

１．はじめにまた、聞き取り調査によって田越灌漑を実践する上河川に対する過剰な栄養塩負荷は、しばしば富栄

で直面する課題を整理した。

養化を引き起こし、生態系のバランスが崩れること
で自然や社会に損害を与えてきた。栄養塩の負荷源

２．材料と方法

は、点源（工場や下水処理施設など）と面源（農地調査は、滋賀県甲賀市小佐治地区で行った。小佐や都市など）に分けることができるが、日本のよう治地区は、野洲川中流域の中山間地域に位置し、丘に環境規制やインフラが整備された流域では、面源陵地の谷筋に沿って谷津田が開墾された。古琵琶湖

負荷への対処がより重要となってきている。

由来の堆積岩から発達した非常に細かい粒子を持水田は、日本における主要な農地利用形態である。

つ土壌が分布している。調査は、6 つの異なる谷筋

水田は、水とともに流入した栄養塩が系内で消費さにおいて、連続する 3 枚の水田を田越灌漑化し、リれることで吸収源として働くが、水田内の土壌や肥ン濃度の経時観測を実施した。

料からの流出量がそれを上回れば負荷源となる。特2017 年 4 月から 7 月にかけて田面、用水路、排水に代掻きと田植え時には、土壌が掻き起され施肥が路の水を採水した。採水は、農事歴に合わせ、代掻

行われることで、栄養塩に富んだ水と土壌粒子が河き・田植えの前後に行った。施肥は代掻き時または川へ流出ために、水田は強い負荷源として働く。

田植時に行われている。水試料は、0.2 m メンブレ

現在の水田は、1960 年頃から始まった圃場整備に

ンフィルターで濾過後、モリブデンブルー法によっより用排水路が整備され、水田 1 枚ごとに独立したて SRP 濃度を測定した。また、田越灌漑の協力施業

灌漑が可能となっている。整備がなされる前、地域者（主に 60 代以上）に対し、田越灌漑における課によっては田越灌漑が行われていた。田越灌漑とは

題について聞き取り調査を行った。

上部の水田で利用した田面水を下部の水田へ直接導水する灌漑様式である。現在行われている用排水３．結果と考察

分離の慣行灌漑と比較して、田越灌漑化された水田

聞き取り調査の結果、以下の課題が明らかとなでは、水の滞留時間の増加や水田からの流出水量のった。

低下が予想される。滞留時間の増加は、水田内にお1）用排水分離の水田を田越灌漑化する改修は、容ける栄養塩の消費（沈降・土壌吸着や生物による吸易である（土手部分を削るだけ）。しかし、連続す収）を促進すること、流出水量の低下は栄養塩流出る水田で施業者が異なる場合、施業者間での水利用を直接的に低減させると考えられる。これらの効果に関し合意が必要となるため、田越灌漑の導入に対から、田越灌漑を行うことで、面源負荷減として重する心理的障壁が高くなる。

大と考えられる耕起時期における水田からの急激

2）3 枚の水田全て田越灌漑（最上部の水田にのみ用な栄養塩流出を抑制できることが期待できる。

水路の水を導入すること）を行うと、水田内の水量

本研究の目的は、田越灌漑が水田からの栄養塩流の調節に手間がかかる。その場合、直接用水路の水出に与える影響を明らかにすることである。本発表を導入して対応せざるを得ない。

では、生物生産の主な制限要因であるリンに着目

発表では SRP 濃度の結果を合わせ、田越灌漑の栄し、田面水の反応性リン濃度（SRP）を農事歴毎に養塩流出の抑制効果と現実的な導入法について考調査し、田越灌漑のリン流出抑制効果を検証した。

察する。

63

2A16

ビワマス遡上・産卵環境再生の取組：
多主体協働による魚道設置と産卵床造成＊佐藤祐一（滋賀県・琵環研セ），中野良博・西村拓巳（野洲市・環境課）
幡野真隆（滋賀県・琵琶湖政策課），北出肇（NPO 家棟川流域観光船）

１． はじめに

市民により，遡上状況を毎日目視で確認するととも琵琶湖流入河川の一つである家棟川（流域面積約に，違法な採捕の監視を行った（2016 年）．

40km2）は，その流域と滋賀県野洲市が大きくオー

３．成果と課題

バーラップし，流域の約 96％が市内に位置する．近

10 月中旬～11 月下旬にかけて，遡上してきたビ

年，市街化の進展や農地からの濁水，ゴミ投棄，外ワマスが造成した産卵床を使う姿が何度も観察さ来生物の侵入等により，水や自然環境に関する多くれた．とくに，降雨のあった 1～数日後にかけて活の課題を抱えるようになってきた．一方で，2011

発に遡上，産卵する姿が見られた．

年以降市民・専門家らによる水生生物調査が継続さ

春季に稚魚の調査を行ったところ，産卵床造成前

れており，ビワマスやタナゴ類など希少な在来魚介の 2012 年，2015 年には見つからなかったが，造成類が生息，利用していることが分かってきた．

した翌年の 2016 年，2017 年には産卵床の周辺で複そこで，秋季に琵琶湖から産卵のため遡上するビ数の稚魚が発見された．とくに 2017 年は発見数がワマスを家棟川のシンボルとし，ビワマスが遡上，大幅に増加したが，2016 年の遡上時期に産卵後のビ産卵，繁殖できる環境を整えるとともに，自然環境

ワマス死骸が多く確認されたことから，違法採捕のの再生や市の活性化につなげていくことを目的と監視等が一定の効果をもたらしたと推察された．

して，2015 年 8 月に市民，行政，企業，専門家に一方で魚道については，構造的な安定性は一定確より構成される「家棟川・童子川・中ノ池川にビワ認されたものの，落差工上流側でのビワマスの確認

マスを戻すプロジェクト」を結成した．本稿ではそには至らなかった．設置したプールの水深が浅く，の活動概要，および成果と課題について紹介する 1)．

より上流側に移動できなかったためと考えられた．

２．活動概要以上の課題を踏まえ，本年は魚道の傾斜を緩くしプロジェクトで調査した結果，ビワマスが産卵すてプールの水深を確保できるよう，検討を進めているための適度な礫が少ないこと，遡上を阻害する落るところである．また今後，多様な主体が協働して差工があること，違法採捕が後を絶たないことなど

活動を継続していくために，進行管理の仕組みの構の問題が明らかになった．そこで，プロジェクトで築や事業資金の確保，次世代の育成等の課題をクリは主に以下 3 つの活動を実施してきた．

アしていく必要がある．

活動①：産卵床の造成
河床に礫を入れ，ビワマスが産卵できる環境を整えた（2015・2016 年）．礫を入れる場所，礫のサイズ，施行方法については，県水産課・水産試験場の指導を得て検討した．
活動②：魚道の設置
家棟川の支流（中ノ池川）にある高低差 3.2ｍの落差工に，単管パイプをつかった魚道の設置を行った（2016 年）．魚道の構造および施行方法については，「水辺の小わざ魚道」を提唱している複数の専門家の指導を得て検討した（図 1）．

図1

活動③：遡上調査と違法採捕監視

参考文献

落差工および 2016 年設置魚道の全体像

1) 佐藤（2016）ビワマスフォーラム（プロジェクト・

産卵床や魚道の周辺にビデオカメラを設置し，ビワマスの遡上および利用状況を把握した．また地元

野洲市・滋賀県共催）講演資料．

64

2A17

琵琶湖と内湖の繋がり：耳石 Sr 安定同位体比を用いた
ニゴロブナの回遊履歴推定の試み*上原佳敏（地球研），中川隼人，小北智之（福井県立大・海洋生物資源学部），
奥田昇（地球研）て，耳石 87Sr/86Sr の分析を基に，ニゴロブナの回遊

１．はじめに琵琶湖周辺には砂州によって本湖から切り離さ履歴の推定を試み，出生地回帰性を検討した．

れた 2～200 ha の浅水域が点在し、内湖と呼ばれている。ヨシなどの抽水植物が繁茂する内湖は、コイ

２．材料と方法科などの在来魚をはじめとする生物の生息・産卵場

ニゴロブナの繁殖期である 6 月に 3 か所の内湖所を提供するなど、琵琶湖の生物多様性を保持する（湖南の堅田湖，湖東の神上沼，湖北の野田沼）で，役割を担う．しかし，食糧増産を目的とした戦後の産卵回遊した成魚の採集を行った．また，6 月と 12干拓事業や琵琶湖総合開発による湖周道路や灌漑

月に，内湖の流入口，流出口で環境水の採水を行っ

水路の整備により，琵琶湖と内湖とのつながりが失た．さらに，12 月には琵琶湖への流入河川である長われ，魚類の個体群減少への影響が指摘されている．

命寺川および，河口から琵琶湖沖にかけて約 1km 間
隔で 30 地点の採水を行った．

生物の生息地の移動（回遊）は，魚類を含めた多様な分類群に認められる普遍的な現象である．回遊

採集したニゴロブナから摘出した耳石は，エポキシ

魚の中には，出生地への産卵回帰性を示すものがい

樹脂で包埋・研磨し，薄片切片を作成した．その後，る．サケのような出生地へ産卵回帰するような生物

微少量試料回収装置を用いて，耳石核から縁辺部には，地域住民の保全努力が持続されやすいことから，向けて一定間隔に同位体試料を採取した．耳石から保全対象種の産卵回帰習性を理解し，その出生地や得られた微量試料と環境水は陽イオン交換樹脂を生息地を特定することは，個体群保全の観点から重用いて Sr を濃集し，表面電離型質量分析計にて要な課題である．

87

Sr/86Sr を測定した．

琵琶湖の固有魚であるニゴロブナは，鮒寿司とよ
ばれる郷土料理の材料としても珍重される重要な

３．結果と考察

水産資源である．本亜種は，琵琶湖沿岸や内湖，水

3 つの内湖において，6 月と 12 月に採取された環田などの一時水域で産卵・生育し，成長に伴い，琵

境水の 87Sr/86Sr は殆ど同じ値を示し，各水域に固有琶湖沖帯へ移動後，水田や内湖に産卵回遊する習性の同位体特性をもつことが確認された．

が知られている．近年の個体数の激減から，滋賀県

分析に供した 7 個体の耳石核の 87Sr/86Sr と産卵回

では種苗生産，水田への放流が行われており，放流遊した内湖の環境水の 87Sr/86Sr を比較したところ，7

種苗の出生地回帰性が確認されている．しかし、内個体中 4 個体において，両同位体比が類似した値を湖の野生魚については、産卵回遊生態がよくわかっ示した．これらの個体は出生地に回帰した可能性がていない。

示唆される．耳石の時系列解析の結果，出生地から

近年、耳石の微量元素組成と安定同位体比を用い成長に伴って琵琶湖沖帯へと回遊していることがた回遊生態研究が注目されている。魚の耳石のスト示唆される個体がいる一方，出生地近辺に留まって

ロンチウム（Sr）安定同位体比（87Sr/86Sr）は生育いる個体もおり，二ゴロブナ個体群は多様な回遊パ

環境水に応じて変化するが、一度耳石に沈着した Sr

ターンを有していると推察される．今後，分析地点

は終生ほとんど代謝されない。他方、陸水の Sr/ Sr

や分析個体数を増やし，出生地回帰性に関する定量

は流域の地質特異性を反映して、高い空間異質性を的な解析を進めていく予定である．

8786示すことが報告されている（Nakano et al., 2005）。
本研究では，琵琶湖周辺に点在する内湖に焦点を当

65

2A18

琵琶湖及び周辺内湖における環境 DNA 分析手法の適用例*鄔倩倩・河野健（神戸大）
・上原佳敏・奥田昇（地球研），
辻冴月・山中裕樹（龍谷大）・源利文（神戸大）

１．はじめにれている。一方、冬季に沿岸に残留する個体がいる

環境 DNA 分析手法とは水中に含まれる DNA 情報という報告があるが、その詳細は全く研究されていを利用することで、生息する生物の種類や数を把握ない。そこで、環境 DNA 分析手法の甲殻類への適できる手法である。この手法は捕獲調査が困難な水用を試み、残留スジエビの生息地を明らかにするこ域においても、生物相の把握と生態系の評価を可能とを目的とした。2015 年 11 月と 2016 年 2 月に琵琶とする。琵琶湖の湖岸及び周辺の内湖は、水生植物

湖の沿岸（21 地点）及び内湖（37 地点）においてが発達し、栄養塩が豊富であるため、餌場や繁殖場

採水を行った。採水した水サンプルからスジエビのとして多様な生物に利用されてきた。しかし、開発

DNA が検出された 4 内湖及び平湖・柳平湖で 2016による生息場所の破壊や外来種の侵入はその生態

年 12 月に採水及び捕獲調査を行った。

系に大きな影響を与えている。生態系の保全のため

環境 DNA 分析の結果、冬季においても沿岸及び内には、モニタリングが重要であり、環境 DNA 分析

湖においてスジエビの DNA が検出された。また、手法によるモニタリングは従来の捕獲などによる捕獲調査によってもスジエビが冬季に内湖に生存モニタリングより簡便なツールとなりうる。本講演

していることが確認された。これは、全てのスジエ

では、琵琶湖の内湖における環境 DNA 分析手法のビが琵琶湖深部へ移動するわけではなく、浅い水域

適用例として、魚類と甲殻類を対象に環境 DNA 分に残留する個体がいることを示唆する。

析を行った結果について紹介する。
4.考察
2.環境 DNA メタバーコーデイグ手法による魚類相の琵琶湖及び周辺内湖の生態調査において、環境
DNA 分析手法が有効であることが言える。今後は、把握
環境 DNA 分析手法を魚類へ適用する例として、

多様な生物種を保全する上で、環境 DNA 分析が重内湖における魚類相調査を行った。2016 年 6 月に堅要な手段となりうることが示唆される。

田内湖、平湖・柳平湖、蓮池、神上沼、野田沼、浜分沼の 6 内湖の流入口、流出口、さらに流入と流出口の間で採水を行った。採水後、各内湖の流入口及び流出口に網を仕掛け、翌日に網を上げて魚種を同定した。
環境 DNA メタバーコーデイング手法または捕獲手法を用いて検出された全種のうち、環境 DNA メタバ
ーコーデイング手法で検出した魚種は 89％〜100％を占めていた。一方で、捕獲手法で検出した魚種は43％〜63％であった。これらの結果から、環境 DNA
メタバーコーデイング手法によって、従来の捕獲手法と比較して効率的かつ正確に魚類群集データを得ることができることが示唆された。
3.琵琶湖沿岸帯における残留スジエビの検出
琵琶湖産スジエビは冬季に深底に潜ることが知ら

66

2A19

中規模内湖の水質保全にむけたとりくみ－平湖・柳平湖の導水管理をめぐる課題を検討する－*池谷透（地球研），易容・伴修平（滋賀県大・環境科学），石田卓也・上原佳敏（地球研），大久保卓也（滋賀県大・環境科学），脇田健一（龍谷大・社会），
谷内茂雄（京大・生態研），奥田昇（地球研）

１．はじめにの状況、住民の関心や活動状況に関する知見の収集

琵琶湖周辺には砂州によって本湖から切り離さを同時に進めている。現在、調査の大半はデータのれた 2～200 ha の浅水域が点在し、内湖と呼ばれて収集段階にあるが、調査にあたっては住民に事前にいる。内湖は、ヨシなどの抽水植物が繁茂してコイ目的や内容を伝えた上で、作業の場を共有したり、科などの在来魚をはじめとする湿地帯の生物の生経過を住民に報告したりしながら進めている。また、

息・産卵場所になるなど、琵琶湖の生物多様性を保住民の企画している観察会や環境学習会などに参持する場と考えられている。戦後の食糧増産を目的加することによって、その状況を把握し協働関係のとした干拓によって内湖の多くは消失したが、現存構築を試みている。

するものも、以前の農村生活に密接に関わっていた

地元では、平湖・柳平湖公園化対策委員会が中心存在からは大きく変容した。

となり、行政や有識者とともに協議会を開いて平琵琶湖流域のなかで沿岸生態系の保全を地域住湖・柳平湖の整備事業に参画してきた。湖辺整備や民と共に取り組む事例として内湖を対象とした超観察会、環境学習なども町の行事として行われてい学際的取り組みを始めた。地域の課題は予め専門領る。一方、現時点では行政によるモニタリング調査

域ごとに整理されている訳ではなく、課題解決には、は費用の関係から季節と期間を限定したものにな

それに関わる多様な立場を認識し複数要因の因果っており、整備事業の効果確認と水質の現状把握に関係を理解する必要がある。本講演では、地域の課焦点を当てたものである。

題を整理し、地域住民や行政の取り組みに対する現整備事業では、内湖の水質管理策として、制限因在の調査活動概要について紹介する。

子となっているリンの流入負荷と湖水の換水率の調整がなされている。しかしながら、一連の調査か

２．方法

ら、内湖の利用と管理には、治水に加え、農業・漁平湖・柳平湖（滋賀県草津市志那町; 水域面積計

業・淡水真珠養殖など生業との関わりの他、遊漁、19 ha）において 2015 年より調査を開始した。当内

住民の散策、歴史・文化的関わりのあることが分か

湖では、著者らによる調査実績があり、滋賀県つなった。そして、湖の水位や上流からの流入量を決めがり再生事業による地域住民との接点もある。平る要因として、水質や生物多様性保全以外に複数の湖・柳平湖では、水質改善と湖岸整備を目的とした制約が明らかになってきた。

滋賀県の公園化整備事業が平成 10 年から行われて平湖・柳平湖の整備事業は補助導水をする堰の設きた。生物多様性に関わる在来魚組成の調査や耳石置を経て平成 29 年度で終了予定であり、今後の水中の安定同位体トレーサーを用いた産卵回帰の調質改善にかかる補助導水量の管理は住民に委ねら

査、微生物代謝と水質の変化に関わる生物地球化学

れることになる。導水管理を行う上でのガイドライ

的調査、住民の意識・関心と活動に関わる社会科学

ンや科学的データなどが必要になるかもしれない。

的調査を進めている。地域の課題の実態を調べるた

現時点では、大まかな方針について住民と行政の間めに、滋賀県の公園化整備事業の報告書や町史を調で合意されているとみられるが、具体的な運用基準

べるとともに、住民からの聞き取りも進めた。

は定められていない。生業や暮らしを通じた内湖との関わりが薄れ、住民の高齢化も進む中で地域の取３．結果と考察

り組みを支える状況も容易ではない。適切かつ持続調査は、都度、科学的データを独自に収集し、こ的な管理を行う方策を実現するには、関連する多面

れとは別に整備事業の内容や進捗、ならびに、地域的な検討と議論が必要ではないかと考えられる。

67

What is difference between orthophosphate and SRP in lakewaters?

2A20* Rong YI, Peixue SONG, Masahiro MARUO, Syuhei BAN (Univ. of Shiga pref.)Noboru OKUDA (Research Institute for Humanity and Nature)(DP, i.e. SRP and orthophosphate in this study) in Lakes

１．Introduction
In view of phosphorus as an important macronutrient

Yanagihira and Hira decreased from inlet through thein aquatic ecosystem, accurate determination of P species,

lakes and toward outlet sites at almost sampling dates

especially bioavailable P form (orthophosphate ions,excluding Feb 2017. In Lake Hasuike, DP concentrations

PO43-),

understanding

were less than those in other three lakes. In Lakebiogeochemical cycling of the element. Current accepted

Kohoku-nodanuma, DP concentrations were steadily

method for analyzing dissolved inorganic phosphorus

high during the study period, and increased from inlet toconcentration is spectrophotometric analysis using

outlet sites. SRP was always higher than orthophosphate

phosphomolybdenum blue complex (soluble reactiveinphosphorus, SRP), and has been shown to be interferedseasonally varied 0.23-1.04 (Ave. 0.63), indicating thatwith other chemicals, which will result in overestimation.

SRP concentrations were always overestimated in the

In this study, we determined dissolved phosphorus

lake

concentrations by ion chromatography (orthophosphate)orthophosphate/SRP ratios spatially and temporally

in lake waters and compared with those by the mostvaried, with the greatest values in Oct and Nov (mean,

widely used method (SRP), to clarify environmental

0.8) and the lowest in Jul (mean, 0.43). In Lakes Hasuike

factors which may influence the difference between

and Kohoku-nodanuma, the average ratios were 0.62 andorthophosphate and SRP concentrations.

0.66, respectively with no significant trend along withisaprerequisite

for

all

lakes

studied.

waters.

In

Orthophosphate/SRP

Lakes

Yanagihira

andratiosHira,

the waterflow. They were relatively higher in Dec to Apr
than those in May to Jun.

２．Materials and Methods
Water samples were collected at inlet, outlet, andLarge gaps between concentrations of orthophosphate

pelagic sites (at the surface and just above the bottom) at

and those of SRP determined in this study suggest thatLakes Yanagihira and Hira, which are connected by one

accuratewater channel, in Jul to Dec 2016 and Feb to Jun 2017.

phosphorus are essential to clarify the biogeochemical

We also collected samples in other two lakes, Hasuike

cycling of phosphorus in aquatic ecosystem. Correlation

and Kohoku-nodanuma, at inlet, outlet and shore sites inanalysis showed that orthophosphate/SRP ratios werethe lakes. Basic water-quality parameters were measured

significantlywith a Horiba U-50. The water samples were used forbiological factors, e.g. DOP and PP, while not to any

measuring chl. a, SS, TN, PN, NO2-N, NO3-N, NH4-N,

cations, Ca, Fe, Mg, and Al, concentrations. DOP in the

SiO2-Si, TP, TDP, SRP and orthophosphate. SRP andlake waters might be turned into inorganic P in theorthophosphate were measured with an auto-analyser

primary(BRAN+LUEBBE, AACS II) and ion chromatography

overestimated(Columncolorimetric method. In each lake, the ratios were

DionexAS-23A)withelectrochemical

suppression (external mode), respectively.

measurements

and

form

of

of

negatively

dissolved

correlated

orthophosphate

becauseofandhydrolysis

inorganic

to

some

therefore
under

the

negatively correlated to <20-µm chl. a concentrations,indicatingthat

phytoplankton

abundance

andcomposition may be related to the ratios but that the

３．Results and Discussion
SRP and orthophosphate concentrations varied 0.08 -relationships were different among the lakes.

3.94 μM and 0.04 - 2.57 μM, respectively, during thestudy period. Both dissolved phosphorus concentrations

68

2A21

国の天然記念物、深泥池（みぞろがいけ）の生態系管理を目指した市民活動*北尾木村晃一（京大・医），加藤義和（地球研），成田

満（深泥池を美しくする会），竹門

１．はじめに研一（深泥池自然観察会），

康弘（京大・防災研）の影響をモニタリングするため、研究者による池全

京都市北山に位置する深泥池は、面積９ha ほどの域での多地点水質調査を皮切りに、市民参加型の水

小さな湿地だが、暖温帯にありながら浮島（うきし

質一斉調査を 1999 年から毎年秋に実施してきた。

ま）と呼ばれるミズゴケ湿原が広がっており、ミツ
３．結果

ガシワ、ジュンサイなどの冷涼な地域の植物が生育している。低層湿原と高層湿原両方の特性を備えた捕獲開始当初は 1 万匹近い個体数と予測されたブ

この池にはきわめて多様な生物が生息しており、池ルーギルは、2010 年以降は 100-600 匹程度で推移しの生物群集全体が国の天然記念物に指定されていている。オオクチバスは、捕獲開始より 3 年目で半る(1988 年指定)。しかし近年では、水質の悪化や外分以下に減少させ 2001 年にはほぼ魚影の見られな

来種の侵入といった変化が深泥池の生態系に大きい状況までこぎつけたが、2002 年以降に密放流が繰な影響を及ぼしている。

り返された結果、再び繁殖が起こってしまった。近深泥池では、研究者、学生、地域住民、行政の協年では、密放流と駆除のイタチごっこに陥っている

力関係のもと、池の生態系を保全するための様々なため、効果的な対策が必要である。

調査・研究活動が長年にわたって進められている。

水質への人為的な影響は長年にわたって継続し、本発表では主に、市民が中心となって進めてきた外生態系にとって大きな負荷となっていることが市

来魚の捕獲調査と水質モニタリングについて紹介

民参加型の調査によって明らかになった。調査結果し、今後の展望にも触れたい。

をもとに、市民が中心となって負荷源の管理主体と交渉することにより、漏水のポンプアップや配水系
統の補修などの対策が講じられている。

２．材料と方法
1980 年代以降に池に侵入したオオクチバスおよびブルーギルの影響により、それまでの魚類相は激４．考察変し、その多くは 1990 年代には池から姿を消した。

外来魚捕獲調査、水質モニタリングをはじめとこれらの外来魚の個体群を抑制するため、1998 年かする活動の多くでは、市民が中心となって活動し、ら、春から秋にかけて週 2 回以上の高頻度で外来魚

その成果を研究者がまとめて次年度の活動に活かの捕獲調査を行っている。研究者が調査手法を検討

すというかたちで、多様な主体による順応的な生態し、池の管理者である行政の許可のもと、市民や学系管理が実践されている。また、環境学習や自然観

生が中心になって捕獲作業を進めてきた。捕獲個体

察会、地域での活動報告をこまめに行うことにより、の詳細な記録を現場で取った後、研究者が変動予測

池の生態系への理解を深めてもらうとともに、保全

モデルを用いて将来の個体数変動を予測、次年度以活動への新たな協力者を獲得している。

降の捕獲計画に反映させている。また、毎年夏には外来魚の密放流や希少種の復活など、池の変化に

市民参加型の底生動物一斉調査を行い、外来魚捕獲

いち早く気づくのは、活動に携わる市民や地域住民の効果や池の環境変化をモニタリングしてきた。

であることが多かった。きめの細かい調査やモニタ池の水質は本来、弱酸性かつ貧栄養であるが、水リングを継続する上でも、市民が主体的に関わるこ

道水漏水、周辺施設からの排水、路面水などの流入とは不可欠となっている。

により、本来の水質が保てなくなっていた。これら

69

2A22

福井県三方五湖における自然再生：多様な主体の協働*吉田丈人（東京大・総合文化、地球研）

１．三方五湖自然再生協議会

般住民などに加えて、教育関係者、環境保全団体、

里山里海湖は、自然と人の歴史的な関わりがつく

行政、研究者などである。この協議会が発足するまってきた文化的景観であり、多様な自然の恵み・生

では、このような多様な関係者が一堂に会して協議

態系サービスの持続的利用を実現するモデルと言する場はほとんどなかった。定期的に協議会が開催われる。しかし、近年の生物多様性の減少や生態系

されることで、多様な価値観や目的をもつ関係者間の劣化は、地域社会における里山里海湖の持続可能の情報共有や協議の場が恒常的につくられること性に大きな課題となっている。多様な関係者の協働、になり、関係者間の合意形成や連携が進められつつ科学的な知見に基づく順応的管理、自然環境学習のある。人と人のつながり（社会関係資本）の蓄積は、推進などが鍵となる自然再生は、地域における生態この協議会のもう一つの成果だと言える。
協議会の運営において、事務局の果たす役割は大系管理に貢献することが期待されている。
福井県三方五湖地域では、自然再生推進法に基づきい。さまざまな事務的作業を伴う会議運営だけでく自然再生が進行している。2009〜2011 年に実施さなく、潤滑で積極的な協議ができるよう多くの配慮れた学際的な環境研究により、自然再生に関する多がなされている。このような事務局の機能は、スキくの課題が明らかとなり、それらの解決に向けた取ルのある行政関係者や地元密着の環境コンサルタ

組みが、地域の多様な関係者による協働のもとで始ントによって担われている。

まった。2011 年 5 月には、自然再生協議会が設立さ前述したように、実質的な自然再生の活動は、部

れ、翌 2012 年 3 月には、3 テーマ・計 20 の個別目

会ごとに進められている。たとえば、外来生物等対標からなる自然再生全体構想がまとめられた。自然策部会では、侵略的外来生物や近年急激に増加して再生のテーマとして、「多様な魚介類がすみ、水鳥がいる水草（ヒシ）の対策が課題となっている。研究羽ばたく水辺の再生と保全」、「三方五湖の自然を活者による既存・新規の研究結果や、協働参加型の調

かした地域のにぎわい再生」、「生活の中で受け継が査結果を部会内で共有することによって、問題の現れてきた湖の文化の伝承」が掲げられたが、狭い意

状把握やその対策方法について検討がなされてき味での自然環境や生物多様性の再生だけではなく、た。駆除対象となる外来生物の特定やその有効な駆里山里海湖の社会−生態系を一体的に捉えた再生目

除方法、あるいは、ヒシの影響に基づく刈り取り範標が設定された。2013 年 3 月には、この全体目標に囲の設定や刈り取り方法などが検討され、自然再生

もとづく自然再生事業実施計画がまとめられ、現在事業のガイドラインとしてまとめられている。そのは、その計画に基づいた 6 つの部会が自然再生の取ガイドラインに基づき駆除事業や刈り取り事業が組みを進めている。また、それぞれの部会には少な行われており、毎年末には事業の評価がなされ、翌

くとも 1 名の研究者が参加しており、地域の多様な

年 度 に向 けて 事業 が改 善さ れ てお り、 いわ ゆる

関係者と協力しながら自然再生を進めている。実質PDCA サイクルに則った順応的管理がなされてい的な自然再生事業は 6 つの部会で進められるが、年る。

に 1 回は協議会全体での会議が開催され、その年の多様な主体の協働が生態系管理に果たす役割は各部会での活動が全体で共有されるほか、必要に応大きいという自然再生現場の実感は、多くの関係者

じて部会間の調整や新たな課題に対する対応などに共有されているようである。課題を知り、その対が協議されている。

策に知恵を絞り、共に活動することは、自然環境や２．多様な主体の協働

生物多様性の再生のみならず、地域そのものの課題解決能力を育んでいるのかもしれない。

三方五湖自然再生協議会には、地域内外の多様な関係者が参加している。地域の漁業者・農業者・一

70

2A23

秋田県八郎湖のアオコ発生メカニズムと住民参加型調査*岡野邦宏（秋田県大・生資），荒木

松尾 歩（東北大院・農），藤林

美穂（秋田県大院・生資）恵，宮田直幸（秋田県大・生資）

Beating（NIPPON GENE）により DNA 抽出を行った。

１．はじめに2007 年 12 月に湖沼水質保全特別措置法（湖沼抽出した DNA を用いて真正細菌を対象とした 16S

法）の指定を受け，全国で 11 番目の指定湖沼とrRNA 遺伝子アンプリコン解析を行った。なお，得なった八郎湖では，水質改善対策が進められていられた配列は Claident v.0.2 により分子系統学的に分るものの継続的にアオコが発生している。アオコ

類した。

を形成する Microcystis 属などの一部の種は，強力な肝臓毒ミクロシスチンを産生することが知られており，有害アオコ（HABs: Harmful Algal Blooms）

湖心

10

は多くの先進国でも問題となっている。八郎湖においても湖水が農業用水に使用されていること
Nや流入河川の末端付近に上水施設があること, さらには水産業への影響を鑑みてもアオコ問題の解決は焦眉の課題である。
八郎湖流域では多くの NPO が水質浄化や環境教育など様々な活動を行っている。しかし，自治体との協力体制や参加者数減少など流域ガバナ
ンスが円滑とは言い難い。この原因の 1 つに問題
解決の糸口が見えない閉塞感があると考えられる。そこで，本発表では八郎湖のアオコ発生メカ

2 km

図 1. 採泥地点○
採水地点◆
３．結果

蛍光顕微鏡計数の結果，底質中の藻類の大部分が Microcystis 属であった。
6 月における Microcystis
属細胞数は調整池中央部で多く，St10 で最大（8.4×107 cells/g・dry）であった。11 月には，Microcystis

ニズムの解明に関する研究を紹介し，そのメカニズム解明に関する調査に流域住民が参加可能かどうかについて議論する。流域住民が学術研究に

属細胞数は全地点で増加し，最も多かった St10では 1.4×108 cells/g・dry に達した。

参加し，アオコ問題解決への糸口を見出すことの意義について専門家のご意見をお聞きしたい。

アオコ形成藻類の優占種は Anabaena 属，Microcystis 属，Planktothrix 属であった。また，サンプル間の細菌叢の違い（β多様性）を解析した
結果，季節ごとの傾向はあるものの，地点間に有意な差がないことが明らかとなった。

表層水における細菌叢解析の結果，3 箇所とも

２．実験方法２．１ 底質における Microcystis 属細胞数

2016 年 6 月 22 日と 11 月 7 日にエクマンバージ
採泥器を用いて八郎潟調整池 31 地点（St01～31）の底質を採取した（図 1）。各地点の底質約 0.1 g
を滅菌ろ過した湖水で希釈し，蛍光顕微鏡（G 励

底質において，八郎湖の主なアオコ形成藍藻である起）で観察した。また，底質から全 RNA を抽出して定量 PCR により Microcystis 属のポピュレー
ションも解析した。

Microcystis 属細胞が集積している地点が確認された。この地点は翌年のアオコ発生源になる可能性が考えられた。一方で，表層水における藍藻類を２．２ 表層水における細菌叢解析

含む細菌叢の違いは地点間で有意差がなかった。
地点ごとの細菌叢の違い，例えばどこからアオコが発生しているのか？を明らかにするためには，
採水間隔の大幅な短縮が必要かもしれない。

八郎潟調整池の距離の離れた 3 地点で月 1 回から
2 回の頻度で表層水を採取した（図 1）。湖水を孔径0.2 µｍのフィルターでろ過し，ISOIL for Beads

71

４．考察
アオコ発生前（6 月）とアオコ衰退後（11 月）の八郎湖流域の水質および元素循環の特徴と流域ガバナンス

2A24*早川敦（秋田県大・生資）・片野登（元秋田県大）・石川祐一（秋田県大・生資）・
日高伸（土壌協会）・高橋正（秋田県大・生資）

１．はじめにの湖面積で負荷量を除すと，干拓前の推定リン負荷量は 3.8 kg ha-1 y-1 となる．現在の八郎湖は，干拓前流域ガバナンスとは，流域で顕在化する社会的課
題や環境問題を解決するために社会の多様な主体と比較して単位面積あたり約 9 倍のリン負荷を受けが問題と向き合い，協働する仕組みである（課題講ていると試算された．
同様に窒素は約 6 倍であった．

演主旨より）．水質汚濁の問題を抱える流域におい
３．八郎湖の藻類と流入河川の水質の空間分布てこの協働の仕組みをうまく動かすには，汚濁をもたらす流域の水質，物質循環の特徴は何かについて

衛星画像解析と水質分析の組み合わせによって整理し理解することが必要であると考えられ，ここ

藻類の発生しやすい領域（大久保湾）とその水質のに陸水学の貢献が期待される．

特徴（リン濃度が高い）が明らかとなった．底質は秋田県八郎湖は，夏季のアオコ発生が定常化して大久保湾で特にヘドロ化していた．一方，主要 5 河

いる平均水深 3 m ほどの浅い富栄養湖であり，2007

川河口のリン濃度は，北部 2 河川で低く，大久保湾

年 12 月には環境省の指定湖沼に指定され，その水に流入する南部 3 河川で高いという空間特性を示し質改善が急務となっている．大小 21 の流入河川流1)域を含めた八郎湖に水を集める領域を八郎湖流域

濃度の低下に鋭敏に反応してリン濃度が上昇し，底と呼び，その面積は約 900 km である．八郎湖流域

質中のリンが底層の貧酸素化に伴い速やかに水中は日本最大の八郎潟干拓地を抱える水田流域であに回帰し，藻類に利用されうる現象も確認された 2)．

2，湖の水質の分布傾向とよく一致した．夏季の DOり，湖への負荷には，河川の他，干拓地からの濁水
４．八郎湖流域の自然起源のリン供給量は大きい

負荷も加わるという構造上の大きな特徴がある．

秋田全域の河川源流域の多点観測は，八郎湖流域

本講演では，八郎湖流域の水質や物質循環の特徴について演者らの既往の成果等を紹介し，流域ガバを含む秋田西部のリン濃度が特異的に高いことをナンスに関する話題提供としたい．具体的には，①明らかとした 3)．海成堆積岩主体の地質という流域

八郎湖の物質収支，②湖内および流入河川河口の水

固有の要素が，リンの供給源として八郎湖流域の物質，③流入河川源流域の水質について，窒素とリン質循環を大きく制御していることが示唆された．

の動態を対比しながら紹介する．
５．八郎湖の流域ガバナンスに向けて干拓という大規模人為改変による水域の減少，干２．八郎湖の単位面積あたりの窒素・リン負荷量は，拓地からの新たな負荷は，八郎湖の水質と底質の悪干拓前の数倍に増大した八郎湖の窒素・リンの収支は，既往の報告を整理化を招いている．一方，自然起源のリンの供給量がし，河川の流入負荷量と干拓地からの正味の負荷量多いことも明らかとなり，このことが八郎湖の高い（干拓地からの排出‐干拓地への流入）をインプッ

生物生産をもたらす本質である一方，水質改善を難ト，防潮水門からの排出量をアウトプット（漁獲にしくしている要因でもあると考えられる．このようよる持ち出しは考慮せず）とする，インプットとアに，水質汚濁の発現様式が特異な八郎湖流域におい

ウトプットの差分として評価した．八郎湖への全リて，流域ガバナンスはどのような方向に向かうべきンインプットは合計 166 t y-1（湖面積あたり 35 kg

か，専門家のご意見を伺いたい．

ha-1 y-1）で，干拓地からの負荷が 50%だった．アウ

1)Hayakawa et al. (2015) Catena, 133, 486-494.

トプットは 135 t y （同 29 kg ha y ）となり，収支

2)

早川と片野（2015）平成 27 年度

-1

-1

-1

は 31 t y （同 6.6 kg ha y ）となった．干拓前の流
-1

-1

-1

アオコ対策事業高濃度酸素水供給による底泥改善効果検証業務報告書.
3)

入河川のリン負荷量が現在と同量と仮定し干拓前72

早川ら（2015）地球環境, 20, 17-262B01

飼育水中の浮遊 DNA を用いた
トンボ目幼虫の分子同定手法の開発*東川

航 （神戸大院・農），櫻井

吉村

真由美（森林総合研究所），前藤智之（神戸大院・農）薫（神戸大院・農）

アカネの分子識別：核 ITS1 領域の一部約 150bp を、

１．はじめに絶滅危惧種ミヤマアカネ（トンボ目トンボ科）の以下の手順で増幅した。i) 種特異プライマーを用い幼虫は、同属普通種であるマユタテアカネの幼虫とて通常の PCR を行なった。 ii) 電気泳動を行い、分同所的に生息し、さらにこれら 2 種の幼虫は外部形

子量マーカーを基準に 150bp のラインでサンプル毎態が酷似するために、その生息状況や生態を調査すに寒天ゲルを切り取った。 iii) 切り取ったゲル中にる際には DNA を用いた分子同定が必須である。し含まれる約 150bp 長の DNA を、再度同じ種特異プ

かし、昆虫類の体の一部を切り取って DNA の抽出

ライマーを用いて PCR にかけた。最後に、①②に共に用いる従来の方法は、対象生物の生存率を下げて通して、目的配列が増幅されたかどうかをシーケンしまう可能性が高いことから、希少種に用いるのはシングにより確認した。

好ましくないとされる。そこで、本研究では、トンボ目幼虫の飼育水中に浮遊する虫体由来の DNA を３．結果用いた非侵襲的な分子同定手法の開発に取り組ん①ハグロトンボとコヤマトンボの識別：だ。この際、手法開発段階で絶滅危惧種を用いるこ

Nested-PCR 法により、各飼育時間において純度の高とは憚られたため、まずは外部形態による識別が容い目的の DNA 配列が得られた。また、外部形態に易な普通種のハグロトンボ、コヤマトンボの 2 種のよる同定と分子同定の結果が一致し、本手法を絶滅

幼虫を用いて分子実験を行った。その後、確立した危惧種に応用できる段階に至った。②ミヤマアカネ

手法をミヤマアカネ、マユタテアカネに応用し、前とマユタテアカネの識別：純度の高い目的の DNA

者と結果を比較した。本研究で用いたトンボ目幼虫

配列を増幅することに成功したが、飼育時間 0.5～

は、全て兵庫県宝塚市を流れる逆瀬川にて採集した。

48 時間において、ほとんどの幼虫から両種の DNAが同時に検出された。飼育時間 72 時間以降は、全幼虫において 1 種のみの DNA が検出され、正確に２．材料と方法
採集したトンボ目幼虫（各種 20 個体ずつ）を室

分子同定を行うことが出来た。

温で 96 時間、個体毎に隔離飼育した。この間、0.5、24、48、72、96 時間の各タイミングで飼育水を 480ul

４．考察

ずつ採取し、DNA サンプルとした。これら飼育水中

ハグロトンボとコヤマトンボの幼虫は、本手法にに含まれるトンボ目幼虫の DNA は、フィルタリン

よって確実に識別出来たが、ミヤマアカネとマユタ

グを行なった後にすべて Qiagen blood & tissue kit を

テアカネの幼虫は、飼育時間 48 時間以前では識別用いて抽出した。それら DNA を、事前に設計したできなかった。野外環境中では、前者は強流域、後種特異的 PCR プライマーを用いた PCR 法により増者は緩流域に生息していることから、後者の方が同幅し、電気泳動を行って目的配列の有無を確認した。

所的に生息する他種の DNA を体表に付着させやす

しかし、これら DNA の濃度は非常に低く、また微

いと考えられる。また、本研究の場合、分子的な汚生物等の DNA が雑多に含まれるため、一般的な PCR

染が 72 時間の飼育によって解消されたことから、

法では十分かつ純度の高い目的配列が得られにく

野外環境において幼虫の体表や体内に含まれていい。そこで、下記のように場合ごとに PCR 法を工夫た他種の DNA が飼育期間を通して分解された後ですることで、これらの問題点を克服した。①ハグロ

あれば、緩流種でも確実に識別出来るという結論にトンボとコヤマトンボの分子識別：mtCOI 領域の一至った。今後、昆虫類のみならず、特に幼体期に外部約 300bp に関して、最も正確に増幅出来る部形態による識別が困難な希少な水生生物の分子

Nested-PCR 法を用いた。②ミヤマアカネとマユタテ

同定にも、本手法が役立つ可能性が高い。

73

Are life history traits related with genetic distance: anexperimental test with Daphnia pulex

2B02

Xiaofei Tian (Tohoku Univ.), Hajime Otsuki (Tohoku Univ.)*Jotaro Urabe (Tohoku Univ.)

1. Introduction

dissimilarity in nuclear DNA sequence. Then, principle

Daphnia pulex is a common zooplankton species incomponents analysis (PCA) and Mantel’s test wereponds and small lakes. In these habitats, a variety of

conducted for investigating the relationship between theecological factors are known to affect population

phenotypic difference and genetic distance among the

dynamics of this species. Among these, algal food supply

clones.

is one of the most crucial factors affecting the growth

3. Results

and reproduction rates. Several studies have shown that

Somatic growth rate greatly differed among the clones.

growth and reproduction responses to changes in food

Clone B matured one day at least earlier than the othercondition differ among different genotypes, i.e., clones.

clones, while with a low reproductive rate. Interestingly,

However, it is not clear how such phenotypic differences

the clone with high fecundity showed a high lipase

are related with genetic distance among the different

activity at high food conditions. Principle component

clones.

analysis (PCA) was performed to summarize variation of

In Japan, four distinct genetic groups (JPN1-4) oflife history traits at both food regimes. The top four

D.pulex are distributed. Among these, JPN1 contained

principal components (PCs) explained 100% of theseveral genotypes. Since JPN1 are consisted of obligate

variation under high food level, while 97.24% of theparthenogenetic individuals, different genotypes withinvariation was summarized by the first three PCs at low

this group can be regarded as evolutionary diverged fromfood level. According to Mantel’s test, no significant

the same ancestral clone.

Thus, JPN1 clones provide a

relationship was detected between genetic distance andchance to examine how differences in phenotypic traits

difference in any of PCs in, and each of, phenotypic

are related with genetic distance.

traits examined.

In

the

present

study,

therefore,

weexamined

4. Discussion

clone-specific difference in growth and reproductive

Although share the same ancestral clone, growth andrates of JPN 1 in D. pulex under several food conditions.

reproduction traits differed among genotypes of JPN1 in

Then, we analyzed how these phenotypic differences are

D. pulex, suggesting that these traits have evolutionary

related with genetic distance among the clones.

diverged through different selection pressures. In the

2. Materials and Methods

present study, lipase activities and fecundity wereGrowth and reproduction traits (age, instar number andpositively related each other, suggesting that lipids are

size at maturation, egg number, fecundity, sizes of egg,

crucialyolk and neonates, relative tail spine length andreproduction rate.

inter-molt durations) were measured for five clones (A1,

Although large differences in phenotypic traits were

A3, A5, A6, and B) of JPN1 D. pulex under two foodfound among the clones examined, it is not related withconcentrations (2.0 and 0.2 mgCL ). We usedgenetic distance. The results suggest that large difference

Scenedesmus obliquus as food.

In addition, wein a phenotypic trait is not due to an accumulation of

measured four digestive enzyme activities for seven

genetic mutations but may occur by a point mutation.

clones (A1, A2, A3, A4, A5, A6, and B) to examine

The possibilities imply that D. pulex can easily evolve

clone-specific difference in digestion ability. Genetic

different phenotypic traits in growth and reproduction

distance among the clones was measured based on

and may rapidly adapt given environmental conditions.

-174

nutritional

substance

roles

in

affecting雄物川本流における

2B03

絶滅危惧種ゼニタナゴの再発見と繁殖地特定*坂田

雅之 （神戸大・院・発達）、真木杉山

伸隆（パシフィックコンサルタンツ（株））

秀樹（秋田県大）、源利文（神戸大・院・発達）査を行い、本種の生息と産卵の確認を行った。

１．はじめに地球生態系において人類は多種多様な生物種と共存しているが、近年、人間活動による生物多様性

３．結果の損失が大きな問題となっている（Butchart et al.

リアルタイム PCR 検出系の開発に成功し、99 地

2010）。特に淡水域に生息する生物が絶滅や絶滅の点中 2 地点でゼニタナゴの DNA を検出した。その危機に瀕していると言われている（UNEP 2005）。淡うち 1 地点で成魚が雌雄各１個体採捕された。（図水魚類の多様性減少要因としては、開発による自然（a））また、産卵トラップの二枚貝 25 個体のうち約環境の人工化や外来魚の侵入、水質汚染、鑑賞目的

3 割の貝個体に産卵されていた。（図（b））の大量捕獲などが挙げられる（環境省 2012）。例えば、日本に生息するタナゴ亜科（Acheilognathinae）に含まれる在来の 16 種のうち、実に 15 種が環境省
版レッドデータブックに絶滅危惧種として記載されており、様々な要因により生息地が減少している（レッドデータブック 2014

汽水・淡水魚類

2015環境省）。中でもゼニタナゴ（Acheilognathus typus）
は絶滅危惧ⅠA 類に指定されており、本来は主に大図：（a）採補されたゼニタナゴの成体（上：産卵管

河川の本流に生息していたが、土地利用の変化や開の伸びた雌。

発、外来魚の侵入などにより生息地が減少している。

図：（b）二枚貝に産卵されたゼニタナゴの卵。

下：婚姻色がでた雄。
）

本種の保全には本来の生息地である大河川における繁殖地の発見が重要であるが、生息個体数自体が４．考察少ないため個体の採捕が困難であるうえ、河川ではゼニタナゴの本来の生息環境である大河川の代産卵基質となる二枚貝の確認にも困難がある。その表的存在である雄物川における成体の確認は 11 年

ため河川における分布調査では調査コストに対しぶりであり、環境 DNA 手法と従来の採捕調査を組て期待される成果が小さいということが課題であみ合わせることで、多様性の保全において非常に重る。

要な繁殖地の情報を得ることができることを示す

そこで、簡便かつ低コストで水域の生物多様性評

ことができた。

価を行える手法として近年注目される環境 DNA 分

ゼニタナゴの DNA が検出された地点で、雌雄各析手法を用いて、稀少淡水魚ゼニタナゴの確認と新１個体の採補、二枚貝への産卵が確認されたことは

規繁殖地の発見を試みた。

本来の生息地である大河川の本流でもまだ再生産出来ている地点があることを示す。これは、雄物川という河川が、非常に多様性に富んだ河川であると

２．材料と方法
まず、対象種であるゼニタナゴに特異的なリアル

ともにそれを支えるワンドなどの環境が豊かであ

タイム PCR 検出系の作成を試みた。次に本来の生息るためと考えられる。

地であり、大河川の北限である雄物川の 99 地点か

環境 DNA 法を用いてもともとの生息地をスクリら得た環境水を用いて広範囲のスクリーニングを

ーニングすることで、超低密度であるため、従来法実施した。さらに、環境 DNA が検出された地点ででは確認されず絶滅と判断されてしまった種でも、採捕調査および二枚貝に設置した産卵トラップ調

再発見につながる可能性がある。

75

2B04

Phenology of zooplankton: Relative importance of temporalscales in the variation*Perera, Ishara Uhanie (Tohoku Univ.), Urabe, Jotaro (Tohoku Univ.)
Makino,Wataru (Tohoku Univ.), Maruoka, Natsumi (Tohoku Univ.)

1. Introduction
Seasonal cycling of the environment over the year is one

3. Resultsof the most conspicuous patterns experienced by planet

The mantel test carried out between bray curtis similarity

Earth. Almost all living organisms display adaptations tomatrix computed for zooplankton data and dummy

survive this never-ending cycle. Thus, the study ofmatrices built up for monthly, seasonal and annual

phenology in various ecosystems have been carried out

variations showed a higher correlation for the monthly

for decades by ecologists. In fact, evidences suggest thatand seasonal matrices comparative to the annual matrix.

plankton are more sensitive indicators of change thanThe resulting r values for monthly, seasonal and annual

even environmental variables themselves, because thematrices were 0.247, 0.243 and 0.04 respectively with a

non-linear responses of plankton communities can

0.001 significance for monthly and seasonal r values.

amplify subtle environmental signals (Taylor et al., 2002).

Confirming the mantel results nested PermAnova test

despite many studies done in aquatic

showed a similar trend in the results. Monthly andecosystems, gaps in knowledge persist because very few

seasonal variability was 29.6% and 23.5% explained

studies have been conducted on freshwater zooplankton.

respectively while the annual variability explained was

In the present study, we examined the phenology of

12.68%. CCA analysis with stepwise forward selection

zooplankton in lake Hataya Ohnuma by using threechose total dissolved phosphorous, temperature and pH as

temporal scales; month, season and year. The objective

the best environmental variables explaining the model.

was to test the importance of each of these temporal scales

The results prove the importance of monthly and seasonal

towards the phenology of zooplankton and examine thetemporal scales in explaining the phenology ofimportant environmental variables driving the process.

zooplankton.

Anyhow,

2. Materials and Methods

4. Discussion

The study was carried out at Lake Hataya Ohnuma

Monthly and seasonal temporal scales tend to show moresituated in the Yamagata prefecture, Japan. Samples werevariability in the phenology of zooplankton can becollected monthly for a period of five years frommainly due to the change in the temperature, nutrient

2012-2016. Chemical and physical parameters werelevel

measured for each sampling date. Zooplankton species

especiallyunmeasured

were identified and enumerated at least to the genus level.

dissolved

environmental

phosphorous
variablesandlevels,timingvariability including reproductive timing within a year.

Zooplankton species observed in less than 20% of thePeaks of zooplankton abundance especially for rotifer

sampling dates were removed. Species counts were

species was mostly found towards the end of summer

transformed to biomass by using estimated conversion

and mid-autumn period which coincides with thefactors (McCauley,1984). Biomass data was square root

temperature peaks mostly ranging from August totransformed while the environmental data was normalized

September. However, since predation pressure, dielprior to analysis. Mantel test was used to test thevertical migration and phenology of phytoplankton may

hypothesis and nested PermAnova was used to examine

have an effect on the phenology of zooplankton,

how the variation is distributed among the temporal scales.

combining such factors might provide a better insight in

A CCA analysis was carried out with stepwise forward

explaining the phenology of zooplankton.

selection.

76

2B05
Web 公開不希望

2B06

Aulacoseira 属珪藻寄生性ツボカビの系統的位置および宿主特異性*瀬戸健介， 鏡味麻衣子（東邦大・理学部）, 出川洋介（筑波大・MSC 菅平）

１．はじめにされる系統に位置した。

ツボカビは、真菌類の一群で、後方一本鞭毛を持

A. ambigua に寄生する C1、KS94 株および A.

つ遊走子を生じることで特徴づけられる。ツボカビ

granulata に寄生する KS99 株は、形態的特徴およびの中でも特に藻類に寄生するツボカビは、植物プラ

宿主珪藻に基づき、既知種 Zygorhizidium melosirae

ンクトンの個体群動態に影響を与える要因の 1 つとと同定された。分子系統解析の結果、3 株は、ツボして古くから認識されてきたが、近年、水圏の食物

カビ門内のいずれの目にも相当しない新規クレー網における重要な役割が見出された。さらに、メタドに属した。本クレードは、先行研究により未培養

バーコーディン解析により、ツボカビが水圏の生物

ツボカビの環境配列のみを含む正体不明のクレー

群集の主要なグループの 1 つであることが報告され、ドとして報告されていたものである。

大きな注目を集めている。しかし、これらの生態学

KS93、C1、KS99 株について行った感染実験の結的な重要性に反し、ツボカビの多様性の評価は未だ果、これらは Asterionella 属、Synedra 属の珪藻へは十分に進められていない。特に、寄生性ツボカビは、全く感染しないことが分かった。Aulacoseira 属珪藻

培養が困難であることから分類学的研究が遅れてとして、A. ambigua および A. granulata の 2 種を供試

おり、DNA データの不足が問題となっている。

したが、KS93 株（ツボカビ目の 1 種）は、A. granulata

そこで本研究では、藻類寄生性ツボカビの塩基配にのみ感染し、A. ambigua への感染は見られなかっ列データベースの充実を目的とし、国内の湖沼に普た。これに対し、Z. melosirae では、C1 株は、本来遍的に存在する植物プランクトンである Aulacoseiraの宿主である A. ambigua によく感染した一方で、A.

属珪藻に寄生するツボカビを対象とし、培養株に基granulata へは感染はするが感染率が低いことが分づく種同定および系統的位置の解明を行った。さらかった。
逆に、KS99 株は A. granulata によく感染し、に、ツボカビの生態的機能を評価する上で重要とな

A. ambigua への感染率が低い結果となった。

る宿主特異性の検討を行った。
４．考察
２．材料と方法

本研究により、Aulacoseira 属珪藻寄生性のツボカ

国内各地の湖沼の水サンプルから、ツボカビと宿ビ 2 種の系統的位置が明らかとなったが、それぞれ主との二員培養株の確立を試み、4 株（C1,、KS93、新属、新目相当の系統に位置した。この事実は、ツKS94、KS99）の確立に成功した。各株について、

ボカビの多様性を評価する上で、寄生性ツボカビが光学顕微鏡による菌体の形態の観察および 18S、

大きな穴となっていることを意味し、今後さらなる

5.8S、28S rDNA 領域の塩基配列を用いた分子系統解

寄生性ツボカビの分類学的検討が必要である。

析を行った。また、各地の湖沼より得た Aulacoseira

分子系統解析の結果、Aulacoseira 属珪藻に寄生す属および他属（Asterionella、Synedra）の珪藻の培養るツボカビが、系統的に大きく離れた 2 つのグルー株を用い、感染実験を行った。

プに存在することが分かった。また、それぞれの宿
主特異性の程度が異なることが分かり、Aulacoseira

３．結果

属珪藻とツボカビとの相互作用は予想以上に複雑

A. granulata に寄生する KS93 株は、形態的に既知であると考えられる。現時点で、他の目にもさらにのツボカビいずれとも区別され、未記載種と判断さAulacoseira 属珪藻寄生性ツボカビが存在することをれた。分子系統解析の結果、本株はツボカビ目に属把握しており、今後これらを含め宿主特異性の詳細

すことが分かったが、目内の既知属いずれとも区別な実態を解明していく予定である。

78

2B07
Web 公開不希望2B08
Web 公開不希望2B09

アオコ原因種 Microcystis aeruginosa に対する殺藻細菌の殺藻機構におけるクオラムセンシング関与の可能性*大洞裕貴・宮下洋平・小林淳希・小峯佳奈子・
藤田雅紀・酒井隆一 (北大院水産)・織田さやか・
田中邦明 (北教大)・今井一郎 (北大院水産)

1.はじめに藍藻 Microcystis aeruginosa が形成するブルーム (アオコ) は富栄養化した湖沼などにおいて景観の悪化や悪臭, 水生生物の斃死等を引き起こすことから防除対策が必要である。
アオコ対策として物理的・化学的な防除法が提唱されているが生態系への影響やコストの高さが懸念され, 実用技術は少ない。
近年, 湖沼生態系に配慮したアオコ防除法として, M. aeruginosa に対する殺藻能を持つ殺藻細菌を用いたアオコ防除法が提案されている。殺藻細菌のアオコ防除への活用を検討す
るにあたり, その殺藻機構を把握することは重要である。
ところで浅海域の赤潮防除における殺藻細菌の研究をみると, 殺藻機構におけるクオラ
ムセンシング (QS) の関与が報告されている。
QS は細菌の情報伝達機構であり, 細菌は自らが産生する情報伝達物質のオートインデューサー (AI) を介して周囲の細菌密度を感知し, その密度に応じて特定の遺伝子の発現を制御する。M. aeruginosa に対する殺藻細菌に関しても, 殺藻機構と QS の関係性が注目されているものの, 未だ知見は少ない。そこで本研
究では, AI としてアシルホモセリンラクトン(AHL) が働く QS に注目し, M. aeruginosa に対する殺藻細菌の殺藻機構における QS の関与を検討した。
2.材料と方法
M. aeruginosa に対する殺藻細菌および増殖阻害細菌は, 2015 年に北海道函館市五稜郭公
園外堀の湖水, およびそこに自生する水草ヒシの表面バイオフィルムより単離したものを使用した。まず-80ºC で冷凍保存していた殺藻細菌株を解凍し, ST10-1 寒天培地にて維持培養を行った。解凍した細菌株のうち M.
aeruginosa に対する殺藻能および増殖阻害能が再度確認できた 30 株を以降の実験に供した。
実験-Ⅰ: 各細菌株の殺藻機構について AHLを介した QS との関連を検討した。QS 阻害剤として, AHL と包接錯体を形成する β-シクロ
デキストリン (β-CD) を終濃度 103 µM となる

81

よう CT 培地に溶解させ, 試験管に分注した。
そこに無菌の M. aeruginosa (Ma17 株) を約
105 cells mL-1 のオーダーの密度となるように添加し, さらに寒天培地にて培養した各細菌株のコロニーを滅菌爪楊枝で釣菌接種した。
また, 細菌を添加していない細菌無添加区,
および β-CD を添加していない β-CD 無添加区を準備した。各実験区を温度 25 ºC, 光強度約50-100 µmol photons m-2 sec-1 , 明暗周期 14
hL : 10 hD の条件下で 14 日間培養し, ターナ
ー蛍光光度計を用いて M. aeruginosa の増減を蛍光値によりモニタリングした。
実験-Ⅱ : 実験Ⅰの結果, 殺藻機構と QS の関連が示唆された細菌株に対し, β-CD のほか
α-CD と γ-CD をそれぞれ QS 阻害剤として用いた実験区を設け, 実験Ⅰと同様の条件で細菌株と M. aeruginosa の二者培養実験を実施した。
3.結果と考察実験-Ⅰの結果, 水草ヒシの表面から単離された Pseudomonas 属の細菌株 1 株 (NO.30)
において, β-CD の添加による殺藻の阻害が顕著に認められた。NO.30 株と共培養した M.
aeruginosa の増減を表す蛍光値は, β-CD 無添
加区では 0.63 – 8.4 の間で推移していたが,β-CD 添加区においては 0.63-34.0 まで増加した。さらにこの細菌株に対して実験Ⅱを実施したところ, 添加した CD の違いによって殺藻の阻害効果に差異が見られ, α-CD < β-CD <γ-CD の順に殺藻が阻害される傾向が見られた。
CD 類はオリゴ糖が環状に結合した構造であり, 分子の空洞部分に AHL 類を包接することによって QS を阻害する。今回の実験結果から, NO.30 株の殺藻機構には AHL を介した QSの関与が示唆された。さらに各 CD の空洞部分の容積は α-CD < β-CD < γ-CD の順に大きいことから, NO.30 株は比較的分子量の大きな
AHL を QS に用いていると考えられる。今後
は化学分析等を用いた AHL 類の分子の同定および詳細な殺藻機構の解明を進めていく必要
がある。

2B10

函館市五稜郭外堀における水草群落と植物プランクトン群集の拮抗関係*宮下洋平（北大院・水産）・大洞裕貴（北大院・水産）・小林淳希（北大院・水産）織田さやか（北教大）・岩塚咲（北教大）・嶋津桃華（北教大）・田中邦明（北教大）・今井一郎（北大院・水産）

6 月には羽状目珪藻 Achnanthes 属の優占が観察

１．はじめに函館市の五稜郭は星形の五角形を模した陵墓

され, 最大密度は 3.3 x 105 cell mL-1 を記録した。

式城郭であり, 現在は五稜郭公園として重要な観2016 年は 5 月に Synedra 属の割合が 90%を占めた

光地となり, 市民の憩いの場として親しまれている。五稜郭は周囲を土塁と石垣に囲まれ, 外側に水堀を有しており, そこにはハスやヒシ等の水生が, その後 Synedra 属をはじめとする珪藻類は衰退した。2016 年 5 月のケイ酸塩濃度が Stn. P において 3.16 µM, Stn. C で 0.41 µM と非常に低かった植物が繁茂して風光明媚な景観を際立たせている。しかし, 水草はしばしば爆発的に繁茂し, 観ことから, ケイ酸塩の枯渇により珪藻類ブルームが収束したと考えられる。藍藻類は両年とも 5 月

光用ボートの航行の妨げとなったり, 過剰繁茂でから確認されはじめ, その組成は, Aphanocapsa

景観を悪化させることから, 年 2 回の刈り取りが行われている。

属や Microcystis aeruginosa 等のクロオコックス
目が大半を占めていた。2015 年は 7 月, 2016 年はこの水堀において, 有害有毒藍藻類が主体と思われるアオコが 2014 年 9 月に発生し, 悪臭が放た

6 月に入ると両地点ともに藍藻類の割合が 80%を超えた。藍藻類のうち窒素固定能を持つ

れ, 景観を悪化した。我々は現在, 環境に配慮したアオコの防除法として, 水生植物を活用した手Cylindrospermum 属が 90％以上を占めており, こ
れは 2016 年 6 月の DIN 濃度が Stn. P で 0.05 µM,法を提案している。そこで本研究では, 五稜郭外堀における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) を設け,

Stn. C では 0.13 µM と極めて低かった結果と考えられた。以上から, 夏季の藍藻類組成には DIN 濃
度が強く影響していることが示された。

水生植物の有無による植物プランクトンの群集
構造ついて比較検討を行った。また, ヒシの表面に付着する殺藻細菌の計数を行った。
調査は 2015 年および 2016 年ともに 5 月から 11

水草ヒシに随伴する殺藻細菌密度は, 2015 年は6 月に 6.2 x 105, 8 月には 4.5 x 105 CFU g-1 wet
weight の密度で検出された。2016 年は 5 月に 1.0
x 105, 6 月に 1.7 x 106 CFU g-1 wet weight の密度で検出された。殺藻細菌の検出月は年によって異な月に実施した。ヒシを人為的に残した水生植物区(Stn. P) と, 調査期間を通じて水生植物が見られっていたが, 対象藻類である M. aeruginosa の出
現状況に対応しており, ヒシ由来の殺藻細菌のないコントロール区 (Stn. C) の 2 地点で, 表層からバケツ採水を行い, 水温, pH および溶存酸素を現場で測定した。採水試料については, 各栄養塩
濃度, クロロフィル a 濃度を分析した。また, 試料をグルタルアルデヒドで固定し（終濃度 1%）,

アオコ防除能が有用である可能性が示唆された。
また, 水草のない Stn. C においては, 藍藻類を主体とする植物プランクトンの細胞数が水草の繁茂する Stn. P よりも格段に高いことが確認された。
本研究の結果から, 水生植物の有効活用により倒立顕微鏡下で植物プランクトンの種同定および計数を行った。

アオコの発生を防除できる可能性が見いだされた。しかしながらヒシの過度な繁茂は水中の溶存酸素を低下させ, ひいては水質の悪化を招く恐れもある為, 水草の適切な密度管理等により良好な環境条件を維持する必要がある。

２．材料と方法

３．結果と考察植物プランクトンは, 2 年間ともに夏季に 1 mL
あたり 104 のオーダーの密度で推移した。2015 年

82長野県深見池における長期環境変動と枝角類群集の形成過程：

2B11

年縞堆積物による長期動態の解明*大竹裕里恵 （東大・総合文化），大槻朝, 占部城太郎（東北大・生命）,
木村成子（滋賀県大・環境）, 山田和芳（ふじのくに地球環境史ミュージアム）,
吉田丈人（東大・総合文化）

１．はじめに

３．結果

湖沼は、地質学的な長い時間を経て、自然に貧栄枝角類群集構造の大きな変化は、深見池形成初期

養湖から富栄養湖となり、この過程を Lake aging とから現在までに 2 回確認された。深見池形成初期にいう。人間活動は Lake aging の進行を早め、湖沼生は、底生性枝角類やユスリカが構成する底生性群集

態系の変化を数十年以内の短期間で引き起こす。こが見られ、1800 年代初頭には小型の浮遊性種である

れは人為的富栄養化であり、世界の湖沼で問題とな

Bosmina longirostris が優占する群集へ置き換わった。

っている。湖底堆積物やその内に長期間残存する生1900 年代後半からは、大型の Daphnia 属が出現し定物遺骸を用い、過去の湖沼環境や生物群集を再現す着するなど、枝角類群集の多様化が見られ、同時期る古陸水学は、人間活動の影響が起きるより前からにフサカ幼虫も出現した。しかし、直近の過去約 3の湖沼生態系の変化を明らかすることで、富栄養化

年以内に大型の Daphnia pulex やフサカ幼虫が著しに代表される人間活動による影響の解明に多くのく減少し、Daphnia 属の体サイズを示す尾爪長が年知見をもたらしてきた。一方で、湖沼が形成された代と共に減少するなど、群集が小型化傾向にあるこ

初期からの長期変動については、十分な知見が得らとが示唆された。TP 及び Chl. a の変動期も枝角類群れていない。その理由の 1 つに、湖沼形成初期から集の変動期とほぼ一致していた。特に、B. longirostrisの堆積物が得られた事例が少ないことが挙げられが出現し始めた時期には TP の急上昇が確認された。

る。そこで本研究では、湖沼形成初期からの湖底堆

RDA の結果、B. longirostris の存在量は TP および Chl.

積物が得られる長野県深見池（1662 年成立）におい

a と強く関係すると示唆された。しかし、variationて、環境変動への感受性が大きな枝角類群集を対象

partitioning の結果、枝角類群集構造の変化を、TP はとし、湖沼形成初期からの群集形成過程、並びにそ4 %、Chl. a は 14 %しか説明できなかった。

れに影響を与えた要因の解明を試みた。
４．考察
２．材料と方法

深見池形成初期の貧栄養期には底生性群集が成2016 年 10 月に深見池にて堆積物コアサンプルを立し、約 200 年間維持されていた。これが、TP の急採集した。297cm～360 cm のコアと 33～41 cm のコ上昇と共に B. longirostris が優占する浮遊性群集へ

アをそれぞれ 4 本採集した。これらを一定間隔で薄急速に推移した。変化の速さから、この TP 上昇は切した。各層の年代推定は、年代が特定されている

人間活動によるものであったと推測される。この結既知の複数の鍵層を元に行った。各層において、堆果は、富栄養化に従い底生性群集が浮遊性群集へ遷

積物中の枝角類、フサカ幼虫、ユスリカ幼虫の遺骸移するという知見や、人為的富栄養化は自然過程よを計数した。遺骸数から年あたりの沈降量（フラッりも急速に発生し生態系を変化させるという知見

クス：個体数/ cm / year）を算出し、これを個体数のを支持する。しかし、RDA や variation partitioning の指標とした。また、体サイズの指標として Daphnia

結果から、TP の上昇とそれによる植物プランクトン属の尾爪長を計測した。この他、TP 濃度及び Chl. aの増加のみでは枝角類群集の変動を説明できず、他濃度を測定し、フラックス（mg/cm /year）を算出しの要因の存在が示唆された。その一つとして、魚類た。統計解析により、枝角類群集構造、TP、Chl. a

相の変化にともなう捕食圧の変化が挙げられる。特に大きな変化が生じた時期、並びに枝角類群集の変に、大型の D. pulex の定着成否や、近年の枝角類群

動に対する TP と Chl. a の影響を推定した。

集の小型化は、魚類導入の記録と整合性が見られた。

2

2

83

福井県三方湖における

2B12

ヒシ分布の時空間動態と塩分濃度の関係*石川みくり（東大院・総合）石井潤（福井県里山里海湖研究所），西廣淳（東邦大・理）
瀧本岳，宇野文貴（東京大・農），吉田丈人（東大院・総合）

１．はじめに

３．結果と考察

近年、富栄養化が進んだ浅い湖沼の複数において、各年のヒシ分布を比較した結果、2010 年は占有面

一年生浮葉植物であるヒシ属の大規模な繁茂が報

積率が 67％と最も高く、湖の北西部と南東部を除く

告されている。ヒシ属が繁茂することで、航行障害、

ほぼ全ての場所がヒシで覆われていた。2016 年は占水中での光合成の抑制による溶存酸素量の低下、枯有面積率が 15％と近年で最も低く、湖の西側から湖死後の腐敗に伴う悪臭の発生などの影響がある。一

心部にかけてヒシが顕著に消失した。そして、三方方、一部の水生生物への生息環境の提供、底泥の巻湖の東側や北側の湾状部には、毎年ヒシが分布してき上げの抑制、植物プランクトンの増殖抑制などのいたが、南東部や北西部でのヒシの分布は極めて稀影響があることも指摘されている。

だった。これは、湖への河川流入による物理的な攪

福井県三方湖は、富栄養化が進んだ浅い淡水湖で乱と、汽水流入によるヒシ生育の生理的な抑制のためだと考えられる（Nishihiro et al. 2014）。

あるが、隣接する水月湖（汽水湖）から時に汽水が流入する。三方湖では、2008 年以降、それまで局所

種子発芽能を評価する野外実験により、湖水塩分

japonica）の分布範

濃度が高いと、発芽種子数は減少し、休眠種子数は的に生育していたヒシ（Trapa

囲が著しく拡大した（Nishihiro et al. 2014）。

増加することが分かった。また、湖水塩分濃度を決

上記の通り、ヒシの繁茂によりさまざまな影響が定する要因を検討したところ、日本海潮位と流入河あるが、効果的な管理を実施するためには、ヒシ分

川水位が有意に影響していた。さらに、各年のヒシ

布の時空間動態を理解する必要がある。

占有面積率と 4－7 月の平均日本海潮位との間に強本研究では、三方湖におけるヒシ分布の時空間動

い負の相関関係が示された。つまり、ヒシの成長時態を記述するとともに、ヒシ分布を決定する環境要期に日本海の潮位が高くなると、三方湖への汽水流因の評価を目的とした。

入量が増加し、当年夏季のヒシ分布範囲が縮小すると考えられた。

２．材料と方法

本研究により、航空写真を用いたヒシ分布範囲を最初に、夏季に三方湖上空から撮影された航空写評価する手法が確立できた。また、夏季のヒシ分布

真（2009－2016 年）を用い、ヒシ分布の地図を画像

範囲に影響する要因として、ヒシの生育初期段階に編集ソフト Photoshop と地理情報システムソフト

当たる春季の湖水塩分濃度が重要であり、塩分濃度

ArcGIS で作成した。そして、作成した地図より全湖は日本海潮位と流入河川水位に影響を受けると考面に対するヒシの占有面積率を算出し、ヒシ分布範えられた。したがって、夏季のヒシ分布範囲を事前

囲の年変動を評価した。

に推定するには、春季の日本海潮位と流入河川水位

次に、三方湖内におけるヒシ種子の発芽能を比較のバランスによる湖水塩分濃度、つまり潮汐のタイするための野外実験を行った。2015 年 10 月に生産

ミングや海面気圧の影響（高潮）、降水量といったされた種子を採取および越冬保存し、発芽時期に当気象状況を考慮する必要があることが示された。

たる 2016 年 4～6 月に種子を湖底に設置し、種子の運命（発芽、休眠、死亡）と湖水塩分濃度との関係＜引用文献＞

を評価した。

Nishihiro J, Kato Y, Yoshida T, Washitani I. (2014)
Ecological Research , 29 , 981-989.

84

2B13

分子マーカーを用いた
止水棲昆虫のワンド利用およびワンドの接続性−河川生態系における河川ワンド・たまりの機能評価−*竹中將起（信州大院・総合工学）, 冨田 和宏（信州大院・理工）
谷野宏樹（信州大院・理工）東城 幸治（信州大・理）

1. はじめにコオイムシに関しては遺伝子解析をおこない、得河川ワンド・たまりは、多くの生物にとって重要られた遺伝情報を基に各地点の遺伝的多様性の評な生息地として機能している。ワンドは止水性が強価，およびワンド間のコオイムシの移動・分散を評く、水温の変動も小さいと予想されるので、生物に価した。

とって河川本流とは異なる生息環境をもたらしている。また重要な生息地というだけでなく、河川の3. 結果・考察

増水時には生物の避暑地としても機能している極

長野県内を流れる千曲川水系および，天竜川のワめて重要な空間である。しかし、近年の河川整備な

ンド・たまりを対象とし，松本盆地において 10 地

どによってワンドが断片化したり，失わたりしてき点，上田盆地および長野盆地において 18 地点，そており，河川ワンドのような止水を好む生物の多くして伊那・飯田盆地において 7 地点定量調査をおこが絶滅危惧種に指定されている．これらのことからなった．その結果，絶滅危惧種に指定されている希河川生態学などの分野によって注目度が高くなっ少な止水棲昆虫類であるコオイムシ Appasusてきたが、実際にどの程度ワンド・たまりを利用しjaponicus，ナミゲンゴロウ Cybister japonicus，クロているのか，またワンド間の接続性などについて注

ゲンゴロウ Cybister brevis，キベリマメゲンゴロウ

目した研究は少ない。そこで本研究では，止水棲昆Platambus fimbriatus，ミズスマシ Gyrinus japonicus，虫類を対象として，河川ワンド・たまりの群集構造

ガムシ Hydrophilus acuminatus などをはじめとし多を明らかにし，分子マーカーを使ってワンド間の接くの止水棲昆虫類確認することができた．これは，続を調査して河川ワンド・たまりの利用や重要性に止水棲昆虫類が河川ワンド・たまりを重要なハビタ

ついて究明した。

ットとして利用していることを意味する．さらに，各調査地点で採集された止水棲昆虫類の群種構造

2. 材料と方法を比較した結果，調査地点周辺の土地利用が群集構

2015 年 10 月から 12 月にかけて、長野県内の千曲造に強く影響していることが示唆された．つまり，川水系および天竜川水系の各盆地 (松本盆地・上田

河川ワンド・たまりの環境だけなく，周辺の環境が盆地・長野盆地・伊那盆地) の河川ワンド・たまり重要であることが明確となった． また，コオイム

において止水棲昆虫類を対象に 10 分間×4 回の定量

シの遺伝子解析の結果，おおまかには盆地ごとに遺採集を実施した。また、コオイムシについてはワン

伝的に分化しているが，盆地間でわずかな遺伝的交

ド間の接続性の評価を目的とした分子系統解析を流も存在していることが明らかとなった．

実施するために各地点において採集された個体数以上の結果から，止水棲昆虫類にとって河川ワン

が 20 個体未満であった場合、20 個体以上採集する

ド・たまりは現在でも重要なハビタットとして利用

定性採集も実施した。採集したサンプルの種同定をされているだけでなく，その周辺の環境も重要であおこない、各地点の群集構造や種多様性について評ることが明らかとなった．希少な止水性昆虫類の保価した．また，河川ワンドの利用について、各調査

全対策には，河川ワンド・たまりの環境だけでなく，地点周辺の土地利用との関係についても評価した。

周辺環境の整備も重要である．

85

光：栄養塩バランスと生態転送効率

2B14―プランクトンを用いた野外操作実験*風間健宏、時田紘太朗（東北大院・生命）、Xuwang Yin（大連海洋大学・）、土居秀幸（兵庫県立大院・シミュレーション）、片野泉（奈良女子大・生物）、山道真人（京大・白眉）、吉田丈人（東大院・総合文化）、Nelson G. Hairston (コーネル大・EEB)、
占部城太郎（東北大院・生命）

ンクトン食性魚の現存量（CPUE）を、合計 7 回観１．はじめに
生態ピラミッドの形、すなわち一次生産者から高測した。また、ウインクラー法による一次生産速度

次消費者に至る生物量の比は、ある場所の生態系の（g C/µg Chl-a /day）の測定を月 1 回、合計 3 回行っ

特徴を端的に表現している。生態ピラミッドの形は、た。動物プランクトン：藻類の比に対する各要因の集団内におけるボトムアップとトップダウンの効

効果は、Lotka–Volterra モデルを基にした線形モデ

果（内的要因）や、光・栄養塩の供給量（外的要因）

ルを用いて推定した。モデルは、並べ替え検定によによって決定されていると考えられているものの、

る自己相関の検定後、ブートストラップ法を用いて実験によって確かめられた例はほとんどない。さら各要因の回帰係数を推定した。

に、近年では、餌生物の化学量比が、植食者の成長

３．結果率やその動態に影響を与える化学量効果が注目さ

実験期間中における平均 Chl-a 濃度は、区間よりれている。特に水界生態系では、光と栄養塩のバラ池間の差が大きく、実験期間中の平均動物プランク

ンスの変化が、藻類の化学量比の変化を通して、動トン生物量は、217 池は 20.5-31.0 μg/L、218 池

物プランクトンの生物量を変化させると考えられ

3.2-4.1μg/L となった。動物プランクトン：藻類の比ている。そこで本研究では、池全体の光環境を操作

は、2 つの池ともに、遮光率が高くなるほど増加しする実験を 3 か月間行い、プランクトン群集におけた。ブートストラップ解析の結果、動物プランクト

る植食者：藻類の生物量比を測定した。またこれをン：藻類の比に対し、セストン C:P 比、一次生産速決定する要因として、藻類の化学量比、一次生産量、度およびプランクトン食性魚の現存量はすべて有およびプランクトン食性魚の生物量を測定し、その意な負の効果が見られた。

相対的な重要性を検証した。

４．考察
藻類の C:P 比が増加すると、動物プランクトンは２．材料と方法
野外実験は 6 月 4 日から 8 月 28 日の 85 日間、コ成長に必要な P を効率よく獲得できないため、生物ーネル大学実験池施設（ニューヨーク州イサカ）に量が減少したと考えられる。また一次生産速度が負おいて行った。面積 225 m 、深さ 1.3m のリン制限の効果を与えた結果については、植物プランクトンの池 2 つ（ID: 217、218）を、キャンバス地カーテ

群集の生産速度が高いとき、動物プランクトンが利ンを用いて 4 区に分割し、近隣湖沼の水を満たした。

用できない大型の藻類や、毒性を持つラン藻が増加

遮光率を 4 段階 （0、33、47 および 64%）に設定し、することにより、動物プランクトン：藻類の比が減それぞれの池にランダムに配置した。遮光には、直少した可能性が考えられる。

2

径 6m の不透明な円形マットを用い、遮光率に応じ本研究により、餌の化学組成は、上位捕食者や生た枚数を水面に設置した。観測は隔週で行い、藻類産速度と並び、基礎生産から一次消費者に至る転送の現存量（µg Chl-a/L）、セストンの炭素：リン（C:P）

効率を決定する重要な外的要因であることが示唆

比、動物プランクトン生物量（µg C/L）、およびプラ

された。

86

2B15

細菌生産速度から見る霞ケ浦湖心の物質収支*土屋 健司，佐野 友春，冨岡 典子，高村 典子，中川 惠，
高津 文人，小松 一弘，今井 章雄（国立環境研究所）

で加水分解した (Nohara et al. 2011).

1. はじめにiv. LC-MS (LCMS-8040, Shimadzu) によって，水圏生態系におけるバクテリアは, 溶存態有機物

N-dA 量を定量し，取込速度を測定した.

を起点とした微生物ループを駆動させる主体者と15して, 生食食物連鎖以外に高次の栄養段階に物質をBP は以下の式①によって求めた．

輸送する重要な役割を果たしている (Fenchel 2008).

BP (gC m-3 d-1) = 15N-dA 取込速度(mol m-3 d-1) ×

通常，バクテリア生産量 (BP) は放射性同位体で標CCF (cells mol-1) × CSCC (gC cell-1)…①

識されたチミジン (Fuhrman & Azam 1980) やロイ

ここで，CCF (cell conversion factor)は 15N-dA を 1 mol

シン (Kirchman et al. 1985) の取り込み速度を測定取り込んだ際の細胞増加量，CSCC (cell specific

し, それを細胞増殖量及び炭素量に変換することでcarbon content) は 1 細胞当たりの炭素量 (30.2 fgC求められる. しかしながら, 放射性同位体の使用に

cell-1; Fukuda et al. 1998) を表す．CCF は霞ケ浦湖心は, 先進国, 特に我が国では多くの制限があり, BPで得られた値 (7.80×1018 cells mol-1)を用いた．BP はの実測例は限られている.

深度積算し水柱当たりの生産量で示した(gC m-2 d-1)．

霞ケ浦は首都圏における重要な水資源であり，栄PP は霞ケ浦データベースの値を使用した．ここで養塩・有機物の流入負荷が大きいため，水質保全・

は春を 3 月~5 月，夏を 6 月~9 月，秋を 10 月~11 月，

管理を目的としたモニタリングが実施され，湖内外

冬を 12 月~2 月とした．

物質循環の定量が進められてきた．しかし，系外か

3. 結果と考察

らの有機物負荷が湖内物質循環にどの程度組み込

BP は 0.03 gC m-2 d-1 (2013 年 12 月) ~ 1.58 gC m-2 d-1

まれ，寄与するのかといった問いに対しては，溶存(2012 年 7 月)の範囲を変動した．春は 0.52±0.29 gC

態有機物を粒状態化する役割を果たす BP の実測な

m-2 d-1, 夏は 0.62±0.44 gC m-2 d-1, 秋は 0.55±0.49 gC

くして定量的な回答は困難である．そこで本研究でm-2 d-1，冬は 0.19±0.10 gC m-2 d-1 を示し，BP と水温は，霞ケ浦湖心における BP の季節変動を明らかにの間には有意な直線関係が見られた (p < 0.01).

することを目的とした．さらに，一次生産量 (PP) と

PP は冬 (1.08±0.52 gC m-2 d-1) に低く，夏の比較を行い，低次栄養段階生物群集の炭素収支を(3.31±2.02 gC m-2 d-1) に高くなり，PP に対する BP見積もった．

の比率 (BP/PP 比) は冬 (0.20±0.11) に低く，秋

2. 材料と方法(0.44±0.34) に高くなる傾向を示した．ここで，バクテリア呼吸量 (BR) を経験式 (log BR = 0.66 × log

調査は 2012 年 3 月~2015 年 2 月の期間，霞ケ浦湖
心において実施した．BP は放射性同位体フリーのBP + 0.68; Amado et al. 2013) から求めると，バクテ

N-dA 法 (Tsuchiya et al. 2015) を用いて測定した．

リア炭素要求量 (BCD = BP + BR) は 0.26~4.99 gC

i. 湖水に[ N5]-deoxyadenosine ( N-dA, CIL Inc.)m-2 d-1 と見積もられた．PP に対する BCD の比

15

15

15

を添加し，現場水温に設定した恒温槽で培養した．

(BCD/PP 比) は年間を通して 1.19±0.89 を示し，霞ケ

培養終了後，孔径 0.2 µm フィルター (JGWP,

浦湖心における BCD は有機物の湖内生産源である

Millipore) に濾過し, 冷凍保存した．

PP を上回ることが明らかとなった．以上のことから，

ii. DNA 抽出キット (日鉄環境エンジニアリング)

霞ケ浦湖心においては植物プランクトンに加え，系を用いてバクテリア DNA を抽出した．

外からの有機物負荷が BP を支え，湖内生態系の維iii. 抽出 DNA 試料に Nuclease P1 (Wako),

持に寄与していることが示唆された．

Phosphodiesterase I (Worthington), Alkaline

謝辞: 本研究は JSPS 科研費 25550019, 15K21449 及び笹川

phosphatase (Promega) を加え, ヌクレオシドま科学研究助成 25-716 の助成を受けて実施した．

87

2B16

御嶽山噴火(140927)前後の水環境の研究*浅見１．はじめに和希（法政大・院），小寺

浩二（法政大・地理）

入ると梅雨の影響で、改めて火山噴出物が流入してEC が上昇し、pH が低下する地点が多く見られた。

長野県と岐阜県の県境に位置する御嶽山が、2014
年 9 月 27 日午前 11 時 53 分頃に水蒸気爆発噴火し、

５）夏期～秋期

発生した火山噴出物が山頂域の湖沼や周辺河川の台風の影響で、梅雨期と同様に火山噴出物が流出

水環境に影響を与えたと考えられる。そこで、過去し周辺河川の水質に影響を与えたが、10 月末には安に御嶽山周辺で測定された水質と比較をし、今回の定した。11 月になると、河川水の水質への地下水の噴火が水質に与えた影響を確認するとともに、時間性質の影響が観測された。
６）冬季積雪期～秋期(2 年目以降)経過に伴う水質の変動を把握することを試みた。

噴火から 2 度目の冬季は積雪量が少なく、融雪のここでは、2014 年 10 月～2017 年 7 月のデータをピークは 2016 年 2 月末で、水質への融雪水の影響

中心に、2017 年 8 月までの結果を報告する。

はやはり希釈傾向であった。一方で 6 月は梅雨により、特に濁川に火山噴出物の影響が現れた。

２．方法
調査は月 1 回の間隔で実施し、現地調査項目は AT,

夏期～秋期には 1 年目と同様、台風のため水質へ

WT, pH, RpH, EC 等である。同時に採水も行い、雨の火山噴出物の影響が見られ、10 月末には安定し、水採取も 16 箇所で実施している。持ち帰ったサン

融雪期までは河川水への地下水の寄与が見られた。

プルは研究室にて処理したのち、TOC、主要溶存成分の分析を行なっている。
３．結果・考察
１）1979 年噴火時との比較
1979 年時の噴火の約一月後の水質調査結果と、今回の噴火の約一月後の結果を比較すると、降灰地域
がほとんど同じであるためか、非常に似通った水質の空間分布を示し、水質組成もほぼ一致した。
２）噴火直後～冬季積雪期
御嶽山南側を流れる濁川とその本流の王滝川で、
図１ 水質の空間分布(141008)

火山噴出物の影響が表れたが、次第に電気伝導度の値は下がり、pH は上がって、2015 年 1 月末には安定した値を示した。なお、王滝川の最下流域はその４．おわりに上流にある御岳湖の湖水の全循環の関係で、火山噴御嶽山周辺地域の水環境に対する今回の噴火の影響と時間経過に伴う水質の変動をある程度把握

出物の影響が時間差で現れた。
３）融雪期

できた。今後も引き続き調査を行ない、水質の変動

融雪の影響は 2 月から現れ始め、4 月末にピークを注視していく。

に達し、EC の値が低下して融雪による希釈傾向を参考文献示した。pH も低下する傾向を示したが、融雪水の浅見和希・小寺浩二・猪狩彬寛・堀内雅生(2017)：

低 pH が影響したものと考えられる。

御嶽山噴火(140927)後の周辺水環境に関する研究

４）融雪期後～梅雨期(5), 日本地理学会 2017 年度春季学術大会講演要

5 月末には融雪の影響がほぼなくなった。6 月に

旨集．

88

2B18

霞ヶ浦高浜入りにおける水変わり現象とそれによる水質変動について＊中川

圭太（茨霞環科セ），小日向孝雄（茨環対），吉尾

寿夫（茨漁政），神谷

卓宏（茨農研），菅谷航一（茨廃対），大内

和寿（茨鹿島下事）
，相﨑

守弘（元

茨霞環科セ）には，珪藻類の総細胞体積が大きく低下しており，
このことが SS を低下させたものと考えられた。
珪藻類の総細胞体積が大きく減少した原因としては，溶存無機態窒素及び比色シリカが枯渇していたこと，及び大型のミジンコ類である Daphnia 属が増加したことが原因と考えられた。また，6 月中旬に珪藻類の総細胞体積が増加した原因としては，
Daphnia 属の減少による捕食圧の低下に加え，増殖の制限因子であった溶存無機態窒素及び比色シリカが供給されたことが原因と考えられる。

１. はじめに水変わり現象は，水様の急激な変化を指し，多くは透明度の急激な変化等を指す（岩崎，1996 等）。過去には養鰻池において透明度の急激な上昇が報告されており（稲葉ら，1937），その後も水変わり現象時の水質等調の調査が行われ原因について報告されている（伊藤ら，1959）。茨城県南部に位置する霞ヶ浦においても花里らにより水変わり現象が報告されている（Hanasato et al，1991）。
しかし，近年の霞ヶ浦において水変わり現象と水質の関係について詳細に調査した例は少ない。そこで，
平成 26 年６月上旬に霞ヶ浦高浜入りにおいて見られた水変わり現象とその時の水質変動について解析したので報告する。

参考文献
岩崎(1996) 茨城県内水面水産試験場研究報告 32：61-65.
稲葉ら(1937) 静岡県水産試験場浜名湖分場, 魚介類斃死原
因調査報告.
伊藤ら(1959) 水産増殖 6：1959-1960.

２. 方法
調査は霞ヶ浦高浜入りにおいて 2014 年に，概ね週に１回の頻度で行った。透明度は，透明度板を用いて測定した。植物プランクトンは，鉛直カラムを用いて湖底直上 50 cm から水面までの湖水を採取し，グルタ
ルアルデヒドで固定して試料とした。総細胞体積は，
植物プランクトンの個体数密度に，１細胞あたりの体積を掛け合わせて算出した。動物プランクトンは，植物プランクトンと同様に採水し，
目合い 40 mm のプラ
ンクトンネットで濃縮して試料とした。採水は，ペリスタポンプを用いて水面下 50 cm で採取し，実験室に持ち帰り，Suspended Solid（SS），溶存無機態窒素（DIN），比色シリカを測定した。SS は，JIS K 0102
14.1 に従い測定した。DIN は，NO3-N，NO2-N，NH4-N
をそれぞれ JIS K 0102 42 及び 43 に従い測定し，それらを足し合わせて求めた。比色シリカは，JIS K 0101
44 .1.2 により測定した。

Hanasato, T. et al. (1991) Jpn. J. Limnol 52 (1)
45-55
1.5

50
透明度

0.9

30

0.6

20

0.3

10

0

0

総細胞体積（×106μm3 mL-1）

20

100

その他
緑藻類
珪藻類
藍藻類
Daphnia属個体数密度

15

75

10

50

5

25

0

0

1.5

３. 結果と考察

SS (mg L-1)

40

SS

Daphnia属個体数密度 (inds L-1)

透明度 (m）

1.2

10

水質の変化を図１に示す。透明度は 5 月下旬から上昇し，6 月 11 日には 1.2 m まで上昇した。しかし
6 月 19 日には 0.5 m まで急激に低下し，0.5 m 付近で推移した。
高浜入りの 6 月の平均的な透明度が 0.5m であることから，6 月上旬の透明度の上昇は水変
わり現象といえる。
透明度と関係が深い SS の推移をみると，透明度が上昇した時期には SS が低下していた。この期間

比色シリカ

DIN (mg L-1）

1.2

8

0.9

6

0.6

4

0.3

2

0

比色シリカ (mg L-1)

DIN

0
4/1

5/1

6/1

7/1

8/1

9/1

10/1

図 1. 高浜沖における各水質の推移（上：透明度及びSS，中央：プランクトン，下：栄養塩濃度）89

水生昆虫成虫の陸域への分散におよぼす

2B19

ダムおよびダム湖の影響*松岡真梨奈(奈女大・院・人間文化)、水守裕一(兵県大・院・シミュレーション)、
布野隆之(兵庫県立人と自然の博物館)、一柳英隆(九大・工)、土居秀幸(兵県大・院・シミュレーション) 、片野泉(奈女大・院・人間文化)

１．はじめにップを用いた。持ち帰ったサンプルは冷凍保存し、目レ河川に生息する水生昆虫の多くは、幼虫期を水域、羽化ベルで同定を行い、目別個体数と目別湿重量を記録した。

後の成虫期は陸域で活動する生活史を持つ。陸へ進出し同定後は 70%エタノール保存した。

た成虫は鳥類やクモなどの陸生の高次捕食者に捕食されることから、水域から陸域へ捕食被食関係等を通じて

３．結果と考察

食物網構造を繋ぐ役目を果たしていると考えられる。しサンプル内の主な水生昆虫としてハエ目、カゲロウ目、かしダム河川における水生昆虫を対象とした研究の多トビケラ目、カワゲラ目、ヘビトンボ目が採集された。

くは、幼虫時期のみが扱われることが多い。幼虫同様にダム流程・調査地点間で比較の結果、菅生ダム周辺で成虫相においてもダム河川の変化が予想され、それに伴は夏期の捕獲成虫はダム直下地点で多く、冬期はダム湖

いダム周辺の食物網構造が変化している可能性が示唆地点に多い傾向がみられた。また、統計解析により有意されるが、こういった着眼点の研究はほとんどない。

な差であることが示された（多重比較 Tukey-Kramer、

そこで本研究では、水生昆虫の成虫相に及ぼすダムのp＜0.05)。水生昆虫においては一般的に，幼虫期に河川影響を明らかにすることを目的に野外調査を行なった。 の流れにより下流方向へ流下し、成虫期に上流方向へと2015 年～2016 年は成虫相をダム流程・調査地点間で比遡上飛行を行うことで流下距離を補償していると言わ較、さらに 2017 年からは陸域（ダム周辺森林内）へのれている。夏期にダム直下地点の採取数が多いという結分散について調査を行った。

果からは、成虫の遡上行動が菅生ダム堤体に阻害され、上流への移動ができずに直下地点に溜まっている可能性が考えられる。一方、冬期に関しては他の地点では 0

２．方法
調査地として、兵庫県姫路市の菅生ダム(夢前川水系菅～数匹程度しか成虫が採集できなかったが、ダム湖では3生川)周辺を設定した。菅生ダムは総貯水容量 1950 千 m 、 一定数以上の成虫が採集された。この結果は、人工的に創出された止水域であるダム湖の特異性による成虫相

堤高 55ｍの小型のダムである。
2015-2016 年に行ったダム流程での成虫相調査においの違いを示唆していると考えられる。このような結果にては，ダム湖地点を中心にダム上流から下流にかけて 4より、夏期はダム直下、冬期はダム湖地点が，捕食者に地点(上流地点、ダム湖地点、ダム直下地点、下流地点)

とって一定量以上の餌場として働くポテンシャルがあを定めた。これら 4 地点で、 2015 年 5 月から 2016 年

ることが示された。

10 月までの間、月に１回の頻度でサンプリングを行った。

実際の野外において，鳥類など捕食者にとって水生昆2017 年に行った陸域への分散調査においては，4 ライ

虫がどの程度有益な餌資源であるのかを考察するため

ン（上流・支川有地点と無地点、ダム湖地点、ダム直下には，成虫の陸域（森林内部）への分散は重要であると地点）を川岸から山の尾根に向けて約 100ｍを引き、そ考えられる。そこで陸域への分散について調査した結果、のライン上にトラップを設置した（計 19 ポイント）。こ

4 月と 5 月の調査では、ダム湖地点ではハエ目以外の水の 4 ラインで 2017 年の 4 月、5 月、8 月にサンプリング

生昆虫が内陸部にほとんど分散していない傾向がみらを行った。水生昆虫成虫の捕獲には、虫の走光性を利用れた。これら結果より，陸域への分散においてもダムのし虫を集め、石鹸水に落とす仕組みの蛍光灯付パントラ

影響が見られることが示唆された。

90

小規模ダム河川の底生動物群集にダム・堰堤・支川流入が与え
る影響

2B20

*水守 裕一 （兵庫県立大・シミュレーション），松岡 真梨奈（奈良女子大・人間文化），相馬 理央（兵庫県立大・環境人間），一柳 英隆（九州大・工），土居 秀
幸（兵庫県立大・シミュレーション），片野 泉（奈良女子大・人間文化）

１．はじめに底生動物を対象として全て採集し，ホルマリンで固

日本の河川の多くには貯水ダムが設置されており，

定して実験室に持ち帰った．実験室ではソーティン

ダム下流においては河床に生息する生物の種多様

グの後，1 mm 以上の個体について目レベルでの湿性が低下する問題が報告されている．しかし，これ

重量測定を行い，可能な限り細かいレベルまで同らの報告の多くは，比較的規模の大きなダム河川に定・計算をして，個体数，種数，多様性指数 H’，摂おけるものが多い．日本には規模の小さな河川に設

食機能群（Functional Feeding Groups），生活型などの置されている小規模なダムも数多く存在するにも底生動物変数を算出した．

かかわらず，これらの小規模ダム河川では，ダムによる底生動物や河床環境への影響を論じる報告は

３．結果・考察

ほとんどない．同時に，小規模河川には堰堤などの底生動物の個体数はダムの直下の St.3 で最も多く，

河川横断物も数多く設置されており，それらも河床

大きなダム河川での報告と同じ結果になった．一方，

環境並びに底生動物へ影響を与えると考えられて種数・多様性指数 H’は，ダム直下地点と他地点とでいる．これら河川横断物は日本の中小河川に数多く有意な差はなかった．このことから，小規模ダムの設置されているにも関わらず，その影響を論じる報下流では種多様性の大幅な低下は起こっていない

告は少ない．

ことが示唆された．

そこで本研究では，小型の貯水ダム・堰堤・支川

出現分類群を見ると，ダム直下ではコガタシマト

流入など，河川生態系の不連続要因が続く小規模河ビケラ属が多く出現し，造網型トビケラで最もサイ川を対象に河川物理環境と底生動物群集の野外調

ズの大きいヒゲナガカワトビケラ属はダム上流の査を行った．本研究の目的は，①これまでの大規模

St.1，支川合流前の St.5，支川合流後の St.6 で多く見なダム河川で報告されてきた下流生態へのダムのられた．これまでの研究でもダム下流でシマトビケ

影響が小規模ダムでも見られるのかどうか，②ダム

ラ科が増加することが報告されており，小規模ダム

同様，堰堤や支川流入という河川生態系が持つ不連でも同様であることが示された．
堰堤上流側（St.4）と下流側（St.5）を比較した結続要因が，河川生態系にどのような影響を与えてい果，堰堤上流域では造網性トビケラと滑行型が非常るかどうかを調べることである．

に少なくなっていたのが，堰堤下流側では Sts.1,6 と同程度に回復していた．これは，堰堤の上流部での２．方法
兵庫県姫路市の菅生ダム（夢前川水系菅生川，兵庫

流速の低下，トロの形成が原因と考えられる．堰堤

県，集水面積 8.7km ，総貯水量 1950 千 m ）の上流の下流域では流速や瀬とともに，底生動物群集も回地点（St.1），ダム直下地点（St.3），ダム下流地点（Sts.4,

復したものと思われる．

235），流入支川合流地点（St.6），流入支川（St.7）の 6

本研究から，小規模ダムの上流と下流においては，地点を調査地点として 2015 年 7 月に調査を行った．

特にトビケラ目や滑行型の生物における群集構造

ただし，St.3，St.4，St.5 の間にはそれぞれ堰堤が設が変化するものの，種の多様性の低下はほとんど起置されている．調査時には電気伝導度，pH などのきていないことが新しく示唆された．また，堰堤や環境変数を測定後，付着藻類・流下物・河床材料・

支川流入などの不連続要因は，小規模ダムと同程度

底生動物の採集を行った．底生動物の採集にはコドに底生動物群集に影響を及ぼしていることが示唆

ラート付きサーバーネット（50×50 cm，0.5mm メ

されたッシュ）を用いて，河床表面から深さ 15 cm までの．

91

諏訪湖における植物プランクトンへの2B21

栄養塩組成の影響*横内雅大 （信州大院・総合理工），宮原裕一（信州大・山岳）

１．はじめに

３．結果および考察

長野県中央部に位置する諏訪湖では，2000 年まで

2016 年 3 月から 4 月にかけて植物プランクトンがは主に Microcystis を主とした藍藻が夏期の植物プラ増加した際，DIN，PO4-P および DSi 濃度はいずれ

ンクトン種であったが，現在では，藍藻とともに珪も減少していた．これは水中で植物プランクトンが藻も夏期の主要な植物プランクトン種となるなど，増える際，これら栄養塩が利用されたためと考えた．

近年植物プランクトンの種組成が大きく変化してそこで，諏訪湖の植物プランクトン中の栄養塩の組いる．一般に，植物プランクトンの種組成は水温や成を調べたところ，その N:P:Si 比（モル比）は 18.8：

栄養塩の絶対量のほかに，栄養塩の組成の影響も受

1：92.6 であった（8 月から 12 月の平均値）．この比

けるため，富栄養化が進むと相対的に溶存態シリカ

を湖水中の溶存態栄養塩比と比較することで栄養が不足し，非珪藻類が優占すると言われている．

塩の欠乏状況の評価を行うこととした．4 月から 8

富栄養湖の諏訪湖では下水道の整備が進み，現在

月の湖水中の DIN/PO4-P 比や DIN/DSi 比は上記の植

水中の窒素・リン濃度は減少傾向にある．しかし，物プランクトンの体組成比よりも低く，この間の諏

1979 年以降通年での湖水中のシリカ濃度は測定さ

訪湖は DIN 制限にあると考えられた．また，2016

れていない．そこで，本研究では諏訪湖栄養塩の現

年 4 月から 6 月にかけて Chl.a 濃度は減少しており，状を明らかにするために，諏訪湖における窒素，リ

植物プランクトン量は減少していた．さらに，植物ン，シリカと植物プランクトンの季節変動について

プランクトンの計数結果から，同年 4 月には見られ解析を行った．

なかった窒素固定型の藍藻 Anabena が 8 月と 9 月に確認された．これらは DIN 制限の影響と考えられた．

２．材料と方法

一方，1977 年の栄養塩濃度の季節変動は 2016 年

１）試料の採取と同様の動きを見せたが，値としては常に 2016 年

諏訪湖の湖心および流入・流出河川において試水の濃度を上回っていた．さらに，この湖水中の栄養を採水した．これら試水は，いずれも孔径 0.45 ㎛の塩比を植物プランクトンの体組成比と比べてみる

メンブレンフィルターでろ過した後，ポリエチレンと，7 月から 9 月は DIN 制限，5 月から 6 月は DSi

製ビンに入れ，分析時まで暗所で保存した．また，制限にあったと考えられた．また，DIN 制限となる

植物プランクトン数の計数のため，湖水を中性ホル

期間は 2016 年に比べ，1977 年のほうが短かった．

マリン（1.5％）で固定した．

これらの栄養塩の濃度や比の変化は下水道の整備

２）分析項目が進んだことで湖に供給される窒素・リンが減少し試水原液またはろ液について，全窒素，溶存態全たためと考えられた．その結果，相対的にシリカが窒素，溶存態無機窒素（DIN），全リン，溶存態全リ充足するようになったことで，現在，珪藻も多く見

ン，リン酸態リン（PO4-P），溶存態シリカ（DSi），

られるようになったと考えられる．

生物態シリカおよびクロロフィル（Chl.a）の濃度を

近年，諏訪湖の窒素・リン濃度の減少は頭打ちと測定した．また，ここでは全窒素と溶存態全窒素，なってきているのに対して，シリカ濃度は 1979 年

全リンと溶存態全リンとの差を，それぞれ生物態窒

以降，通年で測定されていないため，その動向の予

素，生物態リンとした．生物態シリカはろ過に用い測が難しい．そこで，現在諏訪湖におけるシリカ収たフィルターをアルカリ抽出することで求めた．植支の推定を試みている．その結果についても報告す

物プランクトンの組成は湖水に含まれる細胞数をる予定である．

顕微鏡下で計数することで求めた．

92

2B22

釧路市春採湖におけるウチダザリガニの食性解析
河野明斗（日大・生物），照井

滋晴（NPO・PEG），對馬孝治（日大・生物）

春期調査におけるウチダザリガニのδ13C とδ15N

１．はじめに
カナダ南西部やアメリカ北部を原産とするウチはマツモの値(δ13C:-22.1‰、δ15N:4.1‰)と一般的なダザリガニ(Pacifastacus leniusculus trowbridgii)は日

捕食、被捕食による差（δ13C:1‰、δ15N:3.4‰）以

本に侵入以後、在来生態系に影響を与えている。

上に離れていたため、マツモを主な栄養源としてい釧路市春採湖はヒブナ(Carassius auratus auratus)

なかったと考えられる。

の生息地として天然記念物に指定されている。ヒブ

北側地点のウチダザリガニ成体の餌生物と考えナが産卵を行う当地の水生植物を含めた生態系は、られるδ13C とδ15N を持つ生物は得られなかった。

希少種保全の面においても非常に重要である。しかRui-zhang Guan(1998)によると、ウチダザリガニは日し当地にウチダザリガニの侵入以後、水生植物が減

常的に共食いを行っている、または脱皮した皮を捕少し在来生態系への影響が懸念されている。

食していると推測されている。本研究においてもウ

そこで本研究では炭素・窒素安定同位体比分析法

チダザリガニの被捕食者と推定される生物が確認を用いてウチダザリガニの食性を推定し、ウチダザ

できなかったことから、同様であった可能性が高い

リガニの摂食による在来生態系への影響を明らかと考えられる。北側地点のウチダザリガニ亜成体はにする。

ミズムシ科(13C:-25.8‰、δ15N:9.4‰)やユスリカ科

２．材料と方法(13C:-32.6‰、δ15N:11.0‰)を捕食していたと考えら

春採湖は釧路市街地(北緯 42'58'，東経 144'24.5‘)

れる。
南側地点のウチダザリガニの多くは、小型個体とに位置している。流入河川はなく、春採川から海に繋がる汽水湖である。1980 年代にマツモ同じようなδ13C とδ15N を示していた。南側地点の(Ceratophyllum demersum)が繁茂していた(神田

ウチダザリガニはコツブムシ科やヨコエビ亜目

ら,2005)北側地点、2016 年現在でマツモが繁茂して(13C:-28.5‰、δ15N:11.5‰)を捕食していたと考えらいる南側地点対象とした。水生生物の捕獲調査はれる。

2016 年 6 月（春季）と 10 月（秋季）に行い、ウチ

3.2.秋季調査
北側地点ではウチダザリガニ成体を 5 匹採取し、ダザリガニ、魚類、底生無脊椎動物、デトリタス、水生植物を対象とした。また、ウチダザリガニの頭δ13C とδ15N はδ13C:-27.2±0.7‰、δ15N:13.5±

胸甲長 30mm 以下の個体を亜成体とした。デトリタ

0.5‰であった。南側地点ではウチダザリガニ成体をスは採水を行った後、Whatman 社の GF/F にて濾過

7 匹採取し、δ13C とδ15N はδ13C:-26.9±1.2‰、δし採取した。試料は凍結乾燥、脱脂、酸性化処理の15後、粉砕し炭素・窒素の安定同位体比(δ C、δ N)

し、δ13C:-28.5±2.2‰、δ15N:13.1±0.4‰であった。

を測定した。

秋期調査におけるウチダザリガニのδ13C とδ15N は３．結果と考察北側地点と同様にマツモの値(δ13C:-25.0‰、δ

3.1. 春季調査

1513

N:13.6±0.4‰でウチダザリガニ亜成体は 7 匹採取

15

N:4.0‰)から大きく離れていたため、6 月と同様に北側地点ではウチダザリガニ成体を 23 匹採取し、マツモを栄養源としていなかったと考えられる。ウδ13C とδ15N はδ13C:-25.2±1.0‰、δ15N:22.3±

チダザリガニは北側、南側地点共にコツブムシ科の0.9‰で、ウチダザリガニ亜成体は 5 匹採取し、δ値(δ13C:-27.8‰、δ15N:11.0‰)やヨコエビ亜目の値

C:-29.4±1.1‰、δ15N:14.5±0.6‰であった。南側(13C:-28.5‰、δ15N:11.5‰)の値に近いことから、こ地点のウチダザリガニ成体は 15 匹採取し、δ C とれらを捕食していると考えられ、小型個体はさらに

δ N はδ C:-25.8±1.3‰、δ N:15.9±3.0‰で、ウユスリカ科(13C:-38.0‰、δ15N:11.6‰)を捕食していチダザリガニ亜成体は 12 匹採取し、δ13C:-27.2±

たと考えられる。

13

13

15

13

15

0.5‰、δ N:13.0±0.4‰であった。
15

93

2B23

千苅貯水池における内部振動が取水域に及ぼす影響＊常村将太（奈良教育大・院），藤井智康（奈良教育大・教育），
藤原建紀（京都大・名誉教授），中山恵介（神戸大），清水武俊，中島祐輔，
大藪智久，伊藤博之（神戸市水道局）（図 2）．この貧酸素水塊が躍層付近の内部振動に

１．はじめに成層が発達した水域では，風の吹送や取水などがよって上下に約 1～2 m 程度変動している．そのた原因となって，躍層が大きく上下に動く内部振動がめ，水深約 4～17 m（標高約 158～171 m）より取発生する．この内部振動により，躍層より下層の貧水している千苅貯水池では，マンガンや栄養塩を

酸素水や，貧酸素化に伴う栄養塩を多く含んだ底層多く含んだ貧酸素水を取水し，水道原水に大きく

水が上層へ湧昇，上水の取水深や原水水質に大きな影響を及ぼすと考えられる．
貯水池内は流入水により夏季に成層が発達して影響を及ぼすと考えられる．
本研究では，千苅貯水池での水温連続観測を実施いる．また貯水池内は数日間降雨のない場合 2016

し，また，神戸市水道局が水質管理として実施して

年 7 月の観測から取水塔前と合流地点では日周期いる連続観測データの解析から，貯水池における内に近い長周期の振動が発生していた（図 3）．合流部振動特性及びその影響を明らかにすることを目的

地点の底層では取水塔前と約半日の位相のずれをとする．

確認した．このことから日周期をもった振動は貯水池全体に伝播しており，貯水池内の郡界

２．調査方法（St.10）付近で発生した底層の貧酸素水塊が内部2-1振動によって上流部まで這い上がっていると推察

取水塔前（St.1）における連続観測図 1 に示す St.1（取水塔前）において，水温連続される．

観測を実施している．水温計は，計 6 箇所（設置標
高 158.876，161.351，163.826，166.300，168.775，
171.250 m）に設置され，5 分間隔で測定されてい
る．
2-2

合流地点（St.19）における連続観測図 1 に示す St.19（合図2流地点）において，
Onset 社製メモリー水温

縦断観測結果(DO) (2016 年 7 月 14 日)(a)

計 H20-001（測定精度：±0.2℃）を用いて水温連続観測を実施した．湖
底から表層まで計 5 箇所
（水深 0.5 m，底上 0.2，
1，2，3 m）に設置し，(b)

10 分間隔で連続観測を行った．
図 1 連続観測地点

３．結果と考察

図 3 水温変動（2016 年 7 月 14 日～21 日）

水深約 8 m（標高約 167 m）付近に躍層が形(a)St.1 の水温，(b)St.19 の水温成され，それ以深で貧酸素水塊となっている

94

Determination of Dissolved Thiols in Lake Biwa Water and Extracted

2B24

Fulvic Acid by HPLC-Fluorescence Detection with SPE*Md. Rasheduzzaman (Univ. of Shiga Prefecture), Mai Kawaguchi (Univ. of Shiga
Prefecture), Masahiro Maruo (Univ. of Shiga Prefecture)acid solution was used as a mobile phase instead of 1% TFA

1. Introduction
Dissolved thiols ( -SH functional group compounds),
includingcysteineandglutathione,areimportantfor Onyx Monolithic 100 x 4.6 mm C18 column in HPLC
analysis. Cysteine (Cys), Glutathione (GSH), N-acetyl-l-

antioxidant and metal buffering agents that have potential

Cysteine (NAC) and Mercaptoacetic acid (MAc) standard

capacity to modulate the bioavailability and biogeochemistry

solutions were measured to compare with the samples. A 10

of many chalcophilic elements (e.g., Cu, Zn and Hg) inmin period was allowed for reduction after which 4 ml ofaquatic environment. Many plants, algae and fungi are able toborate buffer (0.1 M) containing 2.0 mM EDTA (pH 9.5), 800

synthesize sulfhydryl containing peptides to detoxify theseμl of SBD-F solution (1.0 mg/4 ml) and 400 μl of NaOH (1metals and regulate intracellular metal concentration. TheM) were added. The reaction was allowed to proceed at 60 °C

heterogeneous mixtures of multi-functional groups in aquaticfor 60 min and then stopped by adding 2 ml of MSA (1 M).

fulvic acid make it difficult to analyze for metal mobility and

The 10 ml samples and standards were passed through Waters

speciation. An effective and reliable high-performance liquid

Oasis HLB (30 mg) light cartridges at less than 2 ml/min andchromatography (HPLC) - fluorescence with solid phase

eluted with 1 L of methanol into 2 ml amber vials (Swarr et.

extraction (SPE) method has been developed to determineal., 2016). Methanol eluent was evaporated from the vials by

dissolved thiols in Lake Biwa water (LBW) and extracted

passing of nitrogen gas before derivatized thiols were

Lake Biwa fulvic acids (LBFA) at 0 m &10 m deep layer.

dissolved in 1 ml of 15 mM MSA for HPLC-Fluorescence

2. Materials and Methods

analysis.

Water sample was obtained in the T1 station (35 22.0′ N, 3. Results and Discussion°

The standard solution peaks were measured from μM
concentration
to nM by this method and broad GSH peak was
Water was filtered through Acropak-100 filters (0.2 m,polyethersulfone) fitted out with air tied spigot spout fit 5/8-in. detected at various pre-concentrated derivatized LBFA thanthe other standard solution peaks. A significant small peak
I.D tubing of Nalgene bottles to other Nalgene bottles that had(Cys) and dominant peak (GSH) were obtained in both 0 m
been previously acid cleaned and rinsed with Milli-Q waterand 10 m LBFA among the studied four standard solution(MQW). Samples were kept at low temperature (<4 °C). The peaks; though GSH was more dominant peak in 10 m LBFA.
pH was adjusted to 2.0 by adding conc. HCl; and 27 L of 0 m Some other broad peaks were observed in LBFA; because ofand 25 L of 10 m deep water were passed through DAX-8 the presence and activity of heterogeneous functional groups,
resin. Aquatic humic substances were eluted from the resin which were not identified. The peaks of dissolved thiols inusing 0.1 M NaOH and passed through the small DAX-8 resin LBW were entirely different than LBFA thiols. The variability
column after adjusted the pH 2.0 and fulvic acid was of peaks were not found in LBW but some small peaks wererevealed the Cys in 0 m, 2.5 m, 5 m, 10 m and 15 m water
converted to hydrogen form by passing through H+ typedepth. The oxic condition of sampling area, plankton
cation exchanger; 0.1 M NaOH was used to adjust desiredcommunity composition or the photo-reactivity of these twopH-5.0 for cation exchanger. Powdered fulvic acid obtained compounds may reflect the differences of Cys to GSH ratiosfrom freeze drying diluted in 30 ml MQW and kept in in Lake Biwa aquatic environment.
refrigerator at ice condition before further analysis.
A slightly modified method (Tang et al., 2000) was used to References
derivatize of the sample and standard solutions. TCEP was Swarr GJ et al. (2016) Deep Sea Res. I 116, 77-87.
Tang D et al. (2000) Anal. Chim. Acta 408, 299-307.
used of every 10 ml sample to convert the oxidized forms to
136 06.0′ E) of Lake Biwa for analysis of dissolved thiols.
°

the reduced thiols at room temperature and 8% phosphoric

95

2B25

熱分解 GC/MS を用いる琵琶湖北湖底質中
化学成分の動態解析*村山耀平（京工繊大院工芸），初 雪 （京工繊大院工芸） 布施泰朗（京工繊大環境セ），岡本高広（琵琶湖環研），早川和秀（琵琶湖環研）柄谷 肇（京工繊大分子化学系），山田 悦（京工繊大環境セ）
国 立 環 境 研 究 所 提 供 の 湖 底 質 標 準 試 料 (NIES

1. はじめに

No.31 霞ヶ浦)と比較して相対評価した。

琵琶湖北湖では、1985 年以降難分解性有機物の増加が確認されており、生態系への影響が懸念されて3. 結果と考察いる。また、近年では温暖化等の影響により成層期

2016 年 5 月に採取した底質コアを用いて行ったシの長期化も確認されており、深水層における溶存酸

ミュレーション実験の直上水中溶存有機炭素量

素量（DO）の低下と湖底環境への影響が懸念され(DOC) 結果を Fig. 1 に示す。DOC は実験開始から 56ている。湖底の低酸素化が及ぼす影響についての報

日目まではほぼ一定で推移したが、63 日目には約 4.0

告は、リンやマンガンなどの無機成分の動態につい

mgC/L 前後まで大きく増加を示した。その後 DOC はては多くあるが、有機成分の動態への影響に関する減少し、実験日数 120 日目では 2.1 mgC/L となった。
5

DOC (mgC/L)

報告は少ない。そこで本研究では、底質乾燥試料を前処理なく用いる熱分解 GC/MS 測定を行うことにより底質中有機成分の動態について解析し、低酸素

432

環境が湖底及び底質に及ぼす影響について検討した。

1

2. 材料と方法

0

底質試料は 2015 年 5 月 8 月 10 月及び 2016 年

0

20

40

60

80

100

120

経過日数（日）の 2 月 5 月 8 月 10 月、そして 2017 年 2 月に滋賀

Fig. 1 湖底環境シミュレーションにおける直上水中
DOC の変化2016 年 5 月採取底質コア (DOC)
実験日数: ●30 日 ▲63 日 ■120 日

県の環境基準点である琵琶湖北湖今津沖中央(St.
17B, 水深約 90m)で不攪乱採泥器及び自作の不泥捕集システムを用いて堆積層別に採取した。2015

シミュレーション実験で得られたコアを用いた熱分

年 5 月 10 月及び 2016 年 5 月試料を湖底環境シミ

解 GC/MS 測 定 の 結 果 で 脂 質 起 源 成 分 で あ るュレーション実験(2015 年: 120 日間, 2016 年: 30

Alkenes の堆積層深度、経過日数及び熱分解生成物

日間, 60 日間, 120 日間)に用いた。シミュレーショ

量を Fig. 2 に示す。63 日目の Layer 3 で 最大値をン実験では、pH、水温、溶存酸素量(2015 年: 0, 2.6,

示した。また、その他の起源の熱分解物でも同様の

10 mg/L、2016 年: 0 mg/L)を一定に制御し、直上水挙動であり、直上水化学成分と底質中不溶性有機物

は St.17B 85m 濾過水と交換して行った。底質コアの化学的な変化が連動していた。

は採泥直後とシミュレーション実験後の試料をDepth (M)

Depth( cm )堆積層別(Layer 1: 0-1 cm, Layer 2: 1-2 cm, Layer 3:
2-4 cm, Layer 4: 4-10 cm, Layer 5: 10-20 cm)に分離
し、それぞれの底質試料及び間隙水中の化学成分を分析(TOC 分析、蛍光 X 線分析、Py-GC/MS 分

0
1
2
3
4
5
6
7

PeakC

2.8
2.6
2.4
2.2
2.1
1.9
1.7
1.6
1.4
1.2
1.0

析、3 次元蛍光分光光度法)し、シミュレーション

0day
0.0 0.5 1.0 1.530days
2.0 2.5 3.0 3.5 63days
4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 120days
8.0

実験前後で比較解析した。Py-GC/MS 分析についFig. 2 湖底環境シミュレーションで得られた底質試料の熱分解生成物生成量（Alkenes)ては、底質乾燥試料を前処理なしで測定を行い、

96

2B26

多環芳香族炭化水素など化学指標を用いた
琵琶湖北湖における粒子状物質の動態解析*初 雪 （京工繊大院工芸），村山耀平（京工繊大院工芸）布施泰朗（京工繊大環境セ），早川和秀（琵琶湖環研）
柄谷 肇（京工繊大分子化学系），山田

１．はじめに悦（京工繊大環境セ）

析装置により金属元素などの分析を行った。乾燥試

1985 年以降、琵琶湖北湖において微生物に分解さ料から PAHs をジクロロメタンで溶媒抽出後、窒素れにくい難分解性の溶存有機物質(DOM)が増加し気流下で濃縮し、蛍光検出-HPLC により濃度を測定ている。琵琶湖と同じく難分解性 DOM の増加現象した。炭素数別 AH の相対値は 20 mg の底質乾燥試が発生している霞ヶ浦では、底泥からの DOM の溶料を前処理することなく熱分解ガスクロマトグラ

出が難分解性有機物の主な起源の１つと報告されフィー質量分析計を用い、熱分解炉の温度を 300℃ている。琵琶湖の湖底に蓄積する底泥中の有機物は、に設定して熱脱着する成分を解析した。

主に河川から流入した土壌起源の物質と湖内で生３．結果と考察

産されたプランクトンや水草などの分解物を起源

2017 年 2 月に 17B、E1、E2 及び E3 で堆積層別にとしているが、他に大気から沈着を起源とする有機採取した底質中で 3 種の PAHs 中最も高濃度で検出物も一部存在している。底質に負荷される有機物のされた B[b]F の濃度分布を Fig. 2 に示す。E2 地点で動態を解析する手がかりとなる琵琶湖内の有機物

0の物質循環を知るうえで重要である。大気から負荷された多環芳香族炭化水素など不溶性の有機物は、琵琶湖の表面、河川、及び沿岸帯など集水域から負

90

5

80
70

10

60
50
(ng/g)

荷されると推測され、湖内に粒子状有機物質として
15
17B
Fig. 2

分散及び沈降後、湖底に堆積し、湖内へ負荷される有機物の動態を供給源別に解析できるのではないかと考えた。本研究では、底質に供給され堆積する

最も低い値となり、17B 地点の底層（第 4 層、第 5粒子状物質を調査するため化学指標を用いた動態層）で高濃度となった。また、2016 年 7 月採取試料

解析法を検討した。

でも E2 地点で低濃度（46.0 ng/g）となっており、良２．材料と方法

い一致を示した。E2 地点では、土壌性の元素である

底質試料のサンプリング地点を Fig. 1 に示す。

Mg, K の蛍光 X 線強度が 17B 地点の約 1.34 倍と豊2016 年 7 月は St. 17B（琵琶湖北湖今津沖中央、水富に含まれており、河川による流入土砂の影響を受

深 89 m）、 E1、E2、E3 及び E4 の 5 地点で不攪乱

けていると推測された。

採泥器と自作の浮泥捕集システムを用いて底質試

底質試料の表層（第 1 層 0-1 cm）に含有する炭素料を堆積層別（第 1 層 0-1 cm, 第 2 層 1-2 cm, 第 3

数 C17～35 までの AH の存在割合について検討した。

層 2-4 cm, 第 4 層 4-10 cm, 第 5 層 10-20 cm）に採取

2016 年 7 月に採取した E2 及び E3 試料では、炭素した。2017 年 2 月に E4 地点

数が少ない AH（C17~24）が高い割合で存在してい以外の 4 地点で底質試料を採た。17B 地点においては、第 3 層目で最大となり第取した。比較試料として長浜

5 層で大きく減少するなどの変化が存在していた。

港付近で水草と姉川下流域で比較試料として用いた長浜港で採取した水草と姉河川浮泥を採取して用いた。

川下流域で採取した河川浮泥試料では、C25～31 ま

得られた試料は、遠心分離にでの炭素数奇数個の AH が卓越し、河川浮泥ではより間隙水と分離し、底質試

C29、C31 の割合が突出して高かった。比較試料と料は乾燥して粉末試料とした。波長分散型蛍光 X 線分

E2
E3
E1
4 地点における B[b]F の濃度分布（2017 年 2 月）

各地点底質試料と比べた結果、E2 及び E3 試料は、Fig. 1 試料採取地点

河川からの影響が大きいと推測された。

97

2B27

Unknown protists with high grazing characterize themicrobial eukaryotic community in Lake Biwa
*Indranil Mukherjee (Kyoto Univ.), Yoshikuni Hodoki (Kyoto Univ.)
Yusuke Okazaki (Kyoto Univ.), Shin-ichi Nakano (Kyoto Univ.)

1. Introduction

showed high contribution in every season.

Protists being the most abundant eukaryotes play an

CARD-FISH also showed the dominance ofimportant role in matter cycling in the aquatic

cryptophytes in the epilimnion and surprisingly the

ecosystems. Studies mainly from the marine

dominance of kinetoplastids in the hypolimnion,

ecosystems have unraveled unexpectedly highwhich were not detected in the diversity analysis.

diversity of these microorganisms. However, studies

Phylogenetic analysis of the several dominant OTUs

are less conducted from the freshwater lakes,

showed low similarity with the known sequences in

especially the deep lakes, where the deep-water

the public database. Moreover, the grazing experimentcommunities are nearly unknown. Moreover, theshowed high grazing in both the epilimnion (up to 4.1

seasonal community dynamics and the importance of× 105 bacteria ml−1 day−1) and hypolimnion (up to 1.5

individual groups are also not understood. Therefore,
to understand the diversity, seasonal dynamics andgrazing of protists in a deep lake, we collected verticalsamples for a period of one year from the largest
freshwater lake in Japan, Lake Biwa.

× 105 bacteria ml−1 day−1) during the summer
stratification.
4. Discussion

The diversity of microbial eukaryotes from theepilimnion and hypolimnion was analyzed by 18S
amplicon sequencing using universal primers. The

This is the first study to understand the diversity,
seasonal dynamics and grazing from both theepilimnion and hypolimnion of a deep freshwater lake.
High diversity of protists in the hypolimnion with the
majority of OTUs having distant relationship withknown sequences and dominance by kinetoplastids

abundance of individual group of protists wasenumerated by catalyzed reporter
deposition-fluorescence in situ hybridization(undetected in sequencing) shows the importance of
unknown protists in the deep waters. Moreover,abundance of unclassified sequences in both the(CARD-FISH) using group-specific probes. The
grazing rate and bacterial consumption was analyzed
by experiments using fluorescently labeled bacteria(FLB).
Both the epilimnion and hypolimnion showed highdiversity, where the diversity in the hypolimnion
samples was relatively higher. Cryptophyta andDinophyta were the most diverse groups in theepilimnion and hypolimnion and low similarity of theseveral dominant OTUs with the known sequences in
the public database show less knowledge about the
freshwater protists as a whole. Disagreement among
the sequencing and CARD-FISH data by showing
high abundance of less represented members in boththe epilimnion and hypolimnion indicates theincompetence of universal primers to detect some
important phylogenetically diverse groups. Higheplimnion and hypolimnion, respectively. Interestingly,
a substantial part of the diversity belonged to theunclassified sequences in both the epilimnion andgrazing during the summer stratification also indicatesthe active role of these unknown groups in controllingthe bacterial abundance. Therefore, this study shows

hypolimnion during the summer stratification. The
CARD-FISH data did not agree completely with thesequencing data, where less represented groups in thediversity analysis like pedinellids and cercozoans

the importance of seasonal sampling to understand theecology of protists and highlights the role of lessunderstood players of matter cycling in a deep
freshwater lake.

2. Materials and Methods

3. Results

98

2B29

MODELLING RIPARIAN VEGETATION DISPOSITION CONJOINING
HYDROMORPHOLOGICAL AND ECOLOGICAL PROCESSES:A CASE STUDY AT A PLAGUED SITE
* Bhagya Nallaperuma s16de059@mail.saitama-u.ac.jp(Department of Environmental Science and Technology, Saitama University, Saitama, Japan),

Takashi Asaeda (Department of Environmental Science and Technology, Saitama University, Saitama, Japan),
Lekkala Vamsi Krishna (Department of Environmental Science and Technology, Saitama University, Saitama, Japan)
1. Introduction

3. Results

Typically, the Japanese rivers are uniquely

As per to the field measurements, thecharacterized on account of their short lengths
and steep gradients owing to the narrow andmaximum tree age (R. pseudoacacia) was
reported 24 years along the transect at a

mountainous topography. Thus, these river

higher elevation (4.02 m) of the river bank. The

systems are deemed highly unstable due toagefrequent hydrological and geomorphologicalmorphology measurements through allometricdisturbances in varying magnitudes. By reasonof, the apparent complexity of the riparian zone
has also become inflated. Correspondingly, therelationships for each species exhibited positive
correlation with the elevation of its sampling
point. The simulation resulted in fairanalysis of riparian vegetation under suchagreement for the observed age value maxima

disturbances is of paramount importance inboth the spheres of science and management.

and corresponding tree densities for eachspecies pertaining to each sampling point,

In this study attempt, it wished to address thisthough in some instances the simulation

mattercontradicts the presence/ absence of treemodelling

ripariantree

make-upintegrating hydromorphological and ecologicalprocesses through a numerical approach.

valuemaximaderived

from

tree

species in subject mesh.
4. Discussion

The subject site was an island-type sedimentbar in tandem with a river bank of one side in
the middle section of the Ara river, around 50
km north of Tokyo, Japan. Field sampling wasdone in June, 2017 for sediment particle size,
presence of tree species with tree density and

Simulation of disturbances-induced riparianvegetation dynamics in Japanese river systems
is an arduous task as those are being highly
unstable systems compared to continental river
systems that are being extensively subjected tovegetation dynamic studies. Notwithstanding
that, this model simulation has fairly

their morphological parameters (DBH) in
10*10 m meshes along a transect across the bar
and the bank for 13 sampling points. Referringto the field data, historical aerial photographs
were studied with corresponding flood data inreproduced the spatial disposition of age value
maxima and its densities for subject tree
species, more often than not the simulation
overestimated the horizontal tree distribution
over the area. At the same time, the maximum

visual interpretation of vegetation dynamics.
In the modelling process, Dynamic Riparian
Vegetation Model (DRIPVEM) was employedgiving hydrological, morphological (DEM) andsediment characteristics inputs for 26 years
from 1988 to 2014.

age found was being 24 years; the simulation of
riparian vegetation succession-retrogression
insists
abstractionofmorehydrogeomorphological disturbances of the realsystem. To be specific, influential factors oferosional and/ or depositional sediment
dynamics, shear stress exerted by flood, depth

2. Materials and Methods99

to ground water have to be taken into accountsuccession-retrogression cycles.

improving the modelling studies for this caliberof riparian systems with evanescent vegetation

100

  
  
3 日目（2017 年 9 月 30 日）  101

奥能登丘陵･宝達丘陵･両白山地の東西渓流群の水質分布

3A01
１．

○海老瀬 潜一(元･摂南大･理工)，川村 裕紀(キョーワ(株))，永淵 修(前･滋賀県大･環境)

はじめに

本州の形状が東西から南北方向に屈曲する軸に近く，日本海に突出した能登半島から内陸部白山(標高2702m)にかけて南北に連なる脊梁山地の，奥能登丘
陵･宝達丘陵･両白山地の東西両渓流群で，水質分布を調査した。これら丘陵･山地西側は日本海に面し，
中国大陸にも近く，酸性物質負荷の渓流水質影響が推測される。能登半島は先端で北東から南西方向に傾き，567m の高洲山が最高峰で，400m 級の奥能登丘陵が西海岸寄りに位置する。半島基部は北端で556m の石動山から南端で 637m の最高峰宝達山まで500m 前後の宝達丘陵が北北東から南南西寄りに伸びる。両者とも東西両側に渓流群が多数存在する。
両白山地は石川･富山両県境に位置し，1600~1800mの高山群で構成される。渓流水質を同一水文条件下の 2 日間調査で水質方位分布特性を明らかにした。

図-２ 宝達丘陵
表－１ 奥能登･宝達･両白山系の渓流水質方位分布

図-１奥能登丘陵
２．調査方法と結果
能登半島(図－1)基部南端から先端部北端まで西３．まとめ

側渓流群を 2016 年 11 月 22 日に，東側渓流群を北端

内陸部の両白山地は能登半島とは異なり，火山成

から南端まで翌 23 日に調査した。両白山地は東側渓因である。本州中央部の日本海突出部から内陸部に流群を南端から反時計回りに 2014 年 7 月 22 日に，かけて南北に伸びる山稜分水嶺の東西両渓流群では，西側渓流群は南端から時計回りに翌 23 日に調査し西側の海塩影響が明らかなほか，SO42-濃度が半島中た。能登半島の先行晴天日数は 2 日半，両白山地で央部邑知潟平野の東側のみで少し高い傾向を除くと，のそれは 2 日半であった。調査結果を奥能登丘陵と酸性物質負荷の渓流水質への影響が認められた。

宝達丘陵に分け，両白山地とともに表－１に示す。

永淵･海老瀬(2016)高山大気環境と渓流水質,技報堂

102

3A02

阿蘇火山の火口湖「湯だまり」の水同位体組成*大沢信二（京都大・理・地球熱学研究施設），齋藤武士（信州大・理）,
網田和宏（秋田大・理工・理工学研究センター）

１．はじめに料（表１）について，水の水素・酸素の同位体比（δD

阿蘇火山の中岳第一火口に形成される火口湖「湯と δ18O）の測定を行った．測定はニュージーランド

だまり」は，火山活動の静穏期に出現し（例えば，

地質核科学研究所ラフター安定同位体分析室の質

須藤ほか，1984），湖水の表面流出は存在せず，酸量分析計 Geo 20-20 model を用い，δD と δ18O につい性が極めて強く，塩化物イオン（Cl-）やマグネシウてそれぞれ金属亜鉛を用いた還元法，二酸化炭素平

ムイオン（Mg2+）などの多量の溶存成分を含む．こ

衡法により行った．測定精度は δD，δ18O のそれぞの様な水質は，湖水が塩化水素（HCl）や二酸化硫れについて±1‰，±0.1‰である．

黄（SO2）を含む湖底に噴出する火山ガス（その存

湖水の同位体組成の成り立ちを考える際の重要在は湖水が干上がったときに目視できる．
）の影響な計算に，湖水から蒸発する水蒸気の同位体組成を受けていることを示している．

（δE）の見積りがある．湯だまりの場合は水温が極

湯だまりは火口内の地形が急峻で（火口の縁からめて高く湖面上の大気相対湿度は小さいと考えら湖面まで 100m ほどの落差がある．），しかも火口内れるので，大気中の水蒸気の同位体組成を必要としは火口壁にある高温噴気孔から噴出する火山ガスない方法（Ohba et al., 2000）によって δE を算出した．

に曝されているために，湖畔へのアプローチは困難であり，湯だまりの陸水学的研究，特に物質科学的

３．結果

側面の研究は遅れていた．しかし，荷造り用ロープ

得られた同位体組成データをδダイヤグラム（δDvs. δ18O）上にプロットしたものを図１に示す．

と耐酸性の手作り採水容器を使った簡易な方法によって湖水試料を比較的容易に採取することができることが示されると（大沢ほか，2003）堰を切ったように研究が行われた（例えば，恩田ほか，2003；
齋藤ほか，2008；Terada et al., 2008；Miyabuchi andTerada, 2009；Ohsawa et al., 2010）．
本研究では，これまでの採水作業で採取された湖
水試料の水の同位体データ（δD と δ18O）を入手し，その解析等通して湯だまりの水同位体組成の成り立ちを考察したので報告する．
表１

同位体測定に用いた湯だまり試料

図１

湯だまり試料の同位体組成

湖水の水同位体組成（δD vs. δ18O）は，降水起源の流入水をベースに，火山性水蒸気の付加，湖水の蒸発，湖水と岩石の同位体交換（強酸性湖水による岩石変質）によって決まり，それらの効果の表れ方（寄与の程度）は変動していることが判った．また，湖に占める火山性水蒸気（VG）と天水の割合も変化
２．研究方法するが，VG の割合は「思いのほか大きい」という

大沢ほか（2003）の方法によって採取した湖水試

齊藤ほか（2008）の結論を支持する結果も得られた．

103

3A03

南極湖沼の水温変動と循環*工藤 栄（極地研究所）

１．はじめに

ランクトンに乏しいけれど、湖底には水棲コケ類・極地にある季節的結氷期間の長い淡水湖沼の水

藻類・バクテリアなどの混合群集が生育し、数 m に

温変動と循環様式は、夏季の短期間、湖氷が融解消達する堆積物を構築している。湖底から 1m ほどの失する際に氷点以上となり、その際に湖水循環が生

高さに立ち上がる「コケボウズ」構造のほか、カー

じる、いわゆる「Cold monomictic（寒冷一循環）」

ペット状の蘚類群集、十数㎝の突起を作る微生物集をとるのが典型であると Hutchinson 氏の大著、合体がマット状の湖底堆積物上に発達している湖

Treatise on limnology 以来、説明されてきた。確かに沼の一つである。

淡水の温度―密度関係などの物理特性や湖氷で覆３．結果

われることによる風によるかく乱の有無を考える

無氷期間（夏季）は全層で水温がほぼ一致してと、完全結氷期間中には湖水温度は最大密度を示す

いた。これは無氷期間は全層混合期であることを示

水温以上にはならず、鉛直循環は氷の融解消失のタす。秋季には（3 月）水温が時間変動しながら低下

イミングまで生じえないように思える。

し、結氷水温付近になったのち、時間変動が小さく

我々は日本南極地域観測隊において、南極の沿岸なり、逆成層化が生じた。水温時間変動の消失は湖

露岩域生態系観測の長期モニタリング観測項目と氷が湖面を覆ったことで、大気と湖水の熱交換に変して、湖沼環境の連続観測に取り組み、昭和基地近化が生じたことを示唆する。極夜期を経て水温は逆

傍の大陸露岩に点在する複数の湖沼での係留式自清掃状態を保ちながら徐々に低下していた。

記記録計（データロガー）での観測結果を公開して春季、水中透過日射が増大し、湖水が暖められ始いる。本発表では当エリアに多数点在する淡水の閉めた。鉛直混合は湖氷消失が生じる 2 カ月以上前（10

塞山上湖のひとつ、長池での観測データを利用し、月）に開始し、水深 2~10m まで水温が一致しながら主として水温変動と湖水の鉛直循環に関する説明

徐々に温められていいた。水温は湖氷の下で 10℃以を試みるものである。

上に達した。夏季（1 月）10℃以上であった水深 2２．材料と方法から 10m の湖水温は、突如 5℃程度に急低下した。

2010 年から現在までの間に宗谷海岸の中央部に

これは湖氷が消失し、湖水から大気への熱の放出たある長池湖心部（水深 10m）に係留設置した水温計ためと思われる。

（NWT、日油技研）、クロロフィル濁度計

４．考察（ACLW-CMP、JEF アレック）、水中光量子計

南極湖沼での長期モニタリング観測結果、およ（ALW-CMP、JFE アレック）、水位計（U-20、Hobo)

び湖沼群のある露岩の気象自動観測結果をあわせ、

で、10 分から 1 時間間隔でインターバル観測したデ「寒冷一循環」とされる極地湖沼での湖水鉛直循環ータを利用した。係留系は結氷期間中に最上部のフの実態を紹介し説明を試みるものである。湖氷を透ロートが湖氷に接して凍結しないよう、あらかじめ過する日射エネルギーによる湖氷融解前の循環開

水面から約 2m 下方に位置するように設置時に調整

始、10℃に達する湖水温上昇は、湖内の生物活動にした。

強く作用する環境に思える。

長池は宗谷海岸の中央、スカルブスネスという地
名の露岩域のほぼ中央に位置し、1 年のうちおよそ10 カ月ほど全面結氷し、夏季 1 月～2 月に湖氷が消失する淡水湖沼である。明瞭な流入出河川はなく、集水域からの季節的融雪水で涵養される典型的な南極の貧栄養湖である。湖水中には栄養塩・植物プ

104

3A04

浅層地下水地域における地下水位変動と自然電位分布の関係

１．はじめに*田中

宏尚（秋田大学，国際）網田和宏（秋田大学，理工）

3．結果および考察

自然電位法（SP 法）は，地下における水の流動に観測により得られた自然電位分布の一例（2015 年

対して感度のあることが広く知られている物理探

10 月，2016 年 9 月，2017 年 6 月）を図に示した．

査法である．そのため，近年では地熱地帯や火山地

横軸に測線の東端（扇頂部側）を起点とした場合の域で，熱水対流系の性状を把握することなどを目的

測線距離（m）を，縦軸には測定された自然電位（mV）とした観測が多く行われている（Nishi and Ishid-を示した．ここで電位の値は測線距離 1,420ｍ付近

o ,2012）．

の地点を基準点とした場合の相対電位差の値で表

しかし，自然電位分布が観測された地域において，してある．また，3 本のグラフの内，2015 年 10 月

実際に地下水に関わるデータの観測も行い，両者のに得られた結果は，2,700ｍ以降のデータの欠損が見

比較・検討を行う，といった試みはこれまでほとん

られるが，これは観測中に急な降雨が発生したこと

ど行われてこなかった．そこで本研究では，同地域により観測を中止したためである．

内で自然電位と地下水位の観測を行うことが可能

図より 3 回の観測で得られた電位分布は，測線距な地域として，秋田県仙北郡の六郷扇状地を研究対

離 0ｍから 1,400m までの区間とそれ以降の区間とで象地域に設定した．そして，地下水位が異なる時期

は様相が異なっていることが分かる．1,400m までのに自然電位測定を実施し，それぞれに観測された結区間については，いずれの電位分布においても，水果を比較することで地下水位の変動が地表で観測

平距離 100ｍあたり 3ｍＶ程度の電位上昇傾向が認される自然電位分布にどの程度の影響を与えるもめられた．一方，1,400m 以降の電位分布の傾向は 3のであるのか，という点を明らかにすることを研究

回の観測結果でそれぞれ異なっていた．
2015 年 10 月は，1,400m 以降の区間において電位の目的とした．

上昇が見られ，測線距離 2,700ｍ地点において+50mVの電位が示された．2016 年 9 月については，ほぼ一2．研究手法秋田県六郷扇状地は，東西 4km，南北 5km，東（扇定の傾きで電位が上昇しつづけ最終的に基準点に頂部）から西（扇端部）に向けて裾野を広げるよう

対して+40mV の電位が示された．2017 年 6 月はな形状を有する扇状地である．自然電位の測定は，+10mV 前後の値しか示さず，電位の上昇傾向がほとこの扇状地のほぼ中心域で，扇の要から外周部に向んど見られないという結果となり，2016 年 9 月の結けて直線状に伸びる幹線道路沿いにて行った．測定

果については両者の間を取る様な電位上昇が見ら

間隔はおよそ 100ｍとしたが，電極を設置することれた．
本講演では，水位観測の結果と自然電位分布とのが難しい場所については数ｍ～10ｍ程度，測点を前比較を行い，両者に見られる関係について議論する．

後にずらすことで対応した．
一方，地下水位の測定は六郷扇状地内の各所に設置された観測井の中から，自然電位の測線とほぼ並行な関係が保たれる様な井戸 6 ヶ所を選び，それぞれに水位測定用のデータロガーを設置した．水位データの取得間隔は当初は 1 時間毎に設定したが，2017 年 6 月 28 日以降は 3 時間毎に設定を変更し，観測を行った．
自然電位観測は，2015 年 10 月 20 日より開始し，同一測線上における自然電位の繰り返し観測を現在までに 11 回行っている．

図：自然電位観測の結果

105

3A05
Web 公開不希望

今半世紀における陸水流入による陸水生態系変遷の研究特色と課題

3A06

坂本

１．はじめに充（名古屋大学・滋賀県立大学）

荷削減による西欧の湖沼富栄養化管理に貢献した。

湖沼生態系は、湖沼とその系外との間の水、物質、

わが国では、Vollenweider が P 負荷モデルに用いエネルギー動態により生態系が大きく制御されてた 湖 沼 の 沈 降量 の 測 定 情報 が 欠 け る こと か ら 、いる。しかし、集水域の人間活動と気候変動によSakamoto（1966,1973）による日本湖沼の TN,TP 濃

りこの動態は変化し、湖沼生態系は大きな影響を受度と植物プランクトン量関係と、深層酸素不足度けてきた。特に 1960 年代に始まる富栄養化進行を（Yoshimura 1938）の観測値を用いて TN,TP と湖沼

皮切に、人間活動に原因する変化は、1970 年以後の水質環境の量的検討を行い、利水障害をもたらしの湖沼酸性化（米国と欧州）、1980 年以後の窒過剰た水質の経験値を参考値に用いて、湖沼の N,P に係流入へと続き、2000 年以後の地球温暖進行による湖る環境基準値を立ち上げ、その基準値の達成を目指

沼生態系の変化に至っている。本報告では、富栄養した流出負荷規制と河川、湖沼水質管理により、多化の研究を出発点に、演者が、それぞれの時点で進くの湖沼の富栄養化管理に成功しきた。

めた研究を通じ、我が国の陸水生態系研究の問題点

3．近年の湖沼生態系の変化を論じ、今後の課題を示したい。
2.

他方、1970 年以後進んだ工場地帯から放出される

N,P の流入付加による湖沼富栄養化

酸性物質供給に原因する酸性化は、日本の湖沼では、演者が湖沼富栄養化の研究を始めた動機は、湖沼栄集水域酸緩衝能が高いため、顕著な変化がみられな

養塩レベルの増加要因として宝月ら(1952）が示しかったが、過剰な窒素流入による湖水の窒素富化がた河川水出入に伴う栄養塩蓄積の可能性の検討で進みつつあると判断される。しかし、その量的評価あった。しかし、残念ながら、研究を始めた当時は、知見は限られている。

湖沼の栄養元素動態の研究報告は非常に少なく、西そこで環境省公共用水域の水質モニタリング結条(1954)の日本湖沼の一次生産と新生沈降物堆積

果を用い、最近 10 年の日本湖沼の表層水の TN,TP速度の研究、吉村の調査報告など、限られた情報し濃度の年間平均値の変動を検討し、変化要因の検討

かなかった。そこで近隣湖沼の調査と並行して、西を試みた。諏訪湖や琵琶湖では、リン流入負荷削減条（1956)の報告値を用いて,湖内 TP 量に及ぼす植による TP 減少が認められる。浅い湖沼は N:P 比が物プランクトンの生産と沈降分解、湖水交換の影響

20:1～10:1 の範囲で、植物プランクトン増殖に好適を数値モデルで検討し、栄養塩蓄積における湖水交な環境にある。深い湖沼では、TN 量が多く TN:TP 比換の役割を示すとともに、採取資料の分析により、は高く、窒素負荷の影響が予測される。深湖の窒素

日本湖沼の植物プランクトン量（Ch 量）、一次生産の過半は、硝酸イオンであり、湖底泥を酸化的条件

量と TN,TP 濃度の関係を明らかにした（Sakamoto,に保ち、底泥からのリンの溶出に制限的に働いてい1959,1966）。

ると判断される。生物生産力の高い浅い湖沼では、

Vollenweider(1969,1976)は、この Sakamoto（1966）

底泥が暖まり易く、還元的状件が発達しやすいので、の報告知見を用いて、スイスの複数湖沼における河湖底堆積物の P 溶出が大きく、微生物学的脱窒によ

川水の湖内流入による水と TP の湖内負荷、湖内のる窒素損失も大きいので、窒素過剰負荷の影響は小TP 濃度、TP 沈降量の関係の量的検討に基づいて、

さいと判断される。底泥生態系における N,P 環境の湖沼 P 負荷モデルを立ち上げ、河川水流入に伴う変化には、底生動物も大きな関与を示すが，その変富栄養化に係る限界 TP 負荷量を示した。この TP化を底泥系の代謝活動変化と関連させた研究は少負荷モデルは、国際的に広く受け入れられ、P 流負ない。今後の重要研究課題である。

107

Gyre Regeneration in Lake Biwa

3A07

following Typhoon 18 in 2013
Guillaume AUGER (IBM),John C. WELLS* (Ritsumeikan Univ)

1. Introduction

the northern part of the lake. This is formed by

The largest gyre in Lake Biwa, known as the “First

separation and rollup of a boundary layer on the south

Gyre”, is a basin-scale cyclonic current system that isside of the Ado River Delta, following relaxation of thecreated in the surface layer in the North Basin of the lake

typhoon-generated upwelling that was identified in theduring the stratified period. Several studies highlight thesimulation, and confirmed in MODIS sea surface

correlation between the biology of the lake and the first

temperature distributions. We have checked the presence

gyre. For instance, Ishikawa et al. (2002) observed aof a first mode internal Kelvin wave by performing an

patch of high concentration of microcystis at the centre

Empiricalof the expected location of the first gyre.

temperature distribution at 20 meters depth, e.g. within

Despite its importance, the energetics of the first gyreremain unclear.

Orthogonal

Functionsanalysisonthethe thermocline, then computing the rotary spectrum of

In particular, in Lake Biwa, thethe 2D vector whose components are the first two

hypothesis that a typhoon can generate a gyre has notprincipal components. The counter-clockwise part of the

been investigated. The present work has employed arotary spectrum confirms the presence of 48 hour

three-dimensional numerical simulation of the response

oscillations, with a peak at 5.8 10-6 Hz. Moreover, weof the lake to a typhoon. We chose to simulate thealso note a peak at around 2.4 10-5 Hz, corresponding to

response of the lake to the typhoon Manyi, September

a period of 12 hours, in the clockwise component. The

16th 2013, because the weather was clear enough to

12 hours internal wave has been observed in previous

recover satellite image of the lake surface after thestudies of Lake Biwa and has been identified as an

typhoon for qualitative check of the simulation.

internal Poincare waves (Saggio and Imberger 1998).

2. Materials and Methods

4. Discussion

Lake Biwa’s bathymetry, associated with the strong

South of the western delta, we showed the periodic

stratification, precludes the use of a sigma-leveloccurrence of substantial positive vorticity at thenumerical

threeboundary that appear to be linked to the gyre-like

dimensional z-level ocean model SUNTANS (Fringer et

structure in the centre of the lake. This positive vorticity

al. 2006) that solves the Navier-Stokes equations, using

event is related to the propagation of the internal Kelvinthewave first mode.

model.

approximation

Therefore,ofwehydrostatic

use

the

pressure.

Our

unstructured grid resolves the lake with a horizontal

Our results provide a new hypothesis for why the

resolution of about 180 meters, while a non-uniform

energy of Lake Biwa’s first gyre is maximum during

vertical resolution that concentrates grid points in the

September and October each year. Our results also

epilimnion. The water column is better resolved close tosuggest a possible transfer of energy from the internal

the surface with Δz = 0.3 meters, and increases towave field toward the first gyre due to boundary effects.

approximately 2 meters at the deepest parts of the lake.
3. Results
A couple of days after the typhoon, an elliptical patch of
positive, i.e. cyclonic, vorticity is predicted to form in

108

3A08

鳥取県東郷池の成層構造*大久保 賢治（岡山大・環），齋藤

１．はじめに光代（岡山大・環）から海水逆流量も夏に多いと考えられる。しかし、鳥取県中部東郷池は浅津ほか温泉群泉源として、
地下 50 ｍ以上の深度から取水されている。取水はその時間値または日平均値を与えることは難しい
ので、連続値として考えることにした。

されなかった温泉水の一部には浅層地下水が混入

QG/QR=0.10～0.08；QS/QR=0～0.02 で約 35 日後のして 25℃前後まで降温し、湖底に湧出していると考

定温層濃度は、それぞれ 0.01～3.01 PSU の範囲までえられる。

希釈されることがわかった。

1998 年 7 月観測で湖底には厚さ 0.7ｍの定温層が存在した。観測開始直後、別の調査で池奥の水深 3m

３．結果以上の地点の底層に 27‰の海水が流入していたが、東郷池水質資料 2)から池口・池奥 2 地点での水温・海水常駐性はなく、何らかの機構により塩分は排除

塩分浮力フラックス BT および BS を計算した（図-2）。

されると考えられるが河川水レベルまで低下する

上段 BS：池口±10-4 m2s-3；池奥±10-5～10-6m2s-3

ことはないようである。この成層に関して特徴的な

下段 BT：池口・池奥とも±10-6 m2s-3

ことは、１℃前後の水温差で半月以上持続している

池口での塩分浮力フラックスは海水の侵入にことである（図-1）。

水平フラックス（10-2･10･10-3：1％･9.8･0.1 cm/s）

塩分については、海水レベルの 1/15～1/30 に低下

池口での塩分浮力フラックスは淡水の湧出に伴うすることから河川水と水質・流出経路の異なる湧水

鉛直フラックス（10-3･10･10-4：1‰･9.8･0.1 mm/s）が存在することは状況から明らかであるが、各流入で説明される。

成分の流量比を考慮して実測範囲に一致するかを
検討する。

４．考察
池口で塩水侵入が発生すると時間をおいて池奥
BS が増加、湖底直上の塩分濃度が増大し湧水の塩分相当濃度を大きく上回ると池奥の Bs が誘起されることがわかる。これは浸入した海水が時間をかけて希釈され最終的に排除される機構を示している。

図-1

1998 年 7 月の湖心の水温記録

２．資料とモデル
温泉関係資料 1)、水質資料 2)と潮汐・気象資料 3)を用いて水塩分収支解析を行った。河川・温泉水による湖面上昇はそれぞれ 51 mm/d および 0.34 mm/dといわれているが、湧水面積が湖面積の 1/3 と仮定すれば、温泉湧出高は 1 mm/d 程度である。前者の河川流量を QR、後者は周辺山塊から数 mm/d の地下水に希釈されて増量した湧水量 QG を考える。

図-2

東郷池：塩分・水温浮力束（2014-2016）

一方、日本海から橋津川を通して侵入する塩水量
QS は潮汐に呼応して間欠流入すると考えられるが、

1) 瀬野ら：陸水学雑誌（1968）；2) 鳥取県栽培漁業セ

境港の潮位記録によれば夏は潮位が平均的に高く、

ンター：東郷池水質観測システム（2014-16）；4)気象庁：

水質資料でも夏に池奥の塩分が高い日が多いこと

各種データ・資料（2014-16）

109

3A09

岡山県鹿久居島の海底湧水について*大久保 賢治（岡山大・環），齋藤

光代（岡山大・環），

土居 鯨太（岡山大・環），川下勝也（岡山大・環）１．はじめにし、海水を連行して潮汐の影響を受けながら水平に

島嶼部周辺部に繁茂していたアマモ場の復元が流出する。この流出層が厚ければ、中層塩分が低下

重点的課題になっている。衰退期には一年生が多くして湾内のΔS は正値（安定塩分成層）を示す。逆を占め回復見通しは不透明であったが、過去 10 年に流出層が薄ければ中層塩分は海水範囲にあり、遅で栄養株が増加、越冬率が漸増してきた。仮根しかれて低塩分の湧水が持続するので、ΔS は負値（塩分もたないガラモと異なり、アマモは主に根から栄養逆転成層）を維持する。7 月 12 日以降には断続的なを吸収するため、藻場と浅い地下水との関係を検討

中小降雨により ΔS の符号が頻繁に切換っている。

する。対象とした備前市日生諸島の鹿久居島は面積降雨から一定時間経過後には、熱塩二重拡散対流10.17 km , 周囲長 28 km, 最大標高 245 m, 基岩はのフィンガー領域（αΔT<βΔS < 0）が出現する。

流紋岩で亀裂が多い。

ここに、α、βは熱膨張係数と塩分収縮係数である。

2

湧水調査はラドンをトレーサーに用いた観測も典型的な例は７月４日付近にみられ、こうした領域

行っているが、越冬しない原因が一部夏の高水温とでは塩分・水温による二種の浮力フラックス比から関係すること、基岩の亀裂から漏出する損失が無視

湧水量が検討できる。これに隣接するダイレクト・

できないこと、連続無人観測が可能な点を重視してモードの不安定領域（βΔS <αΔT< 0）においては、

水温・塩分を追跡した。

実測で得た水温・塩分の浮力フラックスと各密度差から計算し、原理的には、平均鉛直輸送速度として２．モデルと検証方法

評価することができよう。

島全体は 20 以上の小流域に分割できるが、安定
な 2 本の河道が北西部米子湾および南部の千軒湾に４．考察注いでいる。2015 年 9 月、千軒湾奥泊に注ぐ小河川

基岩・流路の有無によっても異なるが対象とした下流部に水位計・電導度計を設置して降雨に対する

1 km2 程度以下の小流域からは、その数％にあたる

流量・濃度応答を調べた。ここで 4 段タンクモデル

数 ha の浅海底に湧水が生じ、これは夏場に繁茂するを用いた。上 2 段の流出は最終的に河川を経由して藻場面積とよく対応する。

流出するが、3 段目の流出は一部亀裂を漏出・蒸発、

湾内の成層・湧水状況は降雨強度並びに最大降水

4 段目は全て浅海底に流出するものとした。

からの経過時間に変化するが、熱塩二重拡散対流のこの流出モデルを奥泊流域（0.99 km ）に適用し
2

フィンガー領域と隣接する不安定領域、夏は表層流

2015 年秋の水位測定値と比較しパラメータセットが形成されている場合の過安定領域が現れる。

を最適化した。降雨・蒸発値は共通で流出・浸透の各層における水温・塩分の局所時間変化は湧水にパラメータを変更すれば、水の浦流域（0.14 km ）伴う鉛直輸送過程を前提とするが、潮汐や河川流出の流出解析が可能になる。水の浦における結果はの水平輸送過程を考慮する必要がある。

2

2016 年夏・冬の水温・塩分観測値と比較・検討した。
３．結果

水の浦浅海底で潮汐下、中下層の水温・塩分勾配
を小型 CTD で連続測定した。変量の下向き増加を正として、水温・塩分勾配を図－１に示す。河道がない水の浦においても、まとまった降雨直後には、小規模流路が形成され、湾内表層に直接雨水が流出

図-1 水の浦中下層のΔT とΔS（2016）

110

3A10

十和田湖の流入河川が湖水の水質に与える影響について＊

網田和宏（秋田大・理工），鷹巣真（秋田大・国際），
田中 輝（青森県，三沢市）

採水調査は 2014 年より開始し，現在までに 12 回

１．はじめに十和田湖は，青森県と秋田県の県境に位置する二の調査を実施している．現地では水温，pH，電気伝重陥没式カルデラ湖である．水域面積 60km ，平均導率（EC）および酸化還元電位（ORP）の測定を行

水深 70m（最大水深 327m），貯水量 4.19km である

ったほか流量測定も実施した．また，採水試料は実

この湖は，1971 年には湖沼の環境基準として最も厳験室に持ち帰ったのち BOD および主要化学組成のしい AA 類型（COD：1mg/L 以下)に指定された．し

測定を行った．

2

3

かし，1986 年度以降の COD（全層平均の 75%値）
は 1.1～2.0mg/L の範囲で推移しており，環境基準が３．結果および考察

達成されない状態が続いている．また，透明度に関調査結果の一例として，2014 年 11 月に得られたしても，従来は 15m～20m が保たれていたが，1980

採水試料によるヘキサダイアグラムの分布を図に

年台後半からは 12m を下回るようになっている．

示した．図より，十和田湖の流入河川の水質は，東この様な事態に対し青森県および秋田県では，十部と西部ではその様相が大きく異なっていること

和田湖水質・生態系改善行動指針（2001 年）を策定が分かる．湖の東側に位置する流入河川は，全般的するなどして，湖水の水質改善のための取り組みをに溶存成分量に乏しく，水質タイプがいずれの河川

積極的に行ってきた．また，湖水や流入河川を対象

も Na・Ca－HCO3 型水質を示しているのに対し，西とした水質調査も数多く行われてきた（例えば，米側に位置する流入河川の水質は相対的に溶存成分

谷・花石，2013）．しかし，それらの調査の多くは量が高めで，また水質のタイプも河川ごとに様々で

COD や全窒素など，水質汚濁に関連する指標を取りあった．これに対して，湖水の水質は，流入河川の扱ったものであり，湖水および流入河川の主要化学

水質と比較してほとんどの成分において高い濃度

組成の関係性に着目した研究については十分に行が示されており，水質タイプも含め河川とは異なるわれているとは言い難い．そこで本研究では主に十水質を有していることが明らかとなった．

和田湖の流入河川の水質に着目し，これらが湖水に講演では，流量観測の結果も用いながら，流入河与える影響について調査を行うことにした．

川が湖水の水質に与える影響について考察する．

２．研究手法十和田湖の流入河川は大小を合わせると 20 以上あるとされているが，それらの中から比較的流域規模の大きな 8 つの河川を対象とし，採水調査を実施した．調査地点の選定に当たっては，湖に対して地点の分布が極端に偏らないことも考慮したが，湖の北岸沿いの一帯については舗装された道路が無い
ことに加え，湖岸に沿って設置されている自然遊歩
道の整備状況が不十分であったこともあり，調査地点を設定することができなかった（右図を参照）．
また，流入河川の水質と比較するための参照試料として十和田湖の湖水（2 地点，いずれも湖岸より採水）および雨水（1 地点）の採取も行った．

図：湖水および河川水のヘキサダイアグラム分布

111

亜寒帯域における深湖の熱環境と永年不凍化へのシナリオ

3A11* 知北和久（北大・理），大八木英夫（日大・文理），相山忠雄（福田水文セ），板谷利久（シン技術コンサル），岡田操（水工リサーチ），坂元秀行（ヒグマ博物館）

１．はじめにケッペンの気候区分では，亜寒帯はほぼ北極圏(66°33′）以南のDグループに属し，その範囲はア
ラスカ，シベリア～北海道，本州北部の山岳部である。本研究対象の北海道の湖沼はDfbグループに属
し，Kim et al. (2010)による衛星画像解析では，温暖化によって，青森県の湖沼（Dfaグループ）と共に冬季の結氷期間が短縮傾向にある。本報告では，北海道・倶多楽湖を例として，全層水温の長期観測からその熱環境変動をさぐり，将来の永年不凍図1.倶多楽湖と登別熱水域，および観測点の位置.

化へのシナリオについて議論する。なお，2015年冬は暖冬により倶多楽湖は全面結氷しなかった。
２．観測方法倶多楽湖における水温の全層観測は，最深点MD地点に計33台の温度ロガー(TidbiT, TidbiT v2, U22)を係留し，2012年9月から現在まで継続中である（図1）。なお，温度ロガーの検定はTCTDプロファ
イラーによる同時観測から実施した。同時に，湖畔のM地点で各気象要素を観測し，その沖合のL地点で

図2. 倶多楽湖における積算貯熱量変化の比較.

湖水位を観測した。また，山麓のB地点からは，同湖の結氷状態を毎日観測し，湖の熱収支に係わる係数を決定した。ここでは，湖の熱収支と水温の直接測定から計算される湖の貯熱量変化を比較する。
３．湖の熱収支
倶多楽湖は流出河川のない閉塞湖なので，その貯熱量変化(ΔG/Δt)は以下の熱収支式で表される：

図3. 計算貯熱量変化に対する気候因子による感度解析.(a)気温，(b)降水量，(c)全天日射量，(d)風速(ΔG/Δt)は，右辺の水温観測から得られる観測値zeroとした積算変化を示す。これから両者の相関値，さらに右辺の湖面熱収支Rn～QP，流入河川によは高く(決定係数R2=0.903)，湖の熱収支計算が妥当

る熱流束HRin，地下水による正味の熱流束HG，湖底であることがわかる。この結果を基に，各気候因子

における熱流束Hsから得られる計算値の2つの方法に対する計算貯熱量変化の感度解析を実施した（図で求められる。

3）。結果として，気温と雨量の変化が貯熱量変化

４．結果と討論に大きく寄与し，湖周辺の38年間気象データに見ら

図2に，上式から求められた(ΔG/Δt)の比較をれた気温の上昇トレンドと風速の減少トレンドか示す。この計算では，基本的に水温・水位・気象ら，倶多楽湖は今後20年以内に永年不凍湖になるこ

要素の日平均値を用い，図は2012年9月2日を初期とが推測される。

112

3B01

北日本における止水性ヒメシロカゲロウ属（カゲロウ目：ヒメシロカゲロウ科）の遺伝的多様性*林

１．はじめに宏至朗，兼子伸吾，塘

忠顕（福島大・理工）ぞれ分布した。最も広く分布した既知種の種内系統解析

ヒメシロカゲロウ属はおよそ 160 種が知られており， では，17 のハプロタイプが検出され，東北と北海道北部
日本からは，ビワコヒメシロカゲロウ Caenis nishinoae， の個体群からなる系統と北部を除く北海道の個体群か
ヒメシロカゲロウ C. horaria，Caenis. sp. CA，Caenis sp.CB

らなる系統が確認された。東北・北海道北部系統からはの 4 種が記録されている（御勢，1958；石綿，2001；

少数のハプロタイプしか確認されなかったものの，北海Malzacher, 1996）。これらの種は，いずれの種も河川など

道系統からは多数のハプロタイプが検出された。

の流水環境に生息するものの，近年，止水環境のみに生息すると考えられるヒメシロカゲロウ属の一種 Caenis.

４．考察

sp が福島県の池沼から記録された（増渕・塘，2013；2014）。

北日本において，止水性ヒメシロカゲロウ属は広く

止水性ヒメシロカゲロウ属は，福島県のほか，北海道

分布し，少なくとも 3 種が分布することが明らかになっと青森県からも採集されており，北海道から福島県までた。流水性ヒメシロカゲロウ属 Caenis sp については全国分布を持つと考えられる。そこで，本研究では，北日本

から記録があり，やはり多くの未記載種を含むと考えらにおける止水性ヒメシロカゲロウ属の分布を把握するれる。止水性種についても，福島県以南に未確認の生息とともに遺伝構造の解明を目的に分布調査と DNA 解析

地や種が分布しているかもしれない。

を行った。

種内系統解析によって明らかになった東北・北海道北部系統は，ハプロタイプ数が少なく，個体群の密度も低２．材料と方法

いことから，縮小傾向にある系統の可能性がある。対照

分布調査は福島県を除く北海道，東北地方の 169 地点

的に，最も派生的である北海道系統はハプロタイプ数がで，ヒメシロカゲロウ属の幼虫を対象にサンプリングを多く，個体群密度も高いため近年拡大している系統の可行った。

能性がある。また，天塩では両系統が検出され，二次的DNA 解析は，一連の調査で採集された標本を使用し， な接触が生じているかもしれない。
mtDNA の COI 領域を対象とした。得られた塩基配列に基づき，個体群間の系統関係や空間的な遺伝構造について解析を行った。
３．結果
岩手県を除く 1 道 5 県の 19 地点で新たに生息を確認した。生息地の標高はおよそ 4～800m であり，北日本の低地から山地にかけて，特に北海道内では広く分布した。
系統解析(518bp)では，福島県で発見された既知種は北海道，青森県，山形県に分布した。既知種のほかに 2 種の不明種が含まれ，これらの種は秋田県と宮城県にそれ

図 1，止水性ヒメシロカゲロウ属のハプロタイプネット
ワーク図（mtDNA，COI 領域 518bp）。

113

3B02

ため池のユスリカ多様性 4 類型の指標としての理解*高村健二(国立環境研), 上野隆平(国立環境研),今藤夏子(国立環境研), 大林夏湖(東大・総合文化)

た上で、Mr.Bayes 等のソフトウェアを用いて分子系

１．はじめに
ユスリカ科昆虫は湖沼・河川の底質・水中植生上

統樹を作成し、進化的種区分法を適用した。この手で優占し、種多様性にも富む。種による環境への特法は主に 2 つある。対象の系統樹において、根から異性が高く、指標生物として優れている。種同定は全ての枝先までが等長（ultrametric）であることを求

主にオス成虫の形態的特徴に依拠するが、成虫の出める GMYC (General Mixed Yule Coalescence: Pons et

現は季節的・時間的に限られるため、そのような制

al. 2006)と必ずしも等長を求めない PTP (Poisson

約の緩い幼虫を種同定できれば多様性研究が飛躍

Tree Process: Zhang et al. 2013)である。この研究では的に進むはずである。そこで、本研究では、DNA バ

両手法を採用し、両方の結果を比較した上で、種区ーコーディングを適用して、ユリスカ多様性と環境分を統一した。

条件との関係を調査した。

進化的種区分にもとづいて得られた池毎の種別個体数から Non-metric Multidimentional Scaling(NMDS)にて群集を類型化し指標種を検出した(R２．材料と方法
調査は兵庫県南西部の加古川市・ 播磨町・小野パッケージ vegan, labdsv)。各池の水質・生物相・周市・加東市・加西市にわたる播州平野に数多くある

辺土地利用等の 30 項目の環境条件は PCA によってため池で行った。市街地・農地・林地のいずれかに縮約した上で、NMDS 空間に投影し、次元と関連す立地する池を 20 面選び、底質と水草からユスリカ

る環境条件を探索した。

個体を採集した。本報告では、初夏に底質から採集されたユスリカ幼虫について解析を行った。なお、

３．結果

20 面のうち採集数 1 個体のみの 2 面は解析から除い

ため池 18 面から 50 種のユスリカが区分され、そた。底質からユスリカを肉眼及び実体顕微鏡にて拾の群集組成は二次元上の 4 類型にまとめられた。次い出した。全部で 437 個体の幼虫が拾い出された。

元 1・次元 2 上でそれぞれ 2 類型ずつにほぼ区分さそれらの幼虫標本は 1 個体ずつ 1.5 ml チューブ内れた。環境傾度の主成分をこの二次元上に投影するで冷凍保存し、その後、タンパク分解酵素によると、次元 2 は光合成色素濃度・全リン濃度・透明度

DNA 抽出を施した。 抽出 DNA から DNA シークエ

といった一般的な富栄養化指標と対応した。しかしンサーによりミトコンドリア DNA CO1 領域の塩基次元 1 には強く相関する環境傾度を見つけ出すこと

配列を決定した。決定された塩基配列はハプロタイ

ができなかった。

プに集約した。
これらのハプロタイプを種に区分するには、配列４．考察の相同性から分類学群を区分する手法ではなく、分

この研究では周辺の景観が主に市街地・農耕地・子系統樹上で進化過程を考慮して種を区分する手森林のいずれかである池を調査したが、土地利用だ

法（進化的種区分法）を採用した。同種・近縁種標けでなく、水中の栄養塩濃度も異なる。例えば、TP本を十分に含んだ分子系統樹では枝末端に近づく

は 0.01〜0.36 ppm、TN は 0.22〜10.07 ppm の範囲に

ほど枝が短く密になる傾向が認められる。この分枝及ぶ。これらの条件は貧栄養から過栄養の範囲に相パターンの疎密を目安に統計学的に種を区分する

当する。ユスリカ群集の 4 類型は富栄養化と対応すことができる。

るものの、2 類型が富栄養段階に該当するため、富ユスリカ標本のハプロタイプ塩基配列を整列し栄養化に対する挙動は多面的であると考えられる。

114

3B03

止水棲昆虫類におけるファインスケールでの移動分散について冨田 和宏（信州大学大学院・理工学系研究科），*東城 幸治（信州大学 学術研究院 理学系）

１．はじめに

関係性評価を含めた止水棲昆虫類の群集構造、種レ

河川の氾濫原やワンド・タマリ、そして湖池沼とベルでの集団構造や、遺伝構造の究明を目指した。

いった環境は、止水棲昆虫類の重要なハビタットで絶滅危惧種でありながらも長野県内では比較的多ある。近代においては、人工的に構築された水田や産傾向にあるコオイムシ Appasus japonicus に着目

灌漑用のため池が、氾濫原などの代替ハビタットとし、その集団構造と遺伝構造の解析から、「ソースして機能してきた。しかし近年では、河川改修や圃(source: 供給地)－シンク (sink: 一時的利用地)」 の場整備によるハビタットの変化や、外来生物種群の関係性について究明することを目的とした。

侵入・定着により、止水環境ハビタットが劇的に悪化している。このような背景から、現在ではゲンゴ

２．結果および考察

ロウ類など多くの止水棲昆虫類が環境省のレッド

止水棲昆虫類の群集構造および種レベルでの集

リストに登載されている。長野県内においても、止団構造と環境要因との関係性評価では、群集構造や水棲昆虫の代表種であるタガメ Kirkaldyia deyrolli

種内集団構造に影響する環境要因として、岸際環境が野生絶滅したとされており、その他の止水棲昆虫が極めて重要であることが示唆された。コオイムシ類に関しても近年著しく減少していると予想されの遺伝構造の類似性から、松本盆地の集団はそれぞるが、詳細な生息実態は明らかにされていない。止れ 4 つのクラスターに位置づけられ、クラスター間

水棲昆虫類と環境要因との関係性について詳細ににおける移動分散の方向性・強度からソース－シン

追究した研究はわずかながら存在するものの、依然クの関係性を推定した。さらに、コオイムシの越冬として少なく、さらなる知見の蓄積が必要である。

率や遺伝的多様性、止水棲昆虫類の種多様性、ハビ

また、隣接する水田と溜め池における止水棲昆虫類

タット健全性を総合的に評価し、松本盆地におけるの季節的消長を詳細に調査した研究から、多くの止コオイムシのソース集団とシンク集団を推定した。

水棲昆虫類が水田と溜め池のSt.33

両方を往来しながら生活していることが示唆されており、

St.32

St.30

ハビタットとなる複数の水域

St.31の連結性が重要であると考え

St.1

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St.3

St.29

St.5

St.28

られる。

St.8

このような背景下、本研究

St.26

St.4

St.27

では、長野県に位置する松本
盆地内の限定的な地理的スケールにおいて、環境要因との

St.10

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5km

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St.20

酸性河川渋黒川において優占する捕食者レゼイナガレトビケラ

3B04と被食者ユビオナシカワゲラ属の増減関係の季節的変化(予報)青谷晃吉（大仙市教育委員会・教育指導課）

１．はじめに我が国の酸性河川においては、単位面積当たりの底生動物の出現種数が少なく、酸性に対して耐性の強い特定種が高密度に生息していることが戦前より報告されている。東北地方における特定種の代表的なものとして、レゼイナガレトビケラ
Rhyacophila lezeyi Navas （以下「レゼイ」）､ユビオ
ナ シカワゲ ラ属 Pro ton emura spp. （以下 「ユビ属」）が知られている。演者は 1980 年、当時勤務していた中学校の生徒と共に渋黒川で調査した際、少ない出現種の中でこの二者の現存量が異常に大きいことを目撃している。そして、2017 年 5 月の調査で、この川の動物相は当時と大きな変化がな
いことを確認した。今回、この特異な群集構造が経年的に維持されてきた要因の一つに単純な食物網が存在することがあるという仮説を設定し、その検証を目的に両者の生活史を中心とした調査を始めた。これまでの調査結果について報告する。
カワゲラ目成虫を同定していただいた淡水ベントス研究所の清水高男氏、トビケラ目の知見をいただいた神奈川県の野崎隆夫博士に謝意を表する。

分は秋に羽化できるまでに成熟できず、幼虫のまま越冬し、翌春に蛹化・羽化すると推察される。
したがって、一部は年 2 世代となるが、多くは年 1世代になると考えられる。
一方、ユビ属は 6 月上旬コウノオナシカワゲラ
Protonemura kohnoae Shimizu（以下「コウノ」）が水面から羽化する様子が観察され、多数の成虫を採集したことから、この時期に見られる大型幼虫はコウノであると推察される。これが羽化・産卵し、孵化したと考えられる若齢幼虫が 7 月中旬から 8 月中旬にかけ多数出現しており、このコホートが翌春に羽化すると考えられる。しかし、８月中旬になっても頭幅が 1 ㎜前後の幼虫が出現していることから、別のコホートの存在が示唆された。6
月下旬に調査地点の右岸でコウノとは別種のトワ
ダオナシカワゲラ Protonemura towadensis Kawai（以下「トワダ」）を採集したほか、過去に調査地周辺で 7 月から 10 月にかけてのトワダの採集記録があることから、同じ川の同じ場所にコウノとト
ワダの 2 種が混棲する可能性も否定できない。ユビ属の生活史に関してはまだまだ不明な点が多い。

２．材料と方法
秋田焼山の西斜面を流れる渋黒川は全長約 7.2 ㎞
で源流部は中性であるが途中、酸性の叫沢や pH1.05の強酸性水が湧出する玉川温泉の水が流入し、酸性となり、五十曲地点で玉川本流と合流している。
調査地点は玉川温泉水の流入地点より約 2.5 ㎞下流の渋黒橋付近（pH2.83 ～ 3.76）である。調査は 2017
年 5 月から 15 ～ 22 日毎に行った。底生動物は 1000
㎠ コー ドラ ート 付き のサー バーネッ ト（ 0.25 ㎜
目）を用いて平瀬と早瀬で各１回採集し、その場でバットにあけ、肉眼的に発見されるすべての個体を拾い、80 ％エタノールで固定した。また、比較対象地点として、すぐ西側の石黒沢（pH6.52 ～6.80）においても同日平瀬で１回採集した。さらに、すくい網法によって川岸で成虫を採集した。持ち帰った底生動物を同定し、レゼイとユビ属の幼虫については頭幅を測定したほか、レゼイとユビ属、その他の底生動物に分け、湿重量を測定した。

４．考察
渋黒川におけるレゼイ及びユビ属の二者を合わせた湿重量は常に群集全体の 90 ％以上を占め、6月下旬には 99 ％にも達する。両者の湿重量を比較すると 5 月中旬にはユビ属がレゼイの 3 倍になっているがその後コウノの羽化が盛んになると逆にレゼイがユビ属の 2 ～ 8 倍にもなる。また、6 月に採集されたレゼイ 5 齢幼虫の消化管内容物を調べたところ、ユビ属幼虫の外骨格が充満していることが分かった。この期のユビ属幼虫はレゼイにとって急速成長するための重要な餌資源になっていると考えられる。晩春から初秋にかけ捕食者のレゼイが、晩秋から初春にかけ被食者のユビ属が増加するという両者の現存量の相対的な変化はあた
かもロトカ・ボルティラ捕食モデルのようである。

３．結果
レゼイは頭幅分布から 5 齢期であることが明らかになった。6 月上旬から蛹化が始まり、同月下旬にピークとなる。羽化・産卵後に孵化したと考えられる若齢幼虫が同時期に出現し始め、その割合が増加していく。早期に孵化した幼虫は急速に発育し、一部は 8 月上旬に蛹化しており、これらは秋に羽化する可能性がある。しかし、8 月中旬になっても若齢幼虫が多いことから、コホートの大部

116Life history diagram of Rhyacophila lezeyi

%

pupae
prepupae

♂

♀

♂ ♀

The relative proportionof 7 immature stages

larvae
35 /㎡

85 /㎡

280 /㎡

2017

130 /㎡

315 /㎡

125/㎡

Frequency distribution of head width ofProtonemura spp. nymphs

Number of nymphs
475/㎡

265/㎡

200/㎡

1085/㎡

750/㎡

1645/㎡

Numerals below rectangles show the density of individuals per 1 ㎡ of R.lezeyi. Nymphs of P.spp.

3B05

地理的単為生殖昆虫オオシロカゲロウの両性生殖系統と単為生殖系統の流程分布*関根一希 （立正大・地球），東城幸治（信州大・理）

１．はじめに
オオシロカゲロウは河川中・下流域に棲息する水３．結果

生昆虫であり, 地域によってオスとメスが認められ

福島県・阿武隈川におけるオオシロカゲロウの性る両性個体群とメスしか認められない雌性個体群

比は, 最上流側の中島村においては, 2009-2017 年のが認められる地理的単為生殖種である (Watanabe

いずれにおいてもオスが認められ, メスへの偏りはand Ishiwata, 1997)。雌性個体群のメス個体は二倍体認められなかった。しかし, 下流へ向かうほどメスの雌性産生単為生殖を行ない (Sekine et al., 2010),が多くなっていき, 最下流部の福島市においては,

西日本に分布する両性個体群に起源する単系統群

ほとんどオスが認められなかった。

である (Sekine et al., 2015)。

メス個体を対象とした遺伝子解析の結果におい福島県の阿武隈川 (福島市) においては, 1990 年ては, 中島村ではほとんどが東日本系統の両性生殖

代はじめまで両性個体群であったが (渡辺ら, 1998),

系統が認められ, 下流へ向かうほど単為生殖系統の2009 年の性比調査では, メスばかりであり, ほぼオ

割合が高くなった。

スが認められない状態となっていた。本研究では,

埼玉県・荒川における調査では, 最上流部の寄居同一河川に両性生殖系統と単為生殖系統の両タイ

町の鉢形と赤浜ではほとんどオスが認められず, 下

プが認められる福島県・阿武隈川および埼玉県・荒流へ向かうほどオスが多く認められるようになっ川流程内において, 両タイプの分布の違いを明らかた。メス個体を対象とした遺伝子解析の結果においにすることを目的とし, 調査を行なった。

ては, 上流側ではほとんど単為生殖系統であり, 下流側へ向かうほど, 両性生殖系統の割合が高くなった。

２．材料と方法
福島県・阿武隈川の中島村, 郡山市, 本宮市および福島市の 4 地点において, 2009 年, 2010 年, 2012 年,

４．考察

2017 年の 8 月に目合 1 ㎜ の手網を用いて約 100 個

阿武隈川と荒川のオオシロカゲロウにおいて, 流体の幼生を採集し, 95%エタノールで固定した。実体程に沿った性比の偏りが認められた。メスへの偏り

顕微鏡下において, 幼生の生殖器原基を観察し, 雌が大きい地点ほど, 単為生殖系統が多く認められて雄を判別した。

おり, 単為生殖系統と両性生殖系統との割合が, 性

埼玉県・荒川については, 2016 年 8 月に寄居町鉢比に反映されているものと考えられる。

形, 寄居町赤浜, 熊谷市, 鴻巣市, 北本市の 5 地点に1990 年代はじめまで福島市では, オスが認められおいて, 2017 年には寄居町鉢形, 寄居町赤浜, 熊谷

る両性個体群であることが確認されていることか市, 鴻巣市, 北本市, 桶川市の 6 地点において同様

ら (渡辺ら, 1998), 阿武隈川では下流側から単為生の調査を実施した。

殖系統のメス個体が侵入し, 分布を拡大させてきた性比の判別後の試料については, 遺伝子解析 (ミと考えられる。一方で, 荒川流程における性比の偏トコンドリア DNA COI 領域) を行ない, 両性生殖系

りは, 阿武隈川と逆のパターンであった。したがっ統か単為生殖系統かを判別した。

て, 荒川では上流側から単為生殖系統のメス個体が侵入し, 分布を拡大させてきたのかもしれない。

117

3B06

環境 DNA による河川・湿地での希少種の探索：
ハコネサンショウウオとヒメタイコウチを例に*片野泉（奈女大・院），原田憲，酒多勇輔（兵県大・環境人間），相馬理央（兵県大・院・環境人間），土居秀幸（兵県大・院・シミュレーション）

1. はじめに各サイズ画分での有機物・無機物量の測定，環境

環境 DNA（eDNA）技術は，水中に浮遊する DNA

DNA の抽出，環境要因についての統計解析を行った。

から，対象生物の在/不在や生物量の推定を行う新ヒメタイコウチを対象とする調査は，2014 年 8 月

たな生物分布調査手法として，従来の網や罠を用から 10 月，2016 年の 10 月に兵庫県と愛知県の合計いた調査手法の時間的・人的コストや，調査によ

14 湿地において行った。①目視による分布調査としる生息環境の攪乱を削減できる新たな手法としてて，湿地の泥内に生息するヒメタイコウチの個体数

近年急速に開発が進んでいる。しかし，これまで密度を測定した。②環境 DNA 量調査として，湿地の環境 DNA 技術の適用は海洋や湖など，清冽なの表面水をできるだけ泥を含まないよう努力して採止水域におけるものがほとんどである。例えば，集し，実験室にて環境 DNA を抽出し，環境 DNA 量

常に一方向への急な流れが続き，水の交換が激しいと実際の生息密度との比較を行った。

源流域や，絶滅危惧種も多く保全が急務とされるエコトーン・湿地は，調査の時間的・人的コストや，3. 結果と考察調査による生息環境の攪乱がもたらす悪影響も大ハコネサンショウウオを対象とする調査では，目視

きいことから，環境 DNA 技術の適用が期待されによる生息密度と環境 DNA 量に有意な相関が見らる場であると考えられる。つまり，源流域や湿地

れ，これまで生息報告のない支川からも環境 DNA

において環境 DNA 技術が適用可能とわかれば，貴が検出できたことから，源流域においても環境 DNA

重な生息地に踏み込むことなく在不在を調べる“非が有用であることが示された。また，本来の生息場

侵襲的”調査が可能になるため，野外調査のブレイである礫裏間隙からの採水よりも流心部からの採水

クスルーが期待できるといえるだろう。そこで私は，の方がその場の生息密度をより正確に表すことが示源流域に生息する小型の両生類ハコネサンショウウ

され，採水方法の簡便化も可能であると考えられた

オ（Onychodactylus japonicus），湿地に生息する小型（図）。

の水生昆虫ヒメタイコウチ（Nepa hoffmanni）を対象

ヒメタイコウチを対象とする調査でも，目視によとして野外調査を行い，このような生息場で環境る生息密度と環境 DNA 量に有意な相関が見られ，

DNA 技術が適用可能であるかどうかを検討した。

これまで生息報告のない湿地からも環境 DNA が検出できたことから，泥水がサンプルとなる湿地域に

2. 方法

おいても環境 DNA が有用であることが示された。

ハコネサンショウウオを対象とする調査は，兵庫県宍粟市の赤西川（揖保川水系）とその周辺の渓流域
において， 2014 年 5 月から 2015 年 11 月にかけて

図．礫裏間隙からの行った。①目視による分布調査として，礫裏の間隙

採水(stone) よりもに生息するハコネサンショウウオの個体数密度の測流 心 採 水 (surface0

定と礫サイズ，水深，流速などの環境要因の測定，におけるハコネサ

間隙内の堆積物も採集した。②環境 DNA 量調査とンショウウオ環境

して，ハコネサンショウウオ分布域における，河川DNA 量 の 比 較流心部と礫裏間隙から採水し，両者の環境 DNA 量（Katano et al. 2017を比較した。③環境 DNA 技術を用いたハコネ広域

PLOS ONE)

分布調査を行った。実験室では，礫裏間隙堆積物の

118

3B07

核 DNA マーカーを用いた環境 DNA 分析*内井喜美子（大阪大谷大・薬）、土居秀幸（兵庫県大院・シミュレーション）
山中裕樹（龍谷大・理工）、源	  利文（神戸大・院発達）

１．はじめに

２．材料と方法

水には、そこに生息する生物から放出された DNA

環境水における nSCG と mtDNA の濃度の比較よ（環境 DNA）が含まれる。環境 DNA を分析するこり、環境 DNA マーカーとしての nSCG の実用性にとにより生物の分布を推定する手法が、近年急速について検討した。天然湖沼水より抽出した環境 DNA

発展している。DNA の痕跡に基づき、様々な生物を試料を用い、コイのグルコキナーゼ遺伝子（nSCG）

簡便かつ高感度に検出できることから、現在では種とシトクロム b 遺伝子（mtDNA）の濃度をリアルタの在／不在の判定だけでなく、分類群の網羅的検出

イム PCR により定量し、両者の濃度を比較した。
また、水槽実験において、核 SNP マーカーを用いまでへと広く応用されている。
環境 DNA 分析は、生物の検出に DNA 塩基配列情た環境 DNA 分析により、個体群遺伝構造を正しく報を利用することから、見た目で区別のつきにくい

推定できるか検証した。6 つの水槽に、在来コイと種内遺伝子型や近縁種の検出に力を発揮する。これ

外来コイを異なる体重比で導入し、2 日間飼育後、までに発表者らは、ミトコンドリア DNA（mtDNA）

水槽水より環境 DNA を抽出した。在来・外来遺伝

上の一塩基多型（SNP）マーカーを利用し、日本在子型を区別する核 SNP マーカー（c25 座位 2)）を用

来遺伝子型とユーラシア大陸由来の外来遺伝子型

い、リアルタイム PCR により在来／外来 DNA 比をのコイ（Cyprinus carpio）の存在比を推定する環境

定量し、体重比との相関関係を解析した。

DNA 手法を開発した 1)。しかし、在来コイと外来コ
イは交雑する 2)ため、母性遺伝をする mtDNA に基３．結果と考察	 づき推定された両者の存在比は、実際の集団の遺伝構造と一致しない可能性が残る。そこで、両親の遺天然湖沼より得た環境 DNA 試料中の nSCG 濃度

伝情報を反映する核 DNA マーカーを用いた環境

は、mtDNA 濃度よりも数倍~数十倍低く、両者の濃度比には試料の採取時期による変動が見られた。

DNA 分析法の開発が望まれる。

したがって、nSCG 濃度が高くなる時期にあわせて

従来の環境 DNA 分析のほとんどは、マーカーと試料を採取すれば、nSCG をマーカーとした環境

してミトコンドリア DNA を用いてきた。環境中のDNA 分析を実施可能であることが示唆された。

DNA 濃度は希薄であるため、一細胞あたりに複数コ

水槽実験においては、在来／外来コイの体重比とピー存在するミトコンドリア DNA をターゲットと

在来／外来 DNA 比の間に強い相関関係が見られた。

することにより、検出確率の向上が見込まれるからしたがって、核 SNP マーカーを用いた環境 DNA 分である。最新の研究では、核 DNA であっても、反析の、個体群遺伝構造解析における有用性が示され復配列を持つリボソーム DNA は、環境 DNA マーカ
ーとしての有用性が高いことが示されている 3)。した。マーカー数を増やすことにより、より詳細な個

かし、種内変異の検出に有効な核 DNA マーカーの体群遺伝構造解析が可能になると考えられる。

中には、ゲノム上に１コピーしか存在しない遺伝子も多い。このような核シングルコピー遺伝子（nSCG）
参考文献

をマーカーとして利用できれば、環境 DNA による

1) Uchii et al. 2016. Mol Ecol Res 16: 415-422

研究領域がさらに広がることが期待される。

2) Mabuchi et al. 2012 Conserv Genet Res 4: 649

そこで本研究では、環境 DNA マーカーとしての

3) Minamoto et al. 2017. Mol Ecol Res 17: 324-3

nSCG の実用性・有用性を検討した。

119

珪藻寄生性菌類がバクテリア群集構造および

3B08

DOM 組成に与える影響*鏡味麻衣子，千賀有希子（東邦大・理），Jason Woodhouse (IGB-Berlin)
Christian Wurzbacher (Univ. Gothenburg), Hans-Peter Grossart (IGB-Berlin)

１．はじめに培養実験では、ツボカビを添加した系のほうが珪植物プランクトンは光合成で固定した炭素の一藻のみの系よりも DOC 量は低くなり，バクテリア

部を溶存有機物(DOM)として細胞外に放出する。植の密度は高くなった。EEM-PARAFAC 法により５つ

物プランクトンに由来する DOM は，バクテリアにの DOM 成分が検出された。藻類由来とされるトリとって利用しやすく重要な栄養源であり、微生物食

プトファン様の物質はツボカビのいる系で少なく物網を駆動する。DOM には様々な物質が含まれるなったが，微生物の分解由来とされる腐植様物質のが、その量や組成は，植物プランクトンの種類や細量はむしろツボカビのいる系のほうが多くなった。

胞の状態によってことなることが知られている。植珪藻の細胞内物質をツボカビが消費することで，ト

物プランクトンに菌類などの寄生者が寄生すると，リプトファン様物質は減少したと考えられる。一方，細胞外に放出される DOM の量や組成が変化し，バ

ツボカビが珪藻を死滅させ，バクテリアの密度が増

クテリア群集にも影響が及ぶことが予想される。

加することにより，DOC の総量は減少したものの，そこで本研究では，珪藻に寄生するツボカビが微生物分解に由来する腐植様物質の量が増えたと

DOM の量と組成およびバクテリアの群集組成にあ考えられる。一部の腐植様物質の産生に，ツボカビ

たえる影響を明らかにすることを目的とした。

とバクテリアの相互作用も検出された。珪藻の細胞内に存在する腐植様物質の前駆体である物質をツ２．材料と方法

ボカビがバクテリアよりも先に消費している可能

培養実験によりツボカビの有無が DOM の量と組性が示唆された。

成、バクテリアの密度にどのような影響をあたえる

湖沼の珪藻に付着するバクテリア群集をコロニのかを検証した。実験には印旛沼より単離した珪藻ー毎に解析したところ，ツボカビの寄生する珪藻コ

Synedra とそれに寄生するツボカビを用いた。珪藻

ロニーにはスフィンゴバクテリア門

のみ、及び珪藻とツボカビの系を設け、各生物の密(Sphingobacteria)が優占しており，ツボカビの寄生し度を計数するとともに，DOM の量と組成の経時変ない珪藻コロニーにはプロテオバクテリア門化を追った。DOM の組成は三次元励起蛍光スペク(Proteobacteria)が優占していた。ツボカビの寄生に伴トル(EEM)-PARAFAC 法にて測定した。各 DOM のい易分解性物質が減少し，難分解性物質を利用でき濃度とバクテリア, ツボカビ, 珪藻との関係を一般る Chitinophagacea などのスフィンゴバクテリアが化線形モデルにより解析した。

優占した可能性がある。

ツボカビの寄生が珪藻に付着するバクテリアの以上の結果より，ツボカビの寄生により植物プラ

群集構造に与える影響を明らかにするために、ンクトンとバクテリアの関係が変化すると共に，Stechlin 湖より珪藻(Fragilaria)をツボカビの寄生す

DOM の量や組成が変化することが明らかとなった。

るコロニーと寄生しないコロニーを 4 コロニーずつ単離した。各コロニーに付着するバクテリアの□

16SrDNA をユニバーサルプライマーを用いて増幅し，群集組成の Miseq により解析し，ツボカビの寄生による違いを比較した。
３．結果と考察120

高密度化された津久井湖･相模湖ラン藻における

3B09

VOC 産生と青色化を伴う溶藻現象*山下竜司、有井鈴江（名城大院総合学術･薬）、辻清美 （神奈川衛研）

冨田浩嗣 （愛知衛研）、原田健一 （名城大院総合学術･薬）

１．はじめにサンプルにおいて多く検出された。pH は層形成部において特異的に 6 程度に低下し、青色の濾液が観察され湖沼においてラン藻が大量発生することにより生起されるアオコであるが、しばしば特徴的な青色や白色た。

を呈し消失することが確認されている。また、ラン藻は様々な揮発性有機化合物（VOC）を産生し、それらは溶藻活性をもつことが知られている。津久井湖･相模湖において、2008 年、2010 年および 2013 年に青色化を伴う溶藻現象が観察され VOC が検出された（1）。過去の実験から、この現象には VOC のうち Microcystis が特異的に産生する β-cyclocitral および関連化合物が影響していることが判明し、その産生条件は高密度 （107

図１ ラン藻種ごとの細胞数と外観（7 月採取）cells/mL）が関与すると示唆された。本研究では青色化を伴う溶藻現象の再現を目的として、湖沼ラン藻を高密度化しどのような挙動を示すか検証した。
２．材料と方法
津久井湖にて 7 月 22 日と 8 月 4 日に溶藻を起こしていない地点からラン藻を採取し、メスシリンダーに移した。サンプリングは層形成時各層から採取し、開始

図２

ラン藻種ごとの細胞数と外観 （8 月採取）時、6 時間後、1 日後、3 日後に行った。pH 測定、顕微鏡観察と細胞数の計数、VOC の測定を行った。VOC は

４．考察

サンプルを GF/A により濾過し、エーテル抽出後 GC-MS

シリンダー内でラン藻群は浮力により水面に集積し、高密度化した層形成部で pH 低下と青色化を伴う溶で分析した。

藻現象が再現された。pH の低下は β-cyclocitral の酸化で生じる β-cyclocitric acid に依存するため、β-cyclocitral

３．結果
図１･図２に外観と各層におけるラン藻種ごとの細胞数を示す。散開していたラン藻は実験開始後数時間の産生により溶藻および青色化が発生したことが示唆される。

で表層に集積した。ラン藻は 7 月採取のサンプルでは溶藻現象の後、表層･中層において最終的に

77 時間経過時点でほとんど消失し、表層には Micocystis

Microcystis が優占種となった。7 月･8 月採取のサンプル

だけが生存した。一方、8 月採取のサンプルでは底層にによる結果の違いは、β-cyclocitral の産生量の差に由来蓄積した。β-cyclocitral に関して、7 月採取のサンプルすると推察される。すなわち、β-cyclocitral 等による溶では層形成後 Microcystis が 10 cells/mL を超過した期間

藻が Microcystis の優占化に必要であると考えられる。

のみ定量限界（10 µg/L）を越えて検出されたが、8 月

Microcystis の優占化は湖沼生態系で同様に観察される採取のサンプルでは 107 cells/mL に到達しても定量限界ことから、自然条件下の種の変遷に β-cyclocitral が関与

を越えなかった。β-cyclocitral を出発物質とする酸化物

することが示唆された。

は双方で観察され、うち β-cyclocitric acid は 7 月採取の参考文献 （1） Arii et al., AEM, 81, 2667-2675（2015）.

7

121

3B10

Microcystin 分解性細菌 B−9 株における新たな加水分解酵素 MlrEおよびアミノ酸輸送担体*金平柳
辻

1. はじめに里奈、川島

湖都美、Andrea R. J. ANAS（名城大薬）、

清美（神奈川衛研）、原田

Microcystin (MC)を分解する

海燕（名城大院総合学術）、

健一 （名城大院総合学術・薬）

分解・阻害挙動を HPLC および LC/MS に

細 菌 と し て 単 離 さ れ た B-9 株 はて分析を行った。

Sphingosinicella に属するグラム陰性菌であ

3. 結果

り、MC を分解・無毒化する複数の加水分

は B-9 株と接触した直後（0 時間）に加水解酵素（MlrA、MlrB、MlrC）およびトラン

分解反応が生起し、アミノ酸まで分解され、スポーターと考えられる MlrD の存在が確

これらも 72 時間後には完全に消失した。(2)

認されている。従来の研究によると、B-9阻害剤でメタロプロテアーゼである MlrC お

株は環状、直鎖状ペプチドおよび生理活性

よびセリンプロテアーゼである MlrB を阻害ペプチド類を加水分解するとともに、アミした際に、阻害剤を添加していない場合と同ノ酸を含有し、アミド結合やエステル結合様に加水分解が進行したが、生成したアミノを有する化合物のみ加水分解することが示酸は残存することが観察された。(3) 発色団をされた。さらに、酵素阻害剤 EDTA により有する tryptophan や phenylalanine は 72 時間後

メタロプロテアーゼである MlrC を阻害し完全に消失したが、阻害剤の添加によって残た際、基質の加水分解が進行したことから存することが観察された。

アミノ酸への最終段階は、従来推測された

4. 考察

MlrC ではなく、新たな加水分解酵素 MlrE

ペプチド類を極めて迅速に加水分解したこと（仮称）であることも示唆された。今回、から、従来の加水分解酵素とは異なる MlrE の新たな加水分解酵素 MlrE の存在およびア存在が確認された。阻害剤による tryptophan

ミノ酸の取り込みすなわちアミノ酸トランと phenylalanine の取り込み挙動から、現在まスポーター（輸送担体）を詳細に検討するで推測されていたオリゴペプチドトランスポ

ため、各種ペプチド類（ジ〜オクタ）、の分

ーターである MlrD とは異なる新たなアミノ

解・阻害実験および発色団を有するアミノ酸トランスポーターの存在が示唆され、これ酸（tryptophan, phenylalanine）の取り込みのが EDTA や PMSF により阻害されたと考察さ

実験（阻害剤添加）を行った。

れた。今後、D 型および L 型を有するペプ(1) 各種ペプチド類（ジ〜オクタ）

阻害剤の有無に関わらず、B-9 株はMC 分解性細菌 B-9 株は、チドを基質として適宜用いるとともに、酵

神奈川県津久井湖より単離され、桜井培地

素阻害剤の有無による分解挙動を詳細に調により 5~7 日間培養した。L-アミノ酸から査することにより MlrE の機能を明確にすのみ構成されるジ、トリ、テトラ、ペンタ、る。さらに、ペプチドトランスポーターとヘキサ、ヘプタ、オクタペプチド類とアミアミノ酸トランスポーターの機能解明を行

ノ酸を B-9 株の培養液とそれぞれ反応し、う予定である。

2. 材料と方法

その反応液を一定時間ごとに採取した。また、EDTA や PMSF を適宜用いることにより

122

  
  
ポスター発表  123

ミジンコの適応度に及ぼす腸内細菌

2P01*張璇、占部城太郎、牧野渡、大槻朝（東北大・生命）

１．はじめに地に移し、餌として無菌的に培養した緑藻

ミジンコ（Daphnia）は節足動物甲殻類枝角目の(Scenedesmus)あるいは珪藻(Cyclotella)を 1mgCL-1生物で、淡水湖沼に広く分布する、代表的な動物プとなるように与えた。滅菌 COMBO 培地と餌藻類は隔ランクトンである。Daphnia は多様な藻類を餌とし、日で交換し、実験は六日間行った。

魚類の良い餌となる。そのため、湖沼生態系におい

実験最終日には Daphnia 個体の乾燥体重を測定ては生産者と高次消費者をつなぐ重要な役割を果た

し、個体成長速度(d-1)を計算した。さらに乾燥したしている。近年、Daphnia の適応度に対して、腸内Daphnia 個体から DNA を抽出し、16SrRNA 領域の細菌相が影響を及ぼす可能性が示唆された。すなわ

細菌用ユニバーサルプライマーによる定量

ち、Daphnia magna を用いた実験では、殺菌処理をPCR(qPCR)を行うことで、殺菌処理の効果を確かめ施した D. magna が小型化し繁殖力が低下することや、た。さらに、Daphnia の適応度を向上させる効果を

Limnohabitans 属や Aeromonas 属といった特定の細持つことが知られている Limnohabitans 属細菌の有菌類の有無により、D. magna の個体成長が大きく異無も確かめた。

な る と い う 結 果 が 得 ら れ て い る 。（ 例 え ば 、Peerakietkhajorn et al. 2015 など）ただし、これまでの研究は、モデル生物である系統培養されてき

３．結果と考察た D. magna を対象にした実験がほとんどである。そいずれの実験でも、グルタルアルデヒド液によこで本研究では、日本に池沼に広く分布する代表的

る殺菌効果が、qPCR により認められた。しかし殺菌なミジンコである Daphnia

pulex を用い、その腸内処理が Daphnia 個体成長へ与えた効果は、実験に用細菌を殺菌した場合の個体成長速度を、殺菌しない

いた Daphnia の系統により異なった。すなわち、D.

場合と比較することで、D. pulex の適応度に及ぼす

pulex JPN1 系統と D. magna NIES 系統では、殺菌

腸内細菌の影響を評価した。

処理区の個体成長速度が対照区の値よりも有意に低下した no
に対し、D. pulex JPN2 系統の個体成長速度には、

２．材料と方法

処理区間で有意差が認められなかった。なお実験に実験には、日本に分布する D. pulex の代表的な用いた Daphnia 個体からは、Limnohabitans 属細菌

遺伝子系である JPN1 と JPN2 の継代飼育系統と、国は検出されなかった。これらの結果は、Daphnia の立環境研究所（NIES）由来の Daphnia magna を使用

腸内細菌相が Daphnia 個体適応度に影響し得ることした。Daphnia の無菌化のために、抱卵直後の個体を改めて示したが、それとともに、Daphnia 個体のを解剖し、単離した卵を Peerakietkhajorn et al.

適応度の応答が、Daphnia の系統や腸内細菌相によ(2015)に従って、0.25%グルタルアルデヒド液に 30

り大きく異なる可能性も示している。

分浸して殺菌した。同時に、単離した卵を蒸留水中に 30 分浸す非殺菌区も、殺菌区の対象として用意した。いずれの実験区でも、卵は蒸留水で 3 回洗っ文献た後、滅菌 COMBO 培地に移して孵化させた。孵化しPeerakietkhajorn et al. (2015) Environmental

た Daphnia 個体は１個体ずつ 50mL の滅菌 COMBO 培

Microbiology Reports (2015) 7(2), 364-372

124

2P02

木葉・ミジンコ：湖沼二次生産に対する外来性有機物の影響
平間文也，風間健宏（東北大・生命）, 野口拓水（東北大・理）,山道真人（京大・白眉/生態研），片野泉（奈良女子大・生物）, 土井秀幸（兵庫県立大・シ
ミュレーション）, 吉田丈人（東大院・総合文化）, Tyler Tappenbeck，Jim Elser(Montana Univ.）, 占部城太郎（東北大・生命）

１．はじめに

３．結果

湖沼における外来性有機物の流入は、細菌の生産を促

Leaf Tea を添加した場合、動物プランクトン生物量の進し、微生物ループを活性化する。微生物ループの活性時間変動は、光条件によって大きく異なっていた。LC化は、動物プランクトンの餌資源を増大させることにな

区では、Leaf Tea を添加するごとに、生物量の大幅な増るが、一方で植物プランクトンが利用できる栄養塩を減加が見られたが、そのような変化は DC 区では顕著では少させる可能性もある。すなわち、外来性有機物の流入なかった。動物プランクトンの実験期間における平均生は、動物プランクトン生産を増大させる可能性もあれば、 物量は、LC 区では 77.5 µg/L と DC 区に比べて 3 倍以上減少させる可能性もある。このように、湖沼群集に及ぼ高かった。一方、有機物を添加していない LO と DO とす外来性有機物の影響は、必ずしも明らかでない。そこの間や、DO 区と DC 区の間では平均生物量は同じレベで本研究では、落葉起源有機物を添加することで溶存有ルであった。その結果、動物プランクトンの平均生物量

機物の負荷を操作し、遮光により一次生産を制御したメは、遮光と Leaf Tea の交互作用においてのみ有意差がみ

ソコスム実験を行い、動物プランクトン群集の動態に及られた(2-way ANOVA; F=5.31,p=0.024)。

ぼす落葉を起源とする外来性有機物の影響を調べた。

動物プランクトン種組成を比較すると、遮光していな
い LO・LC 区では、Daphnia spp.の生物量に占める割合
はそれぞれ 61.7・64.1%と多かったが、DO・DC 区では２．材料と方法

北緯 47.40 度、西経 114.03 に位置する北米モンタナ州・ それぞれ 31.4・40.6%と低かった。一方、DO・DC 区でLost Lake において、12 個の隔離水界(深さ 2 m、直径 1 m)

は Cylopoidae が 17.0%・22.7%を占め、LO・LC 区より 2を設置し、2017 年 6 月 12 日から 8 月 17 日まで、67 日

倍以上多かった。

間、野外操作実験を行った。各隔離水界には、100 µm 目
合いのネットでろ過した湖水を 1000 L 満たし、近隣湖沼

４．考察で採集した北米の代表的なミジンコ種 Dapnia pulicaria

動物プランクトンの平均生物量は DO・DC 区間では差約 200 個体、および Lost Lake において採集された>100が見られなかった。この結果は、Leaf Tea よって直接・µm 目合いの動物プランクトン群集をそれぞれ加えた。

間接的に増殖した微生物だけでは、動物プランクトンは

遮光には寒冷紗を用い、光量子量を 10 %まで減少させた。 十分に成長出来ないことを示している。しかし、遮光し外来性有機物は、落ち葉を破砕後、蒸留水と２日間混合ていない LC 区で動物プランクトン生物量が有意に増加

し、35 µm 目合いのネットで濾した落ち葉破砕液（Leaf

したことから、これら微生物も植物プランクトンと混在Tea）を 3 週間に 1 度ずつ加えた。すなわち、遮光なし・ することで価値ある餌資源になると考えられる。
Leaf Tea 無添加（LO 区）、遮光あり・Leaf Tea 無添加（DO

種組成についてみると、DO・DC 区では、動物プラン区）、遮光なし・Leaf Tea 添加（LC 区）、遮光あり・Leaf

クトン生物量に占める Daphnia spp. の割合は低く、Tea 添加（DC 区）の処理区を設定し、それぞれ３基ずつ

Cylopoidae の割合が相対的に大きかった。この結果は、隔離水界を設置した。隔離水界は 1 週間に 2 回、水をよ

Daphnia spp.の増加には植物プランクトン由来の栄養がく攪拌・混合し、毎週１回に頻度で光量子量、水温、溶重要であること、したがって光条件により動物プランク

存酸素濃度、Chl-a 濃度を測定するとともに、動物・植トンの種組成が変化することを示している。

物プランクトンを採集した。

以上のように、外来性有機物負荷の動物プランクトンへの影響は光条件により異なることがわかった。

125

Seasonal variation of fungal community, especially zoosporicfungi, in Lake Biwa based on LSU region of rDNA

2P03

* Peixue Song, Rong Yi, Shoko Tababe, Syuhei Ban (Univ. of Shiga Pref.) and Maiko Kagami (Toho Univ.)

1. Introduction

filtrate was filtered onto a 2.0-µm Copore membrane.

In lakes, zoosporic fungi play important roles for

The DNA was directly extracted from the membranes bycontrolling phytoplankton succession and material

DNeasy® Plant Mini Kit. High-throughput sequencing

cycling. A high-throughput sequencing enables us totargeted to the fungal specific LSU region and analyzed

analyze fungal community structures in details. Internal

by MiSeq platform for fungal communities. The

transcribed spacer 2 (ITS2) regions of rDNA can beeffective reads with 97 % similarity were classified into

useful marker to examine fungal community at species

one Operational Taxonomic Unit (OTU).

levels. However, there was still limited reference

3. Resultssequences for zoosporic fungi from the ITS2 database. It

Based on Blastn searches in DDBJ, all the OTUs wereis also difficult to distinguish zoospore and heterotrophic

identified at different levels of taxonomic precision. Fournanoflagellate (HNF) by the traditional microscopic

zoosporic fungal phyla, i.e. Blastocladiomycota, Chy-methods. In this study, we analyzed the fungal

tridiomycota, Cryptomycota, and Neocallimastigomy-

community structure in Lake Biwa, with the focus oncota were detected in both size fractions. 13,561

zoosporic fungi using large subunit (LSU) region ofsequences and 296 OTUs of zoosporic fungi were

rDNA. We examined (1) the diversity and seasonal

detected from the total fraction, while 22,264 sequences

variation of zoosporic fungal community, (2) interactions

and 311 OTUs were defined from the nano-size fractions.

between zoosproic fungi and physicochemical and

The dominant genera were Chytriomyces, Rhizophydium

biological factors by redundancy analysis (RDA). In

and Phlyctochytrium.

addition, how HNF was related to chytrid zoospores

Neocallimastigomycota had high genic abundance incomparing traditional microscopic counts and modern

November and December while low genic abundances inmolecular techniques.

other month. Composition of sequences in Chytridiales,

2. Materials and Methods

Rhizophydiales, Spizellomycetales, and Monoblephari-

Water samples were collected with a Van-Dorn sampler

dales varied 1-58%, 4-32%, 5-28% and 0-32%, respect-(20 L) from 1, 3, 5, 10 and 15 m at Station 3 (70 m,

tively.

35˚19.8’N, 136˚08.9’E) in north basin of Lake Biwa

throughout the study period.

monthly from May to December 2016. Samples fromNumber of chytrid sequences in nano-size fractions

each depth were used for measuring chemical parameters

showed significantly positive correlation with HNF

includingmicrobial

abundances from cell counts (spearman’s r=0.905,

components, such as HNF, autotrophic nanoflagellates

p<0.01). RDA showed that biological factors were more(ANF) and cyanobacteria, with epi-fluorescent micros-

important than chemical factors for the variation of

copy. For molecular analyses, equal volume of waterzoosporic fungal community.

from each depth was combined to one sample. Two

4. Discussion

different size was fractionated, one as total fraction andLarge genic abundance of Neocallimastigomycota

another as nano-size fraction between 2-20µm fraction.

detected in both two size treatments indicated that a new

Nano-size fraction is expected to have more zoosporicfungal lineage from such kind of rumen fungi was reallyfungi, because the size of zoospores range between 2 toexist in the aquatic habitat.

5 µm. For total fraction, a 200 ml of the combined

The tight relationship between HNF abundances

sample was filtered onto a 0.45-µm Copore membrane.

obtained with the epi-fluorescent microscopy and no. of

For nano-size fraction, a 500 ml of the combined sample

chytrid sequences in nano-size sample implied that HNF

was pre-filtered with a 20-μm-mesh net, and then themight include chytrid zoospores.

nutrients,

and

for

counting

126

Boothiomyces

andPowellomyces

occurred

2P04

造網型トビケラと環境要因との関係について*中村虎之介 （広大・生物圏），河合 幸一郎（広大・生物圏）

１．はじめに造網型トビケラはシマトビケラ亜目に分類され３．結果るグループであり，幼虫の行動圏が限られているこ造網型トビケラは 3 科 9 属 19 種 473 個体が採集と，個体数が卓越することなどの特徴から環境指標された．造網型トビケラの個体数と相関があった環生物として重要な種群である．しかしながら，生息境要因はシリカ濃度のみであり，回帰式が得られた．

する環境要因との関係は一部の種について明らか

分布を最も制限する環境要因について，ヒゲナガカになっているに過ぎない．そこで，造網型トビケラ

ワトビケラ，チャバネヒゲナガカワトビケラ，ナカ

各種の分布にどのような環境要因が影響するのか

ハラシマトビケラが流速，オオヤマシマトビケラがを解明することを目的とし，環境要因の計測と種の巨礫の数，キブネミヤマシマトビケラが中礫の数，同定を行った．

ギフシマトビケラが COD，ウルマーシマトビケラとコガタシマトビケラが TN となり，種によって異な

２．材料と方法る傾向が見られた．

日本各地の渓流 33 地点を 2016 年 3 月から 9 月の間に調査を行った．定性採集と，25 ㎝×25 ㎝のコ

４．考察

ドラート枠を用いた定量採集を行った．造網型トビ

シリカは土壌の溶解によって供給され，河床面積

ケラについては，可能な限り種まで同定し，その他が広いほど，岩石の侵食が進みシリカの濃度が増えのトビケラ目については摂食型を記録した．環境要ると考えられる．造網型トビケラについても，河床

因は各定点の特徴を示すものとして水温，電気伝導，
クロロフィル a，COD，全窒素（TN）， 全リン（TP），

面積が広いほど，営巣できる環境が増えその個体数が増えると考えられる．また，種によって分布を制

懸濁物および浮遊物（SS），シリカ，標高の測定を限する要因がことなることから，水質のみでなく礫行った．定量採集の際に各コドラート枠内の表面流の組成及び流速等その他の環境要因も造網型トビ

速と水深，巨礫，大礫，中礫の数を記録した．造網ケラに影響を与えていると考えられる．

型トビケラの個体数と環境要因との関係を調べる

本調査では上流域のみを調査の対象としたため，ために，相関係数の算出を行った．また，標準化し下流に生息する種についての情報が不十分である．

た環境要因の標準偏差を求め最小の環境要因が分

今後，流域を通した調査を行う必要がある．

布を最も制限する環境要因とした．

127

2P05

琵琶湖深底部における次世代シーケンサーを用いた
底生生物消化管内容物の解析*三田村学歩、岩本興治、細井祥子（滋賀県立大・環境科学）
石川可奈子（琵琶湖環境科学研究センター）

1.はじめに

3.結果と考察

日本最大の湖である琵琶湖は年 1 回、冬季に全層2014 年の解析においては、スジエビの消化管は鉤

循環することで湖底に酸素を供給し、底生生物に頭動物門の生物と相同性の高い OTU が最も多くとって良好な生息環境を維持してきた。しかし、検出された。これはスジエビの胃壁に寄生する寄近年の気候変動および地球温暖化の影響により琵

生虫によるものと推察された。また軟甲網の生物

琶湖北湖の全層循環が弱まり、深底部の低酸素化と相同性の高い配列も検出された。これはヨコエが進行している(焦ほか、2012)。これにより底生生

ビやスジエビを捕食したものと推察された。

物への悪影響が懸念されているが、生物の現存量、ヨコエビの消化管内容物から得られた配列は既知

分布、生態についての観測や知見は不十分である。

配列との高い相同性を示したものが非常に少なく、また、それぞれの生物間の関係性についても十分

餌生物を特定できなかった。イサザの消化管からに分かっていないため、生態系への影響の予測がは寄生虫類と思われる配列が多く検出された。まできていない。そこで本研究では琵琶湖深底部にた鰓脚網の生物と高い相同性の OTU も検出され、おける底生生物の被食―捕食関係に着目し、特にカブトミジンコだと推察された。ウツセミカジカ

顕微鏡観察等での検出が困難な餌生物を把握するの消化管から得られた OTU のほとんどが軟甲網ために、次世代シーケンサーを用いた食性の解析の生物と高い相同性を示した。これはスジエビやを行った。

ヨコエビを捕食したものと推察された。またウズムシ類も検出された。

2.方法

2015 年の解析結果ではイサザの消化管からはカブ

底生生物は 2014 年 10 月に琵琶湖北湖第一湖盆水

トミジンコが最も多く検出された。また、ハエ目、

深 90ｍにて底引き網を用いてイサザ、ウツセミカ

イトミミズ科の生物も検出された。ウツセミカジ

ジカ、スジエビ、ヨコエビを採取した。また、2015

カの消化管からはミズムシの一種が最も多く検出

年 10 月にも同地点にてイサザ・ウツセミカジカをされた。さらにミジンコ類、イトミミズ類などが採取した。それらの消化管を取り出し、DNA 抽出検出された。

した。抽出した DNA はミトコンドリア 18S rDNA

今回の解析では次世代シーケンサーを用いることをターゲットとしたプライマーセットを用いてメで、消化管内で形態を維持せず目視では確認が困

タゲノムライブラリーを作成した。次世代シーケ

難なイトミミズ類や寄生虫類などが含まれていたンサーによりメタゲノムライブラリーの塩基配列ことを確認した。今後さらにサンプルや採取頻度を決定した。得られた塩基配列情報を用いたメタを増やすことで琵琶湖深底部における被食―捕食

ゲノム解析によって、底生生物の食性の網羅的な関係が明らかになると期待される。

解析を行った。

128

2P06

ヒメドロムシ科幼虫群集の組成と水質との関わりについて
*三谷

岳，河合

幸一郎 （広島大学・生物圏科学研究科）

１．はじめに

標高とその地点で採集された属・種の関係を見てみヒメドロムシ科 Elmidae は甲虫目多食亜目に属す

ると、ハバビロドロムシは標高 750m 以上，マルヒ

る水生昆虫で日本からは 17 属約 55 種・亜種が知らメドロムシ属とヒメツヤドロムシ属は 300m 以上，れており、一部の種の成虫を除いて幼虫・成虫ともまたアシナガミゾドロムシとイブシアシナガドロに水中で生活している。ヒメドロムシは日本全国に

ムシは 200m 以下の地点でのみ採集された。

分布し、河川の源流から下流まで幅広く生息していヒメドロムシ科幼虫が採集された地点において、る。しかし、水質汚濁や河川改修などの影響を受け採集された幼虫の種数と水温 25℃における電気伝て生息環境は悪化の一途をたどっている(吉富他，

導度を比べたところ、両者の間に負の相関が見られ、

1999)。また、ヒメドロムシと環境要因との関係は解

電気伝導度が高いほど種数が有意に減少すること明されておらず、詳しい生息環境や水質汚染への耐が分かった(図 1)。

性が明らかになれば、河川環境をみるためのよい指標になることが期待されている(林、島田，2006)。
そのため、本研究では幼虫群集と環境要因との関係を明らかにし、ヒメドロムシ科幼虫が水質指標として有効であると確認することを目的とした。
２．材料と方法2016 年 3 月～12 月にかけて日本全国の河川合計
38 地点で採集を行った。採集では 25 ㎝コドラートを用いた定量採集とそれに補完的な定性採集を併用した。定量採集では水深，流速，巨礫・大礫・中礫の数を記録し、地点ごとに電気伝導度，水温を測定し、水質測定用に水 2.5L を採水ボトルに入れて持ち帰った。また、GPS 機能付きのデジタルカメラで採集地点の写真を撮り、GPS の記録をもとに採集地

４．考察

点の標高を求めた。

標高に応じて属・種の生息域が異なったことから、

ヒメドロムシ科幼虫の同定に関して、幼虫の多く

標高はヒメドロムシ科幼虫の分布にとって重要なファクターの 1 つであると推測できる。

は属レベルまでしか同定できないが一部種まで同定できるものは可能な限り種まで同定した。

電気伝導度は水中に溶けた重金属イオンなどの水質の測定については採集地点で採水した水を無機塩類の量を指し、それらはし尿や肥料などに多用いて、Chl.a(µg/L)，CODMn(mg/L)，TP(mg/L)，

く含まれており、工場排水や農業排水などが原因でTN(mg/L)，SS(mg/L)，SiO2(mg/L)の測定を行った。

河川に流入する。図 1 で示したように、本研究で採測定方法は JIS 規格に従った。

集できたヒメドロムシ科幼虫のほとんどの種は、電気伝導度の低い水域を好み、排水など人為的影響に

３．結果

よる水質汚濁には耐性が低い種が多いことが考え

全国 32 地点から合計 7 属 9 種 439 個体のヒメドられる。本発表では他の環境要因と幼虫群集との関

ロムシ科幼虫を採集することができた。採集地点の係についても考察したい。

129

Relationships between morphological, ecological and genetic
similarity in Malawian mouth-brooding Cichlids

2P07*Shaharior Hashem (Graduate School of Biosphere Science, Hiroshima University,
Japan; Department of Aquaculture, Bangladesh Agricultural University, Bangladesh),
Koichiro Kawai (Graduate School of Biosphere Science, Hiroshima University, Japan)

1. Introduction

tree was constructed by MEGA (Version 7.0.21).

In the last 10 million years, African cichlids (Family

3. Results

Cichlidae; Order Perciformes) have experienced such

Phylogenetic tree created three clusters according to theunexpected rates of speciation that they are now a model

ancestral species in lake Tanganyika, lake Malawi andspecies for show-casing evolution in motion. Cichlid

then advance in the lake Malawi (Figure 1). Primitive

fishes are tropical freshwater fish that are unsurpassed

species are found in the rocky area with the oval shapeby any other vertebrate group. More than 250 species of

egg spots whereas derivative species are found in the
sandy area with no egg spots. Mbuna (Small Species

cichlid fishes are distributed in the Lake Malawi, whichwith a length of about 10 cm) also belong to theoccupy at least 80% in the total number of fish species ofprimitive group. Species with elliptical shape are foundthe lake. The spread of the specification is faster in Lakeboth in rocky and sandy area.

Malawi Compared with the 300-400 cichlids of lake

4. Discussion

Tanganyika and Lake Victoria which were establishedDue to the high competition for food and space in theearlier. It has an egg shaped special spot mark on the finscalled the egg spot.

Egg-spots appear to be important

in

and

the

courtship

spawning

behavior

rocky area, oval-shaped egg spot may have a role in astrong bond for fertilization. On the other hand, in sandyofarea due to low competition egg spot has a small

haplochromines. Therefore, the purpose of this study

importance for the fertilization. Therefore, habitat also

was to investigate function of egg-spots that seek toplays an important role in relation to fertilization alongwith reproductive behavior and egg spot type.

explain their mode of action and their evolutionary
origin.
2. Materials and Methods
Forty cichlid species of 22 genera were collected for the
DNA Extraction. Some species belongs to genera
Astatotilapia,

Haplochromis,

Ophthalmotilapia,

Pseudocrenilabrus were used as an outgroup. DNA wasextracted from fin clips using the DNeasy Blood andTissue Kit following the manufacturer’s protocol for tissue
samples. Approximately 887 bp of the Control region was
amplified

using

the

forwardprimer(5′-CCTACTCCCAAAGCTAGGATC-3′)

HapThr-2 + 4
andreverseprimer fish 12 (5′-TGCGGAGACTTGCATGTGTAAG-3′).
Genetic Distance between the individuals was calculatedby 2-Parameter model in Kimura and a neighbor joining

Figure 1: Genetic relationship between Cichlids

130

2P08

環境 DNA 技術における PCR 阻害要因の検討：
ため池の環境水とゼブラフィッシュを用いた飼育実験*相馬理央（兵庫県立大院・環境人間），山中土居 秀幸（兵庫県立大院・シミュレーション），片野裕樹（龍谷大・理工），泉（奈良女子大院・人間文化）導度），pH を，実験室にて SS（有機物，無機物），Chl.a

1. はじめに
環境 DNA（eDNA）技術は，生物の表皮や体液などに量，T-P（全リン）, PO4-P（リン酸態リン），T-N（全窒素）,

由来して水中に浮遊する DNA から，対象生物の在/不在

NO3-N（硝酸態窒素），DOC（溶存有機炭素量）及び DOM

や生物量の推定を行う新たな生物分布調査ツールであ（溶存有機物量）の指標として 254nm 波長における吸光る．現地での作業が少量の採水のみであることから，従度（A254）を測定し eDNA 量との関係を検討した．

来の網や罠を用いた調査手法における課題であった時間

また，3 日間の飼育後にゼブラフィッシュを水槽から除的・人的コストや，調査による生息環境の攪乱を削減で去し，飼育水を 7 日間放置した．ゼブラフィッシュの除きる新たなツールとして近年急速に開発が進んでいる．

去後 3 日目と 7 日目に 100mL を採取し，上記と同様に濾

しかし，DNA サンプル中の阻害物質による PCR 阻害に

過・抽出・測定を行い，それぞれの飼育水における eDNA

ついて，その原因物質や阻害率などを検討した研究例はの減衰過程についても観察した．

少ない．eDNA ではため池など様々な水域の環境水から
DNA を抽出・測定するため，調査水域の水質が eDNA

3. 結果と考察の検出力などに与える影響を明らかにすることは今後の本実験において検出されたゼブラフィッシュの eDNA

eDNA 技術の発展に向けて非常に重要な課題である．

量は，濾過水で飼育したものの方がそのままの水を用いそこで本研究では，ため池の水（環境水）を用いてゼた場合と比較して DNA 量が多く，DNA の減衰も比較的

ブラフィッシュの飼育実験を行い，飼育に用いた環境水

穏やかな傾向がみられた．これは，濾過により DNA を分の水質と検出される eDNA 量との関係から，eDNA の検解する要因となる微生物が除去されたためと考えられる．

出を阻害する要因の検討を試みた．

しかし SS 全量の最も少なかった#2 では，そのままの水で飼育したもので DNA 量が多かった．SS が極端に少ない場合には，水中に浮遊する eDNA を吸着できるものが

2. 方法
飼育実験では，ため池から採水した環境水を用い，ゼブ
ラフィッシュ(Danio rerio)を室内で飼育した．採水は兵庫

少なく，フィルター上にトラップできなかった可能性も考えられた．

県姫路市内のため池 8 面（#1~8）にて行い，4L ずつ採水

水質項目と eDNA 量の関係は，そのままの水で飼育しした．採水した水のうち，2L はそのまま飼育に使用し，たもの，濾過水で飼育したもの共に，SS中の有機物やchl.a

残りの 2L は GF/C フィルターを用いて濾過（懸濁物質の量が多い飼育水ほど DNA 量が少なくなる傾向がみられ除去）を行い飼育に使用した．試料水はそれぞれ約 1L をた．また，濾過水で飼育したものについては，A254(DOM,

容器に満たし，ゼブラフィシュ 3 尾を室内で 3 日間飼育

DOC)が高くなるにつれて DNA 量が少ない傾向がみられした（飼育前に，あらかじめ水質分析用のサンプルを少量た．DOM や DOC には PCR 阻害物質として知られるフ

採取した）．また，ネガティブコントロールとして同様のミン質や多糖類も含まれるため，これらの物質による影

条件でゼブラフィッシュを入れないものも用意した．ま響も否定はできない．
以上の結果から，eDNA では採水を行う水域の水質にた，加熱滅菌処理済みのミネラルウォーターでも同様のより，検出される DNA 量が変化することが実証され条件で飼育した．
3 日間飼育後，それぞれの容器から 100mL の飼育水を採取し，GF/F フィルターを用いて濾過，DNA を抽出し，た．また水質項目によりその挙動が異なる可能性も示唆された．

リアルタイム PCR（PikoReal）にてゼブラフィッシュのeDNA 量を定量した．水質項目は，現地にて EC（電気伝

131

2P09

トゲマダラカゲロウ属数種における幼虫の体色斑に関連した遺伝的分化*田村繁明、加賀谷隆（東大院・農学生命）、加賀谷悦子（森林総合研究所）

１．はじめに

２．材料と方法

トゲマダラカゲロウ属（Drunella）幼虫は，河川

日光地域（栃木県日光市の鬼怒川水系と渡良瀬川上中流域で普通に出現する水生昆虫であり，体色斑水系）において採集した，オオマダラ 7 集団 97 個に種内変異が観察される。演者らは，本属のオオマ

体，フタマタ 5 集団 37 個体，ミツトゲ 6 集団 63 個

ダラカゲロウ（D. basalis，以下オオマダラ），フタ

体のミトコンドリア DNA・CO1 領域の約 600 bp のマタマダラカゲロウ（D. sachalinensis，以下フタマ

塩基配列を決定した。各体色斑型ペアにおけるミトタ），ミツトゲマダラカゲロウ（D. trispina，以下ミコンドリア遺伝子の遺伝的分化の有無を判断するツトゲ）の老齢幼虫を，各種とも 4 または 5 の体色

ために，型間の平均塩基置換数が型内のそれより大斑型に分類した。さらに，各体色斑型を明色部の大きいかをブートストラップ法により検定した。

きな明色個体と，明色部の小さな暗色個体に区分し３．結果た。これらの 3 種では，体色斑に集団間変異が認め

3 種における計 19 個の体色斑型ペアのうち，10

られ，明色な河床の地点における集団ほど明色個体

ペアでミトコンドリア DNA の遺伝的分化が認めの割合は高かった。魚類捕食者は，明色底質では暗られた。オオマダラでは，明色個体に相当する白色個体を，暗色底質では明色個体を選択的に捕食し帯型と暗色個体に相当する褐色型との間に，フタたことから，この集団間変異は，隠蔽機能を介したマタでは，明色個体に相当する斑型と暗色個体に選択圧により生じていると考えられる。

相当する黒帯型，黒茶型との間に，ミツトゲでは，

河川昆虫では集団間の移動分散は普通である場

明色個体に相当する灰茶型と暗色個体に相当す合が多く，集団間の遺伝子流動は，一般に体色斑の集団間変異を生じにくい方向に作用する。しかし，る黒色型の間に遺伝的分化が認められた（図）。
４．考察

体色斑型間に遺伝的分化が生じているならば，同類

いずれの種においても、明色個体に相当する体色

交配や雑種個体の適応度減少により，遺伝子流動の斑型と暗色個体に相当する体色斑型の間にミトコ

この効果は抑制される。本研究では，オオマダラ，

ンドリア DNA の遺伝的分化が認められた。このこ

フタマタ，ミツトゲについて，特定の一地域におけとから，3 種における体色斑の適応的な集団間変異

る体色斑型間のミトコンドリア遺伝子の遺伝的分の維持には，体色斑型間の遺伝的分化が寄与してい化を明らかにすることを目的とする。

る可能性がある。

図．日光地域におけるフタマタのミトコンドリア DNA・CO1 領域の塩基配列に基づくハプロタイプネッ
トワーク図。色の塗り分けは，そのハプロタイプに含まれる体色斑型の割合を示す。矢印は，体色斑型間の平均塩基置換数が型内のそれよりも有意に大きい（P < 0.05）体色斑型ペアを示す。

132

琵琶湖湖底堆積物におけるカイアシ類 Eodiaptomus japonicus 休

2P10

眠卵の現存量、孵化率および発育可能性*刘鑫，伴修平，Delphine Beyrend（滋賀県大・環境），Gaël Dur（静岡大・地球），
牧野渡，占部城太郎（東北大・生命）

１．はじめに録した。

カイアシ類の休眠卵は、堆積物に大量に存在していることが知られており、不安定な環境下における３．結果

個体群維持に重要な役割を担っていると考えられ

琵琶湖湖底堆積物の 1−10 cm 深における休眠卵密ている。即ち、低温、餌制限や捕食などによって、度は 1.2−3.9 eggs g-1 だったが、10 cm 以下では、0.2生存に不適な期間を休眠卵でやり過ごすことがで

eggs g-1 以下であった。年代測定の結果、10 cm 深できる。これまでに、琵琶湖に優占するカイアシ類

約 30 年であり、10 cm までの孵化率は 0−43%だが、Eodiaptomus japonicus は周年に渡って出現するにもこれ以下では孵化は見られなかった。孵化時間は、かかわらず、湖底表層堆積物の DNA 分析より、休3.8−16.9 日で、深度に伴って長くなる傾向が見られ、眠卵の存在が確認されている。本研究では、琵琶湖

短くても急発卵の卵孵化時間より長かった

沖帯より湖底堆積物を実験室に持ち帰り、本種休眠（Wilcoxson test, P < 0.05）。深度 1−4 cm の堆積物か

卵の現存量、孵化率、および孵化した個体の成長とら孵化した N1 の 33−56%が成体まで成長した。成体

卵生産を調べた。

までの成長時間と体サイズは、雄雌それぞれ、33.2−34.5 と 31.7−40.6 日、0.833−0.886 と 0.867−0.911 mmだった。Wilcoxson test によると、休眠卵から孵化し２．材料と方法
湖底堆積物の採取は、2013 年 11 月 14 日に、琵琶た個体の成長時間と体サイズは、それぞれ急発卵か

湖北湖の定点（35º16' N, 136º04' E, 水深約 60 m）にらの個体のそれと比べて、雄では有意に大きく（P <て不攪乱採泥器（内径 11 cm）を用いて行った。堆0.05）、雌では有意差はなかった（P > 0.05）。休眠か

積物コアは 32 cm 採取でき、直ちに 1 cm ずつスライら孵化した個体の卵生産速度は急発卵からの個体

スし、4ºC の暗黒条件で保存した。なお、各深度かより低く（P = 0.017）、0.51 eggs clutch-1 day-1 であり、

ら得た試料は、210Pb 測定による年代測定を行った。

寿命も短かった（P = 0.008）。

本種休眠卵は、シュガーフローテーション法（3000rpm、5 min）にて採取した堆積物試料より抽出し、

４．考察

堆積物乾重量と卵数から休眠卵密度（eggs g ）を求

E. japonicus は琵琶湖で周年に渡って優占するにめた。ソートした休眠卵は、1 卵ずつ濾過湖水を充もかかわらず、休眠卵の現存量は湖底堆積物中に 10

たした 24-well 培養プレートの 1 well（3-mL）に移cm 深まで 2.5 × 104 eggs m-2 で存在した。2 cm 深までし、15ºC 暗黒条件にてインキュベートし、孵化時間

でも 2.5 × 103 eggs m-2 なので、孵化率が 4 割程度とと孵化率を記録した。孵化した N1 幼生は、それぞすると、プランクトン個体群へのリクルートに充分

れ 6-well 培養プレートのそれぞれの well（10-mL）なり得るだろう。一方、10 cm 以深では休眠卵の孵に移し、10 cells mL で餌藻類（クラミドモナスと化はみられず、本種の休眠卵の堆積物中での生存期

クリプトモナス、1:1 混合比）を与え、15ºC で成体

間はせいぜい 30 年程度と考えられた。休眠卵由来まで飼育し、成長時間と生存率を調べた。培養水とと急発卵由来の個体では、成体雄の体サイズと成長

餌藻類は 2 日に 1 度交換した。さらに、成体に達し時間、そして卵生産に差がみられたが、これが遺伝た後は雄雌ペアで飼育し、成長実験と同じ条件で飼的な差異かどうか明らかにするは、更なる研究が必

育し、雌が死亡するまで、各再生産パラメータを記要と考えられる。

-1

4

-1

133

2P11

水生昆虫を主としたオオサンショウウオ幼生の食性について*児玉敦也，中村虎之介（広島大・生物圏），神林千晶（広島大・理）清水則雄（広島大学総合博物館），河合幸一郎（広島大・生物圏）

１．はじめに生物の採集を行った。

オオサンショウウオ Andrias japonicus（Temminck,

３．結果1836）は，有尾目オオサンショウウオ科に属し，生糞分析では，糞中の餌生物の 9 割以上を水生昆虫

涯を川の中で暮らす世界最大級の両生類である（小が占めた。その中でも，カワゲラ目幼虫およびカゲ原, 1985）。本種は日本の固有種であり両生類として

ロウ目幼虫 80%を占めた。次いでハエ目幼虫，トビは唯一，国の特別天然記念物にも指定されている。

ケラ目幼虫が多くみられた。トンボ目幼虫及びサワ

また，河川生態系の食物連鎖の上位に位置する本種

幼生の全長と糞中の水生昆虫の組成

は，その希少性だけでなく生物学的にも極めて重要な意味を持つ種として，保護の必要性が広く認識さ100%れている。一方で，詳細な分布や幼生の動向など保

80%

不明

60%

ハエ目

型の幼生は発見されることすら稀なため，食性をは

40%

トンボ目

じめ巣穴からの離散後の生息場所，詳しい生態等，

20%

トビケラ目

未解明な部分が多く同種の保全を考えるうえでの0%

全に不可欠な情報である生活史全般を解明するにはいまだ至っていない。特に，大型の成体に比べ小大きな課題となっている。そこで，本研究では広島~50

県東広島市豊栄町椋梨川に生息するオオサンショ幼生の全長(mm)

ウウオの自然個体群の巣穴から離散した幼生の糞51~99 100~

カゲロウ目・
カワゲラ目

ガニは，全長 100 mm 以上の比較的大型の個体のみ

分析と環境分析から，同種幼生の食性と生態を明らで見られた。

かにすることを目的として調査を実施した。

落葉溜り中の底生生物調査では，6 目の水生昆虫

２．材料と方法

を中心に 2582 個体の底生生物を得た。ハエ目ユス

本研究では幼生の食性調査を行うにあたり，成体

リカ科およびトビケラ目ツノツツトビケラ科が優に用いられている胃洗浄法を幼生に用いるのは負先しており，それぞれ 29.3%，28.9%を占めた。糞中担が大きいと考え，糞分析を用いた。2016 年 2 月 2

で 80%を占めたカワゲラ目およびカゲロウ目は，環日，4 月 6 日，22 日，2017 年 1 月 28 日，5 月 5 日，

境中では全体の 14.5%を占めるに過ぎなかった。

26 日に計 6 回の採集で捕獲された幼生 70 個体を一

４．考察

時的に実験室内で飼育し，その際に回収した 122 個

今回の結果から，椋梨川では水生昆虫が幼生のの糞中の餌生物組成を調べた。特に，水生昆虫は頭収容な餌になっていることが分かった。特にカワゲ部の数を把握することで糞中の個体数を調べた。幼ラ目およびカゲロウ目を多く捕食していることが生の捕獲と飼育は，幼生の個体識別用のワイヤータ示唆されたことは，幼生が摂餌様式，体サイズに適グ挿入の為に一時的に実施したもので，その取り扱した餌生物を選択的に利用していることを示して

いについては，法令に基づき，東広島市教育委員会いると考えられる。さらに，体サイズによって餌生の許可を得て実施した。

物組成が異なったが，これは幼生が成長により行動

調査地の椋梨川において，幼生の生息する落葉溜圏を拡大し，サイズの大きな餌生物や摂餌し易い等

り中の餌生物を調べるために，2016 年 4 月 6 日にの摂餌効率の良い餌生物への捕食にシフトしてい30cm 平方枠(コドラート)を用いて計 20 箇所で底生ることを示唆していると考えられる。

134

2P12

兵庫県中播磨地域のため池におけるドブガイの分布制限要因
東垣大祐(兵庫県立大・環境人間），覺田青空(兵庫県立大・環境人間)，相馬理央（兵庫県立大・院・環境人間），土居秀幸(兵庫県立大・院・シミュレーション)
片野泉(奈良女子大・院・人間文化)

１．はじめに

機物量、無機物量）、クロロフィル a 量を測定し本研究の対象種であるドブガイ（Anodonta sp.）はた。

イシガイ目に属する大型の淡水二枚貝である。以

各ため池の護岸率や表面積、ため池周囲の土地

前は湖沼や河川、農業用水路などに普通に生息し利用は QGIS を用いて計測した。護岸の影響はためていたが、改修工事や水質汚濁、農業形態の変化

池の大きさによって異なることが考えられる。そにより生息場所が減少した。現在日本に生息するのため本研究では護岸率を表面積で割った値を護イシガイ目 17 種のうち 13 種が絶滅危惧種に指定

岸影響係数として扱った。

されている（Kondo 2008）。

ため池ごとのプランクトン量、水深ごとの溶存

兵庫県には多くのため池が分布しており、農業

酸素量のデータは環境コンサルタント（株）一成用などの小型のため池はドブガイを含む多くの水が調べたデータを利用した。

生生物の重要な生息場所として機能している。しこれらの環境要因について志方町と稲美町のたかし、兵庫県東播磨地域では近年、急速にドブガ

め池環境に違いがあるかを調べた。また各環境要イが局所絶滅しているといわれている。

因とドブガイの個体数密度との関係を調べた。

これまで、イシガイ目については基礎生態や生息環境の制限要因など多くの研究がなされてき３．結果・考察た。しかし、その多くは河川や大型の湖沼で行わ

ため池 25 面のうち 10 面（志方町 7 地点、稲美

れており、小型のため池を対象にした研究例は少町 3 地点）で生きたドブガイを確認した。また 5ない。ため池は洪水などによる攪乱頻度の大きい面でドブガイの死殻を確認した。

河川や水温成層が発生する大型の湖沼とは異なっ

志方町と稲美町のため池環境の違いを調べたとた特徴を持った生態系と考えられる。そのため、ころ、志方町のため池群は稲美町のため池群と比小型のため池ではイシガイ目の制限要因が河川やべて溶存酸素量が低く、プランクトン量が少な

大型の湖沼と異なる可能性がある。

く、外来種数が多いという結果となった。このよ

そこで、1）ため池におけるドブガイの分布制限

うな志方町のため池環境は、これまでおこなわれ要因を明らかにすること、2）ドブガイの河川や大てきた結果からはドブガイの生息に適していない型の湖沼での制限要因とため池での制限要因とをと考えられる。しかし今回の調査では、志方町の比較することを目的として調査を行った。

方が個体数密度、生息地ともに多い結果となった。
各ため池におけるドブガイの個体数密度と環境

２．研究方法調査は兵庫県東播磨地域のため池 25 面（志方町

要因との関係を調べた結果、護岸影響係数とドブ

13 地点、稲美町 12 地点）を対象に、2015 年 9 月

ガイ個体数密度との間に正の相関が見られた。ま26 日から 12 月 14 日、2016 年 7 月 27 日から 11 月

た、外来種数とドブガイ個体数密度との間にも正3 日の間におこなった。各ため池においてドブガイの相関が見られた。

を対象とした徒手採捕をおこない、単位時間あた

本研究ではこれまで行われてきた研究結果とはりの採捕数を個体数密度として扱った。また、各異なる点がいくつか見られた。この理由として、ため池に生息する生物は目視や網を用いた採捕でため池という生態系が河川や大型の湖沼とは異な調べた。各ため池の電気伝導度、pH、水温を環境るため、これまで考えられてきたドブガイの制限

要因として測定した。また現地で採水し、実験室要因とは異なる要因が大きく影響している可能性に持ち帰り、ため池水に含まれる懸濁物質量（有があると考えられる。

135

2P13

アカミミガメを対象とした目視調査と環境 DNA 調査の精度
比較：ため池への外来種侵入予測ポテンシャルマップ構築に向けて*覺田青空 （兵庫県立大・環境人間），東垣大祐（兵庫県立大・環境人間），相馬理央（兵庫県立大・院・環
境人間），源利文（神戸大・院・人間環境），土居秀幸（兵庫県立大・院・シミュレーション），片野泉（奈良女子大・院・人間文化）
イマーを用いてリアルタイム PCR にて分析した。

１． はじめに
アカミミガメは北米原産の外来種で、ペットと目視調査では、ため池 1 面の調査中に約 3 分間のして流通したものが遺棄され、全国各地で分布が目視で確認できたアカミミガメの数を記録した。

確認されている。アカミミガメをはじめ、日本に以上から得られた結果を MaxEnt にて目視調査と環侵入した外来種の排除を進めるためには、現状の境 DNA 技術に分けてモデルを作成し、比較を行っ

正確な分布把握や分布予測（ポテンシャルマップ

た。MaxEnt の環境要因データには、DIVA-GIS サ

作成）が重要である。

イト内の Free Spatial Data から標高、土地利用、人環境 DNA 技術とは水中に存在する生物の排泄物

口、道路、水域、気候データを用いた。

や体液由来の DNA 断片（環境 DNA）を分析する
３．結果・考察ことで、生物の在不在や生物量を推定できる技術調査の結果、ため池 100 面中、アカミミガメがである。環境 DNA 技術によって従来の調査方法で確認が困難であった種の分布調査ができることも目視でも環境 DNA 技術でも確認できたのは 11報告されている。そこでポテンシャルマップ作成

面、目視で確認できず環境 DNA 技術で確認できたに関して、従来の目視調査よりも環境 DNA 技術にのは 9 面、目視で確認でき環境 DNA 技術で確認でよる調査データで予測精度が高いのではないかときなかったのは 10 面であった。目視で確認でき環考えた。

境 DNA 技術で確認できなかった地点については、
環境 DNA 検出の阻害要因などを検討する必要があ

近年生物の在データのみを利用して生物の空間分布を推定する手法として MaxEnt モデルと呼ばれる。

る手法が提案され、実際に利用されている。生物

MaxEnt の環境要因データに標高、土地利用、人の在のみデータを用いるので、偽陰性に比較的頑口、道路、水域、気候データを用いてモデルを作強であると言われている。

成したところ、ROC 分析による AUC の数値的にはほぼ同じであるが（目視調査 AUC＝0.995、環境本研究では、MaxEnt を用いたアカミミガメのポ
テンシャルマップ作成において、従来の目視調査

DNA 技術 AUC＝0.990）、目視調査の方がモデルへと環境 DNA 技術のどちらで分布調査をした方が、の当てはまりが良いという結果になった。しかしより予測精度が高いのか検討することを目的と各要因のモデルへの寄与率を見ると、目視調査にし、両者の比較を行った。

おいて人為的要因（土地利用、人口）がモデルに対してより寄与していることが分かった。環境DNA 技術よりも目視で分布調査を行った場合、人

２．研究方法姫路市内のため池 100 面にて、2016 年 7 月から間活動に影響される可能性が考えられる。人口が11 月にかけて野外調査を行った。対象種はアカミ

多く、アカミミガメを遺棄しやすいところでは個ミガメとし、目視調査前にため池の岸表面から環体数も多く目視で発見されやすい。またこれらの境 DNA 分析用に 500mL 採水し、冷蔵して持ち帰結果から、目視調査よりも環境 DNA 技術の方が人った。採水した水は実験室にてろ過（GF/F）、DNA為的要因（土地利用、人口）に左右されにくく、抽出（DNeasy blood and tissue kit）を行い、冷凍保分布推定ができると考えられる。

存した。抽出した DNA サンプルは種特異的なプラ

136

2P14

日本における D. pulex のクローン分布を決める要因：種内競争能力からの考察*丸岡 奈津美（東北大・生命），占部 城太郎（東北大・生命）した。餌には緑藻である Scenedesmus obliquus を用

１．はじめにい、実験温度は 20℃に設定した。

日本の湖沼に生息しているミジンコ Daphnia
pulex は、北米からの侵入種であり、有性生殖をしな

３．結果

い絶対単為生殖型であることがわかっている (So et

成長速度は JPN2 のみ有意に遅く、JPN1, 3, 4 の間

al. 2015)。これまで、日本には D. pulex の４つの遺伝では違いがなかった (図 2)。また、成長に必要な閾

子型 (クローン)が侵入しているが、このうち日本国

値餌濃度を比較すると、JPN1, 3 では最も小さく、そ内で広く見られるのは JPN1 遺伝子型であり、JPN2れに次いで JPN4、JPN2 の順番で大きいことがわか

型は東日本に、JPN3 型と JPN4 型は西日本の限られった。50％生残餌濃度は、JPN2 で有意に大きかった。

た範囲に分布している (図 1)。つまり、日本の D.
pulex は遺伝子型ごとにその分布域や分布範囲に偏りがある。D. pulex は、休眠卵により分布を広げる
ため、その分散能力は大きいと考えられている。もし、そうであるなら、各遺伝子型は国内に広く分布しても良さそうである。それにも関わらず、遺伝子型の分布になぜ偏りがあるのだろうか。
そこで、本研究では日本における D. pulex 遺伝子型の分布範囲の違いは、種内での餌をめぐる競争能力によって決まっているという仮説を立て、検証実
図 2 : 実験結果験を行った。

餌速度と成長速度の関係

４．考察
本研究での結果から、JPN2 は他の遺伝子型よりも競争能力が低いことが示唆されたが、他の 3 遺伝子型間では、その競争能力に大きな差はないことがわかった。つまり、JPN1 が JPN2 に比べて広く分布しているのは競争能力の違いによるものかも知れな
いが、JPN3 や JPN4 の遺伝子型の分布が限られているのは種内競争のうえで劣位にあるからではない。

So et al. (2015) を改編

JPN2 が、競争能力の低さにもかかわらず、JPN3

図 1 : 日本における D. pulex 遺伝子型の分布や JPN4 に比べて比較的広い範囲に分布しているのは、休眠卵の作りやすさが関係しているのかも知れ

２．材料と方法ない。JPN2 は環境が悪化した場合にいち早く休眠卵

実験には、日本国内で採集し実験室で継代培養しを作る特性があり、それにより競争排除を回避してている D. pulex 遺伝子型 4 タイプを用いた。実験にいるのかも知れない。また JPN3 や JPN4 が、一部のあたっては、各遺伝子型の個体を 1 匹ずつ、餌濃度

地域にしか分布していないのは、これらの遺伝子型

0.05〜1.00mgC / L の範囲で 5 日間飼育し、体成長速

が温暖な気候を好み、寒冷な気候に適応できないた度と生残率を調べ、成長に必要な閾値餌濃度と 50％

めかも知れない。この新たな仮説は、より低い温度

生残餌濃度を求めて、各遺伝子型の競争能力を評価

での成長実験を行い、検証する予定である。

137

2P15

長野県深見池の年縞堆積物における微生物群集構造解析*木村成子（滋賀県大・環境）
・大前公保・吉田天士・左子芳彦（京大・農）
大竹裕里恵（東大・総合文化）・大槻朝・占部城太郎（東北大・生命）
山田和芳（ふじのくに地球環境史ミュージアム）・吉田丈人（東大・総合文化）207-217、247-257 及び 287-297 cm の各層より DNA

１．はじめに
自然環境中において、ファージ（細菌に感染するを抽出した。その DNA を鋳型として、細菌の 16Sウイルス）とその宿主は、対立する関係にあるにもrRNA 遺伝子の V3/V4 領域を PCR 増幅後、MiSeq

関わらず、両者は淘汰されることなく共存し続けて(Illumina) を用いて網羅的な配列決定を行った。

いる。先行研究より、その環境に適応し出現頻度が高くなった(優占)宿主とその感染性ファージの間で

３．結果と考察

急速な軍拡競争型共進化が起きることによって多解析した全ての試料より細菌の 16S rRNA 遺伝子様性が創出され、その中で適応した遺伝子型が頻度の配列を得ることができ、合計で 10,138,071 リード

依存選択により維持されることにより、両者の共存の塩基配列を決定した。それぞれの得られた配列をを可能にしていると推察された。従って、自然環境

97 %塩基配列相同性でクラスタリングしたところ、中におけるファージおよび細菌の多様化の様式を各層より 2,131-4,219 の OTU が得られた。多様度指解明することはそれらの共存理由を知る手がかり

数（シャノン指数）は 4.21-6.51 と全層に渡って高いとなる。湖底堆積物は、長年に渡って生物の死骸が値を示した。クラスターをサイズの大きい順に並べ

降り積もったものであり、これまでの生物の変動を替えたところ、Sulfuricuvum 属、Thiobacillus 属、研究するには良い材料である。そこで、本研究では、

Sulfuricella 属が上位を占め、硫黄循環に関わる細菌

共進化を通した宿主－ファージ多様化の様式を観が多く認められた。それらの OTU に含まれる配列察するための感染系の探索、つまり優占宿主の探索数を層間で比較すると、堆積物上層、中層、下層のを目的として、湖底堆積物中の微生物群集解析を行

それぞれの層で優占する OTU が異なっていた。しった。

たがって、どの層にも硫黄循環に関わる細菌が多く認められるが、その組成は大きく異なっていると考えられた。これらは、優占細菌ではあるが、過去を２．材料と方法2016 年 10 月に長野県の深見池において、マッケ

示す細菌だけでなく、現在活性を有している細菌もラスコアラー及びリムノスコアラーを用いて堆積含まれていると考えられた。次に、全細菌のうち、物のサンプルを採取した。深見池はすり鉢状をした

8,534 リード(0.08 %) がシアノバクテリア由来だっ特異的な地形であることから、その堆積物は、春かた 。 そ れ ら の 配 列 は 、 97 % 塩 基 配 列 相 同 性 でら秋に多い植物プランクトンの堆積物と冬に多い

201-1803 OTU に 分 け ら れ た 。 シ ャ ノ ン 指 数 は

陸上起源鉱物の堆積物が一年を単位として堆積し、0.88-2.71 で、多様性は表層で高く、深層ほど低かっ

縞模様をしている。先行研究より、その年縞より年た。クラスターをサイズの大きい順に並べ替えたと代推定が可能で、本サンプリングでは、約 200 年分

ころ、Anabaena 属と Synechococcus 属が上位を占めの湖底堆積物を得た。マッケラスコアラーでは、約た。表層から約 40 cm までの層では、Anabaena 属が3 m の堆積物が得られ、それを 10 cm 間隔でスライ

13-64 %を占め、それ以深では、Synechococcus 属がスした。マッケラスコアラーでは、湖底表層付近の13-64 %を占め、上層と下層では優占種が異なった。

サンプル採取ができないため、リムノスコアラーに堆積物中で優占していたこれら２属は、光合成細菌て、湖底表面から約 30 cm の堆積物を採取し、それであるため、現在、堆積物中で活性を有しているもらを 3 cm 間隔でスライスした。リムノスサンプルのではなく、深見池の過去のシアノバクテリアの変では、湖底表面から 3-6、9-12、15-18、21-24、27-30動を示していると考えられた。従って、今後、この及び 33-36 cm の各層より、マッケラスサンプルでは、２属のシアノバクテリア−ファージ感染系を対象と採取最深部より 10-20、50-60、127-137、166-177、

して、それらの多様性解析を行っていく。

138

2P16

Application of DNA barcoding
for identification of rotifer gut contents*Oh Hye-Ji (Kyung Hee Univ.), Jo Hyun-Bin (Pusan National Univ.)
Chang Kwang-Hyeon (Kyung Hee Univ.), Joo Gea-Jae (Pusan National Univ.)

1. Introduction

efficiently remove the surrounding DNA. Especially, theThere are various species of zooplankton, which has

50% dilution of commercial bleach(3 minutes washingdifferent feeding behavior depending on their ecologicalof target zooplankton) seems to remove only surrounding

characteristics. It is known that zooplankton takes

DNA without the damage of gut contents. Using this

phytoplankton as their primary food sources, but theytreatment, gut contents of three rotifer species(Keratellaalso consume various types of micro-organisms, such ascochlearis, Trichocerca sp., and Hexarthra sp.) were

protozoa and bacteria. Furthermore, they often haveexamined and the results showed that the all species

strong prey selectivity. Especially, in the aquaticconsumed bacteria, but only Hexarthra sp. consumed

ecosystems, prey selectivity of rotifers can play an

flagellates. Although this is preliminary DNA barcoding

important role in the matter cycles and energy flows

approach for the rotifer feeding behavior, it would

through species-specific prey-predator interactions inprovide valuable information regarding the interactions

connecting the microbial loop and the grazing food chain.

between rotifers and microbial organisms if we improve

In previous studies, prey selectivity was examined by

the methods through proper experiments

feeding experiments under limited conditions and for the
analyses using a microscope, there are still manydifficulties in identifying prey selectivity of zooplankton.
Recently, the environmental DNA technology became
popular method in many aquatic ecology fields.
Therefore, in the present study, we tried to apply the
DNA barcoding technology to analyze zooplankton gut
contents, in particular for rotifer species, to estimate theirfood selectivity among flagellates, ciliates, and bacteria

Figureusing universal primers. In particular, we tried to develop

zooplankton(Daphnia magna fed by Chlorella only and non-fed

appropriate treatments for extracting gut contents

phytoplankton)

1.

Processforseparation

of

the

DNA

insidewithout contamination in the process of target species
sorting.
2. Materials and Methods
To test the treatments to remove unnecessary DNA
fragments(Figure 1), we collected lake water andzooplankton from the field(Giheung Reservoir, Korea).
For identification of zooplankton gut contents, DNAbarcoding was conducted(primers: SR12C F-25F1 rev
for Flagellates, degeneration D1 for-D2 rev for Ciliates,
and V7-8 for-rev for Bacteria) for lake water andselected rotifer species.
Figure 2. The results of gel electrophoresis (RW: row water, WK:

3. Results and Discussion

washed K. cochlearis, WT: washed Trichocerca sp., WH: washedThe results showed that NaOCl(commercial bleach) can

Hexarthra sp.)

139

2P17
Web 公開不希望ミジンコの成長に及ぼす自生性と2P18

外来性有機物の栄養評価*野口拓水（東北大・理）・風間健宏・平間文也（東北大院・生命）
・Tyler Tappenback(モンタナ州立大・FLBS）・土居秀幸（兵庫県立大院・シミュレーション）・片野泉（奈良女子大・生物）・吉田丈人（東大院・総合文化）・山道真人（京大・白眉）
・James Elser (モンタナ州立大・FLBS)・占部城太郎（東北大院・生命）ージャーに加えた。各エンクロージャーは週 2 回、

１．はじめに
湖沼には藻類による光合成由来（自生性）の有内部の水をよく攪拌混合した。

機物のみならず、陸域由来（外来性）の有機物もDaphnia の成長実験は、8 月 1-5 日、および 7-11 日

多く存在する。外来性の有機物は、その殆どが溶存態であるため、動物プランクトンの栄養資源との 2 回行った。実験にあたって、まず近隣湖沼（Loon

なるには、細菌を起点とする腐食連鎖に取り込ま生個体を得た。次いで、各エンクロージャーから得れなければならない。しかし、自生性有機物である植物プランクトン（生食連鎖）と外来性の有機物を起点とする腐食連鎖の二次生産に対する相られた水 50 mL をバイアルに満たし、生後 24 時間

対的重要性は良く分かっていない。そこで本研究間培養した。繰り返しは 5 とし、合計 120 個体を培

では、自生性有機物量を制御するために光環境を、養した。培養終了後、D. pulicaria を乾燥させ、重量

外来性有機物量を直接加えることでその影響を操を測定した。また、開始時の新生個体 5 個体ずつの作する野外実験を行い、代表的な動物プランクトン

乾燥重量である Daphnia を対象に、その生物量や成長量から、始時と終了時の個体重量から、指数関数的成長を仮二次生産に及ぼす自生性および外来性有機物の相定して 1 日当たりの成長速度を算出した。

対的な重要性を調べた。

３．結果および考察

２．材料と方法

野外実験の結果、各実験区の D. pulicaria の生物量Lake）で採集した D. pulicaria 個体を飼育培養し、新以内の新生個体を 1 個体ずつ入れ、毎日水を交換しながら、室温・弱光（0.5 μE/m2/sec）条件下で 5 日も同様に測定し（10 繰り返し）、実験開

野外実験は 6 月 12 日から 8 月 17 日の 67 日間、は、明・DOC 添加区で最も高く、明または暗条件のモンタナ州 Lost Lake にて行った。湖の最深部に直DOC 非添加区で最も低くなった。また、DOC 添加

径 1 m、深さ 2 m の円筒形のエンクロージャー12 基

区と非添加区の生物量の差は、明区と暗区の差よりを設置し、光環境および DOC 環境を操作した。光も大きかった。このことは、添加した外来生有機物

条件は、自然の光環境である明区と、寒冷紗を用いが Daphnia の生産を十分に担っていたことを示してて照度を<10％に操作した暗区を設置した。DOC 添いる。さらに、DOC 添加した場合の明区と暗区の生加物として、カバ、マツ、ハコヤナギなどの落葉を物量の差は、DOC を添加しなかった場合での明区と粉砕し、水を加え 24-48 時間混合したのち、35 μm

暗区の差よりも大きく、明条件での DOC 添加区と目合いのメッシュでろ過した液を用意した。これを非添加区の生物量の差は、暗条件での DOC 添加区

3 週間に 1 回、計 3 回加えた添加区と、加えない非と非添加区の差より大きかった。

添加区を設けた。各操作の繰り返しは 3 とした。エ

成長実験では、DOC 添加区の水で飼育した D.

ンクロージャー内部には、100 μm 目合いのネットで

pulicaria の成長速度は、DOC 非添加区の水で培養し濾過した湖水 1000 L を満たした。動物プランクトン

たものよりも高かった。また、光合成量が多い明区群集として、近隣湖沼（Loon Lake）で採集した D.

の水で培養した個体と、暗区で培養した個体では成pulicaria 約 200 個体、および Lost Lake 表層から水長速度に差が見られた。

深 9 m にかけて、100 μm 目合いのネットを鉛直引き

以上の結果から、湖沼の二次生産に対する自生性して得られた動物プランクトン群集を各エンクロと外来生有機物の相対的な重要性を考察する。

141

2P19

Seasonal variations of autotrophic
picoplankton abundance in Lake Biwa,
with special reference to their grazers* Ji Cai, Yoshikuni Hodoki, Shin-ichi Nakano(Center for Ecological Research, Kyoto University)
concentration of 5%.

1. Introduction
Autotrophic picoplankton (APP), phytoplankton less

CCM was applied to analyze causality between Peuk,than 2 or 3 μm in cell size, are ubiquitous and abundantSPcy, CPcy and their potential grazers. We followed thein aquatic environments. Generally, APP in lakes arealgothrims that described in the supplementary text ofcomposed of 3 types by morphology: picoeukaryotes“Detecting causality in complex ecosystems” and in the(Peuk), single-celled picocyanobacteria (SPcy) and“rEDM” package available in the CRAN repository.

colonial picocyanobacteria (CPcy). One of the mostimportant ecological roles of APP is that they are key

3. Resultscomponents in microbial loop as food items for small
protists such as heterothrophic nanoflagellates (HNF)
and ciliates. It is estimated that 40-80% of organic matterproduced by APP is taken up by protists and thentransferred to higher trophic levels.
In addition, recent studies have shown that zooplankton such as rotifers, cladocerans and some speciesof copepods also graze on APP effectively. So, it ispossible that APP play broader ecological roles in

In CCM, the skill of cross mapping (i.e. the relativeaquatic food web. However, interaction between APP

strength of causality) is indicated by mean correlationand zooplankton grazers in situ remain unclear, sincecoefficient . Note that the results of CCM should be

few studies have been focused on seasonal dynamics ofinterpreted in the opposite direction of causation. That is,both APP and zooplankton.

“HNF xmap SPcy” suggests the causative effect of SPcy

In this study, seasonal samples of APP (Peuk, SPcy,

on HNF. While “Cladocera xmap SPcy” suggests thatCPcy) and their grazers (HNF, cilate, rotifer, cladocera,

SPcy do not causatively affect Cladocera because 

copepod) were collected from Lake Biwa. We applieddidn’t increase with library size (not convergent). Ourconvergent cross mapping (CCM) to detect the underly-

results showed a bidirectional interaction between SPcy

ing causality between APP and different grazers. Finally,and HNF, and an unilateral effect of cladocera on SPcy.
Other causal links detected with CCM are: Peuk←

we tried to assess the overall ecological roles of APP in

HNF, SPcy← rotifer, SPcy← copepod, CPcy↔ HNF,

planktonic food web in Lake Biwa.

CPcy← rotifer and CPcy← cladocera.
2. Materials and Methods
The present study was conducted from July 2015 to

4. Discussion

June 2017 at the station Ie-1 in the north basin of Lake

Compared to correlation analysis, CCM provided

Biwa. Water samples were collected bimonthly from themuch detailed results about causality between the prey

epilimnion with a Niskin sampler. Samples for APP andand grazers. Our results have shown that APP are also

HNF enumeration were fixed with glutaraldehyde at astrongly affected by zooplankton grazing, especially

final concentration of 1%. Samples for ciliates andcladocerans and rotifers. Thus, APP may play more

zooplankton were concentrated using a 20 μm-mesh-size

diverse ecological roles in aquatic food web thanplankton net and fixed by acid Lugol’s solution at a final

previously considered.

142

昆虫食が貢献する食料生産：水域からの漁獲資源減少を考慮して

2P20

Randy Nathaniel Mulia and Hideyuki Doi (University of Hyogo)

rearing in mitigating the loss that might be caused by
overfishing and climate change.

1. Introduction
It is widely known that in the future, world population
could exceed 9 billion people by 2050. The current foodproduction will need to be doubled to accomodate this

3. Results

number of people. In twenty-first century, the relevant

Insect is eaten by about 2 billion people around the world

issues would come up, such as the rising cost of animal

and around 1900 species of insect is edible for humanprotein, food and feed insecurity, environmental pressures,consumption. The benefit of entomophagy is not only inpopulation growth and increasing demand for protein

its nutritional value, but also to conserve the environments

among the middle classes. Thus, alternative solutions toas well. Insect as a protein source isconventional livestock and feed sources urgently need to
be found. The consumption of insects, or entomophagy,comparable to present conventional livestock, such as

therefore contributes positively to the environment and tochicken, pork, beef and even fish. Insect rearing doesn’t

health and livelihoods.

require land clearing and its greenhouse gases (GHG)

Aside from the population increase, climate

emission is lower than conventional livestock. Andchange also plays a role in securing food supply in the

because of their coldblooded property, they convert feed

future, especially to the fishing sectors. Overfishing is one

more efficiently. One of the biggest advantage of insectof the problem in food production and security as well as

rearing is their land utilization is minimal compared toaquatic ecosystems. It is meant to revitalize the fishother conventional livestock.

biomass which would lead to increased yield in the future,

To mitigate the loss caused by decreased fish

however in the meantime it could be a problem for

supply during high sea closing, diversification of foodcountries that rely heavily on fishing as their food source

productions using insect is one of several ways that could

and income.

be taken in future.

In this research, several benefits of insect meat production
will be explored to mitigate the loss that might be caused

4. Discussion

by overfishing and climate change.

Although high seas closure in general give ecologicalbenefit, it might have a negative effect on food production

2. Materials and Methods

especially in the developing countries. Therefore, it issuitable to mitigate the loss in fish supply caused by high

1. Literature review regarding insect rearing including
their impact on environment as well as theirnutritional value.

seas closure with insect rearing because the biggest
advantage of insect rearing is their land utilization andenvironmental impact is minimal compared to otherconventional livestock.

2. Statistical modeling in potential benefit of insect143印旛沼における Microcystis aeruginosa の遺伝的多様性と分布パターン

2P21*岡崎一眞 (東邦大院・理)、田辺雄彦 (筑波大院・ABES)
鏡味麻衣子 (東邦大院・理)１．はじめに

３．結果と考察

アオコを形成するシアノバクテリア Microcystis

M. aeruginosa の細胞密度や出現系統は地点によっ

aeruginsa はミクロシスチンなど毒を産生・放出し、て異なった。5 つの系統(A,B,E,F,G)が検出され、全ときに人間や家畜に対して悪影響を与えている。一ての地点からミクロシスチン毒性を持つ A・B 系統

方で、M. aeruginosa には毒を産生しない系統も存在の出現が確認された(図 1)。毒性を持つ A・B 系統はし、形態も多岐にわたる。M. aeruginosa は 8 つの系

全ての地点で出現していることから、印旛沼にはア

統(A-G,X)に分かれており(Tanabe et al. 2007)、これはオコ毒が広く存在していることが示された。また、様々な環境要因への適応を反映していると推察さ

印旛沼において G 系統の出現の確認がはじめてされている。

れた。G 系統は 2004 年以前は日本のどこからも検水質が国内で最下位(2015 年度)である印旛沼では、出されない系統であったが、霞ヶ浦水系において

M. aeruginosa のブルームが頻繁に確認されている。

2005-2009 年に突如大量発生した系統である(Tanabe

本研究は、印旛沼における M. aeruginosa の出現すet al. 2009)。北印旛沼中央と舟戸大橋では G 系統のる系統を明らかにするとともに、地点間での分布パ出現頻度が高く、中でも舟戸大橋は確認された系統

ターンの違いから、各系統の出現に関与する環境要の約 45%が G 系統だった。舟戸大橋や北印旛沼では因を明らかにすることを目的とした。

M. aeruginosa の細胞密度も高く、G 系統が発生しやすい環境要因が存在した可能性が示唆された。

２．材料と方法

一方、甚兵衛沼では既知系統の出現頻度が低く

調査は印旛沼の 21 地点を対象とし、2015 年 3 月、

M. aeruginosa の細胞密度自体も低かった。M.

4 月、7 月、8 月、10 月に行った。1L ボトルで表層

aeruginosa の発生を抑える環境要因がそんざいして水を採水した。M. aeruginosa の系統は、クローンラ

いるのかもしれない。

イブラリー法により解析した。採取した湖水の一部

M. aeruginosa の細胞密度と環境要因の関係を調べ(100mL)を孔径 0.2μm のメンブランフィルターで濾たところ、水温にくわえアンモニア態窒素との関連過した。解析には、2015 年 8 月に採取した 4 地点に性が示唆された。印旛沼においては、アンモニア態

くわえ、2014 年 8 月の試料も含めた。抽出した全

窒素は季節だけでなく地点によっても濃度が大きDNA から ftsZ 遺伝子座(約 400bp)に対して特異的なく変化する。印旛沼における M. aeruginosa の発生はプライマーftsF/ftsR を使用し、M. aeruginosa の ftsZアンモニア態窒素が関係している可能性がある。

のみを PCR により増幅した。Zero TOPO cloning
kit(Invitrogen)を使用して大腸菌クローニングを行い、M. aeruginosa の系統を明らかにするとともに、各系
統の出現頻度を明らかにした。
M. aeruginosa の空間分布を明らかにするため、採取した全月、全地点のサンプルの一部(25mL)をグル
タルアルデヒドで固定した。M. aeruginosa の細胞数を計数した。同時に各地点ごとに栄養塩濃度や水温などの環境要因 11 項目を測定し、M. aeruginosa の細胞数との関係を主成分分析により解析した。
0.005【図 1】M. aeruginosa の種内系統樹

144

2P22

メタバーコーディングが明らかにする
河川水中の菌類相とその空間構造*松岡俊将(兵庫県大院・シミュレーション)、佐藤博俊(龍谷大・理工)、原田憲(兵庫県立大・環境人間)、片野泉(奈良女子大・理)、
土居秀幸(兵庫県大院・シミュレーション)

菌類は、有機物の分解、生きた動植物との共生・

各調査地点の GPS 座標を基に、地理情報シス
テムから調査集水域面積と植生情報を得て、調査

寄生といった生活を通じ、森林生態系においてユ
ニークな機能を担っている。これまで、森林にお地点間の空間距離を計算することで、菌類相と集水域の植生・空間距離との関係を解析した。

１．はじめにける菌類相評価は、主に土壌や植物組織を対象として行われており、森林中の菌類は高い種多様性

３．結果を持つこと、菌類種組成は植生の違いに大きく影響を受けることなどが確かめられてきた。しかし、一般に土壌中では菌類種組成の空間的異質性が

全 19 サンプルから、合計で 696 OTU が検出された。このうち最も多様な菌群は子嚢菌類であり、281 OTU が検出された。サンプル当たりの OTU

高く、景観スケール(~数キロメートル)での菌類多数は 126 ± 37 OTU(平均±SD)で、OTU 数と植様性を推定するためには、空間構造を考慮した多量のサンプルを解析する必要があった。一方近年、

生、空間距離との関係は検出されなかった。属レ
ベル以上で分類群情報が得られた 120 OTU につ

森林内を流れる河川水中には、水中で生活する菌類に加えて、周囲の陸域に生息する菌類の遺伝子が含まれうることがわかってきた。これは、河川

いて機能群の推定を行ったところ、水生菌類は 24
OTU、陸生菌類は 96 OTU であった。このうち
水生菌類では分解菌、陸生菌類では内生菌や病原水を解析対象とすることで、集水域の菌類相情報菌など植物関連菌が主要な機能群であった。OTUを得られる可能性を示している。

組成は、サンプル採集場所の空間距離が近いほどそこで本研究では、河川水を対象とした菌類メ
タバーコーディングを行うことで、河川水中にどのような菌類が含まれているのか、そして菌類相
は周囲(集水域)の環境を反映しているのかを調査することを目的とした。

似ていた。この OTU 組成の構造は、空間距離によって有意に説明されたが、集水域の植生では有意には説明されなかった。
４．考察

サンプリングは 2015 年の 5 月、9 月、10 月に
兵庫県西部にある揖保川上流域で行った。異なる支流を含む計 19 点(約 10 ㎞以内)において、川の中心部から 1-5L の水を採集した。採集した河川

本研究結果は、河川水中の菌類相評価におけるメタバーコーディングの有用性と、河川水中の菌類相を調べることで陸域の菌類相情報も得られる可能性を示している。本研究結果は、河川水集の菌類相には集水域レベルでの植生よりも空間距離の影響が強いことが示唆しており、10km

水はフィルターろ過を行い、ろ紙からキットによ以上の空間スケールでは菌類の分散制限が菌類

り全 DNA を抽出した。PCR により、各サンプル中に含まれる菌類マーカー遺伝子(ITS1)領域を増幅し、MiSeq を用いて塩基配列を決定した。得られた配列は低クオリティの配列を除いたのち、97%の配列相同性に基づき操作的分類群(OTU)にまとめた。各 OTU について、データベースとの比較により分類群の推定を行った。

相形成に強く影響していると考えられる。今後は、水中から検出される菌類が実際に周囲の陸域で生育しているのかをしるために、水中と陸域の菌類相比較を行う必要がある。また、より狭い空間
スケール(~数㎞程度)での菌類相と環境要因(周囲の植生や水質)との関係について調査を進める必要がある。

２．材料と方法145

琵琶湖のプランクトンを

2P23

環境 DNA から探る！
永野

真理子*（兵県大院・シミュ）、牧野

土居秀幸（兵県大院・シミュ）、松岡渡（東北大院・生命）、

俊将（兵県大院・シミュ）１．はじめになるものを含む６種類使用した（COI、16S rDNA、プランクトンの種構成や個体数のモニタリングが、

18S rDNA は４領域で V4、V5、V9_1、V9_2）。自湖沼やダム湖において長期にわたり行われている

動分子同定ソフトウェア Claident によって、配列

が、プランクトンの分類同定には、顕微鏡による形の相同性は 99%で操作的分類群（OTU）にまとめ

態的判別が一般的である。しかし、プランクトンはた。同定用のデータベースとして NCBI に登録され同一種であっても成長段階や季節的に形態が異なる全生物の各領域の遺伝子配列を用いた。

り、網羅的にプランクトンの出現種を把握するには専門知識と同定技術が必要となる。そのため、デー

３．結果タの客観性が担保されないことや、同定の質を一定

全 OTU 数はプライマー間で異なり、COI、16S、V4、にそろえるためには時間と労力が必要であるといV5-7、V9_1、V9_2 の順に 477、312、23、20、1260、

う問題点がある。そこでプランクトンのモニタリン

1264 だった。そのうち解析対象となる OTU 数は、

グに、環境 DNA（environmental DNA）の手法を

上記と同様の順に 71、67、22、16、297、253OTU

用いることができれば、これらを解決できると考えだった。プライマーのうち、もっとも多くプランク

た。環境 DNA 分析は、生物の形態学的な種同定がトンの OTU 数が得られたのは COI 領域のプライマ

必要ないことはもちろん、メタバーコーディング法ーで、９種同定できた。一方、プランクトンをいずにより１検体の水試料だけで多種を検出できるこ

れの分類レベルでも同定できなかったのは、V4 ととが利点である（高原ら 2016）。本研究は、1900

V5 を対象としたプライマーだった。

年代初頭からプランクトンの調査が継続的におこなわれている琵琶湖において、既存のプライマーを４．考察

複数用いた環境 DNA メタバーコーディングから、

瀬田川の動物プランクトン相については、ゾウミジ

プランクトン群集の把握を試みた。

ンコ（Bosmina longirostris）が、本研究の同時期の優占種であると、琵琶湖環境科学研究センターより報

２．材料と方法

告されている。本研究の結果と比較すると、COI と

２－１

16S では Bosmina 属レベルまでの同定で、リード数

サンプリング方法2017 年 5 月に、琵琶湖唯一の流出河川の瀬田川ともかなり少なく、V9_2 では科レベルまでの同定で湖の西側２地点（堅田、近江舞子）において、１Lあるが、リード数が多いことから、形態分類によるの表層水を採水した。

同定ともっとも近い結果を得られた。環境 DNA 分

２－２

析によるプランクトン種の把握は、プライマー間でろ過、DNA 抽出と分析方法

各サンプリング地点の湖水と、クーラーブランクと精度が異なることがわかった。この違いは、DNA デ

ろ過ブランクである蒸留水を、ろ紙（GF/F、0.7μ

ータベースの充実度や、プライマーのもつ特性（どm、φ47mm、Whatman）を用いてろ過した。DNAの領域を対象にしているかや、シーケンスの長さ）

抽 出 は キ ッ ト （ DNeasy Blood & Tissue Kit,

によって生じると考えられる。また環境 DNA の手

Qiagen）を用いて行い直ちに冷凍した。DNA のメ

法は、おもに魚類を対象としているので、プランク

タバーコーディングは超並列シーケンサー

トンへの適用には、採水方法や抽出方法を検討する

Illumina MiSeq を用いた。プライマーは領域の異必要があるかもしれない。

146

諏訪湖における植物プランクトンへの2P24

栄養塩組成の影響*横内雅大 （信州大院・総合理工），宮原裕一（信州大・山岳）

１．はじめに

３．結果および考察

長野県中央部に位置する諏訪湖では，2000 年まで

2016 年 3 月から 4 月にかけて植物プランクトンがは主に Microcystis を主とした藍藻が夏期の植物プラ増加した際，DIN，PO4-P および DSi 濃度はいずれ

ンクトン種であったが，現在では，藍藻とともに珪も減少していた．これは水中で植物プランクトンが藻も夏期の主要な植物プランクトン種となるなど，増える際，これら栄養塩が利用されたためと考えた．

近年植物プランクトンの種組成が大きく変化してそこで，諏訪湖の植物プランクトン中の栄養塩の組いる．一般に，植物プランクトンの種組成は水温や成を調べたところ，その N:P:Si 比（モル比）は 18.8：

栄養塩の絶対量のほかに，栄養塩の組成の影響も受

1：92.6 であった（8 月から 12 月の平均値）．この比

けるため，富栄養化が進むと相対的に溶存態シリカ

を湖水中の溶存態栄養塩比と比較することで栄養が不足し，非珪藻類が優占すると言われている．

塩の欠乏状況の評価を行うこととした．4 月から 8

富栄養湖の諏訪湖では下水道の整備が進み，現在

月の湖水中の DIN/PO4-P 比や DIN/DSi 比は上記の植

水中の窒素・リン濃度は減少傾向にある．しかし，物プランクトンの体組成比よりも低く，この間の諏

1979 年以降通年での湖水中のシリカ濃度は測定さ

訪湖は DIN 制限にあると考えられた．また，2016

れていない．そこで，本研究では諏訪湖栄養塩の現

年 4 月から 6 月にかけて Chl.a 濃度は減少しており，状を明らかにするために，諏訪湖における窒素，リ

植物プランクトン量は減少していた．さらに，植物ン，シリカと植物プランクトンの季節変動について

プランクトンの計数結果から，同年 4 月には見られ解析を行った．

なかった窒素固定型の藍藻 Anabena が 8 月と 9 月に確認された．これらは DIN 制限の影響と考えられた．

２．材料と方法

一方，1977 年の栄養塩濃度の季節変動は 2016 年

１）試料の採取と同様の動きを見せたが，値としては常に 2016 年

諏訪湖の湖心および流入・流出河川において試水の濃度を上回っていた．さらに，この湖水中の栄養を採水した．これら試水は，いずれも孔径 0.45 ㎛の塩比を植物プランクトンの体組成比と比べてみる

メンブレンフィルターでろ過した後，ポリエチレンと，7 月から 9 月は DIN 制限，5 月から 6 月は DSi

製ビンに入れ，分析時まで暗所で保存した．また，制限にあったと考えられた．また，DIN 制限となる

植物プランクトン数の計数のため，湖水を中性ホル

期間は 2016 年に比べ，1977 年のほうが短かった．

マリン（1.5％）で固定した．

これらの栄養塩の濃度や比の変化は下水道の整備

２）分析項目が進んだことで湖に供給される窒素・リンが減少し試水原液またはろ液について，全窒素，溶存態全たためと考えられた．その結果，相対的にシリカが窒素，溶存態無機窒素（DIN），全リン，溶存態全リ充足するようになったことで，現在，珪藻も多く見

ン，リン酸態リン（PO4-P），溶存態シリカ（DSi），

られるようになったと考えられる．

生物態シリカおよびクロロフィル（Chl.a）の濃度を

近年，諏訪湖の窒素・リン濃度の減少は頭打ちと測定した．また，ここでは全窒素と溶存態全窒素，なってきているのに対して，シリカ濃度は 1979 年

全リンと溶存態全リンとの差を，それぞれ生物態窒

以降，通年で測定されていないため，その動向の予

素，生物態リンとした．生物態シリカはろ過に用い測が難しい．そこで，現在諏訪湖におけるシリカ収たフィルターをアルカリ抽出することで求めた．植支の推定を試みている．その結果についても報告す

物プランクトンの組成は湖水に含まれる細胞数をる予定である．

顕微鏡下で計数することで求めた．

147

2P25

Pseudopolarography
*

4

(UV

)

(ASV)
1

Metrohm663 VA standΩ Metrohm,

UV
Cu(Immobilized Metal Affinity Chromatography:IMAC)

200 nM2+

0.01 Mbuffer(pH8.35)

CuPseudopolarography

Rseudopolarography
17B

2016’11’25

2m

UV
logK

Cu

-

11

(EDTA: logK=17.94)
25
2m

2

1M

1M

Cu2+

pH5.0

2m

logK

1

1

0.45 µm)
:

pH9.0

-

17B
2

IMAC

pH5.0 ᶅ(Cyclam: logK=26.50)

88 m(GF/F)(ᶃ(DTPA: logK=20.43) 1,4,8,11-17B(35°23.4477’ N , 136°07.5658’ E)
450ˆ

0.01 Mbuffer(pH8.35)

2016

200 nM

2+

0.1 M
IMAC

pH3.5 ᶄpH3.5

CulogK

pH9.0

logK

3

IMAC
(EEM)

logK=1718

logK=30

2

:

1
-

148

EEM

1

2P26

岡山城内堀に溶存する蛍光性有機物の PARAFAC 解析-ヒシ成育の有無が成分スペクトルに与える影響*浦川泰弘・重松直樹・土居愛美・福田吏紗・澤近美咲・齋藤達昭
・杉山裕子（岡山理科大学・理）

蛍光測定には Aqualog（HORIBA, 日本）を使用し

１．はじめに岡山城の内堀は水の出入りが流入は降水のみ、流た。励起波長 Ex：250-550 nm（バンド幅 5 nm）、蛍

出は蒸発と堀の隙間から地下への滲出だけの閉鎖

光波長 Em：212-619 nm（バンド幅 3 nm）の範囲で的な水域であり、夏から秋にかけてアオコが大量に測定した。CCD 検出ゲインは Medium モード、積算

発生し、それに伴う景観悪化や腐敗による悪臭が問

時間は 1 秒とした。

題となってきた。その改善策として 2010 年から西

岡山城内堀の EEM 測定データに対して PARAFAC

堀にヒシを植えて刈り取り、堀の外へ栄養塩類を排を適用し、FDOM の成分スペクトルを分離した。こ出し、アオコの発生を抑える取り組みが行われていの解析には Solo+MIA（HORIBA）を使用した。

る。東堀は従来のとおり夏季にアオコの大量発生が３．結果と考察

みられている。

東堀、西堀 1、西堀 2 の EEM 測定結果からはそれ本研究室では、この取り組みが溶存有機物（DOM）に与える影響を調べることを目的として DOM 中のぞれ 3 つの成分スペクトルが分離された。
西堀 2 地点のデータセットから分離された成分ス
ペクトルを図 1 に示す（C1-C3）。

蛍光性溶存有機物（FDOM）について、三次元励起
蛍光スペクトル（EEM）の測定をおこない、ヒシを植えた西堀と植えていない東堀との EEM の違いについて検討してきた。

⇒図をいれる本研究では多変量解析の 1 つである Parallel Factor
Analysis（PARAFAC）を EEM に適用し、各堀の試料における EEM を成分スペクトルに分離し、ヒシ

図 1 西堀 2 の EEM より分離された成分スペクトル

生育の有無が成分スペクトルに与える影響について検討した。

C1（Ex/Em=250 nm/419 nm、350 nm/466-476 nm）

２．材料と方法は陸域起源腐植物質様蛍光ピーク（Colin et al.,2015）

採水は、2016 年 4 月～12 月の期間に月 1 回の頻と考えられ、西堀 1 と西堀 2 だけから分離された。

度で行った。試料水の採取は、岡山城内堀のヒシを東堀で C1 が見られないことから、この成分ピーク

植えている西堀の 2 地点（西堀 1:水面の半分がヒシ

はヒシの生育により生成したものと考えられる。

で覆われている、西堀 2:水面のほとんどがヒシで覆C2（Ex/Em=250 nm/397-400 nm、310 nm/ 410 nm）

われている）とヒシを植えていない東堀の１地点のも西堀１と西堀 2 のみから分離された。ヒシの無いそれぞれ 0 m、0.5 m、1 m、1.5 m の深度で行った。

東堀ではブルーシフトした位置（Ex/Em=275 nm/328

ヒシは 5 月上旬から 8 月下旬まで成育しており、8nm、295 nm/384 nm）のピークが分離された。
C3（Ex/Em=275 nm/328-332 nm）タンパク質様ピ

月下旬に刈り取られた。
採取した試料水は研究室に持ち帰り、450℃で 2ークであるトリプトファン様蛍光ピークであった。

時間熱処理したガラス繊維紙（GF/F）を用いて濾過

これは水生生物由来（Colin et al.,2015）あると考えした。濾過後の試料水を用いて EEM 測定を行った。

られた。このピークは両堀から分離された。

149

2P27
Web 公開不希望2P28
Web 公開不希望2P29

宍道湖における硫化水素の挙動*野里久幸，管原庄吾, 江川美千子 (島根大院・総理），清家泰(島根大・EsRec）

しかし, 両年の翌 9 月には湖水中の硫化水素はほとん

１. はじめに島根県の東部に位置する宍道湖は海水と淡水が入ど検出されず, 堆積物中溶存硫化物は 47.6 mgS/L 及

り混じる汽水湖である。 汽水湖では塩分躍層の形成

び 12.3 mgS/L まで減少していた。他の年では, 湖水中に伴い, 上下混合が抑制され, 躍層以深の無酸素化・から硫化水素はほとんど検出されず, 堆積物中溶存還元化が進行する。嫌気的環境になると硫酸還元細菌

硫化物は, 2012 年, 2016 年と比較すると僅かであった。

が海水由来の硫酸イオン(SO42-)を硫化水素(H2S)に還両年以外の年では塩分躍層の破壊に寄与する強風が元する。硫化水素は嫌気的環境でしか生成されないた

頻度よく観測された。

め, 硫化水素は環境悪化の度合いを示す指標となる。
また, 硫化水素は高濃度で存在すると生態系に悪影
硫化水素（mgS/L）

響を及ぼし,環境悪化を加速させる。
そこで本研究では, 硫化水素が蓄積しやすい宍道
湖湖心を対象に硫化水素の経月調査を行い, 硫化水素が蓄積する要因を考察した。

22

15

2012
2013
2014
2015
2016
2017

12

10

5
0

２. 材料と方法

欠
測

7

8

欠
測

9

10

Time (Month)

湖水試料は, 長さ 1.5 m のアクリルパイプを用い,

Fig.1 宍道湖湖心の湖底上 0～5 cm 層の硫化水素の潜水作業により湖水を堆積物ごと柱状に採取した。

経月変化 (2012 年～2017 年の 7 月～10 月)

得られたコアの堆積物の表面を基準に湖底上 100 cm

溶存硫化物 (mgS/L)

まで 5 cm 毎に分取した。硫化水素の分析に供す試料

0は, 20 mL ガラスシリンジに 10 mL とり, 酢酸亜鉛溶

50

100

150

5

液 1 mL を添加して実験室に持ち帰った。 その後 6 M
深度 (cm)

塩酸を 2 mL, 発色試薬を 0.5 mL 添加し, 15 分放置後 2時間以内に 667 nm における吸光度を測定した。堆積物試料は, 長さ 70 cm のアクリルパイプを用いて採取

10
15
20

した。得られた試料を任意の深度で分取し, 30 mL ガ

25

ラスシリンジに 2.5 mL 入れ, 窒素置換水 20 mL で希30釈した。静置後コマ型ろ紙を用いて 10 mL ろ過し, 湖

Fig. 2

水試料と同様の操作で堆積物中の溶存硫化物(H2S +

2012年

2016年

湖底堆積物中溶存硫化物の鉛直（2012 年 8 月と 2016 年 8 月）HS-)を測定した。調査は 7 月から 10 月まで月一回の頻度で行った。気象データは気象庁(観測点：斐川)か

0

４. 考察
2012 年, 2016 年 8 月は他の年に比べて 8 月初旬からら引用した。

8 月中旬までの気候が比較的穏やかであったため, 底３. 結果成層が発達したと考えられる。そのため, 堆積物中で2012 年, 2016 年 8 月には, 湖心底層の無酸素化・還高濃度の硫化水素が生成・蓄積し, 湖水中に拡散した元化が進行し, 湖底上 0～5 cm 層において硫化水素がと考えられる。

それぞれ約 22 mgS/L, 及び 12 mgS/L 検出された(Fig.1)。湖底堆積物中には高濃度の溶存硫化物が生

一方 2012 年, 2016 年以外の年では夏季に塩分躍層が破壊されたために, ほとんど検出されなかった。

成・蓄積しており, 2012 年, 2016 年においてそれぞれ以上のことから宍道湖底層で硫化水素が蓄積する

137 mgS/L 及び 60 mgS/L の溶存硫化物が検出された。 かどうかは気象の影響が大きいことが考えられる。

152

2P30

テドラーバッグを用いる硫酸還元反応の半飽和定数の決定*管原庄吾 （島根大院総理工），神谷宏（島根県保環研），
馬場達也，江川美千子，清家泰（島根大院総理工）ム溶液の添加量を調整した。培養は 25℃の暗所で 5

１．はじめに汽水・海水域において硫化水素は，嫌気的条件下

日間行い，テドラーバッグ内の硫化水素濃度を経日で硫酸還元細菌によって生成される。これまで，基的に定量した。

質濃度と硫化水素の生成速度に関する室内実験では，培養容器にバイアル瓶やアクリルパイプを用い３．結果る方法で求められてきた。バイアル瓶法（バッチ法）

テドラーバッグの気密性の確認を目的とした実は，バイアル瓶の容量が小さく，採水毎に一つずつ

験では，硫化水素濃度は 10 日間ほとんど変化が無開封するため，1 つの系で連続的に培養することがかった。

出来ない。その一方で，アクリルパイプを用いる手

各硫酸イオン濃度における 5 日後の硫化水素濃度法（コア法）では，一つの系で連続培養するためのは，
硫酸イオン濃度が 20～50 mgS L-1 では 3～20 mgS

体積は確保できるものの，嫌気培養を行うには採水

L-1 だったのに対し，硫酸イオン濃度が 50～400 mgSの都度水の補充が必要となる。

L-1 では 19～36 mgS L-1 だった。5 日間における硫化フッ化ビニル樹脂製のテドラーバッグは，さまざ

水素濃度の増加量から生成速度(mgS L-1 h-1)を算出

まな容量（0.1～100 L）のものが市販されており，し，生成速度と基質濃度との関係をグラフにすると体積が可変で気密性が高い点に特徴がある。本研究Fig. 1 のようになった。

では，テドラーバッグを用いて硫酸イオン濃度と硫化水素の生成速度に関する実験を行い，ミカエリス
メンテンの式を変形して得られる Lineweaver-Burk
プロット，Eadie-Hofstee プロット及び Hanes-Woolf
プロットからミカエリス定数（Ks）を求め，既往のFig. 1 基質濃度と硫化水素生成速度の関係

報告値と比較することを目的とした。

Lineweaver-Burk プロット，Eadie-Hofstee プロット，Hanes-Woolf プロットから Vmax（硫化水素の最大２．材料と方法
テドラーバッグは，ガスを入れる道具であるため，

生成速度）と Ks（ミカエリス定数）を求めると，水を入れることは想定されていない。そこで，テドそれぞれ 0.33～0.35 mgS L-1 h-1 及び 61～68 mgS L-1

ラーバッグの嫌気培養容器としての有用性を確認となった。

するため，テドラーバッグを 10 mgS L に調整した-1

硫化水素溶液で満たし，経日的に採水して硫化水素

４．考察
本研究で得られた Ks は 61～68 mgS L-1 であり，こ濃度を測定した。
次に，1 L のテドラーバッグに中海の湖底堆積物，れまでに報告されている Ks（40～100 mgS L-1）とほ脱酸素した人工海水(35 psu：硫酸イオンを含まず)，ぼ一致した。Eadie-Hofstee プロットは，生成速度の酢酸ナトリウム溶液をそれぞれ添加し，25℃の暗所

誤差がプロットに大きく影響するため，精度の高いで 1 週間前培養を行った。その後，脱酸素した人工実験が要求される。Eadie-Hofstee プロットの R2 値が海水(35 psu：硫酸イオンを含まず)と硫酸ナトリウム0.98 と直線性が高かったことから，本実験で得られ溶液をそれぞれ添加した。その際，テドラーバッグ

た生成速度は，非常に高い精度で得られたと言える。

内の硫酸イオンの最終濃度が 20, 30, 40, 50 , 100, 200,

このことから，テドラーバッグは嫌気培養の容器と400 mgS L になるように人工海水と硫酸ナトリウして有用であることが分かった。

-1

153

2P31

琵琶湖北湖水中に含まれるマンガンの形態別分析とその挙動*

浅岡昂志（滋賀県立大学大学院環境科学研究科）

丸尾雅啓（滋賀県立大学環境科学部）

１．はじめに

３．結果と考察2016 年 10 月に深度 5 m の湖水を用いて培養を行

琵琶湖中でマンガンは酸化物の形態で存在し，その酸化物は水中のリン酸やヒ酸など多くの元素をったところ，培養区では懸濁態マンガン酸化物の濃吸着し，水域の物質循環に影響を与えている．従来

度が時間の経過とともに増加したが，コロイド態マの研究では懸濁態と溶存態マンガンを扱ってきた．

ンガン酸化物と溶存態マンガンの濃度は減少した．

しかし，溶存態マンガンはコロイド態のマンガンを懸濁態除去区でも類似した傾向が見られたものの，含んでいる．コロイド態は懸濁態と比較して比表面その変化速度は培養区と比較して小さくなった．

積が大きいため，コロイド態の存在が少量であって2017 年 6 月に深度 60m の湖水を用いた培養実験

も物質循環に与える影響は比較的大きいと考えらでは，培養区，懸濁態除去区ともに時間の経過に伴れる．本研究では琵琶湖北湖においてマンガンの酸

う各形態のマンガンの濃度変化は 2016 年 10 月に行

化物を形態別に分けて分析した．この結果からコロった培養実験よりも小さくなった．

イド態マンガン酸化物が高濃度で存在する深度の現場でのマンガン濃度については 2016 年 7 月の特徴の考察を行い，琵琶湖内における溶存態マンガ

表水層および 2017 年 2 月の全採水深度でコロイド

ンの酸化の動態について推察を行った．

態マンガン酸化物の濃度が高い傾向が見られた．
今回実施した培養実験から，コロイド態マンガン

２．材料と方法

酸化物の動態は溶存態マンガンの動態に類似して本研究では， 2016 年 3 月，7 月，10 月，11 月，いると推定された．琵琶湖南湖で実施した先行研究

2017 年 2 月，6 月に琵琶湖北湖今津沖 T1 地点にてから懸濁態の除去がマンガン酸化の抑制に大きく採水を実施した．本研究において，2016 年 3 月，7

影響することが分かっていたが，本研究から琵琶湖

月，11 月，2017 年 2 月について深度 0 m から湖底

北湖表層でも同様の傾向があることが分かった．琵

直上まで計 14 の深度の湖水を採取した．また，2016

琶湖内でのマンガンの酸化は微生物由来であると

年 10 月の採水では深度 5 m の湖水を，2017 年 6 月

指摘されているが，本研究の結果からその活性が高の採水では深度 60 m の湖水を採取した．

い深度と低い深度が存在することが推定された．

2016 年 10 月と 2017 年 6 月の試料について採取後，先行研究で，全マンガンに占める溶存態マンガン

一部の試水を孔径 0.4 µm メンブランフィルターで割合に関して，琵琶湖に流入する河川水の方が琵琶濾過を実施し（懸濁態除去区），残りの試料は濾過

湖水と比較して高いことが分かっている．2016 年 7を行わず（培養区），この両者を一定時間培養した．

月の琵琶湖北湖の表水層におけるコロイド態濃度

培養後の試料，または試料採取後の試料を孔径が高いのは，この時期か河川水流入量の増加に伴っ0.4µm メンブランフィルターで濾過を行い，試料かて供給された溶存態マンガンが湖内で酸化を受けら懸濁態を捕集した．操作後の濾液に対し孔径てコロイド態の状態で存在したのかもしれない．ま0.05µm メンブランフィルターを用いてさらに濾過た，2017 年 2 月と 2016 年 11 月観測時のマンガン濃を行うことで，コロイド態を捕集した．コロイド態

度を比較すると，全深度を通して溶存態マンガンの捕集後の濾液中に含まれているものを本研究では濃度が高く， 2 月の琵琶湖北湖では溶存態マンガン

溶存態とした．懸濁態，コロイド態を捕集したメンの一部が湖内で酸化され，コロイド態マンガン酸化

ブランフィルターを 1M 塩化ヒドロキシルアンモニ物になった可能性があることが推察された．

ウム+25%酢酸溶液に浸漬し，マンガンの抽出を行った．その後， ICP-AES，黒鉛炉原子吸光光度計，

参考文献

ICP-MS により各抽出液のマンガン濃度を測定した．

M. Kawashima et al.; Wat. Res., Vol. 22, No 5, pp. 613-618, 1988.

154

2P32

腐植栄養湖赤沼における水系腐植物質動態に微生物が与える影響
*成岡

知佳，千賀

有希子（東邦大・理）EEM－PARAFAC 法により、間隙水のデータ（n =１．はじめに水系腐植物質（AHS）とは主に植物遺骸由来の複144）からは 2 種類の AHS 様成分、赤沼水のデータ

雑な構造をもつ高分子有機物である。水域において（n = 394）からは 3 種類の AHS 様成分が分離され

AHS は、紫外線吸収能や微生物のエネルギー源となた（表 1）。AHS-1 および AHS-2 は間隙水と赤沼水るなど、重要な機能をもつ。

で共通した成分であったが、AHS-3 は赤沼水からの昨年の本大会において、AHS の動態はバクテリアみ検出された。

よりも太陽光分解に大きく影響されることを報告

間隙水では AHS-1 および AHS-2 の蛍光強度がした。本研究では、現場の AHS データを検証し、DOC 濃度と相関を示したが、赤沼水において DOC

AHS 成分の起源を藻類培養実験から検討した。また、濃度と相関があったのは AHS-2 のみであった（p <バクテリアの AHS 再合成過程に着目し、バクテリ

0.001）。このことから、AHS-1 は太陽光によって分ア培養実験を行った。

解される成分であり、AHS-2 は分解されにくい成分

２．材料と方法

であると考えられた。

本研究の対象地である赤沼は、釧路湿原内のミズ緑藻と珪藻の無菌培養において、AHS-3 の励起波

ゴケ湿地帯に位置し、溶存有機物（DOM）に占める

長および蛍光波長と近い成分が検出された。赤沼でAHS の割合が平均 86％と高い腐植栄養湖である。

は多くの植物プランクトンが出現し、夏にはアオコ

平水時は流入および流出河川が存在せず、湖水は地の発生がみられている（Chl.a 濃度，最大 227.6 µg/L）。

下水の影響も受けるが、主に降水と蒸発によって維したがって、赤沼水からのみ検出された AHS-3 は湿持されていると言われている（木塚ら 2007）。

原植物に由来する成分ではなく藻類に由来する成現場の AHS データの検証：2012～2017 年に赤沼の分であると推察された。さらに、AHS-1 と AHS-2

表層水を採水した。また、2015～2017 年に赤沼周辺

は緑藻および珪藻のどちらからも生成されておらの間隙水をポーラスカップで採水した。

ず、湿原植物由来の成分であると考えられた。

DOC 濃度は TOC 計、AHS 濃度は樹脂吸着―炭素

赤沼水を暗条件下で 14 日間培養した室内実験に量測定法（Tsuda et al. 2012）、DOM 成分は三次元励

おいて、DOC および AHS 濃度と腐植化指標はほと起蛍光スペクトル（EEM）－PARAFAC 法により測んど変化しなかったが、AHS-1, 2, 3 の蛍光強度は有定した。赤沼水についてはクロロフィル a（Chl.a）

意に増加した（p < 0.05）。特に培養初期の蛍光強度

濃度も測定した。

の増加が大きかったことから、光分解によって生成

藻類培養実験：緑藻 Chlorella sp.と珪藻 Nitschia palea

される低分子化合物をバクテリアが利用し、これらを無菌条件下で培養した。時間を追って採水し、の成分を再合成する可能性が考えられた。現在、こChl.a 濃度、DOC 濃度、DOM 成分を測定した。

の再合成過程について詳細に検討を行っている。

バクテリア培養実験：ろ過した赤沼水を石英ビンに

表 1.赤沼水と間隙水から分離された AHS 様成分

入れ、人工太陽光ライトを照射し AHS を分解後、成分

バクテリア培養液を加え、30℃の暗所に静置した。
時間を追って DOC および AHS 濃度、DOM 成分を

AHS-1

測定した。
AHS-2

３．結果と考察
赤沼表層水と深度 0～50 cm の DOC および AHS
濃度はほぼ近く、赤沼水の DOC および AHS は間隙

AHS-3

水の浸出の影響を大きく受けていると考えられた。

155

励起波長（nm） 蛍光波長（nm）
赤沼<252, 336

446

間隙水

<252, 333

467

赤沼

<252, 288

413

間隙水

<252, 306398

赤沼

264, 372

496

間隙水

―

―

谷津干潟堆積物における脱窒とアナモックスの集積培養

2P33＊佐藤翼（東邦大・理），諏訪裕一，黒岩恵（中央大・理工），千賀有希子（東邦大・理）1. はじめにした。培養後、堆積物の表層から 0～1 cm（表層）

富栄養化を引き起こす栄養塩の一つである NO3と 4～5 cm（下層）を採取し、脱窒活性とアナモッ-

は、嫌気的環境下において脱窒とアナモックスと呼クス活性を測定した。

ばれる 2 つの硝酸還元過程によって水中から除去さ3. 結果れる。脱窒とは NO3-を N2 へ還元する従属栄養性の脱窒活性とアナモックス活性

微生物代謝であり、アナモックスとは NO2-と NH4+

砂泥区において、夏期と冬期に脱窒活性とアナモをカップリングして N2 を生成する化学独立栄養性

ックス活性は検出され、両季節とも脱窒が圧倒的にの微生物代謝である。一般的に、沿岸域では有機物高かった。また、脱窒活性は冬期に高く、アナモッが供給されるため脱窒活性は高く、アナモックス活

クス活性は夏期に高かった。

性は低いと報告されているが（Crow et al., 2012; Brin

砂地区において、夏期に脱窒活性とアナモックス

et al., 2014; Deng et al., 2016）、干潟においてその詳

活性は検出され、脱窒が圧倒的に高かった。一方、細は明らかになっていない。

冬期には脱窒活性のみ検出され、アナモックス活性

昨年の本大会において、過栄養水域である谷津干
潟では、アナモックスはほとんど進行せず、脱窒が優先的に進行していることを報告した。本大会では、は検出されなかった。砂地区についても、脱窒活性
は冬期に高かった。
脱窒活性は、夏期に砂地区の方が高く、冬期には谷津干潟における脱窒とアナモックスの進行につ砂泥区の方が高かった。アナモックス活性は、両季

いて季節変化を追うとともに、長期間にわたり脱窒

節とも砂泥区の活性の方が高かった。

とアナモックスの集積培養を行った結果を報告す

集積培養
培養 0 日目の堆積物からは、脱窒活性のみ検出さ

る。
2. 方法

れ、アナモックス活性は検出されなかった。

過栄養水域である谷津干潟では、アオサの異常増培養 3 ヶ月後の下層において、脱窒活性は培養 0殖が見られる。堆積物はアオサの被覆の影響をうけ日目と比べ約 1.6 倍に増加した。一方、アナモックる砂泥区と影響をうけない砂地区で採取した。海水

ス活性は検出されなかった。表層では、脱窒活性ははタイダルクリークで採水した。

培養 0 日目と比べ 3 割減少した。アナモックス活性

脱窒活性とアナモックス活性は検出されたが、脱窒活性と比べ低かった。

サンプルは、2015 年および 2016 年の 9 月（夏期）4. 考察と 11 月（冬期）に採取した堆積物と海水を用いた。

谷津干潟における NO3-は季節を通して主に脱窒

10％堆積物スラリーが入ったバイアル瓶に、2 mMによって消費されることが分かった。堆積物へのア

NO3 、0.4 mM NH4 となるように①NO3 + NH4 、オサの被覆にともない発生する H2S（砂泥区；最大②15NO3- + NH4+、③15NH4+（コントロール）を加え

38 mgS/L、砂地区；最大 2.2 mgS/L）がアナモック

た系をそれぞれ調製し、20℃の暗条件下で嫌気培養

スを阻害するためと推察された。

-

+

-

15

+

した。これらのバイアル瓶の気相に蓄積した 14N-15N

集積培養の結果より、少なくとも堆積物表層には

30

（ N2）
、 N- N（ N2）を GC-MS（GCMS-QP2010

アナモックス細菌は小さな集団サイズながら生息

Plus, Shimadzu）で経時的に測定した。

し、NO3-負荷が持続した場合、その集団サイズが顕集積培養

在化することで、活性が検出されうると考えられた。

29

15

15

サンプルは、2016 年の冬期に砂地区で採取した堆

谷津干潟は過栄養水域ではあるが、海水中の NO3-

積物と海水を用いた。2 L のメスシリンダーに堆積濃度は最大でも集積培養に用いた濃度の約 1/8（620

物 500 mL、海水 1500 mL、基質として KNO3 を 5µgN/L）であり、それはアナモックス活性を顕在化

mgN/L となるように加え、濃度を一定に保った。水させる NO3-負荷量には達していなかったと考えら中を攪拌しながら 25℃の暗条件下で 3 ヶ月間培養

れた。

156

2P34

遺伝子発現解析と微小電極による水田の亜酸化窒素
生成反応の推定*利谷翔平・竹内裕貴・寺田昭彦・細見正明（農工大・工）１．はじめに能遺伝子発現の応答を評価するため、カラム試験を

水田は，CO2 よりも強力な温室効果ガスであるメ実施した。直径 5.5 cm の円筒カラムに水田土壌をバタン（CH4）の排出源であるとともに，温室効果ガ

ルク密度 1.0 g cm−3 となるように充填した。純水でス お よび オゾ ン層 破壊 物質 で もあ る亜 酸化 窒素

湛水を維持しながら、2 週間前培養を行った。その（N2O）の排出源でもある。一般に，水田から排出後、窒素源として硫酸アンモニウム（硫安）を 100 kg

される N2O は，投入窒素の約 0.3%といわれている

N ha−1 相当添加した。硫安添加前後に土壌面からのが，その比率は土壌水分の変動に大きく左右される。

N2O 放出速度（フラックス）および土壌中の N2O お

水田における N2O の排出は非常に特異的であり，

よび O2 濃度分布を計測した。また、0–5 および 5–10

落水後の短期間（2～3 日）に突発的な N2O 排出がmm の土壌 RNA を抽出し、アンモニア酸化酵素およ

観測されている。N2O は主に，アンモニア酸化細菌

び亜硝酸還元酵素の機能遺伝子（それぞれ amoA おによる硝化反応の副産物および NO3 の脱窒過程によび nirK）の発現量を調査した。

−

おける中間生成物として生成される。これまでのとまた、硝酸の存在に対する脱窒遺伝子の応答を調ころ，落水後の水田における突発的 N2O 生成・排出

べるため、土壌スラリーの培養試験を実施した。

また起源についてはほとんど N2O 挙動および微生

３．結果および考察

物生理学的な面からの調査がなされていない。

湛水期間中、N2O フラックスは 12.1 μg N m−2 h−1

本研究では、N2Oの挙動および生成反応の推定手だったが、落水後 1 時間で 207 μg N m−2 h−1 に上昇し法として、微小電極および機能遺伝子の発現に着目た。フラックスの上昇と同時に土壌中の溶存 N2O 濃した。微小電極は、湖沼や河川底質の水-底質界面の度も、深さ 8 mm を中心に増加した。また、溶存 O2

酸素濃度分布を調べるための手法として用いられは土壌表面から深さ 4–6 mm まで存在していたが、てきた。微小電極は、先端径が数10数100 μmと非常それより深い場所は無酸素領域だった。

に細く、応答時間も数10秒と短いため、高空間・時

amoA の mRNA コピー数は、落水前および落水後間分解能で目的成分を定量する事が可能である。

において顕著な変化は見られなかった。一方、nirK

一方、微生物はエネルギーを得るために種々の酵の mRNA コピー数は、深さ 5–10 mm において落水

素反応を行っており、酵素の機能遺伝子を定量 PCRから 6 時間で急増した。この深度は無酸素領域であ法で定量する事が可能である。しかし、機能遺伝子り、落水後における溶存 N2O 濃度の上昇が観察されの定量は単に、その遺伝子がどれだけあるかを知るたことから、脱窒反応が落水後の N2O 生成を担って事ができるだけであり、実際にその酵素を合成していたと推察された。一方、脱窒の基質である硝酸

いるかどうかまでは知る事ができない。近年、微生（NO3−）は 0–5 mm にのみ存在していた。

物の遺伝情報から酵素を合成する際に生成される機能遺伝子の発現は基質により誘発されること

mRNA から微生物反応の活性を調べる手法が土壌が知られている。NO3−が脱窒反応を誘発したかどう

や排水処理施設など N2O 生成が起こる環境においかを明らかにするために、無酸素状態で培養していて適用されている。本研究では、これらの手法を組る土壌スラリーに NO3−を添加したところ、nirK のみ合わせることで、水田落水後の短期間に発生する

mRNA コピー数の上昇とともに溶存 N2O 濃度の増

N2O の生成反応の推定を試みた。

加が見られた。
以上の結果から、落水後の土壌において、酸化層で NH4+から生成した NO3−が無酸素層に拡散し、脱２．材料と方法
水田落水後の突発的 N2O 放出時における田面か

窒作用を受けて N2O を生成する、というプロセスがらの N2O 放出、土壌中 N2O 挙動および微生物の機推察された。

157

2P35

浅い富栄養化湖沼におけるアオコの日周鉛直移動と栄養塩動態について*菅原巧太朗（秋田県大院・生資）・藤林恵（秋田県大・生資）・遠田幸生（秋田県
産業技術センター）・荒木美穂（秋田県大院・生資）・岡野邦宏
宮田直幸（秋田県大・生資）

１．はじめにルターで濾過し, 栄養塩濃度測定用サンプルとし,

世界中の多くの富栄養化湖沼では, アオコの発生

原液は Chl.a 濃度及び粒度分布測定用サンプル, 顕が問題となっており, 多くの研究者によってアオコ

微鏡用サンプルとした。栄養塩濃度測定用サンプル

形成藻類の生態学的知見が集められてきた。アオコは,

形成藻類は, 日周期的に湖内で鉛直移動することが2-HR（BLTEC）で測定した。Chl.a 濃度は, GF/F を知られており, 午後に沈み始め, 日が沈むと底に移用いて濾過後濾紙を回収し-80℃で保存し, ホット

動し, 深夜を過ぎた頃に上層に移動し, 夜明け前再メ タ ノ ー ル 法 で 抽 出 し , 分 光 光 度 計 U1900

度表層に浮上する。この日周鉛直移動は, アオコ形

（HITACHI）で測定した。粒度分布は, サンプリン

成藻類のサイズに依存し, 大きい個体ほど高い浮力

グ後マイクロトラック MT3300II（日機装）で測定し及び沈降能力を有する。そのため, アオコ防除対策た。顕微鏡用サンプルは, ルゴール液を約 1 %濃度を講じる上で, アオコ形成藻類の時間における現存になるように添加し, 4℃で保存し, 後日計数した。

量及びサイズの鉛直分布を把握することは重要で

３．結果と考察ある。しかし,アオコが集積しやすい極端に浅い沿岸

Chl.a 濃度は, 鉛直方向にほぼ一様であり, 日周鉛部における調査報告事例はない。

4℃で保存し , オートアナライザー QuAAtro

直移動は確認されなかったが, 懸濁物質の中央粒径

また, アオコ形成藻類を含む藻類の増殖因子とし値（D50 値）は, 南中において表層で増加する傾向がて栄養塩類の濃度が重要である。しかし，アオコの認められた。しかし, それ以降は, 鉛直差異は確認

日周鉛直移動と栄養塩類の関係を解析した事例はされなかった。

極めて限られている。異なる時間帯で鉛直方向に複栄養塩類は, NH4-N と PO4-P ともに日の出におい雑な分布をしているアオコ形成藻類が湖内の栄養て下層ほど濃度が高くなる傾向が見られた。南中や塩類の動態とどのような関係にあるか明らかにす

日の入では, 日の出と比較して栄養塩濃度が低く,ることは, アオコ形成藻類の鉛直分布を予測する上藻類による消費が示唆された。また, 主成分分析ので有用である。

結果, アオコ形成藻類の Oscillatoria 属の細胞数とNO3-N 濃度に負の相関関係が得られ, NO3-N 濃度

したがって, 本研究では, アオコ形成藻類が集積するような極端に浅い沿岸域におけるアオコ形成を低下させていることが示唆された。

藻類の日周鉛直移動の実態と栄養塩動態との関係を明らかにするため, 秋田県の八郎湖の水深約 60
cm 程度の沿岸域で 24 時間のモニタリング調査を行った。
２．材料と方法2016 年 9 月 29 日 5 時 40 分（日の出後）から 9 月
30 日 5 時 40 分まで 2 時間おきに秋田県八郎湖の大崎（39°54’ N, 140°1’ E）で水質チェッカ（東亜DKK）を用いて鉛直方向に水質（水温, pH, DO, EC,
濁度）を測定し、ピストン式採水器ミズテッポ（笠原理化工業）を用いて鉛直方向に採水した。採水した湖水は, 一部は現地で 0.45 µm のメンブレンフィ

図 1 鉛直方向における各水質パラメータ

158

2P36

New Index of Organic Pollution for Brackish Lake
Using BOD and CODCr* Adelia Anju Asmara (静岡大学), 加藤幹也(静岡大学)
戸田三津夫(静岡大学), 小川竜平(静岡大学)

1. Introduction
3. Results

Lake Sanaru is a part of Lake Hamana, the top fivebrackish lake in Japan. Unfortunately, in 2001 to 2006,
Lake Sanaru became the worst lake water quality inJapan that was represented by CODMn value.
COD (Chemical Oxygen Demand), both CODMn and
CODCr, is an index of organic pollution concentration.
Nevertheless, like other indexes, COD has inadequacythat it is not detail enough to define the water quality
whether polluted or not polluted. CODCr is more
representative than CODMn to show organic pollution
concentration.
On the other hand, BOD (Biochemical Oxygen
Demand) also is recognized as index of organic pollution.
Unlike COD, BOD involves microorganism to degrade
organic compounds, biologically. In this study, we have
aim to investigate the degradation method of organic
compounds in brackish lake with combining two

Fig. 1. CODCr of Field Samples and Organic

methods, COD and BOD treatment. To explain more

Compounds before/after BOD Treatment in Light anddetail its characteristics, those methods examine in

Different Temperature Conditiondifferent light and heating condition. Thereby from

4. Discussion

analyzing the trends, new index is expected to know by

The measurement of CODCr of Lake Sanaru andcomparing character of the typical of degrading organics

various organic compounds are presented in Figure 1.

compounds.

Most of the data show that the concentration of COD in

2. Materials and Methods

Lake Sanaru decreases sharply after BOD treatment.

The standard measurement of BOD and COD belong to

Nevertheless, the condition is slightly different in

JIS K 0102 and JIS K 0101, respectively. For BOD

organic compounds samples. The CODCr concentration

treatment, samples were kept at 20ºC in 5 days forof organic compounds is still high. It explains thatobservation. Whereas for COD treatment, HACH Digital

microorganisms

Reactor Block 200 was used.

compounds easily.

did

not

degradesimpleorganic

As the water samples, Lake Sanaru and various organic

The majority of measurement clarify that lightcompounds is compared in different condition. Field

condition through BOD treatment is smaller than darksamples were collected from the south part of Lakecondition. It suspects that Lake Sanaru sampe has variety

Sanaru, and it is filtered by glass fiber filter paperof microorganisms, such as bacteria, algae, archaea

ADVANTEC GF-75. The samples are stored in thewhich have photosynthesis ability to degrade organic

refrigerator 4ºC for next measuring. By observing thecompounds faster than dark condition. Moreover, thefluctuation of COD-Cr value before and after BOD

higher temperature, the more quick decomposition

treatment in light and dark condition, also COD sample

proceed which is observed effectively by 150ºC,

treatment in different temperature, which are 125ºC andstandard measurement of CODCr than 125ºC.

150ºC.

159

高濃度酸素水供給装置の自動運転による

2P37

布部ダム深水層の窒素浄化に関する研究*引野愛子（島根大・院・総理工），増木新吾（島根大・EsReC）

管原庄吾（島根大・院・総理工），江川美千子（島根大・院・総理工），清家泰（島根大・EsReC）
NO2⁻はナフチルエチレンジアミン吸光光度法

１．はじめに島根県東部に位置する布部ダムは，中海の最大(Bendschneider and Robinson, 1952)，NO3⁻は流入河川である飯梨川の上流に位置し，成層期におCd-Cu カラム還元ナフチルエチレンジアミン吸

いて，水温躍層以深では貧酸素状態となり，湖底か

光光度法(Wood et al., 1967)を用いて定量した。

らリンや窒素が溶出する。そこで布部ダムでは，

３．結果と考察2010 年から内部負荷削減のため，高濃度酸素水供

布部ダムの底層（湖底上 1 m）において，2015

給装置（松江土建(株)製 WEP システム）による酸

年の DIN は増加傾向を示した。これは，DO センサ

素供給を行っている。その結果，リンの溶出を防ぐ

ーに付着物が付いたことで DO が過小評価され，ことができたものの，窒素の減少には至らなかった。

WEP システムが常に稼働した状態となってしまっ

水圏において窒素は，微生物による硝化や脱窒等

たことに起因する。つまり，好気的環境が常に維持の作用により循環しており，水圏における窒素浄化

され，脱窒が抑制されたことで，窒素の大幅な削減には，硝化と脱窒の 2 過程が重要なプロセスとなる。

には至らなかったものと考えられた。
そこで 2016 年には，正確に DO を測定するため，硝化・脱窒の一連の反応を促進するためには，溶存
酸素（DO）をコントロールし，好気的環境と嫌気的DO センサーの設置方法を湖底設置型から付着物の環境を繰り返すことが肝要である。

影響のない自動昇降型に変更した。その結果，WEP

当研究室では，室内実験により硝化・脱窒の最適システムの自動運転前の 8 月と自動運転 1 か月後のDO が 1～5 mgO2/L であることを見い出し，2013 年

9 月の DIN を比較すると，1 か月間の自動運転によには WEP システムにより手動で DO をコントロー

り 2000 µgN/L から 700 µgN/L に減少した。また，ルすることで溶存無機態窒素（DIN）の削減を可能

WEP システムの導入初期（2010 年や 2011 年）ととした。さらに 2015 年からは，より効率的な窒素の比較すると，2016 年の DIN は約 40 %削減すること削減を行うため， WEP システムの自動運転によるに成功した。これは，WEP システムの稼働に関わ現場 DO の制御（1～5 mgO2/L の範囲で）を試みてる DO の測定方法を変更したことで正確な値が測いる。本研究では，2015 年から開始した WEP シス

定でき，硝化と脱窒の促進に必要な好気・嫌気的環

テムの自動運転による硝化・脱窒の効果の検証を目

境をコントロールできたためと考えられる。
本研究により，現場に行かずとも WEP システム

的に月一回の定期観測を通して検討した。

の稼働状況の確認や DO の制御が可能となったこと

２．材料と方法
北原式採水器を用いて湖水を採水し，現場で，今後はさらに安定した窒素の削減が期待できる。

でろ過後保冷して実験室に持ち帰った。ろ過水
中の NH4+はインドフェノール青法 (Sagi, 1966)，
NH4+, NO2-, NO3- (μgN/L)
1000

2000

3000

NH4+

2016/8/3

188
187
181
176
171
166
161
156
巻
5

10

15

DO (mgO2/L)

20

NO2NO3-

0

0

0

DO

25

Fig. 1EL (m)EL (m)

0

NH4+, NO2-, NO3- (μgN/L)
2000

3000

2016/9/28

185
184
181
176
171
166
161
156
巻
0

DIN および DO の鉛直変化

160

1000

5

10

15

DO (mgO2/L)

20

25

2P38

活火山地域における水環境の比較*浅見和希（法政大・院），小寺

猪狩

１．はじめに

彬寛，堀内浩二（法政大・地理）雅生，山崎康煕（法政大・学）

諸星

幸子（法政大・通教）

３）溶存成分の比較
4 地域とも、EC 値の小さい地点は Ca-(HCO3)2 型の日本列島には数多くの火山が存在しているが、その形成要因や構成するマグマの成分などは火山に

水質組成を示す傾向が見られるが、EC 値が大きい

よって異なる。こうした特徴の違いにより、火山周地点に関しては地域によって組成に差が見られた。

辺の河川や湧水の水質にも違いが表れることが予

御嶽山や十勝岳の場合は Ca-SO4 型の水質がほとん想される。当研究室では御嶽山、浅間山、箱根山、

どであった。箱根山については Ca-SO4 型のほか、温十勝岳の 4 つの火山地域において河川調査を実施し泉地ということもあり、Na-Cl 型や Ca-Cl 型など多ていることから、この 4 地域の水質を比較し、火山様な水質組成が見られた。また、浅間山は上記 3 地の特徴と水質との関連性を把握することを試みた。

域と比べると、組成に対して Mg2+の比率が大きい地
点が多い傾向にあり、Mg-(HCO3)2 型や Mg-SO4 型な
ど特徴的な水質組成が見られた。

２．地域概要および調査方法
御嶽山は中部地方、浅間山、箱根山は関東地方、

141031御嶽

1000

150820浅間山

160912箱根161111～15十勝

十勝岳は北海道に位置する活火山で、御嶽山では2014 年に、浅間山、箱根山では 2015 年にそれぞれ噴火が発生している。十勝岳についても 2004 年にSiO₂ (mg/l)

100

小規模噴火があり、火山活動が活発である。
御嶽山では 2014 年から、浅間山と箱根山は 201510

年から、十勝岳は 2016 年からそれぞれ継続調査を実施している。現地調査項目は AT,WT,pH,RpH,EC等である。現地では採水も行ない、持ち帰ったサン

1
10プルを用いて、研究室にて TOC, 主要溶存成分の分

100

1000

10000

EC (μS/cm)

図 1 各地域の EC と SiO2 濃度の相関析を行なっている。

４．おわりに

３．結果・考察１）pH の比較

活火山地域の水質の特性をある程度把握すること

pH は各地とも中性に近い値の河川が多いが、御嶽ができた。今後は東北地方や九州地方といった異な山、箱根山、十勝岳では、山体から流れ出る河川のる地域の活火山周辺で調査をするなど、条件を絞り中に酸性を示すものがある。一方、浅間山ではアルながら継続的に調査を行ない、活火山地域の水質特カリ性を示す河川が多く存在しており、前述した 3性をさらに明確にしていきたい。

地域と異なる特徴をもっている。
参考文献

２）電気伝導度の比較
電気伝導度(EC)は、御嶽山周辺の河川で全体的に値

浅見和希・小寺浩二・猪狩彬寛・堀内雅生(2017)：が小さく、浅間山、箱根山周辺の河川で全体的に値

御嶽山噴火(140927)後の周辺水環境に関する研究が大きい傾向が見られた。また、箱根山、十勝岳に(5), 日本地理学会 2017 年度春季学術大会講演要は一部 1000μS/cm 以上の値の河川が存在し、特に

旨集．

箱根山には 3000μS/cm を超える河川が存在する。

猪狩彬寛・小寺浩二・浅見和希(2017)：浅間山周辺

箱根山周辺は温泉地の為、温泉が流入して河川の EC

地域の水環境に関する研究(2), 日本地理学会

値に大きく影響していると考えられる。

2017 年度春季学術大会講演要旨集．

161

2P39

赤城山に存在する一時湖沼の出現と消失プロセス
船生 泰寛 （立正大学・院）

１．はじめに

３．結果

湖沼の水位変動は流入，流出の収支の均衡が崩水位・流量れた際に生じるが，湖沼の自己調節機能の働きに

水位の上昇は降雨イベントの直後から開始し，降よって水位は安定に保たれる．しかし，中には特雨イベント終了から 40－50 時間後にピークに達す

定の期間のみ出現する湖沼が存在する（本稿ではる．降雨のない期間の水位・水量は一定の値で低下

この様な湖沼を「一時湖沼」と称する）．一時湖沼する傾向にあり，約 5.7cm/d・210m³/d で減少すの研究は，杉森(2001)や高橋(2012)らによる池の平

る．水位 0.8ｍ以下から水位の減少が加速し速やかの研究があるが未だ事例は少ない．

に池は消失する．地下水位の低下も一定であり，約そこで本研究では，6 月から 10 月に掛けて出現

16.3cm/d で減少した．

する一時湖沼，血の池を研究対象に水位変動の観測を行い，水位の季節変化および流出解析を行なった．
２．材料と方法
湖盆形態の計測は，池が涸渇している期間に水準測量を行なった．測量結果から作成した湖盆図及び緒言を図１に示す．また，作成した湖盆図から水位容積曲線を作成し，各深度の貯留量を算出した．
水位観測は自記水位計を用い，測定間隔は 1 時

図22015 年 6 月 1 日－12 月 7 日のハイドログラフ間とした．各水位計の深度は，地点 A の湖心部を
基準高 0ｍとして，地点 B-3.57ｍ，地点 C-0.57ｍに

地質構造地点 B・ C のボーリング調査の結果，両地点と設置した．また，観測井設置の際にボーリング調査も実施した．

も上層は有機質土，中層は明褐色のローム層及び砂層であった．地点 B では深度 2.4ｍ以深で砂礫層

降水量は国土交通省水文水質データベースの赤城山の観測値を使用した．

やシルト層による互層であり，3.8m から粘土層が厚く堆積していた．

諸元名
標高(m)
最大長(m)
最大幅(m)
湖面積(m²)
湖岸線長
肢節量
平均深度(m)
最大深度(m)
容積(m³）

血の池
1,460
111
105
7,659
345
1.1
1.8
3.0
14,361
集水域面積(m²) 105,501
集水域/湖面積
13.8

図1

４．考察
血の池において，水位低下は一定の傾向を示し，湖沼の自己調節機能の働きは確認されなかった．水位の低下傾向から，血の池の地質構造が高い排水能力を有しており，一時的に排水能力を上回る供給が 6 月から 10 月に掛けて生じることで池が出現するものと考えられる．
参考文献【1】杉森侑代ほか(2001)遠州七不思議の池「池の平」の出現理由，日

本地理学会発表要旨集，60，147

血の池の湖盆図および緒言【2】高橋由佳矢(2013)静岡県水窪町に不定期に出現する「池の平」池の出現機構の解明，日本地理学会発表要旨集，244

162

3P01

水生菌類を用いたハイスループット培養試験法の検討
永井孝志*（農研機構・農業環境変動研究センター）

１．はじめに試験法において標準的な手法として採用されてい農薬のなかでも殺菌剤は植物病原菌などの菌類る。このときの発光量は生菌数と比例することが知をターゲット（防除対象）としたものである。使用られており、マイクロプレートリーダーによって自した殺菌剤が湖沼や河川などの水域に流出した場

動的に測定可能であることから、非常に効率的であ合、ノンターゲットの水生菌類に対する影響が懸念る。本研究では、マイクロプレートを用いた培養試される。ところが、水生菌類を用いた毒性試験はこ験と ATP 発光によるバイオマス定量法を組み合わ

れまでほとんど報告がなく、その試験法も未確立でせ、最適な試験法の検討を行った。

ある。また、水域生態系を代表するような試験生物

試験生物種の選定は、以下の 4 つの観点を考慮し種の選定も大きな課題である。そこで本研究では、て行った：(1)日本の水圏生態系に一般的に分布し、試験への適合性のみならず生態学的な重要性も考頻繁に見られる種であること；(2)幅広い分類群をカ

慮して、数種の水生菌類を試験生物種として選抜し、バーしていること；(3)試験の普及と再現性確保のた

効率的なハイスループット培養試験法を検討した。

め、公的な系統保存施設に保存されており誰でも入手可能なこと；(4)マイクロプレートを用いた培養試

２．材料と方法

験に適合すること。

菌類を用いた農薬の試験では、防除対象である植モデル物質として殺菌剤のマラカイトグリーン

物病原菌を用いた薬剤感受性検定試験が現状広くを用いた毒性試験を行って、試験法の妥当性の検討行われている。この方法として、薬剤を添加したシを行った。

ャーレ内の寒天培地に病原菌を接種してその生育を調べるのが一般的である。ところがこの試験は、３．結果と考察(1)結果の定量的な評価が難しい、(2)寒天培地を用い

上記に挙げた条件を満たす試験生物種として表 1るため操作が煩雑で、大量の試験を効率よく行うこの 5 種を選定した。マイクロプレートを用いて様々とができない、(3)水生菌類の生息の場である「水中」

な培養条件を検討した結果、共通の培地としてポテでの試験ではない、という欠点がある。一方、藻類

トデキストロースブロス 2.4 g/L、ペプトン 0.4 g/L、を用いた毒性試験法では、従来の三角フラスコを用pH 7.0（緩衝剤として MOPS を使用）
、温度 20ºC、

いた試験法を改良し、96 穴マイクロプレート中で培試験期間 48 時間、試験開始時の ATP 濃度 0.01 µM

養を行い、蛍光プレートリーダーで自家蛍光を測定を選定した。5 種全てでこの共通の培養条件を用いすることでバイオマスの指標とする試験法が実用て、安定した再現性のある増殖を得ることができた。

化されてきた。菌類のバイオマス定量については、

マラカイトグリーンの半数影響濃度は 0.82～170

細胞内の ATP 量をルシフェラーゼ試薬による発光µg/L となり、他の生物種に比べて高い毒性を示した。

として定量する手法が、ISO の繊維製品の抗かび性表 1. 試験候補種 5 種の特徴

種名Rhizophydium brooksiaum
Chytriomyces hyalinus
Tetracladium setigerum
Sporobolomyces roseus
Aphanomyces stellatus

株番号
NBRC-103829
NBRC-102555
NBRC-102389
NBRC-10566
NBRC-103817

分類群
真菌
ツボカビ門
真菌
ツボカビ門
真菌
子嚢菌門
真菌
担子菌門
ストラメノパイル 卵菌類

163

形状
遊走子嚢
遊走子嚢
分生子
酵母
糸状体

3P02

水草の刈取り・除去による生物群集への影響評価*石川可奈子・井上栄壮（琵琶湖環境科学研究センター），
芳賀裕樹（琵琶湖博物館），伴修平（滋賀県大・環）１．はじめにし、実験期間中は継続的に刈取・除去を行い、8 月

近年、琵琶湖南湖において水草（沈水植物）の大および 10 月の調査時には、非除去区とハーベスタ

量繁茂に伴う漁業、船舶航行障害、悪臭、景観悪化、ー区は、平均 1,305～2,060 g wet-wt/m2 の範囲で推移

取水施設の機能低下、湖水の停滞等に伴う湖底の溶したのに対し、マンガン区とダイバー区は平均 75

存酸素の低下、在来魚介類の減少および生息環境悪～217 g wet-wt/m2 の範囲で少ない状態に抑えられた。

化等が問題となっている。そこで、滋賀県では、水水草の種組成は、全地点を平均すると、4 月はコ

草刈取り船（ハーベスター）や貝曳き漁具（マンガ

カナダモ、センニンモ、糸状藻類の占める割合が多ン)を用いた水草刈取りおよび除去事業を進めていかった。6 月は平均するとコカナダモが多かった。

る。本研究では、野外操作実験の結果から、水草の10 月はアオミドロが優占した。地点ごとに種組成お刈取・除去による生物群集への影響評価を試みる。

よび変化は異なり、顕著な特徴はみられなかったが、２．方法

非除去区では 3～6 種が見られるにもかかわらずそ2015 年 4 月 25 日～10 月 14 日、琵琶湖南湖唐崎のうち１種が 75％以上を占めたのに対して、水草刈

沖水深 2～4m において、4 タイプの処理区（水草非取・除去を行った実験区では 2～5 種が混在すると除去区、ハーベスター区、マンガン区、マンガン＋いう傾向が見られた。水草の刈取・除去によって生ダイバー区）をそれぞれ 3 区設置し、水草現存量がじたギャップに新たに侵入した水草種の間に競争維持されるよう定期的に水草刈取・除去を行った。

が生じたためかもしれない。この傾向は、2016 年に各処理区は中央にブイを浮かべた開放系で、ブイを実施した 5×5m での追加実験でも同様であった。

中心に円形に約 50m の範囲の処理を行った。6～10

付着藻類は、合計 41 タクサ（クチビルケイソウ、

月に 3 回、湖底直上の溶存酸素濃度、50×50cm の

リングビア、アオミドロ、サヤミドロ、ハリケイソ

コドラート内をダイバーが採取して測定した水草ウ等）が見られた。付着動物は、合計 16 タクサ（ユ量、水草付着生物（藻類・動物）、エクマン採泥器(15スリカ、カイミジンコ、センチュウ、ミミズ、ミジ

×15cm)で採取した底生動物、プランクトンネット

ンコ、トビケラ等）が見られた。底生動物は合計 13の鉛直曳で採取した動物プランクトン組成についタクサ（ミミズ・ユスリカ・トビケラ・センチュウ・て調査した。

シジミ（稚貝）、ヒル等）が見られた。動物プラン

水草組成は、追加実験として 2016 年 6～8 月に、クトンは、合計 54 タクサ（ネコゼミジンコ、ケン

上記の地点の水草非除去区、ハーベスター区、マン

ミジンコ、ゾウミジンコ、ドロワムシ等）が見られ、ガン区からそれぞれ１地点において、6 月に 5×5m

いずれの分類群も処理区によるタクサ数の違いはをダイバーにより根こそぎ刈取りを行い、水草被度見られなかった。

をダイバーが目視で経過観察した。

平均個体数は、付着藻類については定量的評価が３．結果・考察できなかったが、付着動物、動物プランクトンは、

水草量は、2015 年 4 月の実験開始時、水草を除去

非除去区で顕著に多くなり、水草が多いほど、魚類する前に最も多かったのはダイバー区で 3,273g

等への餌となる可能性のある動物の個体数は多く

wet-wt/m2 であったが、6 月の調査時には水草除去になることが示唆された。底生動物はハーベスター区

より非除去区 4,910 g wet-wt/m2 に対して、ハーベスで多かったが、これは、ハーベスターによる刈取り

ター区は平均 4,362 g wet-wt/m2、マンガン区は平均で、湖底直上の貧酸素化(DO<2mg/L)が妨げられたた

2,493 g wet-wt/m 、ダイバー区は平均 181 g wet-wt/m

めと考えられた。

2

2の順に整えられた。2015 年 7 月 17 日に大型台風 17

今後、これらの知見を琵琶湖南湖の水草刈取・除号が通過したため、多くの水草が流れ藻となって流去事業（例：2015 年度水草刈取・除去面積 1,639ha）

出し、その後は活発な成長が見られなかった。ただによる影響評価の参考にしたい。

164

3P03

環境 DNA による淡水エビ分布調査を目的とした
在来種－外来種群判別 Multiplex PCR 法の確立
*石黒直哉・石田季久・飯島大智（城西大・理）

この方法をヌカエビのみ、カワリヌマエビ属のみ、１．はじめに埼玉県に生息する在来淡水エビはヌマエビ属の両者が生息すると思われる３地点に適用したとこ

ヌカエビであるが、河川環境の変化や外来種である

ろ、期待通りのバンドが検出され（図 2）、環境 DNA

カワリヌマエビ属の侵入により生息数が激減してを用いた判別法が開発できたと判断した。

おり絶滅危惧Ⅱ類に指定されている。県内のほとんどの河川でカワリヌマエビ属が確認されており、ヌカエビは上流域にのみ生息している。在来種と外来種群の生息域の関係は様々な要因が考えられるが、今後生息地情報を増やし検討を続けていく必要がある。そこで本研究では、在来種と外来種の生息域を簡便に調査すべく環境 DNA を用いた分析手法を確立する。現在行われている研究の多くでリアルタ
イム PCR や次世代シーケンサーが用いられているが、それらの装置は高額であり、小規模の施設には揃っていない場合もあるため、小規模実験施設でも実践できる淡水エビ分布状況調査を目的とした環境 DNA 分析手法の開発を試みた。
図1

個体から抽出した DNA を用いたマルチプレックス PCR 産物の電気泳動像（白黒反転）

２．材料と方法

N：カワリヌマエビ属の一種、P：ヌカエビ、M：両

ヌカエビ、カワリヌマエビ属の塩基配列に基づい種の混合 DNA、S：サイズマーカーてそれぞれに特異的かつ増幅産物の大きさに差が出るように開発したプライマーを用い、ヌカエビ、
カワリヌマエビ属の個体から抽出した DNA 溶液と両者を混合した DNA 溶液に対して PCR を行った。
それらの産物を 100 塩基以下の増幅産物の確認に適した Prime™Agarose PCR-Sieve HRS で電気泳動した。
また、ヌカエビのみ、カワリヌマエビ属のみ、両者が生息すると思われる３地点の河川表層から 2L 採
水し、メンブレンフィルターで全量濾過した。フィ
ルター除去後の懸濁液を遠心分離機にかけ、濾過時
採取サンプルのみを回収し、キットにより DNA を抽出した。これら各抽出液に対して前述のプライマーセットを用いて PCR 後、電気泳動により確認した。

図2

３．結果と考察
３．結果と考察
個体から抽出した DNA に対して PCR を行い電気

環境水から抽出した DNA を用いたマルチプ

レックス PCR 産物の電気泳動像（白黒反転）泳動したところ、増幅産物の大きさの違いにより、

1：越辺川下流、2：高麗川上流、3：高麗川下流、S：

ヌカエビとカワリヌマエビ属の判別ができた（図 1）。

サイズマーカー

165

3P04

鳥屋野潟の動物プランクトン相*帆苅信 （新潟河川生態研究グループ）

１．はじめにいては、管理をしている亀田郷土地改良区のデータ

新潟市の市街地近郊に位置する鳥屋野潟は、潟面を用いた。

積が 137ha、最大水深 1.5ｍほどの富栄養湖である。
都市化に伴って水質悪化が顕著になり、1970 年代に３．結果と考察はＣＯＤが最大 15mg/L に達するなど、汚濁が深刻

透視度に関しては昨年報告とおり、①弁天で 1 年化した。そこで 1980 年からは鳥屋野潟浄化事業がを通じて高い傾向が見られること、②農業用水と環開始され、最大 4 ヶ所の揚水機場から鳥屋野潟への境用水の切り替え時導水が止まる 9 月、3 月透視度導水が実施され現在に至っている。現在の年平均Ｃが下がることから、弁天での透視度には導水の影響

ＯＤは 8mg/L 程度である。

が大きいと考えられた。

2007 年からは非灌漑期（9 月～3 月）に浄化のた

10 月初めに電気伝導度が急激に上昇することにめの環境用水が開始され、信濃川からは 210,816m3/

関しては、主要な流入河川である栗の木川に流れ込

日、阿賀野川からは 239,410m/日の水が導水のためむ本所排水路に存在する塩分の高い水塊が阿賀野に汲み上げられている。しかし、昨年報告した通り、川からの導水の流れによって鳥屋野潟に流れ込む

環境用水の浄化に関する効果は極めて限定的であためであると考えられる。鳥屋野潟付近は以前、天ると考えられる。しかし、これらの人為的な操作は

然ガスの産地であり、現在でも千以上の天然ガス用

鳥屋野潟の生物に大きな影響を与えていると予想の井戸が残存していると言われている。多くの井戸され、鳥屋野潟の生物相は、季節的な要因のほか、からは天然ガスと一緒に塩分の高い地下水が噴出

人為的な要因によっても大きく影響を受けているしており、本所排水路にたまる塩分が高い水塊は、と思われる。

噴出した塩水と関係があるのかもしれない。

本研究では、そのような変動の多い鳥屋野潟にお動物プランクトンに関しては、湖内に魚が多く生いて、季節的にどのような動物プランクトンが優占息していること、湖全体の平均滞留時間が１～2 日

し、湖内の環境に影響を与えているかを調べるためと湖水の入れ替わりが大きいことなどから、大型のに調査を行った。

動物プランクトンの密度は少なく、ワムシ類や小型のミジンコが優占することが多かった。本大会では、

２．方法

季節による優占種の違いなどを考察していきたい。

鳥屋野潟の沖合に定点を３つ（弁天、湖心、親松）を設け、環境条件の測定ならびに動物プランクトンの採集を行った。
環境条件の測定として、水温、溶存酸素量（DO）、
ｐＨ、電気伝導度（EC）、水深、透視度、透明度を現場で測定し、持ち帰った湖水によって Chl.a 濃度とセストン量を測定した。また、動物プランクトンの採集は、カラム式採水器を使って採水した湖水を
メッシュサイズ 40μｍのネットで濾すことによって行った。
採集と測定は 2012 年 5 月から月 1 回の割合で行った。各揚水機場による導水の流量や実施時期につ

166

3P05

河川の健全度指標におけるウグイの利用価値について*西家

大輔 （広島大学大学院・生）

１．はじめに

３．結果ウグイの比肝重値と河川の環境要因 TN、COD、

現在、日本各地に生存する日本産淡水魚の量が減

SiO2 において正の相関が出ている。

ってきているのが現状である。日本各地の日本在来の多くの淡水魚が減少し希少種として、レッドリス

また、ウグイの各計測項目と水生昆虫において、トに登録され、保全の対象となっている。その原因

コガタシマトビケラなどトビケラ目の現存量が増が、人為的な河川改修によるものであるのか、またえると、ウグイの生息密度が多くなっている。一方は自然的な環境変化によるものであるのか、鳥類のコカゲロウなどカゲロウ目の現存量が増えると、ウ

鵜による食害の影響、外来種の移入など様々な要因

グイの各計測項目は負の相関を示す傾向にある。

が考えられるが、はっきりとした理由というものは分かっていない。
４．考察

そこで本研究では、河川の環境に焦点を絞り、日本全国に分布域を持つコイ科のウグイを利用する

本研究では、ウグイの各計測項目と河川の環境ことで、河川の環境要因や河川の健康度と魚類の関要因、またトビケラ目の現存量との間に正の相関が、係を明らかにすることを目的に行った。また、ウグ

カゲロウ目との間に負の相関がみられた。特に比肝イが河川環境の健全度指標として利用することが重値と河川の水質の間に正の相関がみられることできるかどうか、同時に検討を行った。

から、栄養塩が増加することで、比肝重値が増加、つまりより健康な個体が多いと考えられる。ウグイと水生昆虫との関係より、ウグイはカゲロウ目より

２．材料と方法

トビケラ目により依存しているのではないかと考現在、調査地点は全国の 52 本の河川で、河川のえられる。

禁漁期間以外において、サンプルとなるウグイを釣本発表では、以上のことを踏まえウグイの各計測

獲により採集した。採集したウグイは体長、体重、

項目と河川の環境要因との関係をより深く掘り下

肝重量を記録したのち、肥満度、比肝重値を求めた。

げ、将来的にウグイが河川を評価する指標になりえ

各調査地点において水を採集し、環境要因としてるのか議論したい。

クロロフィル a 量 chl.a、全窒素 TN、リン PO4、ケイ酸 SiO2、化学的酸素要求量 COD について計測を行った。また、調査地点において一辺が 25cm 四方の金属製コドラートとサーバーネットを用いて水生昆虫を採集し、同定、現存量の測定を行った。
以上のデータを用いて、ウグイの各計測項目と環境要因、水生昆虫との比較を行い、相関を取り関係性を探った。

167

3P06

Daphnia における真菌類の餌料価値
*豊田

真樹，牧野

渡，占部

城太郎（東北大・生命科学）

Daphnia 属に代表されるミジンコ類は，濾過食を

狭義の酵母 Saccharomyces cerevisiae を 5×10５個行う動物プランクトンである．このようなプランク

体/ml の程度の濃度で餌として与えると，D. magna

トンはその濾過機能に応じて数 µm 程度の粒子であの系統はすくなくとも 10 日間以上維持できること

れば餌資源として利用することが可能であるも報告されている（Czeczuga et al., 2003）．さらに，（Gliwicz and Siedlar, 1980）．ミジンコ類は一般的単体の餌としては十分ではないとしても，藻類が含に緑藻をはじめとする植物プランクトンを摂食しまない栄養成分を供給することで，動物プランクトているとされ，実験室内での培養の際にも，植物プンの成長を支えている可能性もある．

ランクトンが与えられるのが一般的である．湖沼に生息する動物プランクトンの中でも摂食効率がよ

そこで本研究では，真菌類のうち，特に単細胞でく，ミジンコ類は食物網を構成する他の生物の存在

浮遊している酵母に着目し，ミジンコ類（Daphnia

量を左右することもある．のみならず，自然環境中属）にとっての餌料価値を調べるための実験を行っ

では，植物プランクトン以外の生物を摂食し，直接た．実験に用いた酵母は宮城県川崎町や仙台市のた的な影響を与えることも示唆されており，例えばめ池から分離し，YM 液体培地で震盪培養できた複

Kagami et al.（2007）では、珪藻に寄生するツボカビ

数の系統（未同定）である．実験にあたっては、この遊走子を餌資源として利用し得ることが指摘さ

れら酵母を単独で与えた場合と藻類と混ぜて与えれている．このように、ミジンコ類は従来考えられた場合の餌条件を設定し，Daphnia pulex の複数のてきた以上に湖沼内の他の生物と相互作用してい系統を対象に成長応答を調べた．その結果について，

ることがわかってきた．

報告する．

ツボカビを含む真菌類は，主に寄生性の生物として知られ，世界規模に遍在し，多様な環境に適応している．そのためにツボカビが組織する，自由遊泳
できる遊走子の他にも，広範囲に菌糸をのばすもの
や，単細胞体で出芽し増殖する酵母の形態をとる種もある．このような真菌類は淡水湖沼においても普通に観察され，これらに関する研究も少なくない．
しかし，そのの多くは、有機物分解に関わるものである．真菌類は腐生や寄生により生活しているため，生態系では有機物の分解者としてのはたらきが注目され、特に，有機物から無機物への変換を担う重要な生物と位置づけられている．
一方、真菌類は，Kagami et al.（2007）が示したよ
うに，動物プランクトンに摂食され，エネルギー源ともなり得る．また、真菌類の酵母類では、単細胞体である場合は 5 µm 程度の浮遊生物であることから，濾過食を行う Daphnia 属をはじめとする動物プ
ランクトンには十分に摂食され、餌となっている可能性があり。実際に，Daphnia 属に対しての餌資源として，短期間ならば有用な餌資源になり得ることが古くから示されている（島谷ら，1967）．また、

168

文献
Gliwicz ZM, Siedlar E (1980) Food size limitation andalgae interfering with food collection in Daphnia. Arch
Hydrobiol 88 155-177.
Kagami M, De Bruin A, Ibelings BW, Van Donk E(2007) Parasitic chytrids: their effects on phytoplankton
community and food-web dynamics. Hydrobiogia 578:
113-129.
島谷 周, 金沢 昭夫, 柏田 研一 (1967) 海洋酵母の利用に関する研究 I : 海洋酵母によるアルテミ
アおよびミジンコの飼育．鹿児島大学水産学部紀要 16: 34-39.
Czeczuga B, Kozłowska M, Kiziewicz B (2003) Effectof various types of phytoplankton on fertility, egg sizeand duration of postembryonic growth of a few
plankton representatives of Cladocera (Crustacea).
Polish J Environ Stud 12: 545-555.

3P08

霞ヶ浦底泥からの Microcystis rDNA の抽出と定量*長濱祐美（茨霞環科セ），冨岡

典子（国立環境研究所），

松本俊一（茨霞環科セ），福島

武彦（茨霞環科セ）１．はじめに秒熱処理した後，95℃・15 秒， 62℃・60 秒，45 cycle

茨城県南部に位置する霞ヶ浦は，1970 年代ごろかで行い，ターゲットの増幅は溶解曲線により確認しら水質悪化が顕在化している。茨城県は水質改善にた。リアルタイム PCR で検出された Ct 値は，既知

取り組んでおり，1979 年に 11mg L だった COD は濃度の試料を用いて Microcystis 細胞数に換算した。

-1

2016 年には 7.2mg L-1 までに減少した。しかし現在
でも夏季に Microcystis が増殖して局所的にアオコが３．結果と考察

発生することがある。底泥中で越冬した細胞が湖水Extrap Soil DNA Kit Plus ver.2 を用いた場合の抽出中に回帰して夏季のブルームをもたらしていると効率について検討した（図 1）。蒸留水との混合試料考えられている（Rengefors et al., 2004）が，底泥中の平均抽出効率はおよそ 125%，底泥との混合試料の Microcystis 現存量を検鏡で測定するには高い専門の平均抽出効率はおよそ 50%であった。Extrap Soil

性が必要であり，高頻度での調査は難しい。そこで

DNA Kit Plus ver.2 を用いた抽出物を使ってサンプル

我々は，Tomioka et al.（2011）の方法を応用して霞中の細胞濃度に対する測定値の再現性を検討したヶ浦底泥中の Microcystis の rDNA をリアルタイム（図 2）。その結果，本条件では 1 well 中の細胞濃度

PCR で定量し現存量を推定している（長濱ら, 2017）

が 1.0×102 cells µL-1 を下回ると相対標準偏差が上昇

が，その測定精度に関しては検討が不足している。

する傾向がみられた。

そこで，底泥中に存在する Microcystis 現存量の推定
PCR推定細胞濃度(Cells mL-1)

に対する本手法の利用可能性について検討した。
２．材料と方法
実験には，国立環境研究所から分譲された

底泥

1.E+09蒸留水

1.E+07
1.E+053000 rpm で 10 min 間遠心分離した濃縮培養液を用

1.E+03
1.E+03
1.E+05
1.E+07
1.E+09
NIES-87添加細胞濃度(Cells mL-1)

いた。抽出効率検討のため，濃縮培養液を段階希釈

図 1. 添加細胞濃度と PCR で測定した細胞濃度の関係．

し，底泥，湖水，蒸留水に添加して既知濃度の混合

エラーバーは標準偏差を示す．

Microcystis aeruginosa（NIES- 87）を 21 日間培養し，試料を作成し，リアルタイム PCR で細胞濃度を測定
抽出液中の細胞濃度が測定結果の再現性に及ぼす影響を検討するため，濃縮培養液を添加した混合試料の抽出物を段階希釈して繰り返し測定を行った。

相対標準偏差底泥した。なお，底泥と湖水は霞ヶ浦で採取した。また，

rDNA の抽出・精製には Extrap Soil DNA Kit Plus

2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
1.E+00ver.2（J-Bio），Fast DNA spin kit for Soil（Bio101）
，

湖水

蒸留水

1.E+02
1.E+04
PCR推定細胞濃度(Cells µL-1)

1.E+06

Power Soil DNA isolation kit（Mo Bio）の三種類を用

図 2. PCR によって実測された細胞濃度と繰り返し測定にいた。測定にはリアルタイム PCR（7500 Real-Timeよる相対標準偏差の関係．

PCR System，Applied Biosystems）を用い，プライマ

文献

ーは Micro233f と Cyano342r を用いた。1 well には，

長濱ら(2017) 水環境学会誌, 40 (4): 183-188

サンプル 1 µL，Power SYBR Green PCR Master Mix

Rengefors, K.et al. (2004) Microbial Ecology 36: 213-226（Thermo Fisher Scientific）25 µL, 滅菌水 22 µL，各

Tomioka, N.et al. (2011) Journal of Plankton Research 33 (8):プライマー1 µL を添加した。増幅条件は，95℃で 15

1263-1273

169

3P09

福島潟(新潟県) の陸水生物相
1． 水質・微小生物
帆苅信・佐久間昌孝・伊藤章･安部信之・富樫繁春

1.はじめに(新潟河川生態研究グループ)

３．結果

新潟市の北部にある福島潟は，面積 2.6 km2，

水温は地点間で大きな違いはなかった．電気伝最大水深 2 m，水面標高-0.7 m，流入河川 13 本，

導度は 100～400 µS cm-1，pH 6.2～7.0 であった．

流出河川 1 本（洪水時のための放水路が 1 本他に一方，溶存酸素量は 5～7 mgL-1 と比較的低く，クある）の潟湖である．1700 年代より干拓が進み，

ロロフィル a 量も 5～20 mg m-3 と低かった．

1975 年にほぼ現在の大きさ（干拓以前に比べ 20

表面水中の流下珪藻類の細胞数密度は,およそ分の 1）になった．現在では洪水時の遊水池にな

0.2～7.5 cells✕106L-1 で一般河川水の細胞数密っている．

度と大差無かった．同定した taxa 数は，全体でこれまで鳥類，植物の調査はあったが，水界生234taxa であった．各試料とも検出 taxa 数が多く，

態系についてはまだよく分かっていない．そこで多様度指数も大部分の試料が 5.0 bit 以上の高値を基礎的な水界生態系を明らかにすることを目的と示し，出現頻度 8.0 未満の taxa が，50%以上を占して本研究を進めた．

めていた．検出した種類では，多くの試料で付着

福島潟の湖岸にはヨシ原が発達し，ヨシで覆われた島が多数ある．夏期，水面の多くはオニビシ

性 の Gomphonema 属 ， Achnanthes 属 ， 底 生 のNavicula 属や Nitzschia 属の種が多かった．
付着珪藻類は，全体で 182 taxa を同定した．

で覆われ，他にハス，コウホネ，ガガブタなどが見られる．

試料ごと taxa 数は，23taxa (定点 3 の 9 月)～

2.方法

91taxa(定点 4 の 7 月)と定点ごと，季節ごとの調査は 2016 年の 5・7・9 月に、湖岸の 5 地点

変動が大きかった．検出した種類では，で行なった．St.1 は流出河川，St.4 は大きな流入

Planothidium lanceolata が各定点の 9 月の試料で河川である．試料は岸から採水し，その場で測定，優占種となっていた．また，多くの試料であるいは持ち帰って分析した．調査項目は水温，

Gomphonema

溶存酸素量，電気伝導度，透視度，pH，クロロフ

G.parvulum) の出現頻度が高かった．多様度指数

ィル a 量である．

を見ると，1.52 bit～5.48 bit と変動が大きく，各珪藻類の採集は，表面水の採水ならびにヨシや属 の 種 (G.angustum,G.clevei,

定点で 7 月の試料が高値を示した．

マコモの水中部に付着した藻類を採取し，現地でミ ジ ン コ 類 は Scapholeberis mucronata ，ホルマリン固定した．珪藻類は定法に従って酸処

Simocephalus vetulus など沿岸性の種が多く，密度理を行って永久プレパラートを作成し，1000 倍には新潟県のほかの湖沼と比べて低かった．

調整した光学顕微鏡下で１試料について無作為に

４．考察

500 殻を観察して種の同定と計数を行ない，種の福島潟で検出した珪藻類は，新潟県内の他の潟

相対出現頻度を求めた．さらに，群集の特徴を知湖に見られる浮遊性の種(Cyclotella 属 Fragilaria 属

るため多様度指数(Shannon，1949)を算出した．

など)の出現頻度は低かったが，付着性の珪藻類

ワムシやミジンコ類はバケツで 20 L ほど採水

(Planothidium 属 Gomphonema 属など)は高かった．

し，NXXX25 のプランクトンネットで濾し集め，以上の事から，福島潟では停滞する水域が少な

シュガーホルマリンで固定後，検鏡した．

く，微小生物群集は流水の影響を強く受けていると考えられる．

170

3P10

微量セシウム蛍光検出プローブを用いた
トビケラの流下物取り込みに関する試み*佐藤翔 （埼玉大・工），藤野毅（埼玉大）

射性セシウムの濃度測定の結果として、篩による 64

１．はじめに
東日本大震災とそれに伴い発生した福島第一原

μm～250μm までの範囲において粒径が小さくな

発事故により多くの放射性物質が環境中へと放出

るにつれて放射能が高かった。また、同じ真野川でされた。中でも Cs137 は半減期が約 30 年と長く、も上流よりも下流の方がより放射能が高い傾向が長期間にわたって環境への影響が心配される。原発現れた。ヒゲナガカワトビケラ幼虫では、福島の河付近の河川では、現在に至るまで定期的にモニタリ

川での放射性セシウム濃度は依然として高い。なお、

ング調査が行われ、放射能測定によってその影響が報告事例のなかった埼玉県の荒川中流部で採取し数値化されている。代表的な底生生物であるトビケた幼虫からも放射能は検出されている。2017 年 5～

ラ種においても放射能が検出されており、その放射6 月に越冬世代が羽化するためライトトラップによ性物質の取り込みと残留の程度について明らかにって成虫を捕獲したが、福島、埼玉ともに放射性セすることを目的としている。

シウム濃度は検出限界以下であった（図 1）。
放射能(Bq/kg)

２．材料と方法
本研究においては、ヒゲナガ種の代表として生息数も多く比較的見分けがつきやすいヒゲナガカワ
トビケラを対象としている。福島第一原発付近の真野川（２地点）、前田川、新田川、熊川、太田川と、大学のある埼玉県の荒川を調査地とし、流下物とヒ
ゲナガカワトビケラの幼虫と成虫の放射能を測定した。流下物はプランクトンネットにて捕集後、粒径毎にフィルターでろ過し、乾燥させて測定した。
幼虫と成虫は捕獲後エタノールにて固定し、研究室にて乾燥、粉砕して測定した。測定は東京農工大学の協力におりゲルマニウム半導体検出器を利用している。
流下物に付着するセシウムの取り込みについて、誤差(Bq/kg) 検出限界放射能(Bq/kg)

2016.11.13【流下物】
熊川63µm
熊川125µm
前田川63µm
前田川125µm
真野川上流125µm
真野川上流250µm
真野川下流125µm

7535
4060
10936
4114
1328
773
2841

340
73
166
45
33
26
131

277
34
82
17
20
18
106

【ヒゲナガ】
真野川下流 幼虫
前田川 幼虫

553
4048

25
83

36
47

2017.05.13～18【ヒゲナガ】
福島 成虫
荒川 成虫

58
11

24
8

74
26

2017.08.03【流下物】
荒川125µm
荒川250µm

80
105

11
15

22
31

【ヒゲナガ】
荒川 幼虫

20

13

45

幼虫を水槽にて飼育し、水や餌にセシウムを混ぜて
図1

動きを調べる。蛍光プローブとしてセシウムグリー

2016-17 における放射能測定結果

ン（東京化成工業株式会社）を利用する。幼虫の取り込みのメカニズムの他に、成虫への遷移の状況に

現在、セシウムとセシウムグリーンを流下物についても調べる予定である。

付着させ、付着物の性状として主に粘土鉱物由来のものと藻類由来とに分けて蛍光顕微鏡で状況を観３．フィールドにおける流化物と水生昆虫の放射性察している。水生昆虫が流下物を摂取し、排せつしセシウム汚染の状況

た中にどの程度セシウムが残留しているかを調べ

福島県内を流れる河川および埼玉県荒川中流部て、消化器官でのみで検出されるのか、体内組織ににおける流下物とヒゲナガカワトビケラからの放取り込まれているのかを検証する。

171

3P11

琵琶湖北湖における微生物群集の季節変化*冨岡典子, 土屋健司, 小松一弘, 高津文人,今井章雄（国環研）
早川和秀・廣瀬佳則・岡本高弘・永田貴丸（琵環研セ）

acI-Actinobacteria, Cyanobacteria 共に存在密度が年間１．はじめに琵琶湖ではこれまでの様々な取組の結果、湖沼水通して低く、他の細菌が優占しており、深さ方向で質は改善されつつある。一方、リン濃度の低下にも細菌群集が大きく異なることが明らかとなった。

係わらず、COD が高止まりするなど、これまでの知表層(0-20m)

見では解決できない課題も現れてきている。我々は、
16S rDNA (copies m-2)

琵琶湖北湖の有機物代謝を微生物食物連鎖を含めた視点で俯瞰すべく、細菌生産量、細菌群集構造について 2016 年夏より調査を開始した。湖沼に於いて、真性細菌は有機物分解や一次生産に対して重要な役割を担うと考えられる。本発表では淡水の細菌の中で重要な位置を占めると考えられる藍藻類濃Other

1.0E+1212
1.0x10Cyanobacteria

8.0E+1111
8.0x10AcI-Actinobacteria

6.0E+1111
6.0x104.0E+1111
4.0x102.0E+1111
2.0x100.0E+00
0.0

度および acI-Actinobacteria の季節ごと、深さ方向のJun-16Aug-16Oct-16

Nov-16

Feb-17May-17

Feb-17May-17変化について、定量 PCR を用いて定量解析した結果
について報告する。

底層(20m以深)

２．材料と方法
1.0E+1212
1.0x10

16S rDNA (copies m-2)

調査は 2016 年 7 月，8 月，10 月，11 月，2017 年
2 月，5 月に琵琶湖北湖の南比良沖において実施した。水温，溶存酸素，クロロフィル a，懸濁態・溶存態有機炭素，栄養塩等の環境因子を測定すると共に、表層から湖底まで 7 深度について採水を実施した。採水後速やかに試水の 1／4 量の 99.8%エタノー
ルを添加固定し、細菌濃度測定用試料とした。同試料を冷蔵保存後、速やかに 0.2μm ミリポア

8.0E+1111
8.0x106.0E+1111
6.0x104.0E+1111
4.0x102.0x102.0E+1111
0.0
0.0E+00
Jun-16Aug-16Oct-16

Nov-16オム

ニポア膜(ポアサイズ 0.2μm)を用いて細菌菌体を回図１．琵琶湖湖水中の細菌の存在量の季節変化収した。回収した細菌菌体から Extrap Soil DNA Kit

４．考察

Plus ver.2(日鉄住金環境)を用いて DNA を抽出し、得本研究の結果、淡水に広く分布すると言われてられた DNA 抽出液中の真性細菌、acI-Actinobacteria,

いる acI-Actinobacteria が琵琶湖北湖(特に表層）に高Cyanobacteria および Synechococcus spp.等の rDNA密度で存在し、その季節変動は夏に高密度になり秋

濃度を、それぞれを特異的に増幅するプライマーをから冬にかけて減少する傾向を示すことが明らか

用いて LightCycler 480(ロシュ)によって測定した。

となった。今後は、この細菌が、同じく夏に高密度３．結果で存在する Cyanobacterita とともに、琵琶湖の有機

図１に 1 平方メートルあたりの細菌 rDNA の存在

物代謝にどのような役割を担っているかを検討し量を表層(0m～20m)および底層(20m～湖底直上：ていく必要がある。

60m 程度)に分けて示した。細菌の存在量は表層が多く、特に夏季（2016 年 7 月および 8 月）の表層には

本研究は 15K21449，環境省環境研究総合推進費(5-1607)

高密度で acI-Actinobacteria, Cyanobacteria が存在しの助成を受けて実施された。また、調査の一部は京都大学た。表層の細菌密度は秋から冬にかけて減少し、春生態学研究センターの研究船「はす」を用いて実施された．

にまた増加する傾向が認められた。底層ではここに記して謝意を表す。

172

3P12

水生昆虫の生息可能温度：北米のデータベースを用いた解析*土居秀幸（兵庫県立大・院・シミュレーション）・John S.
Kominoski (Florida International University)・片野泉（奈良女子大・理）１．はじめに近年、気候変動による温暖化により、生物の分統計解析については、一般化線形混合モデルを用いて、緯度、高度、分類群、機能的摂食群など

布域の変化や移動が観察され、今後のさらなる温の要因と、生息可能最高水温、生息可能最低水温、暖化によりそれらの現象が顕在化し、生態系に大きな影響を及ぼすことが懸念されている（Brown

生息可能水温範囲との関係性について検討した。

et al. 2016、Doi et al. 2017）。そのような温暖化による生物の分布域の変化については、特に生物種３．結果と考察
生息可能最高水温、生息可能水温範囲は、生息の生息可能温度が重要な決定要因になっている

場所の高度と関係性がみられた。生息場所の高度ことが近年明らかになってきた。生息可能温度の範囲が狭い生物種は、広い生物種に比べて分布域が高くなると、生息可能最高水温が低くなり、生
息可能水温範囲が著しく狭くなることがわかっの変化が起こりやすいなどのことが想定されている。よって、生息可能温度やその範囲を把握すた。これらの現象は、高山で生息する生物種にとって気候変動による水温上昇が、生息可能水温範

ることは今後の温暖化による生物の移動分散や囲を容易に超えてしまう可能性があることを示

生物群集の組成を予測するために重要である。
そこで、本研究では、主に水生昆虫における生唆している。より高い高度への移動が起こること
や、水温上昇により地域絶滅が促進される可能性

息可能温度やその範囲について、生息場所の緯度、があることが示唆された。

高度、分類群、機能的摂食群などとの関係性について検討した。北米に分布する河川の水生昆虫を生息可能水温範囲は、分類群、機能的摂食群などとも関係性がみられ、トビケラなどで生息可能

はじめとする無脊椎動物群集を対象として、生息水温範囲が広いなどの傾向が見られた。これら分温度の記載についてのデータベースを利用して解析を行った。

類群による違いが、今後の気候変動による水温上昇により、河川の無脊椎動物群集の組成に影響を及ぼすことが考えられた。

２．材料と方法
データは、USGS の A Database of Lotic
Invertebrate Traits for North America（https://pubs.usgs.gov/ds/ds187/）を用いた。この
データベースには３０００種以上に及ぶ北米に分布する河川の水生昆虫をはじめとする無脊椎動物についての様々な機能が記載されている。その中から生息温度のデータについて利用した。生
息温度データは、生息可能最高水温、生息可能最

引用文献
Brown, C. J., et al. (2016). Ecological andmethodological drivers of species’ distribution andphenology responses to climate change. Global
Change Biology, 22: 1548-1560.
Doi, H., Gordo, O., Mori, T., & Kubo, M. T. (2017). A

低水温が記載されており、それらのデータから、生息可能水温範囲を求めた。

macroecological perspective for phenological researchunder climate change. Ecological Research, 32:
633―641

解析対象となる生物種の分類群、機能的摂食群、生息場所の緯度、高度、についても USGS データ
ベースや、論文その他の情報から収集して解析に用いた。

Vieira N. K. M. et al. " A Database of Lotic
Invertebrate Traits for North America" U.S.
Geological Survey Data Series 187

173

3P13

深見池の C,N,P の特異性と長期変動*＊八木明彦 1, 大八木麻希 2, 登めぐみ 3, 寺野ひろ実 4、横山亜希子 5(1. 愛知工業大学,

2.四日市大学､ 3.三重県建設技術センタ

ー，4.ニック kk, 5. kk ウォーターエイジェンシー)１．はじめに種に変化が生じたと考えられた。全窒素,と全リンに深見池は長野県下伊那郡阿南町（北緯大きな変化は認められなかったが,無機態窒素は減

35°19′31.37″、東経 137°49′9.84″）に位置し、短径 150m、少傾向にある。
溶存態炭素は工事の影響か,特に 2000

長径 300m、表面積 2.1ha、体積 1.4×10⁵m³、容積年で増加したが時間経過とともに減少し,以前の値

1.0×10⁵m³、最大深度 7.6m の天然湖の富栄養湖であに戻った。懸濁態炭素は境整備事業後,家庭排水・周る。流入水は 7 ヵ所、流出水は１ヵ所で，本研究の辺耕地流入が大きく減少した。流入と流出及び蒸発

目的は 1992 年に長野県の「水環境整備事業」とし

量、微量元素の結果ら湧水がかなり存在することがて護岸整備と農業集落排水施設が整備され、その後判明した。
深見池の深度に占める体積に最大深度と透明度が明らかに変化し､また流入量・流出量の減少、集水域の土地利用も工事以前に

深度 ｍ
0～1
1～2
2～3
3～4
4～5
5～6
6～7
7～7.5
7.5～7.6
合計

比べて山林と耕地が減少し住宅や道路が増え環境変化と湖水の影響を論義する。
２．材料と方法
船上からビニール製のチューブと手動ポンプを用いて、水温躍層付近では 25 ㎝間隔、それ以外
は 1m 以下の間隔で採水を行った。水温、溶存酸素
は DO メーター(投入電極式, 蛍光法, HACL 社)を用いて測定した。硫化水素はガス検知管(溶存硫化物
0.5-10ppm)を用いて測定した。植物プランクトン, 緑色硫黄細菌は波長 663,630,645nm、B-Chl.c 波長662nm を用いて算出した。集水域は桜井、渡辺(19742017 年

体積ｍ3
19637
17766
16212
13963
11455
8772
7083.9
1702
436.5
97027

年)を参照と 2 万 5000 分の 1 の地図と 2016 年の現地観測結果より修正をした。微量元素はＩＣＰ分析により定量した（島津 ICPE-9000：平成 24 年度

文科省私大研究設備整備費等補助金）。
３．結果と考察
水環境整備事業以降、透明度の上昇と緑色硫黄細菌が大幅増大していた。植物プランクトン量は大
きな変化はなかったが、アオコの発生などから優占工事(1992)前後のクロロフィル a とバクテリオク
ロロフィル c174

白神山地山麓十二湖青池の呈色機構に関する研究

3P14*花石 竜治，野澤 直史，佐藤 裕久（青森県環境保健センター），
工藤 志保（現 青森県中南地域県民局環境管理部）

造を持つ光吸収スペクトルを示した。なお，超純水

１．はじめにの吸光係数測定値は，既報 2) 掲載値と一致していた。

白神山地山麓に位置する十二湖青池は青色を呈する。この呈色機構については，高松らの既報 1) で（３）3 色カラーセンサーでの光測定「水の吸収機構を基調とし，ケイ酸塩鉱物微粒子に水深が深くなると赤色光強度が小さくなること

よるレイリー散乱が関与」との報告がある。

が確認できた。この結果は，センサーの分光感度特演者らは，青池は透明度が高く，全透（水深約 9 m）

性と水の吸光係数から説明できた。

であることに注目し，その呈色機構を研究している。

（４）ミニ分光器による可視光吸収スペクトル測定

今回は，これまでに得られた実験室内および青池

水の赤色光吸収の原因の 600～800 nm の吸収ピー

実地での調査結果について報告し，さらに青色呈色

ク形状とその吸光係数の強さは，青池実地と実験室のシミュレーション結果について述べる。

内の結果（青池湖水および超純水）と一致した。
（５）青色呈色のシミュレーション

２．方法

湖底での光反射モデルを立案し，水の吸光係数か（１）化学分析ら青色呈色を再現できた。この方法および結果によ

pH，EC，SS，DO，アルカリ度，Na ，K ，Ca ，
+

+

2+

り「青池カラーチャート」を提案する。

Mg ，Cl ，NO3 ，SO4 ，微量金属元素を測定した。
2+

-

-

2-

（２）実験室内での紫外可視光吸収スペクトル測定

４．考察

島津 UV-1800 に 10 cm 石英セルを用いて測定した。
（３）3 色カラーセンサーでの光測定

昨年度，化学分析の結果と 3 色カラーセンサーでの光測定結果の解釈により「青池は水そのものの赤浜松ホトニクス S9706 を用い，釣り竿から LAN

色光吸収によって青い」という仮説を提唱した。今ケーブルで湖内に垂下し，マイコンボード Arduino

年度は上述のスペクトル測定を行い，「青池湖水のUno を介して PC で測定した。

可視光吸収スペクトルは，実験室内でも実地でも，（４）ミニ分光器による可視光吸収スペクトル測定

超純水のものと同一」という結果を得た。さらに，

浜松ホトニクス C12880MA-10 を用い，
（３）と同水の吸光係数から青色呈色の再現ができた。これら

様に Arduino Uno を介して測定した。

のことから，「青池の呈色原因は水そのもの」という実証段階に到達できたと考えている。

３．結果（１）化学分析＜謝辞＞本研究を進めるに当たって，国立研究開発

青池湖水は，春から秋までは，水温が 12 ℃程度，

法人

SS が定量下限値 (0.1 mg/L) 未満，DO 飽和率約 80%

国立環境研究所

田中

敦氏から御指導をいただいた。ここに記して感謝申し上げる。

であり，遷移金属元素の測定でも，呈色に寄与する
可能性のある金属元素は極めて低濃度であった。

＜文献＞

また，青池に隣接する青色を呈しない「鶏頭場ノ1) 高松信樹・磯野正典・網田和宏（2008）：津軽十池（けとばのいけ）」湖水の水質と比較した結果，

二湖青池の呈色機構に関する一考察．日本陸水学会

両池で水温，SS，DO が異なっていた。なお，青池

要旨集：3C21.

では，NO3-，Zn がやや高濃度であったが，NO3-，Zn2+

2) Robin M. Pope and Edward S. Fry （ 1997 ）：は可視領域に光吸収を持たない。

Absorption spectrum (380-700 nm) of pure water. II.

（２）実験室内での紫外可視吸収スペクトル測定

Integrating cavity measurements. Appl. Opt., 36 ：400～900 nm で青池湖水と超純水はほぼ同一の構

8710-8723．

175*布施泰朗（京工繊大・環境セ），初 雪 （京工繊大・院工芸）
村山耀平（京工繊大・院工芸），岡本高弘（琵琶湖環研）
早川和秀（琵琶湖環研），柄谷 肇（京工繊大・分子化学系）
山田 悦（京工繊大・環境セ）

176に分離した。堆積層別
底質試料を遠心分離
DO 計（3000 rpm, 20 min）にpH 7.0より間隙水と分離し、温度
底質試料は乾燥して粉水深85 m
末試料とした。間隙水
ろ過
湖水はシミュレーション実2L
O 2 N 2 CO 2
験の直上水と同様に化
底質
コア
学成分を分析した。
３．結果と考察 直上
Fig. 2 湖 底 環 境 シ ミ ュ
水中のフルボ酸様蛍光
レーション実験の概略図
強度は実験開始後上昇し、120 日目の値は DO 0 mg/L の場合が最も低かったが、DO 0 mg/L の条件で採取時期が異なるコアでもフルボ酸様蛍光強度の上昇速度は同程度であった（Fig. 3：2016 年 5 月採取試料）。
タンパク質様蛍光強度の変化は小さく、5 QSU
pH 計

RFI (QSU)

１．はじめに 琵琶湖北湖では、1985 年以降、生物分解を受けにくい難分解性有機物の増加
による水生態系への影響が懸念されている。また近年、温暖化の影響などによる成層強化により、深水層における湖底の低酸素化の進行が懸念されている。湖底低酸素化の物質循環への影
響については、P や Mn などの無機成分について多くの報告があるが、有機成分の動態について検討した例は少ない。霞ヶ浦では、湖水中の溶 存 有 機 物 質 へ の 底 質 か ら の 寄 与 が 12%と 報
告され、琵琶湖においても底層水でのフルボ酸様蛍光物質濃度が表層水より高いなど底質からの溶存有機物の影響を無視することは出来ない。そこで本研究では、琵琶湖北湖の底質コアを採取し、湖底環境のシミュレーション実験を行い、底質-湖水間の有機物の物質循環と低酸素化の影響について検討した。
２．材料と方法 底質試料は 2015 年 5 月、10
月、2016 年 5 月に琵琶湖北湖今津沖中央（St.17B
水深 90 m, Fig. 1）で不攪
乱採泥器を用いて底質コアを採取し、湖底環境のシ
ミュレーション実験に用いた（Fig. 2）。湖底環境の再現条件は、2015 年 5 月
試料では 3 本の底質コアに対してそれぞれ DO を 0
mg/L、2.6 mg/L（成層期末期の底層付近に近似）、10Fig. 1 試 料 採 取 地 点
mg/L の条件とし、2015 年
10 月試料では 3 本のコアすべて DO を 0 mg/Lとし、pH 7、水温 7 ℃で 120 日間シミュレーシ
ョン実験を行った。2016 年 5 月試料では 3 本のコアすべて DO を 0 mg/L とし、pH 7、水温 7 ℃
でそれぞれ 30 日、63 日、120 日間でシミュレーション実験を終了した。実験期間中、1-2 週
間 ご と に 25 mL 採 取 し 、 三 次 元 蛍 光 光 度 法（3-DEEM） に よ り蛍 光 特 性 、原 子 吸 光 分析 などにより化学成分について測定した。底質コアは採取直後とシミュレーション実験終了後、堆積層別に 5 層（第 1 層 0-1 cm, 第 2 層 1-2 cm, 第3 層 2-4 cm, 第 4 層 4-10 cm, 第 5 層 10-20 cm）

8

DO: 0 mg/L

642

○ 30days, △ 63days, □ 120days

0Fig. 3

20

40

60

80

100

直上水中フルボ酸様蛍光強度の変化

120(Days)

程度で推移した。2016 年 5 月試料の 0 日、30
日、63 日、120 日間後の間隙水中フルボ酸様蛍
光強度の変化を Fig. 4 に示す。蛍光強度はフル
ボ酸様蛍光物質の直上水への溶出により減少するのではなく底質内で増加していることが確認された。これらの結果から、底質はフルボ
酸様蛍光物質の定常的な供給源であると推測された。蛍光強度を Biwako FA（日本腐植物質
学会提供）で炭素換算すると、底質表面から難分解性のフルボ酸様蛍光物質が直上水中に 1.13
mg C/m 2 ・day の速度で溶出していた。
0
14
13
11
4.0
10
9
6.0
8
(QSU)
120
90
30
0
60
(Days)
Fig. 4 間 隙 水 中 フ ル ボ 酸 様 蛍 光 強 度 の 変 化（ 2016 年 5 月 ）Depth (cm)3P15

湖底環境シミュレーション実験による
湖水－底質間における化学成分の動態評価

2.0

3P16

琵琶湖における湖水中と湖底堆積物中の窒素循環の関連性*尾坂兼一、土橋直弥、鈴木悠平、山田沙希、丸尾雅啓 (滋賀県立大・環境科学),
中村高志、西田継 (山梨大・国際流域)

1. はじめに

3. 結果と考察

近年琵琶湖北湖において増加が報告されている硝観測地点における NO3-濃度プロファイルは琵琶

酸態窒素は、湖沼環境中の窒素化合物の主要形態であ湖の全循環期にあたる 2 月には全層で約 0.15 mgN/L でり、生物にとっての必須元素である一方、水域への過あったが、夏期から秋期にかけての成層期には水温躍層(水深 15 - 30 m に形成)以浅でほぼ検出限界以下とな剰な負荷は水質の悪化や生態系の劣化につながること

り水温躍層以深では 0.20 - 0.30 mgN/L まで上昇した。

が知られている。湖水中において窒素化合物は植物プ

一方で観測地点の水柱(88 m)あたりの NO3-量は 15.1 –ランクトンへ吸収、植物プランクトンの分解、無機化、

19.1 gN/m2 であり、成層後期にやや高くなる傾向がみ

硝化などの循環プロセスを経るが、そのなかでも脱窒られたものの(図)、成層期に水温躍層以浅の NO3-が枯は硝酸態窒素を窒素ガスに変換する微生物プロセスで渇するにも関わらず水柱全体の NO3-量に大きな変化があり、水域からの窒素除去プロセスとして重要な役割ないことは、水温躍層以浅の NO3-消費と水温躍層以深を担っている。

の NO3-生産が同時に起こっており、両者はほぼ釣り合

琵琶湖北湖において脱窒は主に湖底堆積物中で起っていることを示している。

こっていることが示唆されているが(Miyajima, 1994)、

また、成層期には水柱の NO3-量で加重平均した脱窒の定量的評価も含めた、琵琶湖湖底堆積物の窒素

δ18ONO3-が低下する傾向が見られた。NO3-が硝化により循環過程や、それが湖水中の窒素動態に与える影響に生成される際、NO3- の δ18O はその場の水(H2O)のついては十分に明らかになっていない。本研究では湖δ18O(琵琶湖では-8%前後)に近い値の δ18O をもつ NO3-

水プロファイルの窒素化合物濃度とその窒素・酸素安が生成されることが知られており、成層期には水柱の定同位体比の測定と、湖底堆積物の培養実験により湖NO3-が硝化で生産された”新しい NO3-”に置き換わって底堆積物中の窒素循環過程が琵琶湖北湖における窒素いることが示唆される。さらに、同じく成層期には水循環過程に与える影響を明らかにすることを目的とし

柱の NO3-の15N が上昇することから、新しく硝化で生た。

産される NO3-の15N が高いか、もしくは成層期に脱窒が起こっていることが示唆される。

2. 方法

湖底堆積物の培養実験の結果、湖底堆積物中にお2014 年 4 月から琵琶湖北湖第一湖盆の中央部(水深ける脱窒が確認されたが、その窒素源は湖水中の NO3-

約 90 m)の 14 深度(水深 0、2.5、5、7.5、10、15、20、

ではなく主に湖底堆積物中の窒素化合物であると考えられた。このことから成層期の水柱における NO3-の30、40、50、60、70、80、88 m)において 1-2 ヶ月に一

15N の上昇は脱窒によるものではなく、高い15N をも存態窒素(DN)濃度、硝酸態窒素(NO3-)濃度、アンモニ

つ窒素化合物から硝化で生産された NO3-が蓄積した結ア態窒素(NH4+)濃度、硝酸イオン安定同位体比(δ15NNO3-，果であると考えられる。

δ18ONO3-)の測定を行った。

を調整した後 2 週間培養を行った。培養は硝化抑制剤を加えて硝化を止めた系と、硝化抑制剤は加えず硝化を止めなかった系それぞれ 3 連で行い、それぞれ湖底
堆積物を採取した日の湖底直上の水温で培養した。培養前後のカラム内の湖底直上水の NO3-、NH4+の濃度変d15

採取した湖底堆積物は実験用カラムに移し、DO 濃度

and d18O of NO3- (‰)

8.0

また、同地点において不攪乱湖底堆積物を採取し、動から湖底堆積物中の硝化速度、脱窒速度を算出した。

d15NNO3-

6.0

24

4.0

18

NO3-

2.0
0.0
-2.0
2014/12/1

126

d18ONO32015/6/1

2015/12/1

2016/6/1

2016/12/1

0
2017/6/1

図. 琵琶湖第一湖盆の単位水柱あたりの NO3-量と15NNO3-と
18ONO3-の加重平均値の季節変動

177

30

Cumulate NO3- in water column(gN/m2)度の頻度で採水を行い、湖水中の全窒素(TN)濃度、溶3P17
Web 公開不希望

3P18

Current situation and problems of Inle lakewater management in Myanmar*Htet Htet Moe, Yint Wai Phyo, Takeshi Fujino (Saitama Univ)

Shan State is largely rural and a hilly plateau,
the Shan Plateau with only three cities ofsignificant size: Lashio, Kengtung, andTaunggyi. The largest is the Inle lake inTaunggyi district which runs some 24 km from
north to south and 13 km from east to west,
covering an area of 155 km2. The people ofInle Lake, 70,000, live in numerous small
villages along the lake's shores, and on the lake
itself. Inle Lake is suffering from theenvironmental effects of increased population
and rapid growth in both agriculture andtourism
Authors measured stream and lakewater quality in two rural area, Chin state andShan state. The southern Chin Hills arenorth-south oriented mountain ranges. Theiraltitude varies from 1,000 m to 3,000 m. The
Chin hills are rich in biodiversity with many
endemic floral and faunal species, including
some endangered ones. People living in thisregion have their own unique traditions, which
are still fairly distinct from those of other states.
They make their living mostly or solely using
the rich resources of the surrounding forests.
The Chee river catchment provides good quality
water to the local people and community. The
annual water temperature of the river at 735 m
altitude around Mindat is between 12-26
degrees Celsius. The water chemistry, pH andthe electric conductivity (EC), are stablethroughout the year being around 7.5-8.0 and
0.1-0.2 mS/cm, respectively. The dissolved
calcium and magnesium ions are 38 and 6.2
mg/L, respectively, which is in the middle
hardness range according to WHO guidelines.
EC of the rainwater was 0.032 mS/cm,
indicating there is much less aerial pollution
than an urban area. Total organic carbon isaround 2-3 mgC/L. Terrestrial humic
substances in DOM is detected by excitation
emission matrix fluorescence spectroscopy(EEMS). Nevertheless, alterations to theriverscape have been confirmed from recent
observations.
Total organic carbon is around 5-10
mgC/L. The electric conductivity (EC) is morethan 0.5 mS/cm in many sampling points.
Another DOM peaks by EEMS that is difficult
to distinguish the origin were appeared fromInle lake water samples (Figure 4). It is not
originated from both humic-like andptotein-like substances, but may be frompesticide on the floating gardens or leaking ofengine oil from boats. Other anthropogenic
causes are also presumed such as organic dye
fromcolouredeffluents.
Very
high
contamination of suspended solid in inlet oflake. All surrounding trees were cut and watercapacity has been decreased. In 2016, water
scarcity was prominently appeared in wholecatchment.
In Shan state, most trees around Inle
lake has been cut. Myanmar Government has
master plan for recovering Inle lake
environment in 2015, but system to execute theplan has not yet well-equipped. Together with
pollution control, it is important to collectbaseline data on hydrological processes as soon
as possible.
REFERENCE
Akaishi, F. Satake, M. Otaki, M. and Tominaga, N.
(2006) Surface water quality and information about theenvironment surrounding Inle Lake in Myanmar.
Limnology 7:57-62.

179

3P19

塩基性化する淀川水系河川水*中口

譲 （近畿大・理工），辻直樹（近畿大院・総合理工）,

下方康汰（近畿大・理工学部）

１．はじめに近年、化石燃料の燃焼に伴う二酸化炭素排出量の増加は地球を温暖化するだけでなく、過剰の二酸化炭素が湖沼や海洋に溶解することによる酸性化が懸念されている。しかし、自然界では酸性化とは逆に塩基性化する環境もある。大阪府には淀川水系に属する大小の河川が流下しているが、これらの河川の中には pH が 10 以上となる河川が 10 ヵ所程度存在する。その中でも交野市から枚方市を流下する天野川は夏季に塩基性化を示す典型的河川である。先行研究の結果、夏季に水温上昇と共に pH、溶存酸

Fig.1 付着藻類による光合成実験

素濃度の上昇が認められ、天野川河川水に繁茂する藻類による光合成が原因と考えられた。そこで本研

ケイ酸態ケイ素濃度は，BLAN+LUEBBE 社製水質自究では天野川河川水が塩基性化するメカニズムを動分析装置(AACS-Ⅱ 4 チャンネル)を用い，採水後解明することを目的に、天野川より採取した藻類を

24 時間以内に測定した。

水槽内に移し水温、pH、DO、クロロフィル a、栄養３．結果
pH の変動を Fig.2 に示したが、2016 年 7 月 5 日の塩のモニタリング実験を行った。

日光を当て続けた天野川河川水は 9.81 (18 時 30 分)，

２．材料と方法
藻類が付着した石を河川より採取し、プラスチッ

8 月 2 日の日光を当て続けた脱気した天野川河川水ク製容器（Fig.1）に入れ、2016 年 7 月 5 日、8 月 2は 9.69 (18 時 30 分)、日光を当て続けた脱気した水

日、10 月 15 日に午前 7 時～午後 6 時まで、太陽光

道水は 9.70 (18 時 30 分)，10 月 15 日の日光を当て続が直接当たる場所に放置した。2016 年 7 月 5 日は 2

けた天野川河川水は 9.48 (16 時 30 分)、遮光した天

つの天野川河川水に太陽光を当てた（n=2）
。8 月 2

野川河川水は 8.32 (8 時 30 分) の最高値をそれぞれ

日は天野川河川水を脱気したもの，もう 1 つは水道示した。10 月 15 日の遮光している天野川河川水以水を脱気したものを用いた。10 月 15 日は、一方は外は pH が時間とともに上昇する傾向が認められた。

天野川河川水に太陽光を当て続け，もう一方は天野

10

2016.7.5 (河川水,日光○)

2016.8.2 (脱気河川水,日光○)

2016.8.2 (脱気水道水,日光○)

2016.10.15 (河川水 , 日光○)2016.10.15 (河川水,日光×)川河川水を遮光した条件で行った。外気温、水温、
9.5

pH、DO は現場で測定し、クロロフィル a、栄養塩
類 (硝酸+亜硝酸態窒素，ケイ酸，リン酸) は研究室

9pHにて分析した。pH は堀場製作所製 D-51 型、DO は堀場製作所製 DO メーター OM-51)を用いた。クロ8.5

ロフィル a の分析は現場でガラス繊維製フィルター

8

GF/F でろ過を行い、フィルターをガラス製遠沈管に移しジメチルホルムアミドを加え研究室に持ち帰7.5

り日立ハイテクノロジーズ製高速液体クロマトグ

7:30

8:30

9:30 10:30 11:30 12:30 13:30 14:30 15:30 16:30 17:30 18:30

Fig.2 pHの時間変化

ラフィーで分析した。硝酸+亜硝酸態窒素，リン酸
態リン，

180

3P20

猪苗代湖における底層 DO の変動*大沼沙織、佐藤貴之（福島県環境創造センター）が、猪苗代湖における底層 DO 濃度変動の支配要因

１．はじめに近年、猪苗代湖では湖水 pH の中性化だけでなくや成層期における底層 DO 濃度の低下割合がどの程COD の上昇も顕在化している。COD の上昇は、湖度の年変動を示すのかについては、今後、さらなる水中の有機物濃度の上昇を示唆しており、特に成層検討が必要と考えられた。

期において、湖底へ沈降した有機物の微生物分解による底層溶存酸素（DO）濃度の低下が懸念される。
しかし、水深が深い湖沼における底層 DO 濃度や水温の経時変化に関する知見はとても少ない。
そこで本研究では、データロガー内蔵の蛍光式溶存酸素計及び水温計を湖内に設置して連続観測を

St. 1
St. 3

行うことにより、それらの時空間的な変動を調べた。

St. 2

２．材料および方法
猪苗代湖内の 4 地点（水深 75～94 m）で水温およSt. 4。データロガび底層 DO の連続測定を行った（図 1）
ー類はアンカーを用いて湖内に設置した観測機器
係留用ロープ上に固定した。水温は、Onset 社のTidbit v2 を用いて 2016 年 6 月から測定を開始し、

図１

底層 DO 濃度および水温観測地点

設置間隔は表層から湖底まで約 10m 間隔とした。底層 DO は Onset 社の U26-001 を湖底から 1 m の範囲
底層DO濃度 (m g L-1）に入るように設置し、2016 年 10 月から測定を開始した。水温および底層 DO ともに測定間隔は 1 時間とした。
３．結果および考察(a)

図 2 (a)に St.2（猪苗代湖湖心）における底層 DO
濃度、図 2 (b)に水温、図 2 (c)に猪苗代町の気温の時
水深（ m ）

間変化を示した。湖心の底層 DO 濃度は、水温躍層の崩壊後に底層水の循環が始まる直前の 11 月中下旬に 6 mg L-1 まで低下することが分かった。底層水(b )の循環が始まった 12 月には、底層 DO は 10 mg L-1
気温（ ℃）まで回復し、その後の水温低下に伴って 12 mg L-1 まで上昇した。また、底層 DO 濃度の時間変動は、水温と同様の小刻みな増減が見られた。この変動は底層水の流動による影響と考えられた。
成層期において、底層 DO 濃度の低下割合に影響(c)Jul-16を与える要因は、底層水への有機物供給量、底質のSep -16

Nov-16

Jan-17

M ar-17

図 2 猪苗代湖における(a)底層 DO 濃度、(b)湖水温および(c)気温の時間変動

酸素消費量および底層水の水温などが考えられる

181

衛星リモートセンシングによる

3P21

琵琶湖におけるクロロフィル a 濃度分布の解析＊

後藤直成，新井那莉，塚本浩貴（滋賀県大・環境科学）

林正能（(株)サイエンスアンドテクノロジー），石坂丞二（名古屋大・宇宙地球環境研）

Chlsat に特徴的な傾向はなかったが，2012 年（7.2

はじめに植物プランクトンは，琵琶湖における主要な一次µg/L）と 2016 年（7.9 µg/L）における Chlsat は顕著に生産者であり，物質循環の駆動起点となっている。

高くなっていた。この原因は，両年とも緑藻の大規

そのため，その現存量を把握することは，水質管理

模なブルームが発生したためと考えられる。

や水産資源管理を行なう上で欠かせない。これまで，

2002 年～2016 年の北湖全域における月平均 Chlsat

琵琶湖における植物プランクトン現存量は，船舶観

は，3 月～6 月と 10 月～12 月に増加する傾向を示し

測や，採水を伴う色素抽出法によって測定されてきた。これらは，植物プランクトンの春季および秋季

た。これらの測定方法は，測定精度が高い反面，操増殖を反映したものと考えられる。

作が煩雑で，多くの時間を要するため，刻一刻と変

北湖全域における Chlsat の空間的分布は，調査期化する植物プランクトン現存量の動態を詳細に捉え間を通じて，湖東沿岸域で高く，北湖北部沖域で低ることがこれまで困難であった。そこで，本研究でい傾向を示した。これは，琵琶湖で従来から報告さは，同時広域的観測が可能である衛星リモートセン

れているクロロフィル a 濃度の空間分布と一致する。

シングを用いて，琵琶湖北湖全域における植物プラ

しかし，このような分布とは異なる場合がいくつか

ンクトン現存量の動態を評価した。

みられた。例えば，湖東沿岸域から北西方向の沖合

方法に向かって Chlsat の高濃度域が帯状に広がる分布や，本研究では，クロロフィル a 濃度を植物プランク

高濃度域がパッチ状に点在する分布などである。そトン現存量の指標として，その時空間的動態を評価の他，冬期の竹生島以北における Chlsat 高濃度分布した。まず，水色センサーMODIS（人工衛星 Aqua）

域の存在や第一環流付近における環状の高濃度域もが捉えた衛星リモートセンシング反射率の補正を行確認された。

なった。次に，補正した反射率を，琵琶湖に対応しこれらの分布の形成過程は定かではないが，湖水た水中生物光学アルゴリズムに代入し，衛星クロロの流動や局所的な栄養塩供給などが関係していると

フィル a 濃度（Chlsat）を算出した。本研究では，2002

考えられる。

年 7 月から 2016 年 12 月までの琵琶湖北湖全域における Chlsat 分布図を作成し，植物プランクトン現存
量の時空間的動態を解析・評価した。
なお，水中生物光学アルゴリズムの作成には，船舶観測にて測定した現場のリモートセンシング反射
4 Sep. 2003

率と，色素抽出法によって測定した現場のクロロフ

22 Jul. 2002

ィル a 濃度（2012 年 6 月～2016 年 12 月）を用いた。
結果と考察2002 年～2016 年の琵琶湖北湖全域における年平
均 Chlsat は 2.9～7.9 µg/L（5.0±2.3 µg/L，平均±SD）の範囲を変動していた。調査期間を通じて，年平均

図．湖東沿岸域から北西方向の沖合に向かって帯状に広がる Chlsat 高濃度分布（左）とパッチ状に点在する Chlsat 高濃度分布（右）

182

3P22

乾式メタン発酵残渣を施用したハス田における窒素挙動*利谷翔平・那須啓亮・島村誠人・寺田昭彦・細見正明（農工大・工）１．はじめに養豚が盛んな茨城県では、養豚糞尿に由来する窒素による水質汚染が問題となっている。特に、零細な養豚農家では、排水処理が不十分となり、排水基準を上回る窒素を含んだ処理水が放流される。我々は、廃液が発生しない乾式メタン発酵による養豚排水処理を提案している。乾式メタン発酵では、廃液が出ない代わりに、栄養塩に富む固形の発酵残渣が図1発生するため、これを肥料として有効利用できる可深さ 30 cm におけるアンモニア態窒素濃度

能性がある。
一方、茨城県ではレンコンを栽培するハス田が多く存在し、霞ヶ浦への汚濁負荷原として懸念されて

30
窒素量 (g N/m2)

いる。発酵残渣には有機態窒素が多く、無機化により徐々に無機態窒素へと変化し、ハス田からの窒素流出リスクの軽減が期待される。しかし、発酵残渣を施用してハスを栽培した例はなく、収量や環境への影響を評価する必要がある。
本研究では、発酵残渣を用いてハスを栽培した。
発酵残渣は粘土状であるため、基肥として施用した

浸透水排出
肥料

ハスバイオマス
雨

流入

流入

20
10

0
流出

残渣系

場合の水質および窒素収支を明らかにし、発酵残渣

流出

慣行系

図 2 栽培期間中の窒素収支のレンコン栽培の肥料としての適正を評価した。
２．材料と方法

３．結果および考察

茨城県土浦市のハス田に波板を用いて 4 m×5 m の表面水におけるアンモニア態窒素濃度は、基肥後、区画を 3 系作成し、それぞれを「無施肥系」「発酵残渣施肥系」（以下残渣系）「慣行栽培系」（以下慣

追肥後に両系とも上昇がみられ、栽培期間を通して行系）とした。栽培方法は現地の方法に則った。2016

慣行系が残渣系よりも高かった。また、土壌間隙水

年 5 月 27 日及び 7 月 31 日にそれぞれ基肥及び追肥

中のアンモニア態窒素濃度については、栽培期間をを施用した。2016 年 6 月 2 日に種レンコンを 4 本、通して残渣系が慣行系よりも高かった（図 1）。
残渣系の収量と作物の窒素吸収量は慣行系より各系に植え付けた。
表面水、土壌深さ 10、30 および 70 cm の土壌間も低くなった（図 2）。これは、残渣を施肥すること

隙水を定期的に採取し、イオンクロマトグラフィをで何らかの生長阻害が起こり、窒素の吸収が抑制さ用いてアンモニア態、硝酸態および亜硝酸態窒素濃れたためと考えられる。肥料としての適正を評価す

度を測定した。また、コアサンプラーを用いて、植るためには阻害因について検討する必要がある。

栽前及び収穫後の土壌を採取し、全窒素濃度を CN

さらに、乾式メタンによる養豚処理と残渣の肥料

コーダーにて分析した。さらに、収穫した葉、茎、利用を適用した場合の、茨城県の地域における窒素及び地下部も乾燥後に全窒素濃度を測定した。

循環についても考察した。

183

3P23

隔離水界を用いたウナギの水生態系と水質への影響* 河鎭龍（信州大学・理）, 坂本正樹（富山県立大学・工学部）
小林宏輝, 花里孝幸, 朴虎東（信州大学・理）１．はじめに湖沼の水質浄化の手段として「バイオマニピュ

３．結果

レーション」という手法がある． この手法は魚食

魚除去区は高い透視度と高いミジンコ類の密魚の投入によってプランクトン食魚を減らし，その度を示した．それとは反対に，モツゴ区では透視度結果増えた大型ミジンコが水質汚濁の原因生物でが低く, ミジンコ類はほとんど存在しなかった．ウ

ある植物プランクトンを効率よく摂食して減らす

ナギ+モツゴ区では，ウナギ投入以前はモツゴ区とというものである．すなわち，食物連鎖を介した Top

同じ状態を示していたが，ウナギ投入後は魚除去区

down effect を利用したことである. しかし, 日本に似た性質に遷移していった．なお, 植物プランク

では魚食魚の湖への放流は一般的に受け入れられトンの密度に強い影響を与えると考えられる栄養ていない．そこで, 日本において一般的な魚食魚で塩は，それぞれの処理区で特に大きな差は見られなあるウナギでバイオマニピュレーションを行うこかった．

とを考えた．そこで本研究では，その可能性を隔離
水界を用いて実験的に検証することを目的とした．

４．考察
モツゴ区は透視度が低い傾向を示した．これは２．材料と方法

植食性大型ミジンコ類がモツゴに捕食されたため,実験は諏訪湖畔にあるビオトープ池（面積 1200

植物プランクトンへのミジンコによる捕食圧が十㎡, 平均水深 1.2m)において行った．この池にはプ分にかからなかったことが原因だと考えられる．そランクトン食魚のモツゴが多く生息し, 植物プラ

して，ウナギ+モツゴ区はモツゴ区に比べて大型ミンクトンが大量に発生して濁っている．実験ではこジンコ類の密度が高い傾向があった．ウナギ+モツの池に，高さ 2m, 面積 1 ㎡, 容積 1000 L の隔離水

ゴ区の透視度が上がった原因と考えられるのは，大界を 9 個設置した．それを 3 つの処理区（魚除去区,型ミジンコ類が小型植物プランクトンへの捕食圧

モツゴ区,ウナギ+モツゴ区, 各 3 つ）に分け，モツをかけたため, 植物プランクトンの組成がより大ゴ区とウナギ+モツゴ区には実験開始から三日目の型へと変化したためだと考えられる．また，栄養塩調査サンプリング直後にモツゴ（Pseudorasbora

分析のデータから，透視度の上昇は栄養塩の減少に

parva, 体長 5-6 ㎝）を 10 個体ずつ投入した. それよる Bottom up effect ではない．そのため，このに加え, ウナギ+モツゴ区では実験開始から 11 日目

透視度の上昇はウナギからの捕食影響による Topにウナギ（Anguilla japonica, 体長 43-60 ㎝）をdown effect によるものであることを考えられる．

2 個体ずつ投入した．なお, 魚除去区には魚は投入

本研究の結果，浅い止水域の水質浄化を目的としていない. 動物プランクトンの定量と同定，水質したバイオマニピュレーションにウナギの活用は分析を行った. サンプリングは週に 2 回の頻度で 53有効であると考えられる．

日間行い，さらに最終サンプリングから 5 日後には隔離水界の回収を行った．その際, 隔離水界内の生物の回収も行った．

184

3P24

千曲川中流域における一次生産の推定*○宮原
傳田裕一（信州大・山岳），平林

公男（信州大・繊維）

正利（土木研究所）

１．はじめに

３．結果

千曲川は甲武信岳を源とし，長野盆地で犀川と合千曲川常田新橋下流の瀬における付着藻類現存

流し，新潟県に入ると信濃川と名を改める日本で最量は，夏に少なく，春や秋に多くなる傾向が見られ，長の河川である．長野県上田市から千曲市にかけて

2016 年 10 月下旬に Chl.a 量は約 400 mg/m2 と最大値の千曲川中流域は，生物生産が高いことで知られ，を示した．また，現場に磨いた石を戻し付着藻類のかつては川魚を提供するツケバが数多く存在して増殖を観察したところ，春や秋の増殖速度が大きか

いた．

った．

近年，千曲川でも外来魚の侵入とその増加にとも一方，持ち帰った付着物を培養したところ，呼吸ない，魚類群集の変化が生じている．しかし，魚類

量は水温上昇とともに増大したのに対し，総生産量を含め河川生態系を支える一次生産の変化についは 20℃前後で一定となったため，純生産量は春と秋ては不明な点が多い．そこで，本研究では，千曲川に高くなると推察された．

の一次生産量を推定し，過去との比較を試みた．ま2015 年から 2017 年の約 2 年分の河川水中の栄養た，これら一次生産を規定する環境要因の変化につ

塩 濃 度 を 測 定 し た と こ ろ ， 全 窒 素 は 1.82 ±いても解析を行った．

0.35mg-N/L，全リンは 0.112±0.083mg-P/L であった
（平均±SD）．また，無機態窒素は明確な季節変動

２．材料と方法を示し，冬に高く，夏に低かった．一方，リン酸態

一次生産量の推定

リン濃度は明確な季節変動を示さなかった．

①千曲川の常田新橋下流の瀬において，河床から適当な石を回収し，付着藻類の現存量を観察した．ま４．考察

た，表面を磨いた石を河床に戻し，それらを定期的現場での付着藻類の増減が，室内培養実験でも再に回収することで，付着藻類の増加を観察した．い現することができた．しかし，現場での付着藻類のずれも，回収した石から歯ブラシで付着物をこすり増殖速度に比べ，培養実験から推定される付着藻類

落とし，単位面積当たりの乾燥重量，クロロフィルの増殖量ははるかに多く，現場では，付着藻類の剥a 量を定量した．

離や水生昆虫等による摂食が盛んに行われている②現場から付着物を持ち帰り，河川水に懸濁させ，ことが示唆された．

光量を変えながら培養し，その酸素濃度の変化から，また，本研究での培養法から推定された純生産量

付着物の光合成活性と呼吸活性を求めた．これらには，年間 0~10g-C/m2/day の範囲で変動しており，か現場の日照時間と付着藻類の現存量を乗じること

つて，辻本が 1999 年から 2000 年にかけて，本調査で，常田新橋下流の瀬における一次生産量の推定を地点より約 8km 下流の鼠橋（坂城町）において現場行った．

培養法で推定した純生産量の変動幅と同程度であ

水質分析

った．

現場より河川水を持ち帰り，原液とろ液について，

長野県により測定された千曲川中流域（上田市生

ペルオキソ二硫酸カリウム分解法で，全窒素と全リ田）の全窒素・全リン濃度（1976~2005 年）の平均

ンの定量を行った．さらに，無機窒素とリン酸態リ

値は，それぞれ，1.59mg-N/L，0.098mg-P/L であり，ンの定量も行い，形態別の栄養塩濃度を求めた．こ本研究と大きく異ならなかった．以上より，2000 年の際，無機態窒素の定量にはイオンクロマトグラフ

頃と比較し，千曲川中流域の瀬における単位面積あを用いた．

たりの一次生産量は大きく変化していないと考え
られた．

185

中禅寺湖における放射性セシウムの挙動

3P25

＊

野原精一（国立環境研究所）・横塚哲也・小堀功男（栃木県水産試験場）

アをゲルマニウム検出器で放射性 134Cs と 137Cs を分

１． はじめに2011 年 3 月には東京電力福島第一原子力発電析した。

所事故により放出された放射性物質は地表や水界等に沈着し、更に湖水中や底質へ移行した。そ３．結果及び考察

こで山岳貧栄養湖のヒメマス等の放射性 Cs 汚染

性 137Cs 沈殿フラックス（2014 年）は秋に高くなりの実態を解明するために、中禅寺湖で環境放射能

0.35～0.90Bq/m2/day、年間で 160Bq/m2/year となおよび陸水学的な調査研究を行った。現地調査は
栃木県水産試験場との共同研究、中禅寺湖漁業協った。2014-2016 年の年間の 137Cs 沈殿フラックス

同組合の協力で遂行された。

り、洪水年の 2015 年には多くの 137Cs 沈殿が確認

２．材料と方法

され、2016 年の渇水年には 137Cs 沈殿は少なかった。

平均の沈殿物量（2014 年）は 1.1g/m2/day、放射は、それぞれ 161.8、223.7、65.0Bq/m2/year とな

調査は 2014 年～2016 年の 4 月～10 月に実施した。

洪水年には一時的に多量の栄養塩や土砂の供給が調査は栃木県日光市中禅寺湖および流入河川で行ありセシウムを収着したプランクトンが発生し沈った。140ｍ水深の湖心付近でプランクトン調査、殿したため、それ以降の 2016 年には溶存態が減少

水深、水温、電気伝導度（CastAway）、透明度、クして 137Cs 沈殿も減少したものと考えられた。そのロロフィル量、懸濁物質量、LISST-100ｘによる粒環境の変化に伴って、ロープ付着藻類の 137Cs 活性度組成を行った。湖入り江の 40ｍ水深で底質調査をもさがったものと考えられる。2014 年の中禅寺湖実施した。20L ニスキン採水器で水深別に（0, 5, 10,

全体で、流入した 137Cs は 1.34GBq/year で流出し15, 20, 40, 80, 120, 140ｍ）採水し植物プランクトン

た 137Cs は 2.0GBq/year であり、0.66GBq/year（水は各て、１L をルゴール液で固定した後、50ml に濃中の 1％）が系外へ消え去ったと推定された。湖水

縮して検鏡した。動物プランクトンは目合い 200μ全体(2014 年 7 月現在）には溶存態として 28.0 GBq、m の直径 40cm のネットを 0～20m の水深の垂直引

懸濁態として 36.2GBq の 137Cs が存在しており、底きを行い、シュガーホルマリンで固定して検鏡した。

質にある 156GBｑに比較して、40％がまだ存在し採水して粒度分析計（LISST-100x）で粒径分布を観ていた計算となった。

測した。口径 10cm 長さ 50cm の塩ビ管を水深 30ｍの沈殿によって水中から底質にゆっくりと移行しに係留して 1～2 月ごとに沈殿物を回収し 90℃で乾てゆくと考えられた。

燥して、沈殿フラックスを求め、U-8 容器に詰めて、ゲルマニウム検出器で放射性 134Cs と 137Cs を分析した。底泥を直径 6cm の重力式の佐竹式コアサンプラ
ーを用いて不攪乱のコアを採取して、実験室に持ち帰り層別に切り分け、生重量、乾重量を測定後、U-8容器に詰めて、ゲルマニウム検出器で放射性 134Csと 137Cs を分析した。いずれの試料も 137Cs のピー
クがバックグラウンドと明確に区別できる まで十分な測定時間（最大 50,000 秒）を費やした。体積標準線源から求めた 137Cs（661.6 keV）の検出効率を用い、試料厚さ効果、試料によるガンマ線吸収及び試料採取時点への減衰補正を施して、乾重量あた
りの放射能濃度を得た。湖の静かな入り江（40ｍ水深）で底質調査を実施した。採取した底泥不攪乱コ

186

今後、1.1%/year の 137Cs

ダム湖がもたらす弊害解消策；佐久間ダムについての提案

3P26*戸田三津夫(静岡大工)

1. 導入

は濁水や堆砂の発生はかなりおさえられることがダムにより私たちが享受している利益は計り知れ期待できるが、ダム下流の水勢をおさえる「減勢工」

ない。大都市は大型ダムなしには成立しないと言っがコンクリート三面張の生物の遡上を妨げる構造てもよい。一方で、ダム堤体は、生態系、地域社会、になりがちで、出水後には流木や大きな岩を片付け

水産業、水運、農業、林業、観光などに大きな変化る必要があるなど、解決を要する問題がある。

をもたらす。大都市の利水を支え、近郊の園芸農業
3. 提案を可能にした反面、地域文化の衰退を早め、水圏生態系に壊滅的打撃を与えた。

演者はこれまで、（１）佐久間ダム堆砂運搬方法と巨大な河川横断構築物であるダム堤体は、人間がしては専用軌道の建設[1]、濁水解決には（２）清水

労働で造ってきた「堰」を技術革新により巨大化しバイパス[2]や（３）本流から貯水湖を隔離し現在のてきたもので、簡単には損壊しない点では優れてい

堤体を流水型ダムとして運用すること[3]を提案しるが、環境調和や LCA、撤去などについて十分に考てきた。天竜川は、比較的流量が豊富で安定しておえられたシステムではない。そのため、現代の大型り、これらの対策が可能で有効であると考えている。

ダムには、堆砂、下流濁水化、生物往来阻害、水質

今回は、佐久間ダム上流の泰阜ダム（中部電力）、変化、栄養塩流下阻害など、じわじわとリスクが増平岡ダム（中部電力）を、佐久間ダム、佐久間発電

す解決困難な問題がある。本発表では、天竜川の佐所と一体運用し、水の交換が早い比較的小規模な新久間ダム（設置者：電源開発）について、最大限に貯水池を佐久間ダム西側の天竜川支流の大入川（お問題を低減し、かつ、人間社会も一定の利益を確保

おにゅうがわ）に設置することを提案する。大入川

することのできるシステムを提案する。

には佐久間ダムと揚水発電システムで連携するために設置された新豊根ダムがあり、揚水発電の存続

2. 状況

も可能となる。この提案では、佐久間町以北の天竜発電、利水、治水において、ダムの運用方針は相川本流に貯水池がなくなることから濁流問題は大反する。発電や利水を（欲張って）水量めいっぱい

きく改善し、堆砂の処理も容易になることが期待さ

やろうとするから大量の貯水が必要になる。治水面

れる。

では、貯水容量は大きい方がよいが貯水池は空である方がより大きな効果がある。この考え方はすでに
実際のシステムで運用されていて、ダム湖を持たない「水路式発電」や、貯水しない治水ダムとしての「流水型ダム」（穴あきダム）というものがある。
水力発電に必要なのは、落差と安定した水量で、貯水量ではない。水力発電における貯水量の意味は、
水位と流量の安定化にある。水路式発電は、流量の安定している立地において、貯水が必ずしも必要でないことを示している。一方、揚水発電を行なう場
図 .	
  大入川に小型貯水池を設置する提案.

合は、状況に応じた貯水池が必要となる。
流水式ダムは、産業や技術、人口動向などの変化
で水資源の使用量が減少してきた中で治水に特化[1] 戸田三津夫（2014）：陸の水，64：39-42.

したダムシステムである。平常時は貯水せずに水が[2] 戸田三津夫（2015）：陸の水，70：55-59.

通過するので環境に負荷を与えにくいということ[3] 戸田三津夫（2016）：陸の水，74：63-66.

が謳われる。河川水がそのまま通過するという点で

187

3P27
Web 公開不希望    著者索引  

189

著者索引ページ※著者及び共著者すべてを含む。[＊]は本人による口頭発表またはポスター発表の講演番号である。
講演番号の見方・・・(例)1A06→1 日目, A 会場, 6 番 (例 2)3P07→3 日目, ポスター, 7 番

あ

石田卓也

*2A15,2A13,2A14,2A19,2A20

石丸真菜

1B01

板谷利久

3A11

相子伸之

*3P07

一瀬諭

*1B06,1B05

相崎守弘

2B18

一柳英隆

2B19,2B20

相山忠男

3A11

井手淳一郎

*1A03

青田容明

3P27

伊藤章

3P09

青谷晃吉

*3B04

伊藤博之

2B23

赤間亮夫

2A09

井上栄壮

3P02

阿久津正浩

2A08,2A10

井上祥一郎

*1A02

浅岡昂志

*2P31

今井章雄

2B14,2B15,3P11,3P17

淺野悟史

2A13,2A15,*2A14

今井一郎*1B09,2B09,2B10

浅見和希*2B16,*2P39

岩熊敏夫

*3A05

安部信之

3P09

岩田智也

*1A05,2A13

網田和宏*3A10,2B17,3A02,3A04

岩塚咲

2B10

新井那莉

3P21

岩月栄治

2A02

荒木美穂

2A23,2P35

岩本興治

2P05

有井鈴江

3B09

鄔倩倩

*2A18

飯島大智

3P03

植田真司

*2A07

易容

*2A20,2A19,2P03

上野隆平

3B02

猪狩彬寛

2P38

上原佳敏

*2A17,2A13,2A14,2A15,

池田将平

1B05,1B06

池谷透*2A19,2A13,2A14,2A15

植本佳樹

*3P27

石井潤

2B12

宇佐見亜希子

*2A02,3P13

石井伸昌

*2A11

内井喜美子

*3B07

石川可奈子

*3P02,1B02,2P05

宇野文貴

2B12

石川みくり

*2B12

浦川泰弘

*2P26

石川祐一

2A24

占部城太郎

3P06,2P01,2P14,2B11,2B14,

石黒直哉

*3P03

石坂丞二

3P21

江川美千子

2P30,2P37,2P29

石田季久

3P03

海老瀨潜一

*3A01

2A18,2A19

2P10,2P15,2P18

190

遠田幸生

2P35

片野登

2A24

王川香澄

1B04

加藤義和

*2A21

大内孝雄

2B18

加藤幹也

2P17

大久保賢治

*3A08,*3A09

金谷弦

1B03

大久保卓也

2A19

兼子伸吾

3B01

大沢信二

*3A02

神谷航一

2B18

大園亨司

2A13

神谷宏

2P30

大竹裕里恵

*2B11,2P15

萱場祐一

2A05

大塚良仁

2A07

柄谷肇

2B25,2B26,3P15

大槻朝

2B11,2P01,2P15

河合幸一郎

2P06,2P11

大西健夫*1A01,1A06

川口舞

2B24

大沼沙織

*3P20

川下勝也

3A09

大前公保

2P15

川島湖都美

3B10

大八木麻希

3P13

河野健

2A18

大八木英夫

3A11

川村裕紀

3A01

大藪智久

2B23

韓智仙

2B07

岡崎一眞

*2P21

神林千晶

2P11

岡田操

3A11

菊地永祐

1B03

岡野邦宏

2P35,*2A23

北尾晃一

*2A21

岡本高弘

1B06,3P15,3P17,2B25,3P11

北沢俊幸

1B04

奥田昇

*2A12,*2A13,2A14,2A15,2A17,

北出肇

2A16

2A18,2A19,2A20

北村友佳

1B04

尾坂兼一

*3P16

木村成子

2B11,*2P15

織田さやか

2B09,2B10

木村満

*2A21

小田優花

3P07

木村友祐

2B05

小野田幸生

2A01,*2A05

金海燕

3B10

小畑元

1B01,2P25

工藤栄

*3A03

工藤志保

3P14

久保匠

1A06

熊谷道夫

3P27

か
鏡味麻衣子

*3B08,2P21

黒岩恵

2P33

加賀谷悦子

2P09

黒澤航軌

*2P17

加賀谷隆

2P09

下方康汰

3P19

柿内秀樹

2A07

河野明斗

*2B22

覺田青空

2P12,*2P13

小北智之

2A17

風間健宏

*2B14,2P18,2P02

児玉敦也

*2P11

片桐浩司

*1B10

小寺浩二

2B16,2P38

片野泉*3B06,2B20,2P02,2P13,2B14,

後藤直成*3P21,3P17

小林渉

1B04

2B19,2P08,2P12,2P18,2P22,3P12

191

小林宏輝

3P23

嶋津桃華

2B10

小林淳希

1B09,2B09,2B10

島村誠人

3P22

小日向寿夫

2B18

清水武俊

2B23

小堀功男

2A08,2A10,3P25

清水則雄

2P11

小松一弘

2B14,2B15,3P11

焦春萌

*1B02

今藤夏子

3B02

小峯佳奈子

2B09

近藤美麻

3P07

初雪

*2B26,2B25,3P15

全逢錫*2B07,2P17,2P28

白岩孝之

1A06

白木洋平

1B04

さ
蔡吉

*2P19

管原庄吾

*2P30,2P37,2P29

齋藤達昭

2P26

菅谷和寿

2B18

齋藤武士

3A02

菅原巧太朗

*2P35

齋藤光代

3A08,3A09

杉山秀樹

2B03

酒井隆一

2B09

杉山裕子

2P25,2P26

坂田雅之

*2B03

鈴木悠平

3P16

坂元秀行

3A11

鈴木剛

2B05

坂本正樹

3P23

諏訪裕一

2P33

坂本充

*3A06

清家泰

2P37

作野裕司

1A03

関根一希

*3B05

佐久間昌孝

3P09

千賀有希子

*1B04,2P32,2P33,3B08

櫻井智之

2B01

宋培学

*2P03,2A20

酒多勇輔

3B06

相馬理央

2B20,2P13,3B06,*2P08,2P12

佐子芳彦

2P15

宗村広昭

1A03

佐藤翔

*3P10

佐藤貴之

3P20

佐藤翼

*2P33,1B04

佐藤博俊

2P22

大洞裕貴

1B09,*2B09,2B10

佐藤裕久

3P14

鷹巣真

3A10

佐藤祐一

*2A16,3P17

高津文人

2B14,2B15,3P11

佐藤雄飛

2A07

高橋絵里奈

1A03

佐野友春

2B14,2B15

高橋正

2A24

佐原健

2B05

高村健二

*3B02

澤近美咲

2P26

高村典子

2B14,2B15

鹿野秀一

*1B08

瀧本岳

2B12

重松直樹

2P26

竹内裕貴

2P34

七里将一

1B06

武田育郎

1A03

柴木叶

1B04

竹中將起

*2B13

嶋田哲郎

1B08

竹門康弘

*2A21

た

192

田代喬

*2A06,2A01,2A03,2A04

冨岡典子

2B14,2B15,3P08,3P17,*3P11

田代悠人

*1A06

冨田和宏

2B13,3B03

田中邦明

1B09,2B09,2B10

冨田浩嗣

3B09

田中輝

3A10

豊田真樹

*3P06

田中宏尚

*3A04

田辺祥子

2P03

田辺雄彦

2P21

谷内重雄

2A13

内藤馨

3P07

谷内茂雄

2A19

永井孝志

*3P01

谷口智雅

2A01

中川圭太

*2B18

田村繁明

*2P09

中川隼人

2A17

陀安一郎

2A13

中川恵

2B14,2B15

知北和久

*3A11

中口譲

3P19

張 璇

*2P01

長坂晶子

*2A25

塚本浩貴

3P21

中島祐輔

2B23

辻清美

3B09,3B10

永田貴丸

3P17,3P11

辻冴月

2A18

中野伸一

3P17

辻直樹

3P19

中野正隆

1A07

對馬孝治

2B22

中野良博

2A16

土橋直哉

3P16

永野真理子

*2P23

土屋健司

*2B14,*2B15,3P11

長濱祐美

*3P08

土屋俊雄

*2B08

永淵修

3A01

塘忠顕

3B01

中村高志

3P16

常村将太

*2B23

中村虎之介

*2P04,2P11

出口博之

*2P28

中村光穂

1B06,1B05

寺田昭彦

2P34,3P22

中山恵介

2B23

寺野ひろ実

3P13

那須啓亮

3P22

照井滋晴

2B22

成田研一

*2A21

傳田正利

3P24

成岡知佳

1B04,*2P32

土居愛美

2P26

西家大輔

*3P05

土居秀幸

*3P12,2B14,2B19,2B20,2P02,

西田継

3P16

*3P12,2B14,2B19,2B20,2P022P08,2P12,

西廣淳

2B12

2P13,2P18,2P20,2P22,2P23,3B06,3B07

西村拓巳

2A16

な

土居鯨太

3A09

野口拓水

*2P18,2P02

東垣大祐

2P13

野崎健太郎

*2A01,*2A04,2A03

東城幸治

2B13,3B05

野里久幸

*2P29

東城幸治

*3B03

野澤直史

3P14

富樫繁春

3P09

野原精一

1A07,*3P25,2A08,2A10,3A05

戸田三津夫*3P26,2P36

登めぐみ

2A02,3P13

193

は

藤原建紀

2B23

布施泰朗

*3P15,2B25,2B26

二木功子

*1B07

芳賀裕樹

3P02

船山啓

2B08

朴虎東

1B07,2B07,2B08,2P17,2P27,

船生泰寛

*2P39

2P28,3P23

布野隆之

2B19

長谷川英尚

2A07

古田世子

1B06,*1B05

幡野真隆

2A16

帆苅信

*3P04,*3P09

河鎭龍

*3P23

細井祥子

2P05

花石竜治

*3P14

細見正明

2P34,3P22

花里孝幸

1B07,3P23

堀内雅生

2P38

馬場達也

2P30

早川敦

*2A24

早川和秀

*3P17,2P25,1B02,2B25,2B26,
3P11,3P15

ま
前藤薫

2B01

林宏至朗

*3B01

牧田直樹

2P27

林正能

3P21

牧野渡

3P06,2P10,2P23,2P01

原田健一*3B09,*3B10

真木伸隆

2B03

原田憲

2P22,3B06

増木新吾

2P37

伴修平

3P02,2A13,2A19,2A20,

松岡俊将*2P22,2P23

松岡真梨奈*2B19,2B20

2P03,2P10
東垣大祐

*2P12

松尾歩

2A23

東山航

*2B01

松本俊一

3P08

引野愛子

*2P37

松本嘉孝

2A01,2A02,*2A03

久松俊一

*2A08

丸岡奈津美

*2P14

日高伸

2A24

丸尾雅啓

2B24,2P31,2P25,3P16,

平林公男

3P24

平間文也

*2P02,2B14,2P18

丸山あい

2B08

平柳里奈

3B10

水口裕尊

2B26

廣瀬佳則

3P17,3P11

水守裕一*2B20,2B19

福島武彦

3P08

溝口宏和

*2B17

福田吏紗

2P26

三谷岳

*2P06

藤井智康

2B23

三田村学歩

*2P05

藤井学

*1A04

源利文

2P13,3B07,2B03

藤田雅紀

2B09

宮下治希

1B01

藤野毅

3P10

宮下洋平

*2B10,1B09,2B09

藤林恵

2P35,2A23

宮田直幸

1B05,2A23,2P35

藤本章晃

*2B05

宮原裕一

*3P24,1B07,2B21,2P24

藤本泰文

1B08

村山耀平

*2B25,2B26,3P15*1B01,2A20

194

森本喬也

2P25

森也寸志

1A03

諸星幸子

2P38

や

わ
脇田健一

2A13,2A19

王居婷

*2P27

A～Z

八木明彦

*3P13,2A02

安河内祐二

2B05

安野翔

*1B03,1B08

Adelia Anju Asmara

*2P36

谷野宏樹

2B13

Andrea R.J.ANAS

3B10

山口翔吾

3P07

AUGER, Guillaume

3A07

山崎康煕

2P38

Bhagya Nallaperuma*2B29,2B28

山下竜司

3B09

Chang Kwang-hyeon

2P16

山田悦

2B25,2B26,3P15

Christian Wurzbacher

3B08

山田和芳

2B11,2P15

Delphine Beyrend

2P10

山田沙希

3P16

Gaël Dur

2P10

山中裕樹

3B07,2A18,2P08

Gurung Anandeeta

*1A08

山道真人

2B14,2P02,2P18

Hajime Otsuki

2B02

山本春樹

1B05

Hans-Peter Grossart

3B08

山本義彦

3P07

Hashem Shaharior

*2P07

山本麻由佳

1B01

Htet Htet Moe

*3P18

湯川孝紀

*2P25

Indranil Mukherjee

*2B27

楊宗興

*1A07,1A06

James Elser

2B14,2P18

横内雅大*2B21,*2P24

Jason Woodhouse

3B08

横塚哲也

*2A10,2A08,3P25

Jo Hyun-Bin

2P16

吉尾卓宏

2B18

John S. Kominoski

3P12

吉田丈人

*2A22,2B11,2B12,2B14,

Joo Gea-jae

2P16

Jotaro Urabe

1A08,2B02

2P02,2P18
吉田天士

2P15

Kawai Koichiro

2P07

吉村真由美

*2A09,2B01

Lekkala Vamsi Krishna*2B28,2B29

米康充

1A03

Makino,Wataru

2B04

Maruoka,Natsumi

2B04

Md. Rasheduzzaman*2B24

Nakano Daisuke

1A08

ら
刘鑫

*2P10

Oh Hye-Ji

*2P16

利谷翔平

*2P34,*3P22

Perera,Ishara Uhanie

*2B04

李盛源

1B04

Randy Nathaniel Mulia*2P20

Shin-ichi Nakano

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Takashi Asaeda

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Tomoya Iwata

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2B14,2P18

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第 17 回世界湖沼会議（いばらき霞ヶ浦 2018）開催！

○

テーマ

○

趣旨概要

人と湖沼の共生―持続可能な生態系サービスを目指して―人が湖沼と共に生きていき，生態系から得られる恵みである生態系サービスを将来にわたって持続的に享受するためには，どのようなことに取組むべきなのかを，住民，
農林漁業者，事業者，研究者，行政など湖沼に関わりを持つ全ての人々が，情報の共有，意見交換を行います。湖沼の環境問題を解決するためには，皆様の御協力が欠かせません。積極的なご参加をお待ちしております。
○

会議の概要

【主

催】

茨城県，公益財団法人国際湖沼環境委員会（ILEC）【共催】

国土交通省，環境省，農林水産省，土浦市，つくば市，
かすみがうら市,鉾田市，茨城町，水戸市，霞ヶ浦問題協議会，
ラムサール条約登録湿地ひぬまの会【会期】

平成 30 年 10 月 15 日（月）～19 日（金）【会場】

つくば国際会議場ほか【会 議 構 成】

基調講演，分科会（口頭・ポスター），政策フォーラム，霞ヶ浦セッション，湖沼セッション，サテライトセッション，
学生会議，いばらき霞ヶ浦賞授賞式，展示会，
エクスカーション，ワークショップ等【会議の公用語】

英語及び日本語【参加者・規模】

市民，研究者，企業，行政担当者 4,000 名

【参

有料

加

料】

【お問い合わせ】
第 17 回世界湖沼会議（いばらき霞ヶ浦 2018）実行委員会事務局〒310-8555 茨城県水戸市笠原町 978 番 6 茨城県生活環境部環境対策課内

TEL 029-301-2995（平日 8：30～17:15）
E-mail：wlc17@pref.ibaraki.lg.jp
ウェブサイト茨城県 世界湖沼会議

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◆JLIM82 大会実行委員会
占部 城太郎 （東北大学）	
  牧野 渡 （東北大学）	
  鹿野 秀一 （東北大学）
藤林 恵 （秋田県立大学）	
  安野 翔 	  朴 虎東 （信州大学）◆大会企画委員会
楊 宗興（東京農工大）	
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  秀幸（兵庫県立大学）
野崎健太郎（椙山女学園大学）	
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  利文（神戸大学）◆協力
仙北市役所・地方創生・総合戦略室	  	  本大会は仙北市の助成により実施しています。
秋田魁新報社（公開講演会共催）◆問い合わせ先大会実行委員会 limnology82@gmail.com
	  〒980-8578 仙台市青葉区荒巻字青葉	  東北大・生命陸水学会 http://www.jslim.jp/?page_id=154◆会場

0187-46-2211

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