ウグイ，オイカワおよびカワムツの流速に関する選好曲線の提案
鬼束幸樹1＊・ 秋山壽一郎2・小野篤志3・竹内光4・西内教郎5
1 九州工業大学大学院准教授

建設社会工学研究系（〒804-8550 北九州市戸畑区仙水町 1-1）
建設社会工学研究系
3（株）建設技術研究所 大阪本社（〒541-0045 大阪市中央区道修町 1-6-7）
4 九州工業大学大学院 工学府建設社会工学専攻
5青年海外協力隊＊ E-mail: onitsuka@civil.kyutech.ac.jp
2 九州工業大学大学院教授

2006年に「多自然川づくり基本指針」が国土交通省河川局によって策定され，すべての法河川の整備は「多自然川づくり」に基づいて行われることとなった．河川環境に配慮した川づくりを行うには法律だけでなく，河川環境を評価する手法を確立しなければならない．生息環境評価法として，HEPおよびIFIMの1つのモジュールであるPHABSIMが挙げられる．1978年に公開されたPHABSIMの概略としては，対象領域をセル分割し，水深，流速，底質，カバーなどの選好値の積である合成適正値を計算し，さらに対象領域で面積積分して利用可能面積の時系列を求めるものである．河川に生息する魚類に関する選好曲線は，
中村，河村などによって求められているが，同魚種においても異なる形状となっているのが現状である．
本研究では，河川水辺の国勢調査に収録されているデータに基づき，ウグイ，オイカワおよびカワムツに関する流速の選好曲線を求めた．

Key Words : PHABSIM, preference curve, velocity, Tribolodon hakonensis,
Zacco platypus, Zacco temminckii

1.

Evaluation Procedure)3,4)およびIFIM(Instream Flow Incremental
Methodology)の1つのモジュールであるPHABSIM(PhysicalHabitat Simulation Model)が主として挙げられる．HEPは1969 年 に 配 布 さ れ た 環 境 ア セ ス メ ン ト 法 で あ る
NEPA(National Environmental Policy Act)を実行するために開はじめに
1990年に「『多自然型川づくり』の推進について」が旧建設省河川局から全国へ通達され1)，1991年から2002
年までの工事数は約28,000にも及んだ．1997年には河川法が改正され，「河川環境の整備と保全」が法の目的として明文化された．一方で，1993年には「生物の多様性に関する条約」が採択され，これを受けて「生物多様性
国家戦略」やこれを改訂した「新生物多様性国家戦略」が策定された2)．また，2003年には「自然再生推進法」が施行され，2006年には多自然型川づくりを見直した「多自然川づくり基本方針」が河川局長より関係機関に通知された1)．これによって，「多自然川づくり」はす
べての川づくりの基本となり，一級河川，二級河川および準用河川における調査，計画，設計，施工，維持管理等における全ての行為が対象となった．
河川環境に配慮した川づくりを行うには，法律を整備するだけでなく，河川を生息場とする生物にとっての「すみやすさ」を定量的に評価する手法も確立しなければ な ら な い ． 生 息 環 境 評 価 法 と し て ， HEP(Habitat

発された手法である．対象地域をセルに分割し，餌，水，繁殖地，森林までの距離といった対象セルの環境指標を用いて生息環境を評価するモデルである．我が国でも近年使用され始めている5,6)．
IFIMは1976年に設立されたアメリカ合衆国魚類および野生生物保護局・正常流量共同研究班によって開発され，その1つのモジュールのPHABSIMが1978年に公開された．
概略としては，対象領域をセルで分割し，水深，流速，
底質，カバーなどの選好値の積である合成適正値
CSI(Composite Suitability Index)を計算し，対象領域で面積積分して利用可能面積WUA(Weighted Usable Area)の時系列を求めるものである．中村ら7)は5つの河川において魚類の生息調査を行い，7魚種の選好曲線を求めた．なお，「選好曲線」7-13)については，「評価曲線」7)，「評価関数」9)，「適正基準」14-16)と様々な呼称が存在するが，本1

表-1 我が国に生息する純淡水魚および通し回遊魚に関する既存の水深および流速に関する選好曲線○○

川本ら(1998)8)◎

辻本・永禮(1999)9)◎△ △△ 体長別に整理

知花・玉井(2000)27)

◎

◎

◎

◎ 第1種適正基準，生活史別に整理◎

第3種適正基準，複変数局面表示

辻本ら(2000)10)◎

北村ら(2001)28)○◎

知花・玉井(2002)30)◎◎◎ ◎ ◎ ◎

知花ら(2004)16)

第1種適正基準，生活史別に整理○

原田ら(2001)29)

第1種適正基準
第3種適正基準(基準を明示していないが明白)
第1種適正基準，季節別に整理，複変数局面表示
◎ ◎ ◎

◎ ◎

◎

季節別に整理，生活史別に整理
季節別に整理，複変数局面表示◎

小出水ら(2005)5)
鬼束ら(2009)34)△ 底生魚，遊泳魚でそれぞれ選好曲線が普遍◎ ◎ ◎川本ら(1999)26)

鬼束ら(2005)

季節別に整理複変数局面表示◎中村(1999)21)31)

季節別に整理，一部は複変数局面表示○

辻本・永禮(1998)18)△ 季節別に整理○◎

知花ら(1998)25)

河村(2003)12)

△

ヨシノボリ

金・玉井(1996)17)

マス

△ △

タモロコ

◎

ニゴイ

カワヨシノボリ◎ ◎ ◎金ら(1996)22)

サケ

カワムツ

カマツカ

カジカ

ウグイ

オイカワ

アユ

アマゴ

アブラハヤ

アメドジョウ中村ら(1995)7)

備考

産卵適正のみ◎○生活史別に整理第3種適正基準，地方，季節および体長別に整理◎は流速，水深共に選好曲線が存在，○は水深の選好曲線がなく流速のそれが存在，△は流速の選好曲線がなく水深のそれが存在研究では「選好曲線」を採用する．金・玉井17)は愛知県
魚の生息している河川における水理データは河川水辺の乙川を対象として，1次元水面形計算を行うと共に現の国勢調査に膨大に収録されている．本研究では，全国地河川で得られたオイカワ，カワムツおよびカワヨシノ
的に広く分布しているウグイ，オイカワおよびカワムツ
ボリの選好曲線を用いてWUAと生息数を比較し，を対象とし，河川水辺の国勢調査のデータを基に，流速
PHABSIMの有効性を裏付けた．辻本・永禮18)は川那部・に関する選好曲線を求めた．
19,20)
水野 の図鑑に基づきアブラハヤ，ウグイ，ヨシノボ
2. 純淡水魚および通し回遊魚の既存の選好曲線
リ，カマツカおよびカジカの選好曲線を求め，森下川を対象としてそれらの魚種のWUAを算出し，総面積で除(1) 選好曲線の作成方法
した値で生息環境を評価した．砂田ら15)は富士川本川の21)
1次元不等流計算結果に中村 の提案したウグイの選好選好曲線の作成方法は3種類存在する21)．第1種適正基曲線を適用し，現地計測結果と一致することを述べた．
準は専門家の意見に基づいて作成されるものである．選
これは，河川が異なっても同一魚種であれば同一の選好好曲線を求める過程で何ら数学的手法を用いないために，曲線を示すという「選好曲線の普遍性」が成立すること
専門知識に裏付けられた正しい判断が求められる．第27)を示唆している．中村ら もアユの選好曲線に普遍性が種適正基準は現地調査で得られた物理データ数をヒスト22)グラムにし，最小値を0，最大値を1とするものである．
あると推定している．ところが，金ら が愛知県の乙川
この場合，例えば水深の低いデータばかりを収集すると，で得たオイカワ選好曲線を用いて山口県の古甲川におけ
8)バイアスを含む結果となる．第3種適正基準は重みを用るオイカワの選好値を川本ら が求めたところ，現地計いるなどしてバイアスを取り除く手法である．したがっ
測結果と一致しなかった．このような相違が生じた原因て，バイアスを数学的に取り除く手法が第3種適正基準として，現地調査を行う際に必ずしも生息している全ての魚を捕獲できないために生じる調査結果の誤差や23,24)， で，経験的に取り除く手法が第1種適正基準と換言できる．そのため，専門的な知識がない場合は第3種適正基検証に用いた選好曲線の精度が必ずしも高くないことが準を採用すべきと判断される．本研究では第3種適正基挙げられる．現在，河川に生息する魚類に関する選好曲
21)
12)
準を採用する．
線は，中村 ，河村 などによって求められているが，同魚種においても異なる形状となっているのが現状であ
る．
2

500

2000
1000

5

10

15

20

25v(m/s)30

図-1 ウグイの流速別総個体数

KomuraTohokuautumn1.5

B L = 5～10 cm

15

10

0.5

5

1

2

4 v(m/s) 5

3

2

20

1

0
0

1.5

5

1

2

4 v(m/s) 5

3

0

35
30
25
20
15
10
5
0
0

5

10

15

20

25v ( m/s )30

Univariate Polynomial (Curve 5)
Tohokuautumn1.5

B L = 5～10 cm

20

15

1

10

0.5

5

0
0

1

2

3

4 v(m/s) 5

図-4(b) 選好曲線:Univariate

図-4(c) 選好曲線:Univariate

Polynomial 分析(3 次曲線)

Polynomial 分析(5 次曲線)

2

20

15

0.5

5

3

15

40

図-3 ウグイの流速別平均個体数
2

20

0.5

10

2

30

10

B L = 5～10 cm

1

25

1

1

0
0

20

B L = 5～10 cm

gamma distribution
Tohokuautumn1.5

15

Univariate Polynomial (Curve 3)
Tohokuautumn000

図-4(a) 選好曲線:河村の方法

210

図-2 ウグイの流速別観測点数

the density of Tribolodon hakonensis

25

the density of Tribolodon hakonensis

000

4 v(m/s) 5

the density of Tribolodon hakonensis

045

beta distribution
Tohokuautumn

1.5

0

15

10

0.5

5

1

2

3

0

20

1

0
0

図-4(d) 選好曲線:ガンマ分布

B L = 5～10 cm

the density of Tribolodon hakonensis

3000

50

4 v( m/s) 5

the density of Tribolodon hakonensis

4000

the density of Tribolodon hakonensis

1000

the number of surveytimes ofTribolodon hakonensis

the number of Tribolodon hakonensis

5000

0

図-4(e) 選好曲線:ベータ分布に応じて生息域が変化することを考慮したものである33)．
b)については，季節ごとに水温が変化することを考慮し(2) 既存の選好曲線の比較
表-1に我が国に生息する純淡水魚および通し回遊魚に関する既存の水深および流速に関する選好曲線の有無を示す．論文中に適正基準の種類が明示されている場合は備考にその旨を示した．また，複変数局面表示とは，水深と流速で構成される平面上に選好値の等値線を表示したものである．選好曲線を策定するに当たって，以下の配慮が必要と考えられる．
a) 生活史別整理(体長別に整理)b) 季節別整理c) 地方別整理a)については，仔魚，稚魚，成魚，成熟魚といった成長たものである．c)については，北緯に応じて水温が異なることや地域に応じて雨量や降雨パターンが異なることを考慮したものである．Nishida33)はアユに遺伝的な形態的変異が地域ごとに生じていることを示しており，地域ごとに魚の選好曲線が相違する可能性があることを示唆している．近年，鬼束ら34)は地方，季節および体長の3因子がアユの選好流速に及ぼす影響を検討した結果，地方変化による影響は微小で，季節および体長による影響を受けるが後者の影響が支配的であることを示した．ところが，アユ以外の魚種については同様な検討はほとん
3

Tribolodon hakonensis
TohokuUnivariate Polynomial (Curve 3)
Komuravalue of error (%)

どなされていない．

3. 対象データおよびデータ処理方法(1) 対象データ
1990年度から2005年度までの河川水辺の国勢調査には150

全国112河川で延べ約20万の魚種別個体数データと，その魚種の体長別個体数，観測日時，観測地点の流速，水深，河床勾配，セグメントの種類，河床形態，水温，緯度，経度が記録されている．ただし，水深データは1990
年度～1991年度に74河川で計測されたものしか存在しな
い．本研究が対象としたウグイ，オイカワおよびカワムツの流速に関する個体数のデータ数はそれぞれ10694，
12803，2278であり，流速データの刻み幅は測定区間によって異なり，0.01 m/s，0.05 m/s，0.1 m/sのいずれかとな

Univariate Polynomial (Curve 5)
gamma distribution
beta distribution

spring75

0summer

75

っている．

0

(2) データ処理方法
図-1に0.1m/sごとに分類された流速別のウグイの総個体数を，図-2に観測点数を示した．図-1より流速の増加に伴いウグイの個体数が減少することが確認される．一見，流速の増加に伴い選好性が減少するように見受けられるが，図-2よりその原因の一つに観測点数の減少が挙げられることが理解される．オイカワおよびカワムツにおいても，同様の傾向が見られた．したがって，観測点数の偏りを考慮した解析が必要と判断される．そこで，対象魚種全てに対して，流速別総個体数を各流速の調査
回数で除した値，すなわち，流速別平均個体数を算出し用いることとした．図-3にウグイの流速別平均個体数を示した．

autumn

75

0

0-3

3-5

5-10

10-20

20-

body length (cm)Average

図-5 選好曲線の誤差の比較(ウグイ，東北地方)

法を示す．変数を x ，選好値を SI (x) としている．
a) 河村の方法
式(1)に河村の方法で採用された選好曲線の関数を示
す．

[] (x ≤ C )SI ( x) = exp[− C (x − C ) ] (x ≥ C )SI ( x) = exp − C3 (x − C1 )2

SI ( x) = 1 (C1 < x ≤ C2 )(3) 選好曲線の選定
第3種適正基準の代表的な手法として，Tolerance Limits
分 析 22) ， Bivariate Polynomial分 析 22) ， 河 村 の 方 法 12) ，Univariate Polynomial分析22)およびその他の様々な関数が挙げられる．Tolerance Limits分析は観測値の頻度に対して

4

2

2

1

(1)

2

ここに， C1 ～ C4 は定数であり，流速別平均個体数デー
タに従い C1 ～ C4 を決定する．
b) Univariate Polynomial分析
式(2)にUnivariate Polynomial分析で用いられる選好曲線

特定の範囲を決め，これに適正指標を割り当てる方法であるから，数学的に選好値を算出すことができない．また，Bivariate Polynomial分析は2つの生息域変数を対象との関数を示す．

SI ( x) = A0 + A1x + A2 x 2 + A3 x 3 + ⋅ ⋅ ⋅(2)
ここに， A0 , A1,⋅ ⋅ ⋅ は定数である．流速別平均個体数を式(2)に与えて最小二乗法を用いて定数 A0 , A1,⋅ ⋅ ⋅ を求め，選好曲線の形状を決定する．通常は3次または5次関数が用いられる．
c) ガンマ分布式(3)にガンマ分布で用いられる選好曲線の関数を示
す．

した解析をする必要があるため，流速のみを生息域変数とする場合は用いることができない．そこで，Tolerance
Limits分析およびBivariate Polynomial分析を除く，河村の方法，Univariate Polynomial分析およびその他の様々な関数の精度を検証する．本研究では様々な関数として，ガンマ分布およびベータ分布を取り上げた．a)～d)に，河村の方法，Univariate Polynomial分析，ガンマ分布，ベータ分布に用いられる関数を示す共に，選好曲線の作成方

SI ( x) =41

Γ (λ )

α λ x λ −1e −αx

(3)

2

40

Tribolodon hakonensis
Tohokuspring1.5

B L = 0～3cm
BL = 3～5cm

B L = 20 cm ～BL = ～3cm

1

BL = 5～10cm

30

B L = 10～20cm

25

B L = 20 cm ～20

B L = 10～20 cm

B L = 0～3cm

30

BL = 5～10cm

BL = ～3cm
BL = 10～20cm

25

BL = 10～20cm

10.5

BL = 3～5cm

15

BL = 20 cm ～

10

1

2

4 v(m/s) 5

3

40

Tribolodon hakonensis
TohokuautumnB L = 0～ 3cm

135

B L = 3～5cm

1.5 BL = 20cm～
BL = 3～5cm

B L = 20 cm ～ 20

5
0
0

2

35

BL = 3～5cm

B L = 5～10 cm

1.5

10

B L = 5～10 cm

40

Tribolodon hakonensis
Tohokusummer15

BL = 3～5cm

0.5

2

35

30

BL = 5～10cm

BL = 10～20cm

BL = 10～20cm

25

B L = 20 cm ～20
15

BL = 5～10 cm

0.5

10

BL = ～3cm

5

5

0

0
0

1

2

4 v(m/s) 5

3

0
0

0

1

2

4 v(m/s) 530

図-6(a) ウグイの選好曲線(東北地方:春) 図-6(b) ウグイの選好曲線(東北地方:夏) 図-6(c) ウグイの選好曲線(東北地方:秋)2springspringBL = ~ 3cm

Tribolodon hakonensis

summersummerautumn2springspringBL = 3 ~ 5cm

Tribolodon hakonensis

summersummerautumnspringBL = 5 ~ 10cm

VA (m/s)

Tribolodon hakonensis

VA (m/s)

VA (m/s)2

summersummerautumnautumnsummersummer1

1

KyushuShikoku

Chugoku

Kinki

Chubu

Kanto

TohokuHokkaido

Hokuriku

0

KyushuShikoku

Kinki

springsummerspringChubu

Hokuriku

Hokkaido

Tohoku0

KyushuShikoku

Kinki

Chugokuspring
Chubu

Kanto

Hokuriku

図-7(a) ウグイの体長別の平均値

図-7(b) ウグイの体長別の平均値

図-7(c) ウグイの体長別の平均値( BL = ～3cm )( BL = 3～5cm )( BL = 5～10cm )VA (m/s)2

Tribolodon hakonensis
BL = 10 ~ 20cm

summersummerautumnsummerautumn2springVA (m/s)

Hokkaido

Tohokuautumn0

Kanto

autumnChugoku1

springspringTribolodon hakonensis

BL = 20cm ~summersummerautumnautumnautumn11spring∫0 x

e dx

Kyushu( BL = 20cm～ )ここに， Γ (λ ) は次式で示されるガンマ関数である．

Γ (λ ) =Shikoku

図-7(e) ウグイの体長別の平均値( BL = 10～20cm )∞ λ −1 − x

Chugoku

Kinki

Chubu

spring
Kanto

Hokuriku

Hokkaido

図-7(d) ウグイの体長別の平均値

Tohoku0

KyushuShikoku

Chugoku

Kinki

Chubu

Kanto

TohokuHokkaido

Hokuriku

summer0

SI ( x) =(3)’

x λ1 −1 (1 − x)λ2 −1
B (λ1, λ2 )(4)

ここに， B(λ1 , λ2 ) は次式で示されるベータ関数である．

流速別平均個体数を式(3)に与えて最小二乗法を用いて平均値 λ / α ，分散 λ / α 2 を算出し，選好曲線の形状を決定する．
d) ベータ分布式(4)にベータ分布を示す．

B (λ1 , λ2 ) =1 λ −11∫0 x(1 − x) λ2 −1dx(4)’

流速別平均個体数を式(4)に与えて最小二乗法を用いて平均値 λ1 /(λ1 + λ2 ) ，分散 λ1λ2 / (λ1 + λ2 ) 2 (λ1 + λ2 + 1)

{

5

}

spring
Kanto

Hokkaido

TohokuHokuriku

Kanto

Chubu

Kinki

Chugoku

Shikoku22

Zacco platypus

summerTohokuHokuriku

Kanto

Chubu

Kinki

Chugoku

Shikoku

KyushuVA (m/s)vA (m/s)

Tribolodon hakonensis

VA (m/s)2

Zacco temminchi

Tohokusummer

Kanto

Chubu

Kinki

Chugoku

Shikoku

Kyushu

Kanto
Chugoku

KyushuKyushuKinki Chugoku

Tohoku1

1

Hokuriku

Chubu

Shikoku

1

Hokkaido

Hokuriku

Kinki

Kanto

0

0~3

3~5

5~10

Shikoku0

10~20 BL(cm) 20~ 0~3

図-8 ウグイの季節別の平均値(春)Shikoku

Kinki Hokuriku

Kyushu

Chubu
Chugoku

Hokuriku
TohokuChubu

KyushuTohoku5~10 BL (cm)

3~5

10~20

図-9 オイカワの季節別の平均値(夏)

0

0~3

3~5

5~10

BL (cm) 10~20

図-10 カワムツの季節別の平均値(夏)を算出し，選好曲線の形状を決定する．
ける流速 v と選好値 SI (v) との関係の体長別変化を東北
以上の4つの方法を用いて，ウグイのデータ数が最も地方について示す．同図からは選好曲線の体長および季多い東北地方における，体長，季節および地方別に整理
節に対する変化については明確には判断できない．そこ
さ れ た 流 速 別 平 均 個 体 数 を 再 現 し た ． Univariate
で，体長，季節および地方別に選好曲線の平均選好流速
Polynomial分析については3次および5次関数を採用した． v を求めた．以下では，平均選好流速 v に及ぼす体A

例として，体長5～10cmのウグイの秋における流速に関する選好曲線を図-4に示す．ここで，各選好曲線の最大値が選好値 SI (v) の最大値である1.0となるようにしている．
各選好曲線で得られる選好値 SI (v) と観測データとの差の絶対値の平均値を各選好値 SI (v) で割って算出されるウグイの相対誤差を図-5に示した．図-5に示す4つの方法の中で，季節および体長が変化しても相対誤差が概ね小さいのはガンマ分布である．オイカワおよびカワム
ツについても同様であった．そのため，本研究では流速の選好曲線にガンマ分布を採用する．

A長，季節および地方別の影響を検討する．
c) 平均値を用いた体長，季節，地方の影響検討
図-7 にウグイの地方および季節変化に伴う平均選好
流速 v A の変化を各体長別にプロットした．図中の曲線については後述する．横軸の地方の順番については，その地方の最北端および最南端の緯度の平均値を求め，その降順とした．図-7 に示されたプロットのばらつきが極めて大きいため，全体の傾向を把握することが困難である．そこで，各季節において平均選好流速 v A と地方との関係をベジェ関数を用いて求め，図中に実線で示した．なお，ベジェ関数は両端に位置するプロットを必ず通るため，曲線の形状が両端の 2 つのデータに強く影響を受ける．そのため，本研究では両端に系列ごとのデー
タの平均値をそれぞれ 1 つずつ外挿して求めた．図-7 に示されたベジェ関数は幾つかの凹凸を示すものの，地方変化に伴う明確な増加あるいは減少は観察されない．季節との関係についても，系統的な変化は見られない．オ
イカワ，カワムツについても同様の傾向が見られた．
図-8～10 に 3 魚種のそれぞれ最もデータ数の多い季節
における地方および体長変化に伴う平均選好流速 v A の

4. 解析結果および考察(1) 体長，季節，地方別の解析a) 体長，季節，地方別の分類方法
体長 BL ，季節および地方別に選好曲線を求めるべきであることは既に述べた．本研究では，体長を5種（体長 BL ＝0～3cm，3～5cm，5～10cm，10～20cm，20cm～），季節を3種（春，夏，秋），地方を9種（北海道，東北，北陸，関東，中部，近畿，中国，四国，九州）に分類した．また，オイカワ，カワムツについては，体長が20cm以上の個体数データおよび北海道における個体数データが他の個体数データと比べ著しく少ないため，
これらは解析の対象から除外した．また，3魚種の冬におけるデータがほとんどないため，解析の対象から除外
した．
b) 体長，季節，地方別の選好曲線

変化をプロットすると共に，ベジェ関数を実線で示した．
ウグイの北海道および関東以外の 3 魚種のデータにおいて，体長の増加に伴い平均選好流速 v A の上昇が観察される．3 魚種の他の季節についても同様の傾向が見られた．
以上のことから，対象の 3 魚種の流速に関する選好曲線に対して，地方による影響よりも体長による影響の方が支配的であると判断された．以下では地方を区別せずに全地方データを統合して解析を行う．

体長，季節および地方別の選好曲線をガンマ分布を用いて求めた．一例として，図-6 にウグイの各季節にお
6

2

2

Tribolodon hakonensis

B L = 0～3cm

springBL = 3～5cm

1.5 BL = 3～5cm

BL = 5～10cm

B L = 20 cm ～1.5

BL = ～3cm

BL = 10～20cm

BL = ～3cm

B L = 20 cm ～

1

25
20
15

B L = 5～10 cm

1

10
B L = 10～20cm

0.5

0.5
5

0
0

1

2

v(m/s) 3060 2
Zacco temmincki
B L = 0～3cm
55
summer30
BL = 3～5cm
BL = 3～5cm
50
BL = 3～5cm
BL = 5～10cm 25
BL = 5～10cm 45
BL = ～3cm
40
BL = 10～20cm
BL = 3～5cm
B L = 10～20cm
2035
BL = 10～20cm
130
15
B L = 5～10 cm
25
B L = 5～10 cm
20
10
B L = 10～20cm
15
10
5
5
0
0 0
v(m/s) 3v(m/s) 3012
12

Zacco platypus
summer00

B L = 0～3cm

図-11 ウグイの季節別の選好流速(春)図-12 オイカワの季節別の選好流速(夏) 図-13 カワムツの季節別の選好流速(夏)22autumnsummer1

1

0~3

autumn3~5

5~10

summersummersummerautumnautumnautumnautumn図-14 ウグイの季節別平均選好流速

0~35~10 BL (cm) 10~20

3~5

図-15 オイカワの季節別平均選好流速表-2(a) 選好曲線の係数（ウグイ）BLseasonspringαsummerα

autumn

λ
λ
α
λ

～3cm
0.92
0.31
0.68
0.33
0.64
0.24

3～5cm
0.78
0.36
1.15
0.92
0.80
0.46

seasonspringαsummerα

autumn

λ
λ
α
λ

～3cm
0.92
0.49
0.71
0.51
1.22
0.83

3～5cm
1.06
0.52
1.19
0.99
1.77
2.21

5～10cm 10～20cm 20cm～
0.86
1.44
0.75
0.39
1.19
0.38
1.28
1.15
0.81
1.35
0.82
0.21
1.07
1.15
0.96
0.71
0.69
0.84

5～10cm 10～20cm 20cm～
1.09
0.93
0.52
0.42
1.21
1.33
0.89
1.15
1.36
1.43
1.13
1.41

表-2(c) 選好曲線の係数（カワムツ）
BLseasonspringαsummerα

autumn

λ
λ
α
λ

～3cm
0.50
0.09
0.73
0.33
1.13
0.75

3～5cm
0.91
0.43
0.74
0.45
1.10
0.99

summersummersummerspring0~3springspringautumnautumn3~55~10 B (cm) 10~20
L

図-16 カワムツの季節別平均選好流速(2) 全地方を統合したデータを用いた体長，季節別の解析
図-11～13に3魚種のそれぞれ最もデータ数の多い季節
における全地方を統合したデータを用いた流速 v および
体長 BL と選好値 SI (v) との関係をそれぞれ示し，表-2に選好曲線の式(3)における係数 α および λ の値を示す．
いずれの魚種にしても，体長の増加に伴いガンマ分布の最大値が高流速側に遷移する傾向にある．そこでこの傾向を明確に把握するために，図-14～16に3魚種の全地方を統合したデータを用いて得られた体長 BL と平均選好
流速 v A との関係をそれぞれ季節別に示す．図-14より，
ウグイの3つの季節において体長20cm以上を除くと，体長の増加に伴い平均選好流速 v A は増加傾向にある．これは体長の増加に伴い高流速を選好することを意味する．
図-15，16より，オイカワ，カワムツにおいても同様の傾向が見られる．一般に，遊泳力は体長に比例し，生理運動学的にも裏付けられる．体長が20cm以上のウグイについて逆傾向となった理由として，この個体数データ
がその他の体長の個体数データと比べ少なかったことが考えられる．また，カワムツに関して，春の平均選好流
速 v A が他の季節に比べ小さくなっている．この原因も同様と考えられる．

表-2(b) 選好曲線の係数（オイカワ）BLspringspringsummersummer10~20 BL (cm) 20~

autumn1springspringspringspring

Zacco temminckivA (m/s)2

Zacco platypusvA (m/s)v A (m/s)

Tribolodon hakonensis

5～10cm 10～20cm 20cm～
0.74
0.90
0.28
0.59
1.20
1.49
0.87
1.31
1.10
0.91
0.93
0.58

7

5. おわりに

12)河村三郎：リバーフロント整備センター，2003.
13) 傳田正利，天野邦彦，辻本哲郎：物理生息場モデルを用い本研究は，河川水辺の国勢調査のデータに基づいてウグイ，オイカワおよびカワムツの流速に関する選好曲線を求めたものである．以下に結論を示す．
(1) 第3種適正基準の作成方法である河村の方法12)，
Univariate Polynomial分析，ガンマ分布およびベータ分布

た一時的水域内の物理環境特性が魚類生息に与える影響の評価，水工学論文集，第 51 巻，pp.1297-1302，2007.
14) 須藤達美，永瀬恭一，道上正規，檜谷治：PHABSIM を用いた純淡水魚類生息場の定量的評価に関するケーススタディ，
水工学論文集，第 44巻，pp.1203-1208，2000.

を比較検討した結果，現地データとの誤差が小さいガン
マ分布が最適であると判断した．
(2) 選好曲線の平均値を用いて比較を行った結果，ウ
グイ，オイカワおよびカワムツの流速に対する選好性は地方の相違による影響をほとんど受けないことが示された．一方，体長の増加に伴い選好する流速が増加することが確認された．その結果，選好曲線を式(3)および表-2のように提案することが出来た．

15) 砂田憲吾，熊木明子，川村和也：河川の流況特性による魚

参考文献

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類の生息適性のマクロな評価に関する検討，水工学論文集，
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17) 金亭烈，玉井信行：乙川における IFIM を用いた魚類の生息域評価に関する研究，環境システム研究，Vol.24，pp.77-82，
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2) 環境省編：新生物多様性国家戦略，ぎょうせい，2002.

19) 川那部浩哉，水野信彦：川と湖の魚 1，保育社，1998.

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20) 川那部浩哉，水野信彦：川と湖の魚 2，保育社，2000.

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23) Mathur, D.: A critique of the instream flow incremental methodology, Can.

法による農業排水路におけるタモロコの適性生息場の評
価：千葉県谷津田域を事例として，河川技術論文集，第 11

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24) 黒田直樹，玉井信行，知花武佳，鈴木一平：瀬淵構造を考巻，pp.489-494，2005.
6) 風間聡, 松本哲, 沢本正樹, 浜本洋：HSI モデルによる生物生息

慮した魚類生息域評価法に関する研究，河川技術に関する

場推定を利用した流域環境評価，土木学会論文集 B，Vol.63，
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論文集，第 7 巻，pp.303-308，2001.
25) 知花武佳，松崎浩憲，玉井信行：多自然型河川整備のため

7) 中村俊六，石川雅朗，築坂正美，東信行，中村緩徳：河川にの魚類生息環境評価，第 4 回河道の水理と河川環境シンポジ

おける魚類生息環境評価（IFIM 適用）のための基礎調査，

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26) 川本泰生，関根雅彦，楊継東，小林宏正，浮田正夫：IFIM

8) 川本泰生，関根雅彦，楊継東，今井崇史，浮田正夫：IFIM

における魚の選好曲線の河川間の互換性に関する検討，環における河川生態環境評価法の精度と普遍性に関する一考

境工学研究論文集，Vol.36，pp.271-276，1999.
27) 知花武佳，玉井信行：環境傾度を考慮した魚類生息環境評

察，環境システム研究，Vol.26，pp.447-452，1998.
9) 辻本哲郎，永禮大：魚類生息環境変質の評価のシナリオ，水価法に関する研究，河川技術に関する論文集，第 6 巻，

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10) 辻本哲郎，田代喬，伊藤壮志：生活圏の連結性に着目した

28) 北村忠紀，田代喬，辻本哲郎：生息場評価指標としての河魚類生息環境評価法の提案と河道内微地形の役割評価，河床撹乱頻度について，河川技術に関する論文集，第 7 巻，

川技術に関する論文集，第 6 巻，pp.167-172，2000.

pp.297-302，2001.

11) 田代喬，辻本哲郎：河床攪乱頻度を指標とした生息場評価

29) 原田守啓，藤田裕一郎，深谷治由：河川の生息環境評価手による瀬・淵構造の変質に関する考察，水工学論文集，第法に関するー考察，水工学論文集，第 45 巻，pp.1129-1134，

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2001.

8

30) 知花武佳，玉井信行：生息域の季節変動に着目した魚類生

reproductive characters of the Ayu Plecoglossus altivelis (Plecoglossidae) in

息域適性基準に関する研究，水工学論文集，第 46 巻，

the Japan-Ryukyu Archipelago, Japan J. Ichthyol., Vol.33, pp.232-248,

pp.1145-1150，2002.

1986.

31) 鬼束幸樹，永矢貴之，東野誠，高見徹，大塚法晴，秋山壽34) 鬼束幸樹，永矢貴之，白石芳樹，筌瀬明日香，東野誠，高一郎，尾関弘明，白石芳樹：アユの産卵に適した水深およ見徹，横峯正二，秋山壽一郎，小野篤志，芹川泰介：アユび流速の選好曲線に関する検討，河川技術論文集，No.11，

に関する流速の選好曲線の提案，環境工学研究論文集，

pp.483-488，2005.

Vol.46，pp.29-38，2009.
(2010. 3. 25 受付)

32) 水野信彦：魚にやさしい川のかたち，信山社出版，1995.
33) Nishida, M.: Geographic variation in the molecular, morphological and

A Proposal of Preference Curves of Velocity for Tribolodon hakonensis,
Zacco platypus and Zacco temminckii
Kouki ONITSUKA1, Juichiro AKIYAMA1, Atsushi ONO2 , Hikaru TAKEUCHI1 andNorio NISHIUCHI3
1

Civil Engineering, Kyushu Institute of Technology
2
CTI Engineering Co.,Ltd.
3
Japan Overseas Cooperation Volunteers

One of the most famous environmental assessment method for fish habitat in river is PHABSIM
which calculate the WUA(Weighted Usable Area) based on CSI(Composite Suitability Index). CSI iscalculated with SI(Suitability Index) concerning with flow depth, velocity, substrate, cover and so on.
Some researchers suggested SI for several fishes living in Japanese rivers. However, those are notcorresponding. In this study, a lot of data of the flow velocity where ayu is living were collected andpreference curves are suggested. It was found that the preference curves are the same, irrespective ofregional difference and also that the effects of the seasonal climate on the preference curves are small incompared with that of body length. The preference curve of Tribolodon hakonensis,Zacco platypus andZacco temminckii concerning with velocity is suggested based on seasonal climate and body length.

9