伊勢湾における	  マアナゴの動態モデルの構築	
東京大学大学院新領域創成科学研究科	  環境システム学専攻環境生態システム学分野	  指導教員 多部田茂 准教授 	  47106682	  本宮佑規	

研究背景	  伊勢・三河湾におけるマアナゴ	
伊勢湾：	  全国の主要なアナゴ漁場の一つ	
底曳網	  カゴ	

1位
2位
3位
H20年度	
長崎	 愛知	 兵庫	あなご類 (t)942764588）

資料：海面漁業生産統計調査（農林水産省統計部

しかし、80年代より減少傾向	
⇒資源回復計画の対象魚種	に指定（H14～23）	

水産庁,2010

持続的な漁業には、水産資源の管理が必要であり、そのためには資源の時空間分布の情報が有用であると考えられる。	  研究目的	
＊環境条件と結合したマアナゴの動態モデルを構築し、資源の定量的な時空間分布を推定する。	  	  ＊現実の定量的な漁獲データとの比較により、マアナゴの定性的な行動特性について考察する。	  
魚類全般の既往知見	  水温・DO(溶存酸素)に影響を受ける。	  

研究のフローチャート	
物理・低次生態系モデル	  環境条件(底層):水温・DO	

マアナゴの動態モデル	
行動	水温	個体数変化	
DO	

自然死亡	

漁獲	成長	
湾内加入	  

時間・空間・努力量	  行動特性に関する考察	
時間：各漁港の月別漁獲量の推移	  空間：漁獲資源量空間分布データ	

モデルを	  チューニング	

環境条件：物理モデル	  (流れ・水温・塩分・密度の計算)	
! !
!
Du
1= K - ∇p +ν∇ 2 uDt
ρ!
∇u + q RIV = 0

運動方程式(静水圧近似)連続の式

DT= a∇ 2 T + q T + γ T (T − T * ) 移流拡散方程式
Dt
同化項	
DS= a∇ 2S + q S + γ S (S - S* )(水温・塩分)	
Dt
ρ = 1028.14 - 0.0735T - 0.00469T 2 + (0.802 - 0.002T)(S - 35.0) 密度の状態方程式!
!
u : 流速ベクトル[m / s ], K : 単位質量あたりの外力[m / s 2 ]ρ : 密度[kg / m 3 ], p : 圧力[ N / m 2 ],ν : 粘性係数[m 2 / s ],a : 拡散係数[m 2 / s ], q : 河川流入による影響

γ T : 水温補正係数, T * : 同化水温(観測値より作成)
γ S : 塩分補正係数, S * : 同化塩分(観測値より作成)

環境条件：低次生態系モデル(溶存酸素DOの計算)	
2⎛ ∂ 2 B ∂ 2 B ⎞DB∂
B= K h ⎜ 2 + 2 ⎟ + K Z2⎜ ∂x
⎟Dt∂
y∂z⎝
⎠

再曝気	＋*⎛ dB ⎞*+ ⎜⎟ + γ DO ( B − B )⎝ dt ⎠

生物化学項

同化項
(DOのみ)	

－－－ ＋

K h : 水平渦拡散係数[m 2 / s]
K Z : 鉛直渦拡散係数[m 2 / s]γ DO : DO補正係数, B* : 同化DO－－ 底泥酸素消費	

赤の＋、－：DOの供給と消費	
生態系モデルの循環図(nakata,1993)	

環境条件	  計算条件	
計算領域：伊勢・三河湾	
計算格子：水平76・76鉛直26	  格子間隔：900m(水平)	  計算期間：2007/4～2008/3	
時間間隔：25秒	
潮汐：4分潮（M2,K1,S2,O1）	
伊勢湾の水深図	
気象：名古屋・津・四日市・伊良湖	  河川：豊川・矢作川・庄内川・木曽川・長良川・	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  揖斐川 ・鈴鹿川・雲出川・櫛田川・宮川	
伊勢湾の水深図	夏季の底層のDO濃度の再現	
6月	

貧酸素	8月	

9月	

[mg/L]	

計算値	

計算値	

計算値	

観測値	

観測値	

観測値	

研究のフローチャート	
物理・低次生態系モデル	  環境条件(底層):水温・DO	

マアナゴの動態モデル	
行動	
水温	

個体数変化	
DO	

自然死亡	

漁獲	成長	
湾内加入	  

時間・空間・努力量	  行動特性に関する考察	
時間：各漁港の月別漁獲量の推移	  空間：漁獲資源量空間分布データ	

モデルを	  チューニング	

マアナゴの動態モデル	

B =W × N

行動	

資源量	 個体重量	
個体数	

成長	

個体数変動	

マアナゴの動態モデル	  行動モデル	
環境選好性モデル(白田,	  2009)	
地点iにおける	  Pi* 環境選好性の強さ	

地点iへの配分率	 Di =I∑

移動可能地点数	
（現在地と隣接4地点）	 i

乗法型複合選好強度	
P * =

Pi*J

∏ (P )
jj•水温	•溶存酸素	  •底質(粒径)	  低：0	wj

各因子の選好強度	

•湾外流出	
•塩分	  
•底質(COD)	  1:高	

1	  選好強度PDO[-­‐]	選好強度PT[-­‐]	選好強度の設定	
0.8	  0.6	  0.4	  0.2	  0	  0	  5	  9	   15	   19	  水温[℃]	

25	  30	  1	  0.8	  0.6	  0.4	  0.2	  0	  0	  1.5	  3	  10	  溶存酸素濃度[mg/L]	

水温の選好	

DOの選好性	•大阪湾のマアナゴの漁獲水温は10-­‐21℃(中村ら,2003)	  •9 ℃以下、 25 ℃以上になるとほとんど摂餌しない。(飼育実験)	  •豊浜のCPUEマップ	  (黒木ら,2010)分布から最適水温の推定。	  

•大阪湾のマアナゴは3.0mg/L以上が漁場、1.9mg/Lで奔狂、1.3mg/Lで仮死 (中村ら,2003)	  •南場ら(2007)では1.5mg/Lで奔狂。	  研究のフローチャート	
物理・低次生態系モデル	  環境条件(底層):水温・DO	

マアナゴの動態モデル	
行動	
水温	個体数変化	
DO	

自然死亡	

漁獲	成長	
湾内加入	  

時間・空間・努力量	  行動特性に関する考察	
時間：各漁港の月別漁獲量の推移	  空間：漁獲資源量空間分布データ	

モデルを	  チューニング	

マアナゴの動態モデル	  成長モデル	
40	  • 水温による影響を含む式との比較	  	  長所：網にかかり出す時期が合う	  変動傾向のずれ比較的少ない	  短所：空間分布考慮なし	  35	  魚体長[cm]	

• ベルタランフィの近似曲線を採用	  L(t) = 44.229 × (1 - e -0.58(t + 0.85) )	  W(t) = 0.0007 × (L × 10) 3.2384	  L(t ) : 魚体長[cm] , W (t ) : 魚体重[ g ]	  30	  入網時期にずれ	

25	  ベルタランフィの式	
20	  

	  
現状では、マアナゴの成長の要因は解明	   15	  されていない。	  
0	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  マアナゴの成長は、水温の影響を受けていない可能性が高い。	  

水温影響計算	
観測値	

0.5	  1	  1.5	  2	  2.5	  湾内加入からの経過年数	

マアナゴの体長の時間変化	  (観測値：有滝底曳の体長平均)	

研究のフローチャート	
物理・低次生態系モデル	  環境条件(底層):水温・DO	

マアナゴの動態モデル	
行動	
水温	

個体数変化	
DO	

自然死亡	

漁獲	成長	
湾内加入	  

時間・空間・努力量	  行動特性に関する考察	
時間：各漁港の月別漁獲量の推移	  空間：漁獲資源量空間分布データ	

モデルを	  チューニング	

マアナゴの動態モデル	  個体数変動モデル	
4月	

dN f
= −( N m (a) + Fm (i, j))× N f + N joindt

N f : マアナゴの個体数, N m (a ) : a年目における自然死亡 係数[/ yr ]Fm (i, j ) : 空間ごとの漁獲死亡係 数 , N join : 新規加入 (春季)

曳網面積	

漁獲努力	

漁具効率	

マアナゴの動態モデル	  個体数変動モデル	
dN fdt4月	

漁獲努力	

= −( N m (a) + Fm (i, j))× N f + N join

N f : マアナゴの個体数, N m (a) : a年目における自然死亡係数[/ yr ]Fm (i, j ) : 空間ごとの漁獲死亡係数 , N join : 新規加入(春季)

曳網面積	

Fm (i, j) = ∑ f m ( p,i, j)
p

曳網面積	
漁具効率	

漁獲努力	

漁具効率	

底曳網：f m ( p,i, j) = Area( p)× S ( p, ns,i, j)× FSeffort ( p,i, j)
かご：f m ( p,i, j) = At × S ( p, ns,i, j)× FSeffort ( p,i, j)
p : 漁港誘引係数	

Area( p ) : 操業面積のグリッドに占める割合[−] , S (ns, i, j ) : 網目の選択率,FSeffort : 漁獲努力量 , At : かごのアナゴに対する誘引の割合[-]

個体数変動モデル	  漁具効率:網目による漁獲特性	
網・標準的な網目	  鈴鹿桃取：縦16節,豊浜かご：18節	  ・資源管理を意識した網目	  豊浜：縦14節(漁獲対象サイズ大きい)	  横目網の形状	
有滝：横15節(傾きが緩やか)	  1	  0.8	  選択率[-­‐]	鈴鹿	  底曳	

カゴ18節	
鈴鹿桃取_縦16節	

0.6	  豊浜_縦14節	

0.4	  有滝_横15節	

豊浜	  底曳・かご	0.2	  0	  15	  20	  25	  30	  魚体長[cm]	

35	  40	  桃取	  有滝	  底曳	底曳	各漁港の位置と漁業形態	

個体数変動モデル	  漁獲努力量：FSeﬀort[隻/(cell・day)]	
＊操業データをもとに・・・	  操業時間	  操業場所	  努力量	  豊浜8月	

豊浜１月	  (高水準を維持)	

操業日誌の出力用紙	 漁獲努力量を	  

定量的・時空間的	  に配分	

有滝6月	有滝１月(急減)	
主漁季と冬季の漁場分布	  マアナゴの動態モデル	  計算条件	
計算領域：伊勢・三河湾	
格子間隔：水平900m	  1年目級群	  ＋	  計算期間：0～1歳の2年間
2年目級群	(毎年4月に加入)	  時間間隔：30分←遊泳速度で決定。	  
(L=30cm,v=50cm/sで1格子900m→900/(50・10-2・60)=30min)
2年目の初期資源分布図	
環境条件：物理・生態系モデルにより作成 	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  （2007年のデータを2年分繰り返し使用）	  初期条件:加入量（個体数）を湾内全域の10m以浅に	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  	  配分。初期体重は前述の成長式より算出。	

[t/grid]	

研究のフローチャート	
物理・低次生態系モデル	  環境条件(底層):水温・DO	

マアナゴの動態モデル	
行動	
水温	

個体数変化	
DO	自然死亡	

漁獲	成長	
湾内加入	  

時間・空間・努力量	  行動特性に関する考察	
時間：各漁港の月別漁獲量の推移	  空間：漁獲資源量空間分布データ	

モデルを	  チューニング	

漁獲量[t]	
40	  35	  30	  25	  20	  15	  10	  5	  0	  Mar-­‐08	  秋	Feb-­‐08	  Jan-­‐08	  80	  Dec-­‐07	  Nov-­‐07	  夏	Oct-­‐07	  Sep-­‐07	  Aug-­‐07	  春	Jul-­‐07	  Jun-­‐07	  May-­‐07	  40	  •秋冬の高い漁獲量	  20	  ・・・豊浜の夏季以外も高い漁獲努力量	  0	  •漁獲量ピーク時が小さい	  Apr-­‐07	  May-­‐07	  Jun-­‐07	  Jul-­‐07	  Aug-­‐07	  Sep-­‐07	  Oct-­‐07	  Nov-­‐07	  Dec-­‐07	  Jan-­‐08	  Feb-­‐08	  Mar-­‐08	  100	  Apr-­‐07	  漁獲量[t]	

モデルのチューニング	
冬	

豊浜計算	

:課題点	

豊浜	

60	  ・・・資源の分布密度が漁獲と合わない。	

有滝計算	

有滝小底	

•ピーク時が小さい	  ・・・網の影響と資源分布	

行動特性	
• 夏季の底質の選好性	  •餌環境<底質環境	  	  (五利江,2010)	  •砂質よりも泥質にアナゴの好む	  種の餌が多い(成田ら,2006)	  ⇒餌の豊富な春に比べ、夏は餌が乏しいので、選好の効果強まると仮定。	  

粒径の細かい泥質を好むように設定。	

• 湾外流出	  ・・・2年目級群のマアナゴの割合は秋季から激減。	

40	  35	  30	  25	  20	  15	  10	  5	  0	  :課題点	
Mar-­‐08	  Feb-­‐08	  Jan-­‐08	  春夏は網にかかりやすい	  網目の問題	

緩い網目の影響	40	  35	  30	  25	  20	  15	  10	  5	  0	  1	  0.5	  15	  20	  魚体長[cm]	

25	  Nov-­‐

Oct-­‐0Sep-­‐0Aug-­‐Jul-­‐0Jun-­‐030	  35	  Mar-­‐Feb-­‐00	  May-­‐Mar-­‐0Feb-­‐08	  Jan-­‐08	  Dec-­‐07	  Nov-­‐0Oct-­‐07	  Sep-­‐07	  Aug-­‐07	  Jul-­‐07	  Jun-­‐07	  May-­‐060	  Jan-­‐0＋湾外流出	  ＋底質選好	  80	  Dec-­‐0

有滝計算	
有滝小底	

行動特性	
Apr-­‐07	  20	  漁獲量[t]	

40	  

漁獲量[t]	

豊浜計算	
豊浜	

Apr-­‐0Mar-­‐08	  Feb-­‐08	  Jan-­‐08	  60	  Dec-­‐07	  Nov-­‐07	  Oct-­‐07	  Sep-­‐07	  Aug-­‐07	  Jul-­‐07	  Jun-­‐07	  May-­‐07	  80	  Dec-­‐07	  Nov-­‐07	  Oct-­‐07	  Sep-­‐07	  Aug-­‐07	  Jul-­‐07	  Jun-­‐07	  May-­‐07	  Apr-­‐07	  0	  Apr-­‐07	  	漁獲量[t]	
100	  選択率[-­‐]	漁獲量[t]	

モデルのチューニング	
100	  

豊浜計算	豊浜	40	  20	  有滝計算	
有滝小底	

豊浜_縦14節	

有滝_横15節	

0	  40	  漁業形態設定	
• 夜操業と昼操業の漁獲係数：曳網面積Area	  ・・・夜は昼の操業に比べて、漁獲効率高い。	  
(丸山、日比野私信)	  豊浜：昼⇔有滝・鈴鹿・桃取：夜	  	  • 漁業形態の変化：漁具効率S	  ・・・他魚種への狙いによって、アナゴがかかりにくくなる。	  
⇒冬～春：アナゴの掛かりやすさを減少。	  5	  5	  0	  0	  ピークの整合	  Mar-­‐08	  25	  Feb-­‐08	  30	  Mar-­‐08	  Feb-­‐08	  Jan-­‐08	  Dec-­‐07	  Nov-­‐07	  Oct-­‐07	  Sep-­‐07	  Aug-­‐07	  Jul-­‐07	  Jun-­‐07	  May-­‐07	  Apr-­‐07	  ＋漁業形態	  100	  Jan-­‐08	  35	  Dec-­‐07	  Nov-­‐07	  10	  Oct-­‐07	  15	  Sep-­‐07	  20	  Aug-­‐07	  有滝計算	

Jul-­‐07	  40	  Jun-­‐07	  漁獲量[t]	

豊浜	90	  80	  70	  60	  50	  40	  30	  20	  10	  0	  May-­‐07	  有滝小底	

漁獲量[t]	

Mar-­‐08	  Feb-­‐08	  Jan-­‐08	  Dec-­‐07	  Nov-­‐07	  Oct-­‐07	  Sep-­‐07	  Aug-­‐07	  Jul-­‐07	  Jun-­‐07	  May-­‐07	  Apr-­‐07	  豊浜計算	

Apr-­‐07	  Mar-­‐08	  25	  Feb-­‐08	  30	  Jan-­‐08	  35	  Dec-­‐07	  Nov-­‐07	  Oct-­‐07	  Sep-­‐07	  Aug-­‐07	  Jul-­‐07	  Jun-­‐07	  May-­‐07	  漁獲量[t]	
100	  90	  80	  70	  60	  50	  40	  30	  20	  10	  0	  Apr-­‐07	  漁獲量[t]	

モデルのチューニング	
:課題点	
:改善点	

豊浜計算	

豊浜	40	  有滝計算	

有滝小底	

20	  15	  10	  研究のフローチャート	
物理・低次生態系モデル	  環境条件(底層):水温・DO	

マアナゴの動態モデル	
行動	水温	DO	

底質	

個体数変化	
湾外移動	

自然死亡	

漁獲	成長	

湾内加入	  

時間・空間・努力量	  行動特性に関する考察	
時間：各漁港の月別漁獲量の推移	  空間：漁獲資源量空間分布データ	

漁業形態	

モデルを	  チューニング	

マアナゴの分布の周年変化	
4月	

5月	

6月	

貧酸素の影響	  開始	
10月	

11月	

貧酸素の影響	  無くなる	  

12月	

7月	

8月	

9月	

貧酸素の広がりで、沿岸の底質の選好の高い地点に集中	  
1月	

2月	

水温の影響で	  湾央に集中	

3月	

選好性の感度分析	  豊浜のCPUEで比較	  CPUE:単位漁獲努力量あたり漁獲量[kg/hr]	
実測値	

Default	

DOなし	

底質なし	

水温なし	

８月	

２月	

•DOなし:DOなしでは、資源の集中が弱くなり、夏季の漁獲減	  •底質なし：分布の偏りがほとんどなくなってしまい、DOなし以上に、夏季の漁獲減。	  
•水温なし夏季：defaultと同様に分布はあっているように見える。	  
•水温なし冬季：資源の集中がなくなる。⇒漁獲が行われていないので検証は難しい・・・。	  有滝小底	
水温あり	

Mar-­‐08	  Feb-­‐08	  Jan-­‐08	  Dec-­‐07	  Nov-­‐07	  Oct-­‐07	  Sep-­‐07	  Aug-­‐07	  Jul-­‐07	  Jun-­‐07	  

水温なし	

May-­‐07	  40	  35	  30	  25	  20	  15	  10	  5	  0	  Apr-­‐07	  漁獲量[t/month]	

温度選好無しの場合の検討	  有滝	

＊有滝の漁獲量ピークの低下	  ・・・密度の分布が減少することで、漁獲量のピークが低下する。	

水温はマアナゴの行動に影響を与えている。	

まとめ	
マアナゴの資源量の時空間変動を再現・予測するためのモデルの構築を行った。	  
マアナゴの行動特性や、詳細な操業事情などを考慮することにより、各漁港・漁法による漁獲量を概ね再現することに成功した。	
検証の過程で得た、マアナゴの行動特性に関する知見	
1.DO ：貧酸素水塊が、夏季の行動に大きな影響を与える。	  
2.湾外移動：秋季からの大幅な漁獲減に関与している。	  
3.水温：成長には影響を与えないが、行動に影響を与えている可能性が高い。	  
以上は既往の定性的な知見と整合しており、定量的な選好性で表すことができた。	
新たな知見	
夏季には底質がマアナゴの行動に大きな影響を与えていることが分かった。	
夏季では貧酸素水塊の影響で餌環境が悪くなり、餌となるベントスが選好する底質である泥質を好む傾向が出てくると考えられる。