開発途上国環境技術共同研究

〔目　的〕
　揚子江中下流域を含む東部湿潤地域の淡水湖は，中国における全淡水湖の総面積の４２％を占め，その水資源が地域の経済活動および人間活動を支えている。しかし，この地域の湖沼は，急激な経済発展と水処理技術の立ち遅れから富栄養化が著しく進行した。また，経済価値の高い草食性魚類を過放養殖したために沿岸植物群落が破壊され，植物プランクトンの異常増殖を促進した。さらに，ダム建設による魚類の生息環境の分断，乱獲に近い漁業のために，生物資源が枯渇し生物多様性が失われつつある。そこで，中国の湖沼特性を理解し，その自己修復機能や回復力を考慮した持続的利用可能な湖沼管理施策が必要である。本研究の主な目的は次の２点である。（１）中国揚子江流域の湖沼の水質ならびに生物の調査を行い，この地域の湖沼特性を明らかにし，人間活動が及ぼす影響を把握する。（２）揚子江中下流域にある都市近郊の浅い過栄養湖沼の適切な湖沼管理手法のひとつとして，ろ食性魚を用いた湖の生態系管理の有効性を隔離水界実験に基づいて検討する。

〔内　容〕
　（１）揚子江流域湖沼における生物相及び生物現存量に関する研究
　洞庭湖の揚子江本流との合流点付近にサンプル地点を複数設置し，隔月で水質とプランクトンの調査を行った。洞庭湖の生物に関しては，魚類組成と漁獲統計以外に今まで研究報告がない。一方，武漢市郊外にある東湖でも，生物・水質モニタリングを行った。このモニタリングは，中国科学院水生生物研究所が１９７０年代から行ってきたものをピコプランクトンなど新しい生物項目を加え，水質項目を一新して継続した。東湖・洞庭湖両湖では，日中共同で魚群探知機による魚類現存量・密度調査を８月と１１月に行った。
　（２）隔離水界を用いた鯉科魚類（ハクレン）の生態系影響評価に関する研究
　霞ヶ浦に６基の隔離水界を設置し，ハクレンがプランクトン群集構造に与える影響について操作実験を行った。１９９６年には，６基の水界にハクレンの密度を段階的に変化させて導入し，２回の実験を行い，１９９７年には，ハクレンの導入と除去の影響をみるため，これらの操作の前後２カ月間，生物と水質のモニタリングを行った。１９９８年には，ハクレンの有無によって生ずるプランクトン群集の違いが生態系プロセス（炭素・窒素循環）に与える影響を安定同位体を用いて調べた。

〔成　果〕
　洞庭湖では，ワムシに関して５種類の新種と３４種類の中国新記録を含める１３６種類を記録し，原生動物に関して１３種類の中国新記録を含める１４５種類を記録，さらに植物プランクトンに関しては３変種と６中国新記録を含める４１６の分類単位（taxa）を記録した。全リン量（TP）は霞ヶ浦と同レベルであったが，全窒素（TN）が高い値を示した。クロロフィルa量は極めて低かった。東湖のTP，TNの年平均濃度は，日本で最も汚濁が進んでいる手賀沼の約１．６倍もの値を示したが，クロロフィルa量はかなり低かった。このクロロフィルa量の低さは，世界の温帯亜熱帯の湖沼と比較しても際だっていた。東湖では透明度がクロロフィルa量以外の要因に影響されている。これは，揚子江流域特有の底質である粘土粒子によるものと考えられた。
　ハクレン・コクレンの漁獲高は７０年代初めにわずか１００kg/ha以下であったが，現在は１０００kg/haを越えている。この間，魚類相の単純化が進み，ハクレンとコクレンの密度はほぼ１対１になった。同時に８０年代初に優占していたアオコ（Microcystis）は８０年代後半にクリプト藻とケイ藻に遷移し，さらに枝角類の密度は半減し，優占種としてDaphnia galeataからMoina micruraに変わった。また７０年〜９０年代にかけてハクレン・コクレンとも魚体の肥満度が増していることがわかった。このような体型および成長の長期変化が，湖沼生態系の変化，すなわちプランクトン群集と水質の変化からいかに説明されるかを解析した。魚探による現存量の推定の結果，湖内での魚類分布と個体数を推定でき，漁獲高と現存量との関係を明らかにした。
　ハクレン導入後の動植物プランクトン群集の構造変化を，１９９６年の実験から得られた生物群集の時系列データの対応分析を行い解析した。その結果，ハクレンはMicrocystis，Anabaena，糸状のラン藻Lyngbya，Phormidium，Oscillatoriaなどアオコを形成する大型植物プランクトンの抑制に非常に有効であることが判明した。しかし，反対にピコプランクトンなど微小な植物プランクトンが増殖し，クロロフィルaの総量では変化がなかった。その原因として，�@サイズの異なる植物プランクトン同士の光と栄養塩をめぐる競合　�Aハクレンによる動物プランクトンの摂食により小型植物プランクトンへの摂食圧が低下することが考えられた。
　１９９７年の実験から，ハクレンの導入と除去という相反する生物操作に伴う物理化学的要因とプランクトン現存量変化をモンテカルロ検定で評価した。その結果，透明度，DO，pHなどの物理環境要因や溶存性無機態窒素・リン濃度などの化学的要因はハクレンの操作により容易に変化し，しかもその変化が，導入と除去で正反対になる傾向が強いことがわかった。一方，動植物プランクトンの密度変化は，ハクレン操作の影響を受けるが，その反応は物理・化学的要因とは異なり，必ずしも可逆的ではなかった。
〔発　表〕B-４８，５０，５１，b-１６４，１６８，１６９，２１８