開発途上国環境技術共同研究

〔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
　揚子江とつながっている湖（洞庭湖）と隔離された湖（東湖）を研究対象湖沼とし，この２つの湖で，栄養塩，溶存有機物などの理化学要因と，魚類，動物プランクトン，植物プランクトン，原生動物，底生生物，水生植物，細菌の現存量の調査から，現状の生態系の構造をあきらかにし，環境破壊の現状を把握する。
（２）各分類群の個々の生物に関する生理，生態的研究
　特に，これまで観察が困難で研究の進んでいない繊毛虫，べん毛虫などの生理，生態学的特性を物質循環の観点から明らかにする。
（３）生物間の相互作用に関する実験的研究
　物質循環の見地から各生物間の相互作用の研究を行う。例えば，植物プランクトンと動物プランクトンの関係，原生動物と動物プランクトンの関係，魚とプランクトンや底生生物との関係，さらに同じ栄養段階の生物間の関係等を実験的手法を用いて解明しながら，生態系予測のためのパラメータを検討する。
（４）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
　霞ヶ浦に隔離水界を構築し，ハクレンが水質浄化に有効かどうかの実証的研究を行う。
　今年度は霞ヶ浦に構築した隔離水界６基を用い，ハクレンの導入と除去という全く反対の操作を行う２つの実験を同時進行で行った。６基の水界のうち，３基（水界１Ａ，２Ａ，３Ａ）をハクレンの導入，残りの３基（水界１Ｂ，２Ｂ，３Ｂ）をハクレンの除去の影響をみるために使用した。実験期間は１９９７年５月２２日から９月１８日までの約４ヵ月間で，ちょうどその中間点に当たる７月２３日に上記２種類の操作を行った。

〔成　果〕

　週２回の頻度で環境要因（光量，水温，ＤＯ，ｐＨ），水質（窒素，リン，溶存態機炭素，ケイ酸），プランクトン群集組成（枝角類，ギョウ脚類，繊毛虫，べん毛虫，細菌，植物プランクトン，ピコ植物プランクトン），懸濁態の沈降速度，一次生産量を測定した。ハクレンの導入と除去という２種類の生物操作によるプランクトン群集の現存量変化と水界の水質変化を評価するためにＲａｎｄｏｍｉｚｅｄ Ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ（ＲＩＡ）を各変数に対して行った。表１にハクレン導入と除去に伴う水界の物理化学的環境変化とサイズ別のクロロフィルａ量の変化を示す。透明度はハクレンの導入によって低下した。溶存酸素濃度（ＤＯ）はハクレンの高密度導入によって低下し，除去によって上昇した。また，ｐＨもＤＯに伴って同じように変化した。これはハクレン自身の呼吸による水界からの酸素消費を反映するとともに，ハクレンに植物プランクトンが摂食され，現存量の低下に伴い一次生産量が減少した影響も考えられる。
　溶存性窒素はハクレンの導入で増加し，除去で減少している。しかし，溶存性リンには有意な変化が見られなかった。
　クロロフィルａの各サイズ分画ごとの濃度変化については，４０μｍ以上の群体を形成する大型の植物プランクトンは，ハクレンの導入によって減少し，除去によって増加した。一方，２μｍ以下（ピコサイズ）の植物プランクトンの現存量は反対にハクレンの導入で増加し，除去によって減少した。上記２つのサイズ分画の植物プランクトンは，同じ操作の下ではハクレンの密度にかかわらず同じ方向に変化し，２種類の異なる操作に対しては可逆的に反応した。１０〜４０μｍと２〜１０μｍの中間的なサイズ分画では，ハクレン操作に対する反応もやや不明瞭であった。ハクレンをそれぞれ高密度と低密度で導入，あるいは除去しても現存量が変化しなかった動物プランクトンはＡｌｏｎａ（Ｃｌａｄｏｃｅｒａ）とＣａｌａｎｏｉｄａ（Ｃｏｐｅｐｏｄ），それにワムシのＡｎｕｒａｅｏｐｓｉｓ ｆｉｓｓｓａとＴｒｉｃｈｏｃｅｒｃａ ｐｕｓｉｌｌａであった。つぎにハクレンの導入によって減少したプランクトンはＤｉａｐｈａｎｏｓｏｍａ，Ｓｃａｐｈｏｌｅｂｅｒｉｓ，Ｋｅｒａｔｅｌｌａ ｃｏｃｈｌｅａｒｉｓ（低密度・高密度とも），Ａｓｐｌａｎｃｈｎａ ｐｒｉｏｄｏｎｔａ（ハクレン高密度時のみ）であり，逆に増加したプランクトンはｃｉｌｉａｔｅｓ，ｂａｃｔｅｒｉａ，Ｍｏｉｎａであった。一方，ハクレンの除去によって減少したプランクトン（３種）のうち２種はＫｅｒａｔｅｌｌａ ｃｏｃｈｌｅａｒｉｓとＡｓｐｌａｎｃｈｎａ ｐｒｉｏｄｏｎｔａであり，これらはハクレンを導入したときにも減少している。ＨＮＦはハクレンを導入しても変化しなかったが，低密度の水界から除去したときだけその現存量が低下した。続いて，ハクレンの除去によって増加したプランクトンはＢｏｓｍｉｎａ，Ｂｒａｃｈｉｏｎｕｓ ａｎｇｕｌａｒｉｓ，Ｐｏｌｙａｒｔｈｒａ ｄｏｌｉｃｈｏｐｔｅｒａ（以上，ハクレン高密度時のみ），Ｈａｒｐａｃｔｉｃｏｉｄａ（ハクレン低密度時のみ），Ｃｙｃｌｏｐｏｉｄａ，ｎａｕｐｌｉｉ， Ｋｅｒａｔｅｌｌａ ｔｅｃｔａ， Ｔｒｉｃｈｏｃｅｒｃａ ｓｉｍｉｌｉｓ， Ｄｉａｐｈａｎｏｓｏｍａ（低密度・高密度とも）であった。
　なお，これらの動物プランクトンのうち，ハクレンを導入したときと除去したときで現存量が可逆的に変化したのはＤｉａｐｈａｎｏｓｏｍａだけであった。この枝角類は，水界に出現した動物プランクトンの中で最も体のサイズが大きい。
　ハクレンを導入したときに増加，ハクレンを除去したときに減少，あるいはその両方の反応を示した植物プランクトンはＲｈａｂｄｏｎｅｍａ，ｐｉｃｏｃｙａｎｏｂａｃｔｅｒｉａ，Ｃｈｒｏｏｃｏｃｃｕｓ，ｅｕｋａｒｙｏｔｉｃ ｐｉｃｏｐｌａｎｋｔｏｎ であった。一方，ハクレンを除去したときに増加したグループはＯｓｃｉｌｌａｔｏｒｉａとＭｏｕｇｅｏｔｉａで，前者のグループがピコサイズからせいぜい５μｍぐらいの超小型の植物プランクトンであるのに対して，後者は長さが２００μｍ以上の糸状の植物プランクトンであった。
〔発　表〕Ｂ-４９，ｂ-１２２，１２５〜１２９