河川を利用した自然史教育のための実習地データベース作成と教材パッケージの開発

Research Project

Project/Area Number	22K02952
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 09080:Science education-related
Research Institution	Nihon University
Principal Investigator	中尾有利子日本大学, 文理学部, 准教授 (00373001)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000) Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000) Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords	科学教育教材 / 生物多様性 / 地学 / 生物学 / メイオファウナ / 環境
Outline of Research at the Start	本研究では，陸域から海域への環境の変化とそこに生息する微小生物相（メイオファウナ）に着目し，地学的視点，生物学的視点から，科学教育教材を作成する．具体的には，河川環境にスポットをあて，河川システム（地学的視点：河川の成り立ち，地形，堆積物や水質の変化，周囲の地質，人間活動の影響）と，そこに生息するメイオファイウナ（生物学的視点：環境と生物との関わり，生物同士の関わり，種多様性，生態的多様性）を総合的に捉えることで，生物多様性とその保全を理解するための科学教育教材を作成する．また，実際に実習が行えるように実習地のデータベースを作成し提供する．
Outline of Annual Research Achievements	本研究は，科学教育教材，特に生物多様性と環境保全の重要性の理解を目的とした教材において，その小ささ故に用いられることが少なかったメイオ生物相に着目し，地学と生物学を横断する教育教材を作成することを目的としている．生物多様性に関連する教材は，各々の研究者の得意とするフィールドや対象とする分類群の生態・性質に合わせ，本来は一続きであるはずの環境を，高地，山里，山渓，湿地，湖沼，河口域，沿岸域，海洋というように細分化して扱われているのが現状である．しかし，生物多様性・環境保全の重要性を理解するためには，自然界を絡み合う一連の流れやシステムとして三次元的に捉えることができる学習の機会（教材）が不可欠である．そこで，河川システムに着目し，システムの中での環境変化（地形・水質・底質の変化）とそこに生息するメイオ生物との対応を明らかにし，学生が，自らの眼でみて体験・理解するための教材開発を行う．初年度は，河川システムの始まりの一つである湧水域のメイオ生物相と水質を調査し，室内実習用の教材を開発するためのデータをそろえるとともに，野外実習地としての可能性を吟味した．また，実際に野外実習を行う場合は，当日の天候だけでなく，実施日前の天候が，実習の成否を左右することがある．特に，メイオ生物を対象とした場合，この傾向は強くなると言える．そこで，大雨や台風といった天候が，メイオ生物相にどのような変化をもたらすか，どの程度の時間で回復するのかを調査した．
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 荒川水系の複数の湧水域（小平市のさいかち窪からその下流域にある複数の湧水地点，東久留米市の落合川南沢湧水群）で調査を行った．教材作成でメインとする生物群として考えていた，メイオ生物の一分類群である貝形虫類を確認することができなかった．マイクロハビタットを考慮した試料採集方法の再検討など，貝形虫類に関しては再調査が必要である．その際には，他のメイオ生物も同時に採取できるように工夫する．多摩川河口域で調査を行い，貝形虫類を得ることができたが，上流域で調査を実施することができなかった．以上の理由から，やや遅れているとした．しかし，湧水域では，水質（水温，溶存酸素,電気伝導度，イオンクロマトグラフィーによる無機溶存イオン，全リン，全炭素）と珪藻群集を調査し，教材作成のデータが揃いつつある．
Strategy for Future Research Activity	令和4年度に続き，荒川水系の水質と生物相の調査を継続する．さらに下流方向に調査地点を増やし，河口域のデータの充足を図る．特に，親水公園とされている湧水域は，安全に実習を実施することが可能で，野外実習・室内実習に使用できる教材パッケージが作成可能である．令和4年度の調査では，メイオ生物の一つである貝形虫類を確認することができなかったため，顕微鏡を持参して現地で確認を行い，試料採集の方法を検討する必要がある．申請者はこれまでに，多摩川河口干潟，小櫃川河口干潟，いすみ川河口干潟で調査を行っており，生物相や地形のデータが蓄積されている．これらの中から，貝形虫類のデータと試料を用いた教材を作成し，修正・改良している段階にある．これらの教材を拡張し，多摩川水系，小櫃川水系，いすみ川水系で調査を行い，湧水域から河口域にかけての河川システムを対象とした教材開発を行う．さらに，実際に，野外で生物と水質の関係をみることができるよう，野外に携帯可能な，低倍率の顕微鏡による観察でも分類群の特定が可能な図版の試作，メイオ生物と河川地形の理解を促す3Dデータの構築を予定している．