付着藻類群集構造の色素分析による定量化とその変動要因の解明

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K00649
• Research Institution: The University of Shiga Prefecture
• Principal Investigator: 吉山 浩平 滋賀県立大学, 環境科学部, 准教授 (90402750)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大塚 泰介 滋賀県立琵琶湖博物館, その他部局等, 専門学芸員 (60344347) ; 丸尾 雅啓 滋賀県立大学, 環境科学部, 教授 (80275156) ; 吉山 洋子 龍谷大学, 農学部, 実験助手 (80519968)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 付着藻類 / 珪藻 / ラン藻 / 緑藻 / 環境撹乱 / 数理モデル

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は，河川付着藻類の群集構造に対する付着基質の特性，流量，光環境などの影響を解明することである．
手法として，1) 色素分析を用いた付着藻類群集の定量化，2) 群集構造に及ぼす流速・基質・光環境の影響の実験的解明，そして，これら結果に基づいて，3) 撹乱環境下における付着藻類群集の形成過程をモデル化し，シミュレーションによって動態予測を行う．平成29年度は以下の研究を行なった．
1) 滋賀県立大学に隣接する犬上川における付着藻類の採集と定量を行い，顕微鏡による群集の系統群構成比の計測，単位面積当たりクロロフィル a量の測定，珪藻標本による珪藻種の同定，および環境要因の測定を行い基礎データを収集した．また，顕微鏡作業を効率化するために，顕微鏡画像解析システムを構築し，画像データを元に付着藻類群集の珪藻・ラン藻・緑藻種構成比を簡易に計測する手法の検討を行なった．
2) 高速液体クロマトグラフィー（HPLC，滋賀県立大学）を用いた色素（クロロフィル a，フコキサンチン，ゼアキサンチン，クロロフィル b 4種類）の測定手法を検討した．
3) 付着藻類光-栄養塩競争モデルに関して，数理モデルを構築した，一般的な場合に関する定常状態について解析を行なった．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

犬上川における調査は計画通り行い，藻類群集と環境条件に関する基礎データの収集を行なった．また，藻類種ごとの細胞数を顕微鏡計数あるいは，各分類群の相対比率を計測するための顕微鏡画像解析システムを構築したことにより作業の効率化を測ることができた．

一方，HPLCを用いた色素分析に関しては，機器の不具合などがあり，予定通りに進まない点もあった．

数理モデル構築に関しては，計画通りに進行している．

Strategy for Future Research Activity

上記のように，HPLCによる色素測定に機器の不調による遅れが見られるが，その点に関しては，今年度は3台のHPLC機器を併用することで，解消する．その他の点に関しては，当初の計画通り研究を遂行する．

Causes of Carryover

HPLCによる色素分析に関して遅れが生じたため，カラム等消耗品を予定数購入しなかった．HPLC分析に関わる消耗品は次年度に購入する．