2018 Fiscal Year Research-status Report
Quantitative analyses on the effects of tsunami-induced extirpation of dominant macrozoobenthos on the function of tidalflat ecosystems
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17K07580
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| Research Institution | National Institute for Environmental Studies |
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Principal Investigator |
金谷 弦 国立研究開発法人国立環境研究所, 地域環境研究センター, 主任研究員 (50400437)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三浦 収 高知大学, 教育研究部総合科学系複合領域科学部門, 准教授 (60610962)
中井 静子 日本大学, 生物資源科学部, 助教 (40582317)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ウミニナ科巻き貝 / 干潟 / 生態系機能 / 東日本大震災 / ろ過摂食 / 種間相互作用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
津波による干潟生物の減少は生態系機能や生態系サービスの大幅な低下をもたらしたことが予想され、その定量的な把握が喫緊の課題となっている。本研究では、干潟生物の中でも特に大きな生物量を占める巻き貝のウミニナ類に注目し、津波によるウミニナ類の減少が系内の物質循環や水質浄化作用にどのような変化をもたらしたのか、失われた生態系機能の回復にどのくらいの時間が必要なのかを、津波前から継続して収集してきた現場の個体群変動データに基づいて定量的に推定することを目的とした。
２年目となる今年度は、計画に従い以下を実施した。（１）メタ個体群動態調査：仙台湾近隣の6干潟で、震災前から継続しているホソウミニナの個体群動態調査を5月に実施した。（2）室内飼育実験：ウミニナとホソウミニナを用いた水濾過実験を10℃と30℃の水温でおこなった。その結果、いずれの水温でもウミニナの方が濁度低下の幅が大きかった。ウミニナでは懸濁物の除去能に温度間での違いはほとんど無かったが、ホソウミニナでは30℃の方が懸濁物の除去能が顕著に高かった（濁度の最終値で約1/2）。（3）野外での密度操作実験：宮城県仙台市の東谷地干潟において、ホソウミニナの密度を操作した2処理区を設定し、彼らの生息が干潟生態系に及ぼす影響を評価した。その結果、前年度に松島湾で実施した実験と同様に、ホソウミニナ添加区では他の底生動物（優占種ニッポンドロソコエビ）の生息密度と生物量が有意に低下した。
以上の結果から、ウミニナ類のろ過摂食による干潟の水質浄化能を評価する上で、ウミニナとホソウミニナのろ過摂食速度の違い、特に水温による影響について考慮する必要があることがわかった。また、ケージ実験で前年度と同様の結果が得られたことから、高密度のホソウミニナが生息する干潟では、他種の生息に対して負の相互作用が生じていることが示唆された、
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
理由
本年度は、以下の研究を実施予定であったが、それぞれについてほぼ予定通りに進行した。
1．メタ個体群動態－現地調査：仙台湾近隣の6干潟（長面浦、万石浦、潜ヶ浦、松島湾奥、鳥の海、松川浦）でホソウミニナの個体群動態（密度・サイズ組成）を追跡するための現地調査を、2018年5月に実施した。各干潟において方形枠を用いた定量採集を行い、生息密度と体サイズのデータを収集した。小型個体については、同所的に生息するウミニナとの判別が困難な場合もあるため、PCR-RFLP法による分子遺伝学的な種同定手法も併用した。また、調査期間中は各干潟にデータロガーを設置し、水温の連続測定を行っている。
2．有機物除去能の評価－室内チャンバー実験：ウミニナ類は剥ぎ取り食者であると考えられてきたが、ろ過摂食も併用することが報告されている。そこで、温度管理した実験室の飼育チャンバー内でウミニナとホソウミニナを飼育し、炭素・窒素含量既知の餌（培養濃縮珪藻を予定している）を与えてその摂食速度を測定した。2018年度は、ホソウミニナとウミニナを用いた実験を水温10℃と30℃で行った。体サイズと摂食量との関係については、次年度に実験を行う予定である。
3．密度操作による生態系機能評価－野外ケージ実験：前年度の結果をふまえ、設置場所を松島湾櫃ヶ浦干潟から仙台市東谷地干潟に変えて野外実験を行った。2018年7月～9月にプラスチック製ケージを現場に設置してホソウミニナの密度操作を行い、ホソウミニナが「底質－水柱間の物質フロー」「生息場の質」「付随生物群集」へ及ぼす影響を見積もっ
た。前年度と同様に、ホソウミニナ添加区では優占種（東谷地ではニッポンドロソコエビ）の密度と生物量が有意に低下するという結果が得られた。一方で底泥のクロロフィル量、泥分、有機物含量への有意な影響は、前年度に引き続き検出されなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究最終年度ということで、取りまとめに向けた分析・解析を進めるとともに、取りまとめに必要と考えられる捕捉データについては本年度も取得を進める。メタ個体群動態調査（1）では、各干潟におけるホソウミニナの個体群動態調査を2019 年度も継続して実施する。室内実験（2）では、これまでの結果を踏まえ、異なる体サイズの個体で追加実験を行い、有機物除去能の推定精度を向上させる。また、現場の年間最低水温を踏まえ、さらに低水温（10℃以下）での濾化実験を行う。野外実験（3）については、過去２年間に得られた試料の分析を進め、データの取りまとめを進める。
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