Study on a fishway design suitable for the upstream migration for reproduction of the endangered loach (Parabotia curtus) in paddy field areas

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K06300
• Research Institution: Kagawa National College of Technology
• Principal Investigator: 高橋 直己 香川高等専門学校, 建設環境工学科, 講師 (70706580)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中田 和義 岡山大学, 環境生命科学研究科, 准教授 (70431343) ; 金尾 滋史 滋賀県立琵琶湖博物館, 研究部, 主任学芸員 (70618321)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 環境保全 / 水田生態系 / 農業水路ネットワーク / 遡上阻害 / 魚道 / アユモドキ

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は，アユモドキ（Parabotia curtus）の産卵遡上に適する魚道構造を明らかにし，本種の保全に有効な魚道システムを提案することである．また，2019年度における研究の目標は，魚道の設計・試作と構造改良，魚道内水深・流速特性の解明，遡上・降下実験による提案魚道内での対象魚の挙動の確認である．
試作した魚道（以降，提案魚道と呼ぶ）を用いて，アブラボテなどの水田生態系に属する小型魚類が提案魚道を遡上した条件（魚道内流量Q = 約4 L/s，魚道設置角θ = 7°，魚道長L = 140 cm）にて，アユモドキ（飼育個体，体長約6 ~ 9 cm）を用いた実験（施設内での実験）を実施した結果，アブラボテなどと同様に，アユモドキも提案魚道を利用して遡上・降下できることが確認された．また，アユモドキが遡上した条件での水深・流速測定により，魚道に進入したアユモドキは，休憩用プール（水深h = 約10 cm，流速v = 約3 ~ 6 cm/s）と，プール間の移動経路（h = 約5 ~ 7 cm，v = 約50 ~ 70 cm/s）の流れを利用しながら魚道内を移動したことが明らかになった．
魚道内でのアユモドキの行動を観察した結果，プール創出のために設置した隔壁を越えて上流側プールへ移動せずに，隔壁下流側に留まる個体がみられた．隔壁がアユモドキに対して高いことが原因であると考え，隔壁高を4.5 cm から3.0 cmに変更し，変更前後における水深・流速分布を確認した．実験の結果，隔壁高を1.5 cm低くしても，魚道内の水深・流速分布はほとんど変化しなかった．この結果から，本研究の実験条件では，さらにアユモドキが魚道内を移動しやすくするために，隔壁高を1.5 cm低くすることは有効であると考えられた．
以上の結果より，2019年度の研究にて，当該年度の目標を概ね達成することができた．

Current Status of Research Progress

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

Reason

2019年度の研究にて，目標としていた魚道の設計・試作と構造改良，魚道内水深・流速特性の解明，遡上・降下実験による提案魚道内でのアユモドキの挙動の確認を概ね達成することができた．特に，飼育個体を用いた施設内での実験結果ではあるが，アユモドキが提案魚道を利用することを初年度にて確認できたことと，アユモドキが魚道を利用した際の魚道内水深・流速分布を明らかにできたことは，本研究の遂行において重要な成果であると考えられる．
提案魚道システムは，可搬式の魚道ユニットを連結することで，現場にて簡単に魚道長や設置角を調整することができる．一方で，提案技術のユーザーとなる一般市民の魚道運用における労力や，魚道内を移動する水生動物の負担を考慮すると，より魚道設置角θが大きな条件（すなわち，魚道長が短くなる条件）における魚道内水深・流速特性の解明や，対象魚の魚道内での挙動の確認は，提案魚道システムの改良において重要であると考えられる．この点については，現場での実証実験と平行して，引き続き実験的に検討していきたい．

Strategy for Future Research Activity

2020年度以降の研究では，施設内での実験と，現場での実証実験を平行して実施する．2019年度の研究にて，提案魚道内をアユモドキが移動した際の水深・流速分布が明らかになった．2020年度以降の現地実験では，対象落差部に提案魚道を容易に設置し，この流況を創出する方法を検討する．具体的には，既往研究の成果を応用して，提案魚道用のスタンドを製作し，現場での運用方法を提案する．そして，現場におけるアユモドキの魚道利用状況を調査し，提案魚道システムの調整と改良を行う．一方で，現地実験は天候などの影響を受けやすい上，対象魚の遡上時期は限られている．現場での実験に支障が出た場合は，施設内での実験にて，現場の状況を再現し，アユモドキを用いた遡上・降下実験と，その結果にもとづく魚道構造の改良を継続する．魚道構造の改良については，具体的には，より魚道設置角θが大きな条件で提案魚道を機能させられるように，魚道内の隔壁高，側壁傾斜，流況調整用のブロック（スポンジ）の配置に着目し，実験的に検討を進める．

Causes of Carryover

施設内での実験が順調に進み，実験装置や魚道を構成する材料の消耗や破損が少なかったことと，木材などの材料の加工の一部を，細かな調整と工夫のため外注せずに自ら実施したことにより，次年度使用額が生じた．次年度使用額については，次年度から現場での実証実験が始まり，現地調査用器具，および実験装置や魚道を構成する材料の消耗や破損が増加することが予想されるため，消耗や破損した物品などの補充に使用する．