2020 Fiscal Year Annual Research Report
底質変動と魚類の餌資源分布に基づく環境配慮工の価値評価と適応型管理への応用
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20H03095
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
前田 滋哉 茨城大学, 農学部, 准教授 (00346074)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
皆川 明子 滋賀県立大学, 環境科学部, 准教授 (70603968)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 魚類保全 / 環境配慮工 / 付着藻類 / 土砂水理 / 数値計算 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
農業用排水路は営農活動の基盤施設であると同時に魚類の繁殖，成長，移動経路であるため，生態系に配慮した整備がなされてきた．整備後に土砂の堆積や藻類繁茂等により，魚類の生息環境は変化するが，そのメカニズムが十分に知られていないため，より良い事業の設計が困難である．本研究の目的は農業用排水路の生態環境の核といえる「底質変動」を適切にモデル化することで，物理特性の時空間変化を踏まえた魚巣・魚溜の生態価値を評価することである．
今年度は魚巣と魚溜が設置されている茨城県の幹線農業用排水路を主な対象とし，①付着藻類の繁茂・枯死を考慮した水路流と路床変動の数値計算，②環境DNA解析による魚類の餌資源（底生動物，プランクトン）と魚類分布の推定に着手した．
水路の3箇所で月1回程度，糸状体付着藻類の採取と種同定，動植物プランクトンの種同定，窒素・リン濃度の計測を実施した．環境要因を推定するため水温，水位，濁度，日射量を10分間隔で収集した．その結果，付着藻類の種は6月と9月で大きく異なることがわかった．付着藻類の植生密度を流れ・路床変動モデルNays2DH(iRIC)に入力することで，付着藻類の影響を考慮した水路の路床変動を推定し，現地で特徴的な左岸魚巣での堆砂の進行を再現した．また水路とその接続河川で採水し，DNAメタバーコーディング解析を行った．それにより，対象水路-河川に生息する魚種が特定でき，魚類相が場所的，季節的に変化することが明らかになった．DNA解析で推定した魚種の大部分は採捕調査結果と一致した．
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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
付着藻類とプランクトンの実態調査により，糸状体藻類の細胞数のスケールと繁茂時期，主な環境要因を特定できた．環境DNA調査により，推定魚類相が現地の採捕結果とおおむね一致していることがわかった．また，付着藻類をモデル化した路床変動計算を実施し，植生が水路床高の変化に与える影響の定量化や魚巣・魚溜での堆砂状況の分析ができたため．
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| Strategy for Future Research Activity |
水路での糸状体付着藻類の採取と種同定，動植物プランクトンの種同定，窒素・リン濃度の計測を継続する．水温，水位，濁度，日射量データ収集も続ける．水路とその接続河川における採水，DNA定量解析により，魚種ごとのDNA量の場所的な違いを整理する．魚類を採捕し，胃内容物を調べる．同時に胃内容物のDNA解析により餌を具体的に調べる．
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