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Microcystisの群体集積によるアオコ発生メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K00630
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 自然共生システム
研究機関滋賀県立琵琶湖博物館

研究代表者

朱 偉  滋賀県立琵琶湖博物館, 研究部, 特別研究員 (70297787)

研究分担者 大塚 泰介  滋賀県立琵琶湖博物館, 研究部, 総括学芸員 (60344347)
研究協力者 廣石 伸互  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードアオコ / Microcystis / 細胞外多糖類 / 群体サイズ / 比重 / 吹走流 / 鉛直混合 / 集積 / 群体 / 細胞外多糖 / 乱流 / ケプラー流速計 / 太湖 / Microsistis / 細胞集積 / 浮上 / 吹送流 / 表層流 / 底生ラン藻 / Microcystis / 重力密度 / 攪乱
研究成果の概要

太湖や琵琶湖のような広い湖でMicrocystis群体が集積してアオコが発生するメカニズムの解明を目指した。Microcystisの培養実験では、増殖率が小さいときに細胞外多糖類が増加し、群体が形成されやすくなった。太湖のMicrocystisの群体サイズは秋に最大となり、群体の浮上速度が増大して水面に集積しやすくなった。風速が小さい時にはMicrocystis群体の水平集積が起こりにくく、風速が大きい時には鉛直混合により水面への集積が解消されるので、集積に最適な風速が存在する。その風速は、太湖竺山湾のフィールド計測では1.5-2.6 m/sの範囲であった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

アオコの発生は今も世界的な課題であり、特に太湖や琵琶湖のような、多くの人々の水道水源になっている大湖沼での発生は社会的な悪影響が大きい。その発生機構についてはこれまで生物学的側面からよく調べられてきたが、物理学的側面からの研究は少なかった。本研究では太湖で、秋期の群体の大型化と適度な風がアオコの集積を招くことを明らかにした。このことは、Microcystis 群体が大型化する前の春季に発生の出鼻を挫くことの有効性を示唆しており、今後のアオコ対策を考える上で重要な知見を提供したと考える。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2019 2018 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 1件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 7件、 謝辞記載あり 8件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 9件) 学会・シンポジウム開催 (2件)

  • [国際共同研究] グリフィス大学(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] 河海大学/中国西西北農林科学大学(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] 河海大学/中国西西北農林科学大学/中国科学院南京地理湖沼研究所(中国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Modelling the vertical migration of different-sized Microcystis colonies: coupling turbulent mixing and buoyancy regulation2018

    • 著者名/発表者名
      Zhu Wei、Feng Ganyu、Chen Huaimin、Wang Ruochen、Tan Yongqin、Zhao Hongru
    • 雑誌名

      Environmental Science and Pollution Research

      巻: 25 号: 30 ページ: 30339-30347

    • DOI

      10.1007/s11356-018-3041-8

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sequence of Microcystis colony formation during recruitment under natural conditions2018

    • 著者名/発表者名
      Zhu Wei、Zhou Xiaohua、Chen Huaimin、Li Ming
    • 雑誌名

      Hydrobiologia

      巻: 823 号: 1 ページ: 39-48

    • DOI

      10.1007/s10750-018-3694-9

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis on the reasons for the large bloom area of Lake Taihu in 20172018

    • 著者名/発表者名
      Zhu, W., Chen, H.M., Wang, R.C., Feng, G.Y., Xue, Z.P. and Hu, S.Y.
    • 雑誌名

      Lake Science

      巻: 31 ページ: 621-632

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Gomphosphenia biwaensis, a new diatom from Lake Biwa, Japan: description and morphometric comparison with similar species using an arc-constitutive model2018

    • 著者名/発表者名
      Ohtsuka Taisuke、Kitano Daisuque、Nakai Daisuke
    • 雑誌名

      Diatom Research

      巻: 33 号: 1 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1080/0269249x.2018.1433237

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The trend of water quality variation and analysis in typical area of Lake Taihu, 2010-20172018

    • 著者名/発表者名
      ZHU Wei, TAN Yongqin, WANG Ruochen, FENG Ganyu, CHEN Huaimin, LIU Yifan, LI Ming
    • 雑誌名

      Journal of Lake Science

      巻: 30 号: 2 ページ: 296-305

    • DOI

      10.18307/2018.0202

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Polysaccharide biosynthesis-related genes explain phenotype-genotype correlation of Microcystis colonies in Meiliang Bay of Lake Taihu2016

    • 著者名/発表者名
      Xu S, Sun Q, Zhou X, Zhu W
    • 雑誌名

      Scientific reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1038/srep35551

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of linear alkylbenzene sulfonate (LAS) on the interspecific competition between Microcystis and Scenedesmus2016

    • 著者名/発表者名
      Zhu W, Chen H, Guo L
    • 雑誌名

      Environmental Science and Pollution Research

      巻: 23(16) 号: 16 ページ: 16194-16200

    • DOI

      10.1007/s11356-016-6809-8

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Numerical simulation of the vertical migration of Microcystis (cyanobacteria) colonies based on turbulence drag2016

    • 著者名/発表者名
      Zhao H, Zhu W, Chen H
    • 雑誌名

      Journal of Limnology

      巻: 76(1) ページ: 190-198

    • DOI

      10.4081/jlimnol.2016.1501

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Interspecific variation in extracellular polysaccharide content and colony formation of Microcystis spp. cultured under different light intensities and temperatures2016

    • 著者名/発表者名
      Xu F, Zhu W, Xiao M
    • 雑誌名

      Journal of Applied Phycology

      巻: 28(3) 号: 3 ページ: 1533-1541

    • DOI

      10.1007/s10811-015-0707-1

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] To increase size or decrease density? Different Microcystis species has different choice to form blooms2016

    • 著者名/発表者名
      Li M, Zhu W, Guo L
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1038/srep37056

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] High nutrient concentration and temperature alleviated formation of large colonies of Microcystis: Evidence from field investigations and laboratory experiments2016

    • 著者名/発表者名
      Zhu W, Zhou X, Chen H
    • 雑誌名

      Water research

      巻: 101 ページ: 167-175

    • DOI

      10.1016/j.watres.2016.05.080

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Morphological changes of Microcystis aeruginosa colonies in culture2015

    • 著者名/発表者名
      Sun, Q., Zhu, W., Li, M., & Tan, X
    • 雑誌名

      Journal of Limnology

      巻: 75(1) ページ: 14-23

    • DOI

      10.4081/jlimnol.2015.1225

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cellular N: P ratio of Microcystis as an indicator of nutrient limitation—implications and applications2015

    • 著者名/発表者名
      Zhu, W., Sun, Q., Chen, F., & Li, M
    • 雑誌名

      Environmental Earth Sciences

      巻: 74(5) 号: 5 ページ: 4023-4030

    • DOI

      10.1007/s12665-015-4707-x

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 最近の太湖で発生しているアオコに関連するいくつかの問題2019

    • 著者名/発表者名
      朱偉
    • 学会等名
      太湖―琵琶湖アオコワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 琵琶湖のアオコ構成種の変遷2019

    • 著者名/発表者名
      大塚泰介
    • 学会等名
      太湖―琵琶湖アオコワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Microcystis 群体の内部光利用が成長に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      馮甘雨
    • 学会等名
      太湖―琵琶湖アオコワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 吹送流がラン藻ブルーム形成に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      陳懷民
    • 学会等名
      太湖―琵琶湖アオコワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Microcystis 群体の水中での運動のシミュレーション2019

    • 著者名/発表者名
      薛宗朴
    • 学会等名
      太湖―琵琶湖アオコワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 抗体によるアオコ形成種 Microcystis の単独細胞の検出2019

    • 著者名/発表者名
      廣石伸互・大塚泰介・朱偉;・中村紳一朗・寺門一郎
    • 学会等名
      太湖―琵琶湖アオコワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 水草を活用したアオコ発生制御の可能性2019

    • 著者名/発表者名
      今井一郎
    • 学会等名
      太湖―琵琶湖アオコワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アオコ組み上げ液からの生物油の抽出の研究2019

    • 著者名/発表者名
      王若辰
    • 学会等名
      太湖―琵琶湖アオコワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 藍藻類による浄水処理への影響と対策2019

    • 著者名/発表者名
      根来健
    • 学会等名
      太湖―琵琶湖アオコワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アオコを溶かす微生物2015

    • 著者名/発表者名
      廣石伸互
    • 学会等名
      琵琶湖博物館研究セミナー
    • 発表場所
      滋賀県立博物館
    • 年月日
      2015-08-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 太湖アオコ,変えた角度の研究ー群体および水の動き2015

    • 著者名/発表者名
      朱偉
    • 学会等名
      浅水湖沼―沈積物N,P循環及びアオコ発生に関するシンポジウム学術研究会
    • 発表場所
      南京師範大学
    • 年月日
      2015-06-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会・シンポジウム開催] 太湖-琵琶湖アオコワークショップ2019

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] 中日アオコワークショップ2018

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-02-22  

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