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栄養塩負荷量と漁業生産の関係:水質総量規制は漁業生産の減少要因か?

研究課題

研究課題/領域番号 18H03961
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分40:森林圏科学、水圏応用科学およびその関連分野
研究機関滋賀県立大学

研究代表者

伴 修平  滋賀県立大学, 環境科学部, 教授 (50238234)

研究分担者 丸尾 雅啓  滋賀県立大学, 環境科学部, 教授 (80275156)
後藤 直成  滋賀県立大学, 環境科学部, 准教授 (40336722)
尾坂 兼一  滋賀県立大学, 環境科学部, 講師 (30455266)
齋藤 光代  岡山大学, 環境生命科学研究科, 准教授 (20512718)
小野寺 真一  広島大学, 先進理工系科学研究科(総), 教授 (50304366)
奥田 昇  神戸大学, 神戸大学内海域環境教育研究センター, 教授 (30380281)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
41,080千円 (直接経費: 31,600千円、間接経費: 9,480千円)
2020年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
2019年度: 14,300千円 (直接経費: 11,000千円、間接経費: 3,300千円)
2018年度: 15,470千円 (直接経費: 11,900千円、間接経費: 3,570千円)
キーワード漁業生産 / 貧栄養化 / 栄養塩負荷量 / リン酸酸素安定同位体比 / リン酸ナノモル測定 / 動物プランクトン生産量 / 琵琶湖北湖 / 正リン酸 / 深層地下水 / 植物プランクトン一次生産
研究成果の概要

本研究によって、琵琶湖におけるリン酸濃度の時空間分布、そして植物プランクトン成長の閾値が15 nmol/Lであることを明らかにした。河川から流入するリンの主な供給源は農地であり、田植え期以降にみられた植物プランクトンブルームが沿岸からの栄養塩供給に依存する可能性を強く示唆した。琵琶湖への流入量として深層地下水が浅層に匹敵することを明らかにし、地下水中のリン酸濃度が湖水中より数桁高く、主要なリン負荷源であることを示した。水温とTPと個体数密度から動物プランクトン生産量を見積もる経験式を作成し、湖での二次生産が7.6-58.6 gC/m2/yであり、一次生産の<10%であることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究によって、これまで測定不可能だった琵琶湖の正リン酸濃度を精度高く測定できるようになり、リン酸酸素安定同位体比によってリン酸の負荷源を明らかできる可能性を示すことができた。また、深層地下水の湖内への流入を確かめ、ここからのリン負荷が無視できないことを示した。これらの知見はいずれも今後の水質管理に大きく貢献する。過去40年間におよぶ動物プランクトン生産量を推定し、これが水質規制による貧栄養化による減少傾向を示さないことを明らかにした。これは、近年の漁獲量減少がボトムアップに制御されているのではなく、栄養塩低下以外の要因、例えば産卵・仔魚期の環境劣化等について精査する必要性を示唆する。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (48件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 3件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (37件) (うち国際学会 20件)

  • [雑誌論文] Temporal variation in community structure of zoosporic fungi in Lake Biwa, Japan.2021

    • 著者名/発表者名
      Song, P., R. Yi, S. Tanabe, N. Goto, K. Seto, M. Kagami and S. Ban
    • 雑誌名

      Aquatic Microbial Ecology

      巻: 87 ページ: 17-28

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phosphorus cycling in watersheds: from limnology to environmental science.2020

    • 著者名/発表者名
      Onodera, S.-i., N. Okuda, S. Ban, M. Saito, A. Paytan and T. Iwata
    • 雑誌名

      Limnology

      巻: 21 ページ: 327-328

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Size-mediated temperature effect on embryonic development in Eodiaptomus japonicus (Copepoda, Calanoida) in Lake Biwa, Japan.2020

    • 著者名/発表者名
      Liu, X. and S. Ban
    • 雑誌名

      Journal of Plankton Research

      巻: 42 ページ: 779-782

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Winter Flooding on Phosphorus Dynamics in Rice Fields.2020

    • 著者名/発表者名
      Ishida, T., U. Yoshitoshi, T. Ikeya, T. Haraguchi, S. Asano, Y. Ogino and N. Okuda
    • 雑誌名

      Limnology

      巻: 21 ページ: 403-413

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Material transport and cycle in watersheds: toward the interdisciplinary collaboration between limnology and the other research disciplines.2020

    • 著者名/発表者名
      Saito, M., N. Okuda and S.-i. Onodera
    • 雑誌名

      Limnology

      巻: 21 ページ: 427-428

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Resting eggs of the perennial copepod Eodiaptomus japonicus in Lake Biwa (Japan)2020

    • 著者名/発表者名
      Liu Xin、Ban Syuhei、Beyrend Delphine、Dur Gael、Kuwae Michinobu、Makino Wataru、Urabe Jotaro
    • 雑誌名

      Inland Waters

      巻: 10 号: 1 ページ: 89-100

    • DOI

      10.1080/20442041.2019.1671766

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Planktivorous fish predation masks anthropogenic disturbances on decadal trends in zooplankton biomass and body size structure in Lake Biwa, Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Liu Xin、Dur Gael、Ban Syuhei、Sakai Yoichiro、Ohmae Shinsuke、Morita Takashi
    • 雑誌名

      Limnology and Oceanography

      巻: 65 号: 3 ページ: 667-682

    • DOI

      10.1002/lno.11336

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 衛星リモートセンシングを用いた琵琶湖におけるクロロフィルa濃度の推定2019

    • 著者名/発表者名
      塚本浩貴,後藤直成,吉原亜悠,高木裕太,新井那莉,林正能,石坂丞二
    • 雑誌名

      リモートセンシング学会誌

      巻: 39 ページ: 103-111

    • NAID

      130007731747

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Differences in dissolved phosphate in shallow-lake waters as determined by spectrophotometry and ion chromatography2019

    • 著者名/発表者名
      Yi, R., P. Song, X. Liu, M. Maruo and S. Ban
    • 雑誌名

      Limnology

      巻: - 号: 3 ページ: 329-339

    • DOI

      10.1007/s10201-019-00574-2

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of phosphorus sources in a watershed using a phosphate oxygen isoscape approach2019

    • 著者名/発表者名
      Ishida, T., Y. Uehara, T. Iwata, A. P. Cid-Andres, S. Asano, T. Ikeya, K. Osaka, J. Ide, O. L. A. Privaldos, I. B. B. De Jesus, E. M. Peralta, E. M. C. Trino, C.-Y. Ko, A. Paytan, I. Tayasu & N. Okuda
    • 雑誌名

      Environmental Science & Technology

      巻: - 号: 9 ページ: 4707-4716

    • DOI

      10.1021/acs.est.8b05837

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] イオンクロマトグラフィーを用いる天然水中微量メチルホスホン酸の定量2019

    • 著者名/発表者名
      辻一真・丸尾雅啓・小畑元
    • 雑誌名

      分析化学

      巻: 68 ページ: 275-278

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Phosphorus dynamics related to phytoplankton growth with newly sensitive measurement of orthophosphate and growth experiments in north basin of Lake Biwa2020

    • 著者名/発表者名
      Liu, X., R. Yi, M. Maruo, S. Ban
    • 学会等名
      JpGU-AGU joint meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Distribution of phosphate oxygen isotope in boring core samples for evaluation of phosphorus cycling in groundwater2020

    • 著者名/発表者名
      Ishida, T., Y. Tomozawa, X. Liu, J. Qian, M. Saito, S.-i. Onodera, N. Okuda, S. Ban
    • 学会等名
      JpGU-AGU joint meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Did artificial re-oligotrophication induce a reduction of fish catch in Lake Biwa?,2020

    • 著者名/発表者名
      Ban, S., X. Liu, M. Maruo, N. Goto, K. Osaka, S. Onodera, M. Saito, T. Ishida, N. Okuda
    • 学会等名
      JpGU-AGU joint meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Observation for the spatial variation of lacustrine groundwater discharge (LGD) in the northern basin of Lake Biwa by multi-layer measurement of radon (222Rn)2020

    • 著者名/発表者名
      Saito, M., S.-i. Onodera, Y. Tomozawa, K. Wang, S. Ban and N.Okuda
    • 学会等名
      JpGU-AGU joint meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Role of groundwater and river discharge on phosphorus supply into the lake2020

    • 著者名/発表者名
      Onodera, S.i., M. Saito, K. Wang, S. Ban, N. Okuda and Y. Tomozawa
    • 学会等名
      JpGU-AGU joint meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of disturbance events on primary production in the northern basin of Lake Biwa2020

    • 著者名/発表者名
      Goto, N., M. Iwaki, S. Ban and K. Hayakawa
    • 学会等名
      JpGU-AGU joint meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 琵琶湖におけるEodiaptomus japonicusの成長および生産量の準10年周期:北極振動との関連2020

    • 著者名/発表者名
      Liu Xin・Dur Gael・土井絵美・酒井陽一郎・大前信輔・森田尚・伴修平
    • 学会等名
      日本プランクトン学会・日本ベントス学会合同大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Detection of Organophosphonates and Phosphite in Suspended Matter of P-limited Lake2020

    • 著者名/発表者名
      Tsuji, K., M. Maruo, T. Iwata, M. Oyagi and H. Obata
    • 学会等名
      JpGU-AGU joint meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spatio-temporal dynamics of orthophosphate with implications for limitation of phytoplankton growth in north basin of Lake Biwa, Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Liu, X., R. Yi, M. Maruo and S. Ban
    • 学会等名
      JpGU 2019 meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Possibility of nutrient from littoral slope for enhancement of phytoplankton growth in north basin of Lake Biwa2019

    • 著者名/発表者名
      Ban, S., R. Yi, X. Liu, M. Maruo, M. Sudo, N. Goto, J. Murase
    • 学会等名
      JpGU 2019 meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Phosphorus discharge via groundwater into the lake, based on lacustrine groundwater discharge (LGD) and alluvial plain sediment2019

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Onodera , Mitsuyo Saito , Guangzhe Jin , Anna Fadliah Rusydi , Yusuke Tomozawa , Kunyang Wang , Syuhei Ban, and Noboru Okuda
    • 学会等名
      JpGU 2019 meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation for temporal variation in groundwater inflow to the lagoons connected to Lake Biwa by radon (222Rn) tracer analysis2019

    • 著者名/発表者名
      Mitsuyo Saito , Shin-ichi Onodera , Yusuke Tomozawa , Kunyang Wang , Syuhei Ban, and Noboru Okuda
    • 学会等名
      JpGU 2019 meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Altitude effect of water stable isotopic ratio of ravine water and its contribution to groundwater in alluvial plains -Comparison in east and west side catchments of Lake Biwa2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Tomozawa, Kunyang Wang , Mitsuyo Saito , Syuhei Ban, Noboru Okuda , and Shin-ichi Onodera
    • 学会等名
      JpGU 2019 meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation of groundwater recharge and phosphorus transport under different precipitation conditions in a suburban catchment, using SWAT model2019

    • 著者名/発表者名
      Kunyang Wang, Shin-ichi Onodera , Mitsuyo Saito , Noboru Okuda, and Takuya Okubo
    • 学会等名
      JpGU 2019 meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 琵琶湖の動物プランクトンにおける成長速度と水温、餌条件、個体数密度の関係2019

    • 著者名/発表者名
      Liu Xin・伴修平
    • 学会等名
      2019年度日本ベントス学会日本プランクトン学会合同大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 琵琶湖北湖における正リン酸濃度と植物プランクトン成長の関係2019

    • 著者名/発表者名
      Liu Xin・易容・丸尾雅啓・伴修平
    • 学会等名
      第83回日本陸水学会金沢大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 高解像度光学観測衛星「しきさい(SGLI)」を用いた湖沼における水質モニタリングの可能性2019

    • 著者名/発表者名
      塚本浩貴,林正能,石坂丞二,後藤直成
    • 学会等名
      海洋理工学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 琵琶湖北湖におけるSGLIのリモートセンシング反射率データの検証2019

    • 著者名/発表者名
      大賀雄介,後藤直成,石坂丞二
    • 学会等名
      日本リモートセンシング学会 海洋・湖沼リモートセンシング研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 衛星データを用いた琵琶湖北湖におけるクロロフィルa濃度分布2019

    • 著者名/発表者名
      大賀雄介,後藤直成,石坂丞二
    • 学会等名
      日本陸水学会近畿支部会第31回研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of lacustrine groundwater discharge into Lake Biwa from Yasu river Basin2019

    • 著者名/発表者名
      Kunyang Wang, Shin-ichi Onodera, Mitsuyo Saito, and Takuya Okubo
    • 学会等名
      公益社団法人日本地下水学会2019年秋季講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 琵琶湖における地下水-地表水流入の役割2019

    • 著者名/発表者名
      小野寺真一、齋藤光代、王 崑陽、友澤裕介、伴 修平、奥田 昇
    • 学会等名
      陸水物理学会 第41回
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of Phosphorus Discharge into Lake Biwa Under Different Precipitation Conditions from a Rural Catchment2019

    • 著者名/発表者名
      Kunyang Wang, Shin-ichi Onodera, Mitsuyo Saito, and Noboru Okuda
    • 学会等名
      2019年度 日本水文科学会 学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Spatio-temporal dynamics of orthophosphate with implications for limitation of phytoplankton growth in north basin of Lake Biwa, Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Liu, X., R. Yi, M. Maruo and S. Ban
    • 学会等名
      JpGU 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Possibility of nutrient from littoral slope for enhancement of phytoplankton growth in north basin of Lake Biwa2019

    • 著者名/発表者名
      Ban, S., R. Yi, X. Liu, M. Maruo, M. Sudo, N. Goto and J. Murase
    • 学会等名
      JpGU 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] What is difference between orthophosphate and SRP in lake waters?2018

    • 著者名/発表者名
      Yi, R., P. Song, M. Maruo and S. Ban
    • 学会等名
      JpGU meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation of Lacustrine Groundwater Discharge (LGD) via two paths in Lake Biwa, Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Onodera, S.-i., M. Saito, S. Ban, G. Jin, Y. Tomozawa and N. Okuda
    • 学会等名
      JpGU meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Observation for the groundwater inflow to the lagoons connected to Lake Biwa2018

    • 著者名/発表者名
      Saito, M., S.-i. Onodera, Y. Tomozawa, K. Wang, S. Ban and N. Okuda
    • 学会等名
      JpGU meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation of lacustrine groundwater discharge into Biwa Lake2018

    • 著者名/発表者名
      Wang, K., M. Saito, S.-i. Onodera, F. Tri Admajaya, S. Ban, N. Okuda and Y. Shimizu
    • 学会等名
      JpGU meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Horizontal transportation of nutrients from littoral slope and enhancement of phytoplankton growth in north basin of Lake Biwa2018

    • 著者名/発表者名
      Ban, S., R. Yi, X. Liu, M. Maruo, M. Sudo, N. Goto and J. Murase
    • 学会等名
      34th SIL
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 琵琶湖流域の栄養循環:統合的理解を目指して2018

    • 著者名/発表者名
      奥田昇・小野寺真一・伴修平
    • 学会等名
      第83回日本陸水学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 室内実験による湖水の可分解性溶存有機態リンの存在量と回転率推定2018

    • 著者名/発表者名
      池谷透・易容・伴修平・丸尾雅啓・石田卓也・奥田昇
    • 学会等名
      第83回日本陸水学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Phosphorus dynamics in Lagoon lakes Yanagihira-ko and Hira-ko using oxygen isotopic composition of phosphate2018

    • 著者名/発表者名
      Yi, R., S. Ban, T. Ishida, T. Ikeya and N. Okuda
    • 学会等名
      第83回日本陸水学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 琵琶湖北湖における正リン酸の時空間分布2018

    • 著者名/発表者名
      リュウキン・易容・丸尾雅啓・伴修平
    • 学会等名
      第83回日本陸水学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 琵琶湖東岸に立地する内湖における物質循環に及ぼす地下水の影響2018

    • 著者名/発表者名
      齋藤光代・小野寺真一・友澤裕介・王崑陽・伴修平
    • 学会等名
      第83回日本陸水学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 琵琶湖へのリンおよび水の供給に対する地下水の役割の再評価2018

    • 著者名/発表者名
      小野寺真一・齋藤光代・友澤裕介・伴修平・奥田昇
    • 学会等名
      第83回日本陸水学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 琵琶湖東岸地下水における涵養域からの主要イオン成分寄与の推定2018

    • 著者名/発表者名
      友澤裕介・小野寺真一・齋藤光代・伴修平
    • 学会等名
      第83回日本陸水学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 琵琶湖北湖における一次生産の季節変動2018

    • 著者名/発表者名
      後藤直成・塚本浩貴・岩木真穂
    • 学会等名
      第83回日本陸水学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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