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光学的測定法による植物プランクトン群集動態の新現象解明を目指したモニタリング観測

研究課題

研究課題/領域番号 19K12311
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分63010:環境動態解析関連
研究機関滋賀県立大学

研究代表者

後藤 直成  滋賀県立大学, 環境科学部, 教授 (40336722)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード植物プランクトン / 一次生産 / 栄養塩 / 琵琶湖 / 群集動態 / モニタリング / 光学的測定
研究開始時の研究の概要

植物プランクトン群集の動態を詳細に評価するためには、その現存量、種組成、光合成活性の3つの因子を広域・高解像度で、かつ同時に知る必要がある。そこで本研究では、複数の光学的測定法を組み合わせて、本研究の対象水域である琵琶湖北湖における植物プランクトン群集動態のモニタリング観測を実施する。これらの観測結果を各環境因子や気象イベント,人間活動などの影響を含めて詳細に解析することで、琵琶湖北湖における植物プランクトン群集の新たな動態像を示す。

研究成果の概要

3年間の係留・船舶・衛星観測により、琵琶湖北湖における植物プランクトン群集動態(現存量、種組成、一次生産速度)は気象によって大きく影響されることが明らかとなった。特に、近年の温暖化に起因する成層の強化・長期化は、深層から表層への栄養塩供給を減少させ、植物プランクトン秋季ブルームの小規模化を引き起こした。また、成層の強化・長期化に降水量低下が加わると、湖内・湖外からの栄養塩供給が絶たれるため、植物プランクトンサイズの小型化と秋季ブルームの消失につながることも本研究により示された。時空間的に高解像観測が可能な光学的測定法は、今後も琵琶湖における植物プランクトン群集の新たな動態像を示すと期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、温暖化に起因する水循環の停滞が、栄養塩動態の変化を介して、琵琶湖北湖の植物プランクトン群集に大きく影響することを示した。温暖化の進行は、琵琶湖における大型植物プランクトンの秋季ブルームを消失させ、一次生産力の低下を引き起こす可能性がある。これらの研究成果は、今後の温暖化に対する湖沼生態系の応答や保全・修復を考える上で重要な知見である。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Effect of dissolved oxygen on nitrogen and phosphorus fluxes from lake sediments and their thresholds based on incubation using a simple and stable dissolved oxygen control method2021

    • 著者名/発表者名
      Osaka Ken'ichi, Yokoyama Rei, Ishibashi Takaaki, Goto Naoshige
    • 雑誌名

      Limnology and Oceanography: Methods

      巻: 20 号: 1 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1002/lom3.10466

    • 関連する報告書
      2021 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] 琵琶湖における水質管理のあり方に関する研究と課題2020

    • 著者名/発表者名
      早川和秀,佐藤祐一,岡本高弘,永田貴丸,後藤直成,冨岡典子,中野伸一
    • 雑誌名

      地球環境

      巻: 25

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 琵琶湖北湖における植物プランクトン群集動態2021

    • 著者名/発表者名
      後藤直成,伴修平
    • 学会等名
      日本陸水学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 冬期全循環停止がおきた琵琶湖における貧酸素水塊の広域観測2021

    • 著者名/発表者名
      石川俊之,合田幸子,赤塚徹志,後藤直成
    • 学会等名
      日本陸水学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Monitoring and particle-tracking simulation to clarify littoral-to-pelagic nutrient export in Lake Biwa, Japan, during the spring rice-planting season2021

    • 著者名/発表者名
      Wells John, Syuhei Ban, Xin Liu, Ken'ichi Osaka, Naoshige Goto
    • 学会等名
      35th Congress of the International Society of Limnology
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High resolution monitoring for subsidiary nutrient loadings and phytoplankton production in north basin of Lake Biwa.2021

    • 著者名/発表者名
      Syuhei Ban, Xin Liu, Ken-ichi Osaka, Naoshige Goto, John C. Wells
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 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, K. Hayakawa
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint meeting
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [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 実施状況報告書
  • [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
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [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 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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