腐食連鎖を中心とした生態系生態学の確立

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01J03020
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 高津 文人 京都大学, 生態学研究センター, 特別研究員(PD)
• キーワード: 炭素安定同位体比 / 窒素安定同位体比 / メタン食物連鎖 / 富栄養化 / 河跡湖 / 濁水

研究概要

モンゴル草原食物網の解析、北海道の2河川(幌内川と標津川)、さらに今年度は琵琶湖流入河川を中心に、水生生物の炭素・窒素安定同位体分析を行い、水系での腐食連鎖、生食連鎖を含む食物網構造の解析を行った。その結果、以下のような新たな知見が得られた。
1)幌内川のbackwater pool(流路の蛇行部に形成される落ち葉だまり)やhyporheic zone(伏流水)を生息場所とする水生昆虫の一部で非常に炭素安定同位体比の低い幼虫が見つかった。このことから、一見好気的に思われてきた渓流生態系にはメタンガスを取り込む特異な腐食食物連鎖の存在することが明らかになった。現在、DNA解析も並行して行い、メタンガスの取込み機構に関する研究を行っている。
2)標津川では'60-'70年代の直線河道工事に伴い、多くの河跡湖が出現した。その一つの河跡湖の水生生物(魚類、水生昆虫、無脊椎動物、藻類、落葉)の同位体特性と本川のそれを比較した結果、河跡湖では生態系外からの侵入魚類個体が見られないのに対し、本川ではさまざまな魚種の侵入個体を同位体比から識別できた(応用生態工学会誌、特集号)。
3)琵琶湖流入河川調査では琵琶湖流入口に近い地点で、貧栄養から富栄養な河川を含む32河川で、カワニナ、アメリカザリガニ、トウヨシノボリ、堆積泥、懸濁粒子、付着藻類などを採集、分析し、河川の汚濁状況と同位体比との関連性を明らかにした。一部の都市河川で食物連鎖の長さが短縮する現象が見られたこと、農業排水の影響の強い河川では付着藻類の炭素同位体比が低くなることから濁水の影響の指標になりうることが明らかになった(平成16年度生態学会発表予定)。

研究成果

• [文献書誌] Ayato KOHZU, Takahiro TATEISHI, Akiyoshi YAMADA, Keisuke KOBA, Eitaro WADA: "Nitrogen Isotope Fractionation during Nitrogen Transport from Ectomycorrhizal Fungi, Suillus granulatus, to the Host Plant, Pinus densiflora."Soil Science and Plant Nutirition. 146. 733-739 (2000)
• [文献書誌] Narin BOONTANON, Ayato KOHZU, Eitaro WADA: "安定同位体比からみた琵琶湖におけるN_2Oの生成機構"月刊海洋. 33. 1-7 (2001)
• [文献書誌] Ayato KOHZU, Kiyoshi MATSUI, Tomoyasu YAMADA, Atsuko SUGIMOTO, Noboru FUJITA: "Significance of rooting depth in mire plants : evidence from natural ^<15>N abundance."Ecological Research. 18. 257-266 (2003)
• [文献書誌] 和田 英太郎, 西川 絢子, 高津 文人: "安定同位体の利用(1)環境科学-特に水糸について"RADIOISOTOPES. 50. 158S-165S (2001)
• [文献書誌] 高津 文人, 河口 洋一, 布川 雅典, 中村 太士: "炭素、窒素安定同位体自然存在比による河川環境の診断"応用生態工学会誌 特集号. (2004)