熱帯海草藻場生態系の発達過程と物質循環の構造に関する研究

1993 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 03041027
• 研究種目: 国際学術研究
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 学術調査
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 小池 勲夫 東京大学, 海洋研究所, 教授 (30107453)
• 研究分担者: POLLARD P. The University of Queensland, Departmen ; 山室 真澄 通商産業省, 工業技術院地質調査所, 研究員 ; 鈴木 孝男 東北大学, 理学部, 助手 (10124588) ; 國井 秀伸 島根大学, 理学部, 助教授 (70161651) ; 相生 啓子 東京大学, 海洋研究所, 助手 (90107459) ; 木暮 一啓 東京大学, 海洋研究所, 助教授 (10161895) ; 飯泉 仁 水産庁北海道区水産研究所, 室長 (00159550) ; 野島 哲 熊本大学, 理学部, 助教授 (30112288) ; 向井 宏 北海道大学, 理学部, 教授 (00013590) ; 西平 守孝 東北大学, 理学部, 教授 (80004357)
• 研究期間 (年度): 1991 – 1993
• キーワード: 海草藻場 / 生元素循環 / ベントス群集 / 熱帯浅海 / 礁湖 / 一次生産 / N ratio / filter feeder

研究概要

本研究は平成3年・4年と二カ年にわたってフィジ-に分布する海草藻場において大洋島における海草藻場の第2期の現地調査を行った。これまでの研究ではまずオーストラリアやパプアニューギニアといった太平洋の海草群落の中心付近でもあり、又大陸の影響を強く受けた海域での、海草藻場の生物構造とそこにおける生元素循環の特性について解析した。これらの海草藻場ではの種数が多く(8-10種以上)又陸域の影響を強く受けることもあって、藻場内の微細環境は多様化し、多くのベントスを含む従属栄養生物群集が海草から供給されるデトリタスに依存しながら発達していた。一方これに対して海草の分布の中心から大きく離れたフィジ-の海草藻場では、種数は3-4種見いだされたものの、ほとんどがボウバアマモの純群落であった。このフィジ-海草藻場における海草の生産速度、従属栄養生物の群集や現存量、水質等の環境因子についての解析を大洋島における海草藻場研究の第1期として行った。
その結果はオーストラリア海洋・陸水研究雑誌に特集号として1993年に発行された。さらにいくつかの論文がそれ以外の海外の学術雑誌に掲載されているが、これらの成果を受けて3年度・4年度の現地調査では、この海草藻場における1)生産者であるボウバアマモの根茎を含めた全体での一次生産の推定、2)一次生産された海洋有機物の変質・分解過程としての、微生物群集/葉上動物による代謝プロセス、3)藻場生態系における他の一次生産者:特に付着性微細藻類および共性藻としてのプロクロロン等の一次生産に占める役割、4)藻場の窒素循環で重要な窒素固定量の評価、5)ここでの海草藻場で葉上動物・ベントスとして大きな位置を占める群体ホヤ/共性藻の個体群生態およびその生理・生態的特性、6)藻場生態系の中での魚類群集の役割、7)生態系全体での生産・分解過程を解析する為のケージ実験等がこの2年間の間に行われた。これらの研究から得られた成果は以下のようである。
(1)海草藻場の栄養的環境は、栄養塩の分析結果から見る限りは、第一期の4-5年間で殆ど変化がない。しかし一次生産に関与する生物群集としては、海草の他に藍藻などの付着性藻類が明らかに増加し、さらに共性藻を持つ群体ホヤの生物量・種数も増加した。このことは藻場の栄養環境が、これらの光合成藻類-水中から栄養塩を吸収する-に有利に成るように変化したことを示唆しているがその原因については今後の解析が必要である。又水中での単細胞藍藻も海草藻場を中心とした礁湖内で極めてその細胞数が高かかった。
(2)ボウバアマノの地下系での成長速度の解析から、これらの地上部の平均回転時間が約1カ月なのに対して約1-2年と一桁遅いこと、又この地上部と地下部の成長速度の違いはパプアニューギニアでの優先種であったThalassiaとほぼ同じ結果であった。
(3)窒素固定活性については、パプアニューギニアでの海草の一次生産で要求される窒素量の約10%位に対して、フィジ-藻場ではその結果より明らかに高く、より貧栄養的な条件下で窒素固定がかなり重要な生態系への窒素源であることが示された。
(4)海草の補食に関しては源存量の多い葉上動物である単脚類の寄与が調べられたが、これらは主に付着藻類を補食しており、海草の分解は、微生物群集によるものが多いと考えられる。この微生物群集の寄与は細菌群集の増殖速度をRIで測定して推定された。
(5)群体ホヤと共性藻プロクロロンとの関係がその生理・生態的特性や微細分布から解析された。共性藻を持つ群体ホヤではその炭素・エネルギー源の60-80%を共性藻に依存していると推定され、これらのろ過食者としての機能はそれほど大きくないことが実験的に示された。又これらの群体ホヤは光を受けるのに適した分布を行っている。一方共性藻を持たない群体ホヤは活発にろ過食を行い、それによる懸濁有機物の取り込みで充分生育出来、又これらの微細分布は懸濁物の多い底層近くであった。又共性藻の光合成は海草の10%にも達しており藻場全体の一次生産にも共性藻はかなりの寄与があることが認められた。

研究成果

• [文献書誌] Keiko AIOI,P.C.Pollard: "Biomass,leaf growth and loss rate of the seagrass Syringodium isoetifolium on Dravuni Island,Fiji" Aquatic Botany. 46. 283-292 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] P.C.Pollardk,Isao KOIKE,Hiroshi MUKAI: "Tropical Seagrass Ecosystems;Structure and Dynamics in The Indo-West Pacific" CSIRO AUSTRALIA, 233 (1992)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Keiko AIOI, P.C.Pollard: "Biomass. leaf growth and loss rate of the seagrass Syringodium isoetifolium on Dravuni Island, Fiji" Aquatic Botany. 46. 283-292 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] P.C.Pollard, Isao KOIKE, Hiroshi MUKAI: Tropical Seagrss Ecosystems ; Structure and Dynamics in the Indo-West Pcific, 1-233 (1992)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より