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2018 年度 実績報告書

底質改善と施肥の相乗効果によるアサリ成長促進と干潟の物質循環解析

研究課題

研究課題/領域番号 18H02265
研究機関広島大学

研究代表者

山本 民次  広島大学, 生物圏科学研究科, 教授 (40240105)

研究分担者 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, 総合科学研究科, 教授 (50304366)
陸田 秀実  広島大学, 工学研究科, 准教授 (80273126)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードアサリ / 干潟 / 施肥 / 物質循環 / 底質改善
研究実績の概要

本研究では,アサリをターゲットとして,尾道市浦崎干潟に固形肥料を漉き込み,それらの成長・生残を促す現場試験を行った.また,現場試験に先立ち,肥料の栄養塩溶出性能について,フラスコスケールの室内試験およびコンテナスケールでの疑似現場試験を行った.
フラスコスケールでの溶出試験では,プレス機で作成した固形肥料(熟成鶏糞に鉄等必須元素を添加したもの)を小塊にして人工海水中で栄養塩を溶出させた.窒素,リン,鉄とも数日での溶出量が多く,一週間後の溶出量において,海域で利用するには最適なN/P/Fe溶出比が得られた.
100Lコンテナを用いた溶出試験は2018年11月より開始し,窒素とリンについては,現在でも溶出が持続しているため,実験を継続中であり,2019年5月末に終了予定である.
干潟での溶出試験は,9月に開始し,施肥材10個設置区,20個設置区,無施肥区の3区画で行っており,現在も継続中である.施肥材の設置とともに,3区画ともアサリ稚貝を平米当たり約300個体散布した.1ヶ月後の調査時に,強風と荒波のため,試験区が破損していたため,10月に再設定して現在に至っている.底泥間隙水中の栄養塩濃度は,施肥材の量に応じて高い値を示し,底泥表面のクロロフィル濃度も高い傾向にあり,期待通りの成果が得られている.また,現場に設置した圧力計,溶存酸素計,水中蛍光光度計,光量子計,塩分計などのデータは順調に記録されていた.圧力計のデータからは,干潮・満潮の時間が明らかであり,光量子計は現実の光量子の時間変化を確実に記録していた.また,溶存酸素量は水中では十分であるが,地中ではほぼゼロになることもしばしばあることが明らかであった.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

室内実験では,使用を予定した固形肥料から,期待通りのN/P/Fe元素比の溶出が得られ,溶出の持続性の点では,コンテナ試験において半年経ってもまだ持続していることから,極めて有効な施肥材であることが分かった.
干潟でのアサリ増殖の実証試験は,9月から始まったところであるが,底泥中のN, P, Fe濃度は,設置した施肥材の量に依存して高くなる結果が得られ,底泥表面の微細藻の量(クロロフィル濃度)も施肥材の量に応じて高くなる傾向が得られた.
干潟調査は,潮時に依存しており,10-12月は夜中に干潮を迎えるため,極めて寒くつらい中での調査であったが,所期の目的を達成した.実験開始が秋季からであり,波浪が大きく,9月に設定した試験区が破損したことにより,10月に再設定するという,現場調査では良くあることであるが,予期せぬ事態もあった.
アサリ重量の解析結果がまだ出せていないため,「おおむね順調」と結論した.

今後の研究の推進方策

干潟では,地下水の流動があるため,調査を行った.これらの結果については,今後の調査も含めて解析する予定である.これら地下水,海水の流動と砂粒子の移動なども含め,干潟での物質循環について,数値モデル解析を今年度行う.これらはかなり高度な解析となるため,現在のところ,フレームワーク作りの段階である.
一方,栄養塩の取り込みによる微細藻の増殖と,アサリによるそれらの摂食,アサリの排糞と分解などのプロセスについては,文献調査などを行い,ほぼ完成させた.また,底泥中の酸化還元反応系を組み込む計画であり,これらについてもだいたいのフレームワークはできてきている.
以上を踏まえ,干潟での実測値を用いた数値モデル出力値との検証を行い,いくつかの項目についての感度解析を行うことで,最終的にはアサリ生産の不振に対する改善の提案を行う計画である.

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 5件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Evaluation of the spatial distribution of submarine groundwater discharge in a small island scale using the 222Rn tracer method and comparative modeling2019

    • 著者名/発表者名
      Zhu Aiping、Saito Mitsuyo、Onodera Shin-ichi、Shimizu Yuta、Jin Guangzhe、Ohta Tomoko、Chen Jianyao
    • 雑誌名

      Marine Chemistry

      巻: 209 ページ: 25~35

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.marchem.2018.12.003

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Nitrogen dynamics in a highly urbanized coastal area of western Japan: impact of sewage-derived loads2018

    • 著者名/発表者名
      Saito Mitsuyo、Onodera Shin-ichi、Jin Guangzhe、Shimizu Yuta、Taniguchi Masanobu
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 5 ページ: 1-11

    • DOI

      doi.org/10.1186/s40645-018-0177-6

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Numerical investigation into the restoration of ocean environments using steelmaking slag2018

    • 著者名/発表者名
      Mutsuda Hidemi、Miyata Yasuhito、Doi Yasuaki、Rahmawati Shade
    • 雑誌名

      Marine Pollution Bulletin

      巻: 131 ページ: 428~440

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.marpolbul.2018.04.011

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Real-Time Offshore Coastal Acoustic Tomography Enabled With Mirror-Transpond Functionality2018

    • 著者名/発表者名
      Chen Minmo、Syamsudin Fadli、Kaneko Arata、Gohda Noriaki、Howe Bruce M.、Mutsuda Hidemi、Dinan Aruni Hanifa、Zheng Hong、Huang Chen-Fen、Taniguchi Naokazu、Zhu Xiaohua、Adityawarman Yudi、Zhang Chuanzheng、Lin Ju
    • 雑誌名

      IEEE Journal of Oceanic Engineering

      巻: - ページ: 1~11

    • DOI

      DOI: 10.1109/JOE.2018.2878260

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 貝類の適正養殖-現状と将来への展望2018

    • 著者名/発表者名
      山本民次
    • 雑誌名

      日本水産学会誌

      巻: 84 ページ: 963-966

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mapping Tidal Current Fields around Ferry Route Area in the Bali Strait by Coastal Acoustic Tomography2018

    • 著者名/発表者名
      Aruni Dinan Hanifa, Hidemi Mutsuda, Fadli Syamsudin, Minmo Chen, Yasuaki Doi, Arata Kaneko
    • 雑誌名

      Proceeding of Workshop on Environmental Technologies in Naval Architecture and Ocean Engineering

      巻: - ページ: 75-78

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Evaluation for submarine groundwater discharge in a temperate coastal zone covered by seagrass meadows2018

    • 著者名/発表者名
      Saito, M., Onodera, S., Zhu, A., Jin, G., Shimizu, Y., Tomozawa, Y., Okubo, K
    • 学会等名
      ECSA57
    • 国際学会
  • [学会発表] Hydrochemical impacts of urbanization on nutrient discharge to the coastal zone in alluvial plane catchments in Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Onodera, S., Saito, M., Shimizu, Y., Jin, G., Tomozawa, Y.
    • 学会等名
      ECSA57
    • 国際学会
  • [学会発表] The release of dissolved sediment nutrients from a nutrient rich embayment: Implication of tidal impact2018

    • 著者名/発表者名
      Jin, G., Onodera, S., Saito, M., Tomozawa, Y., Ohira, Y.
    • 学会等名
      ECSA57
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of intensive agriculture on nitrous oxide emission from a coastal aquifer2018

    • 著者名/発表者名
      Onodera, S., Saito, M., Onishi, K., Aritomi, D., Tomozawa, Y., Jin, G.
    • 学会等名
      45th IAH congress, Daejeon, Korea
    • 国際学会
  • [学会発表] 地表水-地下水相互作用と生態系影響:地下水が沿岸環境の多様性形成に及ぼす影響に着目して2018

    • 著者名/発表者名
      齋藤光代・小野寺真一・岩田徹・大久保賢治
    • 学会等名
      陸水物理研究会第40回研究発表会
  • [図書] 瀬戸内海流域の水環境 ―里水―2018

    • 著者名/発表者名
      小野寺 真一、齋藤 光代、北岡 豪一
    • 総ページ数
      266
    • 出版者
      吉備人出版
    • ISBN
      9784860694630
  • [備考] 流域圏環境再生プロジェクト研究センター

    • URL

      https://home.hiroshima-u.ac.jp/cerbee09/

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公開日: 2019-12-27  

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