2013 Fiscal Year Annual Research Report
世界遺産・知床の自然を脅かす気候変動とダム：冷水性サケ科魚類の応答と保全策の提案
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25281055
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
河口 洋一 徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 准教授 (20391617)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷口 義則 名城大学, 理工学部, 准教授 (30316145)
卜部 浩一 地方独立行政法人北海道立総合研究機構, さけます内水面水産試験場, 研究主任 (30442669)
関島 恒夫 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (10300964)
鷲見 哲也 大同大学, 工学部, 准教授 (50303673)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 温暖化 / 温度ストレス / ヒートショック蛋白 / オショロコマ / 砂防・治山ダム / スリットダム |
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| Research Abstract |
高水温がオショロコマ 1. 個体 2. 個体群 3. 河川生物群集に及ぼす影響評価（河口、谷口、卜部、岸（連携））
水温制御水路で10～26℃の温度条件下でオショロコマ幼魚の採餌と生残に及ぼす影響を定量化した．幼魚は22℃に達するまで採餌し続け，24℃で急激に低下した．一方で，20℃で死亡が起こり始め，致死水温は26℃と判断された．幼魚は成魚に比べて，より高水温条件下で採餌できるものの，より低い水温で死に至ることが明らかになった．
ダム設置・非設置河川から各6河川選び，1河川に 3調査区設置し，魚類・物理環境調査を行った．オショロコマ密度はダムによる瀬淵構造の変化や生息場の分断化より，水温の影響が大きいことが示された．また同調査区の瀬・平瀬から6地点を選び，付着藻類・底生動物を採集した．現在採集したサンプルのソーティングと分析を行っている．
4. 温度ストレスの定量化（関島，河口，谷口） 熱ストレスに対するオショロコマの防御応答を明らかにするため，Hsp（ヒートショック蛋白）を分子指標として，高温暴露実験によるHsp70の発現量を定量評価した．22℃条件下において，オショロコマのHsp70の発現量が暴露前に比べて有意に増加することが明らかとなった．また，高温暴露直後より暴露後12時間後の方が発現量が増加しており，Hspが高温に対する生体修復タンパク質として機能していることが明らかとなった．
5. 知床半島河川群の特徴と水温形成に関する概略調査（鷲見，河口） 水温形成の視点で知床半島の河川を網羅的に調査した．水温の形成は上流域の地質・地形を基礎と特性が大きな要因と推測される一方，下流部砂防ダム連続区間では，崩壊性の高いエリアでは比較的小さい土砂の生産が多い区間において平坦となるため，浅く日射・気温の影響を受けやすく，そうではない玉石などが水面から突出する条件下では実質水深が深くなり影響が小さくなるものと推測された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度に予定していた，高水温がオショロコマ 1. 個体 2. 個体群 3. 河川生物群集に及ぼす影響に関する野外調査と室内実験は，全て実施した．1. 個体への影響に関する実験結果については，一部の結果をまとめ，国際学会で報告した．2. 個体群への影響に関する調査結果についても，データを整理してモデル解析を行い，生態学会で速報を報告した．3. 河川生物群集に及ぼす影響に関する調査は，採集した各種サンプルのソーティングを行っている．
4. 温度ストレスの定量化に関する調査についても，予定していた野外サンプリングと室内実験を行い，さらに，温度ストレスの定量化（ヒートショック蛋白）の手法も確立した．
5. 改良型ダム（スリット化）による水温上昇の抑制効果の検証については，初年度は知床半島河川群の特徴と水温形成に関する概略調査を行い，河川郡やダム郡の特徴の把握を行い，2年目の調査準備が整った．
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| Strategy for Future Research Activity |
1. 高水温がオショロコマ個体群に及ぼす影響評価(担当:河口) 夏季，オショロコマが利用するマイクロハビタットを調査する．秋季，高水温になる川で産卵床調査を行う．
2. 高水温がオショロコマを頂点とする河川生物群集に及ぼす影響評価(担当:河口) 初年度に採集した水，藻類，水生昆虫の分析を行う．冷凍した水サンプルはリンや窒素に関する水質項目の計測を行う．藻類はクロロフィ ルaを求める．水生昆虫はソーティング後に，摂食機能群に分けて密度．現存量．種数を求める．オショロコマの胃内容物サンプルは陸生と水生生物にわけ，可能な限り細かく分類し重量を計測する．
3. 温度ストレス(ヒートショック蛋白)の定量化(担当:関島、河口、谷口) 昨年に引き続き実験個体と野外個体のHsp70を定量化する．肝臓に加え胸鰭や尾鰭のHsp70も計測し，部位間の違いについて検討する．野外で採集したオショロコマのHsp70と水温データを整理しそれらの関係性を明らかにする．
4. 改良型ダム(スリット化)による水温上昇の抑制効果の検証(担当:鷲見、卜部、河口) 高水温ダムとスリッ ト化を行うダムで，水の流動と熱環境を捉えるために澪筋に沿って表流水位・水温の計測をロガー式水温計・ 水位計を各4-5点設置して15分間隔で数日計測する．堆積土砂中の伏流水の水位・水温の計測を，ペンダント水温ロガーと自作の水位計測器で面的に配置し15分間隔で数日計測する．
5. GISによる情報統合と温度生息環境の変化によるオショロコマの分布予測(担当:河口) 各河川におけるオシ ョロコマ密度を目的変数に，現地調査による環境要因やGISから抽出する景観要因を説明変数として，GLMやGL MM解析から，知床半島におけるオショロコマの生息適地モデルを作成し，気温や水温の寄与率を明らかにする．
これまでの研究成果をまとめ，6月にオレゴン州立大で開かれる国際学会で発表する．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
温度ストレス（ヒートショック蛋白）を定量化するために試薬を購入しているが，サンプル処理に予定より時間がかかったため，試薬の購入が翌年に繰り越された．
温度ストレス（ヒートショック蛋白）の定量化を行うための試薬に使用する予定．
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Research Products
(2 results)
