様式研究者研究機関 [ 概要版報告書 ] 助成番号助成事業名所属助成事業者氏名河川を通した土砂と生元素の供給が河口干潟の形成に果たす役割熊本県立大学環境共生学部小森田智大助成事業の要旨目的河口干潟は川を通して陸上から様々な物質が流入する陸域

Size: px

Start display at page:

Download "様式研究者研究機関 [ 概要版報告書 ] 助成番号助成事業名所属助成事業者氏名河川を通した土砂と生元素の供給が河口干潟の形成に果たす役割熊本県立大学環境共生学部小森田智大助成事業の要旨目的河口干潟は川を通して陸上から様々な物質が流入する陸域"

ゆきなみこし
5 years ago
Views:

1 河川基金助成事業河川を通した土砂と生元素の供給が河口干潟の形成に果たす役割助成番号 : 熊本県立大学環境共生学部講師小森田智大平成 27 年度

2 様式研究者研究機関 [ 概要版報告書 ] 助成番号助成事業名所属助成事業者氏名河川を通した土砂と生元素の供給が河口干潟の形成に果たす役割熊本県立大学環境共生学部小森田智大助成事業の要旨目的河口干潟は川を通して陸上から様々な物質が流入する陸域と海域をつなぐ重要な場である特に梅雨期には川から河口域に大量の生元素が供給される川から海への土砂と生元素 (C, N, P) の供給は河口域の生態系を支える上で重要であるが出水の前後では河川から供給される土砂によって干潟の標高が変化することから表層堆積物に含まれる生元素の観測のみでは梅雨期における河川からの生元素供給量の推定はできない本研究では梅雨期における既存の生元素含量 (C, N) の面的な観測に加え河口域の標高を梅雨の前後に観測することで梅雨期に川から干潟へと供給される生元素量を推定することを目的とした内容本研究は熊本県熊本市の西側に位置し有明海に流入する緑川の河口域を調査地とした本研究ではこの河口域において干潟北部に岸沖方向に約 4 km の測線を 500 m 間隔で 9 本設け ( 図 1) 梅雨前 (2015 年 4 月日 ) 梅雨後 (7 月 4 日 ) に標高を測定したまた緑川河口干潟全域において梅雨前 (6 月 1 5 日 18 日 ) には 117 地点梅雨後 (7 月日 8 月 3 5 日 ) には 132 地点で堆積物を採取した干潟の標高は緑川河口域に設けた 9 本の測線で水深を測定すると同時に河口付近に設置した水位計で潮位の変動を観測し潮位補正を行うことで標高とした水深の測定では超音波流速計 (ADCP: Sontek River Surveyor M9 Xylem Japan) を搭載した小型ボートを 10 km h 1 の速度で曳航し 1 秒毎に水深を測定した堆積物の分布調査では長さ 10 cm のプラスチック製円柱コアサンプラーを用いて表層 0 10 cm の堆積物を採取しビニール袋に入れて持ち帰ったさらに測線付近では長さ 49 cm の円柱コアサンプラー ( 内径 40 8 mm) を用い堆積物を採取した採取したコアは現地で表層から 5 cm 間隔に区切りそれぞれ別のビニール袋に入れて持ち帰った堆積物サンプルは含水率有機態炭素含量窒素含量炭素窒素安定同位体比および粒度組成用サンプルとした結果梅雨後に河口付近で有機物含量が増加し陸起源有機物の割合が上昇していたことから梅雨期に河川を通して陸から河口干潟へ有機物が流入したと考えられる標高が上昇した地点では有機物含量の変化量が TOC で 1.63±5.33 mg g 1 TN で 0.12±0.44 mg g 1 であったのに対し標高が下降した地点では TOC で 0.12±1.60 mg g 1 TN で 0.02±0.16 mg g 1 であったことから梅雨後に標高が上昇した場所で有機物量が増加する可能性が示された 84 地点中 TN 含量が増加した地点は 45 地点であり干潟全域の 53% で TN 含量が増加していたこととなるこれを面積に換算すると TN 含量が増加した場所は km 2 となった土砂が堆積した厚さを観測値の平均値である 0.3 m として 1 m 3 あたりの TN 平均増加量を乗じると窒素供給量は g m 2 となるこの値に TN 含量上昇域の面積である km 2 を乗じることで緑川河口干潟全域の梅雨期の TN 堆積量を求めると 5,182 tn という結果が得られたこれに対して 2000 年から 2010 年にかけての緑川の年間窒素負荷量は 3,000 7,500 tn であることが報告されている干潟の TN の堆積量が河川負荷のみで賄われているとすれば堆積量が供給量を上回ることとなるこれに対する解釈としては河川以外の別な窒素の供給源の可能性である本研究の調査地である砂質干潟の上流部には有機物を豊富に含んだ堆積物からなる泥質干潟がある出水期においては潮汐流よりもはるかに大きな力が作用することが予想されることから泥質干潟から砂質干潟へと大量の有機物が供給され堆積したと考えられるこのことから砂質干潟への窒素供給源としては河川だけでなく河口近くの泥質干潟も重要な供給源となっている可能性が考えられる調査対象水系河川データベースに登部門大分類中分類小分類録するキーワード調査部門環境生態系その他データベースに登録するキーワードは本冊子 P.43 の表から代表的なものを一つ記入して下さい

3 様式研究者研究機関 [ 自己評価シート ] 助成番号助成事業名所属助成事業者氏名河川を通した土砂と生元素の供給が河口干潟の形成に果たす役割熊本県立大学環境共生学部小森田智大助成事業実施成果の自己評価計画の妥当性本研究の当初のデザインは年 4 回の測量調査と堆積物の化学組成を組み合わせるものであった広域の堆積物調査は多くの調査点 ( 約 130 地点 ) で構成されており調査自体に大きな労力がかかり分析についても多大な時間と費用を要したそのため堆積物の化学組成の調査については年 4 回の実施が困難であることが判明したこのことから当初計画では研究体制が小さく研究期間についても短すぎたといえる研究体制としては熊本河川国道事務所緑川下流出張所や熊本県水産研究センターとの連携を図ることで大きな進展を得られると期待される研究期間としては最低でも 2 カ年計画で実施する必要があったと言えるしかしながら限られた予算と人的資源を駆使して年 2 回の調査を実施することに成功したこのように実施する内容を変更したことから研究の着眼点を土砂と生元素供給の季節変化から梅雨期における土砂と生元素供給の特徴へと微修正することで年 2 回の堆積物調査の意味づけを明確化することとした当初目標の達成度本研究では測量調査と堆積物の分布調査を組み合わせることで梅雨期における干潟への生元素の供給量を定量化することに成功し河口干潟における泥質干潟と砂質干潟の明確な役割の違いを示すことができたこのことから測量調査と堆積物の分布調査を組み合わせることが非常に有効であり河口域の物質循環過程の解明に向けて大きな前進になることが分かった本研究の大きな課題としては測量していない場所における標高の正確な補間方法の確立があげられる本研究では 10 側線を設定し測量した後に空間補間することで干潟全域の標高を推定したこのような方法だと船の航路が数 10m ずれるだけでも干潟の地形が大きく変わって見えてしまうまたこのようなデータを用いて堆積量浸食量を推定すると大きな誤差を導く結果となるこの課題は当初目標であり測量調査と堆積物の分布調査を組み合わせることで河川を通した干潟への土砂と生元素供給の季節変動を捉えることがすでに方法論の確立している狭い範囲 ( 数 km 2 ) における測量調査を想定していたためであるしかしながら本研究域のような広い領域 (22 km 2 ) を対象とする方法論は確立していないそのため当初の目標設定を分割し着実な段階を踏む必要があったと考えているその段階とは 1 広域スケールに対応した簡便かつ高精度な測量調査の開発 2 実際に測量していない場所 ( 補間した場所 ) における堆積浸食の確認 3 生元素の供給量流出量の定量 ( 本研究の当初目的 ) 4 供給された生元素の生物利用性の解明の 4 段階であるこのように着実な段階を踏むことで残された課題を解決することが可能であると期待される事業の効果本研究で得られた成果としては日本ベントス学会日本プランクトン学会合同大会で発表するとともにその内容の一部を論文として投稿する予定である特に河口域に特有の泥質干潟は船や海岸へのアクセスとしては不利益を生じさせるとの認識が大きいものの本研究で得られた生元素の重要な供給源の 1 つであるとの知見は今後の河川整備に大きく寄与し得る内容と言える河川管理者等との連携状況本研究では緑川河口干潟を主なフィールドとして調査を行った本河川の管理者である熊本河川国道事務所緑川下流出張所との連携関係は今のところ構築できていない今後得られた知見をスムーズに提供することや調査に必要な情報の交換をすることも含めて緊密な連携関係を構築したいと考えている

4 1. はじめに河口干潟は河川を通して陸上から様々な物質が流入する陸域と海域をつなぐ重要な場である特に梅雨期には川から河口域に大量の生元素が供給され干潟へと堆積するこのような干潟への土砂と生元素の堆積は河口域の生態系を考える上で重要な現象である干潟への生元素堆積量の推定を行った既存の研究として一見ら 1) は香川県の河口域における水中の懸濁態および溶存態リンの連続観測を実施し干潟へのリン流入量から流出量を差し引くことで干潟への生元素の堆積量を推定したその結果春期には河川から負荷されたリンの 50% 以上夏期には河川から負荷されたリンのほぼ全てが干潟域に保持される一方で秋期になると干潟に保持されていたリンが流出したことを示しているまた横山ら 2) は干潟の堆積物表層における各態リン含量の分布を調査することによって生元素の堆積を評価した横山ら 2) の調査結果によると筑後川河口域においては出水後に全リンの含量が河口付近で大幅に上昇したことが示されている河口域においては土砂の輸送に加えて土砂に含まれる生元素もまた極めて動的な挙動を示す干潟における生元素の堆積量を評価する上では一見ら 1) のように潮汐周期に合わせた連続観測を実施することが確実であるしかしながら連続観測には多大な労力を必要とすることに加え出水期のように天候が不安定な状態における連続観測は困難を伴う一方横山ら 2) のように堆積物表層の含量の分布を捉える方法は出水後に実施できることから観測は実現しやすいただし出水期における生元素含量の上昇は堆積物の標高の上昇を伴うことからより正確に堆積量を推定するためには標高の変化も加味する必要がある点に注意を要する本研究の調査対象域である緑川河口干潟は約 2,200 ha におよぶ広大な面積を有しており 1970 年代における川砂の採取に伴い干潟の生物相が壊滅的な打撃を受けた可能性が指摘されている 3) 本干潟域において覆砂実験を実施したところ実験区においてはアサリやシオフキホトトギスガイなどの二枚貝類に加えてゴカイ類などの生物の回復も確認されている 4) 覆砂が川から供給される土砂の堆積を人工的に再現したと考えると河川を通した物質の供給がどれほど重要か容易に想像できるしかしながら緑川河口域において土砂および生元素の堆積量に関する定量的な知見はまだない本研究では梅雨期における横山ら 2) が実施したような生元素含量の面的な観測により梅雨に伴う生元素含量の変動を捉えたさらに河口域の標高を梅雨の前後に観測することで標高の変化を算出し土砂の堆積と流出量を計算したこれらの結果を組み合わせることにより梅雨期に緑川河口域の砂質干潟に堆積する全窒素量を試算し環境省 (2013) によって報告されている緑川の年間窒素負荷量と比較した本報告書ではこれらの調査結果を報告し梅雨期前後の緑川河口干潟に堆積する主要な窒素の供給源について考察する 2. 材料と方法 2.1 調査地本研究の調査地を図 2.1 に示す本研究は熊本県の西側に位置し有明海に流入する緑川の河口域を調査地とした本研究ではこの河口域において岸沖方向に約 4 km の測線を 500 m 間隔で 9 本設け 2015 年 4 月 14 日 22 日 7 月 4 日に標高を測定した ( 図 2.1a) また測量後 2 週間以内に測線付近の定点 (St. I2) で堆積物の柱状採泥を行ったさらに 2015 年 6 月 1 5 日と 6 月 16 日 (117 地点 ) 7 月日と 8 月 3 5 日 (131 地点 ) に緑川河口干潟全域において堆積物の分布調査を行った

5 2.2 調査方法干潟の標高は緑川河口域に設けた 9 本の測線で水深を測定すると同時に河口付近に設置した水位計で潮位の変動を観測し潮位補正を行うことで標高とした水深の測定では超音波流速計 (ADCP:Sontek River Surveyor M9, Xylem Japan) を搭載した小型ボートを 10 km h 1 の速度で曳航した波の影響を除去するため 1 秒毎のデータに 10 秒の移動平均を乗じたものを水深データとした潮位の測定ではメモリー式水位計を用い水中と地上で同時に測定を行って気圧差の補正を行ったものを潮位データとした測線付近の定点 (St. I2) においては長さ 49 cm の円柱コアサンプラー ( 内径 40.8 mm) を用いたコアサンプリングを行った採取したコアは現地で表層から 5 cm 間隔に区切りそれぞれ別のビニール袋に入れて持ち帰った持ち帰った堆積物サンプルは実験室において含水率を測定し残りを化学分析用サンプル ( 全有機炭素 (TOC) 全窒素(TN) C/N 比炭素安定同位体比 (δ 13 C) 窒素安定同位体比 (δ 15 N)) および粒度組成用サンプルとして冷凍保存した堆積物の分布調査では長さ 10 cm のプラスチック製円柱コアサンプラーを用いて表層 0 10 cm の堆積物を採取しビニール袋に入れて持ち帰った分布調査で採取した堆積物サンプルについては実験室において試料をよく撹拌した後含水率化学分析用サンプルおよび粒度組成用サンプルとして冷凍保存した含水率の測定は湿泥を約 3 g アルミカップに取り湿重量を測定したつぎに 55 の乾燥機で 24 時間以上乾燥させた後乾燥重量を測定して含水率を求めた堆積物の粒度組成用サンプルはウェットシービング法により 6 種類の目合いの異なる篩 (2 mm 1 mm 500 µm 250 µm 125 µm 63 µm) を用いて堆積物を粒径毎に分画した分画した試料は 55 の乾燥機内で 24 時間以上乾燥させ重量を測定した化学分析用サンプルの測定は凍結乾燥後堆積物をメノウ製乳鉢で細かく粉砕し 2N の塩酸を添加することで無機炭酸塩を除去したこれに蒸留水を約 2 ml 加え遠心分離し (3500 rpm 10 min 5 ) アシストチューブ内の上澄みをパスツールピペットで慎重に除去する操作を 2 回行った以上の処理を行った底質サンプルはアスピレーターで減圧した真空デシケーターで 3 日間真空乾燥させ再度粉砕させた後元素分析計 (NC2500, Thermo Fisher Scientific) を用いて堆積物の TOC および TN を測定し元素分析計に接続された質量分析計 (DELTA plus, Thermo Fisher Scientific) でδ 13 C およびδ 15 N を測定した δ 13 C およびδ 15 N は以下の式を用いて示した δx = [RSample/RStandard 1]*1000( ) (2.1) ここで X はδ 13 C またはδ 15 N R は同位体比 ( 13 C/ 12 C または 15 N/ 14 N) を示し Sample は測定試料の同位体比 Standard は標準物質 (PDB) を示す調査期間中における緑川ダムの流域雨量およびダムの放水量は国土交通省九州地方整備局緑川ダム管理所のダム諸量一覧表 ( 九州地方 ) の値を取得した 3. 結果調査期間中の出水の状況について熊本北部では 2015 年 6 月 2 日ごろ梅雨入りし 7 月 29 日ごろ梅雨明けが報じられた 5) 2015 年 4 月から 2015 年 10 月までの緑川ダムの流域雨量とダムの放水量を図 2.1 に示す緑川ダムの流域雨量は 4 月の測量前後の期間 (4 月 5 月 ) にかけては m 3 h 1 と低く梅雨入りした 6 月 2 日には 3.12 mm h 1 に達し 6 月 3 日には 5.70 mm h 1 に達した降水量に呼応する形で 4 月 5 月にかけてのダム放水量は m 3 s 1 と非常に少ない一方で 6 月 3 日か

6 ら放水量が m 3 s 1 へと大きく増加し 6 月 11 日には m 3 s 1 に達し 7 月 22 日に至るまで断続的な放水が続いたこのことから本研究における面的観測について 6 月の観測はやや梅雨の影響が反映されるものの 8 月の観測は梅雨明け後の結果を反映していると言えるまた 7 月における測量調査についてもその後も降水とダムの放水が続いたことから梅雨明けの時期とは完全には一致していない状態であった 4 月と 7 月の測量調査によって得られた干潟の標高を空間補間した結果を図 2.2 に示す 4 月と 7 月の標高について共通した特徴としては岸側 ( 東側 ) から沖側 ( 西側 ) に向かって標高が低下した点である大潮の低潮線におおよそ相当する標高 1.9 m の等高線に着目すると 4 月においては測線 D よりも北側で 1.9 m よりも低い領域が広い一方で 7 月になると 1.9 m の等高線が測線 C よりも北側に観測された観測した領域の南側において 4 月には m の領域が測線 D から I にかけて広がっていたものの 7 月になると測線 F と G において 1.1 m よりも高い空間が出現した空間補間を行った 4 月の標高と 7 月の標高の差をとった結果を図 2.3 に示す 4 月から 7 月にかけて堆積が確認された場所としては干潟の北側中央部で 1.3 m 北側岸寄りで 2.7 m に達したまた南側においても測量領域の端に相当する箇所で 1.4 m に達する堆積が確認された一方侵食が確認された場所としては調査領域の河口側の端で最も大きく 2 m に達する侵食が確認されたその他調査領域の南側の端で最大 1.4 m の侵食干潟の中央部で 0.9 m の侵食が確認された標高が上昇した場所の標高の変化量 ( 堆積量 ) の平均値は 0.3 m であった 4 月から 7 月にかけて標高が m 上昇した地点において 6 月に質の異なる堆積物の層が堆積した様子が確認された ( 図 2.4) この地点において 4 月 22 日 6 月 18 日 7 月 18 日に採取した 0 40 cm の堆積物コアの鉛直構造を図に示すこのうち TN TOC は梅雨前の 4 月から梅雨後の 6 月 7 月にかけて表層での増加が認められた ( 図 ) TOC は 4 月には表層 0 30 cm で mg g 1 ( 図 2.5a) であったのに対し 6 月には表層 0 10 cm の層で mg g 1 ( 図 2.5b) となり 7 月には表層 0 15 cm の層で mg g 1 ( 図 2.5c) となった TN についても TOC と同様に 4 月に表層 0 30 cm で mg g 1 であったが ( 図 2.6a) 6 月には表層 0 10 cm の層で mg g 1 ( 図 2.6b) 7 月には表層 0 15 cm の層で mg g 1 となった ( 図 2.6c) 含水率についても梅雨前の 4 月から梅雨後の 6 月 7 月にかけて表層で上昇しており 4 月には表層 0 30 cm で % ( 図 2.7) であったのに対し 6 月には表層 0 10 cm で %( 図 2.7b) 7 月には表層 0 15 cm で mg g 1 ( 図 2.7c) となった δ 13 C については梅雨前から梅雨後にかけて表層で低下しており 4 月は表層 0 30 cm でと全体的にやや低いが ( 図 2.8a) 6 月には表層 0 5cm で 27.6 と最も低く ( 図 2.8b) 7 月には表層 5 15 cm でとなった ( 図 2.8c) δ 15 N については 4 月から 6 月まであまり大きな変化がなく表層 cm の層は 4 月と 7 月に共通して程度と比較的低く表層 0 15 cm の層ではいずれの月も共通してと比較的高かった ( 図 2.9) C/N 比では 4 月は表層 0 30 cm で ( 図 2.10) 6 月は表層 0 20 cm で ( 図 2.10) と採取層全体で一様だったが 7 月は表層 cm でであるのに対し表層 0 15 cm でと層の深い部分で低く表層で高くなった緑川河口干潟における堆積物表層の TOC TN の分布を図に示す TOC TN は両方とも梅雨後に河口付近で含量が高くなっていた ( 図 ) TOC については梅雨前には河口付近に 10 mg g 1 を超える地点が点在しており局所的に 15.9 mg g 1 という高い値を示す地点も見受けられたこの地点では梅雨後にも 15.4 mg g 1 と近隣の地点と比べて高い値を示していたその他梅雨前には干潟の北部と南側の岸沿いで mg g 1 と高い値を示す場所があった梅雨後には河口付近全体

7 に mg g 1 と高い値を示す場所が広がり梅雨前には河口付近でのみ確認された 10 mg g 1 を超える地点が干潟の中央部にも見受けられた最も高い値を示したのは干潟中央部にある地点で 10 mg g 1を超える近隣の地点と比較しても著しく高い 23.8 mg g 1 であった TN については梅雨前に干潟の北部中央部南部の岸沿いに 0.25 mg g 1 以上の値を示す地点が広がっており 0.5 mg g 1 を超える地点がパッチ状に確認された TOC と同様に河口付近で 1.0 mg g 1を超える地点が点在していたこれらの地点は TOC で局所的に高い値を示した地点と同じ地点であった梅雨後には 0.25 mg g 1 以上の値を示す地点が干潟全体に広がり干潟の中央部では 0.75 mg g 1を超える地点が広がったまた梅雨前には河口付近でのみ確認された 1.0 mg g 1 を超える地点が干潟の中央部にも見受けられた最も高い値を示したのは TOC と同様に干潟中央部にある地点で最高値となる 2.17 mg g 1 であったまた堆積物表層のδ 13 C およびδ 15 N の分布を図に示す δ 13 C について梅雨前は河口付近で 24 の地点が広がり干潟の北部と中央部ではになり沖側から南部にかけてと河口から離れていくにつれて海起源有機物の割合が高くなった陸起源有機物の割合が最も高いのは河口付近の地点で 26.3 であったこの地点は TOC 含量 TN 含量で局所的に高い値を示した地点であった梅雨後には 25 以下の地点が河口付近から干潟の中央部まで広がり梅雨前には局所的に陸起源有機物の割合が高かった地点も近隣の地点と同程度であった沖側は梅雨前とあまり変化がなく程度であった南部では梅雨前に見られた 22 以下の地点が確認されず 24 以上の陸起源有機物の割合が高かった δ 15 N について梅雨前は南部の沖側に 15.1 という局所的に高い値を示す地点があったがその他は干潟全域での地点が一様に広がっていた梅雨後には干潟の中央で 5.0 以上の地点が広がった堆積物の分布調査地点のうち 84 地点で TOC TN 含量の差分を計算した結果を図 2.15 示すこの 84 地点のうち有機物含量の増加が認められた地点は TOC で 54 地点 (64%) TN で 45 地点 (53%) であったまた 84 地点のうち測量調査によって標高の上昇が確認されたのが 25 地点標高の下降が確認されたのが 23 地点測量調査の範囲外だったのが 36 地点であった標高の上昇下降が確認された地点のそれぞれのグループで TOC TN の変化量の平均値と標準偏差について標高が上昇した地点では TOC の変化量は 1.63±5.33 mg g 1 TN の変化量は 0.12±0.44 mg g 1 であったのに対し標高が下降した地点では TOC の変化量は 0.12±1.60 mg g 1 TN の変化量は 0.02±0.16 mg g 1 であった ( 表 2.1) 梅雨前の緑川河口干潟における表層の砂分泥分礫分の分布を図 2.16 に示す梅雨前において砂分はほぼ全域で 90% 以上であり河口付近と干潟の南部で 90 70% まで低下していた泥分は河口付近で高く泥分が最も高かったのは梅雨前に TOC 含量と TN 含量が最も高かった地点と一致しており 44.86% だった礫分は干潟のほぼ全域で 2.5% 以下だったが干潟の南部で % であった 4. 考察本研究において 4 月と 7 月の標高差が m である St. I2( 図 ) の堆積物の鉛直構造において堆積物表層の TOC 含量 TN 含量含水率が梅雨前には表層から深度 30 cm の層までほとんど一様なのに対し梅雨後には表層 0 15 cm の層で増加上昇していたことが示された ( 図 ) これに対して有機物の質的には含有量ほど大きな変化は見られなかったこのことから柱状堆積物を採取した地点においては有機物の組成に大きな違いが見られなかったものの量的に大きく変化したことが示された有機物含量の上昇した層に土砂が堆積したと仮定するとこの地点で梅雨期

8 に堆積した土砂の厚みは 5 15 cm となるこの結果は測量によって得られた標高の差 (10 20 cm) と概ね一致していることを示している干潟全域の TOC TN δ 13 C の分布において梅雨後に河口付近で有機物含量が増加し ( 図 ) 陸起源有機物の割合が上昇していたことから( 図 2.14) 梅雨期に河川を通して陸から河口干潟へ有機物が流入したと考えられる表 1 より標高が上昇した地点では有機物含量の変化量が TOC で 1.63±5.33 mg g 1 TN で 0.12±0.44 mg g 1 であったのに対し標高が下降した地点では TOC で 0.12±1.60 mg g 1 TN で 0.02±0.16 mg g 1 であったことから梅雨後に標高が上昇した場所で有機物量が増加する可能性が示された 84 地点中 TN 含量が増加した地点は 45 地点であり干潟全域の 53% で TN 含量が増加していたこれを面積に換算すると TN 含量が増加していた場所の面積は km 2 となった土砂が堆積した厚さを観測値の平均値である 0.3 m として 1 m 3 あたりの TN 平均増加量を乗じたところ単位面積当たりの窒素供給量は g m 2 となるこの値に TN 含量上昇域の面積である km 2 を乗じることで緑川河口干潟全域の梅雨期の TN 堆積量を求めると 5,182 tn という結果が得られたこれに対して 2000 年から 2010 年にかけての緑川の年間窒素負荷量は 3,000 7,500 tn であることが報告されている 6) このことから本研究で試算した梅雨期の緑川河口干潟への TN 堆積量は緑川の年間窒素負荷量に匹敵する可能性が示された干潟における TN の堆積量が河川を通した流入負荷のみによって賄われているとすれば干潟への堆積量が供給量を上回ることとなり矛盾を生じさせることとなるこれに対する解釈の一つとしては河川を通した窒素負荷以外の別な供給源の可能性があげられる本研究の調査地である砂質干潟の上流部には有機物を豊富に含んだ堆積物からなる泥質干潟があり潮汐流に伴い砂質干潟へと有機物が供給されていることが報告されている 7) 出水期においては潮汐流よりもはるかに大きな力が作用することが予想されることから泥質干潟から砂質干潟へと大量の有機物が供給され堆積したと考えられるこのことから本研究における試算値には泥質干潟から砂質干潟への流入分が含まれており砂質干潟への窒素供給源としては河川だけでなく河口近くの泥質干潟も重要な供給源となっている可能性が考えられる謝辞緑川河口干潟における調査にあたっては熊本市の川口漁協共同組合の藤森隆美氏福島努氏鶴田錠氏ら九州大学の田井明助教内川純一氏ならびに諸熊孝典氏をはじめとした熊本県水産研究センターの方々山田勝雅氏ならびに中野善氏をはじめとした水産総合研究センター西海区水産研究所の方々桑原茉美氏竹中理佐氏ならびに堤裕昭教授をはじめとした熊本県立大学海洋生態学研究室の方々の御協力のもと研究を進めることが出来ました末筆ながら関係者の方々に深く御礼を申し上げます参考文献 1) 一見和彦濱口佳奈子山本昭憲多田邦尚門谷茂新川春日川河口干潟域 ( 瀬戸内海備讃瀬戸 ) におけるリンの収支. 沿岸海洋研究第 48 巻第 2 号 ) 横山勝英山本浩一河野史郎有明海北東部及び筑後川感潮河道における地形底質形態別リンの季節変動と土砂移動経路に関する考察. 土木学会論文集 B Vol ) 堤裕昭有明海に面する熊本県の干潟でおきたアサリ漁業の著しい衰退とその原因となる環境要因. 応用生態工学.8, ) 堤裕昭竹口知江丸山渉中原康智アサリの生産量が激減した後の緑川河口干潟に生息す

9 る底生生物群集の季節変化. 日本ベントス学会誌 55: 1 8 5) 気象庁平成 27 年の梅雨入り明けと梅雨時期の特徴について報道発表資料. 6) 環境省有明海への流入負荷量の推移について (COD T N T P) 環境省水質総量削減に係る発生負荷量等算定調査業務報告書発生負荷量等算定調査 ( 有明海及び八代海 ). pp 8. 7) Yamaguchi H., Tsutsumi H., Tsukuda M., Nagata S., Kimura C., Yoshioka M., Shibanuma S. and Montani S Utilization of Photosynthetically Produced Organic Particles by Dense Patches of Suspension Feeding Bivalves on the Sand Flat of Midori River Estuary, Kyusyu, Japan. Benthos Research, 59, 67 77

10 図 1.1 緑川河口干潟における調査定点 (a) 標高の観測線 (b) 堆積物の分布調査定点

11 図 2.1 調査期間中の緑川ダムの放流量と流域雨量

12 図 2.2 測量調査の結果 (a)4 月 (b)7 月

13 図月と 7 月において観測された標高差

14 図月 18 日に堆積が確認された地点とその様子

15 図月 18 日に堆積が確認された地点における堆積物の全有機炭素含量の鉛直構造 (a)4 月 (b)6 月 (c)7 月

16 図月 18 日に堆積が確認された地点における堆積物の全窒素含量の鉛直構造 (a)4 月 (b)6 月 (c)7 月

17 図月 18 日に堆積が確認された地点における堆積物の含水率の鉛直構造 (a)4 月 (b)6 月 (c)7 月

18 図月 18 日に堆積が確認された地点における堆積物の炭素安定同位体比の鉛直構造 (a)4 月 (b)6 月 (c)7 月

19 図月 18 日に堆積が確認された地点における堆積物の窒素安定同位体比の鉛直構造 (a)4 月 (b)6 月 (c)7 月

20 図月 18 日に堆積が確認された地点における堆積物の C/N の鉛直構造 (a)4 月 (b)6 月 (c)7 月

21 図 2.11 緑川河口干潟における堆積物表層の全有機炭素含量の分布 (a) 梅雨前 (b) 梅雨後

22 図 2.12 緑川河口干潟における堆積物表層の全窒素含量の分布 (a) 梅雨前 (b) 梅雨後

23 図 2.13 緑川河口干潟における堆積物表層の炭素安定同位体比の分布 (a) 梅雨前 (b) 梅雨後

24 図 2.14 緑川河口干潟における堆積物表層の窒素安定同位体比の分布 (a) 梅雨前 (b) 梅雨後

25 図 2.15 緑川河口干潟における梅雨前後の堆積物表層の有機物含量の変化量 (a) 全有機炭素 (b) 全窒素

26 表 1 緑川河口干潟における梅雨前後の堆積物表層の有機物含量の変化量

27 図月の緑川河口干潟における堆積物表層の粒度組成 (a) 砂分 (b) 泥分 (c) 礫分

28 助成事業者紹介小森田智大現職 : 熊本県立大学環境共生学部 ( 博士 ( 環境科学 ))

環境科学部年報（第16号）－04本文-学位論文の概要.indd

環境科学部年報（第16号）－04本文-学位論文の概要.indd 琵琶湖におけるケイ素画分の特徴とそれに影響を及ぼす要因安積寿幸環境動態学専攻はじめに近年人間活動の増大が陸水や海洋において栄養塩 ( 窒素リンケイ素 ) の循環に影響を与えているこの人間活動の増大は河川や湖沼海洋の富栄養化を引き起こすだけでなくケイ素循環にも影響をおよぼす特に陸水域における富栄養化やダムの建造は珪藻生産珪藻の沈降堆積を増加させ陸域から海洋へのケイ素の輸送を減少させる