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LAGUNA（汽水域研究）3，97∼101頁（1996年3月）
L■40σlM3，p．97＿101（1996）
宍道湖湖心における水深別クロロフィル量と
光合成速度の季節変化（予報）
國 井秀 伸1）
附e胴㎜盈醐ryre煙O酎⑪㎜倣eS闘SO醐且C瞼㎎eSOf離⑪愈⑪Sy㎜脳鮒C
r劉t㊧劉皿姐Ver蝕C囲且砥重Str孟b醐触⑪㎜Of the C胞盈⑪r⑪照血y脳CO㎜te醐乱
⑪fL幽㊥鋤輔ヲS賊醐鵬腋e損eぬre多畑醇鋤
Hidenobu Kunii一）
Abs辻蝸c宜二Seasona1changes m photosynthet1c rate and the vert1ca1d1str1but1on of
ch1orophy11content were measured at the center of Lake Shmj1，Shmane Prefecture，Japan，
from May1994to November1995at month1y mterva1s The ch1orophy11content was
a1most sm11ar from surface to bottom water1ayers，and the max1mum mean±SD and
mmmum va1ues of ch1a（mg／m2）were3414（130ctober1994），1327±807and416
（20Apr111995），respect1ve1y Net photosynthet1c rate showed a h1ghest va1ue m October
1994and showed a negat1ve va1ue m February1995 Seasona1changes m the vert1ca1
prof11e of some water var1ab1es such as transparency，pH，d1sso1ved oxygen content，water
temperature，conduct1v1ty，sa1m1ty，C1一，re1at1ve11ght mtens1ty are a1so reported
Keywo地s．ch1orophy11content，11ght and dark bott1e method，photosynthet1c rate，seasona1
change，vert1ca1prof11e
的に明らかにすることが重要となる．最近，ヨシな
との生物による水質の浄化が注目されている 宍道
湖ではヤマトシジミの漁により，湖水中の窒素のか
なりの割合が湖外へ持ち出されているという（Naka−
は じ め に
宍道湖中海における水質の定期調査は，現在，建
設省出雲工事事務所，島根県衛生公害研究所，そし
て島根大学理学部（現総合理工学部）の環境分析化
学研究室によって行われている．これらの調査によ
り，窒素量やリン量，あるいはCODといった水質項
目に関して，多地点の長期的な調査資料が蓄積され
muraθταZ，1988）
宍道湖中海を生態系としてとらえる場合，湖内
における食物連鎖や物質循環の基礎をなす一次生産
者，特に植物プランクトンの現存量と生産量の測定
は不可欠となる しかしながら，現存量に関しては
前述の定期調査などによりクロロフィル量が算出さ
れているが，一次生産量については資料がほとんと
ている．
日本各地の湖沼の多くでは，生活排水による汚濁
や富栄養化が長年問題となっている（環境庁自然保
護局，1995）水域における富栄養化問題の解決のた
めには，栄養塩濃度やその他の水質項目の変化をモ
態調査の基礎資料とすべく，1994年5月から約1年
半にわたって宍道湖湖心においてクロロフィル量の
ニターするとともに，そこでの基礎的な現象，たと
水深別測定と，表層水の光合成・呼吸速度を求めた
えば水域をひとつの生態系としてとらえ，エネル
ギーの流れや食物連鎮，物質収支などについて定量
ので，その結果をここに予報として発表する．な
お，植物プランクトンに関しては単に量的な分析だ
けでなく，出現種の同定も同時に行っているが，こ
れについては他の機会に発表する予定である
ないのが現状である．そこで，今後の湖における生
1）島根大学汽水域研究センター
Research Center for Coasta1Lagoon Env1ronments，Sh1mane
University，Matsue690，Japan
97
國 井 秀 伸
98
ろ過し，その後UNESCO（1966）の方法により定量を
行った 試水の塩素量についても塩素イオン計（笠
調査場所と方法
原理化工業，CL−1F）により定量した．
宍道湖は島根県東部に位置する広く（7916km2）浅
光合成速度と呼吸速度は表層水についてのみ測
定した．測定は2本の400Wメタルハライドランプ
い（最大水深6．4m）富栄養の汽水湖である（35．27’N，
132058ヲE）．1994年5月から1995年11月までの間，
を光源とし，Oから380μE／m2／sの範囲の6段階の光
月1回の割合で湖心を訪れ，現場で水質測定と採水
を行った．現場では，透明度と水中照度をそれぞれ
量下（調節は寒冷紗とアルミフォイルによった）で
明暗ビン法により行った．試水は酸素濃度を窒素ガ
セッキ板と水中照度計（Li−Cor杜，LI−192SB）で，水
スにより60％程度に調整した後，約100m1の酸素ビ
温，pH，電気伝導度，溶存酸素量及ぴ塩分濃度を水
ンに満たし，恒温装置（ヤマトCTR−24WS，
質チェッカー（堀場U−10）により深度別に測定した．
CTE−24WS，BD16）により水温を湖の水温と同じ程
度に調節して約3時問光を照射した 溶存酸素量の
採水は離合社リコーB号透明採水器によりO，1，3
及び5mの水深からそれぞれ21を採水した．
研究室に持ち帰った試水は11をクロロフィル定
変化は酸素計（堀場OM−14）で測定し，結果は3本の
ビンの平均値で示した．なお，今回は380μE／㎡／sと
量用にグラスフィルター（アドバンテック，GS25）で
OμE／m2／sでの値をそれぞれ光合成速度と呼吸速度と
して示した．
80
一釦一肺
1三1、い
70
＼60
雪
結果と考察
1ふ ・、 蜜、
）50
㌦一閉
￡40
暮
o30
耐
図1はクロロフィルa量の各深度における時間的
な濃度変化およぴ単位面積当たりの総量の変化を示
す．表1にはクロロフィルbとcの変化についても
示した．全体として，クロロフィル量は表層から底
一：20
ξ
畠．．菌 ㌔
10
0
、 ’4
層までほぽ一定の濃度を示し，水柱全層の総クロロ
フィル量の最大値，平均値±標準偏差および最小値
裏…；茎星§奏§書婁奏ξ…妻妻曇ξ妻
350
はそれぞれ341．4（1994年10月13日言己録），132．7±
（300
美
3250
80．7および41．6mg／m2（1995年4月20日言己録）であっ
着200
た．1995年1月27日にもクロロフィル量のピークが
見られたが，この時の植物プランクトンの優占種
ε150
（渦鞭毛藻類の丹orocθ鮒舳肋加肋蜥）は10月のそれ
樹100
（珪藻類のqCZ0胞〃0肋舳3）と異なっていた（島根大
050
学教育学部大谷修司博士，私信）今回記録された
0
全層の平均値（132．7二mg／m2）は，日本の富栄養湖での
￡
◎
姦ξ墓茎裏嚢妻§妻嚢嚢ξ；妻…曇蓄妻
値に相当する（有賀，1973；坂本，1986）．
図1．クロロフィルα量の各深度における濃度の季節変化
図2は室内で測定された試水11当たり1時間当た
（上図）および単位面積当たりの総量の季節変化（下図）
りの表層水の光合成速度と呼吸速度を示す．純生産
FEg。且・Seasona1changes1n the ch1 α content at d1fferent
と総生産の季節変化を見ると，冬季の2月から初夏
の6月下旬にかけて低く，8月下旬から10月にかけ
water depths（above）and seasona1changes in the tota1
amount ofchLαper unit area（be1ow）．
表1．宍道湖湖心におけるクロロフィルa，b，c各量の1994年5月から1995年11月にかけての各深度での濃度
の季節変化．
丁曲皿e1．Seasona1changes m the vert1ca1d1str1but1on of ch1a，b and c at the center of Lake Shm］1durmg May
1994and November1995
9臨y
1J㎜
Ch1．a 肋
16．26
（》1）h
3㎜
5困
15．19
18．64
1．工6
10，35
Ch1．b 肋
（㎎／ユ）1m
8皿
5皿
Ch1．c 肱
（V1）h
3㎜
5n
18．16
2，12
1，48
2，70
2．58
10，87
7．11
11．99
10．65
9．80
30．80
2，29
0，43
0，83
3．32
8．O0
3，05
2．12
14．27
130ct
9Ju1
2471
工A㎎
12．30
22，58
23．71
21．93
30．18
17．93
2ユ．38
59．31
67．31
15，91
19，72
70．17
1，03
0，79
1，74
2．64
5，81
5，38
7，40
8．19
7．68
2，16
2，07
1，79
1．22
6，98
8，30
5，54
3．44
9舶P
8．41
2，38
2，14
2，39
1．35
20．02
19．44
17，52
7．83
70．48
O．88
0，50
2，09
1．57
24Nov
7．84
21．69
46．47
18．09
0，42
0，56
0，76
0．42
4．37
27Jan
20脆c
52．07
19．30
41．08
41，02
8．94
O．32
0，32
0，02
0．14
11．87
21．95
24．06
1422
25．35
28．23
27．72
30．75
11．30
25．ユ4
6．85
46．14
60．80
66．71
1，51
0，26
2，52
1．77
35．58
28．91
45．21
42．14
28Feb
12．57
12．56
29厘ar
26，8
12．05
21．99
34．58
13．53
3485
1，84
2，93
1，80
2．11
4，94
6，29
3，62
4．89
2，38
2．i5
3，82
6．07
16．98
i2．78
11．70
22．46
20如r
8，57
8，02
8，85
7．56
1，02
0，60
1，29
0．66
5，01
3，86
6，48
3．86
1J1㎜
16．02
17．96
22．25
21．77
O．61
2，00
1，69
2．65
5，41
9，28
8．68
11．81
30J㎜ 27Ju1
12．02
8，55
8．14
19．ユ4
13．46
23．75
19．61
工4．37
2．42
ni1
2，64
2．30
9，37
2．45
11．51
11．37
O．33
2，47
2，47
1．81
3，38
9，32
9，87
5．55
29＾
2319
28：58
18．13
19．85
4，36
4，76
3，49
2．68
13．23
15，35
8，04
8．12
4741
51：44
5Nov
3389
3亙73
47．38
39．42
27．17
23．90
27舶P
皿1
ni1
O．04
ni1
084
2103
0，69
3．69
1143
11：50
1120
1互19
11．58
10．17
14．51
7．73
宍道湖湖心における水深別クロロフィル量と光合成速度の季節変化（予報）
O．50
99
20
0．如
、O．30
き
3α20
0，10
0．00
｛15
o10
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，
3α06
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8
為
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、
きα30
3
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0．00
0
25
220
、
姜1・
ミ
喜10
旦 5
嚢 婁 誓 貫 § 賞 竃 § 8 葛 8 貢 竃 富 8
塞§毒妻毒嚢婁婁嚢婁婁嚢婁婁豪
図2宍道湖表層水の単位時間単位水量当たりの光合成呼
吸速度の季節変化．
Fig．2．Seasona1changes in the photosynthetic and respirat01＝y
rates of1ake surface water of Lake Shinji expressed in terms
of mg02Product1on（consumpt1on）／1／h
0
嚢嚢姜姜§毒嚢馨嚢§§嚢嚢嚢姜
図3宍道湖表層水の単位時間単位クロロフィルo量当たり
の光合成・呼吸速度の季節変化．
F童g・3．Seasona1changes in the photosynthetic and respiratory
rates of1ake surface water of Lake Shmjl expressed m terms
ofmg O1Product1on（consumpt1on）／mg ch1alh
て高い傾向が見られる 呼吸速度に関しては時問的
な傾向は見られない．1月27日に呼吸速度が特異的
に高くなっているのは，この時期に優占していた渦
鞭毛藻の特性を反映していると考えられた．1月に
はクロロフィルC量も他の測定日に比べ大きな値を
謝 辞
11月24日及び1995年9月27日には純生産・呼吸・総
本調査を始めるきっかけを与えてくれた地質調査
所の山室真澄氏，および船の便宜を図って下さった
島根県水産試験場三刀屋内水面分場の中村幹雄氏と
島根県衛生公害研究所の神谷宏氏に感謝の意を表す
る．また，野外調査に同行して下さった島根大学理
学部の神谷要，辻和弘，沖辺一博，井上秀晴および
千葉大学理学部の山本いずみの各氏に感謝の意を表
生産速度のとれもが単位試水当たりの結果と大きく
する．
とった（表1）．
図3は単位クロロフィルa当たりの光合成・呼吸速
度を示す．全体の傾向としては，単位試水当たりで
得た結果とほぼ同じであったが，1994年10月13日，
異なっていた．このうち10月13日と9月27日につ
いては測定日のクロロフィルa量が多かったためで
あり，11月24日についてはこの逆にクロロフィルa
引 用 文 献
量が少なかったためと考えられる．
有賀祐勝（1973）水界植物群落の物質生産II一植物
今後，種組成や優占種の季節変化，あるいは水質
項目も加味して生産力の季節変化について論議した
プランクトンー91p共立出版，東示
し、．
自然環境研究センター．188脾
なお，今回測定したいくつかの水質項目について
は付表1に示したので参考としてほしい．
坂本充（1986）湖沼における植物プランクトンの生
態と動態．秋山優・有賀祐勝・坂本充・横浜康継
環境庁自然保護局編（1995）日本の湖沼環境H （財）
編著r藻類の生態」P123−176内田老鶴圃，東
100
國 井 秀 伸
京．
UNESCO（1966）Determmat1on of photosynthet1c p1g−
Nakamura，M，Yamamuro，M，Ish1kawa，MandN1sh1−
ments in seawater． Report of SCOR−UNESCO
mura，H．（1988）RoIe of the biva1va Co沁乏c〃α
Workmggroup17（Par1s）Monographson Oceano−
ノαρo加cαin the nitrogen cyc1e in a mesoha1ine
graphicMethodo1ogy1．69p．
1agoon MarmeB1o1ogy，99369−374
fti 1.
i : l
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5
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Appendix 1. Seasonal changes in some water variables measured at the center of Lake Shinji from May 1994 to November 1995.
7. 8
8.l
8.3
7. 9
8. O
7. 8
8. O
8. 2
7. 6
4Jn
7. 7
7. 9
8. 3
5m
7. 6
6. 8
8. 3
7. 5
8. 3
7. 8
7. 8
7. 3
7. 5
8. 3
7. 8
7. 9
8. o
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8.4
7. 4
7. 5
8. 4
7. 9
7. 9
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8.l
8. 4
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7. 3
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8. 1
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7.1
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8.3
7. 7
7. 5
8. 2
7. 9
7. 8
8. 1
7. 5
7. 1
10. 6
13. 5
12. 8
12. O
lO. 3
9. 5
13. 3
12. 7
11. 9
11. 4
11. 4
10. l
9. 6
13. 4
12. 7
11. 8
ll. 5
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9. 6
11. 7
10. 2
9. 6
ll. 4
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9. 5
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12. 6
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9. 4
8.5
6. 7
T. 5
7. 2
10. 3
12. 8
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o. 6
8. 2
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O. O
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10. 5
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l. 8
O. O
O. O
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21. 1
27. 8
31. 2
28. 7
21. 6
31. l
28. 6
30. 5
30. 2
28. 2
28. o
29. 9
28. o
29. 8
29. l
28. o
28. 4
28. 8
15. 10
15. lO
15. lO
15. 20
15. 20
15. 50
24. 70
82. 60
O. 88
27. 9
18. 90
18. 90
18. 90
18. 90
19. OO
19. OO
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17. 6
O. 5m
17. 5
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17. 5
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3m
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17. 5
21. O
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17. 4
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O. 5m
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3ln
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5m
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2m
3m
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5El
30
30
30
30
30
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7. 83
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12.
12.
12.
lO
20
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19. 7
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6. 5
4. 6
6. 3
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19. 4
21. 6
12. 1
6. 5
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21. 6
21. 6
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6. 3
6
5. 9
23.
23.
4. 5
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lO. l
13. 2
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6. 3
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13. 2
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14.
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50
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16.
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17.
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18.
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lO
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6. 94
6. 95
6. 65
7. 35
6. 65
7. 34
6. 96
6. 66
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6. 65
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14 50
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35
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O. 84
O. 60
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l. 13
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l. 02
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2. 07
O. 63
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3770
3770
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63. 2
5 l
50. 7
49. 8
26. 9
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29. 8
37. 9
30. 3
25. 2
9. 5
150cm
14 2
18. 5
15. 6
12. 5
3. 9
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6. 4
ll. 3
8. 4
6. 7
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27.
2 8.
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28.
28.
21.
21.
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25.
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38
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1 l l l l
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7. 7. 7. 6. 6. 6. 6. 6. 7. 7. 7. 6. 6. 6. 6.
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29 Aug
75
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8. 8. 8. 8. 7. 6. 6. 6. 9.
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5. 50 5 40 4. 50
5. 2.
5. o.
Hay 8luray 9Jul IAug 9Sep
130ct 24Nov 20Dec 27 Jan 28Feb
29Har 20Apr
IJun
5. 8
5. 60
5. 70
5
7
Date
Depth (m)
Tr. (m)
pH
O. 51
O. 51
CT
hl
i
L6
o