渦鞭毛藻シスト群集組成から見た大村湾における富栄養化の過程 1)

(1)

Bul .lPlankton Soc. ]apan 45 (2): 133‑147， 1998

日本プランクトン学会報

むThePlankton Society of ]apan 1998

渦鞭毛藻シスト群集組成から見た大村湾における富栄養化の過程

1)

金亨信

2)

・松岡敷充

3)

長崎大学海洋生産科学研究科海洋資源学専攻

2)

.長崎大学水産学部沿岸環境学研究室

3) 干852‑8521

長崎市文教町

1‑14

P r o c e s s o f e u t r o p h i c a t i o n e s t i m a t e d by d i n o f l a g e l l a t e c y s t a s s e m b l a g e s i n Omura Bay ， Kyushu ， West Japan

HYEUNG‑SIN KIM²)

&

KAZUMI MATSUOKA 3)

G r a d u a t e S c h o o l 0 / M a r i n e S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g ， N a g a s a k i U n i v e r s i か

²⁾

and L a b o r a t o r y

0 / L o a s t a l E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e s ， F a c u l か

^，

0 / F i s h e r i e s ， N a g a s a k i U n i v e r s i t l ) ，

1‑14

B u n k y

小

m a c h i ， N a g a s a k i

852‑8521

， ] a p a n

Abstract: The eutrophication of Omura Bay， Kyushu， during the last ca. 350 years was recon‑ structed on the basis of sedimentary facies (mainly grain size)， and dinoflagellate cyst assemblages in two cores (99 cm and 74 cm in length

，

respectively) collected at the center of the bay (s t.1) and Tsumizu lnlet (s t.2).

Sedimentation rates were approximately 2.7mm. year‑1 at s. t1 and 2.lmm. year‑1 s t.2， as de‑ termined by the 210Pb method. The median diameter of core sediment varied from 8.l to 10.3O at S t.1

，

and from 6.8 to 1O.2O at st. 2.

Dinoflagellate cysts mainly consisted of the Gonyaulacoid

S p i n

俳

r i t e s

spp.，

T u b e r c u l o d i n i u m v a n c a m p o a e

， the Protoperidinioid

B r i g a n t e d i n i u m

spp.，防

t a d i n i u mc a r v u m

and the Gymnodinioid

P h e o p o l y k r i k o s h a r t m a n n i i .

At st. 1， cyst abundance increased at two horizons: around 1800 and 1900 year depths. Around the 1800 year depth， the autotrophic group composed more than 80%

in relative frequency. The heterotrophic group began to increase after 1900 and reached a maxi‑ mum (48%) in the mid‑1950s. At st. 2， cyst assemblages of the lower part were similar to those at S t.1

，

and the heterotrophs also increased around the 1900 year depth and recorded a maximum (ca. 80%) at the 1980 year depth.

These data suggest that before 1900， the water quality of Omura Bay was probably in its nat‑ ural oligotrophic condition， that eutrophication began about 1900， and that it accelerated during 1960s to 1980s.

Key words: Omura Bay

(大村湾)，

dinoftagellate cyst

(渦鞭毛藻シスト)，

eutrophication

(富栄養化)，

heterotrophic species

(従属栄養種)，

autotrophic species

(独立栄養種)

佐世保湾の支湾である大村湾は湾口が非常に狭く，海域の閉鎖度を示す指標の一つである最大湾奥長/湾口長比が

110

にもおよび，湾収容量に見合う十分な海水交換がない強閉鎖的内湾である

(Fig. 1

参照).さらに，湾中央部では海水の停滞性が著しくなって，懸濁物の沈降堆積が起こり，

1 )

1997

年

11

月

13日受付 1998

年

7

月

3日受理

(2)

134 日本プランクトン学会報第45巻第2号 (1998)

夏季には海底の無酸素化現象によって，

G y m n o d i n i u m

赤潮を誘起しやすい環境特性が形成されている(飯塚

1 9 7 6

，飯塚・田北

1 9 8 5 ) .

反面この湾では動物プランクトンとして暖流外洋性種や熱帯産のカイアシ類がよく観察されたり(山田

1 9 5 7 )

植物プランクトンとしては五島灘水との直接交流がかなり強いことをあらわすような珪藻類の

C h a e t o c e r o s

属が優占的に出現することなど，浮遊生物群集から見ると外洋的性格を帯びた海湾でもある(飯塚

1 9 7 3 ).

大村湾では

1 9 6 0

年代後半になって

G y m n o d i n i u mm i k i m o t o i Oda e x K o m i n a m i e t M i y a k e ( = G y m n o ‑ d i n i u m ' 6 5

年型種)を主とする赤潮が発生し，また

1 9 7 0

年代になって時津湾や津水湾などの各支湾奥部で，

C e r a t i u m f u r c a ( E h r e n b e r g ) C l a p a r o o e e t L a c h m a n n

，

P r o r o c e n t r u m m i c a n s E h r e n b e r g

，

G y m . m i k i ‑ m o t o i

，

P r o r o c e n t r u m s p .

，

E u t r e p t i e l l a s p .

など，渦鞭毛藻類を中心とした局部的な赤潮が多発するようになった(飯塚

1 9 7 6 ) . 1 9 7 0

年代に各支湾で局部的赤潮が頻発するようになった主原因は汚濁負荷が増大し，富栄養化が進行したことにあると推察されている(飯塚

1 9 7 6 ) .

しかし人為的負荷が増加する以前からどのようにして富栄養化が進行してきたのかをとどめた現場での観測記録はないため，本研究では過去の記録を残している堆積物の時系列分析から，環境変遷過程を明らかにすることを目的とした.

D a l e ( 1 9 8 5 )

や

M a t s u o k a( 1 9 9 4 )

は海水温，塩分，栄養塩濃度などの海域の水質と渦鞭毛藻群集に関連が認められることから海底堆積物中の渦鞭毛藻シスト分析が過去の堆積域の環境推定に適用可能であること，また

A n d e r s o n

&

M o r e l ( 1 9 7 9 )

は赤潮原因種のシストが次期の増殖に際して赤潮のたね(種)と成りうる可能性も指摘している.さ

らに日本沿岸に産する渦鞭毛藻シストに関しては小林

( 1 9 8 2 )

松岡(1

9 8 2 )

小林ほか(1

9 8 6 )

が水質環境と赤潮発生に関する基礎研究として，あるいは表層堆積物中の渦鞭毛藻シスト分布について報告している.以上のような背景をもとに本研究では過去約

3 5 0

年間の記録を包含している海底堆積物中の渦鞭毛藻シスト群集解析と，堆積物の粒度分析結果から大村湾の環境変遷，とくに富栄養化による水質環境の変遷過程を明らかにすることを試みた.

材料および方法

柱状試料は

1 9 9 4

年

1 0

月

1 4

日にコアーサンプラー(チューフ、、内径約

80mm)

を用いて，大村湾中央の最深部である

s

t.

1 ( 3 2

⁰

5 4 ' N

，

1 2 9

⁰

5 0 ' E

水深

2 1 m )

と湾南東奥部に位置し海水交換が行われにくく，しかも最近になって湾岸の人口が増加し，汚濁が進行している津水湾の

s

t.

2 ( 3 2

⁰

5 0 ' N

，

1 2 9

⁰

5 8 ' E

，水深

1 0 m )

でダイパーの潜水によって各

2

本ずつ採取した

( F i g .

1).

s

t.

1

で、は

99cm

の，

s

. t

2

では

74cm

の柱状試料を採取した.

堆積物の平均堆積速度は放射性鉛(2^l^O

P b )

の減衰状態を測定することによって求められる.

2 1 0 P b

は半減期が

2 2 . 2

年で，測定しうる年代範囲は数年から百数十年の聞となるため，外洋域に比べて堆積物量の多い大村湾底泥の堆積速度測定に適用した.実際の測定はst.1では堆積物表面より

2 ‑ 4

， 8‑

1 0

，

1 4 ‑ 1 6

，

2 4 ‑ 2 6

，

3 8 ‑ 4 0

，

5

8‑6

0cm

の深度から、

s

t.

2

では

2 ‑ 4

，8‑

1 0

，

1 4 ‑ 1 6

，

2 4 ‑ 2 6

，

4 4

‑4

6

，

5 4 ‑ 5 6 c m

の深度から採取した試料の

2 1 0 P b

の減衰率測定をテレダインアイソトープ社に依頼した.

各柱状試料の上部表面から

5cm

間隔に区分しそれぞれの試料について粒度分析および渦鞭毛藻シスト分析を行った.ただし赤潮が多発しはじめた

1 9 6 0

年代頃から現在までの水質変遷を把握するために，

Ocm‑10cm

の範囲は

1cm

間隔で、試料を採取し，その

1 5

個の試料については渦鞭毛藻

シスト分析のみ行った.

(3)

金・松岡:渦鞭毛;革シスト群集からみた大村湾の富栄養化 135

粒度分析

OMURA BA Y

Omura Bay

s t.

1

•

^グ

Fig. 1. Sampling stations in Omura Bay.

大村湾の表層堆積物の粒度組成はすでに鎌田(まか

(1980)

によって明らかにされている.それによると大村湾の底質は全体的に

Md<8O

の粘土質の細粒堆積物により構成されている.今回採取した柱状試料を肉眼で観察した結果も最下部まで細粒堆積物であることが判明したので粒度分析には沈降法(ピペット法)

(Mcmanus 1988)

を採用した.方法は次の通りである.

ビーカーに

10‑‑15g

の堆積物試料を入れ，さらに蒸留水と

20ml

の分散剤(二リン酸ナトリウム) を加え

II

に定容し，約

5

分間超音波をかけ堆積物粒子をよく分散させて

II

のメスシリンダーに入れる.

Stoke

式を用いて計算された各温度，媒質条件卜での堆積粒子の沈降時間に従って水面下

10cm

から

20ml

の試料を採取した後，各試料を乾燥し重さを計った.メスシリンダーに残った試料は目合

63μm

のステンレス製簡にかけて砂を分離し，凝集剤(硫酸アルミニウム)を入れ凝集し，乾燥後重さを計った.また分離した砂は乾燥し目合 2 ， ‑1 ， 0 ， 1 ， 2 ， 3 ，

4O

の舗にかけ，各簡の上に残っ

た砂の重さを計った.

渦鞭毛藻シス卜の分析と観察

シスト観察用試料の精製は下記の

Matsuokaet a .l(1989)

の方法に従った.

堆積物試料

2ml

を

100ml

の耐薬品性の樹脂製ビーカーに入れ，約

10%

の

HCl

を約

30ml

加えて炭酸

カルシウム粒子を，さらに約

20%

の

HF

約

20ml

を用いて珪酸質粒子を除去し，目合

125μm

および

20μm

のステンレス製の簡にかけ，観察には

20μm

の飾上に残った試料を用いた，この試料は全体

(4)

136 日本プランクトン学会報第 45巻第 2

号(1

998)

がlOmlになるように蒸留水を加えて濃縮精製試料とした.濃縮試料は十分撹持した後， 1.0mlを界線入計数板に移し，蒸留水を1.0‑1.5ml加えて希釈し，倒立型光学顕微鏡 (OlympusIMT‑2)や正立型光学顕微鏡 (NikonAFX‑IIA)下でシストの同定および計数を行った.

結果

1

)堆積速度と堆積物の年代

210Pb測定によって求めた平均堆積速度はst.1、で2.7mm . year‑¹， s t.2で2.1m m . year‑¹であり，両地点間で少し異なっていた.両地点、の分析結果を比較しやすくするため，各グラフ (Fig.2， 3， 4) の縦軸には柱状試料表面からの深度および平均堆積速度から換算した堆積物の年代を示した.

なお得られた平均堆積速度に基づいて計算すると， st. 1の最下部の試料は約352年前， s t.2の最下部の試料は約358年前となる.

一般に内湾や浅海域の堆積物表層は底生生物による撹祥を受けまた波浪や底層流による物理的混合や底曳網漁業による人為的混合が考えられる.今回採取した両地点、の柱状試料の観察からは，表面下約5cm(年代にして約20年間)まで底棲生物によると思われる径2‑5mmほどの管状構造が認められたことからこの部分は生物による撹持を受けている可能性がある.

2 )

粒度組成

st. 1の粒度組成は柱状試料全体を通して，粘土が約53‑81%，シルトが1

8‑4

3%占め，砂は5%以下と低かった.中央粒径値 (Mediandiameter， Md)は8.1‑10.3ゆで極細粒シルトから粘土であった (Fig. 2). 1864年頃にはシルトが43%，粘土は53%で中央粒径値は8.1ctであったが，表面 (1994年頃)では粘土が81%まで増加し，中央粒径値は10.3ctであった.

s. t2の粒度組成は粘土が12‑92%，シルトもι81%を占め，柱状試料全体を通してその変動幅が大きかった.また，砂の割合も最大約9%にまで達した.中央粒径値は6.8‑‑10.1ctであった (Fig.2). 1730年頃の粘土の割合は約12%，シルトは約81%で中央粒径値は6.8ctでやや粗かったが， 1875年頃には粘土の割合が92%まで増加し，中央粒径値は10.1ctであった.

区 E ^匡ヨ

A

B

A

B

1994E 1 1 O 1994

10

194~ 寸、、〉 11 I 1 1944 10

20 silt

1894 1894 20

30 L

司也h司b 1 8 4 4 Lg〉 4、1844

4500S ZE L

30 ~

clay

切凶ω

E

^同^白^白 1794

40ぷ )】E= L マU

silt ⁶⁰ ヨ

1744 so

70 1744

60

1694 80 1694

90 70

1642?

l ぐ..‑‑..‑‑....，.‑‑‑r‑‑.‑‑，r‑II" I " " " l i I ¹⁶³⁶

20 40 60 80 100 0 5 11 20 40 60 80 1000 11

9も Mdφ 9も Mdφ

Fig.

2 .

Grain‑size distribution (A) and median diameter (B) at sts. 1 and 2 in Omura Bay.

(5)

金・松岡:渦鞭毛藻シスト群集からみた大村湾の富栄養化 137

3 )

渦鞭毛藻シス卜群集組成

渦鞭毛藻は現生と化石の各々について個別に研究が進められてきた.すなわち，生層位学や古環境解析の分野において渦鞭毛藻化石が一つの道具として用いられ化石種にも現生種とは異なった独自の分類体系が確立されている (Reid1974，松岡 1981，Dale 1983) .そのため，現生の遊泳期細胞と休眠期細胞(シスト，化石種)に与えられた学名が異なり，単一の生物種に異なった二つの学名が存在することになった.本報ではシスト名の表記は古生物学的記載・命名に基づく

(例えば松岡 1995)が，遊泳細胞名を用いるときには*印を学名の後につけた.

今回採取した柱状試料は平均堆積速度から計算すると過去約350年間の堆積物であった.その堆積物から出現した渦鞭毛藻シストを観察した結果渦鞭毛藻シスト群集組成にいくつかの変化が認められた.即ち年代の経過とともに優占種の変化が見られたりシスト個体数や種数の増減が見られた (Fig.4， Tables 1， 2参照).

出現した渦鞭毛藻シストは独立栄養種群としてGonyaulacoid類のSpin

併

rites属，Protoceratium*属， Lingulodinium*属，Tuberculodinium属， Calciodineloid類， Gymnodinioid類のPheopolykrikoshartman‑ nii*(Zimmermann) Matsuoka et Fukuyo， Cochlodinium*属，Gymnodinium*属などが，従属栄養種群と

してProtoperidinioid類のBrigantedini仰t属，Selenopemphix属，Stelladinium属，防tadinium属，Pro‑ toperidinium*属，Xandarodinium属， Diplopsaloid類のDiPlopsalis*属，Diplopelta*属，Dubridinium属， Gymnodinioid類のおかかikos*属などであった (VanDen Hook et a l.1995，松岡1995).

Protoperidinium* spp.のシストは背腹面が丸みをおびた菱形 (Fig.5 a， b)と偽横溝の突出が比較的小さい卵形 (Fig.5 c， d)の二つのタイプが観察された.これらはこれまでに記載がなく，またそれぞれ別種と思われたが，その確認には今後の発芽培養実験に待たねばならない.この二つのタイプのシストはst.1では1900年頃(柱状試料表層から‑25cm)から表層部まで， s. t2では1920年頃 (柱状試料表層から‑15cm)から表層部までの試料から観察された.

S t.1の各層準における渦鞭毛藻のシスト数は980‑3220cells . cm

~3 の範囲にあり，平均で

1835 cells . cm

~3 ，出現種数は 22-36 種であった.

s t.2でのシスト個体数は375‑1700cells . cm

~3 で，平

均で1046cells'

cm~3 ，確認した種数は 20-29 種であった (Fig.

3).平均シスト数はst.1がs.t2の約 l.7倍であった.しかしシストの種構成には大きい遣いはなかった.

S t.1では1640年頃から 1700年代末頃までのシスト個体数は1980‑2640cells . cm

~3 でほぼ一定であ

ったが， 1800年代はじめ頃には3060cells . cm

~3 まで増加した.しかし，

1840年頃には1400cells'

cm~3 まで減少し，再び 1900 年頃から増加傾向を示した (Fig.

3).このように1800年代はじめ頃と 1900年頃にシスト個体数の増加が見られた.1800年代はじめ頃には独立栄養種群が総シスト数の約 80%以上を占め，従属栄養種群の割合は低かった.これとは対照的に1900年頃のシスト数増加時

には従属栄養種群の割合が増加し，およそ60%にまで達した (Fig.4A).

St. 2では1982年頃のシスト数は柱状試料全体を通して最低の375cells . cm

_{~3 で，平均値の}

1046 cells . cm

~3 を大きく下回った.さらに

1900年頃からは従属栄養種群の割合が顕著に増加しは

じめ， 1984年頃には約79%に達した (Fig.4B).

両地点ともに従属栄養種群は1600年代から1840年頃までの間約5‑25%の占有率であったが，

1900年頃から増加しはじめ， s t.1では48%まで，特にs.t2では最高約79%にまで増加した (Fig.4). 両地点、とも， 1950年代以降シス卜数に大幅な増減があるにもかかわらず，従属栄養種群はst.1ではその変動幅が33‑48%でほぼ一定であり s t.2でも1984年頃まで従属栄養種群がやや増加するものの， 1989年頃から1994年頃の間ではわずかな減少傾向を見せた.

両地点、ともに柱状試料全体を通して， Gonyaulacoid類のSpin約rites属(渦鞭毛藻シスト群集中の

(6)

Table 1. Numbers (cysts/cm3) and relative abundance of dinoflagellate cysts加thecore at st. 1 in Omura Bay

specles¥depth 0‑lcm ・3cm 3‑4cm 4‑5cm 5‑6白 $‑7e'ffl 7‑Scm 8‑9cm 9‑10cm 10‑11cm Autotrophic species

Gonyaulacoid group 5pini/町村es spp 5pin前旨rite，喝belenus 印刷両市esbentori 5pimferi臼sbullo/deus Spimferites delicatus Spinifer相s cf. delicatus Spini両eriteseJongatus 5pinife 叱e日，h一昨'Jer8唱:antus 5pin掬 ritesmlrab"is s

，回iniferitesramosus 1m向哩1'dinium sp Protoむe四tiumreticu白tum*

Oρerculodinium israelianum Ungulodinium machaero，凶orum 5ubtotal (，，)

Tuber印刷剛剖dgroup Tuberculodinit問団ncampoae 5ubtotal (，，) Cal口odineloidgroup

SCrippsieli匂trocoi出 f 5ubtotal (克) Gymn吋mωdgroup

Phe叩oJykrikoshartmannii*

Cochlodinium sp

・

Gymnodin;um carenarum .. 5ubtotal (，，) Heterotrophic species Protope同dinioidgr∞^p

Brigan臼din;um spp B吻ranredin山maUf割問m Briganted/ト'nlumcana印刷se BrigantecUnium grande B

，

司gantediniumm司jusculum Brigantedinium si肺'p但x Brigantediniumρunctulaω m 5ele四回m帥/X四phroi(蜘

se俗00，田m胆抑制an臼 5同曲師iniumabei 5telladinium市'idii T rinovanredinium c.司';J;tatum

ν'oradinium田町四 ? Vo臼diniumspinosum 向。何回ridiniumamericanum*

Protoperポdin;um白ttisinun戸 Prot叩地岬mum蜘njs* Prot司時， ridiniumminutum*

Pro岡田r柑帥lum spp

・

Xandarod的iumxanthirum 5ubtotal (寓) 町plopsallidgroup

D担b阿aJiS相ltiJ印'Ia* D伊白田Itaparva倉 Dubn油mumc~ρeratum 5ubtotal (，，) Gymn旧dini四dgroup

向助抽出d必ofo;掛合内榊

.，

ik時， schw胴'Z//

5ubtotal (耳}

unidentified cysts 5ubtotal (，，) to凶dinoflagellatecysts Number of cysts/1 cm' Number of cysts/g(drY weight)

. .

: theca nomenclature

]((凶∞

国サバ

HOJW

て山

V T U

¥山初防謝

50‑51cm

40 5 3 13 19 1 22 12 46 22 184(60.1) 38 38(12.4)

23 23(7.5)

11

12(3.9) 45‑46cm

14

9 8 2 9 3 17

7 71(50.7)

22 22(15.7) 2 2(1.4)

12

13(9.3) 40‑41cm

13 2

5 16 11

20 6 75(51.4)

38 38(26.0) 3 3(2.1)

11 35‑36口n

20 1 1 7 14 1 6 s

1 20

77(46.7) 45 45(27.3) 4 4(2.4)

11

12(7.3) 30‑31cm

︐ . ︐ a' ''

ー

' E

司tnυ

フ

﹄司

tq'﹄

' '

・

1・E句〆﹄

61(33.9) 49 49(35.8)

1(0.7) 25‑26cm

14

' 1 2 11

9

B 2 51(37.0)

56 56(40.6)

1(0.7) 2 20‑21cm

7 3 2

1

7 10

7 1 12

2 61(33.9)

43 43(23.9)

1(0.6) 16 15‑16cm

11 12 7 3 12

6 66(28.6)

35 35(15.2) 3 3(1.3)

16 5

2 3 6 16 16 5 13 69(22.1 ) 39 39(12.5)

1(0.3) 53 8

1 1 1

19 12 14

11

17 12

1 32

74(23.0) 53 (23.0) 37 (16.9) 28 (14.3) 27 (12.0)

53 36 34 31 30

53(165) 36 (3.1) 34 (3.1) 31 (3.2) 30 (2.7)

22 42 34 24

3(0.9) 22 (9.6) 42 (19.2) 34 (17.3) 24 (10. 7l

73 30 28 18 35

29 (13.2) 18 (9.2) 36 (16.0) r

o q ζ n u

1

2 12 2

11 10 10

31(30.7) 33 (15.6) 33 (15.5) 30 (13.3)

14 33 36 30

14(139) 33 (15.6) 36 (16.9) 30 (13.3)

18 19 24

4(4.0) 18 (8.5) 19 (8.9) 24 (10.6)

17 28 24 36

18(17.8) 29 (13.7l 25 (11.7l 38 (16.8)

今乙

E︒

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EJ'Eヲ

' n '﹃P︒︑Jo

マ ︐

ヲι( ︒300

2 2 10

18

30(29.7) 61 (28.9) 57 (26.8) 62 (27.4)

1(1.0) 12 (5.7l 7 (3.3) 16 (7.1)

13 24 18

12 12

3(3.0) 25 (11.8) 36 (16.9) 26 (11.5)

独白川巾

部

N

4 2 3

∞ )

12(8.2) 2(1.5)

3(2.2) 16(8.9) 17(7.4)

凋‑ v

句ζ ' E

‑ a

令︐L句ζ令ζ・1司ζ必m y

53(17.0)

9 8 2 2 5 1 1 8 2 8

ヲ

ι ' E 15

9

2 J a 勾ヲ

︐ 司

' ι

︒ ︒

ー

12 10 12

8

フ﹄

a ‑T

司3・E弓 3 P 3

ー

30 (13.0)

16 9

噌''E司ζ令

ζ r ー3 73(22.7)

21 2

q'ιa‑yn

ヨ司

︐

ι'E

守 ︐

ー

15 3 15

5 18

6

唱E

a

勾e

︒

q ζ

凋守'BBCGー

2 15(10.9) 25

26(8.5) 4 4 3 11(3.6) 19(13.6)

3 5(3.6)

Z 6 8(5.7) 10(6.9)

2 Z 4(2.7)

3 4(2.7) 14(8.5)

3 2 5(3.0)

4 3 7(4.2) 1(0.6) 165 1650 3197 12(8.8)

2

4(2.9) 2 3 5(3.6)

3 3(2.2)

137 1370 4794 2 2(1.5)

E 4 6(4.3)

4 4(2.9) 138 1380 2674 16 39(21.7)

4 4(2.2)

4 10 14(7.8)

2 2(1.1)

180 1800 7561 4 15 80(34.6)

6 6(2.6)

9 15 24(10.4) 2 2(0.6)

25 10 35(11.2)

4 2 6(2.0)

6 6(2.0)

306 3060 12634

AUAV

‑ ‑ Y

︑ 聞

F

内ヨト制

‑a司氾令乙

146 1460 3222 ' 白

nU7'

3 1 4

ヲι q

句MEJ

今ζa‑Y

312 3120 13106 225 1125 9000 196 980 4046 219 1095 4021

17 16

13 30(9.3) 18 (7.8)

230 1150 9983 322 3220 13765 226 1130 4509 213 1065 3975 211 1055 2725

''AU‑‑

n v

司l引UU

1 O K 1 4

(7)

55‑56cm 60‑61cm 65‑66cm 70‑71 cm 75‑76cm 80‑81cm 85‑86cm 90‑91cm 95‑96cm

35 25 11 23 27 17 25 19 25

10 6 8 11 9 7 11 9 6

2 3 3

8 8

12 12

16 16 16 10 10 14 12 12 10

2 1

22 18 11 10 14 9 11 17

10 5 4 6 12 9 5 9

34 41 26 26 32 17 16 32 16 時

14 11 10 8 8 20 7 6 17

165(62.5) 138(57.7) 99(50.0) 102(45.3) 128(52.0) 106(52.5) 110(55.0) 102(44.5) 116(54.0) 合

62 32 26 33 34 26 18 21 28 E

62(23.5) 32(13.4) 26(13.1) 33(14.7) 34(13.8) 26(12.9) 18(9.0) 21(9.2) 28(13.0)

9 11 15 12 19 19 23 9 17

言藩

E

誠 t 去

t¥

9(3.4) 11(4.6) 15(7.6) 12(5.3) 19(7.7) 19(9.4) 23(11.5) 9(3.9) 17(7.9)

13 14 16 13 10 6 48

z 6 1 1 z 1

3 6 3 7 ¥

15(5.7) 20(8.4) 17(8.6) 17(7.5) 11(4.4) 10(5.0) 11 (5.5) 56(24.4) 1(0.5) )..! ーァ

12 10 10

相報とι

10

。

b

汁

2 40(178)333{1341 3 4

6(2.3) 18(7.5) 25(12.6) 23(11.4) 24(12.0) 29(12.7) 37(17.2) 3

1 5 2 7 11 6 3

3 3 z 4 2 3 1 z

4(1.5) 8(3.4) 4(2.0) 11(4.9) 14(5.7) 9(4.5) 7(3.5) 8(3.5) 4(1.9)

5 6 11 5 10 6 12

1 3 1 4

1(0.4) 6(2.5) 9(4.5) 11(4.8) 10(4.0) 6(3.0) 10(5.0) 10(4.3) 12(5.6)

z 6 3 2 ヨ 3 1

2(0.8) 6{252}39 3(1.5) 2(0.9) ヨ(1ZZ)46 3 (1.5) 1(02.42} 9

264 198 225 202 200 215

2640 2390 1980 2250 2460 2020 2000 2290 2150

心 CトC4 J

5826 9376 4090 4724 5165 607 4340 4580 4300

(8)

Table 2. Numbers (cystslcm3) and relative abundance of dinoflagellate cysts in the core at st. 2 in Omura Bay

specles¥depth 0‑1cm 1‑2cm 2‑3cm 3‑4cm 4‑5cm 5‑6cm 6‑7cm 7‑8cm 8‑9cm 9‑10cm Autotrophic species

Gonyaulacoid group Spiniferites spp Spiniferites白血nus Spiniferites bentorI お1m均ritesbulloid卸s Spini肱itesde，iJ印刷S

星

回I川陶昨es cf. de古臼tus 1如何色昨eselon伊tus 5，同的所eれ'iteshypera伺ntU$ Spiniferites mirabilis Spiniferites ramosus 帥?同'gidinium sp Protoceratium reticulatum'"

Operculodinium israelianum Lingu/odinium mad国即時前orum Subtotal (%) T uberculodinioid grouρ

Tuber白'culodiniumνancampoae Subtotal (%) Calciodinelold group

Sc.討ppSlellacrocα由f Subtotal (%) Gザmnodinioidgroup

Pheopo/ykrikos hartmannii' Cochlodinium sp

・

Gymnod.加山mcatenatum*

Subtotal (珂) Heterotrophic species Protopendinioid group

8rig.剖tedinium spp Brig頃n臼diniumaurantem 8r司gantediniumcariacoense 8r司gantedin;umgr，剖de 8r羽田tediniumm司国C山m 8(/g.間tedinIumsimplex Brigantedinium punctulatum Se/enOf'理m凶 'IXne同用品， s Se/en咋理m同'Ixq岨耐 Ste/，白din;umabei Stelladinium r曹idi; Trinoν'antedin;um c甲'臼tum Vo臼diniumcarvum Vo凶linium刷 nosum Protoperidl帥iumamericanum'"

Protoperidinium lattis問um台

Protop刷diniumleonis'"

P

Pr叩，'01印oρeridini山um sppア Xandarodinium xan帥，rum Subtotal (克) Diplopsallid group

Diplopsalis lenticula^t^t o，p/.叩elta阿rva'

Dubridinil州国間ratum

Sub旬tal(%) Gymnodinioid group

向桃川知scf.初旬d

，

戸内脈融自schwartzii'"

5ubtotal (鬼) unidentified cysts

Subtot剖(珂) total dinoflagellate cysts Number of cysts/口l1J Number 01 cystslg(dry附唱ht)

合;theca nomendatu開

] E C

z u

サリ

Ho dw

℃

W H 7い

¥吋ゆ謝

制N中

( H S

∞ )

制台市中

45‑46cm

10 14 15 12 25 16

11 12 10

15 16 15

15 15 10 14 13 12 10 18 14

20 30 (22.4) 41 (25.6) 28 (17.8) 37 (23.6) 28 (24.1> 49 (36.0) 49 (40.5) 45 (45.9) 71 (58.2) 70 (59.3) 73 (59.8) 95 (55.9) 70 (593)

11 12 31 28 24 22 29 29 34 21 24 35 20

11 (8.2) 12 (7.5) 31 (19.7) 28 (17.8) 24 (20.7) 22 (16.2) 29 (24.0> 29 (29.6) 34 (27.9) 21 (17.8) 24 <19.7) 35 (20.6) 20 (16.9)

22 22 30 22

4 (3.0> 22 (13.8) 22 (14.0) 30 (19.1) 22 (19.0) 7 (5.1) 6 (5.0) 6 (6.1) 3 (2.5) 5 (4.2) 5 (4.1) 7 (4.1) 4 (3.4)

12 (8.9) 4 (2.5) 3 (1.9) 2 (1.7) 6 (4.4) 2 <1.7) 3 (3.2) 5 (4.1) 8 (6.7) 9 (7.3)

3 44 (44.9) 34 (25.4)

10 10 7 27 (20.1)

4 12 16 (11.9)

1 1 (0.7)

134 1340 1817

3 4 (3.3)

4 11 (9.3)

2 3 2 7 (5.9)

2 3 (2.5) 40‑41cm

9 (5.3)

15 (8.8) 2 5 8 (4.7)

1 <0.6) 35‑36cm

4 (3.3) 2 2 1 5 (4.1)

3 3 (2.5) 30‑31cm

6 (5.1)

1 5 7 (5.9)

1 1 2 (1.7) 8 (6.6)

1 (0.8) 25‑26c m 20・21c m

6 (6.1)2

2 3 (3.1)

6 7 (7.1) 15‑16cm

11

1 1 15 (12.4)

3 3 8 14 (11.6)

3 3 6 (5.0)

1 1 (0.7)

121 1210 1324 10‑11cm

10 25 (18.4)

3 3 6 (4.4)

16 7 (6.0> 20 (14.7)

1 (0.9) 136 1360 1678 2 24 (20.7)

3 4 8 (6.9) 10

2

8 1 2 Z 2 31 (19.7)

2 4 7 (4.5)

8 13 21 (13.4) 19

4

2 39 (24.8)

2 5 6 13 (8.3)

6 14 20 (12.7) 15

6

フ

﹄ '

・ヲ' 'l

︐ 凋

m yー

3 54 (33.8)

4 3 2 9 (5.6)

13 9 22 (13.8)

A邑マ弓

3内U1

Z 1 1 2 2 2

20 (15.7) 12 (8.5) 11 (13.6) 13 (17.3) 10 (10.2)

19 16 11

19 (15.0> 16 (11.3) 3 (3.7) 8 <10.7) 11 (11.2) 11

2 (1.6) 11 (7.8) 5 (6.2) 3 (4.0> 9 (9.2)

5 (3.9) 9 (6.4) 8 (9.8) 9 (12.0) 5 (5.1)

1 6 7 (7.1)

4 8 12 <12.2)

13 3

勺ι ‑

a E

句

I 白

rコ1

16

3 4

64 (45.4) 45 (55.6) 35 (46.7)

12 (8.5) 9 <11.1) 5 (6.7) 13

17 (12.1> 5 (6.1> 2 (2.6) 16

3 29

5 ' h

︑︐凋崎町'E司ζー

15 4

3 4 43 (33.9)

10 4 2 16 (12.6)

10 12 22 (17.3)

118 1180 1229 170 1700 1821 122 1220 1220 118 1180 1583 122 1220 1151

︒ ︒

n U F︑

n 3 0 0 qdoo "

︒

116 580 809 7 5 1

qdau

げに

' ' ヲ

r︐ιー

157 785 1371 160 800 1073 98

490 784 75 375 911 81 405 844 141 705 1770 127 1270 2894

(9)

50‑51cm 55‑56cm 60‑61cm 65‑66cm 70‑71cm 75→76cm

14 15 11 10 15 22

1 4 5 2 2 2

z 1 2 2

8 6 6 14 7

3 3

12 3

1

22 16 18 22 21 何十

7 3 6 15 2 4

70 (57.4) 61 (52.1) 63 (52.5) 61 (56.5) 83 (54.2) 77 (58.3) 合

30 23 20 8 16 20

豆

30 (24.6) 23 (19.7) 20 (16.7) 8 (7.4) 16 (10.5) 20 (15.2)

. .

5 10 11 9 20 23 E

5 (4.1) 10 (8.5) 11 (9.2) 9 (8.3) 20 (13.1) 23 (17.4)

→ 汚f

話t歪E世icr l t

て'

4 (3.3) 3 (2.5) 2 (1.7) 4 (3.7) 3 (2.0) 4 (3.0)

)..l

‑‑r

10 制現

治h〆w

σM b

汁

8(66)12(1031112(100) 1 1

9 (8.3) 17 (11.1) 4 (3.0)

? 1

z 4 4 2 2 (1.6) 3 (2.6) 4 (3.3) S (4.6) 6 (3.9) 3 (2.3)

11 6

1 1

) (2.5) 4 (3.4) 8 (6.7) 12 (11.1) 7 (4.1i) 1 <0.8) 2

2 (1.7) 1 (0.7) 122 117 120 1 M 153 132 1220 1170 1200 1080 1530 1320

1082 1373 1789 953 1272 1122 』4トー4込A

(10)

142

1894

H 司 1844

ω

〉、 1794

1744

1694

1642 1636

日本プランクトン学会報第45巻第 2号(1998)

Numbcr or spccicぉICIl13

O 10 20 30 40

1994

1944

Sl. I

一

・

‑Number ofじysts

‑B‑Number of specics 51. 2

一

・

‑Numbcr or cysts

‑'トNumbcr or spccics

1 1 1

じ/ じみーs

u vJ

) ドル

内 ︑

v l

U N

l ̲ 1

o 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

困

st.

1

1994

1944

1894

1844

1794

園田a

~TU加'culodinioid 1744桝圏c山

白Gymnodinioidgroup heterot.rophic 1694由図Pro附 rid山町叫

田川叫dgroup

圏Gymnodinioidgroup 1642

st.

2

1994

1944

1894

1844

1794 国 autotrophic Gonyaulaco凹1凶dgroup

医協 ~Tu由伽 l由b

園Q帥Icωω C

己

Gy戸yr刊ruπ叩rn四ruu

図P加附r^{削附}oo叫蜘t加o凹問叫口耐叫d副m山m叫】凶剛叫o叫叫1凶dg向r剛叫oo叫叫u叩p

【回

E

剛叩耶帆o'和脚pP戸凹s阻allidg向r剛叫oo叩叫u叩p

圃G伽ymno吋o吋叫di叩nm叩叫1旧m凶o凹叫1凶dg向m剛叫u叩p

Fig. 3. Vertical distri‑ bution of species num‑

ber and specimens of di‑ noflagellate cysts at sts. 1 and 2 in Omura Bay.

団

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

9も

Fig. 4. Vertical distribution of hetrotrophic and autotrophic groups of dinoflagellate cysts at sts. 1 and 2 in Omura Bay.

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

%

1744

1694

1636 0

(11)

金・松岡:渦鞭毛藻シスト群集からみた大村湾の富栄養化 143

Fig.

5 .

Cyst of Protoperi‑ dinium spp. (a，b; Proto

戸

erz‑ dinium sp. A， c，d; Protoperi‑ dinium sp. B) a; optical cross section of lateral view， show‑^匂 ing well developed paracin‑ gulum， b; ventral surface， showing parasulcus， c; oblque lateral view， d; oblique apical view， showing arcehopyle.

scale bar: 10μm

占有率で平均約25%)， Tuberculodinium vancampoae (Rossignol) Wall (約17%)，Protoperodinioid類の Brigantedinium属(約8%)や防加diniumcarvum Reid (約4%にまたGymnodinioid類のPheopoly般的05

hartmannii* (約9%)などが多く出現した (Tables1， 2) .

考察

1

)堆積速度と粒度組成

210Pb測定によって求めた平均堆積速度はst.1で2.7m m . year‑1， s. t2で2.1m m . year‑1であった.

これらの値は閉鎖系内湾とされる東京湾奥部での9.7‑11mm' year‑1 (松本・横田 1977)，大阪湾での5.8m m . year‑J ，瀬戸内海での3.7‑3.9mm'year‑1 (松本・横田 1980)と比較すると小さい.その理由は大村湾では流入する河川が小規模で，搬入される堆積物の量が少ないこと，また比較的生産性が低いため珪藻殻などの堆積量が少ないことによると考えられる.

s. t1では粒度分析の結果， 1800年以前は砂粒成分の割合が1.0%以下であったが， 1840年頃から増加しはじめ1950年頃には最高値の4.4%を占めた.この値の変化は1840年頃から河川￨から流入される堆積物量が増加したこと即ち有機物質の流入量が増加したことを反映している可能性がある.これは1840年頃シスト個体数が急激に減少し従属栄養種群が増加しはじめたことからも支持される.

s. t2では表層部を除いた試料全体で砂粒成分が1.5‑8.5%の割合を占めまた粘土成分も 12.3‑92.3%の問で変化し， s t.1に比べて変動幅が大きい.さらに，中央粒径値もst.1での 8.1‑10.3lt に対し， s .t2では 6.8‑1O.1ltで， s. t1に比べてst.2の方がやや粗い.これはst.2のほうがst.1より河口(東大川，西大川，喜々津川など)に近いことを反映しているのであろう.

2 )

渦鞭毛藻シスト群集

赤潮の原凶となるような異常増殖を行う植物プランクトンは

2

つの群に区分できる.一群は珪藻

渦鞭毛藻シスト群集組成から見た大村湾における 富栄養化の過程 1)

日本プランクトン 学会報

渦鞭毛藻シスト群集組成から見た大村湾における 富栄養化の過程

金 亨 信

・ 松 岡 敷 充

長崎大学海洋生産科学研究科海洋資源学専攻

.長崎大学水産学部沿岸環境学研究室

長崎市文教町

P r o c e s s o f e u t r o p h i c a t i o n e s t i m a t e d by d i n o f l a g e l l a t e c y s t a s s e m b l a g e s i n Omura Bay ， Kyushu ， West Japan

&

G r a d u a t e S c h o o l 0 / M a r i n e S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g ， N a g a s a k i U n i v e r s i か

and L a b o r a t o r y

0 / L o a s t a l E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e s ， F a c u l か

0 / F i s h e r i e s ， N a g a s a k i U n i v e r s i t l ) ，

B u n k y

m a c h i ， N a g a s a k i

， ] a p a n

，

，

S p i n

r i t e s

T u b e r c u l o d i n i u m v a n c a m p o a e

B r i g a n t e d i n i u m

t a d i n i u mc a r v u m

P h e o p o l y k r i k o s h a r t m a n n i i .

，

(大村湾)，

(渦鞭毛藻シスト)，

(富栄養化)，

(従属栄養種)，

(独立栄養種)

佐世保湾の支湾である大村湾は湾口が非常に狭く，海域の閉鎖度を示す指標の一つである最大 湾奥長/湾口長比が

にもおよび，湾収容量に見合う十分な海水交換がない強閉鎖的内湾である

参照).さらに，湾中央部では海水の停滞性が著しくなって，懸濁物の沈降堆積が起こり，

年

月

年

月

G y m n o d i n i u m

1 9 7 6

1 9 8 5 ) .

1 9 5 7 )

C h a e t o c e r o s

1 9 7 3 ).

1 9 6 0

G y m n o d i n i u mm i k i m o t o i Oda e x K o m i n a m i e t M i y a k e ( = G y m n o ‑ d i n i u m ' 6 5

1 9 7 0

C e r a t i u m f u r c a ( E h r e n b e r g ) C l a p a r o o e e t L a c h m a n n

P r o r o c e n t r u m m i c a n s E h r e n b e r g

G y m . m i k i ‑ m o t o i

P r o r o c e n t r u m s p .

E u t r e p t i e l l a s p .

1 9 7 6 ) . 1 9 7 0

1 9 7 6 ) .

D a l e ( 1 9 8 5 )

M a t s u o k a( 1 9 9 4 )

A n d e r s o n

M o r e l ( 1 9 7 9 )

( 1 9 8 2 )

9 8 2 )

9 8 6 )

3 5 0

1 9 9 4

1 0

1 4

80mm)

s

1 ( 3 2

5 4 ' N

1 2 9

5 0 ' E

2 1 m )

s

2 ( 3 2

5 0 ' N

1 2 9

5 8 ' E

1 0 m )

2

( F i g .

渦鞭毛藻シスト群集組成から見た大村湾における富栄養化の過程 1)

日本プランクトン学会報

渦鞭毛藻シスト群集組成から見た大村湾における富栄養化の過程

金亨信

・松岡敷充

佐世保湾の支湾である大村湾は湾口が非常に狭く，海域の閉鎖度を示す指標の一つである最大湾奥長/湾口長比が

によって明らかにされている.それによると大村湾の底質は全体的に

の粘土質の細粒堆積物により構成されている.今回採取した柱状試料を肉眼で観察した結果も最下部まで細粒堆積物であることが判明したので粒度分析には沈降法(ピペット法)

のメスシリンダーに入れる.

の試料を採取した後，各試料を乾燥し重さを計った.メスシリンダーに残った試料は目合

のステンレス製簡にかけて砂を分離し，凝集剤(硫酸アルミニウム)を入れ凝集し，乾燥後重さを計った.また分離した砂は乾燥し目合 2 ， ‑1 ， 0 ， 1 ， 2 ， 3 ，