鳥 と地盤 と底生生物 の関係 に果 たす水際土砂環境 の役割
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(2) 1172. 海. 岸. 工. 学. 論. 文. 集. 第55巻. (2008). を 通 じて,ハ (a). マ シ ギ の採 餌 活 動 の詳 細 な 観 測 を行 って い. る.具 体 的 に は,干 出後 の 経 過 時 間 と と も に,ラ に ビデ オ 記 録 用 の鳥 個 体 を 選 出 し,1個 間,計140個. ンダム. 体 あ た り約2分. 体 につ い て観 測 した.. (4) 室 内 分 析 不 撹 乱 サ ンプ リ ング した 土 砂 の 室 内物 理 試 験 を通 じて, 現 地 干 潟 土 砂 の 粒 度,コ 得 た.こ. ン シス テ ン シー お よ び間 隙 比 を. の 際,佐 々 ら(2007b)の. 方 法 に基 づ き,粒 度 と. サ ク シ ョ ン計 測値 の 情 報 か ら,カ ナ ダ の両 干 潟 と も盤 州 干 潟 と同 様 に干 出 時 に土 砂 が 飽 和 状 態 に あ った こ と を確 認 して い る.. (b). 生 物 分 析 に お い て は,上 述 の調 査 地 点 ご とに 採 取 した コ ア サ ンプ ル を 冷 凍 保 存 し10%ホ ル マ リ ンで 固定 し た後, 篩 い を 用 い て0.5mm以. 上 の マ ク ロ ベ ン トス を選 出 し,種. の 同定 と種 別 の個 体 数 の 計 数 お よ び サ イ ズ測 定 を 行 っ た. そ して,そ の 結 果 を 対 応 す る土 砂 物 理 環 境 の調 査 結 果 と 突 き合 わ せ た. 上 述 の 望 遠 ビデ オ カ メ ラで 取 得 した 動 画 を ス ロー モ ー シ ョ ン とス ト ップ ・リプ レイ モ ー ドで 繰 り返 し再 生 す る こ と(Kuwae,2007)に. よ り,通 常0.2s以 内 で 完 了 す るハ. マ シ ギ の採 餌 活 動 形 態 の 詳 しい分 析 を 可 能 に して い る. 図‑1. 調 査 干 潟 の 粒 度 特 性:(a)Roberts. Bank;(b)Sidney. Bay. そ の 結 果,ハ. マ シ ギ の採 餌 形 態 と して,地 表 面 を 嘴 で つ. い ば む"Pecking"と. 土 中 に嘴 を入 れ る"Probing"の2種. ギ 類 で あ るハ マ シギ を対 象 と して,詳 細 な分 析 ・検 討 を. 類 を 同 定 した.そ. 行 っ た.. 盤 州 干 潟 の 土 砂 環 境 分 布 ・動 態(Sassa. (2) 土 砂 物 理 環 境/底. 生生物分 布の現地調査. 夏 の 大 潮 時 に 対 応 す る2007年7月27日. 〜31日 に,. Roberts Bank干 潟 に お い て,同 年8月1日 潟 にお い て,各. 2007,2008)に. にSidney Bay干. 日 の干 潮 時 に土 砂 物 理 環 境/底 生 生 物 分. 布 の一 体 調 査 を 行 っ た.当. 該 期 間 の 潮 位 差 は,Roberts. Bank干 潟 で 約3.5m,Sidney. Bay干 潟 で 約2.7mで あ っ た.. 岸 沖 代 表 測 線 に沿 って,RobertsBank干 Sidney Bay干 潟 で は3地 点 で,表. 潟 で は12地 点 で,. 層 土 砂(深. 不 攪 乱 サ ンプ リン グ,サ ク シ ョン計 測,ベ 験,お. よ び 生 物 分 析 用 の コ ア サ ン プ ル(直. さ50mm,各. さ50mm)の ー ンせ ん 断 試. して,採 餌 活 動 の詳 細 観 測 を実 施 した. 基 づ い て,観. and Watabe,. 測 地 点 域 で の サ ク シ ョ ン動. 態 を 評 価 し,こ れ と得 られ た 採 餌 活 動 形 態 の 分 析 結 果 を 突 き合 わ せ た. 3. 結 果 と 考 察 ハ マ シ ギ の採 餌 活 動 の 観 測 結 果 か ら,そ の採 餌 が 常 に 干 出 時 の 地 盤 水 際 で 行 わ れ て い る こ とが 明 らか とな っ た (写真‑1).以. 下 で は,こ の よ うな水 際 土 砂 環 境 の 物 理 と. 鳥 な らび に 底 生 生 物 の 関 わ り に つ い て 記 述 す る.. 径20mm,深. 地 点4本 ず っ)の 採 取 を行 っ た.こ. の 際,サ. ク シ ョ ン と ベ ー ンせ ん 断 強 度 の計 測 に は,盤 州 干 潟 の詳 細 調 査 で 使 用 し た 携 帯 型 テ ン シ オ メ ー タ(Sassa. and. Watabe,2007)と. and. Watabe,2007)を. 小 型 ベ ー ンせ ん 断 試 験 器(Sassa 用 い た.. (3) 鳥 の 採 餌 活 動 の 現 地 観 測 上 述 の カ ナ ダの 両 干 潟 にお け る土 砂 物 理 環 境/底 生 生 物 分 布 調 査 と 平 行 し て,可 (Kuwaeら,2008)を. 視 光 望 遠 ビデ オ カ メ ラ. 用 い た 鳥 の採 餌 活 動 の 観 測 を 行 っ た.. 盤 州 干 潟 に お い て は,冬 の 大 潮 時 に対 応 す る2003年1月2 7日 〜31日 お よ び2004年1月19日. 〜23日 の 間 の 干 潮 時 に,. 上 記 望 遠 カ メ ラ に よ る 連 続 ビデ オ 記 録(Kuwae. ,2007). 写 真‑1. シギ類 の干 出時 水際地 盤 で の採 餌活 動 の様子.
(3) 鳥 と地盤 と底生 生物 の関係 に果 たす水 際土砂 環境 の役 割. 表‑1調. 査 干潟 におい て同定 した底 生生 物種 の リス ト. 調 査 干 潟 に お いて 同定 した底 生 生 物 種 の リス トを表‑1 に ま と め て い る.本 表 よ り,刺 胞 動 物(花 物(甲. 虫),節. 足動. 殻 類),環 形 動 物(多 毛 類)お よ び 軟 体 動 物(二 枚. 貝)の 各 動 物 門 に 属 す る ヨ コ エ ビ,イ. 1173. 底 生 生 物 の種 類 数 と サ ク シ ョ ンの 関 係 を 図‑2(a)に 示 す.本. 図 よ り,サ. ク シ ョン と生 物 多 様 性 の間 に は,均 一. マグ. な粒 度 を 有 す るsidney Bay干 潟 で は極 め て 明 瞭 な,幅 広. リ等 の 計24種 が 得 られ た こ とが わ か る.こ れ ら の底 生 生. い 粒 度 を 有 す るRoberts Bank干 潟 で も十 分 有 意 な 相 関. 物 の 多 く は,Roberts. Bank干 潟 とSidney Bay干 潟 に共 通. した 生 物 種 で あ り,か つ,シ うな 大 き さ数mm程. トゴカ イ,ハ. た.. ギ 類 が 典 型 的 に 捕 食 す るよ. 度 の小 型 マ ク ロ ベ ン トス が主 で あ っ. (a). 図‑2(a). (Mann. Whitney. 際,粘. 性 土 ・砂 質 土 に依 らず,サ. U‑test,p<0.05)が あ る こ とが わ か る.実 ク シ ョ ンが低 下 し土 中. 水 分 張 力 が 開 放 さ れ る につ れ て,生 物 種 類 数 が 顕 著 に増. (b). 底 生 生 物 の種 類 数 と サ ク シ ョ ンの 関 係. 図‑2(b). 底 生 生 物 の 個 体 数 と サ ク シ ョ ンの 関 係.
(4) 1174. 海. 岸. 工. 学. 論. 文. 集. 第55巻. (2008). 加 して い る こ とが わ か る.こ の こ と は,多 様 な マ ク ロ ベ ン トス を 食 物 源 とす るハ マ シギ の 上 記 水 際 地 盤 で の採 餌. (a). 活 動 の 選 択 性 を よ く説 明 して い る. 底 生 生 物 の 個 体 数 と サ ク シ ョ ンの 関 係(図‑2(b))で も,上 述 と 同様 の 密 接 な相 関 を確 認 す る こ とが で き る. しか し,生 物 個 体 数 はSidney Bank干. Bay干 潟 に 比 べ てRoberts. 潟 で は1/6以 下 と顕 著 に少 な か った.こ. の こ と は,. 同 干 潟 で は,鳥 が マ ク ロ ベ ン トス 以 外 に微 生 物 を 食 物 源 と して 活 用 して い る こ と(Kuwaeら,2008)を. 傍証 す る. も の で あ る. 干 潟 土 砂 の ベ ー ンせ ん 断 強 度 は,Roberts. Bankと. Sidney Bayの 両 干 潟 を 通 じて,土 質 に依 らず,サ ンと 強 い相 関 を有 して い た(図‑3). .実 際,干. (b). クシ ョ. 出地 盤 に. お い て サ ク シ ョ ンが1kPa違 う と,せ ん 断 強 度 に して 約5 倍 に及 ぶ 硬 さ の変 化 が 生 じて い る こ とが わ か る.当 該 せ ん 断 強 度 が,底 生 生 物 の 住 活 動 性 能 を 支 配 して い る こ と (佐 々 ・渡 部,2006a,2007;Sassa. and Watabe,2008)を. 踏 ま え る と,上 述 図‑2の 結 果 は,サ. ク シ ョ ン動 態 に よ る. 顕 著 な土 砂 収 縮 ・硬 化 が 生 じな い水 際 地 盤 が 小 型 マ ク ロ ベ ン トス の 住 環 境 と して 適 して い る こ とを 表 して い る. 図‑4. 底生生 物 の種類 ・個 体数 と間隙比 の関 係. 潟 に お い て観 測 同 定 した ハ マ シ ギ の全 採 餌 活 動 に対 す る Probingの 割 合 を,対. 応 す る土 砂 表 層 の サ ク シ ョ ン値 と. 合 せ て プ ロ ッ トした も の で あ る.本 結 果 か ら,ハ マ シギ の 採 餌 活 動 形 態 が,サ. ク シ ョ ンの 動 態 と密 接 に リ ンク し. て い る こ と が確 認 で き る.す な わ ち,干 出 後 の経 過 時 間 に と も な うサ ク シ ョ ン値 の 上 昇 と と もに,Probingの 合 が 顕 著 に低 下 して い る こ とが わ か る.実 際,サ. 割. ク ショ. ンが0.5kPa発 達 し表 層 土 砂 強 度 が3倍 増 加 す る と(図‑3 参 照),Probingの. 割 合 は半 減 した.結 局,こ. れ らの こ と. は,干 出 後 の サ ク シ ョ ン上 昇 に と も な う土 砂 強 度 の増 加 が,Probingの. 物 理 的 限 界 を 与 え た こ と に よ って,鳥. の. 活 動 が採 餌 効 率 性の 低 いPeckingに 次 第 に シ フ ト して い っ た こ とを 如 実 に示 して い る. 図‑3. ベー ンせん 断強度 とサ ク シ ョンの 関係. こ こで,本 研 究 で 得 られ た 自然 干 潟 の生 物 多 様 性 と サ ク シ ョ ン間 の密 接 な 関 係 が,造 成 干 潟 に対 して も適 用 し. ま た,興 味 深 い こ と に,上 述 の よ う な水 際 の 適 合 土 砂 環 境 場 の 存 在 は,Roberts. BankとSidney. Bayの 両 干 潟 を. う る もの で あ る こ とを,干 潟 再 生 事 業 の成 功 例 を 参 照 し て 補 足 して お く.浚 渫 土 砂 を活 用 した 尾 道 造 成 干 潟 に お. 通 じて,生 物 種 類 数 な らび に生 物 個 体 数 が急 増 す る よ う. け る調 査 ・観 測 結 果(国. な最 適 間 隙 比e〓0.9を. 佐 々,2007)に. 生 み 出 して い た(図‑4(a),(b)).. こ の こ と は,土 砂 間 隙 状 態 が,サ. ク シ ョ ンや せ ん 断 強 度. よ る と,サ. 土 交 通 省 中 国 地 方 整 備 局,2006; ク シ ョ ンは,他. の既往 の環境. 指 標 を大 き く上 回 り,生 物 種 類 数 と非 常 に高 い相 関 が あ. と と もに,底 生 生 物 の 住 環 境 の形 成 に重 要 な土 砂 性 能 と. る こ と が 明 らか と な って い る.こ の こ と は,上 記 関 係 の. な る こ とを 示 して い る.. 一 般 性 を裏 付 け る もの で あ る.. 地 表 面 を 嘴 で つ い ば む"Pecking"と る"Probing"に. 土 中 に 嘴 を入 れ. 分 類 され た 鳥 の採 餌 活 動 形 態 とサ ク シ ョ. ン動 態 の 関 係 の分 析 結 果 を 図‑5に 示 す.本 図 は,盤 州 干. 4. ま と め 生 態/土 砂 物 理 の関 わ り に着 目 して 筆 者 らが 開 拓 した.
(5) 鳥 と地 盤 と底生 生物 の関 係 に果 たす水 際土砂 環境 の役 割. 図‑5. ハ マ シ ギ の 採 餌 活 動 と サ ク シ ョ ン動 態 の 関 係. 生 態 地 盤 学 研 究 を 鳥 と地 盤 と底 生 生 物 の 関係 に 展 開 した. そ の結 果,干 潟 土 砂 の 間 隙 や 強度 の 形 成 に本 質 的 な役 割 を担 うサ ク シ ョ ンが,細 砂 か ら粘 土 まで の 幅広 い土 質 に 対 して,多 様 な底 生 生 物 の生 息 を 規 定 す る性 能 指 標 で あ り,か っ,鳥. の採 餌 活 動 と密 接 に リ ンク して い る こ と を. 見 出 した.そ. して,生 物 活 動 の適 合 ・限 界 土 砂 環 境 場 の. と りわ け,本 結 果 は,鳥 の効 率 的 な採 餌 活 動 な らび に 底 生 生 物 の多 様 性 の 発 現 を支 配 す る"水 際"サ. クシ ョン. の重 要 性 を浮 き彫 り に して い る.. 割 を初 め て 定 量 的 に 示 した本 研 究 の 成 果 は,干 潟 生 態 系 の保 全 ・再 生 に 向 けた 水 際 土 砂 環 境 の性 能 評 価 ・設 計 ・ 管 理 の 実 現 に有 効 に 寄 与 す る と と も に,今 後 の さ らな る 発 展 が 期 待 で き る.. 研 究 は,科 学 研 究 費 補 助 金(基. 盤 研 究B課. よ び若 手 研 究A課. 題. 題番号. 20681023)の 助 成 を 受 け て 実 施 した もの で あ る.底 生 生 物 の室 内 分 析 に お い て は,(株)い. で あ 環 境生 態 グ ル ー. プ の 風 間 真 紀 氏 の 協 力 を 得 た.こ. こ に記 して謝 意 を表 す. る.. 参. 考. 文. 泥質 干 潟 再 生 に向 けた土 砂 環 境 動態 評 価 手 法 自 然 泥 干 潟 お よ び干 潟 実 験 施 設 へ の 適 用, 海 洋. 開 発 論 文 集, 23巻, pp.507‑512. 佐 々 真 志 (2007): 生 態 地盤 学 の創 成 と土砂 性 能照 査 型 干 潟 再 生 指 針 の 開 発,. 平 成19年 度 港 湾 空 港 技 術 講 演 会 講 演 集,. pp.29‑50. 佐 々 真 志 ・渡 部 要 一 (2007): ア サ リの 潜 砂 限 界 強 度 に つ い て, 海 岸 工 学 論 文 集, 54巻, pp.1196‑1200.. 献. 国土 交通省 中国地方整備局 広島港湾空 港技術調査 事務所 (2006): 干潟 造成 技術 マ ニ ュアル (Ver.1)〜 成 功事 例 に学ぶ 干潟造 成技 術 〜. 佐 々真 志 ・渡部 要 一 (2005): 砂 質干 潟 の土砂 環 境場 にお け るサ クシ ョ ン動 態 と その果 た す役 割, 海 岸工 学 論文 集, 52巻, pp,981‑985. 佐 々 真志, ・渡 部 要 一 (2006a): 干潟 底 生生 物 の住 活 動 に お け る臨界現 象 と適 合土 砂環 境場 の解明, 海岸 工学 論文 集, 53巻, pp.1061‑1065. 佐 々真志 ・渡部 要 一 (2006b): 砂 質干 潟 の生 態 土 砂環 境 場 に果 たす サ ク シ ョンの役 割‑巣 穴 住活 動/保 水場 の 性能 評 価 ・設計 指 針, 港湾 空港 技 術研 究所 報告, 45巻, 4号, pp.61‑107. 佐 々 真 志 ・渡 部 要 一 ・川 野 泰 広 ・中 島 謙 二 郎 ・吉 田 秀 樹. (2007b):. 水 動 態 機 構 と許 容 地 下 水 位 の 解 明, 巻, pp.1151‑1155.. 干 潟 と砂 浜 の 保. 海 岸 工 学 論 文 集,. 54. 黄 光 偉 ・磯 部 雅 彦 (2007): 渡 り鳥 集 団 飛 来 に よ る 閉 鎖 水 域 へ の 栄 養 塩 負 荷 推 定 に 関 す る 研 究, 土 木 学 会 論 文 集B, Vol.63,. 鳥 と地 盤 と底 生 生 物 の 関 係 に 果 た す 水 際土 砂 環 境 の役. 番 号18360232と20360216,お. (2007a): の 開 発:. 佐 々 真 志 ・渡 部 要 一 ・石 井 嘉 一. 観 点 か ら,こ れ らの 制 御 メ カ ニ ズ ム を明 らか に し た.. 謝 辞:本. 1175. No.3,. 渡 部 要 一 ・佐 々 真 志. pp.249‑254. (2006):. 干潟 堆積 構 造 の地球 物理 学 的. 評 価 と形 成 要 因: 砂 質 ・泥 質 ・砂 泥 二 層 干 潟, 論 文 集, 53巻, pp.1236‑1240.. 海岸 工 学. Grant, J. (1984): Sediment microtopographyand shorebird foraging. Marine Ecology Progress Series, Vol. 19, pp.293-296. Kuwae, T. (2007): Diurnal and nocturnal feeding rate in Kentish plovers Charadrius alexandrinus on an intertidal flat as recordedby telescopicvideo systems.Marine Biology,Vol. 151, pp.663-673. Kuwae, T., P. G. Beninger, P. Decottignies, K. J. Mathot, D. R. Lund and R. W. Elner (2008): Biofilm grazing in a higher vertebrate: The western sand piper, Calidris mauri. Ecology, Vol. 89, No.3, pp. 599-606. Mouritsen,K. N. and K. T. Jensen (1992): Choice of microhabitat in tactile foraging dunlins Calidris alpine: the importance of sedimentpenetrability. Marine Ecology Progress Series, Vol. 85, pp.1-8. Piatt, J. F., W. J. Sydemanand H. I. Browman (2007): Seabirds as indicators of marine ecosystems, Marine Ecology Progress Series, Vol. 352, Theme section:pp. 199-309. Sassa, S. and Y. Watabe (2007): Role of suction dynamics in evolution of intertidal sandy flats: Field evidence, experiments, and theoreticalmodel. Journal of GeophysicalResearch, Vol. 112, F01003, doi:10.1029/2006JF000575. Sassa, S. and Y. Watabe (2008): Threshold, optimum and critical geoenvironmentalconditions for burrowing activity of sand bubbler crab, Scopimera globosa. Marine Ecology Progress Series, Vol. 354, pp. 191-199, doi:10.3354/meps07236. Watabe, Y. and S. Sassa (2008): Applicationof MASW technology to identification of tidal flat stratigraphy and its geoenvironmentalinterpretation.Marine Geology, Vol. 252/34, pp.79-88..
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