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応用生態工学 15(1), 121-130, 2012





高橋 真司1)・渡辺 幸三2)・竹門 康弘3)・大村 達夫4)

1)東北大学工学部 〒980-8579 宮城県仙台市青葉区荒巻字青葉6-6-06
2)ライプニッツ淡水生態学・内水漁業研究所 〒12587 ベルリン ミューギルジーダム301,ドイツ
3)京都大学防災研究所 〒611-0011 京都府宇治市五ケ庄
4)東北大学大学院工学研究科土木工学専攻 〒980-8579 宮城県仙台市青葉区荒巻字青葉6-6-06

Shinji TAKAHASHI1), Kozo WATANABE2), Yasuhiro TAKEMON3), and Tatsuo OMURA4) : Delineation of habitat structure in rivers using a high precision GPS for conservation of species diversity of invertebrate communities. Ecol. Civil Eng. 15(1), 121-130, 2012.

1) Technical Division, Tohoku University, Aoba-yama, 6-6-06, Sendai, Miyagi 980-8579, Japan
2) Leibniz-Institute of Freshwater Ecology and lnland Fisheries(IGB), Mueggelseedamm 301, 12587 Berlin, Germamy
3) Disaster Prevention Research lnstitute, Kyoto University, Gokasho, Uji, Kyoto 611-0011, Japan
4) Department of Civil Engineering, Graduate School of Engineering, Tohoku University, 6-6-06, Aoba, Aramaki, Aoba-ku, Sendai,Miyagi 980-8579, Japan

Abstract: Spatial structures of 7 types of aquatic habitat at the reach scale were delineated using a high precision Global Position System (GPS) in 3 dam-impacted and 6 reference riverrine reaches in Miyagi Prefecture, Japan. Taxonomic and functional compositions of quantitative benthic invertebrate samples were also investigated. Out of the three dams, two indicated decreased levels of habitat diversity indexes (S, H', α, and E) at the outlet reaches due to reduced sediment supply and reduced hydraulic variation through dam-operation; but one dam connected to meandering outlet reach did not. Percentage of total area of lentic habitats (i.e.,backwater and isolated pool) at the dam-impacted reaches (mean=1.5 %) was significantly lower than reference reaches (mean=5.5 %). The taxon richness, abundance of swimmers, predators, attachers and crawlers increased with the percentage of lentic habitat area (P<0.05, n=9), which suggests that lentic habitats contribute to maintain species diversity and the functional groups at the reach scale. Our data indicated a high application potential of the GPS-based evaluation of habitat structure for biodiversity conservation in rivers.

Key words:benthic invertebrates, biodiversity, global positioning system (GPS), habitat heterogeneity, le ntic habitat


本研究では,河川のハビタットを流水性ハビタット4種と止水性ハビタット3種の計7種に分類し, 高精度GPSを活用して定量調査をするとともに底生動物の定性調査を行った. これら調査を貯水ダムの上下流域で実施し, 1) ハビタット構造に及ぼすダム影響評価への高精度GPSの適用性を検討し, 2) 河川リーチ内のハビタット構造と底生動物の種多様性の関係を評価した.

2007年12月に宮城県中南部地域の9河川区間において, 底生動物調査を行い, 2008年7月から10月に高精度GPSを用いたハビタット構造調査を行った. 樽水ダムおよび釜房ダム直下区間のハビタット多様性及び止水性ハビタット面積比は上流区間より低かった.しかし,大倉ダム直下区間は,ハビタット多様性が上流区間より高かった. これは,河川の蛇行度が他の地点と比較して高かったことと,河岸周辺の地質が軟らかく土砂供給が容易だったことの条件が揃った事で生じた推察される.

底生動物の分類群数は,止水性ハビタットの面積比と正の相関があり,河川内の止水性ハビタットの割合が増加するほど底生動物の分類群数が増加する傾向が見られた. 止水性ハビタットは,河床に細粒分の土砂や有機物が堆積しやすい環境にありこのような環境を好適に選択する種の生息機会が増えたため,区間内により多くの種が出現しやすくなったと考えられる.

生物の種多様性と止水性ハビタット量の関係は,リーチ内の生物多様性の保全対策において,止水性ハビタットを環境評価の指標として加える必要性を示している. ダム下流域で河川環境改善を目的とした様々な施策が行われ,その成果の評価に止水性ハビタットを指標として活用すれば,ダム下流域の生物多様性の回復を図れる可能性がある.


2011年6月10日受付, 2012年2月20日受理
*e-mail: shin@tech.eng.tohoku.ac.jp


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