炭素・窒素安定同位体比を指標とした魚類養殖場の餌料が周辺海域に与える影響評価

以碳氮稳定同位素比值为指标评价养鱼场饲料对周边海域的影响

基本信息

批准号：
13780434
负责人：
山田佳裕
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kagawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度に引き続き志度湾における炭素・窒素安定同位体比の分布を調べた。昨年度の成果として、魚類養殖場によって占められる海域の底泥の窒素安定同位体比が最も高く8?8.5‰、牡蠣養殖場が存在する海域では7.5‰前後、炭素安定同位体比は魚類養殖場が存在する海域で最も低く-21‰前後、牡蠣養殖場では-20‰前後であるといった結果が得られている。このことから、魚類養殖場では養殖餌料が、牡蠣養殖場では牡蠣自身または排泄物が底泥への有機物負荷源になっていることが考えられた。養殖餌料の炭素、窒素安定同位体比はそれぞれ-21‰、10.5‰程度、牡蠣のそれらはそれぞれ-18‰、15‰程度であった。人為的影響の少ない海域の堆積物の炭素・窒素安定同位体比は植物プランクトンを起源とする有機物の値を反映すると仮定し、この値と養殖餌料、牡蠣それぞれをエンドメンバーとした2元1次方程式を作成すると、魚類養殖場においてδ^<15>N=-3.67δ^<13>C-67.3、牡蠣養殖場においてδ^<15>N=3.27δ^<13>C+71.4といった関係式が得られる。そして、それぞれの海域で得られた堆積物の炭素・窒素安定同位体比の平均値はδ^<15>N-δ^<13>Cマップ上でこれらの関係式の極近辺に位置する。このことは、炭素・窒素安定同位体比の関係式からそれぞれの海域におけいて人為的に投与または生産された有機物の海底への寄与率の算出が可能であることを示している。これによると、魚類養殖場の海底への餌料の寄与率は炭素で約70%、窒素で約40%、牡蠣養殖場においては炭素、窒素とも平均20%程度であった。また、湾の牡蠣養殖場の海域で、冬期に繁茂する底生藻は炭素安定同位体比は-19‰程度であるが、窒素安定同位体比は約12‰程度の高い値を示し、海水中の硝酸が主な窒素源ではないことを示している。この値は牡蠣に近く、牡蠣の糞を起源とする溶存態窒素が底生藻の主な窒素源であることを示している。本研究より、複合養殖場に用いられている富栄養化した内湾における有機物循環の解析に安定同位体比法が有効であることが明らかになり、人為的な有機物の海底への負荷に関する評価法が提示された。

继去年之后，我们对志度湾碳氮稳定同位素比的分布进行了调查。根据去年的结果，养鱼场所在海域底泥氮稳定同位素比最高，为8-8.5‰，牡蛎养殖场所在海域为7.5‰左右，碳稳定同位素比最高。结果显示，有牡蛎养殖场的海域，同位素比值最低在-21‰左右，有牡蛎养殖场的海域，最低值在-20‰左右。据此，人们认为养鱼场的水产养殖饲料和牡蛎养殖场的牡蛎本身或牡蛎排泄物是沉积在底泥中的有机物的来源。水产饲料碳氮稳定同位素比值分别约为-21‰和10.5‰，牡蛎碳氮稳定同位素比值分别约为-18‰和15‰。假设人类影响较小的海域沉积物的碳氮稳定同位素比值反映了浮游植物来源的有机质的值，并将该值、水产饲料和牡蛎分别视为方程的端元。创建公式时，养鱼场的关系表达式为 δ^<15>N=-3.67δ^<13>C-67.3，牡蛎养殖场的关系表达式为 δ^<15>N=3.27δ^<13>C+71.4。获得。各海域获得的沉积物碳、氮稳定同位素比值的平均值与δ^<15>N-δ^<13>C图上的这些关系式非常接近。这表明可以根据碳氮稳定同位素比的关系表达式计算出人工施用或产生的有机物对各海域海底的贡献率。据此计算，养鱼场饲料对海底的碳贡献率约为70%，氮贡献率约为40%，而牡蛎养殖场的碳氮贡献率平均约为20%。此外，海湾牡蛎养殖场周边海域冬季繁盛的底栖藻类碳稳定同位素比约为-19‰，但氮稳定同位素比高达12‰左右，海水中的这表明，其中的硝酸不是主要的氮源。该值与牡蛎的数值接近，表明牡蛎粪便中的溶解氮是底栖藻类的主要氮源。本研究表明，稳定同位素比值法对于分析复杂水产养殖场富营养化内湾的有机物循环是有效的，并且提出了一种评估海底人工有机物负荷的方法。