抖阴旅行射

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浅い湖沼では光が减ると水质が悪化する~湖底の水草と水中の植物プランクトンの予想外な関係が判明~

【ポイント】

  1. 植物の成长は光に依存しているため、光量が减ると植物プランクトン量も减ると予想されていたが、予想に反し、光量减少はむしろ植物プランクトンを増やし水质を悪化させることが判った。これは、浅い湖沼で光が减ると、竞争者である水草が减少して栄养が使われなくなり、植物プランクトンの成长が増加するためである。
  2. 光环境の変化に対する生态系の反応については、学术的知见が乏しいが、本研究は、光环境の変化が生物间相互作用を介して湖沼生态系に大きな影响を与えることを、野外実験により初めて実証した。
  3. 本研究成果は、光の変化に対して生态系がどのように反応するか、という生态学の大きな问题を解く手がかりを発见したものであり、太阳光を遮って有害な藻类を减少させたり、水上太阳光発电を行ったりする际には、生物间相互作用への影响を十分に考虑せねばならないことを示している。

【概要】

太阳光は、光合成を通して生态系を维持しています。しかし现在、さまざまな人间活动が湖沼生态系に降り注ぐ光の量を変化させています。これまでの湖沼研究では富栄养化(注1)が注目されることが多く、光量が湖の生态系に与える影响はあまり调べられていませんでした。

东京大学総合文化研究科の山道真人讲师と、东北大学生命科学研究科の占部城太郎教授らの研究グループは、光が弱まると水草が减少し植物プランクトンが増加して、水质や生态系に大きな影响を及ぼすことを発见しました。この研究は、野外の実験池における遮光実験と、数理モデルを组み合わせて実施されました。

今回の研究成果は、光の変化に対して生态系がどのように反応するか、という生态学の大きな问题を解く手がかりを発见したものであり、国内外の环境政策に影响する学术的知见として利用されることが期待されます。また、社会の身近な问题である有害な藻类の大発生や水上太阳光発电の现场において、生物间相互作用の考虑を一层强く求めることにもつながることが期待されます。

図1:米国ニューヨーク州イサカのコーネル大学の実験池。

図1:プール用カバーを浮かべた遮光中の池で调査を行う様子

【语句説明】

(注1)富栄养化:栄养塩が湖に流れ込み、过剰に栄养豊富な状态になること。このような状态になると、0.1ミリにも満たない植物プランクトン(藻类)が大繁殖し、透明度や酸素浓度が低下して水质が悪化したり、生物多様性が减少したりする问题が引き起こされるようになる。

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问い合わせ先

(研究に関すること)
东北大学大学院生命科学研究科
生态発生适応科学専攻
教授 占部城太郎(うらべ じょうたろう)
電話番号: 022-795-6681
E-mail: urabe*m.tohoku.ac.jp (*を@に置き換えてください)

(报道に関すること)
东北大学大学院生命科学研究科広報室
担当 高橋 さやか (たかはし さやか)
電話番号: 022-217-6193
E-mail: lifsci-pr*grp.tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)