生態系モデルによる志々伎湾におけるマダイ当歳魚の環境収容力の推定

概要

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The long-range studies on the ecology and dynamics of various organisms, chiefly including larvaeand juveniles of red sea bream, and on the environmental conditions of the ecosystem, have been performed at Shijiki Bay, Hirado Island, Nagasaki Prefecture. An ecosystem model of Shijiki Bay was developed mainly with regard to the dynamics of 0-age red sea bream and verification of the model wascarried out. The following summarizes the results. (1) Basic concept for the development of an ecosystem model of Shijiki Bay, its boundary conditions and state variables and parameters to be introduced into the model were determined by rearranging available information on the bay such as non-biological elements in the bay, ecology, dynamics andproduction process of zooplankton, phytoplankton and feed benthos, life form of 0-age red sea bream,stock variations, and carrying capacity. (2) Spatial range of the model was decided to be central and inner parts of the bay where the redsea bream settles and grows, and time range of the model was decided to be four months from May 5which is the normal settling time of the fish to September 5 when the fish starts to migrate toward theopen sea. (3) The model system is divided into seven parts: Copepoda, Gammaridea and Mysidacea whichin turn are used as feed by the red sea bream as it grows, wild red sea bream, reared red sea bream,competitors of the fish for feed and their predators. (4) A total of 37 parameters were used and the relationship among these components andchanges in the individual numbers were expressed by a differential equation. (5) Individual numbers of feed organisms were expressed using a logistic model by incorporatingpredation pressure into the basal model. As parameters, intrinsic rate of increase, carrying capacityand the number of feed organisms preyed on by the red sea bream and other fish were introduced. (6) Change in the individual numbers of red sea bream, competitors and predators were expressed using certain parameters such as the decreasing coefficient, feed richness-depending increasing rateand the number of prey. (7) Initial values of the variables and parameters were determined after analyzing the informationobtained mainly from Shijiki Bay and analyzing the results of various sensitivity tests of provisional variables and parameters. (8) When conditions of Shijiki Bay from 1976 to 1977, a period during which individual numbers ofred sea bream juveniles and their changes thereafter had been well detected, were simulated, the results coincided to the most part with the actually examined results. Simulation using the ecosystemmodel confirmed a generally considered view that the limit of the carrying capacity for red sea bream isabout two million individuals. (9) Simulation of a releasing experiment of artificial red sea bream performed in 1984 showedslight differences from the results of an actual tracing examination. It is necessary to re-examine someparameters such as the survival rate of released fishes.長崎県平戸島志々伎湾において長期間実施されてきたマダイの幼稚魚を中心とする各種生物の生態・動態ならびにそれらをとりまく環境に関する研究成果を整理し，マダイ当歳魚の動態を主軸にした志々伎湾の生態系モデルを開発し，モデルの検証を行った。得られた結果は以下のようである。（1）志々伎湾の非生物的要素や動・植物プランクトン，餌料ベントスの生態・動態・生産過程・マダイ当歳魚の生活様式，資源変動，環境収容力などに関する既往の知見を整理し，志々伎湾の生態系モデルの基本的な考え方，境界条件，導入する状態変数やパラメタの決定を行った。（2）モデルの空間的範囲は，マダイが着底・成長する湾中央部と湾奥部で，時間的範囲は，標準的な着底時期の5月5日から湾外に移出し始める9月5日までの4ヵ月間とした。（3）系の構成要素は，マダイの発育につれて順次餌料となるカイアシ類，ヨコエビ類，アミ類，マダイ天然魚，マダイ放流種苗，餌の面でのマダイとの競合者ならびにそれらに対する捕食者の7つである。（4）合計37個のパラメタを用い，これらの構成要素間の関係と個体数の変動は微分方程式をもって表現した。（5）餌生物の個体数はロジスティックモデルを基本とし，それに捕食圧を組み込んで表現した。パラメタとしては内的増加率，環境収容力，マダイなどによる捕食尾数を導入した。（6）マダイ，競合者，捕食者の個体数の変動には減耗係数，餌の豊度による増加率あるいは被捕食尾数などのパラメタを用いて表現した。（7）各変数の初期値やパラメタは志々伎湾を主体とした既往の知見を参考にしたり，仮りに与えた幾多の感度試験の後に確定した。（8）志々伎湾へのマダイ稚魚の来遊数とその後の個体数変化が把握されている1976年と1977年の状態をシミュレーションし，実際の調査とほぼ一致した結果を得た。マダイの環境収容力の限界は，約200方尾の来遊であるとするこれまでの見解を本モデルでのシミュレーションは追認した。（9）1984年に実施したマダイ人工種苗の放流実験をシミュレーションしたところ，実際の追跡調査結果とは若干の相違がみられた。放流種苗の生残率などのパラメタを再検討する必繋が示唆された。

生態系モデルによる志々伎湾におけるマダイ当歳魚の環境収容力の推定

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