米乐m6官方网站[理事长中钵良二](以下简称“AIST”)地质信息研究部[研究部主任田中雄一郎]特邀研究员山室真澄(东京大学前沿科学研究生院教授)、东京大学、岛根健康与环境科学研究所、名古屋市环境科学研究中心和千叶工业大学将针对岛根县宍道湖进行一项调查,该调查将用于稻田和其他地区新烟碱类杀虫剂指出鳗鱼和胡瓜鱼的数量有可能通过杀死它们赖以生存的生物体而间接大幅减少。
据报道,新烟碱类杀虫剂可能导致蜜蜂大规模消失,尽管欧洲和美国有加强监管的趋势,但它们对渔业的影响在全球范围内仍不得而知。在欧美,占据大部分农田的主食是小麦,但在日本则是大米。他指出,新烟碱类杀虫剂是水溶性的,如果在稻田中使用,可能会泄漏,影响江河湖泊的环境。
有关此成就的详细信息将于 2019 年 11 月 1 日(东部时间)公布科学发表在杂志上。
 |
岛根县宍道湖年渔获量趋势 新烟碱类杀虫剂于1993年首次使用,如垂直虚线所示。 |
日本湖泊的鱼类捕捞量长期以来一直在下降。湖泊和沼泽是造成这种情况的原因。寡营养化有人指出,主要以鱼类为食的非本地鱼类(如大口黑鲈和翻车鱼)的数量正在增加。然而,在日本的主要湖泊和沼泽中,有机物的数量几乎保持不变,并且不存在明显贫营养的湖泊。此外,在日本的湖泊和沼泽中,由于淡水和海水的混合,捕获量特别高。咸水湖然而,大口黑鲈、蓝鳃太阳鱼等淡水鱼种无法在咸水湖泊中生存,也没有根据实际情况调查渔获量下降的原因。
AIST 曾以岛根县宍道湖为目标。富营养化利用湖泊和沼泽食物链的水净化技术研究”(环境局国家机构污染预防试验研究,1994-1998)。在这项研究中,我们以碳和氮等元素的数量定量论证了食物链中的物质循环,并研究了食物链中什么停滞导致浮游植物异常过度生长。结果表明,来自日本宍道湖最常见的大和淡水蛤的双壳类软体动物中源自浮游植物的有机物被去除,从而防止了富营养化的发展。当时,使用与富营养化之前的 1950 年代相同的渔网和方法捕获鳗鱼和胡瓜鱼等鱼类时,在发生富营养化时的 1990 年代,捕获量要低得多,但无法确定其原因。
这项研究二十年后,宍道湖的鱼类和淡水蛤的捕捞量都急剧减少,因此我们获得了国土交通省中国地区整备局出云河办公室的资助(河流技术研究和开发系统区域问题领域(河流生态学))。为此,决定对包括捕捞对象在内的各种动物的长期变化与环境之间的关系进行基于地球化学的综合研究(“通过人类互动构建可持续的咸水湖生态系统”(2012财年-2017财年))。
在水质调查阶段,日本主要湖泊没有发现贫营养化的迹象。另一方面,大多数鱼生活在湖底底栖动物为食,因此我们决定检查湖底沉积物贫营养的可能性,而不是水质本身。对与底栖动物的食物密切相关的湖底沉积物中有机物浓度随时间的变化进行分析发现,虽然真道湖的有机物浓度从1980年代到90年代有所下降,但此后却有所增加,这表明不仅水质发生了贫营养化,而且湖底沉积物也没有发生贫营养化(图1和图2)。
 |
| 图 1 宍道湖沉积物收集点,比较有机物浓度 |
 |
| 图2 1982年、1997年、2016年各采样点的有机物浓度(条形图)和测量时的水深(折线图) |
尽管缺乏食物有机质,但宍道湖大型底栖动物的密度(不包括本研究未考虑的淡水蛤)与 20 世纪 80 年代相比已显着下降。尤其是节肢动物的下降十分显着;例如,摇蚊科的幼虫在1982年就达到了1米2中存在超过 100 个人,但 2016 年没有收集到任何人(表 1)。
| 表1 1982年夏季和2016年夏季宍道湖丰富的底栖动物1 m2平均人数比较 |
 |
巨型摇蚊曾经大量出现在霞浦湖和诹访湖等许多富营养化湖泊中,被认为是一种令人讨厌的害虫。因此,直到20世纪90年代,出云川办事处定期对宍道湖中心的底栖动物进行了调查,1990年至1992年进行了以蠓为中心的调查。自1993年以来,已在包括湖中心在内的五个地点进行了底栖动物群调查。根据这些调查结果,我们调查了本次调查中根本没有收集到的巨型摇蚊何时不再被发现。结果发现,直到1992年,宍道湖栖息的巨蠓非常多,引起了居民的投诉,但1993年之后,它们却突然消失了。
另外,对占宍道湖浮游动物主体的日本溞的种群变化进行调查后发现,日本溞的数量在1993年5月急剧减少(图3)。
 |
| 图 3 每月调查的宍道湖中心的日本溞丰度变化 |
吡虫啉于 1992 年(即 1993 年之前的一年)首次在日本注册为新烟碱类杀虫剂,当时宍道湖的摇蚊幼虫和浮游动物水蚤大幅减少。因此,人们认为这种新烟碱类杀虫剂是在1993年5月左右在日本首次使用的,当时水稻种植是一次性进行的(表2)。
| 表2 日本使用的主要新烟碱类杀虫剂及其登记年份 |
 |
新烟碱类杀虫剂是水溶性的,对昆虫具有选择性毒性,因此据说它们对包括人类、鸟类和爬行动物在内的哺乳动物比有机磷杀虫剂更安全。另外,到工厂渗透迁移而且效果持久,有望帮助预防害虫并减少喷洒杀虫剂的次数。
然而,持久的效果也意味着它在释放到环境中后需要一段时间才能分解和消失。根据这些特征推测,新烟碱类杀虫剂的使用间接导致了宍道湖中作为鱼类食物的动物数量大幅减少,以及鳗鱼和胡瓜鱼的捕获量急剧减少。他们还得出结论,银鱼的捕获量并没有急剧下降,因为胡瓜鱼和鳗鱼只以动物为食,而银鱼在其生命史的早期以浮游植物为食。
明显是由宍道湖(一个咸水湖)中的新烟碱类杀虫剂引起的次要消费者可能有所减少。迄今为止,大多数有毒物质的影响评估都是使用淡水生物进行的。然而,海水的物种多样性远高于淡水,可以说,咸水支撑了海水沿岸地区动物的生长。未来,我们计划重点关注咸水的特征,并提供基础数据,以确定迄今为止主要针对淡水水域的毒性测试是否合适。