High tolerance of phytoplankton for extremely high ammonium concentrations in the eutrophic coastal water of Dokai Bay (Japan)

摘要

The tolerance of phytoplankton in Dokai Bay for an extremely high ammonium concentration in culture media has been studied. Six species of phytoplankton, three diatoms (two clones of Skeletonema sp. and Chaetoceros sp.) and three flagellates (Heterosigma akashiwo, Chattonella antiqua and Karenia mikimotoi) were grown in various concentrations of NH_4Cl. The results suggested that high ammonium concentrations had negative effects on phytoplankton growth. Non-indigenous species in Dokai Bay, Japan, C. antiqua and K. mikimotoi, were unable to grow at 200 and 150 μM, respectively. Growth rates of Skeletonema sp. isolated from Harima Nada (Seto Inland Sea, Japan), Chaetoceros sp. and H. akashiwo were reduced significantly at higher ammonium concentrations compared to the control treatment. However, such a high ammonium concentration of even 1,500 μM could not produce a significant adverse effect on the growth rate of Skeletonema sp. isolated from Dokai Bay. Furthermore, the maximum chlorophyll fluorescence of tested species was also gradually decreased with an increase in ammonium concentration. The influence of a high ammonium level on phytoplankton growth observed in this study confirmed the phytoplankton species composition observed in Dokai Bay. Our results suggested that such a high ammonium concentration was an important factor in determining the species composition of the phytoplankton assemblage in that bay.%洞海湾の植物プランクトンのアンモニア耐性を，高アンモニア濃度の培地を用いて検討した。6種の植物プランクトン，即ち,3種の珪藻類（Skeletonema sp.，Chaetoceros sp.）と3種の鞭毛藻類（Heterosigma akashwo, Chattonell antiqua, Karenia mikimotoi）を用いて様々なアンモニア濃度条件下で培養試験を行った。高アンモrnニア濃度は植物プランクトンの増殖に阻害効果を示した。洞海湾に生息しない種であるC.antiquaとK.mikimotoiはそれぞれ，200 μM,150μMでは増殖できなかった。また，播磨灘で単離されたSkeletonama sp.と，rnChaetoceros sp.とH.akashiwo は高アンモニア濃度下で対照区に対して増殖速度の減少が認められた。しかしながrnら，洞海湾で単離されたぶたSkeletonama sp. は1500μMの高濃度のアンモニア下でもその増殖速度の阻害は認められrnなかた。さらに，試験藻の最大クロロフィル蛍光値は培地中のアンモニア濃度の増加に伴って減少した。本研究で認rnめられた高濃度のアンモニア下での植物プランクトンの増殖阻害の結果は，洞海湾に出現する植物プランクトンの種rn組成を支持するものであった。本研究の結果は，洞海湾の高いアンモニア濃度がこの湾内の植物プランクトンの種組rn成を決定する重要な要因のひとつであることを示している。