陸水域の自然環境

NATURAL ENVIRONMENT OF THE INLAND WATERS

　陸水域は大きく河川と湖沼に分けられる。河川や湖沼は、淡水生態系として特異な存在であり、その流域の地形、地質、土地利用等の特色を反映したものである。また、その生物相は多様で、生産力も高く、自然環境の重要な構成要素となっている。

　しかし、河川や湖沼は古くから人間活動が営まれてきた場所であり、治水・利水のための改変や産業活動の影響を受け易く、改変の進み易い生態系である。

　ここでは、日本の陸水域の自然環境について、主として人為による改変の状況と生物の分布の概要を明らかにする。日本の河川や湖沼の全体像から始まって、その改変状況、淡水魚類の分布を、ついで、日本の代表的な河川と湖沼であり、人間活動の影響の大きい多摩川と琵琶湖の自然の姿を事例として示す。

   Inland waters contain freshwater ecosystems, which reflect such features of the river systems as landscape, geology, and land use. With their rich diversity of flora and fauna and high productivity, these waters compose an important element of the natural environment. However, rivers and lakes have been the sites of human activities since prehistoric time, and the freshwater ecosystmes are very susceptible to the modifications for control and utilization of water and to the influence of industrial activities.

   Here is summarized the present state of alteration by man of the natural environment of inland waters and the distribution of living organisms in them. In addition to general descriptions of Japanese rivers and lakes, the degree of alteration by man, and the distribution of freshwater fishes are also described. The natural environments of the Tama River and Lake Biwa, which are representative waters of Japan and subjected greatly to human influence, are given as examples.

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日本の河川と湖沼

RIVERS AND LAKES OF JAPAN

河川の特徴

　日本の河川は、大陸の大河川にくらべてはるかに小さく短い。日本列島の幅は、広いところでも30kmたらずのうえ、北海道・本州・四国・九州の中央部に高い山地があり、おもな分水界が島の長軸に沿うため、河川はそれらの分水界から日本海・オホーツク海あるいは太平洋にむかって流下する。しかも、日本列島は山地の占める面積が平地よりはるかに広いため、山地を流下する河川は長さが短いだけでなく、その縦断勾配が大きく、一口でいえば、日本の河川は「急流河川」である。

　日本列島は、アジア大陸と北西太平洋のあいだにあり、気候は温暖湿潤で、梅雨・台風・豪雪のために年降水量が多い。したがって、河川の流量は豊かで、しかも季節・年によってはげしく変動する。日本の河川流量の極大は、春の融雪期と夏から秋の梅雨・台風期にあるが、これも地域により大きくことなる。北陸以北の日本海側とオホーツク海側では、おもな極大が春、二次的極大が夏から秋にある。一方、北海道・東北地方の太平洋側では、おもな極大が夏から秋に、二次的極大が春にある。また、関東地方以西の太平洋側や西日本では夏から秋におもな極大がある。このような流量の変化は洪水制御や水利用にも影響し、流量変化の大きい河川ほどそれがむずかしくなる。最大流量と最小流量の比を河況係数というが、日本の河川は世界の河川にくらべてその値が著しく大きく、流量が不安定な河川である。これは、日本が豪雨地帯であることや、流域面積に対し最大流量が大きいためといわれている。

　このような地形的・気候的（水文的）特徴をもつ日本の河川は、運搬物質とその量にも特徴がある。上流域の山地内での土砂の生産が多く、流水の運搬力が大きいために、急流河川は多量の土砂を運ぶ。山地から流下した川は、山麓に土砂を堆積して扇状地を形成し、盆地や平野を埋める。ダムや貯水池も、川の運搬する土砂で急速に埋めたてられる。また河口付近の河床物質は一般に砂・シルトの細粒物質で、河口に三角洲を形成するが、河口まで粗粒物質（礫）を運び、海に面して扇状地を形成する河川も多い。北陸・東海地方の河川が典型的な例である。

　つぎに、日本の河川の水質についてみると、洪水時を除けば川の色や濁りのおもな原因である浮流物質が少ないために、日本の河川は清く、澄んでいる。流量が多く水流が速いため、水に溶解している無機成分の濃度も低い。また日本の岩石や土壌には石灰分が少ないので、日本の河川水にはカルシウム分が少なく、反対に火山国であるため珪酸分が多いことも特徴としてあげられる。

　さて、このような日本の河川を人工改変の観点からみると、高い人口密度と土地利用の高度化により、人工改変のおよばない河川（自然河川）や人手のはいっていない流域（原生流域）はほとんどなくなりつつある。大規模な河川改修事業により、多くの河川の中・下流部では連続する高堤防が築かれ、屈曲部を直線化する捷（しょう）水路や人工放水路が掘削された。また、上流山間部における砂防ダムや大規模貯水池の建設、下流部での砂利採取により河口から海への流出土砂が減って、河口部付近では海岸侵食がおきている。都市化・工業化にともない、河川水質の悪化、都市河川の環境悪化など、河川の変貌が著しい。

湖沼の特徴

　日本の湖は、中部地方以北と南九州に多く、近畿・中国・四国地方にはきわめて少ない。日本の湖の成因はさまざまであるが、代表的なものをいくつか述べよう。第一は火山活動に関連したもので、カルデラ湖、火山湖、せき止め湖などがある。カルデラ湖のなかでは屈斜路湖がもっとも大きく（79.7km² ）、田沢湖がもっとも深い（425m）。第二は湖盆の形成が地殻変動に由来するもので、構造湖とよばれる。日本最大の琵琶湖（673.8km²）は、古い構造盆地に起源をもつ湖である。海岸付近の潟（潟湖〉は、かつての海域が砂州により海とへだてられたもので、海水が混入していれば汽水湖といい、北海道・本州の日本海側に多い。第四は人間を含めた生物活動によるもので、溜池や貯水池のような人造湖、泥炭地の池溏などがある。日本の湖沼は、干拓や埋めたてで、湖面や容積が減少しつつある。

（米倉伸之）

Characteristics of Rivers

   River are much shorter and smaller in Japan than those on the continents. Even the widest part of the Japanese Archipelago has a width of less than 300 kilometers, and mountain ranges run along the long axis of the Archipelago in the central parts of Hokkaido, Honshu, Shikoku and Kyushu. Rivers run from these mountain ranges into the Japan Sea, the Okhotsk Sea, and the Pacific Ocean. As two thirds of the land area of Japan is mountainous, these rivers are not only short but have a steep incline and make torrents and rapids.

   Located between the Asian Continent and the Northwestern Pacific Ocean, the Japanese climate is warm and moist. Annual precipitation is very abundant because of heavy rains brought by the Baiu front and typhoons and heavy snowfall carried by northwest winds in the wintertime. As the result of this heavy precipitation, rivers have ample water and the flow fluctuates widely by season and year. The maximum flow appears when snow melts in the spring and during the Baiu and typhoon seasons in the summer through autumn, but local variation is also great. Rivers running into the Okhotsk Sea and the Japan Sea in northern Japan have the main peak of flow in spring and a second peak in the summer through autumn. However, rivers in western Japan have only a single peak of flow in summer through autumn. The wide fluctuation of flow brings about difficulties in flood control and water utilization. The ratio of the maximum to the minimum flow of Japanese rivers is much larger than in the other parts of the world, and the flow is very unstable. The reason for this is the large precipitation and large maximum flow relative to the catchment area.

   Another feature of Japanese rivers is in the quantity of materials carried by them, on account of topographic, climatic, and hydrological characteristics of Japan. Large amounts of mud, silt, and sand are produced by erosion on the upstream hillsides and carried down by torrents after rainstorms. The torrents pile up the foot of hills with them and form alluvial fans, and fill in valleys and plains. Man-made lakes and reservoirs are rapidly filled up by sand and silt carried by rivers. Downstream riverbeds consist mostly of fine-grained substances such as sand and silt, and deltas are formed in estuary areas, but some rivers bring rough-grained materials like gravels down to the estuary area and form alluvial fans on the coast. Typical examples are found in the Hokuriku and Tokai Regions.

   Except when flooding, river water contains little floating substance and is clear and clean. Because of ample and rapid flow, the concentration of dissolved inorganic substances is low. A low concentration of calcium due to the low calcium content of rocks and soils and a high silica content due to volcanos are also among the features of Japanese river water.

   On account of high population density and intensive land use, there are no rivers without alteration by man or basins without any human influence. Improvement of rivers have been carried out on a large scale, and continuous high dikes have been built along middle to downstream of many rivers. Canals to correct the curves have been excavated in straight lines on meandering rivers, and drainage canals have been constructed. The building of erosion control dams and large reservoirs upstream, and the collection of sand and gravels from river beds downstream have resulted in a decrease of supply of sand and gravels to the estuaries and caused coastal erosion there. Urbanization and industrialization have produced marked changes in rivers, such as degradation of water quality and deterioration of the environment.

Characteristics of Lakes

   There are many lakes in northern Japan and southern Kyushu, but very few in western Honshu and Shikoku. Lakes in Japan have many different origins, but can be grouped roughly. One group is those of volcanic origins including calderas, craters, and those dammed by ejecta. The largest cardera lake is Lake Kussharo (79.7 sq. km), and the deepest is Lake Tazawa (425 m). The second group is structural lakes, to which belogs Lake Biwa, the largest in Japan (673.8 sq. km). These are found on the Japan Sea side of Honshu and in Hokkaido. Another group has originated from biological activities including human works. Man-made lakes like reservoirs and natural ponds in peat bogs belong to this group. The surface area and volume of lakes in Japan are decreasing due to reclamation by drainage and natural filling up.

(Nobuyuki Yonekura)