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문제 정의
- 본 조사해역이 인접한 또 다른 지역인 낙동강 하구역에는 주로 직접 영향권내 (Bae and Yoon, 1989)의 연구가 있을 뿐이다 따라서 본 연구는 내만역 영향권의 수로 지역과 하구역의 영향을 받는 지역이 혼재하고 있는 가덕도 주변해역에서, 대형저서동물군 집을 조사하여 이들의 종조성, 분포밀도, 생체량의 시 · 공간적인 변동을 파악하고, 생태학적 분석기법을 통하여 이 지역 대형저서 동물 군집구조의 특성을 파악하고자 하였다.
가설 설정
- 또한 하구역 환경하에서는 생물학적 요인보다는 저층의 염분과 퇴적상 등의 무기환경 요인의 영향을 많이 받는데 (Sanders, 1969; Rhoad and Young, 1971, Hong and Yoo, 1996), 본 조사해역에서도 이러한 결과를 얻을 수 있었다. 단 본 조사해역의 저층수의 염분에 대한 조사는 이루어지지 않았으며, 대부분의 지역이 수심 10m 내외의 지역으로 표충 염분의 변동이 저층의 염분을 어느 정도 반영하고 있다는 가정을 전제로 하였다. 지금까지의 결과에서 가덕도 주변해역의 대형저서동물군집은 이 해역의 특이한 지리적 환경에서 기인한 퇴적상과 염분농도에 많은 영향을 받는 것으로 보여지며, 오염이나 기타 간섭에 의한 특이한 변화상은 파악할 수 없었다.
제안 방법
- 환경요인으로는 표충의 수온 및 염분 농도(YSI 30), 퇴적물의 온도 (HI 9063), 수심(X-45)을 측정하였다. 입도분석을 위한 퇴적물은 각 월별로 저서동물의 채집과 동시에 500g씩을 채취하여 wet sieving 방법으로 62.5 µm 이하의 세립질 부분 (mud fraction)과 62.5 pm 이상의 조립질 부분 (sand fraction)으로 나누어 분석하였다.
- 1) 1998년 1월부터 11월까지 2개월 간격으로 총 6회에 걸쳐 조사를 실시하였다. 저서동물 의 채집에는 Smith-McIntyre grab(0.05m2)을 사용하여 각 정점 당 4회씩 퇴적물을 인양하였다. 인양된 퇴적물은 선상에서 망목이 1mm의 체를 사용하여 걸렀으며, 체에 걸린 모든 퇴적물은 10% 중성 포르말린으로 고정하였다.
- 전 조사기간 동안 2개체 이상 출현한 대형저서동물의 종별 개체수 자료를 이용하여 주성분 분석을 실시하였다. 그 결과 조사해역의 10개 정점은 2개의 그룹과 나머지 3개의 정점으로 나누어졌다 (Fig.
- 인양된 퇴적물은 선상에서 망목이 1mm의 체를 사용하여 걸렀으며, 체에 걸린 모든 퇴적물은 10% 중성 포르말린으로 고정하였다. 채집된 저서 동물은 해부현미경하에서 동정하고 계수한 다음 습중량 (wwt)을 측정하였다. 분석에는 6회 동안 조사된 종별 개체수 자료를 합산하여 종다양도와 균등도 (Pielou, 1977), 주성분 분석 (PCA, Principle Component Analysis), 집괴분석을 실시하였다.
- 집괴분석시 유사도지수 (Percent si-milarity)를 이용한 가중평균결합법에 의하여 수지도를 작성하였고, 군집분석에 사용된 개체수 자료는 출현종간의 편중을 피하기 위하여 대수로 변환하였다. 환경요인으로는 표충의 수온 및 염분 농도(YSI 30), 퇴적물의 온도 (HI 9063), 수심(X-45)을 측정하였다. 입도분석을 위한 퇴적물은 각 월별로 저서동물의 채집과 동시에 500g씩을 채취하여 wet sieving 방법으로 62.
대상 데이터
- 가덕도 일대의 대형저서동물의 군집구조를 파악하기 위하여, 조하대 해역에 10개 정점을 선정하여 (Fig. 1) 1998년 1월부터 11월까지 2개월 간격으로 총 6회에 걸쳐 조사를 실시하였다. 저서동물 의 채집에는 Smith-McIntyre grab(0.
- 남해안에 위치한 가덕도 주변해역의 10개 정점에서 1998년 1월 1부터 11월까지 격월로 대형저서동물을 채집하였다. 조사 결과 총 260종이 평균 1,729개체/m2의 밀도로 출현하였으며 생체량은 평균 154.
- 정점군 G2는 진해만과 외해의 연결 통로 역할을 하는 가덕수도에 위치한 정점 6, 7과 인접한 진해만 입구역의 정점 8, 9, 10으로 구성되었다 (Fig. 6). 정점 6을 제외하고는 모두 펄 함량이 70% 이상을 차지하는 세립한 퇴적상으로 구성되어 있으며, 다른 지역 보다 수심이 깊은 지역으로 구성되고 퇴적물의 평균 온도가 가장 낮았다 (Table 2).
- 총 8개 동물 문 (Phyla) 260종의 대형저서동물이 출현하였다 (Table 1). 이 중 절지동물이 96종(37.
데이터처리
- 채집된 저서 동물은 해부현미경하에서 동정하고 계수한 다음 습중량 (wwt)을 측정하였다. 분석에는 6회 동안 조사된 종별 개체수 자료를 합산하여 종다양도와 균등도 (Pielou, 1977), 주성분 분석 (PCA, Principle Component Analysis), 집괴분석을 실시하였다. 집괴분석시 유사도지수 (Percent si-milarity)를 이용한 가중평균결합법에 의하여 수지도를 작성하였고, 군집분석에 사용된 개체수 자료는 출현종간의 편중을 피하기 위하여 대수로 변환하였다.
이론/모형
- 분석에는 6회 동안 조사된 종별 개체수 자료를 합산하여 종다양도와 균등도 (Pielou, 1977), 주성분 분석 (PCA, Principle Component Analysis), 집괴분석을 실시하였다. 집괴분석시 유사도지수 (Percent si-milarity)를 이용한 가중평균결합법에 의하여 수지도를 작성하였고, 군집분석에 사용된 개체수 자료는 출현종간의 편중을 피하기 위하여 대수로 변환하였다. 환경요인으로는 표충의 수온 및 염분 농도(YSI 30), 퇴적물의 온도 (HI 9063), 수심(X-45)을 측정하였다.
성능/효과
- 3 gwwt./m2 범위로 정점별로 상당한 차이를 보였는데 (Fig. 4), 정점 2에서 가장 높고 정점 5에서 가장 낮은 생체량을 보였다. 총 생체량의 정점별 변동은 연 체동물의 변화 양상과 비슷한 경향을 보였는데, 정점 2에서 가장 많은 371.
- 계절별로는 943~2, 481 개체/m2의 범위로 여름철인 7월에 가장 많은 개체가 출현하였으며 (Table 1), 겨울철인 1월에 가장 적은 개체가 출현하였다. 5월에 출현 개체수가 약간 감소하는 경향을 보이지만 전체적으로 1월에서 7월까지 밀도의 증가를 보이다가 이후에 감소하는 양상을 보였다. 각 분류군의 월별 평균 출현 개체수 범위는 환형동물이 712~1,735 개체/m2로 전체적으로 ±300 개체/m2 이상의 편차를 보이며 증가와 감소를 거듭하였다.
- 집괴분석에 의해 5개의 군집으로 나눌 수 있었으며, 주요 우점종 중에서 Sigambra tentaculata는 정점군 Gl, Chaetozone setosa, Lumbrineris. longifolia, Stemaspis scutala는 정점군 G2, Theora fragilis는 정점 1, 4, 5에서 이들 군집에 영향을 미치는 특징적인 종으로 나타났다. 생물학적 자료와 환경적요인을 종합한 결과 가덕도 주변해역의 대형저서동물군집은 주로 내만의 영향보다는 외해와 낙동강 하구역의 영향을 많이 받는 것으로 보인다.
- 2%)의 출현을 보였다. 가장 많은 개체가 출현한 환형동물에서는 갯지렁이류가 1,257 개체/m2로 대부분을 차지하였고, 연체동물에서는 이매패류가 328 개체/m2, 복족류가 26개체/m2로 출현하였다. 절지동물에서는 단각류가 가장 많은 54개체/m2의 출현을 보였고, 십각류가 10개체m2 기타 갑각류가 6개체/m2로 출현하였다.
- 8%)이 출현하였다. 각 분류군별로는 절지 동물의 단각류가 51종, 십각류가 29종, 둥각류를 포함한 기타 16종이 출현하였으며, 환형 동물에서는 갯지렁이 류가 87종으로 대부분을 차지하였다. 또한 연체동물에서는 이매패류와 복족류가 각각 31종 과 13종으로 출현하였다.
- 5월에 출현 개체수가 약간 감소하는 경향을 보이지만 전체적으로 1월에서 7월까지 밀도의 증가를 보이다가 이후에 감소하는 양상을 보였다. 각 분류군의 월별 평균 출현 개체수 범위는 환형동물이 712~1,735 개체/m2로 전체적으로 ±300 개체/m2 이상의 편차를 보이며 증가와 감소를 거듭하였다. 이들은 9월에 가장 많은 개체수로 출현하였고 1월에 가장 적었다.
- 다른 분류군에서는 총 종수의 경우와 동일하게 정점 1, 4, 5에서 비교적 적은 종의 출현을 보였고, 정점 9에서 가장 많은 종이 출현하였다. 각 월별로는 110~131종 범위로 큰 변화를 보이지 않았으며 (Table 1), 동물군별로도 절지 동물이 27~40종, 환형동물이 53~61종 범위로 월별로 특이한 양상은 찾을 수 없었다.
- 각 정점별 출현 종수는 67~126종의 범위로 가장 안쪽에 위치한 정점 1과 낙동강 하구역 영향권의 정점 4와 5에서 67~79종으로 상대적으로 낮은 출현을 보였고 (Fig. 4), 진해만 입구역에 속한 정점 7, 8, 9에서 99~126종으로 많은 종의 출현을 보였다. 한편 각 분류군별로는 환형동물의 경우 남서부해역의 정점 6, 7, 8, 9에서 53~63종이 출현하여, 북동부 해역의 정점 1, 2, 3, 4에서의 37~49 종보다 높은 출현양상을 보였다.
- 또한 군집의 종간, 정점간 관계를 파악하기 위해 주성분 분석에 사용된 196종 중에서 전체 밀도의 6% 이상을 차지하는 5종의 방향성을 함께 표시하였다. 그 결과 이들의 분포 패턴은 정점 그룹과 비슷한 양상을 보여주고 있는데, 정점군 G1 에서는 Sigambra tentaculata, 정점군 G2에서는 솜털바퀴실타래갯지렁이 (Chaetozone setosa), L. longifolia, 오뚜기갯지렁이 (Stemaspis scutata), 나머지 정점 1, 4, 5에서는 T. fragilis가 이들 정점군과 정점에서 특징적인 종으로 나타났다. 집괴분석에 의하면 조사해역의 모든 정점들은 50% 이상의 유사도를 보이고 있었으며 (Fig.
- 2)gwwt/m2의 생체량을 보였다. 다른 정 점군과 비교하여 가장 많은 출현 종수와 개체수를 보였으며 종다 양도 역시 3.19 (±0.13)로 가장 높았다. 각 분류군별로 보면 환정점 1은 가장 내해역에 위치하며 어떤 정점군에도 속하지 않 았다 (Fig.
- 3). 동부해역에 위치한 정점 3, 4, 5, 6에서는 강한 해류와 낙동강 하구역에서 유입되는 토사의 영향으로 인해 사질의 함량이 50% 이상 차지하였으며, 진해만에 인접하고 외해수의 영향이 가장 작아 보이는 서북부해역의 정점 1에서는 사질 함량이 11.2%로 가장 낮았다.
- 5). 또한 군집의 종간, 정점간 관계를 파악하기 위해 주성분 분석에 사용된 196종 중에서 전체 밀도의 6% 이상을 차지하는 5종의 방향성을 함께 표시하였다. 그 결과 이들의 분포 패턴은 정점 그룹과 비슷한 양상을 보여주고 있는데, 정점군 G1 에서는 Sigambra tentaculata, 정점군 G2에서는 솜털바퀴실타래갯지렁이 (Chaetozone setosa), L.
- 각 분류군별로는 절지 동물의 단각류가 51종, 십각류가 29종, 둥각류를 포함한 기타 16종이 출현하였으며, 환형 동물에서는 갯지렁이 류가 87종으로 대부분을 차지하였다. 또한 연체동물에서는 이매패류와 복족류가 각각 31종 과 13종으로 출현하였다. 전 조사기간 동안 출현한 대형저서동물 의 평균 분포밀도는 1, 729개체/m2였다 (Table 1).
- 6). 수심은 6m 내외고 펄 함량이 88.8%로 조사해역 중에서 가장 세립한 퇴적상을 보였다 (Table 2). 총 67종이 855 개체/m2로 출현하여 116.
- 특히 Lim (1993)은 유기물의 오염이 지나칠 경우 서식에 장애를 받기는 하나 외해역에서는 서식밀도가 낮고 어느 정도의 유기물오염이 나타나는 내만역에서 많은 출현을 보인다고 하여 본 조사해역에서와 다른 결과를 보였다. 아마도 본 조사해역은 Jung (1998)의 보고에서와 같이 다양한 크기의 입도로 구성된 이질적 퇴적상과 연관이 있을 것으로 생각되며, 실제로 해수교환이 많이 이루어지고, 사질의 함량이 19.6~24.6% 정도로 혼합퇴적상을 보인 정점들에서 많은 출현을 보였다. S.
- 이들 중 가장 많은 줄현을 보인 긴자락송곳갯지렁이 (Lumbrinerfslongifolia)의 월별 변화 양상도 이와 비슷하였다. 연체동물은 41~1,034개체/m2 범위의 개체수 출현을 보여 월별로 극단적인 분포밀도 차이를 보였다. 이들은 1월에서 7월까지 증가하는 경향을 보이다가 이후 급격히 감소하였는더], 특히 5월에서 7월까지는 209개체/m2에서 1,034개체/m2로 폭발적인 증가를 보였다.
- 퇴적물 온도의 경우 저층수온에 의하여 좌우되며 (Lim, 1993), 여름철 표충수온과 퇴적물 온도의 많은 차이는 고온의 표층수로 인하여 상하층 수괴의 혼합 제한으로 상대적으로 낮은 수온의 저충수가 존재하게 되기 때문이다 (Lim and Park, 1998a). 염분 농도의 분포는 서부해역이 전 조사기간 동안 동부해역보다 높은 양상을 보였는데 특히 여름철에는 상당한 차이를 보였다. 이는 낙동강 하구역으로부터 지속적인 담수 유입으로 인한 원인으로 보 이며, 강우 집중기인 여름철에 유입되는 대량의 담수는 광범위한 염분의 저하를 초래하는 것으로 보인다.
- 1%를 차지하고 있었다. 우점적으로 출현한 종은 S. fentacu/ata와 반다리 미갑갯지렁이 (.Hemipodus yenou- rensis)로 각각 202 개체/m2와 168 개체/m2의 출현을 보였다.
- 4%를 차지하였다. 우점적으로 출현한 종은 이매패류인 T. GagiHs와 M. praelexta로 각각 361 개체/m2와 303 개체/m2로 상당히 높은 출현 밀도를 보였다. 또한 서해비단고둥 (Umbonium costa turn)이 164개체/m2로 이 정점에서 유일하게 출현하였다.
- 5%를 차지하였다. 우점적으로 출현한 종은 이매패류인 T. fragilis로 전 조사 정점에서 가장 높은 392 개체/m2의 출현을 보였다.
- 3%를 차지하고 있었다. 우점종으로는 분포밀도의 경우 이매패류인 Theora fragilis가 평균 194개체/m2로 가장 높게 출현하였으며, Ruditapes philippinarume 평균 45.6 gwwt/m2로 가장 높은 생체량을 보였다. 집괴분석에 의해 5개의 군집으로 나눌 수 있었으며, 주요 우점종 중에서 Sigambra tentaculata는 정점군 Gl, Chaetozone setosa, Lumbrineris.
- 연체동물은 개체수와 생체량에서 높은 비율을 차지하고 있었는데, 특히 바지락 (Ruditapes philippina- njm)은 이 정점에서만 출현하였다. 이 정점군에서의 우점종은 T. fragilis로 평균 245 개체/m2의 출현을 보였다. 주성분 분석 결과 S.
- 총 8개 동물 문 (Phyla) 260종의 대형저서동물이 출현하였다 (Table 1). 이 중 절지동물이 96종(37.0%)으로 가장 많이 출현 하였으며, 다음으로 환형동물이 89종(34.2%), 연체동물이 45종 (17.3%) 출현하였다. 이들 3개 동물 문이 전체 출현종의 88.
- 전 조사기간 동안 출현한 대형저서동물 의 평균 분포밀도는 1, 729개체/m2였다 (Table 1). 이 중 환형동물 이 1, 263 개체/m2로 전체 출현 개체수의 73.0%를 차지하며 가장 많은 출현을 보였다. 다음으로 연체동물이 354개체/m2(20.
- 3%) 출현하였다. 이들 3개 동물 문이 전체 출현종의 88.5%를 차지하고 있었으며, 그 외에 극피동물이 20종(7.7%), 자포동물과 기타동물 문에서 10종(3.8%)이 출현하였다. 각 분류군별로는 절지 동물의 단각류가 51종, 십각류가 29종, 둥각류를 포함한 기타 16종이 출현하였으며, 환형 동물에서는 갯지렁이 류가 87종으로 대부분을 차지하였다.
- 6). 정점 6을 제외하고는 모두 펄 함량이 70% 이상을 차지하는 세립한 퇴적상으로 구성되어 있으며, 다른 지역 보다 수심이 깊은 지역으로 구성되고 퇴적물의 평균 온도가 가장 낮았다 (Table 2). 총 193종이 평균 1, 893 (±398)개체m2로 출현 하였고 평균 110.
- 정점군 G1의 경우 S. tentaculata가 연중 높은 밀도로 출현하였으며, 주성분 분석 결과에서도 특징적인 종으로 나타났다. 이 종은 진해만 (Lira and Hong, 1997b; Paik and Yun, 2000)에서 유기물 함량이 높은 내만역에 높은 밀도를 보였는데, G1 이 양식장 밀집 해역에 위치해 있어 이 지역의 환경을 유추해 볼 수 있는 결과라 생각된다.
- 남해안에 위치한 가덕도 주변해역의 10개 정점에서 1998년 1월 1부터 11월까지 격월로 대형저서동물을 채집하였다. 조사 결과 총 260종이 평균 1,729개체/m2의 밀도로 출현하였으며 생체량은 평균 154.7gwwt./m2이었다.
- fragilis로 평균 245 개체/m2의 출현을 보였다. 주성분 분석 결과 S. tentaculata가 이 그룹에서 특징적인 종으로 나타났는데, 이 종은 정점군 G1을 구성하는 정점들의 퇴적상이 상당한 차이를 보이고 있음에도 평균 207~257 개체/m2로 고르게 분포하였다.
- 일반적으로 해수의 순환이 원활한 지역에 생물이 가입할 기회가 많아짐으로서 종 다양성이 높게 나타나게 되는데 (Snelgrove and Butman, 1994), 본 조사에서도 수로역에 위치한 정점군 G2에서 종다양도가 가장 높게 나타났다. 주성분 분석 결과 이 정점군에서 는 L. longifolia, C. setosa, S. scutata가 특징적인 종으로 나타났다. L.
- 주성분 분석에 의한 특징 종들은 T. fragilis를 제외한 대부분의 종들이 상이한 퇴적상임에도 불구하고 대부분의 지역에서 높게 출현하여, 각 군집의 해석에서 이들의 영향이 상쇠됨을 보였다. 따라서 환경의 변화상이 다양한 지역에서는 우점종에 의한 군집의 해석뿐만 아니라 각 군집에서 나타나는 희소종에 대한 분석이 포함되어야만 좀 더 용이한 해석을 유추할 수 있을 것으로 보인다.
- fragilis가 이들 정점군과 정점에서 특징적인 종으로 나타났다. 집괴분석에 의하면 조사해역의 모든 정점들은 50% 이상의 유사도를 보이고 있었으며 (Fig. 6), 가장 조립한 퇴적상을 보인 정점 4의 군집이 가장 이질적인 것을 나타났다.
- 6). 총 131종이 평균 1, 890 (±478)개체/m2 로 출현하였으며 (Table 2), 조사지역 중에서 가장 높은 생체량인 평균 324.2 (± 141.8)gwwt/m2를 보였다. 각 동물군별로는 환형동물이 1,364개체/nf로 72.
- 정점 6을 제외하고는 모두 펄 함량이 70% 이상을 차지하는 세립한 퇴적상으로 구성되어 있으며, 다른 지역 보다 수심이 깊은 지역으로 구성되고 퇴적물의 평균 온도가 가장 낮았다 (Table 2). 총 193종이 평균 1, 893 (±398)개체m2로 출현 하였고 평균 110.1 ( ± 54.2)gwwt/m2의 생체량을 보였다. 다른 정 점군과 비교하여 가장 많은 출현 종수와 개체수를 보였으며 종다 양도 역시 3.
- 정점 5와 6의 경우도 퇴적상이 비슷하고 인접하여 있었으나 종조성에서 상당히 이질적인 양상을 보였다. 특히 이들 정점에서 우점적인 종들을 살펴보면, 가덕도 동부해역의 사질 해역에서 우점한 출현을 보인 T. fragilis는 정점 6에서 거의 출현하지 않았으며, 이 정점에서 우점한 갯지렁이류인 S. scutata와 L. longifblia는 정점 5에서 거의 출현하지 않았다. T.
후속연구
- 광양만 (Jung, 1998)에서는 외해역에서 주로 발견됨이 보고 된 바 있으며, Lim and Hong (1996)은 이들의 분포 특성이 동일한 만이라도 외해수의 영향을 많이 받는 만 입구역 및 유기오염의 영향이 적은 해역에 주로 서식한다고 하여 정점군 G2 중에서 사니질 퇴적상을 보인 정점 6과 7에서 상당히 많이 출현한 결과와 동일한 양상을 보였다. L. Amgifolia와 마찬가지로 유기물오염의 지표종으로 알려진 C. setosa의 경우 정점군 내에서도 많은 차이를 보였는데, 특히 정점 8과 10에서 개체수가 집중되다가 감소하면서 인근의 정점으로 퍼져 가는 양상을 보였으며, 시간의 경과에 따라 꾸준히 증가하는 경향을 보여 앞으로 이 종의 변화 추이를 파악해 볼 필요가 있을 것으로 생각된다.
- 또한 가덕도 천성을 시작으로 거제도와 연결되는 도로와 녹산국가공단에서 시작되는 가덕대교가 건설될 예정이며, 신도시 개발이 뒤따를 것이라 한다. 따라서 이 해역 주변의 인구 증가와 산업화는 필연적으로 각종 오염 물질과 다량의 하수를 생산할 것이며, 해역의 저서생물상에 많은 변화를 가져다 줄 것으로 보인다. 하지만 이 지역에서 대형저서동물을 이용한 연구는 거의 전무한 실정이다 (Yun and Paik, 1998).
- fragilis를 제외한 대부분의 종들이 상이한 퇴적상임에도 불구하고 대부분의 지역에서 높게 출현하여, 각 군집의 해석에서 이들의 영향이 상쇠됨을 보였다. 따라서 환경의 변화상이 다양한 지역에서는 우점종에 의한 군집의 해석뿐만 아니라 각 군집에서 나타나는 희소종에 대한 분석이 포함되어야만 좀 더 용이한 해석을 유추할 수 있을 것으로 보인다.
- 더욱이 인근에 부산, 진해 등 대도시와 녹산국가공단, 신호지방 공단 등 오염부하가 많은 시설이 산재하고, 최근 부산 신항만건설을 위한 매립이 진행되고 있다. 또한 가덕도 천성을 시작으로 거제도와 연결되는 도로와 녹산국가공단에서 시작되는 가덕대교가 건설될 예정이며, 신도시 개발이 뒤따를 것이라 한다. 따라서 이 해역 주변의 인구 증가와 산업화는 필연적으로 각종 오염 물질과 다량의 하수를 생산할 것이며, 해역의 저서생물상에 많은 변화를 가져다 줄 것으로 보인다.
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