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문제 정의
- 우리나라의 갯벌이 세계적인 규모로 잘 발달한 것이며, 갯벌이 가지는 여러 가지 유익한 기능과 주변 유역에 미치는 영향을 고려할 때, 강화도 갯벌은 한강하구의 자연성을 간직한 갯벌로서 지속적이고 체계적인 다양한 분야의 연구가 필요하다. 본 연구는 강화도 여차리 사질 갯벌과 니질갯벌에서의 중형저서동물 군집구조 특성을 고찰하여 향후 갯벌 연구에 기초 자료를 제공하는 데에 그 의미를 가진다.
제안 방법
- 각 정점에서 직경 3.6cm 크기의 아크릴로 된 튜브를 코어링하여 퇴적물을 채취한 후, 표층으로부터 깊이 10cm까지를 각각 1cm씩(0~1, 1~2, 2~3, 3~4, 4~5, 5~6, 6~7, 7~8, 8~9, 9~10cm) 자른 다음 로즈벵갈(rose bengal)을 혼합한 5% 중성 포르말린으로 고정했다. 현장에서 연구소로 운반되어진 생물 시료는 연구실에서 각 크기의 체(1mm, 500㎛, 250㎛, 125㎛, 63㎛, 37㎛)로 크기별로 걸러내어 광학현미경 하에서 분류 및 계수하였다.
- 이러한 특성을 가지는 강화도 조간대 갯벌에 서식하는 중형저서동물군집의 수평적 생물상, 밀도 및 수직적 변화 등을 조사하기 위하여 여차리 앞 갯벌에서 1999년 5월과 8월 두 차례에 걸쳐 조사를 실시하였다. 조사지선에 저서생물의 분포에 영향을 미치는 중요한 요소의 하나인 퇴적물 입도에 차이를 보이는 두 군데의 정점 A, 정점 B를 선정하였다.
- 현장에서 연구소로 운반되어진 생물 시료는 연구실에서 각 크기의 체(1mm, 500㎛, 250㎛, 125㎛, 63㎛, 37㎛)로 크기별로 걸러내어 광학현미경 하에서 분류 및 계수하였다. 퇴적물에 서식하는 중형저서동물의 밀도 및 수직분포는 10cm까지 처리한 시료의 분석에서 전생물군이 표층 5cm안에 90%이상을 차지하고 있기 때문에 본 논문에서는 5cm까지의 시료의 값으로 균일하게 표현하기로 하였다.
- 6cm 크기의 아크릴로 된 튜브를 코어링하여 퇴적물을 채취한 후, 표층으로부터 깊이 10cm까지를 각각 1cm씩(0~1, 1~2, 2~3, 3~4, 4~5, 5~6, 6~7, 7~8, 8~9, 9~10cm) 자른 다음 로즈벵갈(rose bengal)을 혼합한 5% 중성 포르말린으로 고정했다. 현장에서 연구소로 운반되어진 생물 시료는 연구실에서 각 크기의 체(1mm, 500㎛, 250㎛, 125㎛, 63㎛, 37㎛)로 크기별로 걸러내어 광학현미경 하에서 분류 및 계수하였다. 퇴적물에 서식하는 중형저서동물의 밀도 및 수직분포는 10cm까지 처리한 시료의 분석에서 전생물군이 표층 5cm안에 90%이상을 차지하고 있기 때문에 본 논문에서는 5cm까지의 시료의 값으로 균일하게 표현하기로 하였다.
대상 데이터
- 본 연구는 1998년 서해안의 경기만에 북부에 위치한 한강하구의 영향을 받는 강화도 남단 여차리 갯벌에서 중형저서동물 군집구조 특성을 파악하고자 5월과 8월에 퇴적물이 니질인 정점과 사질인 두 정점에서 수행되었다(Fig. 1). 분석결과, 전체 16개의 중형저서동물 그룹이 출현하였으며, 두 정점 모두 선충류가 가장 높은 비율을 차지하였고, 그 다음으로 저서유공충류 저서성 요각류가 우점하는 일반적인 연안퇴적물의 중형저서동물 우점 그룹 조성비를 나타냈다(Table 2).
- 이러한 특성을 가지는 강화도 조간대 갯벌에 서식하는 중형저서동물군집의 수평적 생물상, 밀도 및 수직적 변화 등을 조사하기 위하여 여차리 앞 갯벌에서 1999년 5월과 8월 두 차례에 걸쳐 조사를 실시하였다. 조사지선에 저서생물의 분포에 영향을 미치는 중요한 요소의 하나인 퇴적물 입도에 차이를 보이는 두 군데의 정점 A, 정점 B를 선정하였다. 정점 A는 조간대 최상부에서 남쪽으로 500m 지점으로 평균입도 5.
이론/모형
- 생체량 분석은 Shirayama(1983)의 중형저서동물의 주요 분류군별 개체 당의 ash free dry weight(㎍) 환산값을 사용하였다(Table 1).
성능/효과
- 두 계절에 있어서 각 조사정점에서 나타난 중형저서동물의 군집 조성을 보면 모두 총 16개의 중형저서동물 그룹이 출현하였다(Table 2). 각 정점별 각 군집의 비율을 보면, 5월에는 정점 A, B에 있어서 두 지역 모두 선충류(nematodes)가 가장 높은 비율을 차지하여 각각 70%, 71%를 보였다. 그 다음으로 높은 비율을 차지하는 분류군도 두 지역 모두 저서유공충류(sarcomastigophorans)로 각각 14%, 23%를 나타냈다.
- 의 값을 보였다(Table 2). 각 정점에서 우점하고 있는 각 군집의 개체수를 보면 정점 A, 정점 B 모두 선충류가 우점하여 각각 2,818개체/10cm2, 3,580개체 /10cm2로 가장 많이 서식하고 있었으며, 그 다음으로는 저서유공충류가 우점하여 각각 569개체/10cm2, 1,146개체/10cm2를 보였다(Table 2). 저서유공충류 다음으로는 저서성 요각류가 높은 개체수를 나타내, 두 정점각각에서 271개체/10cm2, 142개체/10cm2를 나타냈다.
- 6g/m2의 값을 나타내 같은 시기의 저서성 요각류에 비해서는 약 절반 정도의 값을 나타냈다. 결과적으로는 선충류는 계절에 상관없이 일정한 값을 보인 반면 저서성 요각류는 5월에 비해 8월이 약 2배 이상의 높은 값을 보였다. 저서유공충류는 이들보다는 낮은 값으로 두 계절 모두 0.
- 2). 그 다음 유공충류는 두 계절 모두 사질갯벌의 경우가 니질갯벌보다 서식밀도가 높게 나타났으며, 가장 높은 서식밀도는 8월에 1,563개체 /10cm2의 서식밀도를 보였다(Table 2, Fig. 2). 저서성 요각류의 경우도 8월의 정점 B에서 가장 높은 값인 557개체/10cm2의 값을 보였는데, 이들 그룹이 퇴적물의 간극을 자유롭게 유영하는 특성을 갖고 있다는 점과 그들의 몸의 구조가 뻘보다는 모래에 더욱 적응해 있기 때문에(Hicks와 Coull, 1984), 니질갯벌인 정점 A 보다 사질갯벌 정점 B의 서식밀도가 높게 나타났다.
- 각 정점별 각 군집의 비율을 보면, 5월에는 정점 A, B에 있어서 두 지역 모두 선충류(nematodes)가 가장 높은 비율을 차지하여 각각 70%, 71%를 보였다. 그 다음으로 높은 비율을 차지하는 분류군도 두 지역 모두 저서유공충류(sarcomastigophorans)로 각각 14%, 23%를 나타냈다. 즉 두 분류군이 정점에서 각각 84%, 94%를 차지하고 있는 값이 된다.
- 1g/m2의 값을 나타냈다. 깊이별로 살펴보면, 서식밀도의 수직분포와 비슷한 양상을 보이는데, 5월에는 표층 0-1cm에 전체 생물량의 72%가 분포되어 있는 것으로 나타나며, 8월에는 57%가 표층 1cm 이내에 분포하여, 서식깊이가 여름철에 다소 깊어지는 양상을 잘 보여준다(Table 3).
- 5월의 결과와 마찬가지로 유공충류의 비율은 사질갯벌 정점 B에서 높게 나타나서, 이들의 서식에 유리한 조건임을 유추할 수 있다. 다음으로 우점한 저서성 요각류의 경우는 사질갯벌 정점 B에서 5월에 비하여 다소 증가한 양상이 보였으며, 그 이하의 동물 그룹에서는 다모류가 5월에 비하여 10~15개체 증가한 경향이 나타났으며, 이매패류는 거의 변화가 나타나지 않았다(Table 2).
- 두 계절에 있어서 각 조사정점에서 나타난 중형저서동물의 군집 조성을 보면 모두 총 16개의 중형저서동물 그룹이 출현하였다(Table 2). 각 정점별 각 군집의 비율을 보면, 5월에는 정점 A, B에 있어서 두 지역 모두 선충류(nematodes)가 가장 높은 비율을 차지하여 각각 70%, 71%를 보였다.
- 두 계절의 두 정점에서 분류군 별로 서식밀도 값을 보면 가장 우점 그룹인 선충류는 5월의 사질갯벌 정점 B에서 가장 높은 3,580개체/10cm2의 서식밀도를 나타냈다(Table 2, Fig. 2). 그 다음 유공충류는 두 계절 모두 사질갯벌의 경우가 니질갯벌보다 서식밀도가 높게 나타났으며, 가장 높은 서식밀도는 8월에 1,563개체 /10cm2의 서식밀도를 보였다(Table 2, Fig.
- 두 시기의 각 정점에서 출현하는 대표적인 우점 분류 군이며 또한 생리, 생태적 특성에 있어 다소 차이를 보이는 선충류와 저서성 요각류의 비인 N/C값을 살펴보면 두 계절 사이에서는 5월의 경우가 8월보다 두 정점 모두 높은 값을 나타냈다(Table 4). 5월 정점 B 의 N/C값은 가장 높아 25.
- 이는 선충류보다 요각류의 개체당 평균 건중량이 많이 나가는 데에서 기인된 결과이며, 중형저서동물의 군집변동을 해석하는 데에는 서식밀도와 함께 생물량을 함께 고려하는 것이 요구된다. 두 시기의 각 정점에서 출현하는 대표적인 우점 분류군이며 또한 생리, 생태적 특성에 있어 다소 차이를 보여서 오염환경을 지시하는 선충류와 저서성 요각류의 비인 N/C값을 살펴보면, 두 계절 사이에서는 5월의 경우가 8월보다 두 정점 모두 높은 값을 나타냈다(Table 4).
- 두 시기의 각 정점에서의 중형저서동물의 퇴적물 내에서의 수직적인 분포를 보면, 표층 0-1cm에서 가장 높은 서식밀도를 나타냈다(Fig. 3). 5월의 경우 니질갯벌 정점 A에서 표층 0-1cm에 비해 그 이하의 층인 1-2cm층에서는 개체수의 급격한 감소가 나타났으며, 그이하로 내려갈수록 점진적으로 감소하는 현상이 나타났다.
- 분석결과, 전체 16개의 중형저서동물 그룹이 출현하였으며, 두 정점 모두 선충류가 가장 높은 비율을 차지하였고, 그 다음으로 저서유공충류 저서성 요각류가 우점하는 일반적인 연안퇴적물의 중형저서동물 우점 그룹 조성비를 나타냈다(Table 2). 두 정점의 비교에서는 사질 갯벌 정점 B에서 니질 갯벌 정점 A보다 다소 높은 서식밀도를 보였으며, 시기적으로는 5월 보다 8월에 서식밀도가 높게 나타났다(Fig. 2). 퇴적물 내에서의 수직적인 분포를 보면, 표층 0-1cm에서 가장 높은 서식밀도를 나타냈으며, 그 이하로 내려갈수록 점진적으로 감소하는 현상이 나타났다(Fig.
- 이러한 일반적인 관점에서 두 시기의 각 정점에서 이들 두 그룹의 높은 비율은 해양 저서환경에서의 일반적인 조성비임을 나타내었다. 두 지역 모두에서 선충류의 서식밀도는 비슷한 우점양상을 보였으나, 저서유공충류의 경우는 사질갯벌 지역인 정점 B에서는 더 높게 나타나는 경향을 나타냈으며, 그 다음으로 높게 나타나는 분류군인 저서성 요각류는 니질갯벌 정점 A에서 7%로 사질갯벌 정점 B에 비하여 상대적으로 높은 서식밀도를 보였다. 그 다음이 갑각류의 유생으로 각각 4%, 1%의 우점양상을 나타내서, 저서성 요각류의 분포패턴과 비슷한 경향을 보였다.
- 3g/m2의 값이 된다. 분류군 별로 살펴보면 5월과 8월 모두에 있어서 저서성 요각류가 가장 높은 생물량을 나타내, 5월에는 1.3g/m2, 8월에는 0.6g/m2의 값을 보였다. 이는 각각의 시기에 있어서 중형저서동물의 총 생물량의 약 반에 가까운 값으로, 개체수에 있어서 가장 우점한 선충류는 5월에는 0.
- 1). 분석결과, 전체 16개의 중형저서동물 그룹이 출현하였으며, 두 정점 모두 선충류가 가장 높은 비율을 차지하였고, 그 다음으로 저서유공충류 저서성 요각류가 우점하는 일반적인 연안퇴적물의 중형저서동물 우점 그룹 조성비를 나타냈다(Table 2). 두 정점의 비교에서는 사질 갯벌 정점 B에서 니질 갯벌 정점 A보다 다소 높은 서식밀도를 보였으며, 시기적으로는 5월 보다 8월에 서식밀도가 높게 나타났다(Fig.
- 3). 빈산소 환경에 가장 민감한 그룹인 저서성 요각류는 깊이에 따른 가장 급격한 감소를 보였으며, 0-1cm 층에 거의 대부분의 출현 개체들이 밀집해 있었다. 다른 분류군과 마찬가지로 8월에 서식깊이가 다소 깊어진 것을 나타내서, 5월에 비하여 중형저서동물 서식에 더 알맞은 환경이 더 깊은 깊이로 확산됨을 볼 수 있었다(Fig.
- 선충류의 경우는 8월의 사질 조사 정점 B에서 불규칙한 수직분포 패턴을 보여서, 다른 대형저서동물에 의해서 만들어진 퇴적물내 구조에 대한 영향을 시사하였고, 전반적으로 5월에 비해서 8월의 서식깊이가 깊어진 것을 볼 수 있었다. 생물량은 정점 A의 5월에 1.5g/m2, 8월에 2.3g/m2의 값을 보였으며, 사질 갯벌 정점 B에서는 5월에 1.7g/m2, 8월에는 2.6g/m2의 값을 나타내서, 사질 갯벌이 다소 높은 생물량을 보였다(Table 3). 서식 밀도에 근거한 시기별 비교에서는 5월과 8월이 거의 같은 값을 보인데 반하여, 생물량에 있어서는 1.
- 3). 우점분류군인 선충류와 저서유공충류의 수직분포 역시 5월 8월 모두에서 표층 선호 양상이 잘 나타났으며, 특히 저서성 요각류의 경우는 가장 큰 기울기로 퇴적물의 깊이에 따라 감소하는 현상을 보였다(Fig. 3). 선충류의 경우는 8월의 사질 조사 정점 B에서 불규칙한 수직분포 패턴을 보여서, 다른 대형저서동물에 의해서 만들어진 퇴적물내 구조에 대한 영향을 시사하였고, 전반적으로 5월에 비해서 8월의 서식깊이가 깊어진 것을 볼 수 있었다.
- 이러한 이유로부터 중형저서동물의 현존량은 몸의 체적을 측정해서 비중을 곱하는 방법, 혹은“체”를 사용하여 중형저서동물을 촘촘한 체적 분할로 나누어 각각의 분할된 분에 대해서 미리 구해져 있는 평균 체중을 사용 해서 추정하는 방법 등을 들 수 있다(Shirayama, 1983). 이 방법으로 추정되어진 중형저서동물의 일반적인 생물량은, 1m2 당 약 1~10g로서, 본 연구에서 계산한 강화도 여차리에서의 두 시기의 중형저서동물의 생물량은 각각 5월에는 1.5g/m2, 1.7g/m2, 8월에는 2.3g/m2, 2.6g/m2로 이 범위 안의 값이지만 다소 낮은 값을 보였다.
- 또한, 시기에 따른 다른 종의 선충류 개체군들간의 천이 양상이 다르게 나타나므로, 이러한 수직분포의 계절적 증감이 다르게 나타날 수 있기 때문에, 좀 더 정확한 수직분포 패턴을 이해하기 위해서는 세분화된 동정결과를 가지고 분석하는 것이 요구된다. 저서유공충류는 니질 갯벌의 경향과 거의 비슷한 특징을 보였으며, 저서성 요각류의 수직분포는 니질 갯벌의 정점 A에 비하여 여름철의 서식 깊이가 매우 깊은 곳까지 확장되어 있었다(Fig. 3).
- 2). 퇴적물 내에서의 수직적인 분포를 보면, 표층 0-1cm에서 가장 높은 서식밀도를 나타냈으며, 그 이하로 내려갈수록 점진적으로 감소하는 현상이 나타났다(Fig. 3). 우점분류군인 선충류와 저서유공충류의 수직분포 역시 5월 8월 모두에서 표층 선호 양상이 잘 나타났으며, 특히 저서성 요각류의 경우는 가장 큰 기울기로 퇴적물의 깊이에 따라 감소하는 현상을 보였다(Fig.
후속연구
- 이에 대한 접근으로 최근 우리나라의 통영해역에서의 연구가 있다(김동성 등, 1998a). N/C 값이 사질해안 이외의 경우 고려해야 할 여러 변수가 있다는 것이 지적되어 왔고, 하수 처리장으로 인한 영향의 차원에서 이루어진 연구가 많은 수를 차지한다고 볼 때, 아직 이에 대한 보다 더 많은 환경에서의 조사와 자료의 축적이 있어야 이 값의 유효성에 대한 명확한 답을 기대할 수 있으리라 생각한다. 이러한 관점에서 볼 때 강화도 여차리 갯벌에서의 5월의 서식환경이 8월에 비해 상대적으로 불리하다는 것을 알 수 있다.
- 이처럼 중형저서동물은 환경의 지표생물로서의 유용성과 저서생물군집에 있어서 중요한 역할을 가지고 있는 것이 넓게 인식되어지게 되었다. 금후에도 이 크기의 동물에 관한 연구를 점차로 추진해 나아가지 않으면 아니 될 것이다.
- , 1981; Warwick, 1981; Amjad와 Gray, 1983;Lambshad, 1984; Shiells와 Anderson, 1985; Itaoka 와 Tamai, 1995). 또한, 동문동물류(Kinorhynchs)는 요각류보다 악화된 환경에 더 민감한 동물이라고 알려져 있으므로, 선충류/동문동문류 비를 선충류/저서성 요각류 비와 병용한다면 더욱 양질의 결과 값을 얻을 수 있으리라 생각된다. 이에 대한 접근으로 최근 우리나라의 통영해역에서의 연구가 있다(김동성 등, 1998a).
- 특히, 5월의 경우에는 가장 많은 수의 선충류가 2-3cm 층에서 출현하는 현상이 나타났는데, 이러한 수직구조의 특성은 주로 대형저서동물 특히 갯지렁이에 의해서 만들어진 퇴적물 내의 터널에 의해서 나타날 수 있으며, 이러한 터널로 인해 산소의 원활한 공급과 터널 벽면에서 공급되는 먹이물질 때문에 많은 수의 중형저서동물들이 서식하기에 유리한 조건이 되는 것으로 알려져 있다(Reise, 1985). 또한, 시기에 따른 다른 종의 선충류 개체군들간의 천이 양상이 다르게 나타나므로, 이러한 수직분포의 계절적 증감이 다르게 나타날 수 있기 때문에, 좀 더 정확한 수직분포 패턴을 이해하기 위해서는 세분화된 동정결과를 가지고 분석하는 것이 요구된다. 저서유공충류는 니질 갯벌의 경향과 거의 비슷한 특징을 보였으며, 저서성 요각류의 수직분포는 니질 갯벌의 정점 A에 비하여 여름철의 서식 깊이가 매우 깊은 곳까지 확장되어 있었다(Fig.
- 우리나라의 갯벌이 세계적인 규모로 잘 발달한 것이며, 갯벌이 가지는 여러 가지 유익한 기능과 주변 유역에 미치는 영향을 고려할 때, 강화도 갯벌은 한강하구의 자연성을 간직한 갯벌로서 지속적이고 체계적인 다양한 분야의 연구가 필요하다. 본 연구는 강화도 여차리 사질 갯벌과 니질갯벌에서의 중형저서동물 군집구조 특성을 고찰하여 향후 갯벌 연구에 기초 자료를 제공하는 데에 그 의미를 가진다.
- 이상의 강화도 여차리 갯벌에서의 중형저서동물의 군집구조 특성에 대한 고찰에서 보이듯이, 중형저서동물은 전 생활사를 저질 안에서 보내며, 서식을 위해 안정된 환경을 강하게 요구하며, 생활사가 짧고 환경의 변화에 대형저서생물에 비해서 짧은 기간에 군집변화를 보이며, 환경의 변화에도 민감하게 반응하기 때문에, 이를 분석하여 자료를 축적하고, 이를 바탕으로 환경 연구 및 해양생태계 내에서의 기능과 위치에 대한 지속적이고 체계적인 연구가 필요하다고 생각한다.
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