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문제 정의
- 앞서 고찰한 바와 같은 포식-피식 관계의 강도와 하향식 조절의 가능성을 고려하면 적절치 못한 관리로부터의 수산자원 고갈은 조식동물에 가해지는 포식압을 낮출 것이며, 따라서 이들의 서식밀도를 큰 폭으로 증가 시킬 수 있다. 본 연구는 이러한 현상이 해조장에 커다란 변화를 유발시킬 수 있는 잠재력을 가질 것이라는 예측을 제안한 데에서 의미를 찾을 수 있다. 물론 이러한 접근 방법을 통해 좀 더 다양한 조건 하에서 반복 측정이 이루어질 수 있다면, 우리나라 연안 의 해조장의 관리에 유용하게 활용될 수 있는 신뢰할 수 있는, 정확한 정보를 얻는 것이 가능해질 것이다.
- 해조장 생태계에 서식하는 다양한 조식동물의 분포는 시공간적 으로 매우 변동폭이 크며, 아직까지는 이에 대한 이해가 부족한 편이다. 본 연구의 최종 목적은 논리의 단순화와 가정을 통해 해 조장의 조식동물이 해조류에 가하는 잠재적 충격을 이해하고 예 측하는 것이었다. 본 실험을 통해 해조장에 가해지는 음(-)의 상호 작용들 가운데 성게류와 군소 개체군과 같은 강한 상호작용자에 의한 것이 대부분을 차지하는 것으로 나타났으나 이들 외에도 해 조류에 많은 수의 종들과 이들의 높은 밀도에 의해 적잖은 상호 작용이 가해지고 있으며, 보다 효율적인 섭식을 행하는 것으로 추 정할 수 있었다.
가설 설정
- 동계에는 실험이 수행되진 않았으므로, “추정된 모형이 자연의 것에 근사한 PCGR의 개체군 별, 생체량 별 변화를 충분히 반영 할 수 있을 것인가”라는 의문과 같은 일종의 모형 강건성 관련 문제가 발생할 수 있을 것으로 판단하였다. 그러나 수온차가 현저한 봄, 여름, 가을의 관찰값을 병합하여 모형을 적합한 시도 자체가 습중량의 효과보다 수온/계절적 효과가 크지 않을 것임을 전제로 한 것이며, 본 연구자들은 이러한 가정의 타당성 여부를 추정된 모형의 설명력으로 가늠해 볼 수 있는 문제일 것으로 판단하였다. 다시 말해서, 계절적 또는 실험 시기에 따른 효과가 우세하다면 선형 모형의 적합이 어려울 것으로 예상하였으며, 반면 높은 선형 /비선형 모형의 적합도는 습중량의 차이로 인한 효과가 훨씬 우세 함을 증명하고, 겨울철 시료의 누락 역시 심각한 편의 발생의 요 인으로 간주될 가능성이 높지 않음을 지시하는 것으로 받아들였다.
제안 방법
- 2005년 4월부터 11월까지의 실험을 통해 다양한 조식동물을 대상으로 PCGR을 추정한 후 관찰값을 이용하여 종별 개체당 평균 습중량과 PCGR 간 관계를 추정하였다. 이때 PCGRe 분산의 패 턴을 고려하여 사제곱근 변환(4th root transformation, √√)을 행하였다.
- 조식 동물은 실험 개시 전 7일 이내에 강원도 삼척과 고성에서 잠수를 통해 채집된 것이며, 채집 직후 냉장 박스를 이용하여 동 해수산연구소까지 운반되었다. 동해수산연구소의 수조 시설에서 실험 직전까지 순치시켰으며, 해조류를 공급하여 공복상태가 되지 않도록 하였다.
- 03%(n=52) 만 큼 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 실험 시에는 30초 이내에 물기를 최대한 제거한 후 습중량을 측정하고, 이를 3회 반복하여 추정된 평균값을 바탕시험값과 비교하여 보정하였다.
- 각 용기 내의 섭식량은 개체수로 나누어 24시간 동안의 1 개체 당 섭식량으로 나타내었다. 매 실험 시기 마다 동일 개체군 별로 2~3개의 유리 용기를 사용하여 섭식량을 반복 측정하였다.
- 본 연구를 통해 구한 모형과 동해안 해조장의 단위 면적당 조식동 물 개체수 그리고 개체 당 생체량 자료(총 29종)를 활용하여 개체군 별 그리고 이를 합산한 군집의 1일 섭식량(grazing impact, mg/m2/day) 을 추정하였다. 조식동물의 추정밀도와 개체 당 생체량은 포항지방 해양수산청(1999)와 동해수산연구소(2002, 2005)의 현장 조사 결과를 참고하였다.
- 현실성을 갖는 정량적 상호작용의 추정을 위해 동해수산연구소 내의 수조를 이용하여 중규모 생태계 실험 조건(환경 조건은 주변 해역과 동일하나 포식자나 타 종의 간섭이 제한됨)하에서 실험하였다. 실험은 2005년 4월(예비 실험), 5월, 6월, 7월, 9월 그리고 11월 등의 6회에 걸쳐 매 시기마다 24시간 동안 동일한 실험 디 자인으로 반복 시행되었다.
- 유리 용기 내에 조식동물 개체군 별로 해조류와 함께 넣어두고 24시간 뒤 해조류 습중량 변화값을 측정하였으며, 측정치를 바탕 시험값(blank, 해조류만 넣어둔 유리 용기)의 차이와 비교, 보정하였다. 해조류의 습중량은 대기의 노출 시간에 따른 차이를 나타내 어 실험 오차의 주요인이 될 가능성이 큰 것으로 판단되었다.
- 조식 동물은 각 종별로 구분되었으며, 중형조식동물 범주에 속 하는 종들은 500ml, 대형조식동물 범주에 속하는 종들은 20l의 유리 용기에 해조류와 함께 넣어 실험을 수행하였다. 이때 각 유 리 용기는 1 mm 망목의 천으로 입구를 차단한 후 대형 수조로 옮 겨 24시간 동안 담가두어 실험을 수행하였다.
- 조식 동물은 각 종별로 구분되었으며, 중형조식동물 범주에 속 하는 종들은 500ml, 대형조식동물 범주에 속하는 종들은 20l의 유리 용기에 해조류와 함께 넣어 실험을 수행하였다. 이때 각 유 리 용기는 1 mm 망목의 천으로 입구를 차단한 후 대형 수조로 옮 겨 24시간 동안 담가두어 실험을 수행하였다.
- 다시 말해서, 계절적 또는 실험 시기에 따른 효과가 우세하다면 선형 모형의 적합이 어려울 것으로 예상하였으며, 반면 높은 선형 /비선형 모형의 적합도는 습중량의 차이로 인한 효과가 훨씬 우세 함을 증명하고, 겨울철 시료의 누락 역시 심각한 편의 발생의 요 인으로 간주될 가능성이 높지 않음을 지시하는 것으로 받아들였다. 조식동물 섭식 활동의 효율성을 종별로 비교하기 위하여 생체 량의 효과를 제거한 PCGR(biomass-normalized PCGR, 즉, 조식 동물 1g 당 1일 해조류 섭식량, 이하 생체량 보정 PCGR)을 추정 하였다. 이는 동일한 생체량 조건에서의 각 종간 섭식량에 차이가 존재하는 가를 관찰하기 위한 것이다.
- 추정된 PCGR과 기존 문헌으로부터의 개체군 별 서식 밀도를 활용하여 개체군 별 상호작용(grazing impact, mg/m2)을 계산하고 비교하였다(Table 2). 해조장에 가장 큰 영향력을 갖는 개체군은 군소(A.
- 현실성을 갖는 정량적 상호작용의 추정을 위해 동해수산연구소 내의 수조를 이용하여 중규모 생태계 실험 조건(환경 조건은 주변 해역과 동일하나 포식자나 타 종의 간섭이 제한됨)하에서 실험하였다. 실험은 2005년 4월(예비 실험), 5월, 6월, 7월, 9월 그리고 11월 등의 6회에 걸쳐 매 시기마다 24시간 동안 동일한 실험 디 자인으로 반복 시행되었다.
대상 데이터
- 실험 대상 조식동물은 연체동물 복족류의 8종, 갑각류의 등각류 1종, 단각류 2종 그리고 극피동물 성게류의 1종 등 총 12종이었다. 각 동물군 별 실험 대상종을 보면, 복족류의 군소(Aplysia kurodai), 깨고둥류(Barleeia sp.
- 조식 동물은 실험 개시 전 7일 이내에 강원도 삼척과 고성에서 잠수를 통해 채집된 것이며, 채집 직후 냉장 박스를 이용하여 동 해수산연구소까지 운반되었다. 동해수산연구소의 수조 시설에서 실험 직전까지 순치시켰으며, 해조류를 공급하여 공복상태가 되지 않도록 하였다.
- 이들에게 공급된 먹이는 다음과 같다. 중형 조식동물의 경우 대부분의 시기에 갈조류의 다시마(Laminaria japonica)를 공급하였고, 2005년 6월과 9월에 각각 홍조류의 도박 (Pachymeniopsis elliptica)과 갈조류의 곰피(Ecklonia stolonifera) 를 이용하여 실험하였다. 대형조식동물의 경우, 위의 갈조류와 홍 조류 외에 미역(Undaria pinnatifida)이나 모자반(Sargassum fulvellum) 등의 갈조류와 홍조류의 우뭇가사리(Gelidium amansii) 를 먹이로 공급하였다.
데이터처리
- 이는 동일한 생체량 조건에서의 각 종간 섭식량에 차이가 존재하는 가를 관찰하기 위한 것이다. 생체량 보정 PCGR의 평균 과 종별 생체량의 평균 간 유의한 상관관계가 존재하는 지를 파 악하기 위하여 Pearson 상관 계수를 활용하였다.
- 2는 생체량 보정 PCGR을 추정한 후, 종별로 좌측부터 우측까지 오름 순서대로 배열한 것이다. 예비 실험 기간을 제외한 2005년 5월부터 11월까지의 기간에 2회 이상 실험이 반복된 종(12종 가운데 5종) 의 경우 평균과 편차를 계산하였다. 평균과 편차가 계산된 종은 군소(Aplysia kurodai), 둥근전복(Nordotis discus), 산팥알고둥 (Homalopoma sangarense), 둥근성게(S.
이론/모형
- 사제곱근 변환은 변수변환 강도가 높은 방법 중 하나이며, 로그 변환이 갖는 장점들, 즉, 넓은 분산 패턴을 갖는 변수의 등 분산성 가정을 충족시켜주고, 이러한 변수들의 값 차이를 차수의 크기로 단위화하여 나타내준다는 점 등을 유지한다. 습중량을 독 립 변수로, PCGR을 종속 변수로 하는 자료에 선형회귀모형(y=a+bx) 과 비선형 모형인 Michaelis-Menten function(saturation growth- rate model, y=ax/(b+x)) 그리고 power function model(y=axb)을 적용하였으며, 추정 결과를 검토하여 타당한 모델을 선정하였다.
- /day) 을 추정하였다. 조식동물의 추정밀도와 개체 당 생체량은 포항지방 해양수산청(1999)와 동해수산연구소(2002, 2005)의 현장 조사 결과를 참고하였다. 정확한 추정치를 얻기 위해서는 모수에 근사한 평균 서식밀도와 생체량이 이용되어야 하나 이러한 값을 추정하는 것은 현장에서나 실험실에서 많은 노력량이 투입되어야 한다.
성능/효과
- 3290)을 중심으로 균질적인 분포를 갖는 것으로 나타났다. 다양한 시기(즉, 실험 당시의 다양한 수온 조건)의 관찰값이 포함되었음에도 불구하고 연구진이 선택한 모형이 갖는 높은 상관성은 본 연구진의 "섭식량에 미치는 계절적 효과가 생체량 차 이에 기인하는 효과에 비해 크지 않다"는 가정이 타당성 있음을 나타내는 것으로 볼 수 있다. 이로부터 해조류에 미치는 조식동물 의 상호작용은 생체량과 power curve의 관계를 갖는 것으로 알 수 있었으며, 또한 예측 가능함도 알 수 있었다.
- 실험 대상 조식동물은 연체동물 복족류의 8종, 갑각류의 등각류 1종, 단각류 2종 그리고 극피동물 성게류의 1종 등 총 12종이었다. 각 동물군 별 실험 대상종을 보면, 복족류의 군소(Aplysia kurodai), 깨고둥류(Barleeia sp.), 얼룩고둥(Cantharidus callichroa), 구멍밤 고둥(Chlorostoma argyrostoma turbinata), 산팥알고둥(Homalopoma sangarense), 둥근전복(Nordotis discus), 보말고둥(Omphalius rusticus), 소라류(Turbo sp.)와 등각류의 가시홈뿔잔벌레(Dynoides dentisinus) 단각류의 참옆새우류(Amphithoe spp.), 바다대벌레류(Caprella spp.) 그리고 성게류의 둥근성게(Strongylocentrotus nudus) 등이었다.
- Table 1은 조식동물의 사제곱근 변환 PCGR(g seaweeds/individual/day)과 생체량(습중량, g WWt/individual) 자료에 적용된 세 가지 모형이 모두 높은 상관관계를 지니고 있음을 보여주고 있다. 그 가운데 선형회귀 모형의 상관 계수가 가장 높은 것(r=0.92)으로 나타났다. 그러나 직선 회귀 모형은 y절편이 0.
- 92)으로 나타났다. 그러나 직선 회귀 모형은 y절편이 0.27923인 것으로 추정 되어 생체량이 0일 때 약 0.006g을 섭식하는 것으로 예측되었고, 이는 0이 되어야할 조식동물 생체량과 PCGR 간 관계를 고려할 때 부적절한 것으로 판단되었다. 차선으로 택할 수 있는 나머지 두 가지 비선형 모형 가운데 적합 결과가 우수한 것은 power curve 모형(0.
- 그러나 수온차가 현저한 봄, 여름, 가을의 관찰값을 병합하여 모형을 적합한 시도 자체가 습중량의 효과보다 수온/계절적 효과가 크지 않을 것임을 전제로 한 것이며, 본 연구자들은 이러한 가정의 타당성 여부를 추정된 모형의 설명력으로 가늠해 볼 수 있는 문제일 것으로 판단하였다. 다시 말해서, 계절적 또는 실험 시기에 따른 효과가 우세하다면 선형 모형의 적합이 어려울 것으로 예상하였으며, 반면 높은 선형 /비선형 모형의 적합도는 습중량의 차이로 인한 효과가 훨씬 우세 함을 증명하고, 겨울철 시료의 누락 역시 심각한 편의 발생의 요 인으로 간주될 가능성이 높지 않음을 지시하는 것으로 받아들였다. 조식동물 섭식 활동의 효율성을 종별로 비교하기 위하여 생체 량의 효과를 제거한 PCGR(biomass-normalized PCGR, 즉, 조식 동물 1g 당 1일 해조류 섭식량, 이하 생체량 보정 PCGR)을 추정 하였다.
- 첫째, 본 연구에서 추정된 PCGRe, 앞서 언급한 바와 같이, 포식자나 이종 경쟁자의 간섭이 없는 등의 여러 조건을 고려할 때 최대치에 가까울 것으로 판단할 수 있었다. 둘째, 개 체군들이 1m2 내에 Table 2의 것과 동일한 조성과 밀도로 서식하고 있을 가능성은 매우 낮다. 특히 일부 개체군(예를 들어 멜리타 옆새우류(Elasmopus sp.
- 이 모형은 변곡점을 지나 종 속변수 값이 포화되는 패턴을 갖는 함수인데, 이는 현미경적 크기의 포자체를 대상으로 했을 때 몸체가 큰 조식 동물의 비효율적 섭식으로 인해 크기에 의한 조식압으로부터의 도피(size refuge)가 발생할 수 있기 때문에 이러한 유형의 비선형적 관계가 보다 바 람직한 것으로 언급하였다. 반면 대형 갈조류의 엽상체를 사용하여 크기에 의한 조식압으로부터의 도피(size refuge) 효과를 기대 할 수 없었던 본 연구에서 power curve 형태의 비선형적 모형이 적합된 것은 먹이의 유형(포자체 또는 엽상체)과는 독립적인, 실험 대상 조식동물 간 크기나 생체량에 따른 섭식 효율에 근본적 인 차이가 있음을 지시하는 현상인 것으로 판단되었다. Sala and Graham(2002)의 실험 결과는 해저에 착저하는 포자체에 가해지는 음(-)의 상호작용을 측정한 것으로 그 적용 범위를 해조류 엽상체 에 적용하기는 어렵겠지만 대형 갈조류의 엽상체를 대상으로 행 한 본 연구의 결과는 생활사 중 다양한 형태를 갖는 현미경적 크 기의 어린 개체나 엽상체에게 미치는 조식 동물의 impact를 추정 하는 데에도 이용될 수 있을 것으로 생각된다.
- 본 연구의 최종 목적은 논리의 단순화와 가정을 통해 해 조장의 조식동물이 해조류에 가하는 잠재적 충격을 이해하고 예 측하는 것이었다. 본 실험을 통해 해조장에 가해지는 음(-)의 상호 작용들 가운데 성게류와 군소 개체군과 같은 강한 상호작용자에 의한 것이 대부분을 차지하는 것으로 나타났으나 이들 외에도 해 조류에 많은 수의 종들과 이들의 높은 밀도에 의해 적잖은 상호 작용이 가해지고 있으며, 보다 효율적인 섭식을 행하는 것으로 추 정할 수 있었다. 본 실험과 Sala and Graham(2002)의 실험 결과 들의 유사성과 차이점을 고려할 때, 해조장의 형성에 결정적인 영향을 미칠 수 있는 어린 포자체의 가입에는 상대적으로 작은 몸 체를 갖는 상호작용자들의 효과가 무시할 수 없는 크기일 것으로 예상할 수 있었다.
- 본 연구는 (1) 중규모 생태계 실험(mesocosm experiment)을 통하여 12종의 개체당 1일 평균 섭식률(per capita grazing rate, g seaweeds/individual/day, 이하 PCGR)을 측정하고 이를 바탕으로 각 종별 PCGR을 예측할 수 있는 선형 함수를 추정하며, (2) 정확 도가 높은 함수를 추정하여 실험 대상 외의 조식동물 상호작용의 추정에 활용하고, (3) 해조장 시스템 내 조식동물과 해조류 간 상 호작용의 분포와 그 의미를 파악하는 것이 주목적이다.
- 본 연구를 통해 제시된 각 개체군 별 상호작용의 총합은 5, 045 mg/m2/day인 것으로 나타났다. 이는 조식동물 군집의 조성과 밀 도가 표의 것과 동일할 때 단위 면적당 약 5g의 해조류가 하루에 섭식됨을 의미하는 것이다.
- 905g/개체였다. 본 연구의 모형을 적용하여 추정한 갯녹음 현장과 자연 해조장의 상호 작용은 각각 2266.19와 1155.87mg/m2 이었다. 이를 ha 당 연간 섭식량으로 환산하면, 각각 8.
- 062 g seaweeds/g sea urchin/day인 것으로 나타났다. 본 연구의 평균치인 0.015 g seaweeds/g sea urchin/day보다 4배가량 높 으나 Fig. 3의 전반적인 모형 예측치의 범위(mg-g)와 비교할 때 유사한 수준에 해당하는 것으로 볼 수 있었으며, 따라서 타당성을 갖춘 것으로 판단할 수 있었다.
- 생체량 보정 PCGR의 평균과 종별 생체량 평균 간에는 유의한 상관관계가 존재하는 것으로 판단할 수 있었다(n=36, Pearson’s r=-0.307, p-value=0.068).
- ) 등의 경우 서식처 분포의 중심이 조간대에 치우쳐 나머지 종들과는 동일한 서식처에서 발생할 가능성이 매우 낮을 것으로 추정되었다. 셋 째, 리스트의 일부 종들은 엽상 생물(epiphytes)과 해조류를 섭식 하는 잡식성들이며, 본 연구의 추정치는 이들이 해조류만을 섭식 할 경우에 가깝다고 할 수 있다. 이러한 점들을 고려하면 자연 서 식처에서 조식동물 개체군들이 갖는 상호작용 추정치의 총합은 5g 보다 낮을 것으로 판단할 수 있다.
- 해조류의 습중량은 대기의 노출 시간에 따른 차이를 나타내 어 실험 오차의 주요인이 될 가능성이 큰 것으로 판단되었다. 실험 전에 수행한 예비 실험으로부터 단편화된 미역 4 조각의 습중 량을 30초 간격으로 측정한 결과 감소율은 시간에 따라 선형적으 로 변하였으며, 매 간격마다 습중량이 평균 0.05±0.03%(n=52) 만 큼 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 실험 시에는 30초 이내에 물기를 최대한 제거한 후 습중량을 측정하고, 이를 3회 반복하여 추정된 평균값을 바탕시험값과 비교하여 보정하였다.
- 위의 모형 추정 결과로부터 조식동물의 PCGR의 크기는 생체 량과 비선형적 관계에 있으며, 따라서, 관찰된 생체량 범위 내에 서, 섭식 효율성의 분포는 균일하지 않은 것으로 파악되었다. Fig.
- 005g 이하의 개체당 평균 습중량을 갖는 것으로 나타났다. 이들 가운데 단위 면적당 밀도가 4, 000 개 체 이상인 멜리타옆새우류(Elasmopus sp.)와 2,000개체 이상인 가 시꼬리육질꼬리옆새우붙이(Jassa falcata)의 섭식량은 각각 3.435와1.697 mg/m2/day인 것으로 나타났다. 개체군 별 섭식량의 합산값은 5, 045 mg/m2/day인 것으로 추정되었다.
- Sala and Graham(2002)은 대형 갈조 류의 현미경적 크기의 포자체를 대상으로 실험적 연구를 수행하여 조식동물 종별 1 개체 당 상호작용의 강도(per capita interaction strength)를 추정하였다. 이들이 추정한 상호작용은 한 종이 다른 종에게 갖는 상대적 효과(%, 조식동물 밀도와 조식동물 존재/부재 시 포자체의 밀도 등을 고려)로서 조식동물의 생체량과 비선형적 관계(즉, Michaelis-Menten function)가 있는 것으로 나타났다. 본 연구진은 다양한 조식동물의 생체량으로부터 상대적 개체당 상호 작용을 추정하는 것이 가능하다면, 적절한 디자인의 실험을 통해 절대적 개념의 개체당 섭식률(per capita grazing rate)을 예측하는 것 역시 가능할 것으로 기대하였다.
- 다양한 시기(즉, 실험 당시의 다양한 수온 조건)의 관찰값이 포함되었음에도 불구하고 연구진이 선택한 모형이 갖는 높은 상관성은 본 연구진의 "섭식량에 미치는 계절적 효과가 생체량 차 이에 기인하는 효과에 비해 크지 않다"는 가정이 타당성 있음을 나타내는 것으로 볼 수 있다. 이로부터 해조류에 미치는 조식동물 의 상호작용은 생체량과 power curve의 관계를 갖는 것으로 알 수 있었으며, 또한 예측 가능함도 알 수 있었다.
- 작은 몸체를 갖는 상호작용자들 가운데 단각류의 섭식량은 해 조장에 서식하는 조식동물의 섭식압 범위에서 비교적 높은 수준 에 속하는 것으로 나타났다. 이는 개체군의 서식 밀도가 개체군 별 상호작용의 크기를 결정하는 데에 중요한 영향력을 갖고 있음을 나타내는 것이라 할 수 있다.
- 조식 동물은 몸체의 크기에 따라 두 가지 범주, 즉 중형조식동 물(단각류, 등각류, 미소복족류 등)과 대형조식동물(성게류, 복족 류 등)로 구분되었다. 이들에게 공급된 먹이는 다음과 같다.
- 조식동물 생체량-PCGR 간 관계의 추정에 있어서 관찰치는 적 합선(y=0.2310x0.3290)을 중심으로 균질적인 분포를 갖는 것으로 나타났다. 다양한 시기(즉, 실험 당시의 다양한 수온 조건)의 관찰값이 포함되었음에도 불구하고 연구진이 선택한 모형이 갖는 높은 상관성은 본 연구진의 "섭식량에 미치는 계절적 효과가 생체량 차 이에 기인하는 효과에 비해 크지 않다"는 가정이 타당성 있음을 나타내는 것으로 볼 수 있다.
- 그러나 이와 같은 추정치는 다음과 같은 점을 고려할 때 실제 현장의 수치와는 다소 차이가 있을 것을 예상할 수 있다. 첫째, 본 연구에서 추정된 PCGRe, 앞서 언급한 바와 같이, 포식자나 이종 경쟁자의 간섭이 없는 등의 여러 조건을 고려할 때 최대치에 가까울 것으로 판단할 수 있었다. 둘째, 개 체군들이 1m2 내에 Table 2의 것과 동일한 조성과 밀도로 서식하고 있을 가능성은 매우 낮다.
- 예비 실험 기간을 제외한 2005년 5월부터 11월까지의 기간에 2회 이상 실험이 반복된 종(12종 가운데 5종) 의 경우 평균과 편차를 계산하였다. 평균과 편차가 계산된 종은 군소(Aplysia kurodai), 둥근전복(Nordotis discus), 산팥알고둥 (Homalopoma sangarense), 둥근성게(S. nudus), 참옆새우류 (Amphithoe spp.) 등이었다.
- 유리 용기 내에 조식동물 개체군 별로 해조류와 함께 넣어두고 24시간 뒤 해조류 습중량 변화값을 측정하였으며, 측정치를 바탕 시험값(blank, 해조류만 넣어둔 유리 용기)의 차이와 비교, 보정하였다. 해조류의 습중량은 대기의 노출 시간에 따른 차이를 나타내 어 실험 오차의 주요인이 될 가능성이 큰 것으로 판단되었다. 실험 전에 수행한 예비 실험으로부터 단편화된 미역 4 조각의 습중 량을 30초 간격으로 측정한 결과 감소율은 시간에 따라 선형적으 로 변하였으며, 매 간격마다 습중량이 평균 0.
- )을 계산하고 비교하였다(Table 2). 해조장에 가장 큰 영향력을 갖는 개체군은 군소(A. kurodai, 약 2, 513 mg/m2)인 것으로 나타났고, 다음은 둥 근성게(S. nudus, 약 1,500 mg/m2)와 새치성게(S. intermedius, 733 mg/m2) 등인 것으로 나타났다. 둥근성게(S.
- 군집을 구성하는 각 개체군 별 상호작용의 분포는 군집의 구조 와 동태를 이해하는데 매우 중요한 기여를 한다. 해조장에 서식 하는 Table 2의 29개 조식동물 개체군들을 대상으로 종별 PCGR 과 개체군의 상호 작용 분포를 추정한 결과 상대적으로 약한 상 호작용을 갖는 종들의 빈도가 우세하였으며 일부만이 강한 상호 작용을 갖는 것으로 나타났다(Fig. 3). 이는 실험적 연구를 통해 파악된 몇몇 시스템 내 개체군 별 상호 작용의 분포에 대한 연구 결과와 유사한 것이다.
후속연구
- 반면 대형 갈조류의 엽상체를 사용하여 크기에 의한 조식압으로부터의 도피(size refuge) 효과를 기대 할 수 없었던 본 연구에서 power curve 형태의 비선형적 모형이 적합된 것은 먹이의 유형(포자체 또는 엽상체)과는 독립적인, 실험 대상 조식동물 간 크기나 생체량에 따른 섭식 효율에 근본적 인 차이가 있음을 지시하는 현상인 것으로 판단되었다. Sala and Graham(2002)의 실험 결과는 해저에 착저하는 포자체에 가해지는 음(-)의 상호작용을 측정한 것으로 그 적용 범위를 해조류 엽상체 에 적용하기는 어렵겠지만 대형 갈조류의 엽상체를 대상으로 행 한 본 연구의 결과는 생활사 중 다양한 형태를 갖는 현미경적 크 기의 어린 개체나 엽상체에게 미치는 조식 동물의 impact를 추정 하는 데에도 이용될 수 있을 것으로 생각된다.
- 이와 달리, 국외에서는 여러 연구자들에 의해 이들의 잠재적 인 효과가 입증되거나 분포 조절요인에 대한 연구가 수행되고 있 다(Duffy and Hay, 2000; Christie and Kraufvelin, 2003). 따라서 약한 상호작용자가 기여하는 해조장 시스템의 안정성이나 역할을 이해하기 위한 모니터링과 실험적 연구가 필요할 것으로 생각된다.
- Sala and Graham(2002)은 대상 생물의 종류 별 상호 작용의 상 대적 강도와 분포를 이해하는 것이 (1) 군집 내에서 중추적 역할을 수행하는 종이나 영양군에 대한 파악과 (2) 시스템의 안정성과 외부 충격에 대한 저항성을 이해하고 그 결과를 예측 가능케 해줄 수 있다는 측면에서 매우 중요한 일인 것으로 언급한 바 있다. 만약 본 연구로부터 절대적 개념의 개체당 섭식압을 예측하는 것이 가능해 진다면, 그리고 본 연구와 더불어 여러 연구자들에 의해 수행된 섭 식압 연구 결과와 지식이 축적된다면, 연안역의 해조장을 관리 또는 보존하는 데에 있어 주요 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대한다.
- 본 연구는 이러한 현상이 해조장에 커다란 변화를 유발시킬 수 있는 잠재력을 가질 것이라는 예측을 제안한 데에서 의미를 찾을 수 있다. 물론 이러한 접근 방법을 통해 좀 더 다양한 조건 하에서 반복 측정이 이루어질 수 있다면, 우리나라 연안 의 해조장의 관리에 유용하게 활용될 수 있는 신뢰할 수 있는, 정확한 정보를 얻는 것이 가능해질 것이다.
- 본 연구를 통해 획득할 수 있는 조식동물 섭식압에 관한 정보는 잘 알려지지 않은 조식 동물의 시스템 내 역할에 대한 이해뿐만 아니라 해조류 생산량과의 비교를 통한 조식동물의 적정 서식 밀도와 생체량을 추정하고 시스템 내 상호작용의 변화가 갖는 생 태학적 의미를 파악하는 데에 도움을 줄 수 있을 것이다.
- 이들이 추정한 상호작용은 한 종이 다른 종에게 갖는 상대적 효과(%, 조식동물 밀도와 조식동물 존재/부재 시 포자체의 밀도 등을 고려)로서 조식동물의 생체량과 비선형적 관계(즉, Michaelis-Menten function)가 있는 것으로 나타났다. 본 연구진은 다양한 조식동물의 생체량으로부터 상대적 개체당 상호 작용을 추정하는 것이 가능하다면, 적절한 디자인의 실험을 통해 절대적 개념의 개체당 섭식률(per capita grazing rate)을 예측하는 것 역시 가능할 것으로 기대하였다.
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