남조류 대발생 환경에서 수심과 용존산소 변화에 따른 담수산 이매패(말조개)의 생존율, 여과율 및 배설물 생산 Effects of Dissolved Oxygen and Depth on the Survival and Filtering Rate and Pseudofeces Production of a Filter-feeding Bivalve (Unio douglasiae) in the Cyanobacterial Bloom원문보기
본 연구는 부영양 저수지에서 대발생하는 유해조류의 생물학적 제어를 위한 연구의 일환으로, 여과 섭식성 이매패 말조개(Unio crouglasiae)를 대상으로 수심 및 용존산소에 따른 여과율, 생존율 및 배설물 생산량을 조사하였다. 현장에서 말조개의 생존률은 20cm수심에서 가장 낮게 나타났고, 50cm와 80cm 수심에서 상대적으로 높게 나타났다. 말조개 생존율은 수온, pH, DO 농도와 높은 상관성을 나타냈고, 엽록소-${alpha}$ 농도, 부유물질 (SS)과 암모니아 농도와는 유의한 상관성을 나타내지 않았다. 수심실험에서 대조군의 엽록소-${alpha}$ 농도는 25%정도 감소한 반면, 수심 50, 80cm 처리군에서는 95% 정도까지 감소하였다. 말조개 여과율은 실험 18 hr까지 $0.15{\sim}0.20L\;gAFDW^{-1}hr^{-1}$ 범위를 보였으나, 이후 20 cm 처리군은 0.11 L $gAFDW^{-1}hr^{-1}$까지 감소한 반면, 50, 80cm 처리군에서는 각각 0.26, 0.30L $gAFDW^{-1}hr^{-1}$로 증가하였다. DO실험에서는 대조군의 엽록소-${alpha}$ 농도는 지속적으로 증가한 반면, 말조개를 투입한 모든 처리군에서는 감소하였다. 말조개 여과율은 8hr후 $0.5mgO_2\;L^{-1}$농도에서 0.46L $gAFDW^{-1}hr^{-1}$로 가장 높게 나타났으나 이후 DO농도에 따라 큰 차이를 나타내지 않았다. 말조개에 의한 배설물 생산은 실험 초기 DO농도가 낮을수록 높게 나타났지만, 시간이 지남에 따라 감소하여 실험 시작 24시간 후체는 3.0mg $gAFDW^{-1}hr^{-1}$ 정도로 비슷한 수준에 도달하였다. 이상의 결과를 종합할 때, 유해조류 제어를 위해 수층에서 말조개를 이용할 경우 용존산소에는 크게 영향을 받지 않으므로 표층보다는 좀 더 아래쪽(50, 80cm)에 설치하는 것이 효과적 일 것으로 사료된다.
본 연구는 부영양 저수지에서 대발생하는 유해조류의 생물학적 제어를 위한 연구의 일환으로, 여과 섭식성 이매패 말조개(Unio crouglasiae)를 대상으로 수심 및 용존산소에 따른 여과율, 생존율 및 배설물 생산량을 조사하였다. 현장에서 말조개의 생존률은 20cm수심에서 가장 낮게 나타났고, 50cm와 80cm 수심에서 상대적으로 높게 나타났다. 말조개 생존율은 수온, pH, DO 농도와 높은 상관성을 나타냈고, 엽록소-${alpha}$ 농도, 부유물질 (SS)과 암모니아 농도와는 유의한 상관성을 나타내지 않았다. 수심실험에서 대조군의 엽록소-${alpha}$ 농도는 25%정도 감소한 반면, 수심 50, 80cm 처리군에서는 95% 정도까지 감소하였다. 말조개 여과율은 실험 18 hr까지 $0.15{\sim}0.20L\;gAFDW^{-1}hr^{-1}$ 범위를 보였으나, 이후 20 cm 처리군은 0.11 L $gAFDW^{-1}hr^{-1}$까지 감소한 반면, 50, 80cm 처리군에서는 각각 0.26, 0.30L $gAFDW^{-1}hr^{-1}$로 증가하였다. DO실험에서는 대조군의 엽록소-${alpha}$ 농도는 지속적으로 증가한 반면, 말조개를 투입한 모든 처리군에서는 감소하였다. 말조개 여과율은 8hr후 $0.5mgO_2\;L^{-1}$농도에서 0.46L $gAFDW^{-1}hr^{-1}$로 가장 높게 나타났으나 이후 DO농도에 따라 큰 차이를 나타내지 않았다. 말조개에 의한 배설물 생산은 실험 초기 DO농도가 낮을수록 높게 나타났지만, 시간이 지남에 따라 감소하여 실험 시작 24시간 후체는 3.0mg $gAFDW^{-1}hr^{-1}$ 정도로 비슷한 수준에 도달하였다. 이상의 결과를 종합할 때, 유해조류 제어를 위해 수층에서 말조개를 이용할 경우 용존산소에는 크게 영향을 받지 않으므로 표층보다는 좀 더 아래쪽(50, 80cm)에 설치하는 것이 효과적 일 것으로 사료된다.
We performed the experiment to evaluate the effect of different DO concentrations (0.5, 4.5 and 9.0 $mgO_2L^{-1}$) and water depths (20, 50 and 80 cm) on the filtering rate, mortality, and pseudifeces production of Unio douglasiae against the cyanobacterial bloom (mainly Microcystis aerug...
We performed the experiment to evaluate the effect of different DO concentrations (0.5, 4.5 and 9.0 $mgO_2L^{-1}$) and water depths (20, 50 and 80 cm) on the filtering rate, mortality, and pseudifeces production of Unio douglasiae against the cyanobacterial bloom (mainly Microcystis aeruginosa). A solitary-living bivalve U. douglasiae was collected in the upstream region of the North Han River (Korea). The harvested mussels were carefully transferred to the laboratory artificial management system, which was controlled temperature $(18{\pm}2^{\circ}C)$, flow rate (10L $h^{-1}$), food $(Chlorella^{TM})$, sediment (pebble and clay), light intensity (ca. $20{\mu}mol$ photons), and photocycle (12 L : 12 D). In the field observation, the mussel mortality was significantly correlated with water temperature, pH and DO concentration (P<0.05). The mortality was decreased with water depth; 65, 90, 80% of mortality at 20, 50, 80 cm water-depth, respectively. Filtering rate (FR) showed the highest value at 50 cm water depth, and thereby the concentration of chlorophyll-${\alpha}$ decreased continuously by 94% of the control at the end of the experiment. In contrast, FR decreased by 34% of the initial concentration at 20 cm water depth. Over the given water-depth range, the mussel FR ranged from $0.15{\sim}0.20L\;gAFDW^{-1}hr^{-1}$ during the 18hrs of experiment, and thereafter, they appeared to be approximately 0.11, 0.26 and 0.30 L $gAFDW^{-1}hr^{-1}$ at 20, 50 and 80cm water depth, respectively. FR was highest with the value of 0.46L $gAFDW^{-1}hr^{-1}\;at\;0.5mgO_2 L^{-1}$ at the early stage of the experiment, while it increased with DO concentration. Maximum pseudofaeces production was 11.2 mg $gAFDW^{-1}hr^{-1}\;at\;9.0mgO_2L^{-1}$. Our results conclude that U. douglasiae has a potential to enhance water quality in eutrophic lake by removing dominant cyanobacteria, but their effects vary with environmental parameters and the water depth at which they are located.
We performed the experiment to evaluate the effect of different DO concentrations (0.5, 4.5 and 9.0 $mgO_2L^{-1}$) and water depths (20, 50 and 80 cm) on the filtering rate, mortality, and pseudifeces production of Unio douglasiae against the cyanobacterial bloom (mainly Microcystis aeruginosa). A solitary-living bivalve U. douglasiae was collected in the upstream region of the North Han River (Korea). The harvested mussels were carefully transferred to the laboratory artificial management system, which was controlled temperature $(18{\pm}2^{\circ}C)$, flow rate (10L $h^{-1}$), food $(Chlorella^{TM})$, sediment (pebble and clay), light intensity (ca. $20{\mu}mol$ photons), and photocycle (12 L : 12 D). In the field observation, the mussel mortality was significantly correlated with water temperature, pH and DO concentration (P<0.05). The mortality was decreased with water depth; 65, 90, 80% of mortality at 20, 50, 80 cm water-depth, respectively. Filtering rate (FR) showed the highest value at 50 cm water depth, and thereby the concentration of chlorophyll-${\alpha}$ decreased continuously by 94% of the control at the end of the experiment. In contrast, FR decreased by 34% of the initial concentration at 20 cm water depth. Over the given water-depth range, the mussel FR ranged from $0.15{\sim}0.20L\;gAFDW^{-1}hr^{-1}$ during the 18hrs of experiment, and thereafter, they appeared to be approximately 0.11, 0.26 and 0.30 L $gAFDW^{-1}hr^{-1}$ at 20, 50 and 80cm water depth, respectively. FR was highest with the value of 0.46L $gAFDW^{-1}hr^{-1}\;at\;0.5mgO_2 L^{-1}$ at the early stage of the experiment, while it increased with DO concentration. Maximum pseudofaeces production was 11.2 mg $gAFDW^{-1}hr^{-1}\;at\;9.0mgO_2L^{-1}$. Our results conclude that U. douglasiae has a potential to enhance water quality in eutrophic lake by removing dominant cyanobacteria, but their effects vary with environmental parameters and the water depth at which they are located.
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문제 정의
본 연구는 부영양 저수지에서 대발생하는 유해조류의 친환경적 제어를 위한 기반연구로서 이미 본 연구팀(Hwang et aZ., 2004)에 의해 섭식능이 밝혀진 말조개를대상으로 수심 및 용존산소에 따른 먹이여과율과 생존율그리고 배설물생산 (pseudofaeces productions) 정도를 파악하고자 시도되었다.
본 연구는 부영양 저수지에서 대발생하는 유해조류의생물학적 제어를 위한 연구의 일환으로 여과 섭식성 이매패 말조개 (Unio douglasiae)를 대상으로 수심 및 용존산소에 따른 여과율, 생존율 및 배설물 생산량을 조사하였다.
제안 방법
1 L는Pseudofeces production (PFP)을 측정 하기 위하여 사용하였다. 1.4Le 표면부터 상층부를 채수하였고, 채수 시수 조 내의 교란을 최소화하기 위하여 직경 5mm 실리콘 튜브를 이용하여 수위 차에 의해 천천히 채수하였다. 채수한 1.
DO 농도에 따른 말조개의 여과율 변화를 측정하기 위하여, 남조류 Bloom 이 발생한 수조의 원수를 엽록소-a 농도 200ugL-1로 희석한 실험수의 DO 농도를 각각 0.5, 4.5, 9.0 mgO2 L-1로 조정하여 실험하였다. 농도가 낮은 0.
사용하였다. 남조류 Bloom 이 심하게 나타나는 도심의 얕은 인공호의 퇴적물을 100 L 유리 수조 바닥에 10 cm 두께로 깔고, 탈염 된 수돗물과 호수 물을 혼합하여 넣은 후, 형광등을 이용하여 70umol m2의 광을 24시간 동안 지속적으로 주어서 인공적인 Bloom을 형성하였다. 남조류 Bloom이 일어난 원수의 식물플랑크톤은 95% 이상 Oscillatoria sp.
또한, 수질 측정기 (YSI 6920, YSI Inc., USA)를 이용하여 설치 지점의 수온, DO, Conductivity, pH, 탁도(NTU) 를 측정하였고, 원수 1 L을 채수하여 SS, 엽록소-a, NH4-N을 측정하였다. 엽록소-a 농도는 Standard Methods (APHA, 1995)의 방법에 따랐으며, 시료를 여과한 GF/F 여과지 (Whatman Inc.
1A).말조개를 수중에 위치시키기 위하여 수표면에서 각각20, 50, 80cm 깊이의 수조 벽에 흠을 만들어 2cm 망목의스텐레스 망을 설치하였고, 패각 길이가 8.9~U.Ocm(평균 9.8±1.0 cm)의 말조개 3개체씩을 각 수조에 투입하여 엽록소-a 농도 변화를 측정하였다.
4 L의 원수는 잘 혼합한 후 400 mL를 GF/F 여과지로 여과하여 엽록소-a 농도를 측정하였다. 말조개의 PFP를 측정하기 위하여 수조에 남아 있는 0.1 L의 원수와 수조의 바닥층을 증류수로 세척하여 GF/F 여과지로 여과하여 SS를 측정하였다.
0cm인 말조개 20개체씩을 넣어 수표면에서 각각 20, 50, 80 cm 수심에 위치하도록 설치하였다. 말조개의 생존 확인은 플라스틱 상자를 설치한 2007년 2 월 27일부터 5월 21일까지 격주 단위로 3개월 동안 진행하였고, 오후 2~3시 사이의 일정시간에 관찰하였다.
채집된 패류는 물이 순환되는 실내 배양 시스템에서 유지하였으며, 먹 이로는 부영양호의 식물플랑크톤과 액상 클로렐라(대상클로렐라 (주)대상, 한국)를 혼합하여 2일 간격으로 주었으며, 실험 시작 3일 전부터 먹이를 주지 않았다. 말조개의 유기물함량 (Ash Free Dry Weight: AFDW)은 말조개 142개체의 AFDW와 패각 길이와의 상관관계식을 이용하여 구하였다.
수심에 따른 말조개 여과율을 측정하기 위하여 투명한아크릴 원통형 수조(8 27 cm, 높이 1.1m)를 이용하여 실내에서 실험하였고, 인공적으로 남조류 Bloom을 형성한 원수를 엽록소-a 농도 80 ugL-1로 희석하여 각 수조에 45 L씩 채운 후 수심 이 90 cm가 되도록 하였다(Fig. 1A).말조개를 수중에 위치시키기 위하여 수표면에서 각각20, 50, 80cm 깊이의 수조 벽에 흠을 만들어 2cm 망목의스텐레스 망을 설치하였고, 패각 길이가 8.
수조 내 시료의 채수는 고무호스(Φ5 mm) 를 이용하여 수면부터 80cm 깊이까지의 시료를 200mL를 채수하여, GF/F 여과지로 여과하여 엽록소-a 농도를 측정하였다. 채수는 실험 개시 후 각각 0, 4, 8, 12, 18, 30, 48, 72 hr에실시하였다.
3cm)인 말조개를 각 수조에 1개체씩 투입하였다. 실험기간 동안 수조 내의 DO농도 변화를 최소화하기 위하여 개방된 수조의 상위 부분을 비닐랩으로 밀봉하여, 공기의 유입을 막았다(Fig. IB).
원수의 식물플랑크톤 우점종 및 조성을 분석하기 위해서 채수된 시료의 일정량을 Whirl-Pak bags에 담아 Lugol 용액 (최 종 농도 2%)으로 고정 하였다. 고정 한 식 물 플랑크톤은 Sedgwick-Rafter 계수판을 이용하여 광학현미경 ( X 200; Zeiss, Germany)에서 종 동정 및 계수하였다.
저수지의 수체 내에서 말조개의 생존율을 알아보기 위하여, 보령군에 위치한 부영양상태의 신구저수지를 선정하여 갈수기시에도 최저 수심이 1.5 m 이상 유지되도록 설치한 Mesocosm(가로 8mx세로 4m) 내에서 실험을실시하였다. 말조개를 수중에 위치시키기 위하여 가로,세로, 높이가 각각 40 cm X 30 cm X 15 cm의 크기로 제작한 플라스틱 상자를 이용하였고, 플라스틱 상자는 L5cm 망목의 플라스틱판을 이용하여 제작하여 물의 유 .
출입이 자유롭도록 만들었다. 제작한 플라스틱 상자에 패각의 길이가 6.0±1.0cm인 말조개 20개체씩을 넣어 수표면에서 각각 20, 50, 80 cm 수심에 위치하도록 설치하였다. 말조개의 생존 확인은 플라스틱 상자를 설치한 2007년 2 월 27일부터 5월 21일까지 격주 단위로 3개월 동안 진행하였고, 오후 2~3시 사이의 일정시간에 관찰하였다.
채수는 각각 0, 4, 8, 12, 24 hr에 실험에 이용한 시료 1.5 L 전체를 취하였으며, 그 중 1.4Le 수중의 엽록소-a 농도 측정을 위해 사용하였고, 바닥부의 나머지 0.1 L는Pseudofeces production (PFP)을 측정 하기 위하여 사용하였다. 1.
여과지로 여과하여 엽록소-a 농도를 측정하였다. 채수는 실험 개시 후 각각 0, 4, 8, 12, 18, 30, 48, 72 hr에실시하였다.
4Le 표면부터 상층부를 채수하였고, 채수 시수 조 내의 교란을 최소화하기 위하여 직경 5mm 실리콘 튜브를 이용하여 수위 차에 의해 천천히 채수하였다. 채수한 1.4 L의 원수는 잘 혼합한 후 400 mL를 GF/F 여과지로 여과하여 엽록소-a 농도를 측정하였다. 말조개의 PFP를 측정하기 위하여 수조에 남아 있는 0.
5~lm인 진흙 바닥의 강기슭에서 채집하였다. 채집된 패류는 물이 순환되는 실내 배양 시스템에서 유지하였으며, 먹 이로는 부영양호의 식물플랑크톤과 액상 클로렐라(대상클로렐라 (주)대상, 한국)를 혼합하여 2일 간격으로 주었으며, 실험 시작 3일 전부터 먹이를 주지 않았다. 말조개의 유기물함량 (Ash Free Dry Weight: AFDW)은 말조개 142개체의 AFDW와 패각 길이와의 상관관계식을 이용하여 구하였다.
대상 데이터
말조개는 북한강 유역 (남이섬)과 금강 유역(부여에서 수심 0.5~lm인 진흙 바닥의 강기슭에서 채집하였다. 채집된 패류는 물이 순환되는 실내 배양 시스템에서 유지하였으며, 먹 이로는 부영양호의 식물플랑크톤과 액상 클로렐라(대상클로렐라 (주)대상, 한국)를 혼합하여 2일 간격으로 주었으며, 실험 시작 3일 전부터 먹이를 주지 않았다.
5 m 이상 유지되도록 설치한 Mesocosm(가로 8mx세로 4m) 내에서 실험을실시하였다. 말조개를 수중에 위치시키기 위하여 가로,세로, 높이가 각각 40 cm X 30 cm X 15 cm의 크기로 제작한 플라스틱 상자를 이용하였고, 플라스틱 상자는 L5cm 망목의 플라스틱판을 이용하여 제작하여 물의 유 . 출입이 자유롭도록 만들었다.
0mgC>2LT의 농도는 기포기를 이용하여 조정하였다. 실험은 2L 용량의 투명한 아크릴 사각 수조에 원수를 L5L씩 채운 후, 패각 길이가6.5~7.1 cm(평균 6.7±0.3cm)인 말조개를 각 수조에 1개체씩 투입하였다. 실험기간 동안 수조 내의 DO농도 변화를 최소화하기 위하여 개방된 수조의 상위 부분을 비닐랩으로 밀봉하여, 공기의 유입을 막았다(Fig.
연구에 사용한 원수는 실내에서 인위적으로 남조류 대발생을 유도한 시료와 탈염시킨 수돗물을 적절하게 혼합하여 사용하였다. 남조류 Bloom 이 심하게 나타나는 도심의 얕은 인공호의 퇴적물을 100 L 유리 수조 바닥에 10 cm 두께로 깔고, 탈염 된 수돗물과 호수 물을 혼합하여 넣은 후, 형광등을 이용하여 70umol m2의 광을 24시간 동안 지속적으로 주어서 인공적인 Bloom을 형성하였다.
데이터처리
현장 물리화학적 환경요인들과 말조개의 생존율 간의 상관성을 알아보기 위하여, one way ANOVA를 이용하여비교분석하였고(SPSS 12.0), 통계적 유의수준은 P<0.05를 기준으로 하였다.
이론/모형
, England)를 90% 아세톤 10mL에넣어 24시간 동안 냉암소에서 추출하여 원심분리기로 20 분 동안 분리 한 후 흡광도를 측정하여 계산하였다. NH4-N 농도는 인도페놀법을 이용하여 측정하였고, 부유물질(SS)은 원수 0.1L을 GF/F 여과지에 여과하여 100℃에서24시간 건조 후 무게를 측정하여 무게중량법에 의하여분석하였다 (APHA, 1995).
용액 (최 종 농도 2%)으로 고정 하였다. 고정 한 식 물 플랑크톤은 Sedgwick-Rafter 계수판을 이용하여 광학현미경 ( X 200; Zeiss, Germany)에서 종 동정 및 계수하였다.
, USA)를 이용하여 설치 지점의 수온, DO, Conductivity, pH, 탁도(NTU) 를 측정하였고, 원수 1 L을 채수하여 SS, 엽록소-a, NH4-N을 측정하였다. 엽록소-a 농도는 Standard Methods (APHA, 1995)의 방법에 따랐으며, 시료를 여과한 GF/F 여과지 (Whatman Inc., England)를 90% 아세톤 10mL에넣어 24시간 동안 냉암소에서 추출하여 원심분리기로 20 분 동안 분리 한 후 흡광도를 측정하여 계산하였다. NH4-N 농도는 인도페놀법을 이용하여 측정하였고, 부유물질(SS)은 원수 0.
성능/효과
실험 8 hr 이후 DO 농도에 따른 PFP는 비슷한 경향을 보였으며, 시간。] 경과함에 따라 점차 감소하였다. 9.0mgQLT에서는 실험 초기 (4hr)에 각각 11.2 mg gAFDW 1 hr-15- 가장 높은 배설물 생 산량을 보였고, 0.5 mgO21 L-1에서는 8hr 시점에서 7.0 mg gAFDW1 hr1 로 가장 높게 나타냈다 (Fig. 6c).
51L Ind.T hrT의 범위를 나타냈으며, 50 cm 수심에서 최대 여과율을 나타냈고 평균 0.33±0.13L gAFDWT hi-로 가장 높았다. 20 cm와 80 cm 수심에서의 개체당 여과율은 각각 평균 0.
7 cm 크기보다 큰 것으로 사용하였고, 식물플랑크톤의 농도가 2배 정도 낮았기 때문으로 판단된다. 다른 담수 산이매 패의 여과율 연구결과와 비교해 볼 때, 말조개의 단위 중량당 여과율은 참재첩에 비해 2~3배 이상 낮은 것으로 나타났으나, 개체당 여과율은 4배 이상 높게 나타났다. 말조개와 크기와 형태가 비슷한 Anodonta anatina의여과율과는 비슷한 수치를 나타냈다.
말조개 생존율은 수온, pH, DO 농도와 높은 상관성을 나타냈고, 엽록소-a 농도, 부유물질 (SS)과 암모니아 농도와는 유의한 상관성을 나타내지 않았다. 수심실험에서 대조군의 엽록소-a 농도는 25% 정도 감소한 반면, 수심 50, 80 cm 처리군에서는 95% 정도까지 감소하였다.
수심실험에서 대조군의 엽록소-a 농도는 25% 정도 감소한 반면, 수심 50, 80 cm 처리군에서는 95% 정도까지 감소하였다. 말조개 여과율은 실험 18 hr까지 0.15 ~ 0.20LgAFDWThrT 범위를 보였으나, 이후 20 cm 처리군은 0.11 L gAFDW 1 hrT까지 감소한 반면, 50, 80 cm 처리군에서는 각각 0.26, 0.30L gAFDW1 hrT로 증가하였다. DO실험에서는 대조군의 엽록소-a 농도는 지속적으로 증가한 반면, 말조개를 투입한 모든 처리군에서는 감소하였다.
말조개를 투입하지 않은 대조구에서 실험기간 동안 엽록소-a 농도는 190.0 昭1尸에서 282.6 昭1尸까지 지속적으로 증가하였지만, 말조개를 투입한 모든 처리구는 지속적인 엽록소-a 농도의 감소를 나타냈다(Fig. 5). 처리 구의 엽록소-a 농도의 감소경향은 처리구별로 큰 차이를 나타내지는 않았다.
말조개를 투입하지 않은 대조구에서는 초기 엽록소-a 농도가 77.9 ug L-1에서 51.5ug L-1까지 34% 정도 감소하였지만, 말조개를 투입한 모든 처리구에서는 실험 기간 동안 엽록소-a 농도가 지속적으로 감소하였고, 특히 수심이 50 cm와 80 cm에 말조개 를 투입 한 처리 구는 5 itg L-1 까지 감소하여 94.2% 이상의 높은 감소를 보였다(Fig. 3).
46 L gAFDW-1 hre로가장 높게 나타났으나 이후 DO 농도에 따라 큰 차이를 나타내지 않았다. 말조개에 의한 배설물 생산은 실험 초기 DO 농도가 낮을수록 높게 나타났지만, 시간이 지남에 따라 감소하여 실험 시작 24시간 후에는 3.0mg gAFDW-1 hr-1 정도로 비슷한 수준에 도달하였다.
말조개의 PFP는 실험 초기에 DO 농도가 높을수록 높게 나타났다. 실험 8 hr 이후 DO 농도에 따른 PFP는 비슷한 경향을 보였으며, 시간。] 경과함에 따라 점차 감소하였다.
본 연구에서 pH도 말조개의 생존율과 밀접한 관계를나타냈다. 담수패류의 일종인 Hyriopsis bialatuse 30 — 45℃의 수온에서 pH 7 정도일 때 위와 장의 소화 활성 효소 활력 이 가장 높으며, pH가 증가하거나 감소할수록 활동이 감소하며 (Mayuva et al.
본 연구에서 나타난 말조개의 폐사의 원인은 특정한 한 원인에 의한 것보다는 말조개의 생리적 상태에 영향을 주는 수중에서의 위치 (수심), DO 농도, 수온, pH 등과 같은 여러 요인이 복합적으로 작용한 것으로 판단된다. 수심과 DO 농도에 따른 실내 실험 이 진행되는 동안 말조개의 폐사가 관찰되지 않은 것으로 미루어 보아, 환경변화가 말조개의 폐사에 영향을 주기 위해서는 1~3일의 짧은 기간 보다는 1주 이상의 긴 기간 동안 지속적으로영향을 주어야 하는 것으로 판단된다.
본 연구에서 엽록소* 농도와 말조개의 폐사율과는 유의한 상관성을 나타내지 않았다. 이는 실험기간 동안 24.
, 1995) 등 여러 환경요인에 의해 복합적으로 영향을 받는다. 본 연구에서 측정한 말조개의 여과율은 말조개의 수중 위치 (수심)와 DO 농도에 따라 다르게 나타났다. 말조개의 최대 여과율eDO0.
화학적 환경적 요인과 패류의 먹이원인 식물플랑크톤 밀도와 종조성, 다른 생물과의 경쟁과같은 생물학적 요인 등 다양하게 나타난다 (Dorgelo and Smeenk, 1988; Hwang, 1996). 본 연구의 현장조사에서수온, DO 농도, pH가 말조개의 생존율과 밀접한 관계를가지는 것으로 관찰되었고, 특히 수온의 영향이 가장 크게 나타났다. 수온이 증가할수록 말조개의 폐사율이 증가하였고, 상대적으로 수온의 변화가 가장 심한 표층에서 생존율이 가장 낮게 나타났다.
현장의 환경요인 중 수온과 pH가 높을수록, DO의 농도는 낮을수록 말조개의 생존율이 감소하는 것으로 나타났다. 수심 20 cm에서 수온과 pH 변화가 말조개의 생존율과 높은 상관성을 나타냈고(각각 -0.964, p<0.001; r=-0.856, p<0.05), DO 농도도 높은 상관성 (r=0.798, p<0.05)을 나타냈다. 수심 50cm에 위치한 말조개의 생존율도 수온과 상관성이 가장높게 나타났고(r=-0.
05)을 나타냈다. 수심 50cm에 위치한 말조개의 생존율도 수온과 상관성이 가장높게 나타났고(r=-0.847, p<0.05), DO 농도(r=0.763, p<0.05), pH(r=-0.762, p<0.05) 순으로 나타났다. 수심을 가장 깊게 유지한 80 cm의 조건에서도 수온과 상관성이 가장 높게 나타났고(r=-0.
DO 농도가 혐기성에 가까울 정도로 낮은 경우에 말조개는 섭식을 위한 여과보다는 호흡을 위해 여과율을 증가시키는 것으로 판단된다. 수심 실험에서 채수 시간 간의 엽록소 * 농도를 기준으로 산출한 말조개의여과율은 실험초기 4hr에서 0.50-0.52L gAFDW1 hr1 로 비슷한 범위를 나타냈고, 72 hr에서는 0.09~0.47 1.gAFDW1 hr、로 대조군의 초기 농도를 기준으로 한 여과율보다 약간 높게 나타났으나, 수심에 따른 여과율은 동일한 경향을 나타냈다. 실험 초기 높은 여과율은 낮은 DO 농도와 같은 부적절한 생물 환경으로 인하여 말조개의 여과율을 증가시키는 것으로 판단되며, 일정 시간이 지난 이후 대조구의 식물플랑크톤이 사멸과 침전 등이 상대적으로 적어지는 시기를 수체가 안정화된 것으로 판단할 때, 실험 종료 시점에서 50, 80cm 수심에서 높은 여과율은 감소하는 식물플랑크톤의 밀도에 의해서 먹 이 섭식을 위하여 증가하는 것으로 판단된다.
판단된다. 수심과 DO 농도에 따른 실내 실험 이 진행되는 동안 말조개의 폐사가 관찰되지 않은 것으로 미루어 보아, 환경변화가 말조개의 폐사에 영향을 주기 위해서는 1~3일의 짧은 기간 보다는 1주 이상의 긴 기간 동안 지속적으로영향을 주어야 하는 것으로 판단된다.
수심별 말조개의 생존율은 실험 마지막 시점에서 수심이 가장 얕은 20 cm에서 65%로 가장 낮게 나타났고, 50 cm와 80 cm 수심에서는 각각 90, 80%로 나타나 20 cm 수심보다는 높았다 (Fig. 3). 현장의 환경요인 중 수온과 pH가 높을수록, DO의 농도는 낮을수록 말조개의 생존율이 감소하는 것으로 나타났다.
말조개 생존율은 수온, pH, DO 농도와 높은 상관성을 나타냈고, 엽록소-a 농도, 부유물질 (SS)과 암모니아 농도와는 유의한 상관성을 나타내지 않았다. 수심실험에서 대조군의 엽록소-a 농도는 25% 정도 감소한 반면, 수심 50, 80 cm 처리군에서는 95% 정도까지 감소하였다. 말조개 여과율은 실험 18 hr까지 0.
30L gAFDW4 hi—을 보였다. 수심에 따른 말조개의 여과율의 범위는 50cm 수심에서 0.09~0.27(평균: 0.18±0.07)LgAFDWThrT로 비교적 높게 나타났고, 80 cm 수심에서는 0.13~0.30 (평균0.17±0.07)L gAFDW「i hr-i; 20 cm 수심에서는 0.10~ 0.24 (평균 0.15±0.05) L gAFDW1 hK로 나타났다. 개체당 여과율은 전체적으로 0.
본 연구의 현장조사에서수온, DO 농도, pH가 말조개의 생존율과 밀접한 관계를가지는 것으로 관찰되었고, 특히 수온의 영향이 가장 크게 나타났다. 수온이 증가할수록 말조개의 폐사율이 증가하였고, 상대적으로 수온의 변화가 가장 심한 표층에서 생존율이 가장 낮게 나타났다. 패류의 폐사는 수온이 너무 높거나 낮을 때 발생 하며 (Sickel, 1986), Owen and Cahoon(1991)은 수온이 30℃로 증가하여 서식처가 혐기성 상태가 조성되는 경우에 15시간 내 패류의 50% 폐사가 발생 함을 관찰하였다.
20L gAFDW「i hi—의 범위를 나타냈다.실험 18시간이 경과한 이후 20cm 수심에서의 여과율은 약간의 증감을 나타냈지만 실험 종료시점까지 0.11± 0.02 L gAFDWT hi-정도의 비슷한 여과율을 유지하였다. 반면 50 cm와 80 cm 수심 에 설치 한 말조개의 여 과율은 점차적으로 증가하여 실험 종료시점에 각각 0.
gAFDW1 hr、로 대조군의 초기 농도를 기준으로 한 여과율보다 약간 높게 나타났으나, 수심에 따른 여과율은 동일한 경향을 나타냈다. 실험 초기 높은 여과율은 낮은 DO 농도와 같은 부적절한 생물 환경으로 인하여 말조개의 여과율을 증가시키는 것으로 판단되며, 일정 시간이 지난 이후 대조구의 식물플랑크톤이 사멸과 침전 등이 상대적으로 적어지는 시기를 수체가 안정화된 것으로 판단할 때, 실험 종료 시점에서 50, 80cm 수심에서 높은 여과율은 감소하는 식물플랑크톤의 밀도에 의해서 먹 이 섭식을 위하여 증가하는 것으로 판단된다. 다른 담수산 이매 패의 먹 이 (식물플랑크톤) 밀도에 따른 실험에서도 먹이 밀도가 낮아질수록 여과율이 증가하는 것으로 보고되었다(Hwang, 1996; Bontes et al.
이상의 결과를 종합할 때, 유해조류 제어를 위해 수층에서 말조개를 이용할 경우 용존산소에는 크게 영향을 받지 않으므로 표층보다는 좀 더 아래쪽(50, 80 cm)에 설치하는 것이 효과적일 것으로 사료된다.
3). 현장의 환경요인 중 수온과 pH가 높을수록, DO의 농도는 낮을수록 말조개의 생존율이 감소하는 것으로 나타났다. 수심 20 cm에서 수온과 pH 변화가 말조개의 생존율과 높은 상관성을 나타냈고(각각 -0.
01) 순으로-나타났다. 환경요인 중 수온이 말조개의 생존율과 가장 밀접한 관계를 가지며, DO 농도와 pH의 변화도 말조개의 생존율에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 반면에, 엽록소-a 농도, 부유물질 (SS)과 암모니아의 농도와는 상관성이 나타나지 않았다.
후속연구
, 2004). 따라서 조류제어에 대한 말조개의 잠재력은 상당히 높은 것으로 판단되며 이를 적용하기 위해서는 하천이나 호수, 특히 패류를 적용할 대상수역의 환경요인과 말조개 의 생존 및 여과능에 대한 다양한 실험적 연구가 요구된다.
수심이 더 낮아지는 수리학적 특성을 가지고 있다(한농공, 2001). 말조개의 여과율이 높게 나타난 50, 80 cm 수심은 저수지 평균 수심과 비교해 볼 때, 표층에서 중층 사이 정도의 수심으로 판단되며, 80cm 이상의 깊은 수심에 대한 말조개의 여과율에 대하여 추후 연구가 필요할 것으로 판단된다. 해당 수심에 말조개의 서식처를 조성 후 지속적으로 일정 수심을 유지하기 위해서는 인공식물섬과 같은 부유성 구조물을 이용하면 효과적일 것으로 사료되어진다.
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