Marine algal flora and community structure were investigated seasonally at three sites in Ilkwang Bay on the southern east coast of Korea from May 2007 to February 2008. Total 103 species including 10 of green algae, 17 of brown algae, 76 of red algae were collected and identified. Among these speci...
Marine algal flora and community structure were investigated seasonally at three sites in Ilkwang Bay on the southern east coast of Korea from May 2007 to February 2008. Total 103 species including 10 of green algae, 17 of brown algae, 76 of red algae were collected and identified. Among these species, 21 species were found throughout the year. Ulva pertusa, Enteromorpha linza, Grateloupia lanceolata, Chondracanthus intermedia and Caulacanthus ustulatus were distributed dominantly in upper intertidal zone. By contrast, crustose coralline algae, Grateloupia spp., Chondracanthus tenellus, Prionitis cornea and Sargassum spp. occurred predominantly in middle intertidal zone. Grateloupia spp., Sargassum spp., Ecklonia cava and Ulva pertusa were dominant in lower intertidal zone. Annual mean biomass in wet weight was 478.3 g m$^{-2}$. Maximum biomass was recorded in site 1 (731.8 g m$^{-2}$), and minimum was recorded in site 3 (78.5 g m$^{-2}$). The R/P, C/P and (R + C)/P value reflecting flora characteristics were 4.47, 0.59 and 5.06, respectively. Two groups produced by cluster analysis, one including sites 1, 2 and the other including site 3, showed meaningful difference in similarity, each other. Site 3 showed the limited species composition due to inflow of fresh water and absence of solid substratum. However, there was no significant difference between site 1 and site 2. In conclusion, the number of marine algae species and biomass in Ilkwang Bay were markedly reduced comparing with the previous studies. These suggest that a solution for reconstruction of the poor marine algal vegetation is considerably demanded.
Marine algal flora and community structure were investigated seasonally at three sites in Ilkwang Bay on the southern east coast of Korea from May 2007 to February 2008. Total 103 species including 10 of green algae, 17 of brown algae, 76 of red algae were collected and identified. Among these species, 21 species were found throughout the year. Ulva pertusa, Enteromorpha linza, Grateloupia lanceolata, Chondracanthus intermedia and Caulacanthus ustulatus were distributed dominantly in upper intertidal zone. By contrast, crustose coralline algae, Grateloupia spp., Chondracanthus tenellus, Prionitis cornea and Sargassum spp. occurred predominantly in middle intertidal zone. Grateloupia spp., Sargassum spp., Ecklonia cava and Ulva pertusa were dominant in lower intertidal zone. Annual mean biomass in wet weight was 478.3 g m$^{-2}$. Maximum biomass was recorded in site 1 (731.8 g m$^{-2}$), and minimum was recorded in site 3 (78.5 g m$^{-2}$). The R/P, C/P and (R + C)/P value reflecting flora characteristics were 4.47, 0.59 and 5.06, respectively. Two groups produced by cluster analysis, one including sites 1, 2 and the other including site 3, showed meaningful difference in similarity, each other. Site 3 showed the limited species composition due to inflow of fresh water and absence of solid substratum. However, there was no significant difference between site 1 and site 2. In conclusion, the number of marine algae species and biomass in Ilkwang Bay were markedly reduced comparing with the previous studies. These suggest that a solution for reconstruction of the poor marine algal vegetation is considerably demanded.
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문제 정의
따라서 본 연구는 해조류를 이용한 온실가스 저감 연구사업의 일환으로 일광만의 해조상 및 군집구조를 파악하고 과거와 현재의 식생을 비교 분석하여 이 지역 해조류의 시공간적 변화를 구명하고, 차후 자연 생태계에서의 해조 생물량의 연간변동 및 연안역 CO2 제거벨트로서의 해중림 조성 및 유지 , 관리를 위한 기초 자료로 활용하고자 시도되었다.
이를 위해서 가장 우선적으로 수행되 어야 할 일은 우리나라 해역의 자연생태계내 해조류 생물량을 시공간적으로 파악하는 일이다. 이를 통하여 CO2 흡수량 평가의 기초 자료를 제공하고, 궁극적으로는 생태계내 CO2 제거 벨트로서의 해조류 역할을 확인할 수 있도록 하는 것이다. 그러므로 이러한 시점에서 주요 해역의 해조상 및 군집 조사연구는 매우 중요하다 할 수 있을 것이다.
제안 방법
군집의 우점종 파악을 위하여 출현종의 피도와 빈도를 기초로 상대피도, 상대빈도를 산출하였으며 , 이것으로 중요도 (IV, important value)를 계산하였다. 상대피도는 방형 구내의 전 출현종의 피도 합에 대한 대상 종의 피도 백분율로, 상대빈도는 방형구내의 전 출현종의 빈도 합에 대한 대상 종의 빈도 백분율로 나타내었으며, 중요도는 상대피도와 상대빈도의 산술평균으로 산출하였다(Mueller-Dombois and Ellenberg 1974).
빈도를 현장에서 측정하였다(Saito and Atobe 1970). 그리고 방형구내에 출현한 모든 해조류를 끌칼 등으로 전량 채집한 뒤 아이스박스 등을 이용하여 저온 보관한 후 즉시 실험실로 운반하여 5-10% 포르말린-해수로 고정하였다. 그 이후, 채집된 해조류의 종조성 , 피도, 빈도 등 군집분석을 위한 보다 보완적인 정성 , 정량자료가 산출되었고 현존량은 페이퍼 타월을 이용해 습기를 제거한 뒤 습중량을 측정하여 단위면적 (m2)당 생물량으로 환산하였다.
이에 비해 정점 2는 만의 내측에 위치하고 있어서 파도로부터 비교적 보호되어 있으며 , 정점 3은 하천수(이천)의 유입으로 담수의 영향을 많이 받고 있다. 조사 정점의 수온과 염분은 각각 수온계(testo 925, Testo)와 염분계 (S/MILL-E, ATAGO)를 이용하여 현장 조사 시 직접 측정하였다.
해조상과 군집조사는 각 정점별로 해조 생육 상한선으로부터 조하대 수심 7 m까지 transect line을 설정하여 각 정 점별로 25개의 10 cm x 10 cm의 소방형구로 나누어진 50 cm x 50 cm 방형구를 이용하여 방형구내에 출현한 해조류의 피도와 빈도를 현장에서 측정하였다(Saito and Atobe 1970). 그리고 방형구내에 출현한 모든 해조류를 끌칼 등으로 전량 채집한 뒤 아이스박스 등을 이용하여 저온 보관한 후 즉시 실험실로 운반하여 5-10% 포르말린-해수로 고정하였다.
대상 데이터
본 연구의 조사정점은 일광만 내에 파도 및 염분 등 물리 화학적 환경조건을 달리하는 세 곳을 선정하여 2007년 5월부터 2008년 2월까지 계절별로 조사하였다(Fig. 1). 정점 1은 일광만 외측에 위치하고 있어서 외양의 파도의 영향에 직접적으로 노출되어 있다(Fig.
본 연구지역인 일광만은 동해안의 남단과 남해안의 동단에 위치하여 북태평양의 서부 해안을 따라 북상하는 쿠로시오해류의 지류인 대마난류의 영향을 강하게 받는 곳으로 Kang(1966)이 구분한 남동해구와 남해구의 경계에 위치함으로서 우리나라 해조류의 지리적 분포의 구분에 있어 매우 중요한 지형적 특색을 가진다. 또한 이곳은 부산광역시의 외곽에 자리 잡고 있어 날로 확대되고 있는 도시화로 인하여 연안 생태계의 변화가 예상되는 지역이기도 하다.
데이터처리
지역 해조상의 특성을 파악하는 지표로는R/P(Feldmann 1937), C/P(Segawa 1956)와 (R+C)/P(Cheney 1977)값을 이용하여 분석하였다. 각 정점별 종다양도는 Shannon의 다양도지수(H’)를 이용하였고, 집괴분석은 PRIMER 6.0 computer package를 이용하여 수지도를 작성하였다.
이론/모형
종 동정은 남조류를 제외한 녹조류, 갈조류, 홍조류에 국한하여 이루어졌고, 동정된 해조류의 학명과 목록 정리는Lee and Kang(1986)과 Lee and Kang(2002)의 분류체계를기준으로 하였다. 지역 해조상의 특성을 파악하는 지표로는R/P(Feldmann 1937), C/P(Segawa 1956)와 (R+C)/P(Cheney 1977)값을 이용하여 분석하였다.
이루어졌고, 동정된 해조류의 학명과 목록 정리는Lee and Kang(1986)과 Lee and Kang(2002)의 분류체계를기준으로 하였다. 지역 해조상의 특성을 파악하는 지표로는R/P(Feldmann 1937), C/P(Segawa 1956)와 (R+C)/P(Cheney 1977)값을 이용하여 분석하였다. 각 정점별 종다양도는 Shannon의 다양도지수(H’)를 이용하였고, 집괴분석은 PRIMER 6.
성능/효과
8의 높은 중요도를 보였다. 가을에는 정점 1에서 여름과 마찬가지로 구멍갈파래가 가장 높은 중요도를 보였고 정 점 2 에서는 개 도박과 괭 생 이 모자반(Sargassum horneri) 이 비교적 높은 중요도를 기록했다. 정점 3에서는 단지 잎파래만 출현하여 중요도 100으로 나타났다.
8%로 가장 높은 비율로 출현하였다 (Table 1). 각 계절별 출현종수는 겨울에 61종으로서 가장 많이 출현하였으며, 가을(56종), 여름(52종), 봄(44종) 순이었다. 정점별 종수를 비교해보면, 정점 1에서 총 89종으로 출현 종수가 가장 많았고, 정점 2는 총 54종, 정점 3에서는 13 종으로 출현종수가 가장 적 었다.
각 정점별 평균 생물량은 정점 1에서 731.8 g m-2으로 가장 큰 생물량을 보였으며, 다음으로 정점 2에서 624.5 g m-2 을, 정점 3은 가장 작은 78.5 g m-2으로 나타났다(Table 2). 생물량이 100 g m-2 이상을 나타낸 해조류는 여름에 정점 1 에서 구멍갈파래와 붉은까막살이었으며 정점 2에서는 구멍갈파래, 지충이, 개서실(Chondria crassicaulis)이 높은 값을 보였다.
중요도가 20 이상을 나타낸 해조류는 정점 1에서 구멍갈파래, 정점 2에서 구멍갈파래와 개도박, 정점 3에서 잎파래, 구멍갈파래, 꼬시래기(Gracilaria verrucosa)로 나타났다. 계절별 주요 종의 종수는 겨울에 16 종으로 가장 풍부했으며 , 여름에 12종, 가을과 봄에는 각각 9종, 6종씩 관찰되어 상대적으로 빈약하였다. 봄에는 정점 1 에서 무절석회조류가 우점종으로 나타났고 정점 2와 정점 3 에서는 모두 잎파래가 우점종이었으나, 정점 3의 잎파래를 제외한 주요 종의 중요도는 모두 10 이하로 관찰되었다.
계절별로 연중 관찰된 종은 총 21종으로, 녹조류 2종(잎파래 (EnteromorpAa linza), 구멍갈파래 (Uva pertusa)), 갈조류 2 종(감태(Ecklonia cava), 지충이(Sargassum thunbergii)), 홍조류 17종(넓은게발(Amphiroa anceps), 작은구슬산호말 (Corallina pilulifera), 우뭇가사리 (Gelidium amansii), 돌가사리(Chondracanthus tenellus), 진두발(Chondrus ocellatus), 참가 시 우 무 (Hypnea charoides), 부 챗 살 (Ahnfeltiopsis flabelliformis), 참도박(Grateloupia elliptica), 참지누아리 (Grateloupia filicina), 개도박(Grateloupia lanceolata), 붉은까막살(Prionitis cornea), 참곱슬이(Plocamium telfairiae), 참사슬풀(Champia parvula), 마디 잘록이 (Lomentaria catenata), 엇가지풀(Heterosiphonia japonica), 누은분홍잎(Acrosorium yendoi), 참보라색우무(Symphyocladia latiuscula))이었고, 이중 홍조류가 약 81%로 높은 비율을 기록했다(Table 1).
또한 Shepherd and Womersley(1981)는 녹조류나 홍조류가 해수의 유동이 강한 곳에서 많이 발견되고, 갈조류는 약한 곳에서 발견되는 분포 특성을 보인다고 하였다. 본 연구 결과에서도 외해로 노출되어 있는 정점 1에서는 홍조류의 비율이 약 79%로, 보호되어있는 정점 2의 70%에 비해 상대적으로 약간 높게 나타났고, 녹조류는 큰 차이가 없었던 반면에 갈조류의 경우 정점 1에서는 12%, 정점 2가 20%로 큰 차이를 보여 Shepherd and Womersley(1981)의 결과와 유사하였다.
본 연구기간 동안 이 지역에 출현한 해조류는 총 103종으로 확인되었으며, 분류문별로는 녹조식물(Chlorophyta) 10 종, 갈조식물(Phaeophyta) 17종, 홍조식물(Rhodophyta) 76종으로 홍조식물이 73.8%로 가장 높은 비율로 출현하였다 (Table 1). 각 계절별 출현종수는 겨울에 61종으로서 가장 많이 출현하였으며, 가을(56종), 여름(52종), 봄(44종) 순이었다.
본 연구에서 확인된 해조류의 출현종수는 과거 이 지역 인근의 조사 중 동백섬 (Lee and Kang 1971), 기 장(Lee et al. 1984), 영 일만(Nam et al. 1996)의 연구보다 감소한 것으로 나타났지만, 용호동(Nam and Kim 1999), 동백섬(Yoo 2003a), 서암(Yoo 2003b), 영도(Choi 2007)에 비해서는 비슷하거나 다소 증가하였다. 1970년대~1990년대 중반에서 1990년대 후반~2000년대로 들어서면서 이 지역 인근 해조류 출현종 수는 점차 감소하는 경향을 확인할 수 있다.
5 g m-2으로 나타났다(Table 2). 생물량이 100 g m-2 이상을 나타낸 해조류는 여름에 정점 1 에서 구멍갈파래와 붉은까막살이었으며 정점 2에서는 구멍갈파래, 지충이, 개서실(Chondria crassicaulis)이 높은 값을 보였다. 가을에는 정점 1에서 돌가사리와 외톨개모자반(Myagropsismyagroides)이 높은 생물량을 보였고 정점 2에서는 괭생이모자반이 다량 분포했고, 다음으로는 개도박과 감태가 높은 생물량으로 출현하였다.
유사도에 근거한 계절별 정점 간의 집괴분석 결과 크게 2 개의 그룹으로 나누어졌는데, 유사도 20% 수준에서 정점 1 과 2는 그룹【로 묶였으나 정점 3은 별개의 그룹으로 구분되었다(Fig. 3). 이러한 결과는 정점 3이 다른 두 정점에 비하여 염분이 낮고, 연성저질로 구성되어 있는 환경적 차이에 기인하는 것으로 생각된다.
각 계절별 출현종수는 겨울에 61종으로서 가장 많이 출현하였으며, 가을(56종), 여름(52종), 봄(44종) 순이었다. 정점별 종수를 비교해보면, 정점 1에서 총 89종으로 출현 종수가 가장 많았고, 정점 2는 총 54종, 정점 3에서는 13 종으로 출현종수가 가장 적 었다.
Table 2와 같다. 중요도가 20 이상을 나타낸 해조류는 정점 1에서 구멍갈파래, 정점 2에서 구멍갈파래와 개도박, 정점 3에서 잎파래, 구멍갈파래, 꼬시래기(Gracilaria verrucosa)로 나타났다. 계절별 주요 종의 종수는 겨울에 16 종으로 가장 풍부했으며 , 여름에 12종, 가을과 봄에는 각각 9종, 6종씩 관찰되어 상대적으로 빈약하였다.
후속연구
결론적으로, 일광만 해조식생은 이전의 연구에 비하여 대체적으로 빈약해졌는데, 이러한 해조류 종다양도 및 생물량 감소 경향은 갯녹음의 진행과 함께 더욱 가속화 될 것으로 생각된다. 따라서 CO2 제거 벨트로서의 이 지역 해조 식생을 보전하기 위해서는 주기적인 모니터링과 함께 해중림 조성 및 유지 관리 등 보다 적극적인 관심이 기울여져야 할 것으로 생각된다.
따라서 CO2 제거 벨트로서의 이 지역 해조 식생을 보전하기 위해서는 주기적인 모니터링과 함께 해중림 조성 및 유지 관리 등 보다 적극적인 관심이 기울여져야 할 것으로 생각된다.
참고문헌 (24)
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