최근 훼손된 잘피서식지의 복원이 다양한 이식방법을 통하여 시도되고 있다. 이식된 잘피는 이식시기와 이식방법에 따라 생존율과 착생기간 등이 차이를 보인다. Staple method는 잘피를 직접 식재하는 방법으로 잘피 이식에서 가장 일반적으로 이용되고 있는 방법이며, 다양한 퇴적물 환경에서 높은 생존율을 보이는 방법이다. 본 연구에서는 staple method로 이식된 잘피의 정착과정을 파악하기 위하여 초겨울에 잘피를 이식한 후, 이식된 잘피의 밀도, 형태적 특성, 생산성의 변화와 이식 장소의 환경요인을 2004년 12월부터 약 1년 동안 월별 조사하였다. 조사된 이식잘피의 생리생태학적 특성을 이식 장소 인근에 자생하고 있는 잘피 개체군과 비교하였다. 이식된 잘피는 초기 밀도 감소가 발생하지 않았으나, 잎의 폭, 엽초의 길이 등이 이식초기에 감소하여 이식개체들이 이식충격을 받은 것으로 보였다. 개체별 잎의 생산성도 이식 초기에는 자생개체들보다 현저히 낮은 값을 보이다가 약 4개월 후 이식개체와 자생개체의 생산성이 유사한 경향을 보였다. 이식된 잘피는 자생하는 잘피와 마찬가지로 봄에 급격히 성장하였으며, 자생개체보다 낮은 밀도로 이식되었으나, 약 1년 후에는 자생잘피 개체군의 밀도와 유사해졌다. 이식된 잘피들이 이식초기에 이식충격을 받았지만, 비교적 짧은 기간 내에 새로운 이식 장소에 잘 적응하는 것으로 나타났다.
최근 훼손된 잘피서식지의 복원이 다양한 이식방법을 통하여 시도되고 있다. 이식된 잘피는 이식시기와 이식방법에 따라 생존율과 착생기간 등이 차이를 보인다. Staple method는 잘피를 직접 식재하는 방법으로 잘피 이식에서 가장 일반적으로 이용되고 있는 방법이며, 다양한 퇴적물 환경에서 높은 생존율을 보이는 방법이다. 본 연구에서는 staple method로 이식된 잘피의 정착과정을 파악하기 위하여 초겨울에 잘피를 이식한 후, 이식된 잘피의 밀도, 형태적 특성, 생산성의 변화와 이식 장소의 환경요인을 2004년 12월부터 약 1년 동안 월별 조사하였다. 조사된 이식잘피의 생리생태학적 특성을 이식 장소 인근에 자생하고 있는 잘피 개체군과 비교하였다. 이식된 잘피는 초기 밀도 감소가 발생하지 않았으나, 잎의 폭, 엽초의 길이 등이 이식초기에 감소하여 이식개체들이 이식충격을 받은 것으로 보였다. 개체별 잎의 생산성도 이식 초기에는 자생개체들보다 현저히 낮은 값을 보이다가 약 4개월 후 이식개체와 자생개체의 생산성이 유사한 경향을 보였다. 이식된 잘피는 자생하는 잘피와 마찬가지로 봄에 급격히 성장하였으며, 자생개체보다 낮은 밀도로 이식되었으나, 약 1년 후에는 자생잘피 개체군의 밀도와 유사해졌다. 이식된 잘피들이 이식초기에 이식충격을 받았지만, 비교적 짧은 기간 내에 새로운 이식 장소에 잘 적응하는 것으로 나타났다.
Since significant losses of seagrass coverage have been reported from many parts of the world, numerous restoration projects through seagrass transplantation have been attempted worldwide. Different survival rates and establishment time of transplants have been reported depending on transplanting ti...
Since significant losses of seagrass coverage have been reported from many parts of the world, numerous restoration projects through seagrass transplantation have been attempted worldwide. Different survival rates and establishment time of transplants have been reported depending on transplanting time and methods. The staple method, which is direct seagrass planting method using staples to anchor seagrass transplants on the sediments, have been widely adopted in seagrass transplanting because this method achieves high survival rates in various sediment environments. To assess the morphological plasticity and the growth characteristics of transplants, we transplanted eelgrass, Zostera marina in December 2004 using the staple method. Shoot density, morphological characteristics and leaf productivities of the transplanted shoots and shoots of natural eelgrass beds in the vicinity of the transplanting site and environmental parameters in the planting site were monitored for about 1 year postplanting monthly. Transplant shoot density increased without initial decline, while leaf width and sheath length of transplants decreased after transplanting. Leaf productivities per shoot of transplants also considerably lower than those of natural shoots for the first 3 months post-transplanting. Shoot density, morphological characteristics and leaf productivity per area of transplants became similar to those of natural population about 1 year after transplanting. Although eelgrass transplants might have experienced some transplanting stress during the early stage of the transplantation, transplants appeared to adapt well to new environments of the transplanting site.
Since significant losses of seagrass coverage have been reported from many parts of the world, numerous restoration projects through seagrass transplantation have been attempted worldwide. Different survival rates and establishment time of transplants have been reported depending on transplanting time and methods. The staple method, which is direct seagrass planting method using staples to anchor seagrass transplants on the sediments, have been widely adopted in seagrass transplanting because this method achieves high survival rates in various sediment environments. To assess the morphological plasticity and the growth characteristics of transplants, we transplanted eelgrass, Zostera marina in December 2004 using the staple method. Shoot density, morphological characteristics and leaf productivities of the transplanted shoots and shoots of natural eelgrass beds in the vicinity of the transplanting site and environmental parameters in the planting site were monitored for about 1 year postplanting monthly. Transplant shoot density increased without initial decline, while leaf width and sheath length of transplants decreased after transplanting. Leaf productivities per shoot of transplants also considerably lower than those of natural shoots for the first 3 months post-transplanting. Shoot density, morphological characteristics and leaf productivity per area of transplants became similar to those of natural population about 1 year after transplanting. Although eelgrass transplants might have experienced some transplanting stress during the early stage of the transplantation, transplants appeared to adapt well to new environments of the transplanting site.
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문제 정의
, 2005; Park and Lee, 2007). 본 연구에서는 이식된 잘피 개체와 이식 장소 인근에 자연적으로 서식하는 자생개체의 밀도변화나 생리생태적 특성 변화를 비교함으로써 이식된 잘피의 새로운 환경으로의 정착과정을 파악할 것이다.
제안 방법
이식에 사용된 잘피개체들은 2004년 12월 거제만에서 채취하였으며, 채취된 개체는 해수로 지하부의 퇴적물을 제거한 후 해수가 채워진 플라스틱 용기에 담아 이식 장소로 옮긴 후 다음날 staple method로 식재하였다. SCUBA를 이용하여 5마디 이상의 지하경을 가진 잘피개체를 약 15 cm 길이의 metal staple을 이용하여 2 개체씩 30 cm 간격으로 식재하였다(Davis and Short, 1997; Park and Lee, 2007). 이식단위(planting unit)는 5 m × 5 m 면적이며, 4 개 이식단위의 잘피를 이식하였다.
채취한 개체는 새로 자란 부분(new leaf)과 기존 부분(old leaf)으로 나누어서, 각각의 건중량(DW)을 측정한 후 개체 당 하루 동안 생산된 양(mg DW sht-1D-1)을 측정하였다. 개체 당 생산성에 생육밀도를 곱하여 단위면적당 잎의 생산성(g DW m-2D-1)을 계산하였다.
HOBO 조도계로 측정된 수치(lumens · ft-2)는 동 시간에 광측 정기(LI-1400, LI-COR, Inc)로 측정된 수치와의 회귀분석을 통하여 photon flux density(PFD, mol photons m-2sec-1)로 변환하여 월평균으로 나타내었다. 수온은 각 조사장소에 수온계(HOBO RH Temp Light External, Onset Computer, USA)를 설치하여 매 15분 간격으로 측정하였으며(Lee et al., 2005, 2007), 측정된 수온은 월평균수온으로 나타내었다.
)로 나타내었다(n=4). 이식 장소 인근에 위치한 자연 잘피서식지(natural bed)의 밀도도 매월 동일한 크기의 방형구를 이용하여 측정하였다(n=4). 형태적 특성을 조사하기 위해 이식 장소와 자연서식지에서 각각 4~10 개체의 잘피를 매월 채취하여 개체 당 잎의 수, 잎의 폭(mm), 엽초의 길이(cm), 잘피의 키(cm), 엽초 무게, 지상부, 지하부 및 개체당 무게(g)를 측정하였다.
잘피의 잎생산성은 blade marking technique(Zieman, 1974; Kentula and McIntire, 1986)을 이용하여 매월 측정하였다. 이식 장소와 자연서 식지에서 8~12개체에 주사바늘을 이용하여 엽초(sheath)에 구멍을 뚫은 다음 약 한 달 후에 채취하였다. 채취한 개체는 새로 자란 부분(new leaf)과 기존 부분(old leaf)으로 나누어서, 각각의 건중량(DW)을 측정한 후 개체 당 하루 동안 생산된 양(mg DW sht-1D-1)을 측정하였다.
이식된 잘피(transplants)의 밀도는 각 이식 단위에 50 cm×50 cm의 영구 방형구를 설치하여 영양지(vegetative shoot)와 화지(flowering shoot)의 개체수를 세어 매월 측정하였으며, 단위면적당 생육밀도 (shoots m-2)로 나타내었다(n=4).
잘피 잎이 위치하는 수심에 조도계(HOBO-Light Intensity, Onset Computer, USA)를 설치하여 매 15분마다 수중 광량을 측정하였다. HOBO 조도계로 측정된 수치(lumens · ft-2)는 동 시간에 광측 정기(LI-1400, LI-COR, Inc)로 측정된 수치와의 회귀분석을 통하여 photon flux density(PFD, mol photons m-2sec-1)로 변환하여 월평균으로 나타내었다.
이식 장소와 자연서 식지에서 8~12개체에 주사바늘을 이용하여 엽초(sheath)에 구멍을 뚫은 다음 약 한 달 후에 채취하였다. 채취한 개체는 새로 자란 부분(new leaf)과 기존 부분(old leaf)으로 나누어서, 각각의 건중량(DW)을 측정한 후 개체 당 하루 동안 생산된 양(mg DW sht-1D-1)을 측정하였다. 개체 당 생산성에 생육밀도를 곱하여 단위면적당 잎의 생산성(g DW m-2D-1)을 계산하였다.
형태적 특성을 조사하기 위해 이식 장소와 자연서식지에서 각각 4~10 개체의 잘피를 매월 채취하여 개체 당 잎의 수, 잎의 폭(mm), 엽초의 길이(cm), 잘피의 키(cm), 엽초 무게, 지상부, 지하부 및 개체당 무게(g)를 측정하였다.
대상 데이터
1. Planting site in Jindong Bay and donor bed in Koje Bay on the southern coast of Korea.
수층과 퇴적물 공극수의 영양염 농도, 퇴적물의 유기물 함량을 측정하기 위해 매월 4개씩의 샘플을 채취하였다. 퇴적물은 지름 5 cm, 길이 13 cm의 주상시료채취기를 이용하여 채취하였다.
이식에 사용된 잘피개체들은 2004년 12월 거제만에서 채취하였으며, 채취된 개체는 해수로 지하부의 퇴적물을 제거한 후 해수가 채워진 플라스틱 용기에 담아 이식 장소로 옮긴 후 다음날 staple method로 식재하였다.
수층과 퇴적물 공극수의 영양염 농도, 퇴적물의 유기물 함량을 측정하기 위해 매월 4개씩의 샘플을 채취하였다. 퇴적물은 지름 5 cm, 길이 13 cm의 주상시료채취기를 이용하여 채취하였다. 채취된 퇴적물은 8000 rpm에서 20분간 원심분리한 후 상층부의 공극수를 채취하였다.
데이터처리
모든 자료는 normality와 homogeneity of variance를 검정한 후 2-way ANOVA를 이용하여 장소와 시간에 따른 차이의 유의성을 검사하였다(p<0.05).
05). 통계분석은 SAS 9.1을 이용하였으며, 모든 측정치는 평균(mean)과 표준오차(SE)로 나타내었다.
이론/모형
채취된 퇴적물은 8000 rpm에서 20분간 원심분리한 후 상층부의 공극수를 채취하였다. 수층과 퇴적물 공극수의 암모늄염, 질산염+아질 산염, 인산염의 농도를 표준비색법을 이용하여 측정하였다(Parsons et al., 1984: 해양환경공정시험방법, 2005).
형태적 특성을 조사하기 위해 이식 장소와 자연서식지에서 각각 4~10 개체의 잘피를 매월 채취하여 개체 당 잎의 수, 잎의 폭(mm), 엽초의 길이(cm), 잘피의 키(cm), 엽초 무게, 지상부, 지하부 및 개체당 무게(g)를 측정하였다. 잘피의 잎생산성은 blade marking technique(Zieman, 1974; Kentula and McIntire, 1986)을 이용하여 매월 측정하였다. 이식 장소와 자연서 식지에서 8~12개체에 주사바늘을 이용하여 엽초(sheath)에 구멍을 뚫은 다음 약 한 달 후에 채취하였다.
성능/효과
6A). 단위면적당 잎의 생산성은 밀도차이에 의해 자연 서식지에서 월등히 높은 값을 보였으나, 이식 후 약 1년이 경과한 후에는 이식 장소와 자연서식지 사이에 유의한 차이가 나타나지 않았다(p=0.28, Fig. 6B).
, 1993). 본 실험 결과에서도 이식개체의 잎의 폭이 이식 후 1-2개월 동안은 자생개체보다 현저히 감소되었다가 그 후 유사해지는 것이 관찰되었다. 초기밀도감소 없이 형태적 변화만 나타난 것은 이식 장소의 수중광 조건과 퇴적물 영양염의 농도 등과 같은 환경요인들은 이식잘 피의 생육에 적합하였으나(Lee et al.
, 2005; Park and Lee, 2007). 본 연구에서는 잘피의 지하경을 staple method로 직접 식재하는 방법을 사용하였고, 이식장소의 환경이 잘피생존에 적합하였으며, 가장 적절한 이식시기인 초겨울에 이식함으로써 초기밀도 감소 없이 이식개체들이 이식장소에 잘 정착된 것으로 보인다.
, 2003, 2005).본 연구에서도 수중광량이 풍부하고 수온이 적합한 봄철에 이식 잘피와 자생잘피가 높은 생산성을 보였다. 또한, 생육환경에 따라 차이는 있지만 잘피는 주로 봄에 화지가 발생하여 열매가 성숙하고 여름이 되면 노화된 화지는 사라지게 된다(Lee et al.
따라서 이식과정은 잘피의 유성생식에 유의한 영향을 주지 않았다고 추정할 수 있다. 본 이식장소에 이식된 잘피는 이식 초기에 잎의 폭, 엽초의 길이와 개체의 잎의 생산성이 감소되었으나, 이식 1년 후에는 자연서식지의 잘피와 유사해졌다. 따라서 이식잘피가 이식 스트레스를 극복하고 이식장소의 새로운 환경에 적응하는데 약 1년의 적응기간이 필요한 것으로 추정된다.
수층과 퇴적물 공극수의 영양염 농도는 조사시기별로 유의한 차이를 보였으나(p<0.001), 뚜렷한 계절성을 나타내지 않았다.
이식 초기에는 이식된 개체의 개체당 잎의 생산성은 자생개체보다 유의하게 낮았으나(p<0.001), 이식 후 4개월부터는 이식개체들이 더 높은 생산성을 보였으며, 약 6개월 후부터는 두 개체군의생산성이 유사해졌다(p=0.14, Fig. 6A).
이식개체와 자생개체 모두 개체당 잎의 생산성과 단위면적당 생산성이 뚜렷한 계절 경향을 보였다. 잎의 생산성은 봄에 급격히 증가하였고, 여름을 지나면서 감소하는 경향이 나타났다(Fig.
이식한 잘피와 자연 서식지내의 잘피 모두 형태적 특성들은 뚜렷한 계절 경향을 보였다. 이식개체와 자생개체 모두에서 잎의 수와 잎의 폭, 엽초의 길이, 잘피의 키, 엽초무게, 지상부와 지하부의 무게가 봄과 여름에 증가하고 가을에 감소하는 경향을 보였다(Fig. 5). 잎의 수는 이식시 자생개체(4.
이식된 잘피의 잎 생산성과 단위면적당 생산성도 이식 초기에는 자생잘피보다 현저히 낮게 나타났다. 이식개체의 잎의 생산성이 이식초기 낮은 이유도 이식 과정 중 발생하는 이식 스트레스의 영향으로 추측된다(Meinesz et al.
이식한 잘피와 자연 서식지내의 잘피 모두 형태적 특성들은 뚜렷한 계절 경향을 보였다. 이식개체와 자생개체 모두에서 잎의 수와 잎의 폭, 엽초의 길이, 잘피의 키, 엽초무게, 지상부와 지하부의 무게가 봄과 여름에 증가하고 가을에 감소하는 경향을 보였다(Fig.
5C). 잘피의 키는 이식 당시 이식된 개체 (72.7 cm)가 자생개체(62.4 cm)보다 더 컸으나, 이식 직후 이식된 개체에서 급격한 감소가 관찰되었고 약 10개월 후 이식개체와 자생개체의 키가 유의한 차이를 보이지 않았다(p=0.52, Fig. 5D).
퇴적물 공극수의 평균 영양염 농도는 암모늄염이 70.5 µM, 질산염+아질산 염이 1.7 µM, 인산염은 11.3 µM로 조사되었다(Fig. 3D, E, F).
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
잘피는 전 세계 몇 종이 서식하고 있는가?
잘피는 해양현화식물로 전 세계 연안에 약 60 여종이 서식하고 있으며, 우리나라에는 9종이 자생하고 있다고 보고되고 있다 (Short et al., 2007; Lee and Lee, 2003; Kim et al.
잘피 이식에서 이식용 잘피를 채취하고, 이식 장소로 이동하여, 식재하는 과정은 어떤 문제를 유발하는가?
잘피 이식은 이식용 잘피를 채취하고, 이식 장소로 이동하여, 식재하는 과정이 포함된다. 이 과정에서 채취된 잘피는 이동 시 일부 공기 중에 노출되는 등 많은 이식 스트레스를 받게 된다. 이러한 이식 스트레스는 이식된 개체의 잎 길이나 폭 등을 감소시키는 형태적인 변화를 일으키거나, 생산성을 저하시키기도 하고, 생존율을 감소시키기도 한다(Meinesz et al., 1993; Martins et al.
잘피서식지는 어떤 기능을 하는가?
, 2009). 잘피서식지는 연안과 하구에서 높은 일차생산력을 가지며, 수산생산성 향상과 수질 정화의 기능을 수행하고 있다(McRoy and McMillan, 1977; Huh and Kitting, 1985; Lee and Dunton, 1999). 그러나 최근 인위적인 교란의 영향으로 인해 잘피서식지가 전 세계적으로 감소되고 있으며, 우리 연안에서도 50% 이상의 잘피서식지가 훼손되거나 사라졌다고 추정된다(Short and Willie-Echeverria, 1996; Lee and Lee, 2003).
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