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문제 정의
- 인공식물섬은 구조물과 그 위에서 성장한 수생식물로 구성이 되며, 수체에 바로 설치되어 수생태계에 직, 간접적으로 영향을 미치게 된다. 여기에서는 신구저수지에 설치된 인공식물섬이 동∙식물플랑크톤의 변화에 영향을 주는지를 확인하였다.
제안 방법
- 녹조 저감 방안의 하나인 인공식물섬을 영양염 농도가 높은 서천군에 위치한 신구저수지에 설치하여 2006년 9월부터 2007년 5월까지 동∙식물플랑크톤의 정성∙정량 조사하여 인공식물섬이 동∙식물플랑크톤의 출현 종 수와 세포수, 개체수에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 남조류의 개체수는 인공식물섬을 설치한 후 한 달 정도 지난 2006년 9월에 대조구에서 약 1.
- 동물플랑크톤은 조사지점에서 플랑크톤 정량넷트(mesh size 80~100 μm)를 이용하여 5 L의 물을 걸려서 250 mL 폴리에틸렌 시료병에 담아 현장에서 포르말린으로 고정한 후 실험실로 옮겨서 광학현미경 400배에서 계산하였다.
대상 데이터
- 2)의 두 곳에서 표층수를 채수하였다. St. 2의 시료 채취는 인공식물섬의 가장자리에서 약 20 cm 안쪽의, 수심 약 20 cm 지점에서 이루어졌고, 인공식물섬으로부터 약 300 m 거리에 위치한 st. 1에서도 같은 수심에서 시료를 채취하였다(Fig. 1).
-
2. 조사방법
조사기간은 2006년 9월부터 2007년 5월까지 9개월에 걸쳐 매달 1회씩 대조구(st. 1)와 인공식물섬 설치수역(st. 2)의 두 곳에서 표층수를 채수하였다. St.
이론/모형
- 종동정은 水野 (1975)의 방법에 따랐다. 군집의 종 다양성 지수는 Shannon-Wiener 다양도지수로 산출하였다.
- 이 침강된 시료를 사이펀(siphon)으로 상등액을 뽑아버리고 농축시켰다. 세포의 계수는 Palmer-Maloney counting chamber를 사용하였으며, 광학현미경을 이용하여 400배에서 검경하였다. 종동정은 水野 (1975)의 방법에 따랐다.
- (5 m×10 m)의 인공식물섬을 설치하였다. 식물섬의 수초종은 노랑꽃창포 단일종이며 실험에 사용된 인공식물섬은 (주)아썸의 공법을 따라 설치하였다(권, 2007).
- 동물플랑크톤은 조사지점에서 플랑크톤 정량넷트(mesh size 80~100 μm)를 이용하여 5 L의 물을 걸려서 250 mL 폴리에틸렌 시료병에 담아 현장에서 포르말린으로 고정한 후 실험실로 옮겨서 광학현미경 400배에서 계산하였다. 종 동정은 水野 (1975)의 방법을 따랐다.
- 세포의 계수는 Palmer-Maloney counting chamber를 사용하였으며, 광학현미경을 이용하여 400배에서 검경하였다. 종동정은 水野 (1975)의 방법에 따랐다. 군집의 종 다양성 지수는 Shannon-Wiener 다양도지수로 산출하였다.
성능/효과
- 결론적으로 본 연구에서 관찰된 결과에 따르면, 신구저수지에 설치된 인공식물섬이 새로이 수생식물 서식처를 생성하여, 그 인근 수역에서 식물플랑크톤의 생장을 억제시키고, 동물플랑크톤의 종 다양성을 높이고 개체수를 증가시켜, 호수 생태계의 복잡성과 다양성을 유도하는 것으로 사료된다.
- 인공식물섬을 설치한 지역과 대조구에서 식물플랑크톤의 출현 종의 경향은 같았으나 남조류의 우점시기가 인공식물섬 수역이 한 달 느렸으며, 남조류의 총 세포수는 대조구보다 인공식물섬을 설치한 곳이 3배 정도 적게 출현하였다. 그리고 식물플랑크톤의 종 다양성지수는 조사 기간 중 인공식물섬을 설치한 곳에서 대체로 높게 나타나 인공식물섬 수역이 대조구보다 다양성에 대한 평가는 증가하였다. 이는 남조류 등의 특정 종의 우점도가 감소한 때문이었다.
- 조사기간 중 신구저수지에 출현한 식물플랑크톤의 총 종수는 34속 61종이 출현하였으며 그 중 황색편모조류(Chrysophyceae) 1속 1종, 갈색편모조류(Cryptophyceae) 1속 1종, 와편모조류(Dinophyceae) 1속 1종, 남조류(Cyanophyceae) 6속 7종, 규조류(Bacillariophyceae) 9속 20종 그리고 녹조류(Chlorophyceae) 16속 31종이었다. 대조구에서 출현한 총 종수는 61종, 인공식물섬 설치수역에서는 54종으로 인공식물섬 설치수역이 대조구보다 7종이 적게 출현하였다. 그 중 우점종은 다음과 같다(Table 1).
- 식물플랑크톤과는 달리 다양한 종이 나타나고 있다. 대조구와 인공식물섬 설치수역에서 나타나는 우점종이 다르다는 것을 확인하였다.
- 3×104 cells mL-1으로 2007년 5월 같은 달을 비교해 보면 인공식물섬 설치수역이 대조구보다 약 3배 정도 남조류의 세포수가 적었다. 동물플랑크톤은 식물플랑크톤과는 달리 다양한 종이 우점하고 있는 것을 알 수 있었으며 대조구와 인공식물섬 설치수역에서의 우점종도 서로 다르다는 것을 알 수 있었다. 신구저수지에 설치된 인공식물섬은 식물플랑크톤의 밀도를 낮게하고 동물플랑크톤의 밀도는 높게하는 기능이 있음을 확인하였다.
- 조사지점인 인공식물섬 수역과 대조구는 약 300 m 거리이어서 환경요인에 의한 식물플랑크톤의 차이는 없다고 사료된다. 따라서, 인공식물섬 설치수역은 식물플랑크톤의 개체수가 적고, 종의 종류(species richness)도 대조군에 비하여 다소 적게 나타났다. 실제로 진천의 백곡지에 설치한 인공식물섬에서도 식물 플랑크톤의 개체수와 출현종이 낮게 나타났고(권, 2007), 팔당호에 설치된 인공식물섬도 같은 결과이었다(변, 2007).
- 동물플랑크톤은 식물플랑크톤과는 달리 다양한 종이 우점하고 있는 것을 알 수 있었으며 대조구와 인공식물섬 설치수역에서의 우점종도 서로 다르다는 것을 알 수 있었다. 신구저수지에 설치된 인공식물섬은 식물플랑크톤의 밀도를 낮게하고 동물플랑크톤의 밀도는 높게하는 기능이 있음을 확인하였다.
- 신구저수지에서 조사기간 동안 출현한 동물플랑크톤의 총 종 수는 23속 34종으로 원생동물(Protozoa) 5속 5종, 윤충류(Rotifera) 8속 18종, 지각류(Cladocera) 5속 6종 그리고 요각류(Copepoda) 5속 5종이었다. 2006년 12월과 2007년 4월을 제외하고는 대조구보다 인공식물섬 설치수역에서 더 많은 종이 출현하였다.
- 조사기간 중 신구저수지에 출현한 식물플랑크톤의 총 종수는 34속 61종이 출현하였으며 그 중 황색편모조류(Chrysophyceae) 1속 1종, 갈색편모조류(Cryptophyceae) 1속 1종, 와편모조류(Dinophyceae) 1속 1종, 남조류(Cyanophyceae) 6속 7종, 규조류(Bacillariophyceae) 9속 20종 그리고 녹조류(Chlorophyceae) 16속 31종이었다. 대조구에서 출현한 총 종수는 61종, 인공식물섬 설치수역에서는 54종으로 인공식물섬 설치수역이 대조구보다 7종이 적게 출현하였다.
- 3). 종 다양성 조사 결과 2007년 2월을 제외하고 대부분의 기간에 인공식물섬 설치수역에서 대조구보다 종 다양성 값이 높았다. 종 다양성 값이 높다는 것은 여러 종들이 다양하게 출현한다는 것을 의미한다.
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