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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 가두리 양식장이 성행하고 있는 화태도 북부해역에서 식물플랑크톤 군집 특성 및 변동 양상에 미치는 수온 염분 등 물리적 해양환경 특성과, 생물상호 간의 영향에 따른 군집 천이 등을 파악하여, 효과적인 해역관리를 위한 기초자료로 제공하고자 하였다.
제안 방법
- 검경은 농축된 생시료 1 mL를 마이크로피펫을 이용하여 정확히 계수판에 취하고, 광학현미경(Nikon, optiphoto-2)을 이용하여 ×100에서 ×400의 배율에서 Cupp (1943), Abe (1981), Dodge (1982), Chiraha and Murano (1997) 및 Tomas (1997) 등을 참조하여 식물플랑크톤의 종 동정 및 계수를 실시하였다.
- 수온과 염분은 T-S meter (YSI, 30)를 이용하여 측정하였으며, 고수온기(≥20℃)인 6월에서 10월 사이에는 연직분포 특성을 알아보기 위해 CTD (Alec Co., ACL 1151-D)를 이용, 표층에서 저층까지 연속 측정하였다.
- 수온이 20℃ 이상을 나타내는 6월~10월 사이의 수온과 염분 특성을 알아보기 위해 연직 분포를 살펴보았다. 수심은 조석간만의 영향으로 약 15~17 m를 나타내었으며, 수직분포 특성을 살펴본 결과 표층수온이 가장 높은 2005년 8월 17일에 표층과 저층의 온도가 약 4.
- 채수한 해수는 고정하지 않은 생시료를 실험실로 신속히 운반 후 500 mL를 취해 공경(pore size) 5.0 μm, 직경 47 mm인 박막여과지가 장착된 여과기를 이용, 자연낙하법에 의하여 최종농도가 5 mL 되도록 농축하여 검경시료로 제공하였다(飯塚 1986).
- 한국 남해중앙부 가막만 입구에 위치하여, 가두리 양식이 성행하는 화태도 북부해역 1개 정점에서(Fig. 1) 식물플랑크톤 출현특성을 보기 위해 2005년 6월부터 2006년 6월까지 1년 동안 고수온기인(≥20℃) 6월과 10월 사이에는 주 1회, 저수온기(≤20℃)에는 격주로 조사를 수행하였다(조사시간은 12:00~14:00 경).
대상 데이터
- 식물플랑크톤 시료채집은 표층과 저층(B-1 m)을 대상으로 반돈채수기를 이용하여 채수하였다. 채수한 해수는 고정하지 않은 생시료를 실험실로 신속히 운반 후 500 mL를 취해 공경(pore size) 5.
- 화태도 연안의 식물플랑크톤 변동 특성을 파악하기 위한 조사는 화태도 북부해역 1개 정점을 대상으로, 2005년 6월부터 2006년 6월까지 고수온기(≥20℃)에는 주 1회, 저수온기(≤20℃)에는 격주로 실시하였다.
데이터처리
- , ACL 1151-D)를 이용, 표층에서 저층까지 연속 측정하였다. 측정값은 1 m 간격으로 평균하여 정리하였다.
성능/효과
- 2005년 6월부터 2006년 6월까지 화태도 북부해역에서 연중 출현한 식물플랑크톤은 총 77속 214종으로 나타났다. 분류군별로는 와편모조류가 30속 110종으로 51.
- polykrikoides의 밀도가 증가함에 따라 성장률 또한 꾸준히 증가한다는 것을 보고하였다. C. polykrikoides의 높은 현존량 후 P. kofoidii/schwartzii의 높은 현존량은 P. kofoidii/schwartzii는 종속영양종으로 독립영양종인 G. catenatum 등 먹이생물이 많이 출현한 이후 이들을 먹이로 삼기 때문인 것으로 나타났다(Morey-Gaines and Ruse 1980; Sampayo 1998; Matsuyama et al. 1999; Jeong et al. 2001). 따라서 P.
- 규조류는 Skeletonema costatum이 표층과 저층 모두 연중 우점하는 것으로 나타났으며, 이 종은 우리 나라 연안에서 일반적으로 우점종으로 출현하고 있는 종(심 등 1984; 문과 최 1991; 윤 등 1992, 1995; 김 2005)으로 화태도 인근해역에서 출현하는 대표적인 종인 것으로 보인다. 가을철에는 Chaetoceros 속인 C. curvisetus와 C. debilis가 비교적 높은 우점율을 나타내었으며, 겨울철에는 Eucampia zodiacus가 비교적 긴 기간 동안 우점종으로 출현하였다. 이들 종은 주로 수온이 낮은 가을에서부터 봄철까지 우점종으로 출현하는 종으로 보고되어 있다(윤 등 1992, 1995; 오 등 2008).
- Polykrikos kofoidii는 표층에서만 8월 둘째 주에 일시적으로 우점종으로 나타났다. 규조류는 Skeletonema costatum이 표층과 저층 모두 연중 우점종인 것으로 나타났으나, 가을철에 비교적 낮은 우점율을 나타내었으며, 이 시기에는 Chaetoceros curvisetus와 C. debilis가 우점하였다. 겨울철에는 Eucampia zodiacus가 비교적 긴 기간 동안 우점종으로 출현하였다.
- 하지만 수온 감소와 함께 편모조류의 현존량은 감소하였으나, 수온의 상승과 함께 다시 증가하는 양상을 보여, 편모조류의 현존량은 수온과 밀접한 관련이 있는 것으로 보였다. 규조류는 편모조류와 비교하여, 높은 현존량을 보였으며, 특히 2005년 7월초, 9월 중순, 2006년 1월과 2월 그리고 5월 초에 규조류가 높은 비율을 차지하였다(Fig. 7B). 저층에서의 현존량은 표층과 거의 유사한 변동 특성을 보였으나, 표층과 같이 규조류의 현존량보다 높은 편모조류의 현존량은 나타나지 않았으며, 대체적으로 표층보다 낮은 현존량을 보였다(Fig.
- 화태도 북부해역에서 출현한 식물플랑크톤 현존량은 시기별로 매우 큰 변동특성을 나타내었다. 규조류와 편모조류로 나누어 현존량 변동을 보면 표층과 저층 모두 연구기간 동안 편모조류보다는 규조류가 높은 연중 높은 현존량을 나타내었으나, 고수온기에는 와편모조류의 현존량 비율이 높게 나타났다. 특히 화태도 북부해역에서 와편모조류의 고수온기 높은 현존량은, 적조 원인종인 Ceratium furca, Ceratium fusus, C.
- 이들 종은 주로 수온이 낮은 가을에서부터 봄철까지 우점종으로 출현하는 종으로 보고되어 있다(윤 등 1992, 1995; 오 등 2008). 따라서 화태도 북부해역에서의 대표종은 연중 우점종으로 출현하는 S. costatum과, 고수온기인 여름철에는 와편모조류인 C. polykrikoides와 P. kofoidii가, 저수온기에는 규조류인 Chaetoceros 속인 C. curvisetus, C. debilis와 E. zodiacus인 것으로 정리할 수 있다.
- 5). 분류군별 출현종수의 변동 특성은 규조류는 연중 일정한 출현 종수를 보이고 있는 반면에 편모조류는 수온이 높은 하계에 높은 출현 종수를, 수온이 낮은 동계에 낮은 출현종수를 보여, 본 해역에서 환경변화 특성을 잘 나타내고 있는 것으로 보인다(Fig. 6).
- 2005년 6월부터 2006년 6월까지 화태도 북부해역에서 연중 출현한 식물플랑크톤은 총 77속 214종으로 나타났다. 분류군별로는 와편모조류가 30속 110종으로 51.4%를, 중심목 규조류가 24속 64종으로 29.9%, 우상목 규조류가 17속 28종으로 13.1%, 침편모조류가 2속 6종으로 2.8%, 기타가 4속 6종으로 2.9%를 나타내었다(Table 1, Fig. 4).
- 식물플랑크톤 종수의 시기별 출현종수를 보면 고수온기(≥20℃)인 6월~9월 사이에 70종 이상의 높은 출현종수를 나타내었으나, 20℃ 이하의 수온을 나타내는 시기에는 40종 전후의 낮은 출현종수를 보였다.
- 식물플랑크톤의 출현종수의 변화는 최저 27종(2006년 3월 15일)에서 최대 121종(2005년 8월 16일)으로 연중 출현종수의 변동이 매우 크게 나타났다. 이를 층별로 살펴보면 표층에서는 최저 22종(2006년 3월 15일)에서 최대 99종(2005년 9월 14일), 저층에서는 최저 18종(2006년 4월 3일)에서 최대 86종(2005년 8월 16일)으로 표층이 저층보다 많은 출현종수를 보였고, 표∙저층 모두 출현종수의 큰 변동을 나타내었다.
- 연중 우점종은 Skeletonema costatum이며, 고수온기인 여름철에는 와편모조류인 Cochlodinium polykrikoides와 Polykrikos kofoidii, 저수온기에는 규조류인 Chaetoceros 속인 C. curvisetus, C. debilis와 Eucampia zodiacus인 것으로 나타났다. 화태도 북부해역에에서 출현한 와편모조류 현존량은 표층에서는 최저 3.
- 우점종으로는 시기별 다양한 종에 의해 나타났으며, 표∙저층 각각 18종과 19종으로 나타나 표층과 저층의 우점종이 거의 유사하게 나타났다. 우점종의 종별 출현 시기를 보면 와편모조류인 Cochlodinium polykrikoides가하계인 7월과 8월에 걸쳐 높은 우점율을 나타내었으며, 특히 8월 초 표층에서는 97% 이상의 매우 높은 우점율을 나타내었다.
- 우점종으로는 시기별 다양한 종에 의해 나타났으며, 표∙저층 각각 18종과 19종으로 나타나 표층과 저층의 우점종이 거의 유사하게 나타났다. 우점종의 종별 출현 시기를 보면 와편모조류인 Cochlodinium polykrikoides가하계인 7월과 8월에 걸쳐 높은 우점율을 나타내었으며, 특히 8월 초 표층에서는 97% 이상의 매우 높은 우점율을 나타내었다. 이 시기의 수온과 염분은 각각 22.
- 표층에서는 와편모조류 2종, 규질편모조류 1종 규조류가 15종등총 18종이, 저층에서는 와편모조류 1종, 규질편모조류 1종, 규조류가 17종으로 총 19종이 우점종으로 출현하여 표층과 저층의 우점종이 거의 유사하게 나타났다. 우점종의 종별 출현시기를 보면 와편모조류인 Cochlodinium polykrikoides가 하계인 7월과 8월에 걸쳐 높은 우점율을 보였고, 특히 8월초는 표층에서 97% 이상의 극우점 현상을 나타내었다. Polykrikos kofoidii는 표층에서만 8월 둘째 주에 일시적으로 우점종으로 나타났다.
- 현존량의 연중 출현경향은 종수와 마찬가지로 고수온기인 6월~9월 사이에 높은 현존량을 나타내었다. 우점종인 C. polykrikoides의 출현양상은 종속영양 편모조류인 P. kofoidii에 의해 영향을 받는 것으로 나타났다.
- 식물플랑크톤의 출현종수의 변화는 최저 27종(2006년 3월 15일)에서 최대 121종(2005년 8월 16일)으로 연중 출현종수의 변동이 매우 크게 나타났다. 이를 층별로 살펴보면 표층에서는 최저 22종(2006년 3월 15일)에서 최대 99종(2005년 9월 14일), 저층에서는 최저 18종(2006년 4월 3일)에서 최대 86종(2005년 8월 16일)으로 표층이 저층보다 많은 출현종수를 보였고, 표∙저층 모두 출현종수의 큰 변동을 나타내었다. 종수의 연중 출현 경향은 고수온기(›20℃)인 6월~9월 사이에는 70종 이상의 높은 출현종수를 나타내었으나, 20℃ 이하로 수온이 내려가는 10월부터 출현종수가 큰 폭으로 감소하였고, 그 이후부터 수온상승기인 2006년 6월 이전까지는 40종 내외의 낮은 출현종수를 나타내었다.
- 7B). 저층에서의 현존량은 표층과 거의 유사한 변동 특성을 보였으나, 표층과 같이 규조류의 현존량보다 높은 편모조류의 현존량은 나타나지 않았으며, 대체적으로 표층보다 낮은 현존량을 보였다(Fig. 7C).
- 조사기간 동안 표층수온은 7.3℃에서 25.5℃를 나타내 겨울에 낮고, 여름에 높은 전형적인 온대해역의 수온변동을 나타내었으며, 저층은 7.4℃~24.7℃로 표층수온과 거의 동일한 수온 변동을 나타내었다(Fig. 2). 염분은 표층에서 31.
- 6℃ 차를 보여 미약한 수온 약층이 형성되었으나 그 외 기간에는 수온 약층이 형성되지 않아 표층과 저층이 균일한 분포로 뚜렷한 염분약층은 형성되지 않았다. 즉 조사해역이 수로부에 위치하여 빠른 유속에 의한 수층 간 혼합이 잘 이루어지는 해역환경을 나타내는 것으로 판단되었다.
- 규조류와 편모조류로 나누어 현존량 변동을 보면 표층과 저층 모두 연구기간 동안 편모조류보다는 규조류가 높은 연중 높은 현존량을 나타내었으나, 고수온기에는 와편모조류의 현존량 비율이 높게 나타났다. 특히 화태도 북부해역에서 와편모조류의 고수온기 높은 현존량은, 적조 원인종인 Ceratium furca, Ceratium fusus, C. polykrikoides, G. catenatum, P. kofoidii, P. schwartzii 등이 높은 현존량을 나타내었다. 이들 종 중 C.
- 표층에서 규조류와 편모조류의 현존량 변동을 보면 대부분의 시기에 표층과 저층 모두 편모조류보다는 규조류가 높은 현존량을 나타내었으나, 표층에서는 고수온기인 7월과 8월에 편모조류가 104 cells L-1 이상의 비교적 높은 현존량을 나타내었으며, 특히 8월 초순에 Cochlodinium polykrikoides가 7×105 cells L-1의 높은 현존량을 보였다.
- 우점종은 조사시기별 10% 이상 점유율을 나타내는 종을 Table 2에 나타내었다. 표층에서는 와편모조류 2종, 규질편모조류 1종 규조류가 15종등총 18종이, 저층에서는 와편모조류 1종, 규질편모조류 1종, 규조류가 17종으로 총 19종이 우점종으로 출현하여 표층과 저층의 우점종이 거의 유사하게 나타났다. 우점종의 종별 출현시기를 보면 와편모조류인 Cochlodinium polykrikoides가 하계인 7월과 8월에 걸쳐 높은 우점율을 보였고, 특히 8월초는 표층에서 97% 이상의 극우점 현상을 나타내었다.
- 의 높은 현존량을 보였다. 하지만 수온 감소와 함께 편모조류의 현존량은 감소하였으나, 수온의 상승과 함께 다시 증가하는 양상을 보여, 편모조류의 현존량은 수온과 밀접한 관련이 있는 것으로 보였다. 규조류는 편모조류와 비교하여, 높은 현존량을 보였으며, 특히 2005년 7월초, 9월 중순, 2006년 1월과 2월 그리고 5월 초에 규조류가 높은 비율을 차지하였다(Fig.
- 화태도 연안의 식물플랑크톤 변동 특성을 파악하기 위한 조사는 화태도 북부해역 1개 정점을 대상으로, 2005년 6월부터 2006년 6월까지 고수온기(≥20℃)에는 주 1회, 저수온기(≤20℃)에는 격주로 실시하였다. 화태도 북부해역에서 출현한 식물플랑크톤은 총 77속 214종이 출현하였으며, 출현종수는 최저 27종(2006년 3월 15일)에서 최대 121종(2005년 8월 16일)으로 연중 출현종수의 변동이 매우 크게 나타났다. 연중 출현경향은 고수온기인 6월~9월 사이에 70종 이상의 높은 출현종수를 나타내었으나, 20℃ 이하로 수온이 내려가는 시기에는 40종 내외의 낮은 출현종수를 나타내었다.
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