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문제 정의
- 본 연구는 사천만 내의 바다목장 조성해역 어류자원의 종 조성 변화를 파악하기 위해 새우조망어구를 이용하여 계절별 자료를 분석하여 바다목장 조성 이전과 이후의 주요 어류자원의 변동특성을 부근 해역의 결과와 비교 고찰하였다.
제안 방법
- 해양환경요인으로 수온 및 염분은 휴대용 수질측정기인 CTD (Model: Seabird 19)로 매 채집 시 현장에서 각 정점의 표층 및 저층에 대하여 측정하였다. 계절별 출현어종별 개체수 및 어획량을 단위면적당 (km2)으로 환산하여 비교분석하였으며, 계절에 따른 출현종의 빈도 양상을 파악하기 위해 계절별 출현개체수를 이용하여 종다양성지수를 계산하였다. 종다양성지수는 다음의 (1)식으로 추정할 수 있다 (Shannon and Weaver, 1949).
- 사천바다목장해역에서 출현한 어류군집의 변동특성을 파악하였다. 총 55종의 어류가 출현하였으며, 출현 개체수에서는 가시망둑, 쌍동가리, 보구치, 도다리, 등가시치 순으로 우점하였고 이들 5종이 전체 출현 개체수의 51.
- 이와 더불어, 사천만 내 수산자원의 이용을 위해 높은 어획량은 보인 (생체량 100,000g/km2<) 어종의 계절별 변동사항도 살펴보았다.
- 종간의 계절에 따른 출현양상의 유사도는 조사기간 동안 채집된 전체 개체수 중 1% 이상의 출현빈도를 나타낸 우점 출현종의 개체수 값을 Square root 변환 후, Bary-Curtis similarity 지수 값을 비가중 산술평균 (UPGMA)을 이용하여 수상도 (Dendrogram)를 작성하여 군집화하는 계보적 집괴분석 (Hierarchical cluster analysis)에 의해 살펴보았다. 또한, 조사기간 중 어류 종조성의 차이를 분석하고 종조성 변동과 환경변수와의 관계를 설명하기 위해서 집괴분석에서 이용된 주요 우점 출현종의 빈도자료를 이용하여 주성분분석 (Principal component analysis, PCA)을 수행하였다.
- 해양환경요인으로 수온 및 염분은 휴대용 수질측정기인 CTD (Model: Seabird 19)로 매 채집 시 현장에서 각 정점의 표층 및 저층에 대하여 측정하였다. 계절별 출현어종별 개체수 및 어획량을 단위면적당 (km2)으로 환산하여 비교분석하였으며, 계절에 따른 출현종의 빈도 양상을 파악하기 위해 계절별 출현개체수를 이용하여 종다양성지수를 계산하였다.
대상 데이터
- (2003b)는 새우류와 기타 십각갑각류 및 어류에 대한 어구간의 어획효율의 차이가 없는 것으로 보고하였다. 따라서, 본 연구에 사용된 조망어구는 어구 특성 상 사천만 내 바닥으로부터 2－3m 이내 서식하고 있는 대형저서 및 유영동물을 어획한 것으로 이해할 수 있다.
- 본 연구에 사용된 표본은 사천바다목장해역에서 새우조망 (shrimp trawl)을 이용하여 2009년 4계절 (2월, 5월, 9월 11월)동안 3정점에서 채집하였다 (Fig. 1). 채집에 사용된 조망어구는 길이가 23m, 망폭이 12m이며, 날개그물의 망목은 5.
- 본 연구에서 사용한 조망어구는 새우류를 주대상으로 하며, 날개그물이 있는 그물 한 틀로 구성되어 있고, 그물의 전개를 위해 입구에 긴 막대기를 부착한 상태로 조업이 이루어진다. NFRDI (2002)에 따르면, 조망은 주로 낮에 조업이 이루어지며, 어구의 아래 부분이 해저에 닿도록 한 뒤 배로 어구를 끌어서 대상생물을 잡는 능동적인 어구로 기선저인망에 비해 어획면적과 어획강도가 다소 낮은 것으로 알려져 있다.
- 조사해역인 사천만은 우리나라 남해 중부에 위치한 만으로 최대 폭 12km, 길이 17km이며 면적은 약 34,410ha인 비교적 큰 만으로서 육지와 연결된 큰 규모의 수계가 존재하지 않아 반 폐쇄된 지형을 이루고 있다 (Fig. 1). 만 입구는 연구지역의 북서 방향에 위치하며, 폭은 좁아 약 1.
- 1). 채집에 사용된 조망어구는 길이가 23m, 망폭이 12m이며, 날개그물의 망목은 5.05mm, 자루그물의 망목은 50.5mm였다. 채집은 평균 1.
데이터처리
- 종간의 계절에 따른 출현양상의 유사도는 조사기간 동안 채집된 전체 개체수 중 1% 이상의 출현빈도를 나타낸 우점 출현종의 개체수 값을 Square root 변환 후, Bary-Curtis similarity 지수 값을 비가중 산술평균 (UPGMA)을 이용하여 수상도 (Dendrogram)를 작성하여 군집화하는 계보적 집괴분석 (Hierarchical cluster analysis)에 의해 살펴보았다. 또한, 조사기간 중 어류 종조성의 차이를 분석하고 종조성 변동과 환경변수와의 관계를 설명하기 위해서 집괴분석에서 이용된 주요 우점 출현종의 빈도자료를 이용하여 주성분분석 (Principal component analysis, PCA)을 수행하였다. 이때 주성분분석은 조사시기별, 종간의 심한 밀도차이에 따른 자료의 비정규분포를 고려하여 각 조사시기의 출현개체수로 각 종의 순위 (Rank)를 정하고 Spearman의 Rank correlation을 계산하여 처리하였다 (Lee, 1996).
- 또한, 조사기간 중 어류 종조성의 차이를 분석하고 종조성 변동과 환경변수와의 관계를 설명하기 위해서 집괴분석에서 이용된 주요 우점 출현종의 빈도자료를 이용하여 주성분분석 (Principal component analysis, PCA)을 수행하였다. 이때 주성분분석은 조사시기별, 종간의 심한 밀도차이에 따른 자료의 비정규분포를 고려하여 각 조사시기의 출현개체수로 각 종의 순위 (Rank)를 정하고 Spearman의 Rank correlation을 계산하여 처리하였다 (Lee, 1996). 이와 더불어, 사천만 내 수산자원의 이용을 위해 높은 어획량은 보인 (생체량 100,000g/km2<) 어종의 계절별 변동사항도 살펴보았다.
이론/모형
- 6m2이었다. 채집된 표본은 선상에서 중성포르말린 (10%)으로 고정한 후 실험실로 옮겨 Kim et al. (2005)에 따라 분류 후 분석하였다.
성능/효과
- 7%를 차지하여 가장 우점하였고, 그 다음으로 쌍동가리가 15,595indi./km2으로 전체의 9.5%으로 차우점하였으며, 보구치 (Pennahia argentata), 도다리 (Pleuronichthys cornutus), 등가시치 순이었으며, 상위 5종이 전체 개체수의 51.1%를 차지하였다. 생체량의 경우는 개체수와 달리 개체 당 생체량이 높은 곰치 (Gymnothorax kidako)가 325,308g/km2이 채집되어 전체의 8.
- 4). 4계절 고른 출현양상을 보인 그룹 A에는 베도라치 (Pholis nebulosa), 문치가자미, 미역치 (Hypodytes rubripinnis), 쥐노래미, 두줄망둑과 쌍동가리였으며, 추계에 주로 출현하는 그룹 B에는 붕장어, 주 둥치와 양태 (Platycephalus indicus)였고, 춘계에 주로 출현하는 그룹 C에는 청보리멸 (Sillago japonica), 각시서대 (Pseudaesopia japonica), 등가시치, 흰베도라치 (Pholis fangi)와 도다리가 속하였다. 그 외 하계에 주로 출현하는 그룹 D에는 보리멸 (Sillago sihama), 양태류 (Cociella sp.
- 계절별 출현 종수를 살펴보면, 추계가 31종으로 가장 많았으며, 동계가 17종으로 가장 적었다. 계절별 종다양도 지수는 1.49－2.87의 범위를 보였으며, 고수온기인 하계가 저수온기인 동계에 비해 다양도지수가 높았다 (Fig. 3).
- 3%를 차지하였다. 계절별 출현 개체수는 춘계가 가장 많은 반면에 생체량과 종수 및 다양도는 추계에 높았다. 사천만 해역의 전체 출현 개체수 중에서 상위 21종에 대한 종간 집괴분석을 한 결과, 4계절 고른 출현양상을 보인 그룹 A, 추계에 주로 출현하는 그룹 B, 춘계에 주로 출현하는 그룹 C, 그리고 하계에 주로 출현하는 그룹 D의 4개의 무리로 대별되었다.
- 3). 계절별 출현 종수를 살펴보면, 추계가 31종으로 가장 많았으며, 동계가 17종으로 가장 적었다. 계절별 종다양도 지수는 1.
- , 2002), 춘계에 산란을 위해 사천만 내로 회유하는 어류들의 중요한 먹이 생물이 되며, 꼬마새우류와 꽃새우는 늦은 하계에 산란하여 이른 추계에 가입하는 새우류로 추계 산란을 위해 사천만 내로 산란 회유하는 어류들의 중요한 먹이생물 역할을 할 것으로 여겨진다. 따라서 현재의 사천바다목장해역은 바다목장 조성 이전의 원래의 어류자원과 더불어 인공어초를 서식환경으로 이용하는 어류자원뿐만 아니라, 어류의 주요 먹이생물인 새우류의 증가 (MIFFAF, 2009)로 인해 점진적인 서식 어종수의 증가 및 수산 자원량의 증가가 가능할 것으로 여겨진다.
- 이러한 서식환경에 의한 우점 출현종의 차이는 인공어초에 의해 은신처와 피신처가 마련되어 있지 않은 자연 상태에서는 저질 내에 피신하거나, 유영능력이 뛰어난 어류들이 높은 생존율로 인해 우점할 확률이 높은 반면, 인공적으로 조성된 바다목장 조성해역에서는 다양한 서식공간 형성으로 인해 이들 공간을 은신처와 피신처로 활용하는 어종들의 우점에 의한 것으로 여겨진다. 또한, 어종별 계절에 따른 생체량의 변화 양상에서 나타난 본 조사해역의 계절별 이용가능한 수산자원으로 저서어종이 높은 비율을 차지하였다. 하계의 갯장어, 보구치, 추계의 곰치를 제외한 주요종들은 주위 서식환경을 은신처와 피신처로 이용하는 생태적 특성을 보이는 것으로 알려져 있다 (Kim et al.
- 2). 또한, 조사기간 동안 염분은 표층에서 27.09－33.7psu, 저층에서 27.19－33.74psu로 변동하여 표층과 저층의 변동폭이 유사하였으며, 저층 염분은 동계가 27.19 psu로 가장 낮은 반면, 춘계가 33.74psu로 가장 높았다 (Fig. 2).
- 6). 또한, 주성분 I축의 계절별 주성분 점수 (Score)값은 계절별 저층수온과 높은 상관관계를 가지고 있는 것으로 나타났으므로 (Fig. 7), 본 연구 해역의 어류 군집의 출현양상은 계절에 따라 서식지를 달리하기 위한 어류의 회유와 수온 등의 해양환경변화에 의해 영향을 받는 것으로 판단된다..
- 본 연구의 계절별 우점종은 출현양상에 따라 주거종 (Resident species)과 계절적 우점종(Seasonal species)으로 뚜렷이 구분되었다. 주거종으로는 베도라치 (Pholis nebulosa), 문치가자미 (Pleuronectes yokohamae), 미역치 (Hypodytes rubripinnis), 쥐노래미 (Hexagrammos otakii), 두줄망둑 (Tridentiger trigonocephalus)과 쌍동가리로 연안 사니질에 비교적 넓은 온도범위에 적응하여 서식이 가능한 종들이 속해 있으며, 주로 춘계 수온의 상승과 함께 산란하는 도다리, 베도라치 (Pholis nebulosa) 등은 수온상승과 동일 시기인 춘계에 우점한 것으로 나타났으며, 추계에 산란하는 붕장어 (Conger myriaster), 양태 (Platycephalus indicus) 등은 추계에 우점한 것으로 나타났다.
- 5). 사천만 해역에서 계절별 어류의 출현 양상은 3개 주요 요인에 의해 출현빈도가 결정되는 것으로 나타났다. 한편, I－II축에 투영한 각 계절별 요인 점수값 (Factor score)들의 분포를 살펴보면, 상대적으로 고수온인 하계에는 좌표상 I축을 기준으로 음 (＋)의 위치를 차지하였으며, 낮은 출현종수를 보인 춘계에는 좌표상 II 축을 기준으로 양 (－)의 위치를 차지하였다 (Fig.
- 계절별 출현 개체수는 춘계가 가장 많은 반면에 생체량과 종수 및 다양도는 추계에 높았다. 사천만 해역의 전체 출현 개체수 중에서 상위 21종에 대한 종간 집괴분석을 한 결과, 4계절 고른 출현양상을 보인 그룹 A, 추계에 주로 출현하는 그룹 B, 춘계에 주로 출현하는 그룹 C, 그리고 하계에 주로 출현하는 그룹 D의 4개의 무리로 대별되었다. 주성분분석 결과, 사천바다목장해역의 어류군집의 출현양상은 계절에 따라 서식지를 달리하기 위한 어류의 회유와 저층수온으로 대표되는 해양환경변화에 의해 영향을 받는 것으로 나타났다.
- 사천바다목장이 조성된 후인 본 연구에서 출현한 어류는 55종으로 나타났다. 사천바다목장이 조성되기 이전의 연구결과 (Kim and Kang, 1991; Lee, 2001; Kim, 2006; Oh, 2006)에 나타난 어류의 출현종수는 어구에 따라 다소 차이는 있지만 22－40종으로 본 연구에 비해 적었다 (Table 2).
- 생체량에 의한 각 계절별 수산자원변동을 살펴보면, 흰베도라치, 도다리, 각시서대, 등가시치 4종이 춘계에 주로 어획되었으며, 하계에는 갯장어, 보구치가 주로 어획되었고, 추계에는 양태류, 곰치, 쥐노래미, 쌍동가리가, 동계에는 베도라치, 문치가자미, 가시망둑이 많이 어획되어 높은 생체량을 보였다.
- 1%를 차지하였다. 생체량에서는 곰치, 쌍동가리, 도다리, 문치가자미, 갯장어 등가시치, 쥐노래미, 양태, 각시서대 순으로 우점하였으며 이들 9종이 전체 생체량의 57.3%를 차지하였다. 계절별 출현 개체수는 춘계가 가장 많은 반면에 생체량과 종수 및 다양도는 추계에 높았다.
- 3). 생체량은 추계가 1,488,475g/km2로 가장 높았으며, 동계가 707,744g/km2로 가장 낮았다 (Fig. 3). 계절별 출현 종수를 살펴보면, 추계가 31종으로 가장 많았으며, 동계가 17종으로 가장 적었다.
- 1%를 차지하였다. 생체량의 경우는 개체수와 달리 개체 당 생체량이 높은 곰치 (Gymnothorax kidako)가 325,308g/km2이 채집되어 전체의 8.7%를 차지하여 가장 높았으며, 그 다음은 쌍동가리, 도다리, 문치가자미, 갯장어 (Muraenesox cinereus), 등가시치, 쥐노래미, 양태 (Platycephalus indicus) 등 상위 9개 종이 전체 생체량의 57.3%를 차지하였다.
- 연구기간 동안 출현한 어류는 55종으로 (Table 1), 출현빈도를 보면 쌍동가리 (Parapercis sexfasciata)와 베도라치 (Pholis nebulosa), 문치가자미 (Pleuronectes yokohamae) 3종이 4계절 모두 출현하였으며, 3계절 출현한 어종은 붕장어 (Conger myriaster), 쥐노래미 (Hexagrammos otakii), 주둥치 (Leiognathus nuchalis), 가시망둑 (Pseudoblennius cottoides), 두줄망둑 (Tridentiger trigonocephalus)와 등가시치 (Zoarces gilli) 6종이 었다.
- 우리나라 남해안에 조망어구를 사용하여 조사한 어류의 출현종에 대한 연구결과들과 비교하면, 본 연구의 조사해역과 인접한 반 폐쇄성의 신수도 주변과 도암만 (Kim and Kang, 1991; Kim et al., 2003b)에서의 출현종수는 각각 56종과 53종으로 비슷하였으나, 내만이지만 잘피밭인 진동만 (Baeck et al., 2005)과 안골만 (Lee et al., 2000)에서는 각각 33종과 39종이 출현하여 상대적으로 적은 출현종수를 보인 반면, 외양성인 나로도 주변해역 (Kim et al., 2003a)에서는 총 62종이 출현하여 다른 해역에 비해 상대적으로 많은 출현종수를 보였다 (Table 3).
- 주성분분석 결과, 사천바다목장해역의 어류군집의 출현양상은 계절에 따라 서식지를 달리하기 위한 어류의 회유와 저층수온으로 대표되는 해양환경변화에 의해 영향을 받는 것으로 나타났다. 이러한 연구결과와 바다목장 조성이전의 본 해역에서의 연구와 비교해 보면, 출현종수는 늘어나고 우점종도 변화하였음을 알 수 있었다. 이는 바다목장 조성에 따른 서식지 확대에 의한 출현종수의 증가와 더불어 최근의 먹이생물의 증가에 따라 수산자원량이 증가하고 있는 것으로 생각된다.
- 조사해역의 어류 군집에 영향을 미칠 수 있다고 여겨지는 출현 개체수 비율이 1% 이상인 21종을 이용하여 작성한 종간 (r-mode) 집괴분석을 실시한 결과, 사천만 해역의 어류 군집은 4개의 무리로 대별하여 특징지을 수 있었다 (Fig. 4). 4계절 고른 출현양상을 보인 그룹 A에는 베도라치 (Pholis nebulosa), 문치가자미, 미역치 (Hypodytes rubripinnis), 쥐노래미, 두줄망둑과 쌍동가리였으며, 추계에 주로 출현하는 그룹 B에는 붕장어, 주 둥치와 양태 (Platycephalus indicus)였고, 춘계에 주로 출현하는 그룹 C에는 청보리멸 (Sillago japonica), 각시서대 (Pseudaesopia japonica), 등가시치, 흰베도라치 (Pholis fangi)와 도다리가 속하였다.
- 본 연구의 계절별 우점종은 출현양상에 따라 주거종 (Resident species)과 계절적 우점종(Seasonal species)으로 뚜렷이 구분되었다. 주거종으로는 베도라치 (Pholis nebulosa), 문치가자미 (Pleuronectes yokohamae), 미역치 (Hypodytes rubripinnis), 쥐노래미 (Hexagrammos otakii), 두줄망둑 (Tridentiger trigonocephalus)과 쌍동가리로 연안 사니질에 비교적 넓은 온도범위에 적응하여 서식이 가능한 종들이 속해 있으며, 주로 춘계 수온의 상승과 함께 산란하는 도다리, 베도라치 (Pholis nebulosa) 등은 수온상승과 동일 시기인 춘계에 우점한 것으로 나타났으며, 추계에 산란하는 붕장어 (Conger myriaster), 양태 (Platycephalus indicus) 등은 추계에 우점한 것으로 나타났다. 또한, 전 계절 우점종은 쌍동가리와 베도라치, 문치가자미로 주로 바닥에 서식하는 종으로 알려져 있다.
- 사천만 해역의 전체 출현 개체수 중에서 상위 21종에 대한 종간 집괴분석을 한 결과, 4계절 고른 출현양상을 보인 그룹 A, 추계에 주로 출현하는 그룹 B, 춘계에 주로 출현하는 그룹 C, 그리고 하계에 주로 출현하는 그룹 D의 4개의 무리로 대별되었다. 주성분분석 결과, 사천바다목장해역의 어류군집의 출현양상은 계절에 따라 서식지를 달리하기 위한 어류의 회유와 저층수온으로 대표되는 해양환경변화에 의해 영향을 받는 것으로 나타났다. 이러한 연구결과와 바다목장 조성이전의 본 해역에서의 연구와 비교해 보면, 출현종수는 늘어나고 우점종도 변화하였음을 알 수 있었다.
- 사천바다목장해역에서 출현한 어류군집의 변동특성을 파악하였다. 총 55종의 어류가 출현하였으며, 출현 개체수에서는 가시망둑, 쌍동가리, 보구치, 도다리, 등가시치 순으로 우점하였고 이들 5종이 전체 출현 개체수의 51.1%를 차지하였다. 생체량에서는 곰치, 쌍동가리, 도다리, 문치가자미, 갯장어 등가시치, 쥐노래미, 양태, 각시서대 순으로 우점하였으며 이들 9종이 전체 생체량의 57.
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