[논문]국내 남서부지역 호수 및 저수지 생태계의 플랑크톤 동태 변화

김현우; 라긍환; 정광석; 박종환; 허유정; 김상돈; 나정은; 정명화; 이학영

[국내논문] 국내 남서부지역 호수 및 저수지 생태계의 플랑크톤 동태 변화
Assessing the Plankton Dynamics in Lakes and Reservoirs Ecosystem in the Southwestern Parts of Korea 원문보기

환경생물 = Korean journal of environmental biology, v.28 no.2, 2010년, pp.86 - 94

김현우 (순천대학교 사범대학 환경교육과) , 라긍환 (순천대학교 사범대학 환경교육과) , 정광석 (부산대학교 자연과학대학 생물학과) , 박종환 (국립환경과학원 영산강물환경연구소) , 허유정 (국립환경과학원 영산강물환경연구소) , 김상돈 (국립환경과학원 영산강물환경연구소) , 나정은 (전남대학교 자연과학대학 생물학과) , 정명화 (전남대학교 자연과학대학 생물학과) , 이학영 (전남대학교 자연과학대학 생물학과)

초록
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본 연구는 국내 31개 호소 지점을 대상으로 동식물플랑크톤 생체량 및 생태학적 모델 적용을 고려한 호소간의 플랑크톤 동태 비교에 목적이 있다. 조사기간 동안 총 89종의 동물플랑크톤(윤충류 70종, 지각류 14종, 요각류 5종)과 554종의 식물플랑크톤(규조류 176종, 녹조류 237종, 남조류 68종 그리고 기타 73종)이 동정 확인 되었다. 플랑크톤 밀도 및 종 다양도는 지점별 및 계절별 상이한 차이를 나타내었다. 전체 호소의 연평균 총 식물플랑크톤 밀도는 $7,350{\pm}15,592$ cells $mL^{-1}$ (n=124)이었으며, 가장 낮은 지점에서는 평균 $855{\pm}448$ cells $mL^{-1}$ (n=4), 가장 높은 지점에서는 평균 $72,048{\pm}13,4631$ cells $mL^{-1}$ (n=4)인 것으로 파악되어 호소별 식물플랑크톤 밀도 차가 매우 높은 것으로 조사되었다. 동물플랑크톤 군집은 소형 동물플랑크톤인 윤충류가 우점하였으며, 지각류 및 요각류의 출현 종수는 낮은 것으로 파악되었다. 각 조사지점별 출현한 총 동물플랑크톤 종수는 상이하였으며, 호소별 평균 출현 종수는 약 3~10여 종인 것으로 나타났다. 상관관계 분석 및 SOM 모형의 적용 결과 동식물플랑크톤의 종수와 밀도는 호소의 규모가 작을수록 높아지는 경향이 존재하고 있음을 파악할 수 있다. 조사대상 호소에 대해서 플랑크톤 군집 구조 관점에서 수자원 관리가 실시될 경우 대형 호소보다는 중소형 호소에 보다 초점을 맞추어야 할 것으로 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study compares and contrasts the dynamics of plankton in 31 temperate lakes and reservoirs, and considers particularly the biomass ratio of zooplankton to phytoplankton and ecological model application. A total of 89 species of zooplankton were identified (70 rotifers, 14 cladocerans and 5 copepods) and a total of 554 species of phytoplankton were identified (176 Bacillariophyceae, 237 Chlorophyceae, 68 Cyanophyceae, and 73 other algal taxa). The total plankton abundance and species diversity were showed distinctive spatial and seasonal variation. Annual average phytoplankton density was $7,350{\pm}15,592$ cells $mL^{-1}$ (n=124), and the lowest was $855{\pm}448$ cells $mL^{-1}$ (n=4), while the highest was $72,048{\pm}13,4631$ cells $mL^{-1}$ (n=4). For zooplankton, small rotifer groups dominated the study sites, and approximately 3~10 species appeared in the study sites. Statistical analysis and an ecological model application revealed that the size of reservoirs affected the structure size of plankton community, i.e. relatively large number of species were found in smaller reservoirs. From this result, we can conclude that management strategy for the reservoir environment has to be focused more on small-size reservoirs, in terms of plankton community ecology.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

국내의 경우 정수생태계에서 플랑크톤의 군집 동태, 섭식효과, 분포 등에 대한 연구는 대부분 대형 호수생태계를 중심으로 이루어졌으며 (이 등 2005; 엄과 황 2006), 농업용 저수지 및 중소형 호소 생태계를 대상으로 한 부유생물상 간의 구조 등에 대한 비교 연구는 미흡한 실정이다. 따라서, 본 연구는 국내 남서부 지역에 위치한 여러 호수 및 저수지 생태계 간의 주요 부유생물인 동물 및 식물플랑크톤 동태 변화를 비교 분석하여 수질 및 생물 관리를 위한 기초자료로 활용하고자 하였다.
본 연구는 국내 31개 호소 지점을 대상으로 동식물플 랑크톤 생체량 및 생태학적 모델 적용을 고려한 호소 간의 플랑크톤 동태 비교에 목적이 있다. 조사기간 동안 총 89종의 동물플랑크톤 (윤충류 70종, 지각류 14종, 요각류 5종)과 554종의 식물플랑크톤 (규조류 176종, 녹조류 237종, 남조류 68종 그리고 기타 73종)이 동정 확인 되었다.

제안 방법

고정된 식물플랑크톤 시료를 실린더 용기에 넣고 24시간 정치시킨 후 Sedgwick-Rafter 계수 챔버를 이용하여 ×200~1,000 배율로 식물플랑크톤의 군집 구성 및 종별 개체수를 파악하였다.
동물플랑크톤 채집은 32 μm 망목 (Wildco 48 C60)을 이용하여 지점별로 각각 20 L를 필터 후 10% sucrose-formalin으로 고정한 후 동정, 계수하였다.
이와 함께 현장조사에서 확보된 데이터를 이용하여 생태정보학 (Ecological Informatics)에서 널리 활용되고 있는 비선형 생태모형 기법 중 하나인 Self-Organizing Map (SOM) (Kohonen 1998) 알고리즘을 이용하여 패턴분석을 실시하였다. 본 연구에서는 SOM 모형의 입력 변수로 현장조사를 통해 확보된 동식물플랑크톤의 종수와 밀도, 그리고 조사 대상호수의 수표면적, 저수용량, 그리고 유역 면적을 활용하였다. 최적의 SOM 구조는 두 가지의 quantization error 및 topographic error 항을 이용하여 결정하였으며, 다양한 구조의 SOM 모형을 구축한 뒤 두 error 항이 가장 낮은 값을 보인 구조를 최종적으로 선택하였다.
식물플랑크톤 종별 세포 면적은 각 종별 기하학적 형태에 의해서 측정되었으며, 개체군별 세포 체적 (μm 3 mL-1)은 각 종별 세포 체적×세포 밀도에 의해서 결정되었다.
식물플랑크톤 채집은 각 지점별로 원수 1 L를 채수하여 각 시료를 Lugol’s solution 2% (최종농도)가 되도록 고정하였다.
최적의 SOM 구조는 두 가지의 quantization error 및 topographic error 항을 이용하여 결정하였으며, 다양한 구조의 SOM 모형을 구축한 뒤 두 error 항이 가장 낮은 값을 보인 구조를 최종적으로 선택하였다. 조사지점 호수를 클러스터링하기 위해서 U-matrix를 이용하였으며, SOM 모형을 구성하는 각각의 node들 간의 유사도를 이용하여 가장 적합한 클러스터를 추출하도록 하였다. SOM 모형 구축과 데이터 분석은 Matlab 6.
본 연구에서는 SOM 모형의 입력 변수로 현장조사를 통해 확보된 동식물플랑크톤의 종수와 밀도, 그리고 조사 대상호수의 수표면적, 저수용량, 그리고 유역 면적을 활용하였다. 최적의 SOM 구조는 두 가지의 quantization error 및 topographic error 항을 이용하여 결정하였으며, 다양한 구조의 SOM 모형을 구축한 뒤 두 error 항이 가장 낮은 값을 보인 구조를 최종적으로 선택하였다. 조사지점 호수를 클러스터링하기 위해서 U-matrix를 이용하였으며, SOM 모형을 구성하는 각각의 node들 간의 유사도를 이용하여 가장 적합한 클러스터를 추출하도록 하였다.

대상 데이터

1, Table 1). 각 호소별로 2008년 3월부터 2009년 11월까지 플랑크톤 샘플 채집을 총 4회 실시하였다.
본 연구의 조사지점은 전라남도 지역에 분포하는 수자원으로의 활용도가 높으며 만수위 수표면적이 0.3 km 2이상의 31개 호소를 대상지점으로 선정하였다 (Fig. 1, Table 1). 각 호소별로 2008년 3월부터 2009년 11월까지 플랑크톤 샘플 채집을 총 4회 실시하였다.

데이터처리

비율척도의 데이터가 비선형적으로 연관지어 있을 경우 데이터 분포상에 편차가 크게 발생할 수 있으며 (Fielding 1999), Pearson 상관분석보다는 Spearman 상관분석이 보다 효율적이다 (Zar 2001). Spearman 상관분석은 SPSS for Win 14.0을 이용하여 실시하였다. 이와 함께 현장조사에서 확보된 데이터를 이용하여 생태정보학 (Ecological Informatics)에서 널리 활용되고 있는 비선형 생태모형 기법 중 하나인 Self-Organizing Map (SOM) (Kohonen 1998) 알고리즘을 이용하여 패턴분석을 실시하였다.

이론/모형

조사지점 호수를 클러스터링하기 위해서 U-matrix를 이용하였으며, SOM 모형을 구성하는 각각의 node들 간의 유사도를 이용하여 가장 적합한 클러스터를 추출하도록 하였다. SOM 모형 구축과 데이터 분석은 Matlab 6.1 기반에서 이루어졌으며, SOM 모형 구축에 관련된 여러 가지 함수와 기능들은 Matlab 환경에서 구동 되는 SOM_PAK (Kohonen et al. 1996) 툴박스를 활용하였다.
건조 중량 (μg)은 EjsmontKarabin (1998)의 생체 체적 공식에 근거하여 Kobayashi et al. (1996), Pace and Orcutt (1981), Dumont et al. (1975)에 따라 측정하였고, 탄소 농도 (μgC)는 건조 중량을 환산하여 측정하였다(Anderssen and Hessen 1991).
규조류, 녹조류 및 남조류각 종별 탄소생체량은 Mullin et al. (1966)의 식을 사용 하여 산정하였고, 기타 조류는 Strathmann (1967)의 탄소 생체량 (μgC) 변환 공식에 의해 환산하여 탄소 생체량을 측정하였다.
고정된 식물플랑크톤 시료를 실린더 용기에 넣고 24시간 정치시킨 후 Sedgwick-Rafter 계수 챔버를 이용하여 ×200~1,000 배율로 식물플랑크톤의 군집 구성 및 종별 개체수를 파악하였다. 분류는 속 또는 종 범위에 한해 분류하였으며 鄭濬 (1993), 水野壽彦 (1978) 분류키를 따라 동정하였다. 식물플랑크톤 종별 세포 면적은 각 종별 기하학적 형태에 의해서 측정되었으며, 개체군별 세포 체적 (μm 3 mL^-1)은 각 종별 세포 체적×세포 밀도에 의해서 결정되었다.
0을 이용하여 실시하였다. 이와 함께 현장조사에서 확보된 데이터를 이용하여 생태정보학 (Ecological Informatics)에서 널리 활용되고 있는 비선형 생태모형 기법 중 하나인 Self-Organizing Map (SOM) (Kohonen 1998) 알고리즘을 이용하여 패턴분석을 실시하였다. 본 연구에서는 SOM 모형의 입력 변수로 현장조사를 통해 확보된 동식물플랑크톤의 종수와 밀도, 그리고 조사 대상호수의 수표면적, 저수용량, 그리고 유역 면적을 활용하였다.
종 동정은 광학 및 도립현미경 (×40, ×100)으로 파악하였고, 분류는 속 또는 종 범위에서 Koste (1978), Smirnov and Timms (1983), Einsle (1993)의 분류키를 따라 동정 및 종별 개체수를 계수하였다.
플랑크톤 종조성 및 밀도와 조사대상 호수의 물리적 특성 간의 관계는 Spearman 상관분석 (Spearman 1987)을이용하여 분석하였다. 비율척도의 데이터가 비선형적으로 연관지어 있을 경우 데이터 분포상에 편차가 크게 발생할 수 있으며 (Fielding 1999), Pearson 상관분석보다는 Spearman 상관분석이 보다 효율적이다 (Zar 2001).

성능/효과

31개 호소의 연평균 총 식물플랑크톤 밀도는 7,350± 15,592 cells mL-1이었으며, 조사지점에 따라 큰 폭으로 변화하여 가장 낮은 지점 (보성호; 855±448 cells mL-1)과 높은 지점 (개초제; 72,048±134,613 cells mL-1)의 차이가 뚜렷하였다 (Fig. 3).
동물플랑크톤 종수는 동물플랑크톤 밀도와 양의 상관관계를 가지고 있었으며, 동물플랑크톤 밀도는 식물플랑크톤 밀도와 양의 관계에 있는 것으로 나타났다 (Table 2). SOM 모형에 적용시킨 결과 조사지점들은 크게 두 개의 클러스터로 구분되는 것으로 나타났으며, 각각의 클러스터가 또 다시 2개씩 나뉘어, 총 4개의 클러스터가 가장 적합한 것으로 파악되었다 (Fig. 5). 그림 5B 에 나타나 있는 점선을 중심으로 위쪽에서 형성되어 있는 클러스터가 각각 클러스터 1과 2이며, 아래쪽의 두 개의 클러스터가 각각 3과 4로 지정되었다.
클러스터 1과 3은 대체로 동식물플랑크톤의 종수와 밀도가 높은 호소들로 이루어졌으며, 반대로 2와 4는 종수와 밀도가 상대적으로 낮은 호소들로 구성되었다. SOM 모형의 적용 결과 동식물플랑크톤의 종수와 밀도는 호소의 규모가 작을수록 높아지는 경향이 존재하고 있음을 파악할 수 있다. SOM 알고리즘은 비선형적으로 데이터를 처리하여 효과적인 데이터 클러스터링이 가능하며 생태학 분야에서 산출되는 복잡성이 높은 데이터에 효과적인 것으로 알려져 있다 (Chon et al.
본 연구에서 적용 및 산출된 SOM 모형 역시 전술한 연구결과와 비교하여 적절한 수준의 오차값을 가지고 있으므로 모형의 대표성이 존재한다고 할 수 있다. SOM 모형의 클러스터링 결과 호소의 수표면적, 집수역 면적 및 저수량에 의해서 1차적으로 조사지점이 구분되며, 좌우로는 동식물플랑크톤의 종수 및 밀도에 의하여 영향을 받는 것으로 나타났다. 비교적 동식물플랑크톤의 군집 구조가 큰상태의 호소는 대체로 규모가 작은 편이었으며, 조사 호소 중 큰 규모에 속하는 호소 (영산호, 금호호 등)에서는 대체로 중간 수준의 동식물플랑크톤 종수 및 밀도가 관측되는 것으로 파악되었다.
가장 높은 평균 총 BZ를 나타낸 지점은 학파제로 374±478 μgC L-1이었으며, 가장 낮은 평균 총 BZ는 17±9 μgC L-1인 불갑제 지점인 것으로 파악되었다.
동물플랑크톤 군집은 소형 동물플랑크톤인 윤충류가 우점하였으며, 지각류 및 요각류의 출현 종수는 낮은 것으로 파악되었다. 각 조사지점별 출현한 총 동물플랑크톤 종수는 상이하였으며, 호소별 평균 출현 종수는 약 3~10여 종인 것으로 나타났다. 상관관계 분석 및 SOM 모형의 적용 결과 동식물플랑크톤의 종수와 밀도는 호소의 규모가 작을수록 높아지는 경향이 존재하고 있음을 파악할 수 있다.
2). 계절별 식물플랑크톤 평균 출현 종수는 봄과 겨울에 각각 20종 및 23종으로 많았고 여름과 가을에 각각 15종 및 17종으로 다소 낮았으며, 동물플랑크톤의 평균 출현 종수는 여름과 가을에 각각 8종 및 7종으로 다소 높고 봄과 겨울에 각각 4종 및 5종인 것으로 파악되었다.
국내 남서부 지역 31호소 내 50개 조사지점에서 조사 기간 동안 (2008~2009) 출현한 총 식물 및 동물플랑크톤 종수는 각각 554종, 89종인 것으로 파악되었다. 호소 별로 출현 종수는 상이하여 식물플랑크톤은 7~34종 그리고 동물플랑크톤은 3~10종의 분포를 나타내었다.
전체 호소의 연평균 총식물플랑크톤 밀도는 7,350±15,592 cells mL^-1(n=124)이었으며, 가장 낮은 지점에서는 평균 855±448 cells mL^-1(n=4), 가장 높은 지점에서는 평균 72,048±13,4631 cells mL^-1(n=4)인 것으로 파악되어 호소별 식물플랑크톤 밀도 차가 매우 높은 것으로 조사되었다. 동물플랑크톤 군집은 소형 동물플랑크톤인 윤충류가 우점하였으며, 지각류 및 요각류의 출현 종수는 낮은 것으로 파악되었다. 각 조사지점별 출현한 총 동물플랑크톤 종수는 상이하였으며, 호소별 평균 출현 종수는 약 3~10여 종인 것으로 나타났다.
동물플랑크톤보다는 식물플랑크톤이 호수의 수표면적, 유역면적 및 저수용량과 큰 상관관계를 갖는 것으로 나타났으며, 특히 종수가 뚜렷한 통계적 유의성을 나타내었다. 동물플랑크톤 종수는 동물플랑크톤 밀도와 양의 상관관계를 가지고 있었으며, 동물플랑크톤 밀도는 식물플랑크톤 밀도와 양의 관계에 있는 것으로 나타났다 (Table 2). SOM 모형에 적용시킨 결과 조사지점들은 크게 두 개의 클러스터로 구분되는 것으로 나타났으며, 각각의 클러스터가 또 다시 2개씩 나뉘어, 총 4개의 클러스터가 가장 적합한 것으로 파악되었다 (Fig.
동물플랑크톤보다는 식물플랑크톤이 호수의 수표면적, 유역면적 및 저수용량과 큰 상관관계를 갖는 것으로 나타났으며, 특히 종수가 뚜렷한 통계적 유의성을 나타내었다. 동물플랑크톤 종수는 동물플랑크톤 밀도와 양의 상관관계를 가지고 있었으며, 동물플랑크톤 밀도는 식물플랑크톤 밀도와 양의 관계에 있는 것으로 나타났다 (Table 2).
식물플랑크톤은 규조류 176종, 녹조류 237종, 남조류 68종그리고 기타 73종이 동정 확인되었다. 동물플랑크톤은 윤충류가 70종으로 우점 분류군 이었고, 지각류와 요각류가 각각 14종 및 5종이 동정되었다. 식물플랑크톤의 출현 종수는 영얌호, 수동제, 수어호 및 하동호에서 7~9종으로 낮았고 개초제, 대동제 그리고 수양제에서 30종 이상으로 높게 나타났다.
동물플랑크톤의 군집별 탄소 생체량은 윤충류 (50개 지점 평균 43±37 μgC L-1), 요각류 (25±51 μgC L-1), 요각류 유생 (8.1±9.8 μgC L-1) 그리고 지각류 (4.5±6.7 μgC L-1) 순인 것으로 파악되었으며, 주요 동물플랑크톤 군집 중 윤충류뿐만 아니라 요각류 군집의 탄소 생체량의 상대적 비율이 높은 것으로 분석되었다.
5B). 동식물플랑크톤의 종수와 밀도는 대체로 호수의 규모와 반대의 관계에 있는 것으로 나타났으며, 규모가 작은 호수일수록 종수와 밀도가 상대적으로 증가하는 편임을 알 수 있다. 이러한 현상은 식물플랑크톤 종수에서 보다 뚜렷하게 나타났다 (Fig.
2008). 본 연구에서 적용 및 산출된 SOM 모형 역시 전술한 연구결과와 비교하여 적절한 수준의 오차값을 가지고 있으므로 모형의 대표성이 존재한다고 할 수 있다. SOM 모형의 클러스터링 결과 호소의 수표면적, 집수역 면적 및 저수량에 의해서 1차적으로 조사지점이 구분되며, 좌우로는 동식물플랑크톤의 종수 및 밀도에 의하여 영향을 받는 것으로 나타났다.
SOM 모형의 클러스터링 결과 호소의 수표면적, 집수역 면적 및 저수량에 의해서 1차적으로 조사지점이 구분되며, 좌우로는 동식물플랑크톤의 종수 및 밀도에 의하여 영향을 받는 것으로 나타났다. 비교적 동식물플랑크톤의 군집 구조가 큰상태의 호소는 대체로 규모가 작은 편이었으며, 조사 호소 중 큰 규모에 속하는 호소 (영산호, 금호호 등)에서는 대체로 중간 수준의 동식물플랑크톤 종수 및 밀도가 관측되는 것으로 파악되었다. 이러한 결과는 Spearman 상관분석과 유사한 패턴이었으며, 따라서, 플랑크톤 동태를 중심으로 한 호소 생태계 관리 방안을 수립할 경우 대형 호소보다는 중소규모 호소에 보다 초점을 맞추어야 할 필요가 있다고 할 수 있다.
각 조사지점별 출현한 총 동물플랑크톤 종수는 상이하였으며, 호소별 평균 출현 종수는 약 3~10여 종인 것으로 나타났다. 상관관계 분석 및 SOM 모형의 적용 결과 동식물플랑크톤의 종수와 밀도는 호소의 규모가 작을수록 높아지는 경향이 존재하고 있음을 파악할 수 있다. 조사대상 호소에 대해서 플랑크톤 군집 구조 관점에서 수자원 관리가 실시될 경우 대형 호소보다는 중소형 호소에 보다 초점을 맞추어야 할 것으로 사료된다.
6). 상하 2개 그룹을 구성하는 각각의 클러스터링(즉클러스터 1과 2의 구분 및 3과 4의 구분 기준)은 플랑크톤 종수와 밀도에 의해 지배되는 것으로 파악되었다. 클러스터 1과 3은 대체로 동식물플랑크톤의 종수와 밀도가 높은 호소들로 이루어졌으며, 반대로 2와 4는 종수와 밀도가 상대적으로 낮은 호소들로 구성되었다.
식물 플랑크톤의 탄소 생체량은 조사지점별로 현저한 차이를 나타내었으며 평균 식물플랑크톤 탄소 생체량 (BP)은 1,055±2,560 μgC L-1인 것으로 파악되었다 (Fig. 4).
호소 별로 출현 종수는 상이하여 식물플랑크톤은 7~34종 그리고 동물플랑크톤은 3~10종의 분포를 나타내었다. 식물플랑크톤은 규조류 176종, 녹조류 237종, 남조류 68종그리고 기타 73종이 동정 확인되었다. 동물플랑크톤은 윤충류가 70종으로 우점 분류군 이었고, 지각류와 요각류가 각각 14종 및 5종이 동정되었다.
동물플랑크톤은 윤충류가 70종으로 우점 분류군 이었고, 지각류와 요각류가 각각 14종 및 5종이 동정되었다. 식물플랑크톤의 출현 종수는 영얌호, 수동제, 수어호 및 하동호에서 7~9종으로 낮았고 개초제, 대동제 그리고 수양제에서 30종 이상으로 높게 나타났다. 동물플랑크톤의 경우 담양호, 불갑제, 금호호 그리고 하동호에서 4종 이하로 낮은 출현 종수를 보였고 대동제, 개초제, 지정제, 소포제 및 탐진호 에서 10종 내외로 다소 높았다 (Fig.
지점별로 윤충류는 동복호에서, 지각류는 대동호에서 가장 높은 밀도로 출현하였다. 요각류 성체는 보전제에서 가장 높은 밀도(142 ind. L^-1)를 나타내었으며 유생은 봉암제(242 ind. L^-1)와 주암호 (119 ind. L^-1)에서 높은 것으로 파악되었다. 동식물플랑크톤의 상호관계에서 특히 지각류는 전형적인 호소생태계에서의 식물플랑크톤의 섭식자로 알려져 있으며 (Lampert and Sommer 1993), 식물플랑크톤 군집 구조 변화에 큰 영향을 미치는 것으로 파악되어지고 있다.
2004). 유럽 및 미국의 호소에 따른 동물플랑크톤 생체 탄소량은 갑각류 성체 (요각류, 유생및 지각류)의 자료만을 포함하며, 본 조사에서 평가된 것과 같이 전체 동물플랑크톤 군집의 생체 탄소량 중 약 50% 이상을 차지할 정도로 비중이 높을 수 있는 윤충류 군집이 제외된 점을 감안하면, 국외 호소에 비해 국내 남서부 호소는 전반적으로 낮은 동물플랑크톤 생체 탄소 량을 보이는 것으로 예상할 수 있다. 또한 정수역에 해당하는 본 연구지점과 유수역인 강(낙동강)을 비교해 볼 때, 생산성이 높은 중하류역 (105 μgC L^-1)보다 상대적으로 높은 값을 보이는 것으로 평가되었다 (Kim et al.
전체 호소의 연평균 총식물플랑크톤 밀도는 7,350±15,592 cells mL-1(n=124)이었으며, 가장 낮은 지점에서는 평균 855±448 cells mL-1(n=4), 가장 높은 지점에서는 평균 72,048±13,4631 cells mL-1(n=4)인 것으로 파악되어 호소별 식물플랑크톤 밀도 차가 매우 높은 것으로 조사되었다.
조사 기간 동안 가장 낮은 BP를 나타낸 지점은 금호호로 167 ±125 μgC L-1였으며 가장 높은 BP는 개초제 지점에서 평균 1.39×10 4 μgC L-1를 나타내었다.
본 연구는 국내 31개 호소 지점을 대상으로 동식물플 랑크톤 생체량 및 생태학적 모델 적용을 고려한 호소 간의 플랑크톤 동태 비교에 목적이 있다. 조사기간 동안 총 89종의 동물플랑크톤 (윤충류 70종, 지각류 14종, 요각류 5종)과 554종의 식물플랑크톤 (규조류 176종, 녹조류 237종, 남조류 68종 그리고 기타 73종)이 동정 확인 되었다. 플랑크톤 밀도 및 종 다양도는 지점별 및 계절별 상이한 차이를 나타내었다.
39×10 4 μgC L^-1를 나타내었다. 조사지점별 BZ :BP의 비율의 차이는 뚜렷하였으며 전 조사지점의 평균 BZ : BP의 비율은 유럽지역의 여러 부영양화된 호소지 점의 비율과는 상이한 것으로 나타났으나 북미지역의 호소지역에서의 BZ : BP 비율과 본 조사지점의 전체 평균 BZ : BP 비율은 유사한 것으로 파악되었다 (Havens et al. 2000; Auer et al. 2004). 유럽 및 미국의 호소에 따른 동물플랑크톤 생체 탄소량은 갑각류 성체 (요각류, 유생및 지각류)의 자료만을 포함하며, 본 조사에서 평가된 것과 같이 전체 동물플랑크톤 군집의 생체 탄소량 중 약 50% 이상을 차지할 정도로 비중이 높을 수 있는 윤충류 군집이 제외된 점을 감안하면, 국외 호소에 비해 국내 남서부 호소는 전반적으로 낮은 동물플랑크톤 생체 탄소 량을 보이는 것으로 예상할 수 있다.
분류군별로 남조류가 평균 5,635± 15,322 cells mL^-1로 전체의 76%를 차지하였고, 다음으로 규조류 14% (1,068±1,659 cells mL^-1), 녹조류 7% (544± 656 cells mL^-1) 순이었다. 조사지점에 따라 규조류의 경우 수양제 (연평균 8,773 cells mL^-1)에서 높은 밀도를 보였고, 녹조류의 경우 평림호 (2,896 cells mL^-1)와 지정제(2,347 cells mL^-1) 그리고 남조류는 영암호 (55,535 cells mL^-1)와 개초제 (68,440 cells mL^-1)에서 높게 나타났다. 동물플랑크톤의 연평균 밀도는 378±285 ind.
3). 주요 동물플랑크톤 군집별로는 31개 호소에서 윤충류의 상대풍부도가 가장 높았고 (전체 동물플랑크톤 군집의 86%), 요각류의 유생은 8% 그리고 요각류 성체 및 지각 류는 각각 3% 이하의 분포를 보였다. 지점별로 윤충류는 동복호에서, 지각류는 대동호에서 가장 높은 밀도로 출현하였다.
국내 남서부 지역 31호소 내 50개 조사지점에서 조사 기간 동안 (2008~2009) 출현한 총 식물 및 동물플랑크톤 종수는 각각 554종, 89종인 것으로 파악되었다. 호소 별로 출현 종수는 상이하여 식물플랑크톤은 7~34종 그리고 동물플랑크톤은 3~10종의 분포를 나타내었다. 식물플랑크톤은 규조류 176종, 녹조류 237종, 남조류 68종그리고 기타 73종이 동정 확인되었다.

후속연구

하지만 중소형 저수지는 조사가 이루어 지지 않거나 보다 긴 간격 (계절별 1회 수준)에 걸쳐서 조사가 진행되는 경우가 많아, 상대적으로 현상파악 및 대처 방안 관점에서 효율성이 떨어지는 측면이 있다. 따라서 본 연구의 결과를 통하여 중소형 저수지에 대해 보다 효율적인 저수지 수질-생태 관리전략이 수립될 수 있을 것으로 예상된다.
비교적 동식물플랑크톤의 군집 구조가 큰상태의 호소는 대체로 규모가 작은 편이었으며, 조사 호소 중 큰 규모에 속하는 호소 (영산호, 금호호 등)에서는 대체로 중간 수준의 동식물플랑크톤 종수 및 밀도가 관측되는 것으로 파악되었다. 이러한 결과는 Spearman 상관분석과 유사한 패턴이었으며, 따라서, 플랑크톤 동태를 중심으로 한 호소 생태계 관리 방안을 수립할 경우 대형 호소보다는 중소규모 호소에 보다 초점을 맞추어야 할 필요가 있다고 할 수 있다. 우리나라의 호수 생태계 관리는 대체로 대형 저수지에 초점이 맞추어져 있으며, 비교적 빈번하게 조사가 이루어지고 있다 (월 1회 수준, WAMIS 2010).
상관관계 분석 및 SOM 모형의 적용 결과 동식물플랑크톤의 종수와 밀도는 호소의 규모가 작을수록 높아지는 경향이 존재하고 있음을 파악할 수 있다. 조사대상 호소에 대해서 플랑크톤 군집 구조 관점에서 수자원 관리가 실시될 경우 대형 호소보다는 중소형 호소에 보다 초점을 맞추어야 할 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	농업용 저수지와 관련해 발생하고 있는 문제는?	국내의 호소생태계는, 대형강에 조성된 일부 인공호수 를 제외할 경우, 수심이 얕고 규모가 작은 소형호수가 대부분이며, 유역권 내 산재하는 오염원에 의해 많은 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 90년대 이후 대다수의 농업용 저수지는 집수역으로부터 유입된 인과 질소로 인하여 부영양화 상태를 보이고 있고, 식물플랑크톤의 생산력 증가와 대번성 현상 등에 의해 저수지 생태계교란이 발생하고 있다 (최와 김 2002). 국내 약 18,000여개의 농업용 저수지 중 수질 등에 대해 모니터링이 실시 되고 있는 저수지는 약 1/6 수준이며, 부유 생물상 등에 대한 지속적인 모니터링은 미흡한 실정이다 (농업기반공사 2000; 이 등 2007).
	인위적 간섭에 의한 호소 생태계 영양물질 순환의 변화는, 생태계에 어떤 영향을 미치나?	인위적 간섭에 의한 호소 생태계 영양물질 순환의 변화는 식물플랑크톤 군집과 먹이 연쇄에서 상호 연관성이 높은 동물플랑크톤 군집 동태에 영향을 미친다(Bürgi and Stadelmann 2002). 또한, 호소 생태계별 서식환경의 차이는 부유생물상의 분포와 성장에 영향을 미치는 것으로 보고되고 있다(Kim et al.
	국내 31개 호소 지점 동식물플랑크톤을 동정한 결과, 몇 종의 플랑크톤이 확인 되었나?	본 연구는 국내 31개 호소 지점을 대상으로 동식물플 랑크톤 생체량 및 생태학적 모델 적용을 고려한 호소 간의 플랑크톤 동태 비교에 목적이 있다. 조사기간 동안 총 89종의 동물플랑크톤 (윤충류 70종, 지각류 14종, 요각류 5종)과 554종의 식물플랑크톤 (규조류 176종, 녹조류 237종, 남조류 68종 그리고 기타 73종)이 동정 확인 되었다. 플랑크톤 밀도 및 종 다양도는 지점별 및 계절별 상이한 차이를 나타내었다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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