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문제 정의
- 본 연구에서는 부영양한 저수지에서 동물플랑크톤 군집의 계절변동을 파악하고 안정동위원소분석을 통해 동물플랑크톤이 Microcystis 섭식을 회피한다는 기존의 가설을 확인하고자 하였다. 요각류는 Cyclops vicinus (C.
제안 방법
- POM (particulate organic matter)는 현장수를 45 |im네트로 여과하여 동물플랑크톤을 제거하였고 450℃에서 미리 태워 둔 GF/F 여과지를 이용하여 현장수 500 mL 이상을 여과 후 동결건조시켰다.
- 동 . 식물플랑크톤 시료는 Sedgewick-Rafter 계수 chamber를 사용하여 광학현미 경 (Olympus BX50) 하에서 1mL당 종별 개체수를 계수하였다. 엽 록소 a 측정을 위한 시료는 GF/C여과지로 여과 후 암상태에서 냉동보관하였다.
- 식물플랑크톤의 개체 수의 계절변동을 파악하고 안정 동위원소 분석을 통해 McrocyMs가 동물플랑크톤의 직접 먹이원으로 이용 가능성에 대하여 검토하였다.
- 분리한 동 . 식물플랑크톤의 시료는 수차례의 증류수 세척 후 현미경을 통해 분리 상태를 확인 후 동결건조시켰다.
- 조사는 2007년 11월에서 2008년 10월 사이에 월별 9회에 걸쳐 실시하였다. 왕송저수지는 농업용수를 저장하는 저수지로 부곡하수처리장에서 유출되는 방류수가 주유 입수 원이다.
- 요각류는 비이커 벽면에 몰려 유영하는 현상을 이용하여 스포이드를 이용하여 분리하였다. 종 수준의 분리와 lmg 이상의 분석 시료를 얻기 어려운 시기에는 비이커의 중층에 유영하는 동물플랑크톤을 망목 200 μm 네트를 이용하여 bulk 상태로 얻어 분석에 이용하였다. 분리한 동 .
대상 데이터
- 5 m 수평끌기를 하였다. 동물플랑크톤 시료는 글루타르알데하이드로 현장에서 고정 (최종 4%)하였다. 식물플랑크톤은 표층에서 채수한 시료를 500 mL 채 수병에 담아 Lugol 용액으로 고정하여 침강시킨 후 사이폰을 이용 농축하였다.
- 수질자료는 표층수를 대상으로 측정하였다. 수온 (Cole Parmer Instrument Co, 93909-62)과 pH (DENVER model 15)는 현장에서 측정하였다. 총인 분석용 시료는 250 mL에 18N 황산 0.
- 수질자료는 표층수를 대상으로 측정하였다. 수온 (Cole Parmer Instrument Co, 93909-62)과 pH (DENVER model 15)는 현장에서 측정하였다.
이론/모형
- 25 mL를 첨가하여 냉장보관 후 Standard Methods 에 따라 각각 persulfate digestion method로 분해 하고 ascorbic acid method 에 의한 흡광광도법으로 측정하였다 (APHA, 1998). 총질소는 persulfate digestion method로 분해흐!.고 cadmium reduction method에 의해 측정하였다 (APHA, 1998).
- , 2003). 각 시료에 대한 탄소와 질소동위원소분석은 원소질량분 석기 (EuroEA-IsoPrime irms, GV Instruments, UK, 한양대 학교 공동기기장비 센터)를 사용하였다. 안정 동위원소비는 질량분석기를 이용하여 분석된.
- 엽 록소 a 측정을 위한 시료는 GF/C여과지로 여과 후 암상태에서 냉동보관하였다. 엽록소 a 측정을 위한 여과지는 90% acetone을 넣은 homogenizer에서 마쇄한 후에 원심분리 시켜 상층액을 흡광광도법으로 측정하였다 (APHA, 1998). 4.
- 수온 (Cole Parmer Instrument Co, 93909-62)과 pH (DENVER model 15)는 현장에서 측정하였다. 총인 분석용 시료는 250 mL에 18N 황산 0.25 mL를 첨가하여 냉장보관 후 Standard Methods 에 따라 각각 persulfate digestion method로 분해 하고 ascorbic acid method 에 의한 흡광광도법으로 측정하였다 (APHA, 1998). 총질소는 persulfate digestion method로 분해흐!.
성능/효과
- 요각류인 C. uicinus는 다른 동물플랑크톤 분류군 (D. gaZeata와 B. Zc"girostris)에 비해 무거운 을 가졌다. 왕송저수지에서 C.
- longirostris와 윤충류의 개체수의 감소가 뚜렷이 나타났다. Microcystis의밀도의 감소 이후 윤충류는 점차적으로 증가하는 양상을 보였다. 이는 대부분의 부영양한 호수에서 보이는 현상과 일치한다(임 등, 1997; 김 등, 2000; 이 등, 2005).
- 질소안정동위원소비의 차이가 있음을 보였다. 결과적으로 Microcystis 의 성장기에는 동물플랑크톤은 Microcystis를 직접 먹이원으로 이용하기 어렵다는 기존의 연구 결과를 확인하였다. 부영양호에서 상위영양단계의 에너지원을 예측하기 위한 방법으로 섭식기능이 다른 동물플랑크톤을 대상으로 한 두 가지의 다른 동위원소(탄소와 질소) 를 이용하는 것은 호수생태계에서 상위영양단계로의 에너지의 흐름을 이해하고 예측하는 기초자료로서 이용될 수 있을 것이다.
- viciuzs의 밀도가 증가하였다. 그러나 Microcystis의 밀도가 증가한 이후에는 D. gaZeata와 C.viciuzs와 같은 대형동물플랑크톤의 소멸할 뿐만 아니라 소형동물플랑크톤인 B. longirostris와 윤충류의 개체수의 감소가 뚜렷이 나타났다. Microcystis의밀도의 감소 이후 윤충류는 점차적으로 증가하는 양상을 보였다.
- 남세균의 출현을 전후하여 잠재적인 먹이원으로서 POM과 지각류와의 513C 사이에는 상당한 차이를 보였고 요각류 또한 일정한 차이를 보였다. 이는 지각류와 요각류가 POM으로부터 먹이원을 각각 서로 다른 δ13C의 먹이원을 선택적으로 이용하고 있음을 의미한다.
- 航의 밀도가 감소하는 시기의 수온이 30℃로 높은 수온이 제한요인일 수 있으나 5월의 수온이 2TC인 시기에도 높은 밀도를 보였다. 따라서 C. vicinus의 밀도가 감소한 요인으로 높은 수온의 영향 이외에 Microcystis의 출현이 있는 시기 이후 먹이원인 윤충류의 밀도의 감소도 원인으로 작용한 것으로 사료된다.
- 실제적으로 왕송저수지에서도 남세균의 밀도가 높지만 Scenedesmus의 출현이 지속적으로 보였다. 비록 본 연구에서는 식물플랑크톤 내 남세균을 제외한 다른 식물플랑크톤 분류군의 낮은 현존량으로 δ13C를 측정하기 위한 시료를 분리하지 못했지만, 이상의 연구들은 남세균의 bloom이 있는 시기에도 동물플랑크톤이 녹조류를 먹이원으로 선택한다는 것을 시사한다.
- 동. 식물플랑크톤의군집비교 또는 실내배양 실험결과를 접목시킴으로써 기존의 연구결과를 검증하고 호수의 영양상태에 따른 먹이연쇄 구조를 파악하는데 유용한 정보를 제공할 수 있다
- 왕송저수지에서 T. taihokuensis의 밀도가 증가하는 시기에는 윤충류의 밀도 또한 증가하는 양상을 보였으나 C. unicizuts의 출현과 함께 윤충류의 밀도는 감소하였다. C.
- 왕송저수지에서 우점하는 요각류의 성체의 종조성은 Microcystis의 출현에 따른 윤충류의 밀도의 감소를 전후하여 뚜렷한 변화를 보였다. Kobari and Ban (1998)는 수온에 따른 요각류의 출현시기를 제시하였는데, C.
- 왕송저수지에서는 Microcystis의 밀도가 높은 시기임에도 불구하고 윤충류, 특히 Keratella cochlearis와 같은 소형동물플랑크톤은 뚜렷한 밀도의 증가를 보였다. Keratella는 다른 종들에 비해 먹이가 부족한 환경에서도 더 오랫동안 견딜 수 있는 것으로 알려져 있다(Kirk, 2002).
- a 농도는 7월에 낮게 나타났다. 지각류와 요각류 사이에 613C와 &15N는 각각 최대 12%。과 4%。의 차이를 보였으며, 이는 왕송저수지에서 지각류 (D gaZeata와 B. ZozzgZrostrZs) 와요각류 (C. uicinus)는 서로 다른 영양단계에 위치하고 다른 에너지원을 이용함을 시사하였다. Microsystis와 동물플랑크톤(지각류와 요각류)의 3(3 사이에 보이는 3~7%。 의 차이는 동물플랑크톤이 Microcystis를 직접 이용하기 어렵다는 기존의 가설을 지지하였다.
- (2000)은 빈영양호에 비해 부영양호에서 동물플랑크톤과 bulk POM 사이에 δ13C의 차이는 적은 것으로 보고한 바 있다. 하지만 본 연구의 결과에서는 동물플랑크톤이 섭식하기 어려운 Microcystis의 출현이 있는 시기에 동물플랑크톤과 POM 사이에 δ13C의 차이가 오히려 크게 나타났다. 이와 같은 차이는 현장에서 시료를 채취 시에 표층수를 얻었기 때문에 실질적으로 POMe 남세균의 δ13C와거의 일치하는 것으로 판단된다.
후속연구
- 결과적으로 Microcystis 의 성장기에는 동물플랑크톤은 Microcystis를 직접 먹이원으로 이용하기 어렵다는 기존의 연구 결과를 확인하였다. 부영양호에서 상위영양단계의 에너지원을 예측하기 위한 방법으로 섭식기능이 다른 동물플랑크톤을 대상으로 한 두 가지의 다른 동위원소(탄소와 질소) 를 이용하는 것은 호수생태계에서 상위영양단계로의 에너지의 흐름을 이해하고 예측하는 기초자료로서 이용될 수 있을 것이다.
- . 질소안정동위원소비의 차이가 먹이원 및 영양단계의 차이임을 검증하기 위한 추가적인 연구가 필요하다. 최근에는 소비자와 먹이원 사이의 아미노산의 δ15N를 측정하여 소비자의 먹 이원 및 영양단계를 동시에 평가하고자 하는연구가 제 시되고 있다(McClelland and Montoya, 2002).
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