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문제 정의
- , 2010), 하구에 이식한 잘피의 정착과 적응을 조사한 사례는 전무한 실정이다. 본 연구에서는 2007년 11월과 2008년 11월의 동일한 시기에 낙동강 하구에 잘피를 이식하여 수중광량, 수온, 수층과 저층의 영양염의 농도, 염분의 변동 등 환경변화와 이식된 잘피의 형태, 밀도와 생산성 등을 각 1년 동안 조사하여 두 기간의 환경변화에 따른 하구에 이식한 잘피의 정착과 성장특성을 알아보고자 한다.
제안 방법
- 채취한 개체는 새로 자란 부분(new leaf)과 기존 부분(old leaf)으로 나누어서 각각의 건중량(DW)을 측정한 후 개체 당 하루 동안 생산된 양(mg DW sht-1 D-1)을 측정하였다. 개체 당 생산성에 생육 밀도를 곱하여 단위면적당 잎의 생산성(g DW m-2 D-1)을 계산하였다.
- 이식장소의 평균 수심은 약 2 m이고 토양은 사니질이었으며, 하구둑이 건설되기 전에는 잘피가 서식하던 곳이다. 공급용 잘피는 거제만에서 5마디 이상의 지하경을 가진 개체를 채취하여 해수로 지하부의 퇴적물을 제거하고 해수가 담긴 플라스틱 용기에 담아 이식장소로 옮긴 후 다음날 철사고정법(staple method)으로 이식하였다. 철사고정법은 15 cm 길이의 철사를 이용하는 것으로 다양한 잘피의 이식방법(이식망 이용법, 패각 이용법등) 중 사질, 니질, 사니질의 모든 퇴적환경에서 생존율이 높고, 이식된 잘피의 착생이 가장 빠른 방법으로 보고되고 있다 (Park and Lee, 2007).
- 연구기간인 2007년도(2007년 11월부터 2008년 10월) 와 2008년도(2008년 11월부터 2009년 10월까지)의 수중광량은 위해 잘피 잎이 위치하는 수심에 조도계(HOBO-Light Intensity, Onset Computer, USA)를 설치하여 매 15분마다 측정하였다. 조도계로 측정된 광량(lumens·ft-2)은 동 시간에 광측정기(LI-1400, LI-COR, Inc)로 측정된 수치와의 회귀분석을 통하여 photon flux density(PFD, mol photons m-2 ·d-1)로 변환하여 월평균으로 나타냈다.
- 이식된 잘피의 생장은 이식 후 월별로 4-10개체의 잘피를 채취하여 체장(cm), 체중(g), 엽폭(mm), 엽초 길이(cm), 엽초 폭(mm)과 엽초 무게(g)를 측정하였다. 이식된 잘피의 밀도는 시설된 이식 단위별로 50 cm×50 cm의 영구 방형구를 설치하여 방형구내 개체수를 계수하여 생육밀도(shoots m-2)로 나타냈다 (n=4).
- 잎 생산성은 잎 표식법(blade marking technique)을 이용하여(Zieman, 1974; Kentula and McIntire, 1986) 매월 측정하였는데, 이식된 개체에 8-12개체에 주사바늘을 이용하여 엽초의 아래 부분에 구멍을 뚫은 다음 1개월 후에 채취하였다. 채취한 개체는 새로 자란 부분(new leaf)과 기존 부분(old leaf)으로 나누어서 각각의 건중량(DW)을 측정한 후 개체 당 하루 동안 생산된 양(mg DW sht-1 D-1)을 측정하였다. 개체 당 생산성에 생육 밀도를 곱하여 단위면적당 잎의 생산성(g DW m-2 D-1)을 계산하였다.
- 해수와 퇴적물 공극수의 영양염 농도를 측정하기 위해 각 연구기간 동안 매월 현장 조사시 150 mL의 시료병에 해수를 채취하였고(n=4), 아크릴 코어(내경 9 cm×높이 13 cm)를 이용하여 퇴적물을 채취하여 뚜껑을 덮어 아이스박스에 보관 후 실험실로 옮겨왔다.
대상 데이터
- 2007년의 염분은 염분계(YSI-85,YSI Incorporated, USA)를 이용하여 매월 조사시 현장에서 측정하였다. 2008년의 염분은 염분측정기(ODYSSEY Salinity Temperature Data Recorder, Dataflow Systems, New Zealand)를 잘피 잎이 위치하는 수심에 설치하여 연구기간 동안 매 15분마다 측정하여 월평균으로 나타내었다.
- 1. Planting site in Nakdong Estuary and donor bed in Koje Bay on the southern coast of Korea. Seagrass transplantation was conducted in November 2007 and November 2008.
- 잘피 이식은 2007년 11월과 2008년 11월의 두 차례에 걸쳐 낙동강 하구(35°02′28″N, 128°57′49″E)에서 수행되었다 (Fig. 1).
데이터처리
- 모든 자료는 normality와 homogeneity of variance를 검정한 후 two-way ANOVA를 이용하여 분석하였으며, 분석값이 유의할 경우, Turkey HSD(Honestly Significant Difference)를 이용하여 각 자료의 유의성을 검증하였다. 통계분석은 SAS9.
- 모든 자료는 normality와 homogeneity of variance를 검정한 후 two-way ANOVA를 이용하여 분석하였으며, 분석값이 유의할 경우, Turkey HSD(Honestly Significant Difference)를 이용하여 각 자료의 유의성을 검증하였다. 통계분석은 SAS9.1을 이용하였으며, 모든 측정치는 평균(mean)과 표준오차(SE)로 나타냈다.
이론/모형
- 잎 생산성은 잎 표식법(blade marking technique)을 이용하여(Zieman, 1974; Kentula and McIntire, 1986) 매월 측정하였는데, 이식된 개체에 8-12개체에 주사바늘을 이용하여 엽초의 아래 부분에 구멍을 뚫은 다음 1개월 후에 채취하였다. 채취한 개체는 새로 자란 부분(new leaf)과 기존 부분(old leaf)으로 나누어서 각각의 건중량(DW)을 측정한 후 개체 당 하루 동안 생산된 양(mg DW sht-1 D-1)을 측정하였다.
- 퇴적물 공극수는 8,000 rpm에서 20분간 원심분리한 후 채수하여 분석하였다. 해수와 퇴적물 공극수의 암모늄염, 질산염+아질산염, 인산염의 농도는 흡광광도법으로 측정하였다 (MOMAF, 2005).
성능/효과
- 퇴적물 공극수의 영양염의 농도는 잘피의 생산성에 영향을 미칠 수 있으며, 퇴적물 공극수 내 영양염류의 농도가 높은 지역에 서식하는 잘피가 높은 생산성과 생체량을 나타낸다고 보고되고 있다(Lee and Dunton, 2000; Kim et al., 2008). 2007년도에 비해 2008년도의 암모늄염이 농도는 약 2배가 높았고 특히, 2008년 11월에 이식된 잘피의 생체량과 생산성의 증가(봄-초여름)가 2007년에 이식된 잘피의 동일한 시기보다 유의하게 높게 나타났는데, 이는 퇴적물 공극수내의 높은 암모늄염의 농도와 관련이 있는 것으로 추정된다. 그러나 2008년도에는 장마 후 퇴적물 공극수의 암모늄염 농도는 2007년도에 비해 여전히 높은데도 불구하고 2008년에 이식된 잘피는 형태나 생산성이 급격히 감소한데 비해, 2007년에 이식된 잘피는 완만한 감소를 보였다.
- 2007년도와 2008년도에 이식한 잘피의 생존율도 유의한 차이(F=122.1, P<0.001)가 나타났는데, 2007년에 이식된 잘피는 1년 후 318.8%가 생존한 반면, 2008년에 이식된 잘피는 59.4%만이 생존하였다(Fig. 6B).
- 두 연구기간에 이식된 잘피의 체장, 체중, 엽폭, 엽초 길이, 엽초 폭과 엽초 무게는 봄에 상승하여 초여름에 최대에 이른 후 감소하는 계절 경향을 보였다(Fig. 5).이식 초기의 체장은 2007년에 이식된 개체(53.
- 수중광량의 급격한 감소는 잘피의 광합성을 차단하여 일정기간 이상 탁도의 증가로 광량이 부족하게 되면 그 지역에 서식하는 잘피는 고사하게 된다(Herzka and Dunton, 1998). 두 조사기간 동안의 수중광량은 월별 변이가 심하였으며, 강수량이 많은 시기에 감소되는 경향을 보였다. 장마시기의 수중광량은 2007년(6.
- 본 실험에서 낙동강 하구에 2007년과 2008년에 이식한 잘피는 각각 이식 초기에 이식충격이 형태나 생산성의 감소로 나타났으나, 초기 밀도 감소 없이 새로운 환경에 잘 정착하여 밀도의 증가를 나타내었다. 그러나 이식 1년 후 2007년에 이식된 잘피는 320%의 생존율을 보인 반면, 2008년 이식된 잘피는 59%만이 생존하였다.
- , 2010). 본 실험에서도 두 실험기간 모두 이식된 잘피 개체에서 이식 초기 엽폭이 감소하다가 2개월이 경과 후 증가하는 것이 관찰되었다. 개체의 생산성도 두 연구기간 모두 이식 후 2달은 감소하다가 그 후 증가하기 시작하였다.
- 수중광량은 두 연구기간 모두 여름에 낮아지는 계절경향이 나타났고, 평균 수중광량은 2007년도(13.28 mol photon m-2 d-1)에 비해서 2008년도(10.44 mol photon m-2 d-1)에 낮았으며 특히, 겨울과 여름철에 그 차이가 크게 나타났다(Fig. 2A). 수온도 뚜렷한 계절성이 나타났으며, 평균 수온은 2007년도에 16.
- 질산염+아질산염도 두 번의 연구기간 모두 여름에 높은 값을 보였고, 평균 농도는 2007년도(7.9 µM)와 2008년도(90.3 µM)가 유사하였으며(Fig. 4B), 인산염의 평균 농도도 2007년도(2.0 µM)와 2008년도(1.6 µM)에 유사하게 나타났다 (Fig. 4C).
- 질산염+아질산염의 농도는 2007년도( 평균 6.3 µM)와 2008년도(평균 5.9 µM)에 유사하였으며(Fig. 4E), 인산염의 농도도 2007년도(평균 10.8 µM)와 2008년도(평균 6.4 µM)가 유사하게 나타났다(Fig. 4F).
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