[논문]새만금 방조제 외측 고군산군도 지역의 해조상 및 군집구조

김주희; 고용덕; 김영식; 남기완

[국내논문] 새만금 방조제 외측 고군산군도 지역의 해조상 및 군집구조
Marine Algal Flora and Community Structure of Gogunsan Islands outside the Saemangeum Dike 원문보기

한국환경생태학회지 = Korean journal of environment and ecology, v.25 no.2, 2011년, pp.156 - 165

김주희 (군산대학교 해양생물공학과) , 고용덕 (군산대학교 해양생물공학과) , 김영식 (군산대학교 해양생물공학과) , 남기완 (부경대학교 자원생물학과)

초록
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고군산군도의 해조상 및 군집구조를 파악하기 위해 7개 정점을 선정하여 2008년 12월부터 2009년 11월까지 계절별 조사를 실시하였다. 고군산군도에서 출현한 해조류는 총 58종으로, 녹조식물 10종, 갈조식물 16종, 홍조식물 32종이 채집 동정되었으며, 그 중 11종은 연중 출현하였다. 평균 생물량은 Sinsido 1 정점에서 213.8 g $m^{-2}$, Sinsido 2 정점에서 143.1 g $m^{-2}$, Sinsido 3 정점에서 133.3 g $m^{-2}$, Munyeodo 정점에서 164.0 g $m^{-2}$, Seonyudo 정점에서 116.9 g $m^{-2}$, Jangjado 정점에서 145.1 g $m^{-2}$으로 Sinsido 1 정점에서 가장 높은 생물량을 보였으며, Sinsido 4 정점에서 최저 생물량을 나타냈다. 생물량에서 우점종은 지충이(Sargassum thunbergii), 구멍갈파래(Ulva pertusa), 톳(Sargassum fusiforme) 및 작은구슬산호말(Corallina pilulifera)이었으며, 지충이는 전 계절에 걸쳐 가장 높은 생물량을 보여 이 지역 대표종으로 확인되었다. 이 지역의 6개 기능형군은 성긴분기형(46.6%), 사상형(27.6%), 엽상형(17.2%), 다육질형(3.4%), 유절산호말형(3.4%), 각상형(1.7%)군으로 구분되었다. 해조류의 지역적 특성의 기준으로 이용되는 C/P, R/P 그리고 (R+C)/P값은 각각 0.33~0.75, 1.11~2.50, 1.47~3.25이었다. 종다양도지수(H')와 우점도지수(DI)로 본 고군산군도의 해조군집 안정도는 '불안정'하고 환경상태는 '나쁜것'으로 나타났다. MDS와 군집분석 결과, Sinsido 2, Sinsido 3, Seonyudo, Munyeodo로 이루어진 그룹, Sinsido 1, Jangjado로 이루어진 그룹, 그리고 Sinsido 4로 이루어진 총 3개의 군집으로 분류되었으며, 암반이 적어 해조류가 빈약하였던 Sinsido 4는 다른 정점과 유사도에서 차이를 나타냈다.

Abstract ▼ AI-Helper

It is selected seven sites for marine algal flora and community structure and investigated seasonally from December 2008 to November 2009 in Gogunsan Islands, the west coast of Korea. A total of 58 species including 10 green, 16 brown and 32 red algae were collected and identified. Among these species, 11 species were found throughout the year. Annual mean biomass in dry weight were 213.8 g $m^{-2}$ at Sinsido 1, 143.1 g $m^{-2}$ at Sinsido 2, 133.3 g $m^{-2}$ at Sinsido 3, 164.0 g $m^{-2}$ at Munyeodo, 116.9 g $m^{-2}$ at Seonyudo, and 145.1 g $m^{-2}$ at Jangjado. Maximum biomass was recorded in Sinsido 1, and minimum mean biomass was Sinsido 4. The dominant species based on biomass were Sargassum thunbergii, Ulva pertusa, Sargassum fusiforme and Corallina pilulifera. S. thunbergii was the representative alga occurred at all seasons. The flora investigated could be classified into six functional groups such as coarsely branched form (46.6%), filamentous form (27.6%), sheet form (17.2%), thick leathery form (3.4%), jointed calcareous form (3.4%) and crustose form (1.7%). The R/P, C/P and (R+C)/P value reflecting flora characteristics were 0.33~0.75, 1.11~2.50, 1.47~3.25, respectively. Diversity index (H') and dominance index (DI) indicated that stability of seaweed community of Gogunsan Islands was unstable and environmental conditions were bad. According to multidimensional scaling (MDS) and cluster analysis, Gogunsan Islands were divided into three distinct groups. The first group was Sinsido 2, Sinsido 3, Seonyudo and Muyeodo and the second group comprised Sinsido 1 and Jangjado and the other was Sinsido 4 due to meaningful difference in similarity.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구는 새만금 방조제 건설에 따라 변화가 예상되는 이 지역 해조류의 생물량, 수직분포, 종 다양성 분석 및 군집분석 등 정량적인 연구에 주안점을 두어 이 지역 해조군집의 특성을 보다 명백히 하고, 추후 시간적 경과에 따른 해조상 변화를 확인하며, 잠재적 유용 해조자원의 효율적인 이용 및 보존, 관리를 위한 기초 자료로 활용하고자 시도되었다.

제안 방법

군집 안정도 및 환경상태의 평가를 위하여 우점도 지수(Dominance index, DI)와 Shannon's 다양도 지수(Diversity index, H')를 구하였다(Simpson, 1949; Shannon and Weaver, 1963). 정점간 해조류의 분포적 특성을 파악하기 위하여 생물량 자료를 바탕으로 Bray-Curtis 유이도를 산출했고, PRIMER version 6을 이용해 Cluster 분석과 MDS(multidimensional scaling)분석을 수행하였다(Clarke and Warwick, 2001). 수온 및 염분 자료는 KHOA(2011)의 자료를 활용하였다.
해조류 군집조사는 조간대 상부에서 하부까지 설치한 Transect line을 따라 10cm×10cm의 소방형구 25개로 나누어진 50 × 50 cm의 방형구를 연속적으로 옮겨 놓아가며 출현종의 피도를 조사하였다(Saito and Atobe, 1970).
해조상의 특징을 해석하는 지표로 C/P값(Segawa, 1956), R/P값(Feldmann, 1937) 및 (R+C)/P값(Cheney, 1977)을 이용하였으며, 해조류의 생활형에 따른 기능형군 분석에는 출현종의 형태 및 내부구조에 따라 엽상형(sheet form), 사상형(filamentous form), 성긴분기형(coarsely branched form), 다육질형(thick leathery form), 유절산호말형(jointed calcareous form), 각상형(crustose form)의 6개 기능군으로 나누어 분석하였다(Littler and Littler, 1984).

대상 데이터

Figure 4. Percentage of seaweed functional forms at seven sites collected in Gogunsan Islands, the west coast of Korea. F, filamentous; S, sheet; CB, coarsely branched; TL, thick leathery; JC, jointed calcareous; C, crustose
고군산군도 조간대 7개 정점을 선정하여 2008년 12월부터 2009년 11월까지 계절별로 채집하였다(Figure 1). 해조류 군집조사는 조간대 상부에서 하부까지 설치한 Transect line을 따라 10cm×10cm의 소방형구 25개로 나누어진 50 × 50 cm의 방형구를 연속적으로 옮겨 놓아가며 출현종의 피도를 조사하였다(Saito and Atobe, 1970).
해조류 군집조사는 조간대 상부에서 하부까지 설치한 Transect line을 따라 10cm×10cm의 소방형구 25개로 나누어진 50 × 50 cm의 방형구를 연속적으로 옮겨 놓아가며 출현종의 피도를 조사하였다(Saito and Atobe, 1970). 생물량 조사를 위해 방형구내에 출현하는 모든 해조류를 전량 채취하여 현장에서 5-10% 포르말린-해수로 고정하여 실험실로 운반하였다. 운반된 재료들은 담수로 충분히 씻어 모래, 암석 등 이물질을 제거한 다음 은박지 봉투에 넣어 105℃에서 48시간 동안 완전히 건조시킨 후 전자저울을 이용하여 건중량을 측정하고, 이를 단위 면적당(㎡) 생물량으로 환산하였다(Lee et al.
생물량(biomass) 자료는 해조류 생물량이 너무 적어서 정량조사가 불가능한 Sinsido 4 정점을 제외한 6개 지역에서 실시하였다. Sinsido 1 정점에서 평균 생물량은 213.
정점간 해조류의 분포적 특성을 파악하기 위하여 생물량 자료를 바탕으로 Bray-Curtis 유이도를 산출했고, PRIMER version 6을 이용해 Cluster 분석과 MDS(multidimensional scaling)분석을 수행하였다(Clarke and Warwick, 2001). 수온 및 염분 자료는 KHOA(2011)의 자료를 활용하였다.

이론/모형

군집 안정도 및 환경상태의 평가를 위하여 우점도 지수(Dominance index, DI)와 Shannon's 다양도 지수(Diversity index, H')를 구하였다(Simpson, 1949; Shannon and Weaver, 1963).

성능/효과

86∼172 g m^-2로, 봄철에 최대값을 나타냈고, 여름철에 최소값을 나타냈다(Table 2). 계절별 주요 종의 생물량으로 지충이는 거의 모든 계절에 걸쳐 가장 높은 생물량으로 출현하였으며, 그 다음으로 구멍갈파래, 톳, 작은구슬산호말 순으로 나타났다(Figure 5). 특히 지충이는 여름철에 88.
고군산군도 7개 정점에서 출현한 해조류는 Sinsido 1 정점(신시도 북측)에서 42종, Sinsido 2 정점(신시도 북서측)에서 32종, Sinsido 3 정점(신시도 서측)에서 27종, Sinsido 4 정점(신시도 남측)에서 4종, Munyeodo (무녀도) 정점에서 31종, Seonyudo (선유도) 정점에서 28종, Jangjado (장자도) 정점에서 32종이 출현하여 Sinsido 1 정점에서 풍부한 종 조성을 보였고, Sinsido 4 정점에서 가장 저조하게 나타났다(Figure 3).
고군산군도에서 연중 출현한 종으로는 녹조식물의 구멍갈파래(Ulva pertusa Kjellman)와 청각(Codium fragile (Suringar) Hariot), 갈조식물의 민자루갯쇠털(Sphacelaria rigidula Kűtzing), 패(Ishige okamurae Yendo), 톳(Sargassum fusiforme (Harvey) Setchell), 지충이(Sargassum thunbergii (Mertens ex Roth) Kuntze), 홍조식물의 작은구슬산호말(Corallina pilulifera Postels et Ruprecht), 우뭇가사리(Gelidium amansii (Lamouroux) Lamouroux), 애기우뭇가사리(Gelidium divaricatum Martens), 진두발(Chondrus ocellatus Holmes), 개서실(Chondria crassicaulis Harvey) 등 모두 11종이었다. 홑파래(Monostroma nitidum Wittrock)와 납작파래(Ulva compressa (Linnaeus) Nees)는 주로 여름철에 나타났고, 애기염주말(Chaetomorpha aerea (Dillwyn) Kűtzing)은 겨울철에, 초록엉킨실(Derbesia marina (Lyngbye) Solier)은 겨울과 가을철에만 출현하였으며, 대마디말류(Cladophora sp.
(1980)의 연구와 차이를 나타냈다. 또한 지충이는 본 조사해역에서 최우점종으로 나타났는데. 이 종은 기존의 연구에서도 우점종으로 출현한 바 있으며, 서해안에서 수행된 많은 해조군집 조사에서도 조간대 우점종으로 보고되어 있는 종으로서 여전히 서해안을 대표하는 종으로 볼 수 있다(Kim, 1994; Kim et al.
본 연구결과 고군산군도 해조류 군집의 생물량에서 우점종은 지충이, 톳, 구멍갈파래, 작은구슬산호말로 확인되었다. Kang et al.
본 조사지역에서 연중 출현하는 해조류는 녹조식물 1종, 갈조식물 2종 및 홍조식물 6종으로 총 11종이었다. Lee et al.
본 조사지역인 고군산군도 7개 정점에서 채집 동정된 해조류는 총 58종으로, 녹조식물 10종, 갈조식물 16종, 홍조식물 32종으로 나타났는데, 이는 서해안 다른 지역에서의 출현종수 즉, 태안반도 파도리의 94종(Lee and Chang, 1989), 50종(Lee et al., 2000), 서해 경기만 82종(Lee et al., 1997a), 태안반도 의항 78종(Oh and Lee, 1998), 태안반도 꽃지 80종(Lee et al., 2007)보다 현저하게 낮게 나타났다. 또한, 동일한 지역의 다른 정점에서 조사한 Kang et al.
분류군별로는 녹조식물 10종(17.2%), 갈조식물 16종(27.6%), 홍조식물 32종(55.2%)으로 총 58종이 출현하였으며, 홍조식물의 비율이 가장 높았다. 계절별로는 겨울철(12월)과 봄철(3월)에 각각 41종, 여름철(6월)에 36종, 가을철(11월)에 22종이 출현하여 봄철과 겨울철에 가장 풍부하였다.
7%)의 순서를 나타냈다. 성긴분기형은 4계절 모두 높은 비율을 보였으며, Sinsido 1 정점과 Sinsido 2 정점, Sinsido 4 정점, Jangjado 정점에서 50% 이상의 높은 비율을 나타냈다. 사상형은 겨울철에 높게 나타났으며, Sinsido 3 정점에서 30% 이상의 높은 비율을 나타냈다.
이 지역 해조류에 대한 집괴분석 결과, Sinsido 2 정점(신시도 북서측), Sinsido 3 정점(신시도 서측), Munyeodo 정점(무녀도), Seonyudo 정점(선유도)가 함께 묶이는 Group 1은 지충이와 구멍갈파래가 높은 비율로 우점하고 있는 지역이었으며, Sinsido 1 정점(신시도 북측)과 Jangjado 정점(장자도)가 묶이는 Group 2는 작은구슬산호말이 높은 비율로 우점하고 있었고, Sinsido 4 정점(신시도 남측)는 해조식생이 빈약하여 다른 그룹과 전혀 유사도를 보이지 않아 따로 분리되었다. 이러한 결과는 각 정점 간의 기질 종류 및 파도의 노출 정도 등 생육환경의 차이가 이 지역 해조류를 3개 그룹으로 묶는데 커다란 역할을 한 것으로 추정된다.
)는 여름철을 제외한 모든 계절에 출현하였다. 이들 중 모든 조사정점에서 연중 출현한 종으로는 구멍갈파래와 애기우뭇가사리 2종으로 확인되었다.
2 g m^-2의 생물량을 보이며, 피도 10% 이상으로 출현하였다. 톳은 지충이와 같이 여름철 중부와 하부에서 18.1 g m^-2의 높은 생물량을 나타냈으며, 피도 10% 이상으로 나타났다. 작은 구슬산호말은 가을철에 15.
해조류의 생물량을 이용하여 산출한 다양도지수(H')는 겨울철에는 0.58~1.27의 범위를 나타냈고, 봄철에는 0.66~1.56, 여름철에는 1.00~1.64, 가을에는 1.52~2.12의 범위로 나타났다(Table 3).
해조류의 지역적 특성의 기준으로 이용되는 C/P, R/P 그리고 (R+C)/P의 값을 비교하기 위하여 총 출현종수를 식물군별로 분석하였는데, C/P값은 Sinsido 2 정점에서 0.33으로 최소값을, Sinsido 3 정점에서 0.75로 최대값을 보였으며, R/P값은 Jangjado 정점에서 1.11로 최소값을, Sinsido 3 정점에서 2.50으로 최대값을 나타내었다. (R+C)/P값은 R/P값과 동일하게 Jangjado 정점에서 1.

후속연구

따라서 방조제 완공의 초기 단계에서 이번 고군산군도 인근 해조류 군집에 관한 다양한 자료는 매우 의미가 있을 것으로 생각된다. 또한, 추후에 발생될 수도 있는 새만금호 내의 다양한 환경변화와 해조군집의 상관관계를 밝히거나 잠재적 유용 해조자원의 효율적인 이용 및 보존, 관리 측면에서 이곳 해조군집의 변화에 대한 장기적이고 주기적인 모니터링이 반드시 필요할 것으로 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	해조류의 활용성은?	많은 해양생물 중에서 연안에 서식하는 해조류는 기질에 부착한 이후 사멸하기 전까지 한 곳에 서식하는 고착 생물이기에 주변의 다양한 환경요소에 그대로 노출되어 살아가므로 흔히 오염된 조건에서 생물지표(bioindicators)로 이용되기도 한다(Levine, 1984; Haglud et al., 1996).
	고군산군도 7개 정점에서 채집 동정된 해조류에 대한 집괴분석 결과는?	이 지역 해조류에 대한 집괴분석 결과, Sinsido 2 정점(신시도 북서측), Sinsido 3 정점(신시도 서측), Munyeodo 정점(무녀도), Seonyudo 정점(선유도)가 함께 묶이는 Group 1은 지충이와 구멍갈파래가 높은 비율로 우점하고 있는 지역이었으며, Sinsido 1 정점(신시도 북측)과 Jangjado 정점(장자도)가 묶이는 Group 2는 작은구슬산호말이 높은 비율로 우점하고 있었고, Sinsido 4 정점(신시도 남측)는 해조식생이 빈약하여 다른 그룹과 전혀 유사도를 보이지 않아 따로 분리되었다. 이러한 결과는 각 정점 간의 기질 종류 및 파도의 노출 정도 등 생육환경의 차이가 이 지역 해조류를 3개 그룹으로 묶는데 커다란 역할을 한 것으로 추정된다.
	해조류의 생장생리에 주요한 제한요인은?	일반적으로 빛, 수온 및 영양염은 해조류의 생장생리에 주요한 제한요인으로 인식되고 있고(Lobban and Harrison, 1994), 이것에 대한 해조류의 생리적 적응의 정도가 개체의 생육, 나아가서는 개체군 유지를 위한 생식 및 수직, 수평분포의 결정인자 중의 하나로 해석되므로 다양한 환경요인별 정보를 축척하여 해조류 군집과의 관계를 파악하는 일은 매우 중요하다(Kim, 1997). Saito and Atobe(1970), Saito et al.

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Wildowson, T.B.(1965) A survey of the distribution of intertidal algae along a coast transitional in respect to salinity and tidal factors. J. Fish. Tes. Bd. Canada 22: 1425-1454.

저자의 다른 논문 :

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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