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문제 정의
- , 2002), 이에 대한 연구는 매우 중요할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 수생식물이 발달된 습지(장척호)에서 동물플랑크톤을 부착성 및 부유성 종으로 구분하고 안정동위원소 분석을 이용하여 이들이 수체 내 먹이망에서 어떤 역할을 가지는지에 대해 증명하고자 한다.
제안 방법
- 45 μm)에 여과 후 건조하였다. 건조된 부유 및 부착입자 유기물 시료는 무기탄소를 제거하기 위해 1 mol L-1 염산 (HCl)에 24시간 동안 담근 후, 증류수로 3~4번 정도 세척한 후 분말 형태로 만들었다.
- 동물플랑크톤 군집 중 부착성 동물플랑크톤은 수생식물의 물 위로 노출된 부분을 제외한 물속에 침수된 부분을 가위로 잘라서, 증류수 2 L에 50~60번 흔들어 부착된 동물플랑크톤을 떼어낸 후, 68 μm 네트에 여과 농축시켜 채집하였으며, 부유성 동물플랑크톤은 원수 8 L를 채수하여 망목 68 μm 네트에 여과시켜 채집하였다.
- 동물플랑크톤의 월별 밀도 분포를 파악하기 위해 2011년 5월부터 10월까지 장척호의 수변부에서 채집이 수행되었으며, 부착성과 부유성 종의 구분을 위해 각각 다른 채집 방법을 이용하였다. 수생식물에 부착된 동물플랑크톤의 채집은 수생식물이 우점하고 있는 구간에서 수생식물의 물 위로 노출된 부분을 제외한 물속에 침수된 부분을 가위로 잘라서, 증류수 2 L에 50~60번 흔들어 부착된 동물플랑크톤을 떼어낸 후, 68 μm 네트에 여과 농축시켜 포르말린으로 고정하였다(Sakuma et al.
- 부유성 동물플랑크톤은 부착성 동물플랑 크톤을 채집한 구간과 인접한 개방 수역에서 원수 8 L 를채수하여 망목 68 μm 네트에 여과 농축시킨 후 4~5%의 포르말린으로 고정하였다.
- , 2002). 부착성 동물플랑크톤이 제거된 수생식물은 60℃에서 24시간 동안 건조시킨 후 건중량을 측정하였고, 계수된 부착성 동물플랑크톤의 종별 밀도를 수생식물의 건중량 당 개체수로 환산하였다. 부유성 동물플랑크톤은 부착성 동물플랑 크톤을 채집한 구간과 인접한 개방 수역에서 원수 8 L 를채수하여 망목 68 μm 네트에 여과 농축시킨 후 4~5%의 포르말린으로 고정하였다.
- 동물플랑크톤 군집 중 부착성 동물플랑크톤은 수생식물의 물 위로 노출된 부분을 제외한 물속에 침수된 부분을 가위로 잘라서, 증류수 2 L에 50~60번 흔들어 부착된 동물플랑크톤을 떼어낸 후, 68 μm 네트에 여과 농축시켜 채집하였으며, 부유성 동물플랑크톤은 원수 8 L를 채수하여 망목 68 μm 네트에 여과시켜 채집하였다. 어류(Lepomis macrochirus)의 채집은 투망과 족대를 이용하여 약 20~30분 정도 수행되었으며, 현장에서 직접 크기별(1~3 cm, 4~7 cm, 8~10 cm)로 구분하였다. 채집된 동물플랑크톤 및 어류 시료는 지방 성분을 제거하기 위해 methanol, chloroform 및 water (2 : 1 : 0.
- 세척한 동물성 시료는 60℃에서 48시간 정도 건조시킨 후, 분말 형태로 준비하였다. 준비된 분말 형태의 시료는 1.0~1.5 mg를 tin capsule에 넣고 밀봉하여, 안정동위원소 질량분석기(CF-IRMS, Micromass isoprime, 부산대학교 공동실험실습관)를 이용하여 탄소와 질소 안정동위원소비를 측정하였다. 잠재먹이원과 소비자 동물군이 가지는 안정동위원소비 값은 표준물질에 대한 시료의 비 값 변위를 천분율(‰)로 나타내어 기호(δ)로 표현하였다.
대상 데이터
- 동물플랑크톤의 서식 형태에 따른 구분(부착 및 부유성)과 월별 밀도 양상을 파악하기 위해 2011년 5월부터 10월까지 수생식물이 발달된 환경에서 동물플랑크톤 채집을 수행하였다. 조사 기간 동안, 부착성 동물플랑크톤은 총 24종, 부유성 동물플랑크톤은 총 30종으로 나타났으며, 이 중 두 서식 형태 간에 일치하는 종은 20종으로 확인되었다.
- 안정동위원소 분석을 위한 잠재먹이원(부유 및 부착성 유기물), 동물플랑크톤, 어류의 채집은 2011년 봄(5월)과가을(9월)에 장척호의 수변부에서 수행되었다. 잠재먹이 원인 부착입자 유기물 (epiphytic particulate organic matter, EPOM)은 털물참새피, 마름, 어리연꽃 등의 물속에 침수된 부분을 잘라, 솔로 표면을 긁어서 채집하였고, 부유입자 유기물(suspended particulate organic matter, POM)은 수심 0.
- 안정동위원소 분석을 위한 잠재먹이원(부유 및 부착성 유기물), 동물플랑크톤, 어류의 채집은 2011년 봄(5월)과가을(9월)에 장척호의 수변부에서 수행되었다. 잠재먹이 원인 부착입자 유기물 (epiphytic particulate organic matter, EPOM)은 털물참새피, 마름, 어리연꽃 등의 물속에 침수된 부분을 잘라, 솔로 표면을 긁어서 채집하였고, 부유입자 유기물(suspended particulate organic matter, POM)은 수심 0.5 m에서 원수 2 L를 채수하였다. 채집된 부착 및 부유입자 유기물은 150 μm 여과지를 이용하여 동물플랑크톤 등의 크기가 큰 입자물질을 제거한 후 500℃에서 2시간 동안 살균시킨 GF/F 여과지(직경 47 mm, pore 0.
- 조사 지역인 장척호는 경상남도 창녕군에 위치하고 있으며(Fig. 1), 평균 수심이 2.5 m, 총 저수량은 2,022.00천 m 3 이다. 장척호의 유입원은 영산면 신제리에 위치한 소하천이나, 수원이 부족하여 장척호에 대한 영향은 적다.
데이터처리
- 시료 분석 전 동위원소 비 값을 알고 있는 UREA를 이용하여 20회 이상의 반복실험에서 얻어진 값들에 대한 표준편차는 δ13C가 0.2‰ 그리고 δ15N이 0.3‰ 이하를 나타냈다.
이론/모형
- 3‰ 이하를 나타냈다. 장척호에 채집된 어류 및 동물플랑크톤의 잠재먹이원에 대한 이용을 파악하기 위해 isotopic mixing model (Phillips and Koch, 2002)을 이용하여, 잠재먹이원에 대한 기여도를 파악하였다.
성능/효과
- macrochirus에대한 부착 및 부유성 동물플랑크톤의 섭식 양상은 봄과 가을에 따라 매우 상이한 차이를 보였다. 1~3 cm 크기의 L. macrochirus는 봄에 부착성 동물플랑크톤에 대한 높은 의존을 보이다가, 가을에는 부착성 동물플랑크톤보다 부유성 동물플랑크톤에 대한 의존도가 더 높은 양상을 보였다. 4~7 cm 크기의 L.
- macrochirus는 봄에 부착성 동물플랑크톤에 대한 높은 의존을 보이다가, 가을에는 부착성 동물플랑크톤보다 부유성 동물플랑크톤에 대한 의존도가 더 높은 양상을 보였다. 4~7 cm 크기의 L. macrochirus는 봄에 부착 및 부유성 동물플랑크톤에 대해 비슷한 의존도를 보였으나, 가을에는 부유성 동물플랑크톤에 대한 높은 의존도를 보여 차이를 나타냈다.
- macrochirus는 부착성 동물플랑크톤에 대한 높은 의존도를 보였으나, 가을에 부착성 동물플랑크톤 감소하자 부유성 동물플랑크톤에 대한 의존도가 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 4~7 cm 크기의 L. macrochirus는 상대적으로 큰 먹이원인 부유성 동물플랑크톤에 높은 의존도를 보였으며, 가을에 부유성 동물플랑크톤 밀도가 증가하자 매우 높게 의존하는 것으로 나타났다. 결론적으로 습지와 같이 수생식물이 우점되는 생태계에서 동물플랑크톤은 다양한 서식 형태(부착 및 부유성)를 가진 군집이 출현하는 것으로 파악되었으며, 이들은 각각 다른 먹이원에 대해 의존하는 것으로 나타났다.
- Isotopic mixing model의 분석 결과, 부착성 동물플랑크톤과 부유성 동물플랑크톤은 서로 상이한 먹이원을 섭식하는 것으로 나타났다(Table 3). 부착성 동물플랑크톤은 부유입자 유기물보다 부착입자 유기물에 대한 높은 의존도를 보였으며, 부유성 동물플랑크톤은 부유입자 유기물에 대한 의존도가 높았다.
- L. macrochirus는 1~3, 4~7 cm 길이의 크기에서 부착 및 부유성 동물플랑크톤이 대한 의존도가 나타났으며, 8~10 cm의 크기는 동물플랑크톤 외에 다른 먹이원을 섭식하는 것으로 분석되었다(Table 4). L.
- 그러나 부유성 동물플랑크톤은 봄과 가을 모두 부유입자 유기물에 대해서만 의존하는 것으로 나타났다. L. macrochirus는 크기에 따라 먹이원에 대한 다른 섭식 양상을 보였는데, 부착성 동물플랑크톤이 증가된 시기(봄)에 1~3 cm 크기의 L. macrochirus는 부착성 동물플랑크톤에 대한 높은 의존도를 보였으나, 가을에 부착성 동물플랑크톤 감소하자 부유성 동물플랑크톤에 대한 의존도가 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 4~7 cm 크기의 L.
- 그러나 부유성 동물플랑크톤은 서식 특성상 부착입자 유기물에 대한 의존성은 낮은 것으로 나타났다. L. macrochirus에 대한 부착 및 부유성 동물플랑크톤의 섭식 양상 또한 부착 및 부유성 동물플랑크톤의 월별 밀도 양상에 매우 뚜렷하게 영향 받는 것으로 나타났다. 어류의 성숙에 따른 몸 크기는 먹이의 탐색 및 포식 활동에 영향을 미치며(Stibor, 1992), 큰 크기를 가질수록 큰 먹이원에 대한 높은 포식률을 가진다.
- macrochirus는 1~3, 4~7 cm 길이의 크기에서 부착 및 부유성 동물플랑크톤이 대한 의존도가 나타났으며, 8~10 cm의 크기는 동물플랑크톤 외에 다른 먹이원을 섭식하는 것으로 분석되었다(Table 4). L. macrochirus에대한 부착 및 부유성 동물플랑크톤의 섭식 양상은 봄과 가을에 따라 매우 상이한 차이를 보였다. 1~3 cm 크기의 L.
- macrochirus는 상대적으로 큰 먹이원인 부유성 동물플랑크톤에 높은 의존도를 보였으며, 가을에 부유성 동물플랑크톤 밀도가 증가하자 매우 높게 의존하는 것으로 나타났다. 결론적으로 습지와 같이 수생식물이 우점되는 생태계에서 동물플랑크톤은 다양한 서식 형태(부착 및 부유성)를 가진 군집이 출현하는 것으로 파악되었으며, 이들은 각각 다른 먹이원에 대해 의존하는 것으로 나타났다. 또한 상위포식자인 L.
- 결론적으로 습지와 같이 수생식물이 우점되는 생태계에서 동물플랑크톤은 다양한 서식 형태(부착 및 부유성)를 가진 군집이 출현하는 것으로 파악되었으며, 이들은 각각 다른 먹이원에 대해 의존하는 것으로 나타났다. 또한 상위포식자인 L. macrochirus 또한 부착 및 부유성 동물플랑크톤의 계절별 밀도 양상에 따라 상이한 의존성을 보였으며, 특히 부착성 동물플랑크톤은 봄철 치어 성장 시기의 이들의 성장 및 발달에 매우 중요한 영향을 미치는 것으로 사료된다.
- 본 연구의 결과에서 부착 및 부유성의 성향만을 보이는 종의 수는 적었고, 대부분 부착 및 부유성 성향을 같이 보이는 종이 출현하는 것으로 나타났다. 두 가지의 서식 형태를 같이 보이는 종은 서식처의 특성(부착할 수 있는 표면의 유무), 포식자의 회피 등의 요인에 따라 부착 및 부유성의 서식 형태를 선택하는 것으로 보인다.
- 부착성 동물플랑크톤은 부유입자 유기물보다 부착입자 유기물에 대한 높은 의존도를 보였으며, 부유성 동물플랑크톤은 부유입자 유기물에 대한 의존도가 높았다. 봄과 가을 간 기여도 값을 볼 때, 부유성 동물플랑크톤은 비교적 비슷한 값을 나타냈으나, 부착성 동물플랑크톤은 봄에 부착입자 유기물에 대해 높은 값을 보인 반면, 가을에는 부유입자 유기물에 대한 의존도가 증가되는 양상을 보였다.
- 안정 동위원소 분석 결과, 부착 및 부유입자 유기물, 동물플랑크톤, 어류의 δ13C와 δ15N 값은 계절별로 상이하였다. 부착성 동물플랑크톤은 봄, 가을 모두 부착입자 유기물에 대한 높은 의존도를 보였으나, 가을에는 부유입자 유기물에 대해서는 일부 의존하는 것으로 나타났다. 이는 수생 식물의 우점 등으로 인한 먹이질의 감소와 연관되어 있을 것으로 사료된다.
- Isotopic mixing model의 분석 결과, 부착성 동물플랑크톤과 부유성 동물플랑크톤은 서로 상이한 먹이원을 섭식하는 것으로 나타났다(Table 3). 부착성 동물플랑크톤은 부유입자 유기물보다 부착입자 유기물에 대한 높은 의존도를 보였으며, 부유성 동물플랑크톤은 부유입자 유기물에 대한 의존도가 높았다. 봄과 가을 간 기여도 값을 볼 때, 부유성 동물플랑크톤은 비교적 비슷한 값을 나타냈으나, 부착성 동물플랑크톤은 봄에 부착입자 유기물에 대해 높은 값을 보인 반면, 가을에는 부유입자 유기물에 대한 의존도가 증가되는 양상을 보였다.
- , 2012), 부착성 동물플랑크톤의 경우 수생식물에 부착된 유기물에 대한 이용이 더 높은 것으로 분석되었다. 부착성 동물플랑크톤이 높은 밀도를 보였던 봄에 부착입자 유기물에 대한 높은 의존도를 보였던 반면, 가을에는 부유입자 유기물에 대한 의존도가 증가되는 것을 확인할 수 있다. 가을 시기에는 수표면에 수생식물이 높은 밀도를 우점하는 시기로서, 수체 내로 빛의 유입 및 수생식물과 경쟁 등으로 인해 부착성 동물플랑크톤의 먹이원이 감소되어(Takamura et al.
- 부착성 윤충류는 총 부착성 동물플랑크톤 중 가장 우점하였으며, 부착성 지각류와 요각류는 상대적으로 낮은 밀도를 보였다(Fig. 2a). 부착성 윤충류는 전체 부착성 동물플랑크톤과 비슷한 계절별 양상을 나타냈으며, 부착성 지각류는 6월부터 출현하기 시작하여 9월에 42.
- 소비자의 안정동위원소 비 값은 섭식하는 먹이원 비 값에 대해 영양단계 당 δ13C 값은 1‰ 이내, δ15N 값은 3‰ 정도 높아지는 동위원소 분별효과를 가지며(Lee et al., 2002), 이러한 분별 효과를 가정할 경우, 장척호에서 채집된 부착 및 부유성 동물플랑크톤의 안정동위원소비 값은 잠재먹이원으로 부착 및 부유입자 유기물을 이용하는 것으로 나타났다(Fig. 3).
- 장척호에서 출현한 동물플랑크톤 군집은 총 34종으로 나타났고, 이 중 부착성 동물플랑크톤은 24종(윤충류 14종, 지각류 7종, 요각류 3종), 부유성 동물플랑크톤은 30종(윤충류 18종, 지각류 9종, 요각류 3종)으로 나타났다. 이 중 부착성과 부유성의 성향을 동시에 보이는 종은 총 20종으로, 윤충류 11종, 지각류 6종, 요각류 3종이었다 (Table 1).
- 장척호에서 출현한 동물플랑크톤 군집은 총 34종으로 나타났고, 이 중 부착성 동물플랑크톤은 24종(윤충류 14종, 지각류 7종, 요각류 3종), 부유성 동물플랑크톤은 30종(윤충류 18종, 지각류 9종, 요각류 3종)으로 나타났다. 이 중 부착성과 부유성의 성향을 동시에 보이는 종은 총 20종으로, 윤충류 11종, 지각류 6종, 요각류 3종이었다 (Table 1).
- 동물플랑크톤의 서식 형태에 따른 구분(부착 및 부유성)과 월별 밀도 양상을 파악하기 위해 2011년 5월부터 10월까지 수생식물이 발달된 환경에서 동물플랑크톤 채집을 수행하였다. 조사 기간 동안, 부착성 동물플랑크톤은 총 24종, 부유성 동물플랑크톤은 총 30종으로 나타났으며, 이 중 두 서식 형태 간에 일치하는 종은 20종으로 확인되었다. 부착성 동물플랑크톤은 5~7월 동안 높은 밀도를 나타낸 반면, 부유성 동물플랑크톤은 9~10월 동안 높은 밀도를 보여 상이한 계절적 차이를 보였다.
후속연구
- macrochirus는 부착 및 부유성 동물플랑크톤에 대한 섭식을 보이지 않았으며, 다른 먹이원(저서성 대형 무척추 동물, 치어)을 섭식하는 것으로 사료된다. 또한 다른 크기 (1~3, 4~7 cm)의 어류 또한 부착 및 부유성 동물플랑크톤 외에 다른 먹이원에 대해서도 섭식이 가능하며(Hondorp et al., 2005), 시기에 따라 높은 섭식률을 보이기도 하지만, 본 연구를 통해서는 동물플랑크톤 외에 다른 먹이원에 대한 의존도가 증명되지 않았으므로 이에 대한 추가적인 연구가 필요한 실정이다.
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