[국내논문]해남 사구미 연안 거머리말(Zostera marina L.)의 계절특성 Seasonal Variation Characteristics of Zostera marina L. in HAENAM SAGUMI on the Southern Coast of Korea원문보기
한국에 자생하는 거머리말속(Zostera, Zosteraceae) 거머리말(Zostera marina L.)의 시간적인 변동에 따른 형태 및 생태학적 특성을 파악하기 위하여 생육 환경, 형태학적 특징, 생육 밀도, 생물량, 잎의 성장을 비교 분석하였다. 거머리말 생장특성들은 수온과 기온의 변화에 영향을 크게 받는 것으로 나타났다. 수온의 증가에 따라 생장이 증가하지만 여름의 높은 수온은 생장을 저해하는 요소로 작용하였다. 거머리말은 높은 수온에 민감한 반응을 보였으며, 매우 낮은 수온도 생장을 저해하는 요소로 작용한 것으로 나타났다. 거머리말 서식지에 투입되는 수중광량은 조석의 변화에 따라 계절적인 차이가 있는 것으로 분석되었다. 해남 사구미 연안 거머리말 서식지의 광량은 낮은 값으로 생존에 지장은 없으나 계절변화에 따라 거머리말 생산성에 제한요소로 작용한 것으로 판단된다. 결론적으로 거머리말은 수온, 광량 등 환경변화의 영향으로 뚜렷하게 시간적인 변동이 나타났으며, 특히 고수온과 저수온에 의해 생장이 크게 저하되는 것으로 나타났다.
한국에 자생하는 거머리말속(Zostera, Zosteraceae) 거머리말(Zostera marina L.)의 시간적인 변동에 따른 형태 및 생태학적 특성을 파악하기 위하여 생육 환경, 형태학적 특징, 생육 밀도, 생물량, 잎의 성장을 비교 분석하였다. 거머리말 생장특성들은 수온과 기온의 변화에 영향을 크게 받는 것으로 나타났다. 수온의 증가에 따라 생장이 증가하지만 여름의 높은 수온은 생장을 저해하는 요소로 작용하였다. 거머리말은 높은 수온에 민감한 반응을 보였으며, 매우 낮은 수온도 생장을 저해하는 요소로 작용한 것으로 나타났다. 거머리말 서식지에 투입되는 수중광량은 조석의 변화에 따라 계절적인 차이가 있는 것으로 분석되었다. 해남 사구미 연안 거머리말 서식지의 광량은 낮은 값으로 생존에 지장은 없으나 계절변화에 따라 거머리말 생산성에 제한요소로 작용한 것으로 판단된다. 결론적으로 거머리말은 수온, 광량 등 환경변화의 영향으로 뚜렷하게 시간적인 변동이 나타났으며, 특히 고수온과 저수온에 의해 생장이 크게 저하되는 것으로 나타났다.
This ecological study was conducted to analyze seasonal variation characteristics of Zostera marina at HAENAM SAGUMI on the Southern Coast of Korea. Environmental characteristics, plant morphological characteristics, shoot density, biomass, and leaf production were monitored from August 2008 to Marc...
This ecological study was conducted to analyze seasonal variation characteristics of Zostera marina at HAENAM SAGUMI on the Southern Coast of Korea. Environmental characteristics, plant morphological characteristics, shoot density, biomass, and leaf production were monitored from August 2008 to March 2011. Zostera marina occurred in the subtidal zone from 0 to 2.5 m below the mean low water level. Water temperature showed a clear annual pattern, with increase in spring and summer, and decreases in fall and winter. Irradiance showed seasonal variation, even though daily weather condition has short-term variation in the incident irradiation. Plant morphological characteristics, shoot density, biomass, and leaf production showed clear seasonal variation. Seasonal variation in the above biomass of Zostera marina was mainly caused by changes in shoot length. We found that there are correlations between environmental characteristics (water temperature, irradiation) and the growth of Zostera marina. There is stronger correlation between water temperature and the growth of Zostera marina, compared to the correlation between irradiation and the growth of Zostera marina. In particular, the growth of Zostera marina is inhibited by both higher and lower water temperature.
This ecological study was conducted to analyze seasonal variation characteristics of Zostera marina at HAENAM SAGUMI on the Southern Coast of Korea. Environmental characteristics, plant morphological characteristics, shoot density, biomass, and leaf production were monitored from August 2008 to March 2011. Zostera marina occurred in the subtidal zone from 0 to 2.5 m below the mean low water level. Water temperature showed a clear annual pattern, with increase in spring and summer, and decreases in fall and winter. Irradiance showed seasonal variation, even though daily weather condition has short-term variation in the incident irradiation. Plant morphological characteristics, shoot density, biomass, and leaf production showed clear seasonal variation. Seasonal variation in the above biomass of Zostera marina was mainly caused by changes in shoot length. We found that there are correlations between environmental characteristics (water temperature, irradiation) and the growth of Zostera marina. There is stronger correlation between water temperature and the growth of Zostera marina, compared to the correlation between irradiation and the growth of Zostera marina. In particular, the growth of Zostera marina is inhibited by both higher and lower water temperature.
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문제 정의
해초는 연안 생태계에서 여러 해양생물이 살아갈 수있는 숲을 조성하여 산란 장소와 양육 장소를 제공하는 매우 중요한 역할을 하는 생태계의 기초생물이다. 본 연구는 훼손된 연안 생태계의 복원을 위하여 가장 중요한 역할을 담당하는 해초에 대하여 한반도 남해안 해남 사구미 연안에서 물리적인 환경요인과 계절에 따라 변화 되는 해초 식물체의 형태, 생물량, 잎 성장 등 생태적 특성을 파악하여 연안 생태계에서 해산 현화식물의 보호, 보전 및 관리에 필요한 자료를 제공하고 적용하는 것을 목적으로 하였다.
제안 방법
해남 사구미 연안에 분포하는 거머리말의 생육밀도와 형태, 생물량, 잎 생산성을 파악하고, 시간적인 변화를 비교하기 위하여 2008년 8월~2011년 9월까지 조사하였다.
시간적인 변화에 따른 형태적인 특징은 무작위로 선택된 10개체의 식물체를 채집하여 잎의 수, 전체 길이, 엽초 길이, 잎 길이, 잎 너비, 지하경 마디 길이, 지하경 너비를 측정하였다. 전체 길이와 엽초 길이는 각각 성장 점에서부터 가장 긴 잎의 끝부분과 엽초 끝부분의 길이로 측정하였으며, 잎 너비는 가장 긴 잎의 너비로 측정하였다.
시간적인 변화에 따른 형태적인 특징은 무작위로 선택된 10개체의 식물체를 채집하여 잎의 수, 전체 길이, 엽초 길이, 잎 길이, 잎 너비, 지하경 마디 길이, 지하경 너비를 측정하였다. 전체 길이와 엽초 길이는 각각 성장 점에서부터 가장 긴 잎의 끝부분과 엽초 끝부분의 길이로 측정하였으며, 잎 너비는 가장 긴 잎의 너비로 측정하였다.
)의 생육밀도는 방형구(35 cm×35 cm)를 사용하여 개체수와 생육형태(영양지, 생식지와 측지)를 조사한 후 방형구 내 지상부와 지하부(지하경과 뿌리)의 모든 식생을 채집하였다(Harrison, 1982). 생육밀도와 생물량 조사에 필요한 시료는 각 생육지에서 3회 채집하여 분석하였다. 생물량은 민물을 이용하여 부착생물과 퇴적물을 제거한 후 지상부와 지하부로 분리하여 60℃에서 무게가 일정할 때까지 건조시킨 후, 각각의 무게를 측정하여 단위면적당 생물량(g DW m-2)으로 나타내었다.
거머리말 잎의 성장은 엽초의 상단을 주사바늘로 펀칭한 후 약 1개월 경과후 10개체의 식물체를 채집하여 잎의 성장 길이와 면적을 측정하였다(Zieman, 1974).
물리적인 환경요인과 거머리말(Zostera marina)의 전체 길이, 생육밀도, 총 생물량, 잎의 성장속도, 잎의 생산성과의 상관성을 분석하였다. 전체 길이는 수온(r=0.
한국에 자생하는 거머리말속(Zostera, Zosteraceae) 거 머리말(Zostera marina L.)의 시간적인 변동에 따른 형태 및 생태학적 특성을 파악하기 위하여 생육 환경, 형태학적 특징, 생육 밀도, 생물량, 잎의 성장을 비교 분석 하였다.
해초지의 수온 및 광량은 거머리말 지상부 조직이 위치하는 수심에서 quantum sensor (LI-192S)와 data logger (Li-Cor; Lincoln, NE, USA)를 이용하여 매 5분 간격으로 측정하였다. 측정된 수온은 일일평균수온으로 나타내었으며, 광량센서로 측정된 수치(Lumens ft-2)는 하루 동안의 총 광량인 일 누적광량(mol m-2day-1)으로나타내었다.
대상 데이터
본 연구의 대상지역은 우리나라 남해 서부에 위치하고 있는 전라남도 해남군 송지면 통호리의 사구미 연안 (34º19′11′′N, 126º34′21′′E)이다.
데이터처리
조사된 거머리말 식물체의 생육밀도와 생물량, 형태, 잎 생산성 측정 자료는 평균±SE(standard error)값으로 나타내었으며, 자료 분석과 통계적인 처리는 SPSS(ver. 18)의 프로그램을 이용하여 수행하였다.
모든 자료는 평균(mean)±표준오차(SE)로 나타내었다.
모든 자료는 평균(mean)±표준오차(SE)로 나타내었다. 통계분석 전 모든 자료의 정규성(normality)과 등분산성(homogeneity of variance)을 검정하였다.
각각의 측정된 자료의 시간적인 변화는 one-way ANOVA를 실시하여 유의성을 판단하였다. 또한, 물리적인 환경요인이 생산성에 미치는 영향을 파악하기 위하여 상관분석을 수행하였다.
각각의 측정된 자료의 시간적인 변화는 one-way ANOVA를 실시하여 유의성을 판단하였다. 또한, 물리적인 환경요인이 생산성에 미치는 영향을 파악하기 위하여 상관분석을 수행하였다.
성능/효과
해초지의 수온 및 광량은 거머리말 지상부 조직이 위치하는 수심에서 quantum sensor (LI-192S)와 data logger (Li-Cor; Lincoln, NE, USA)를 이용하여 매 5분 간격으로 측정하였다. 측정된 수온은 일일평균수온으로 나타내었으며, 광량센서로 측정된 수치(Lumens ft-2)는 하루 동안의 총 광량인 일 누적광량(mol m-2day-1)으로나타내었다.
거머리말 (Zostera marina)의 조사기간 동안 측정된 형태적인 특징들은 모든 항목이 시간에 따라 매우 유의한 차이가 있는 것으로 분석되었다(P<0.01).
해남 사구미 연안 수중광량은 명확한 계절변동을 보 였다(P<001; Table 1). 수중광량의 변화는 조석에 따라 변화되는 해수면의 높이와 밀접한 연관성이 있으며, 안개, 구름 등 기상 여건의 변화에 따라 짧은 시간의 변동이 나타났다(Fig. 3). 일 누적최고광량은 2011년 6월 중순 8.
5E). 잎의 수, 전체 길이, 엽초의 길이, 잎의 길이는 뚜렷한 계절적인 변화를 보였으며, 봄과 여름에 증가하고 가을과 겨울 감소하였다. 전체 길이, 엽초의 길이, 잎의 길이는 2011년 1월 매우 낮은 값이 나타났으며, 물리적인 환경요인중 수온 (일평균 4.
5E). 잎의 수, 전체 길이, 엽초의 길이, 잎의 길이는 뚜렷한 계절적인 변화를 보였으며, 봄과 여름에 증가하고 가을과 겨울 감소하였다. 전체 길이, 엽초의 길이, 잎의 길이는 2011년 1월 매우 낮은 값이 나타났으며, 물리적인 환경요인중 수온 (일평균 4.
거머리말(Zostera marina)의 생육밀도와 생물량은 시간의 변화에 따라 매우 유의한 차이가 있는 것으로 분석되었다(P<0.01).
거머리말 (Zostera marina)의 조사기간 동안 측정된 잎의 성장은 시간의 변화에 따라 매우 유의한 차이가 있는 것으로 분석되었다(P<0.01).
6A). 뚜렷한 계절적인 변화를 보였으며, 봄에 증가하고 여름부터 겨울까지 감소하였다. 생식 지의 밀도는 봄부터 여름까지 제한된 시기에만 나타났다(Fig.
7A). 뚜렷한 계절변화를 나타내었으며, 봄과 여름에 증가하고 가을과 겨울에 감소하였다.
전체 길이는 수온(r=0.624, p<0.01), 기온(r=0.675, p<0.01)과 유의한 양의 상관성을 보였다.
해남 사구미 연안 거머리말의 생육밀도 및 식물체의 크기와 생물량의 관계를 분석한 결과 지상부 생물량의 시간적 변동은 생육밀도보다 전체 길이의 시간적 변동 (r2=0.314, P<0.001)이 반영되어 변동되었다.
총 생물량은 수온 (r=0.686, p<0.01), 기온(r=0.790, p<0.01)과 유의한 양의 상관성을 보였다.
생육밀도는 수중광량(r=0.461, p<0.05)과 유의한 양의 상관성을 보였다.
8B). 잎의 성장속도와 잎의 생산성은 계절변화를 나타내었으며, 봄과 여름에 증가하고 가을과 겨울에 감소하였다.
해남 사구미 연안에서 일 누적광량은 대부분 매우 낮은 것으로 측정되었으나 거머리말의 형태, 생육밀도, 생물량, 잎의 성장 조사결과 생존과 생장에 지장이 없는 것으로 판단되며, 상관분석결과 거머리 말의 잎의 생산성은 수중광량과 유의한 양의 상관성(r=0.393, P<0.05)이 있는 것으로 나타나 제한요인으로 작용하는 것을 알 수 있었다.
해남 사구미 연안의 거머리말은 온대지역 대부분의 거머리말 생활사인 다년생 생식전략을 보였다. 또한, 해남 사구미 연안 거머리말의 형태적인 특징, 서식밀도, 생물량, 생산성 등은 계절에 따라 유의한 차이를 보였으며, 대부분 초여름에 높은 값이 나타났고, 겨울에 낮은 값이 나타났다. 해남 사구미 연안 거머리말 생식지는 4월에서 6월 사이 제한적으로 출현하였다.
, 1983; Orth and Moore, 1986; Vermaat and Verhagen, 1996). 본 연구에서 수온, 수중광량, 기온의 변화를 조사한 결과 모든 항목이 뚜렷한 계절변동을 보였으며, 봄과 여름에 증가하며, 가을과 겨울에 감소되었다.
수온의 변화가 거머리말 잎의 생산성에 미치는 영향을 분석한 결과 수온이 15~20℃일 때 생산성이 가장 높았으며, 수온이 25℃ 이상 올라가는 8월의 경우 생산성이 급격히 감소되었다. 여름에 거머리말의 형태, 생육 밀도, 생물량, 잎의 성장이 감소하는 것은 높은 수온으로 인하여 생장을 저해하는 요소로 작용한 것으로 추정된다(Marsh et al.
, 2007). 본 조사에서 수온과 기온의 변화는 2011년 1월 매우 낮게 나타났으며(수온 일평균 4.4℃, 기온 일평균 -6.2℃), 거머리말 식물체의 크기 등 생장특성 또한 2011년 1월 매우 작은 값이 나타나 거머리말의 생육은 저수온에도 생장이 저해를 받는 것으로 판단된다.
수중광량의 변화는 조석에 의한 수위변화와 매우 밀접한 연관관계가 있으며, 특히 저조위가 해가 있는 시간 대에 발생하는 봄과 여름에 증가하고 해가 없는 시기에 발생하는 가을과 겨울에 감소하는 것으로 나타났다 (Fig. 4). 조사기간 동안 일 누적광량의 변동은 명확한 계절변동을 나타내었다.
따라서, 시간의 변화에 따른 거머리말의 계절특성은 고수온과 저수온이 발생되는 여름과 겨울에 식물생장에 영향을 받는 것으로 나타났고, 조석에 의한 수위변화에 따라 수중광량이 낮은 가을과 겨울에도 식물생장에 영향을 받는 것으로 나타나 식물의 생장은 봄에 가장 유리한 환경조건이 형성되는 것으로 사료된다.
거머리말 잎의 성장속도는 생물량과 유의한 양의 상관성(r=0.647, P<0.01)이 있는 것으로 나타났고, 잎의 생산성은 생육밀도 (r=0.536, P<0.01) 및 생물량 (r=0.387, P<0.05)과 유의한 양의 상관성이 있는 것으로 나타나 잎의 성장속도와 생산성은 전체 길이보다 생육 밀도 및 생물량과 상관성이 높은 것으로 나타났다.
본 연구에서 식물체의 크기가 상대적으로 큰 해남 사구미 연안 거머리 말의 생육밀도 및 식물체의 크기와 생물량의 관계를 분석한 결과 지상부 생물량의 시간적 변동은 생육밀도보다 전체 길이의 시간적 변동(r2=0.314, P<0.001)이 반영되어 변동되었다.
해남 사구미 연안 거머리말의 계절특성을 분석한 결과 거머리말의 생장특성(형태적인 특징, 생육밀도, 생물량, 잎의 생산성 등)은 수온과 수중광량에 영향을 받는 것으로 나타났다. 특히 수온이 증가하는 3월부터 거머리말의 생장특성들이 증가하였고, 수온이 낮은 시기에는 생장특성들도 감소되었다.
또한, 매우 낮은 수온에서 생장에 저해를 더욱 크게 받은 것으로 나타났다. 결론적으로 해남 사구미 연안에 서식하는 거머리말은 수온변화에 생장특성이 매우 민감하게 반응하며, 고수온과 저수온에 생장이 크게 저해되는 것을 알 수 있었다. 향후 기온이 급격히 감소되거나 상승하는 이상기후가 발생될 경우 거머리말의 생장에 저해를 크게 받을 것으로 예상된다.
거머리말 생장특성들은 수온과 기온의 변화에 영향을 크게 받는 것으로 나타났다. 수온의 증가에 따라 생장이 증가하지만 여름의 높은 수온은 생장을 저해하는 요소로 작용하였다.
수온의 증가에 따라 생장이 증가하지만 여름의 높은 수온은 생장을 저해하는 요소로 작용하였다. 거머리말은 높은 수온에 민감한 반응을 보였으며, 매우 낮은 수온도 생장을 저해하는 요소로 작용한 것으로 나타났다.
거머리말 서식지에 투입되는 수중광량은 조석의 변화에 따라 계절적인 차이가 있는 것으로 분석되었다. 해남 사구미 연안 거머리말 서식지의 광량은 낮은 값으로 생존에 지장은 없으나 계절변화에 따라 거머리말 생산성에 제한요소로 작용한 것으로 판단된다.
결론적으로 거머리말은 수온, 광량 등 환경변화의 영향으로 뚜렷하게 시간적인 변동이 나타났으며, 특히 고수온과 저수온에 의해 생장이 크게 저하되는 것으로 나타났다.
해남 사구미 연안 수온과 기온의 변화는 명확한 계절 변동을 보였으며(P<0.01; Table 1), 봄과 여름에 증가하고, 가을과 겨울에 감소하였다(Fig. 2).
잎의 수, 전체 길이, 엽초의 길이, 잎의 길이는 뚜렷한 계절적인 변화를 보였으며, 봄과 여름에 증가하고 가을과 겨울 감소하였다. 전체 길이, 엽초의 길이, 잎의 길이는 2011년 1월 매우 낮은 값이 나타났으며, 물리적인 환경요인중 수온 (일평균 4.4℃)과 기온(일평균 -6.2℃)이 매우 낮게 나타난 시기와 일치한다.
후속연구
결론적으로 해남 사구미 연안에 서식하는 거머리말은 수온변화에 생장특성이 매우 민감하게 반응하며, 고수온과 저수온에 생장이 크게 저해되는 것을 알 수 있었다. 향후 기온이 급격히 감소되거나 상승하는 이상기후가 발생될 경우 거머리말의 생장에 저해를 크게 받을 것으로 예상된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
거머리말 생장특성에 수온은 어떠한 영향을 주는가?
거머리말 생장특성들은 수온과 기온의 변화에 영향을 크게 받는 것으로 나타났다. 수온의 증가에 따라 생장이 증가하지만 여름의 높은 수온은 생장을 저해하는 요소로 작용하였다. 거머리말은 높은 수온에 민감한 반응을 보였으며, 매우 낮은 수온도 생장을 저해하는 요소로 작용한 것으로 나타났다. 거머리말 서식지에 투입되는 수중광량은 조석의 변화에 따라 계절적인 차이가 있는 것으로 분석되었다.
거머리말속 거머리말의 시간적인 변동에 따른 형태 및 생태학적 특성을 파악하기 위해 분석한 항목은 무엇인가?
한국에 자생하는 거머리말속(Zostera, Zosteraceae) 거머리말(Zostera marina L.)의 시간적인 변동에 따른 형태 및 생태학적 특성을 파악하기 위하여 생육 환경, 형태학적 특징, 생육 밀도, 생물량, 잎의 성장을 비교 분석하였다. 거머리말 생장특성들은 수온과 기온의 변화에 영향을 크게 받는 것으로 나타났다.
거머리말의 생장을 위해서 피해야 하는 환경특성은 무엇인가?
해남 사구미 연안 거머리말 서식지의 광량은 낮은 값으로 생존에 지장은 없으나 계절변화에 따라 거머리말 생산성에 제한요소로 작용한 것으로 판단된다. 결론적으로 거머리말은 수온, 광량 등 환경변화의 영향으로 뚜렷하게 시간적인 변동이 나타났으며, 특히 고수온과 저수온에 의해 생장이 크게 저하되는 것으로 나타났다.
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