이른 여름 동중국해 대륙사면의 해양환경과 소형 식물플랑크톤 군집의 연직분포 특성 Vertical Profiles of Marine Environments and Micro-phytoplankton Community in the Continental Slope Area of the East China Sea in Early Summer 2009원문보기
2009년 이른 여름 동중국해 동부의 대륙사면을 대상으로 해양환경과 소형 식물플랑크톤 군집을 조사하였다. 수온약층은 뚜렷하지 않고 수심에 따라 완만하게 감소하였다, 염분은 표층에서 낮고 비교적 깊은 수심까지 균일한 분포를 보이나, 중간 수층이하에서는 수심과 비례하여 150~200 m에서 최댓값을 보인 다음 감소하였으나, 변화 폭은 크지 않았다. sigma-t의 변화는 수온에 의해 지배되어, 표층에서 수심과 함께 완만히 증가하여 약 500 m에서 표층보다 약 3 $kg/m^3$ 높은 값을 나타내었다. 광량은 해수 표층에서 급격히 감소하여, 보상심도는 약 100 m 수심에 위치하였다. 엽록소 a의 연직분포는 수온이나 염분보다 광량에 더욱 영향을 받는 것으로 나타났으며, 보상심도에서 최댓값을 나타내었다. 소형 식물플랑크톤 군집은 56속 103종으로 비교적 다양하였고, 세포밀도 역시 엽록소 a가 최댓값을 나타내는 수심에서 112.0~470.0 cells/L로 가장 높게 나타났다. 우점종에서 극우점하는 종은 없고, 낮은 점유율로 다양한 종이 출현하지만, 일부 정점에서 규질편모조류인 Octactis octonaria나 규조류인 Leptocylindrus mediterraneus에 의해 26%의 우점율은 나타내는 것은 이례적이다. 본 연구의 결과는 개방된 빈영양 해역의 식물플랑크톤 등 미소생물의 군집 해석은 표층, 중층 및 저층과 같은 일정 수심 간격의 조사가 아닌, 해양환경의 연직분포나 엽록소 최대층의 파악과 같은 연속관측의 결과와 연계된 생태연구가 필수적임을 지적하고 있다.
2009년 이른 여름 동중국해 동부의 대륙사면을 대상으로 해양환경과 소형 식물플랑크톤 군집을 조사하였다. 수온약층은 뚜렷하지 않고 수심에 따라 완만하게 감소하였다, 염분은 표층에서 낮고 비교적 깊은 수심까지 균일한 분포를 보이나, 중간 수층이하에서는 수심과 비례하여 150~200 m에서 최댓값을 보인 다음 감소하였으나, 변화 폭은 크지 않았다. sigma-t의 변화는 수온에 의해 지배되어, 표층에서 수심과 함께 완만히 증가하여 약 500 m에서 표층보다 약 3 $kg/m^3$ 높은 값을 나타내었다. 광량은 해수 표층에서 급격히 감소하여, 보상심도는 약 100 m 수심에 위치하였다. 엽록소 a의 연직분포는 수온이나 염분보다 광량에 더욱 영향을 받는 것으로 나타났으며, 보상심도에서 최댓값을 나타내었다. 소형 식물플랑크톤 군집은 56속 103종으로 비교적 다양하였고, 세포밀도 역시 엽록소 a가 최댓값을 나타내는 수심에서 112.0~470.0 cells/L로 가장 높게 나타났다. 우점종에서 극우점하는 종은 없고, 낮은 점유율로 다양한 종이 출현하지만, 일부 정점에서 규질편모조류인 Octactis octonaria나 규조류인 Leptocylindrus mediterraneus에 의해 26%의 우점율은 나타내는 것은 이례적이다. 본 연구의 결과는 개방된 빈영양 해역의 식물플랑크톤 등 미소생물의 군집 해석은 표층, 중층 및 저층과 같은 일정 수심 간격의 조사가 아닌, 해양환경의 연직분포나 엽록소 최대층의 파악과 같은 연속관측의 결과와 연계된 생태연구가 필수적임을 지적하고 있다.
Studies of the distribution of micro-phytoplankton community and chlorophyll a concentration have focused on the vertical profiles of marine environmental factors such as water temperature, salinity, sigma-t, light intensity, and dissolved oxygen in the continental slope on the east parts of East Ch...
Studies of the distribution of micro-phytoplankton community and chlorophyll a concentration have focused on the vertical profiles of marine environmental factors such as water temperature, salinity, sigma-t, light intensity, and dissolved oxygen in the continental slope on the east parts of East China Sea in the early summer of 2009. Water temperature showed a gradual reduction according to the depth. While the salinity was low in the surface layer showing a mixed down to the relatively subsurface layer, it was increased with an increase in the depth at the middle and bottom layers showing a maximum value at 150~200 m followed by a decreasing aspect afterwards, although the change was not large. The change of sigma-t was governed by the water temperature, and gradually increased in the surface layer with an increase in the depth, showing a value higher than in the surface layer by about 3 $kg/m^3$ at the bottom layer. Although the intensity of light was exponential reduced in the surface layer, the compensation depth was located at the depth of about 80m. The vertical profiles of chlorophyll a concentration was governed by the intensity rather than the changes in water temperature or salinity, exhibiting a maximum value at the compensation depth corresponding to 1% in the surface light intensity. The micro-phytoplankton communities consisted of 56 genera 103 species showing a relatively variety, while the standing crop was also changed to 112.0~470.0 cells/L in the pelagic environment, showing a maximum chlorophyll a concentration. Although a variety of dominant species appear at low dominance without dominant species appearing with a right-wing point in the phytoplankton communities, the silicoflagellate, Otactis otonaris at the station A and the dominance of 26% due to Leptocylindrus mediterraneus at the station C have been judged to be unusual. For community analysis of infinitesimal creatures such as phytoplankton of oligotrophic waters through the present study, ecology studies through vertical sample collection agreeing with the results of continuous observation such as identification of vertical distribution in a marine environment or of maximum chlorophyll layers have been considered rather than a survey method with intervals of a given depth such as surface, subsurface, middle and bottom layers.
Studies of the distribution of micro-phytoplankton community and chlorophyll a concentration have focused on the vertical profiles of marine environmental factors such as water temperature, salinity, sigma-t, light intensity, and dissolved oxygen in the continental slope on the east parts of East China Sea in the early summer of 2009. Water temperature showed a gradual reduction according to the depth. While the salinity was low in the surface layer showing a mixed down to the relatively subsurface layer, it was increased with an increase in the depth at the middle and bottom layers showing a maximum value at 150~200 m followed by a decreasing aspect afterwards, although the change was not large. The change of sigma-t was governed by the water temperature, and gradually increased in the surface layer with an increase in the depth, showing a value higher than in the surface layer by about 3 $kg/m^3$ at the bottom layer. Although the intensity of light was exponential reduced in the surface layer, the compensation depth was located at the depth of about 80m. The vertical profiles of chlorophyll a concentration was governed by the intensity rather than the changes in water temperature or salinity, exhibiting a maximum value at the compensation depth corresponding to 1% in the surface light intensity. The micro-phytoplankton communities consisted of 56 genera 103 species showing a relatively variety, while the standing crop was also changed to 112.0~470.0 cells/L in the pelagic environment, showing a maximum chlorophyll a concentration. Although a variety of dominant species appear at low dominance without dominant species appearing with a right-wing point in the phytoplankton communities, the silicoflagellate, Otactis otonaris at the station A and the dominance of 26% due to Leptocylindrus mediterraneus at the station C have been judged to be unusual. For community analysis of infinitesimal creatures such as phytoplankton of oligotrophic waters through the present study, ecology studies through vertical sample collection agreeing with the results of continuous observation such as identification of vertical distribution in a marine environment or of maximum chlorophyll layers have been considered rather than a survey method with intervals of a given depth such as surface, subsurface, middle and bottom layers.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 동중국해의 쓰시마난류의 움직임과 생태 구조 파악에 중요한 일본 규슈 남서해역의 대륙사면을 대상으로 2009년 이른 여름의 해양환경과 식물플랑크톤 군집에 대하여 분석한 내용을 보고한다. 또한 일반적인 해양의 생물군집은 수평 및 연직 방향으로 일정 간격이나 수심에 대한 점적 조사의 결과에 의해 해석되고 있지만, 이에 대한 문제점에 대해서도 고찰한다.
후)생태구조">생태 구조 파악에 중요한 일본 규슈 남서해역의 대륙사면을 대상으로 2009년 이른 여름의 해양환경과 식물플랑크톤 군집에 대하여 분석한 내용을 보고한다. 또한 일반적인 해양의 생물군집은 수평 및 연직 방향으로 일정 간격이나 수심에 대한 점적 조사의 결과에 의해 해석되고 있지만, 이에 대한 문제점에 대해서도 고찰한다.
제안 방법
">제공하였다(Throndsen[1978]). 검경은 농축된 시료 1 mL를 마이크로피펫을 이용하여 정확히 계수판에 취해 광학 현미경(Olympus, BX50)을 이용하여 100X-400X하에서 종의 동정과 출현 세포밀도에 의한 식물플랑크톤의 현존량을 파악하였다(Cupp[1943]; Chihara and Murano[1997]; Tomas[1997]). 그리고
후)나가사키 마루(842톤)를">나가사키마루(842톤)를 이용하여 현장조사를 실시하였다. 조사는 수온, 염분, 광량, 용존산소(DO)와 엽록소 a의 센서가 장착된 CTD (Seabird Co., USA)를 이용하여 표층에서 저층까지 연속 측정하여 1 m 간격으로 정리하여 측정값으로 사용하였다.
채수한 해수는 현장에서 망목이 20 μm인 소형 플랑크톤 net를 이용하여 최종 농도가 10 mL가 되도록 농축하였다.
대상 데이터
동중국해 대륙사면의 해양환경과 식물플랑크톤 군집을 파악하기 위한 현장조사는 2009년 이른 여름인 6월 8일에서 10일까지 Fig. 1에 표시한 3개 정점을 대상으로, 나가사키대학 연습선인 나가사키마루(842톤)를 이용하여 현장조사를 실시하였다. 조사는 수온, 염분, 광량, 용존산소(DO)와 엽록소 a의 센서가 장착된 CTD (Seabird Co.
소형 식물플랑크톤 군집 분석을 위한 채집은 수심 25 m, 엽록소 a가 최대가 되는 수층 및 수온 및 염분약층이 보이는 3개의 수층을 원칙으로, 로제트샘플러로 15 L의 해수를 채수하였다. 채수한 해수는 현장에서 망목이 20 μm인 소형 플랑크톤 net를 이용하여 최종 농도가 10 mL가 되도록 농축하였다.
동중국해 대륙사면의 3개 정점에 대한 해양 관측 당시 기상 및 채수 수심 등은 Table 1과 같다. 정점 A의 표본 채집 수심은 엽록소 피크가 보이는 수층과 중간 수심을 대상으로 하였고, 정점 B는 아 표층(25 m)과 엽록소가 최대 농도를 보이는 수심, 그리고 정점 C는 엽록소 a 최대 수심과 염분 최대 수층 및 중간 수심을 대상으로 하였다. 운량(Cloud)는 피포트 풍력 단계에 따른 운량을 나타내었다).
이론/모형
후)출현세포밀도에">출현 세포밀도에 의한 식물플랑크톤의 현존량을 파악하였다(Cupp[1943]; Chihara and Murano[1997]; Tomas[1997]). 그리고 식물플랑크톤 분류체계와 종명은 World Register of Marine Species(WoRMS, www.marinespecies.org/)와 Algaebase (www.algaebase.org/)에 준하여 정리하였다.
성능/효과
기타로는 80 m 수심에서 Ch. decipiens와 B. delicatulum이 각각 8.8%와 5.3%의 점유율을 나타내었다(Table 4).
광량은 당일 비가 내려 표층의 광량은 125.0 μmol photons/m2/s이 관측되었으나 수심 5 m에서 35.3 μmol photons/m2/s, 30 m에서 9.0 μmol photons/m2/s로 급속히 감소하였으나 그 이심에서는 완만한 감소를 보였다.
후)구로시오 해류의">구로시오해류의 주 수송로에 위치하는 정점 C에서 수온은 표층의 26.5 oC에서 수심의 증가와 함께 완만하게 감소하여 470 m에서 8.2 oC, 580 m에서 6.7 oC로 표층보다 19.8 oC 낮아, 표층과 저층사이의 수온 차이는 크게 나타났다. 염분은 표층의 34.
특히 엽록소 a가 최댓값을 나타내는 수심에서 높은 세포밀도를 나타내었다. 그러나 엽록소 a의 연직분포에서 최댓값을 보이는 수심은 정점에 따라 다르게 나타나며, 최댓값은 표층보다 10배 이상 차이를 보이는 것으로부터, 기존의 일정 수심에 대한 표본 채집으로 식물플랑크톤 군집을 해석하는 방법으로는 출현종, 세포밀도, 우점종에서 과소평가 되거나 잘못된 결과가 도출될 수 있음을 지적하고 있다. 특히
2%의 점유율을 나타내었다. 동일 정점의 100 m 수층은 표층과는 달리 T. nitzschioides가 35.2%의 높은 우점율로 최우점하였고, L. mediterraneus 가 8.7%의 우점율을 보였다. 25 m에서 제1 우점종으로 출현한 B.
후)빈 영양수역에서">빈영양수역에서 그 차이는 더욱 크게 나타날 것으로 판단된다. 또한 보상심도 이하의 수층에서 보이는 높은 식물플랑크톤 현존량과 생물량은 단순히 표층의 규조류가 침강하여 집적된 결과로 보기보다는 낮은 광량에서 광합성을 할 수있는 규조류에 의한 광합성 활성이 있는 것으로 판단되었다. 그러나 여름
후)해황지표와는">해황 지표와는 유의적 관계는 볼 수 없었다. 반면 엽록소 최댓값을 보이는 수심은 표층의 광량이 급격히 감소하여 광량의 변화가 안정화되는 수층과 일치하는 것으로부터 광량과 밀접한 관련성을 보이는 것으로 판단되었다. 이와 같은 결과는 여름철 북서태평양의 광역을 대상으로 위성자료에 의한 엽록소의 분포에서 동중국해는 서부와
본 연구에서 우점하는 종에 대한 광량 자료는 없고, 위의 실험실 결과를 현장에 바로 대입하는 것은 많은 문제가 있지만, 이를 감안 하여 결과를 동중국해 대륙사면 해역에 적용하면 식물플랑크톤에 의한 광합성은 와편모조류를 포함하는 식물성 편모조류는 보상수 심까지의 표층에서, 규조류에 의해 우점하는 특성을 고려하면 보상 심도 이하의 수층에서도 광합성이 가능할 것으로 판단할 수 있었다. 그리고 정점 B에서 수심 10~35 m 사이에서 170~180 μmol photons/m2/s로 일정한 광량을 보이는 것은 일반적인 해양의 형상으로 이해하기는 어렵지만,
후)식물 플랑크톤">식물플랑크톤 종은 전체 56속 103종으로 비교적 다양한 종조성을 나타내었다. 분류군별로는 규조류가 36속 72종으로 69.9%의 출현 점유율을 나타내었고, 다음으로는 와편모조류가 18속 29종 및 규질편모조류가 2속 2종으로 각 28.2%와 1.9%의 출현 점유율을 나타내었다(Table 2).
소형 식물플랑크톤 군집에서 우점 출현하는 종은 정점에 따라 차이를 보이나, 전체 정점에서 극우점하는 종은 없고, 정점 D의 100 m 와 정점 C의 두 개수층을 제외하고는 10% 이하의 점유율로 다양한 종이 출현하는 특성을 보였다. 정점 A는 엽록소 a 최댓값을 보이는 40 m 수심에서
후)변화폭은">변화 폭은 크지 않았다. 수온과 염분의 함수로 결정되는 sigma-t는 염분의 변화가 크지 않기에 수온의 변화에 의해 지배되는 양상으로 수심 증가와 함께 완만한 증가를 보여, 저층에서 표층보다 2~3 kg/m3 높은 값을 보였다. 이와 같은
2%의 점유율을 나타내었다. 정점 B의 25 m 수층은 중심목 규조류인 Bacteriastrum delicatulum이 8.5%의 점유율로 최우점하였고, 기타로는 중심목 규조류인 Leptocylindrus mediterraneus가 6.1%, Chaetoceros decipiens와 T. nitzschioides가 각각 5.4%와 5.2%의 점유율을 나타내었다. 동일 정점의 100 m 수층은 표층과는 달리 T.
정점별로는 수심이 가장 낮은 정점 B에서 51속 85종으로 가장 다양하였고, 연안부에 가장 인접한 정점 A와 구로시오난류의 영향을 강하게 받는 정점 C에서 각각 28속 47종과 31속 54종으로 단조로운 종출현 특성을 나타내었다. 분류군별로는 전체 정점에서 규조류, 특히
후속연구
후)한국남동해역의">한국 남동해역의
해양환경이나 생물상 변동 파악에 있어 대륙사면의 해황을 이해하는 것은 매우 중요하다. 또한 개방된 빈영양해역의 해양환경과 식물플랑크톤 군집 해석에서 기존의 일정 간격의 점 조사에서 얻은 결과의 해석에서 발생할 수 있는 많은 부분의 내용에 대해서도 충분하게 검토되어야만 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
2009년 이른 여름 동중국해 대륙사면에서 출현이 확인된 소형 식물플랑크톤 종은 몇 종인가?
2009년 이른 여름 동중국해 대륙사면에서 출현이 확인된 소형 식물플랑크톤 종은 전체 56속 103종으로 비교적 다양한 종조성을 나타내었다. 분류군별로는 규조류가 36속 72종으로 69.
동중국해에서 중국대륙을 접하는 서부해역의 특징은?
동중국해에서 중국대륙을 접하는 서부해역은 대형 하천을 통한 육수유입이 원활할 뿐만 아니라 50 m 이하의 낮은 수심을 나타내지만, 일본열도 규슈 서남방에서 오끼나와까지 동남해역은 수심 500 m가 넘는 대륙사면이 위치한다. 동중국해의 대륙사면은 구로시오해류의 영향을 직접 받는 해역으로(Isobe[1999]; Hsueh[2000]; Liu and Gan[2012]), 쓰시마 난류가 동해로 들어오는 주수로의 오른쪽에 위치하여 시계방향의 와류를 형성한다(Guo et al.
본 연구에서 동중국해의 쓰시마난류의 움직임과 생태 구조 파악에 중요한 일본 규슈 남서해역의 대륙사면을 대상으로 2009년 이른 여름의 해양환경과 식물플랑크톤 군집에 대하여 분석한 내용을 보고한 이유는?
[2008]). 특히 동중국해 동부의 대륙사면의 북쪽인 규수 서북방해역은 쓰시마난류의 주 수송로에 해당하여 동일 해류의 영향을 받는 우리나라 남해보다 2 oC 이상 높은 수온을 나타낸다.
또한 동중국해는 해양환경의 다양함과 함께 다양한 회유성 어류의 회유, 섭식 및 월동장으로서 한국, 일본 및 중국 등 주변국이 공동으로 이용하는 어장으로서 수산해양학적 중요성이 매우 큰 해역으로(Cho[1981]; Rho[1985]; Miyaji[1991]), 최근 이해 당사국들이 집중적인 연구투자가 이루어지는 해역이다(Nagasawa and Marumo[1967]; Huh[1982]; Mio et al.[1984]; Kondo[1985]; Edmond et al.
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