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문제 정의
- , 2012), 강우의 정도에 따라 가을까지 영향을 미친다. 본 연구에서 조사된 봄 시기는 동물플랑크톤에 대한 강우의 영향이 적고, 상당히 안정된 환경이 조성되기 때문에 본 연구의 목적인 수생식물과 동물플랑크톤과의 관계를 파악하기에 적당한 시기인 것으로 사료된다.
- 또한 기존의 동물플랑크톤에 관한 연구는 군집 조사를 기반으로 수행되었으나, 본 연구에서는 동물플랑크톤의 서식형태를 부착성과 부유성으로 구분하여 수생식물과의 관계를 살펴보았기 때문에 이들 간의 관계에 대한 정보를 더욱 면밀하게 파악할 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구에서는 수생식물이 발달된 습지를 대상으로 부착성 동물플랑크톤 군집과 수생식물과의 관계를 파악하고, 수생식물의 종류에 따라 부착성 동물플랑크톤의 밀도 차이를 분석하여, 수생식물이 부착성 동물플랑크톤 군집 구조에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 우리나라의 경우, 강우량이 집중되는 여름 시기에 동물플랑크톤 군집은 강우에 의한 영향을 많이 받으며(Choi et al.
제안 방법
- 습지의 면적은 토지피복도와 국토지리정보원에서 발행한 1 : 25,000 수치지도와 중첩하여 습지식생이 현저히 구분되는 구간까지 세부적인 경계를 설정하여 최종 면적을 산출하였다. 각 습지의 이화학적 요인 측정 및 미소갑각류의 채집은 2011년 5~6월까지 수생식물이 잘 발달된 구간에서 수행하였다. 수온, 용존산소 그리고 전기기전도도(YSI DO Meter; Model 58) 항목은 기계를 이용하여 현장에서 즉시 측정하였다.
- , 2002), 68 μm 네트에 여과 농축시켜 포르말린(최종 농도 4%)으로 고정하였다. 고정된 시료는 현미경을 이용하여 군집 별(윤충류 및 지각류)로 종 및 속 수준으로 동정하였다. 부착성 동물플랑크톤을 채집한 갈대와 붕어마름은 60℃ 에서 48시간 동안 건조시킨 후 건중량을 측정하였고, 계수된 부착성 동물플랑크톤의 종별 밀도를 수생식물의 건 중량 당 개체수로 환산하였다.
- 동물플랑크톤 채집은 각 습지에서 원수 8 L를 채수한 후 망목 68 μm네트에 여과 후 농축시켜 포르말린으로 고정하였다(4~5%). 고정된 시료는 현미경을 이용하여 군집별로 종 및 속 수준까지 동정한 후 계수하여 원수 1 L당 개체수로 환산하였다(Koste, 1978; Smirnov and Timms, 1983; Mizuno and Takahashi, 1999). 또한 수생식물의 종류에 따른 동물플랑크톤 밀도 특성을 규명하기 위해 각 습지에서 1×1 (m) 방형 구를 이용하여 수생식물의 피도를 백분율로 측정하였다 (Braun-Blanquet, 1932).
- 동물플랑크톤 채집은 각 습지에서 원수 8 L를 채수한 후 망목 68 μm네트에 여과 후 농축시켜 포르말린으로 고정하였다(4~5%).
- , 2012). 또한 겨울의 경우 수온이 낮아 동물플랑크톤을 포함한 생물상의 밀도가 낮기 때문에 본 연구에서는 습지 환경이 비교적 안정적으로 조성되는 봄 시기(5~6월)를 중심으로 조사를 수행하였다.
- 또한 수생식물의 종류에 따른 동물플랑크톤 밀도 특성을 규명하기 위해 각 습지에서 1×1 (m) 방형 구를 이용하여 수생식물의 피도를 백분율로 측정하였다 (Braun-Blanquet, 1932).
- 고정된 시료는 현미경을 이용하여 군집 별(윤충류 및 지각류)로 종 및 속 수준으로 동정하였다. 부착성 동물플랑크톤을 채집한 갈대와 붕어마름은 60℃ 에서 48시간 동안 건조시킨 후 건중량을 측정하였고, 계수된 부착성 동물플랑크톤의 종별 밀도를 수생식물의 건 중량 당 개체수로 환산하였다.
- 부착성 동물플랑크톤의 채집은 갈대와 붕어마름의 침수된 부분을 잘라서, 32 μm 망목 크기에 여과한 원수 2 L (동물플랑크톤을 제외)에서 50~60번 흔들어 수생식물에 부착된 동물플랑크톤을 떼어낸 후(Sakuma et al., 2002), 68 μm 네트에 여과 농축시켜 포르말린(최종 농도 4%)으로 고정하였다.
- 수생식물의 종류에 따른 동물플랑크톤 군집 특성을 분석하기 위해, 조사된 32곳의 습지 중 수생식물이 가장 발달된 우포늪과 장척호에서 추가적인 실험을 진행하였다. 우포늪과 장척호에서 가장 발달된 식물은 갈대(Phragmites australis)와 붕어마름(Ceratophyllum demersum)으로 이들은 각 습지에서 군락을 구성하는 것이 확인되었다.
- 각 습지의 이화학적 요인 측정 및 미소갑각류의 채집은 2011년 5~6월까지 수생식물이 잘 발달된 구간에서 수행하였다. 수온, 용존산소 그리고 전기기전도도(YSI DO Meter; Model 58) 항목은 기계를 이용하여 현장에서 즉시 측정하였다. 동물플랑크톤 채집은 각 습지에서 원수 8 L를 채수한 후 망목 68 μm네트에 여과 후 농축시켜 포르말린으로 고정하였다(4~5%).
- 습지의 면적은 토지피복도와 국토지리정보원에서 발행한 1 : 25,000 수치지도와 중첩하여 습지식생이 현저히 구분되는 구간까지 세부적인 경계를 설정하여 최종 면적을 산출하였다. 각 습지의 이화학적 요인 측정 및 미소갑각류의 채집은 2011년 5~6월까지 수생식물이 잘 발달된 구간에서 수행하였다.
대상 데이터
- 본 연구논문은 국가 장기생태연구사업(2005~2010, 낙동강)의 지원으로 작성되었다.
- 본 연구는 경상남도에 위치한 습지 중에서 수생식물이 전체적으로 발달된 습지를 대상으로 선정하였으며, 하동군 2개소, 진주시 4개소, 산청군 3개소, 의령군 20개소, 창녕군 3개소 등 총 32개 습지에서 조사가 수행되었다(Table 1). 우리나라는 몬순 기후의 영향으로 강우량이 여름 기간에 집중되며(Jeong et al.
- 본 연구는 얕은 수심의 습지에서 발달된 수생식물의 피도와 종류가 동물플랑크톤 밀도와 다양성에 미치는 영향을 파악하기 위해 경상남도에 위치한 32개의 습지에서 2011년 5~6월까지 조사를 수행하였다. 조사 결과, 총 65종의 동물플랑크톤이 출현하였으며, 대부분의 습지에서는 부유성 종보다 부착성 종이 더 많은 수를 보였다(40종).
- 05, n=32). 부착성 동물플랑크톤에 대한 수생식물의 영향을 파악하기 위해 조사된 습지 중 수생식물이 가장 잘 발달된 우포늪과 장척호의 갈대(Phragmites communis)와 붕어마름(Ceratophyllum demersum) 에 부착된 동물플랑크톤의 채집을 수행하였다. 대부분의 부착성 동물플랑크톤은 갈대보다 붕어마름에서 더 높은 밀도를 보였으며, 이 중 Lepadella, Monostyla, Testudinella는 두 식물간에 매우 뚜렷한 밀도 차이를 나타냈다 (One-way ANOVA, p<0.
데이터처리
- 부착 및 부유성 동물플랑크톤과 수생식물 간의 관계를 평가하기 위해 SPSS (ver. 14)를 이용하여 이들의 상관성을 분석하였으며, 갈대와 붕어마름간에 부착성 동물플랑크톤 밀도 차이를 규명하기 위해 One-way ANONA를 이용하였다.
성능/효과
- 1×1 (m) 방형구를 이용하여 측정된 수생식물의 피도와 동물플랑크톤간의 상관성을 분석한 결과, 부착성 및 부유성 윤충류는 상관성이 나타나지 않았으나, 부착성 지각류는 뚜렷한 상관성를 나타냈다(r2=0.39, p<0.05, n=32).
- 1) 수생식물이 우점한 환경에서 부착성 동물플랑크톤은 부유성 종보다 높은 밀도로 발생되며, 다양한 먹이원이 제공 되기 때문에 수생식물이 발달되지 않은 환경과 비교할 때 다양한 먹이망이 구성될 수 있다. 2) 부착성 윤충류는 수생식물의 피도와 직접적인 관련은 없지만 수생식물 종류에 따라 서식처 선택이 가능한 것으로 나타난 반면, 부착성 지각류는 수생식물 종류보다는 피도 등의 수생식물의 구성이 이들의 밀도를 결정하는 중요한 요인인 것으로 분석되었다.
- 1) 수생식물이 우점한 환경에서 부착성 동물플랑크톤은 부유성 종보다 높은 밀도로 발생되며, 다양한 먹이원이 제공 되기 때문에 수생식물이 발달되지 않은 환경과 비교할 때 다양한 먹이망이 구성될 수 있다. 2) 부착성 윤충류는 수생식물의 피도와 직접적인 관련은 없지만 수생식물 종류에 따라 서식처 선택이 가능한 것으로 나타난 반면, 부착성 지각류는 수생식물 종류보다는 피도 등의 수생식물의 구성이 이들의 밀도를 결정하는 중요한 요인인 것으로 분석되었다.
- 05> 붕어마름은 갈대보다 부착할 수 있는 공간이 상대적으로 넓으며, 복잡한 구조를 가지기 때문에 많은 동물플랑크톤이 부착할 수 있는 기질 표면 또한 풍부한 사료된다. 결론적으로 수생식물은 부착성 동물플랑크톤의 서식을 위한 매우 중요한 요소이며, 이들의 밀도와 종 다양성 증가에 크게 기여하는 것으로 판단된다.
- 동물플랑크톤과 수생식물간의 관계를 파악하기 위해 상관분석을 실행한 결과, 동물플랑크톤 군집은 서식 특성에 따라서 상이한 차이를 보였다. 부착 및 부유성 윤충류와 요각류는 수생식물의 피도와 상관성이 나타나지 않는 것으로 보아 수생식물과 관련성은 낮았지만, 지각류는 수생식물의 피도와 상관성을 보였으며, 특히 부유성 지각류보다 부착성 지각류가 더 뚜렷한 상관성을 나타냈다(r2=0.
- 실험에서 사용된 갈대와 붕어마름은 형태와 특성이 서로 다르며, 갈대의 경우 줄기만 침수되어 있으며 표면이 매끈한 반면, 붕어마름은 뿌리를 제외한 모든 부분이 침수되어 있고, 갈대보다 비교적 복잡한 구조를 하고 있어 부착성 동물플랑크톤과 같은 크기가 작은 생물이 부착하기에 좋은 조건을 가지고 있다. 따라서 부착성 동물플랑크톤은 침수식물인 붕어마름에서 더 많은 밀도를 보이며, 갈대에서는 상대적으로 낮은 밀도로 분포하는 것으로 사료된다. 수생식물 종류에 따라 부착성 동물플랑크톤을 주요 속별로 살펴본 결과, 대부분의 부착성 동물플랑크톤은 갈대보다 붕어마름에서더 높은 밀도를 보였으며, 특히 Lepadella, Monostyla, Testudinella 속 등은 뚜렷한 통계적 유의성을 나타냈다.
- 본 연구는 다른 시기를 제외한 5~6월을 중심으로 조사를 진행하였으나, 이 시기는 다른 계절보다 상대적으로 안정된 환경이 조성되므로, 다른 요인을 제외한 부착성 또는 부유성 동물플랑크톤과 수생식물 간에 관계에 대한 일반적인 상관성에 관한 정보를 제공하기에는 충분할 것으로 보인다. 그러나 본 연구에서 동물플랑크톤의 계절성은 고려되지 않았으므로, 계절성에 따른 밀도 변이는 적은 것으로 사료된다.
- 부착 및 부유성 윤충류와 요각류는 수생식물의 피도와 상관성이 나타나지 않는 것으로 보아 수생식물과 관련성은 낮았지만, 지각류는 수생식물의 피도와 상관성을 보였으며, 특히 부유성 지각류보다 부착성 지각류가 더 뚜렷한 상관성을 나타냈다(r2=0.39, p<0.05, n=32) (Fig. 2).
- 따라서 부착성 동물플랑크톤은 침수식물인 붕어마름에서 더 많은 밀도를 보이며, 갈대에서는 상대적으로 낮은 밀도로 분포하는 것으로 사료된다. 수생식물 종류에 따라 부착성 동물플랑크톤을 주요 속별로 살펴본 결과, 대부분의 부착성 동물플랑크톤은 갈대보다 붕어마름에서더 높은 밀도를 보였으며, 특히 Lepadella, Monostyla, Testudinella 속 등은 뚜렷한 통계적 유의성을 나타냈다. Lepadella, Monostyla, Testudinella는 낮은 먹이자원과매끄러운 표면을 가진 갈대보다는 붕어마름의 기질 표면적이 상대적으로 넓기 때문에, 더 많은 분포를 보이는 것으로 사료된다.
- 수생식물의 종류에 따라 각 수생식물에 부착된 동물플랑크톤의 밀도 차이를 규명하기 위해 조사지역에서 우점하는 갈대와 붕어마름간의 부착성 동물플랑크톤 밀도를 비교한 결과, 두 수생식물간의 뚜렷한 밀도 차이를 나타냈다(Fig. 3). 우포늪의 부착성 동물플랑크톤은 갈대보다 붕어마름에 더 많은 밀도가 관찰되었으며 (One-way ANOVA, n=32, p<0.
- 수생식물의 종류에 따른 부착성 동물플랑크톤 분포에 대한 실험 결과, 우포늪과 장척호에서 출현한 부착성 동물플랑크톤은 갈대와 붕어마름에 따라 뚜렷한 밀도 차이를 보이는 것으로 나타났다. 실험에서 사용된 갈대와 붕어마름은 형태와 특성이 서로 다르며, 갈대의 경우 줄기만 침수되어 있으며 표면이 매끈한 반면, 붕어마름은 뿌리를 제외한 모든 부분이 침수되어 있고, 갈대보다 비교적 복잡한 구조를 하고 있어 부착성 동물플랑크톤과 같은 크기가 작은 생물이 부착하기에 좋은 조건을 가지고 있다.
- 그러나 부유성 동물플랑크톤은 신전늪, 유전늪, 월포늪을 제외한 대부분의 습지에서 낮은 밀도를 보였다. 수생식물의 피도는 습지에 따라서 다양한 값을 나타냈으며, 가장 높은 피도를 보인 습지는 매곡늪이며(98%), 가장 낮은 피도는 효동지(3%)에서 나타났다.
- 수생식물의 종류에 따른 동물플랑크톤 군집 특성을 분석하기 위해, 조사된 32곳의 습지 중 수생식물이 가장 발달된 우포늪과 장척호에서 추가적인 실험을 진행하였다. 우포늪과 장척호에서 가장 발달된 식물은 갈대(Phragmites australis)와 붕어마름(Ceratophyllum demersum)으로 이들은 각 습지에서 군락을 구성하는 것이 확인되었다. 부착성 동물플랑크톤의 채집은 갈대와 붕어마름의 침수된 부분을 잘라서, 32 μm 망목 크기에 여과한 원수 2 L (동물플랑크톤을 제외)에서 50~60번 흔들어 수생식물에 부착된 동물플랑크톤을 떼어낸 후(Sakuma et al.
- 05). 우포늪과 장척호에서 출현한 부착성 동물플랑크톤은 Brachionus, Colurella, Lecane, Lepadella, Monosyla, Mytilina, Testudinella, Trichocerca 속 등의 윤충류와 지각류인 Alona 속등총 9속이 출현하는 것으로 확인되었다. 출현한 대부분의 부착성 동물플랑크톤은 갈대보다 붕어마름에서 더 많은 밀도를 나타냈고, 이 중 Lepadella, Monostyla, Testudinella 등의 윤충류 3속은 특히 매우 뚜렷한 밀도 차이를 보였다(One-way ANOVA, n=12, p<0.
- 우포늪의 부착성 동물플랑크톤은 갈대보다 붕어마름에 더 많은 밀도가 관찰되었으며 (One-way ANOVA, n=32, p<0.01), 장척호의 부착성 동물플랑크톤 군집 또한 같은 결과를 보였다(One-way ANOVA, n=32, p<0.05).
- 본 연구는 얕은 수심의 습지에서 발달된 수생식물의 피도와 종류가 동물플랑크톤 밀도와 다양성에 미치는 영향을 파악하기 위해 경상남도에 위치한 32개의 습지에서 2011년 5~6월까지 조사를 수행하였다. 조사 결과, 총 65종의 동물플랑크톤이 출현하였으며, 대부분의 습지에서는 부유성 종보다 부착성 종이 더 많은 수를 보였다(40종). 조사된 모든 습지에서는 수생식물이 매우 우점하였으며, 이는 부착성 동물플랑크톤 분포와 밀접한 관련을 가지는 것으로 나타났다.
- 조사 결과, 총 65종의 동물플랑크톤이 출현하였으며, 대부분의 습지에서는 부유성 종보다 부착성 종이 더 많은 수를 보였다(40종). 조사된 모든 습지에서는 수생식물이 매우 우점하였으며, 이는 부착성 동물플랑크톤 분포와 밀접한 관련을 가지는 것으로 나타났다. 1×1 (m) 방형구를 이용하여 측정된 수생식물의 피도와 동물플랑크톤간의 상관성을 분석한 결과, 부착성 및 부유성 윤충류는 상관성이 나타나지 않았으나, 부착성 지각류는 뚜렷한 상관성를 나타냈다(r2=0.
- 조사된 습지에서 출현한 동물플랑크톤 군집은 기존 문헌을 참고하여 서식 특성에 따라 부착성과 부유성 종으로 구분되었으며(Sakuma et al., 2002; Einarsson and Örnólfsdóttir, 2004; Troch et al., 2008), 부착성 종은 총 27종(윤충류, 18종, 지각류 9종), 부유성 종은 총 31종(윤충류 19종, 지각류 9종, 요각류 3종)으로 부유성 동물플랑크톤이 더 많은 종수를 나타냈다(Table 2).
- 출현한 대부분의 부착성 동물플랑크톤은 갈대보다 붕어마름에서 더 많은 밀도를 나타냈고, 이 중 Lepadella, Monostyla, Testudinella 등의 윤충류 3속은 특히 매우 뚜렷한 밀도 차이를 보였다(One-way ANOVA, n=12, p<0.05) (Table 3).
후속연구
- Lepadella, Monostyla, Testudinella는 낮은 먹이자원과매끄러운 표면을 가진 갈대보다는 붕어마름의 기질 표면적이 상대적으로 넓기 때문에, 더 많은 분포를 보이는 것으로 사료된다. 그러나 Brachionus, Collurella, Lecane, Monommata, Mytilina, Trichocerca, Alona 속 등은 상대적으로 기질에 부착하는 능력이 낮아 시료를 준비하는 과정에서 누락되었을 가능성이 있으므로 추가적인 연구가 필요할 것으로 보인다. 대부분의 습지에서 갈대와 같은 정수식물은 붕어마름 등의 침수식물보다 이른 시기에 우점하게 되는데, 이 때 부착성 지각류인 Alona 속의 경우 초기에는 갈대에서 주로 서식하다가 붕어마름이 수체내에서 발달되게 되면, 붕어마름으로 이동하는 계절에 따른 이동을 보여주기도 한다(Sakuma et al.
- 부착성 동물플랑크톤은 수생식물과 밀접하게 연관되며, 수생식물이 적은 습지와 비교할 때 이들의 밀도 및 종조성은 달라질 수 있기 때문에 수생식물과 동물플랑크톤 간에 상호작용에 대한 연구는 매우 중요할 수 있다. 또한 기존의 동물플랑크톤에 관한 연구는 군집 조사를 기반으로 수행되었으나, 본 연구에서는 동물플랑크톤의 서식형태를 부착성과 부유성으로 구분하여 수생식물과의 관계를 살펴보았기 때문에 이들 간의 관계에 대한 정보를 더욱 면밀하게 파악할 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구에서는 수생식물이 발달된 습지를 대상으로 부착성 동물플랑크톤 군집과 수생식물과의 관계를 파악하고, 수생식물의 종류에 따라 부착성 동물플랑크톤의 밀도 차이를 분석하여, 수생식물이 부착성 동물플랑크톤 군집 구조에 미치는 영향을 알아보고자 한다.
- 그러나 본 연구에서 동물플랑크톤의 계절성은 고려되지 않았으므로, 계절성에 따른 밀도 변이는 적은 것으로 사료된다. 부착성 동물플랑크톤은 수생식물뿐만 아니라, 포식이나 피식 그리고 수체의 이화학적 요인 등의 다양한 생물학적, 비생물학적 요인과 상호작용이 가능한 분류군이므로, 강우량과 같은 교란 요소에도 직접적인 영향을 받을 수 있기 때문에 습지 생태계에서 부착성 동물 플랑크톤 동태에 대한 전반적인 이해를 위해서는 다른 계절에도 추가적인 연구가 진행되어야 할 것으로 보인다.
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