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문제 정의
- 본 연구는 군산지역에 서식하는 갈색띠매물고둥의 뚜껑에 나타난 성장윤을 이용하여 연령사정을 실시하였으며, 연령과 성장에 관한 성장매개변수 추정을 통해 지속적인 자원관리를 위한 수산자원학적 연구에 필요한 자료를 제공하고자 한다.
제안 방법
- 갈색띠매물고둥 뚜껑 (operculum) 에 나타난 윤문을 연륜으로 판정할 것인지 알아보기 위해 연령사정을 통해 나타난 윤문간의 분리성 관계를 그래프를 통해 알아보았다 (Fig. 9). 그래프를 통해 각 연령에 따른 윤문간의 관계는 일정한 간격으로 분포하였으며, 뚜껑 길이와 윤경 사이에는 직선의 관계를 가지고, 동일 수의 윤문을 가진 뚜껑에 있어서도 각 윤문 간에 뚜껑의 길이가 증가함에 따라 윤경의 길이도 증가하는 분리성을 가짐을 확인할 수 있었다.
- 갈색띠매물고둥의 각고 (SH) 와 각폭 (SW) 에 대한 상대성 장식은 직선식을 이용하여 추정하였으며, SH = a ± bSW 식을 이용하여 성장식을 추정하였고, 각고 (SH) 와 전중량 (TW) 에 대한 상대성장식은 포물선식을 이용하여 추정하였고, TW = α × SHb 식을 이용하여 성장식을 추정하였다.
- 갈색띠매물고둥의 뚜껑에 나타나는 윤문이 형성되는 시기, 횟수 및 주기성을 확인하기 위해 월별 연역지수 (Marginal index, MI) 의 변화를 살펴보았다 (Fig. 8). 월별 연역지수는 10월부터 유사한 경향을 보이다 5월부터 다시 상승하는 경향이 보였으며, 그 후 8월에 편차의 범위가 크게 증가하였으며 평균값 또한 급격히 감소하는 경향을 나타내어 갈색띠매물고둥의 윤문형성시기는 매년 7-8월에 연 1회 형성됨을 알 수 있었다.
- 갈색띠매물고둥의 주 산란기를 측정하기 위해 연체부 중량을 이용한 비만도의 월 변화를 살펴보았다. 본 종의 산란기에 대한 연구로써 국외에서는 동중국해에서 저인망에 의해 채집된 갈색띠매물고둥의 산란기는 6-8월 사이에 일어나는 것으로 보고되었고 (Amio, 1963), 국내에서는 암컷 갈색띠매물고둥의 성성숙 (Chung et al.
- 복족류의 뚜껑을 이용한 연령사정은 최초로 Kubo and Kondo (1953) 가 수랑 (Babylonia japonica) 의 연령사정에서 이용하였으며, 우리나라의 연구에 있어서는 Choi and Ryu (2007) 의 피뿔고둥 (Rapana venosa) 의 연구만 있을 뿐 극히 드문 실정이다. 따라서 본 연구에 있어서도 갈색띠매물고둥의 뚜껑에 나타난 연령형질을 이용하여 연령사정에 이용했다.
- 뚜껑에 나타나는 윤문이 연륜으로 적합한가를 확인하고 윤문 판독의 정확성을 검토하기 위해 각 윤문별로 윤경 간의 관계를 비교하여 윤문의 대응성을 검토하였다. 또한, 윤문의 형성시기 및 형성회수를 추정하기 위해 연역지수 (marginal index, MI) 의 월 변화를 조사하였고, 연역지수는 아래의 식 (1) 을 이용하여 계산하였다.
- 분리시킨 뚜껑은 세척 후 건조시킨 뒤 변형을 막기 위해서 코팅기를 이용하여 월별로 순서에 맞춰 코팅 작업을 하였다. 뚜껑 길이는 명확한 성장선을 디지털 켈리퍼스를 이용하여 쌍안 입체 현미경의 프리즘 빛을 투영하여 측정하였다 (Fig. 2).
- 뚜껑 중 손상을 입거나 깨진 것은 분석하는데 포함시키지 않았다. 뚜껑에 나타나는 윤문이 연륜으로 적합한가를 확인하고 윤문 판독의 정확성을 검토하기 위해 각 윤문별로 윤경 간의 관계를 비교하여 윤문의 대응성을 검토하였다. 또한, 윤문의 형성시기 및 형성회수를 추정하기 위해 연역지수 (marginal index, MI) 의 월 변화를 조사하였고, 연역지수는 아래의 식 (1) 을 이용하여 계산하였다.
- 2007년 10월부터 매월 채집된 갈색띠매물고둥의 뚜껑 (operculum) 은 예리한 핀셋을 사용하여 족부로부터 분리시켰다. 분리시킨 뚜껑은 세척 후 건조시킨 뒤 변형을 막기 위해서 코팅기를 이용하여 월별로 순서에 맞춰 코팅 작업을 하였다. 뚜껑 길이는 명확한 성장선을 디지털 켈리퍼스를 이용하여 쌍안 입체 현미경의 프리즘 빛을 투영하여 측정하였다 (Fig.
- 비만도 지수는 뚜껑의 핵에서부터 초륜까지의 시간 간격을 알기 위하여 산란기를 추정하는데 비만도 (fatness) 의 월 변화를 추적하여 확인하였다. 비만도지수를 구하기 위해 사용된 식 (2)는 다음과 같다.
- 수산생물의 성장은 von Bertalanffy 성장모델이 매개변수들의 활용도가 높아 성장 모델로 가장 많이 이용 (Zhang, 1991) 되고 있기 때문에 본 조사에 있어서도 von Bertalanffy의 성장식을 이용하여, 뚜껑에 나타난 윤문을 이용하여 성장식을 추정할 수 있었다.
- 갈색띠매물고둥의 성장은 von Bertalanffy 성장식 (1938) 을 이용하여 추정하였다. 이 성장식에 필요한 각고 자료는 뚜껑의 핵에서 외연까지의 거리 (R) 와 각고의 상대성장식을 사용하여 역계산을 통하여 추정하였다. Walford 정차도법으로 추정된 각각의 매개변수 값들을 초기 값으로 하여 비선형회귀 방법 (nonlinear regression) 을 사용하여 매개변수를 추정하였다.
- 채집한 표본은 즉시 실험실로 옮겨 각고, 각폭은 Vernier caliper로 0.1 mm까지, 육중량 및 전중량은 전자저울로 0.1 g까지 측정하였다 (Table 1).
대상 데이터
- 갈색띠매물고둥의 연령과 성장에 대하여 조사하기 위해 2007년 10월부터 2008년 9월까지 총 11개월 동안 군산연안 고군산군도 주변 해역에서 통발 어구로 어획된 개체를 군산수산물 시장에서 매월 구입하여 연령과 성장에 대한 조사가 이루어 졌다. 수산자원 생물의 연령과 성장에 관한 연구는 자원개체군의 변화를 분석하는데 필요할 뿐만 아니라 계군 구조와 자원의 수준을 유지하기 위한 중요한 단서를 제공 한다 (Weatherley and Gill, 1987; Chang, 1991).
- 본 연구에 사용된 갈색띠매물고둥은 2007년 10월부터 2008년 9월 (11개월) 에 걸쳐 전라북도 군산시 고군산군도에서 통발어구로 채취된 어획물에서 매월 1회 채집하여 사용하였다 (Fig. 1).
- 본 연구에서는 갈색띠매물고둥의 연령사정을 위해서 족부에 붙어 있는 뚜껑을 연령형질로 이용하였다. 본 종의 뚜껑은 외핵형의 형태를 띠고 있으며, 연령사정에 사용된 뚜껑에 변형이 있거나, 샘플처리 중에 손상을 입은 개체들은 연령사정을 측정하는데 포함시키지 않았다.
- 연구에 사용된 갈색띠매물고둥은 총 1,062개체로 월 평균 97개체를 채집하였다. 연구기간 중 2008년 2월은 군산지역의 기상악화로 인해 갈색띠매물고둥의 채집에 어려움이 있어 총 11개월만 채집이 이루어졌다.
데이터처리
- 이 성장식에 필요한 각고 자료는 뚜껑의 핵에서 외연까지의 거리 (R) 와 각고의 상대성장식을 사용하여 역계산을 통하여 추정하였다. Walford 정차도법으로 추정된 각각의 매개변수 값들을 초기 값으로 하여 비선형회귀 방법 (nonlinear regression) 을 사용하여 매개변수를 추정하였다. 추정식은 다음과 같다.
이론/모형
- 갈색띠매물고둥의 성장은 von Bertalanffy 성장식 (1938) 을 이용하여 추정하였다. 이 성장식에 필요한 각고 자료는 뚜껑의 핵에서 외연까지의 거리 (R) 와 각고의 상대성장식을 사용하여 역계산을 통하여 추정하였다.
- 본 조사에서는 von Bertalanffy 성장식을 이용하여 시간에 대한 갈색띠매물고둥의 성장을 식으로 나타내었다. 갈색띠매물고둥의 산란기를 6-8월로 보면, 주 산란기인 7월에 산란된 개체들이 다음해 7-8월 초륜이 형성되므로, 초륜 형성 시까지의 기간은 약 12개월 (1년) 로 추정된다.
성능/효과
- 25 mm 정도로 나타났으며, 평균적으로 2-4개의 각고 분포를 보였고, 10월에 가장 낮은 값, 7월에 가장 높은 각고 값을 나타내었다. 각고의 월 변화를 살펴보면 전체적으로 90-100 mm의 연급군이 가장 두드러진 출현율을 보였으며, 40 mm이하와 120 mm이상의 연급군의 출현율은 낮았다. 5월에는 70 mm의 연급군이 가장 두드러지게 나타났다.
- 갈색띠매물고둥의 각고에 대한 중량의 오차를 알아보기 위해서 1,062개체의 각고 (SH) 와 중량 (TW) 간의 그래프를 통해 알아본 결과, 독립변수인 각고가 커짐에 따라 종속변수인 중량변이가 점점 증가하는 곱의 오차구조 (multiplicative error structure) 였다. 따라서 다음 식을 대수선형화 시킨 후 선형최소자승법으로 추정한 갈색띠매물고둥의 각고 (SH) 와 중량 (TW) 간의 상대성장식은 다음과 같다 (Fig.
- 9). 그래프를 통해 각 연령에 따른 윤문간의 관계는 일정한 간격으로 분포하였으며, 뚜껑 길이와 윤경 사이에는 직선의 관계를 가지고, 동일 수의 윤문을 가진 뚜껑에 있어서도 각 윤문 간에 뚜껑의 길이가 증가함에 따라 윤경의 길이도 증가하는 분리성을 가짐을 확인할 수 있었다.
- (2007) 은 갈색띠매물고둥의 산란기를 초기활성기, 후기활성기, 완숙기, 부분산란기, 회복기 등의 5단계로 나누어 비교적 정확하기 기술하였으며, 하계산란형의 전형적인 형태로 확인되었고, 주 산란 성기를 6-7월로 보고 있어 본 연구 논문과 유사한 경향을 보이고 있다. 따라서 본 연구에서는 갈색띠매물고둥의 주 산란기를 7월로 결정하였으며, 연령사정을 통한 윤문형성 시기가 7-8월인 것을 감안할 경우 초륜은 약 12개월 (1년) 에 한번 형성됨을 알 수 있었다.
- 따라서, 뚜껑의 불투명대에서 투명대로 이행하는 경계가 연 1회 주기적으로 형성되는 윤문임을 확인하고 이 윤문을 연륜으로 간주하여 연령별 평균 윤경을 구하였다.
- 8). 월별 연역지수는 10월부터 유사한 경향을 보이다 5월부터 다시 상승하는 경향이 보였으며, 그 후 8월에 편차의 범위가 크게 증가하였으며 평균값 또한 급격히 감소하는 경향을 나타내어 갈색띠매물고둥의 윤문형성시기는 매년 7-8월에 연 1회 형성됨을 알 수 있었다.
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