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문제 정의
- 또한, 저서미세조류가 실제로 바지락의 먹이자원으로 활용되는지를 파악하기 위하여 바지락의 위 내용물 분석이 요구된다. 본 연구는 퇴적물 입도, 지화학적 특성과 육상 기원의 담수 유입량이 다른 정산포와 황도 갯벌에서 무생물적 환경요인에 의해 서식하는 저서미세조류의 종조성과 생물량의 차이가 나타나는지, 그리고 저서미세조류가 바지락의 먹이생물로 활용되는지, 마지막으로 저서미세조류의 종조성과 생물량이 바지락의 비만도와 정비례적인 관계를 가지는지를 파악하기 위하여 수행되었다.
제안 방법
- , 2014). AVS은 퇴적물 습시료 약 2-3 g을 H2S 발생관에 넣고 소량의 증류수와 황산 2 ㎖를 첨가하고 2-3초 후에 수동펌프를 천천히 당기면서 발생하는 황화수소가 검지관에 흡수되도록 한 후에 분석하였다. Water Content는 무게를 알고 있는 도가니에 퇴적물 시료 20 g을 담아 110℃로 세팅된 드라이오븐에서 24시간 가열한 다음 데시케이터 안에서 실온으로 냉각시킨 후에 도가니의 무게를 측정하여 계산하였다(Choi et al.
- AVS은 퇴적물 습시료 약 2-3 g을 H2S 발생관에 넣고 소량의 증류수와 황산 2 ㎖를 첨가하고 2-3초 후에 수동펌프를 천천히 당기면서 발생하는 황화수소가 검지관에 흡수되도록 한 후에 분석하였다. Water Content는 무게를 알고 있는 도가니에 퇴적물 시료 20 g을 담아 110℃로 세팅된 드라이오븐에서 24시간 가열한 다음 데시케이터 안에서 실온으로 냉각시킨 후에 도가니의 무게를 측정하여 계산하였다(Choi et al., 2014).
- 각 정점의 조간대 중부 갯벌에서 플라스틱 코어(H, 30 ㎝; Ø, 5 ㎝)로 3개의 시료(퇴적물 표층부터 10 ㎝ 깊이)를 무작위로 채집하여 알루미늄 호일로 포장한 후에 아이스박스에 넣어 실험실로 운반하였다.
- 갯벌 저서미세조류가 바지락의 먹이자원인지를 확인하기 위하여, 각 정점에서 다양한 크기의 바지락 50-70개체를 채집하였으며, 비만도(Condition Index)를 측정하기 위한 바지락은 각 정점에서 방형구(50 × 50 ㎝)를 3개 무작위로 놓고 방형구 내의 퇴적물을 10 ㎝ 깊이까지 전량 채집한 후 표준체로 걸러 바지락을 선별하여 아이스박스에 넣어 실험실로 운반하였다.
- 실험실로 운반된 퇴적물의 특성은 입도(grain size), 화학적산소요구량(COD, Chemical Oxygen Demand), 강열 감량(Ignition Loss), 산휘발성황화물(AVS, Acid Volatile Sulfide), 함수율(Water Content)을 분석하여 확인하였다. 갯벌 저서미세조류의 종조성을 파악하기 위하여, 각 연구정점에서 무작위로 10곳을 선택하여 퇴적물 표층을 스파툴라로 정성 채집하여 갈색 유리병에 넣고 루골용액으로 최종 농도 0.2-0.4%가 되도록 고정한 후 알루미늄 호일로 광을 차단하고 아이스박스에 보관하여 실험실로 운반하였다. 저서미세조류의 생물량 조사를 위한 퇴적물은 표층 2 ㎜가 채집되도록 중간막이 설치된 스테인레스 재질의 원통형 코어(H, 10 ㎝; ∅, 7.
- 마지막으로, 여과된 용액 100 ㎖에 2 ㎖의 30% H2SO4을 넣고 혼합한 후 0.1 N의 Na2S2O3·H2O 용액으로 적정하면서 COD를 측정하였다.
- 각 정점의 조간대 중부 갯벌에서 플라스틱 코어(H, 30 ㎝; Ø, 5 ㎝)로 3개의 시료(퇴적물 표층부터 10 ㎝ 깊이)를 무작위로 채집하여 알루미늄 호일로 포장한 후에 아이스박스에 넣어 실험실로 운반하였다. 실험실로 운반된 퇴적물의 특성은 입도(grain size), 화학적산소요구량(COD, Chemical Oxygen Demand), 강열 감량(Ignition Loss), 산휘발성황화물(AVS, Acid Volatile Sulfide), 함수율(Water Content)을 분석하여 확인하였다. 갯벌 저서미세조류의 종조성을 파악하기 위하여, 각 연구정점에서 무작위로 10곳을 선택하여 퇴적물 표층을 스파툴라로 정성 채집하여 갈색 유리병에 넣고 루골용액으로 최종 농도 0.
- , 2009; Pitcher and Joyce, 2009). 저서미세조류의 세포수는 초저온냉동고(-70℃)에서 동결 보관된 퇴적물 코어시료를 해동시켜 150-250배로 희석하여 Sedgwick-Rafter Chamber에 넣고 광학현미경 하에서 계수하였으며 퇴적물 단위면적당 세포수(cells/㎠)로 환산하였다.
- 정산포와 황도 갯벌에서 정량 채집된 퇴적물 디스크(H, 2 ㎜; ∅, 7.5 ㎝) 6개씩을 엽록소 a 측정(3개)과 출현종의 세포수(3개)를 계수하기 위하여 할당하였다.
- 정산포와 황도에서 계절별로 채집된 바지락 116-341개체의 각장, 각고, 각폭은 Vernier caliper로 0.01 ㎜까지 측정한 후, 패각에서 육질을 분리하여 무게(습중량)를 측정하였으며, 패각 무게는 상온에서 건조시켜 전자저울로 0.1 g까지 측정하였다. 바지락의 비만도(Condition Index)는 아래식으로 계산하였다(Park et al.
- 정산포와 황도에서 채집한 바지락의 개체별 각장과 각고를 Vernier calipers로 0.1 ㎜까지 측정한 후 패각에서 육질을 분리하였다. 바지락 육질에서 핀셋으로 소화기관(위에서 항문까지)을 분리하여 포르말린용액(10%)으로 고정한 후 실험실로 운반하였다.
- 정성 채집된 퇴적물에 해수를 첨가하여 200-250배로 희석한 후 광학현미경(Olympus BX 53, Japan)을 이용하여 저서미세조류를 관찰하였다. 또한, 저서미세조류의 대부분을 차지하는 돌말류는 Park (2005)과 Woelfel et al.
- 지화학적 환경요인 분석을 위한 COD의 측정은 먼저 삼각플라스크(250 ㎖)에 습시료 1 g, 0.1 N KMnO4 100 ㎖와 10% NaOH 5 ㎖을 넣고 혼합한 후, 끓는 물에서 1시간 중탕시키고 실온에서 냉각한 후 10% KI 용액 10 ㎖와 4% NaN3 용액 한 방울을 첨가하였다. 다시 삼각플라스크에 증류수를 첨가하여 500 ㎖로 만든 후 유리섬유 여과지로 여과하였다.
- 엽록소 a 는 75 ㎖의 아세톤 수용액(90%)이 담긴 유리병에 퇴적물 디스크를 넣고 교반기로 강하게 혼합한 후 암냉소에서 24 h 동안 추출되었다. 추출액은 syringe filter (0.2 ㎛, Sartorius stedim)로 여과하여 absorption cell에 1 ㎖씩 넣고 분광광도계(Libra S22, Biochrom)로 665 ㎚와 750 ㎚에서 엽록소 a 를 측정하였다(Lorenzen, 1967).
대상 데이터
- 저서미세조류의 생물량 조사를 위한 퇴적물은 표층 2 ㎜가 채집되도록 중간막이 설치된 스테인레스 재질의 원통형 코어(H, 10 ㎝; ∅, 7.5 ㎝)를 이용하였다(Figure 2).
- 저서미세조류의 종조성과 생물량 조사는 충남 태안군 근흥면 정산포와 안면읍 황도에서 2012년에 계절별(2, 5, 8, 11월)로 대조기에 수행되었다(Figure 1). 각 정점의 조간대 중부 갯벌에서 플라스틱 코어(H, 30 ㎝; Ø, 5 ㎝)로 3개의 시료(퇴적물 표층부터 10 ㎝ 깊이)를 무작위로 채집하여 알루미늄 호일로 포장한 후에 아이스박스에 넣어 실험실로 운반하였다.
이론/모형
- 정성 채집된 퇴적물에 해수를 첨가하여 200-250배로 희석한 후 광학현미경(Olympus BX 53, Japan)을 이용하여 저서미세조류를 관찰하였다. 또한, 저서미세조류의 대부분을 차지하는 돌말류는 Park (2005)과 Woelfel et al. (2007)의 방법으로 돌말각을 세척하였고 광학현미경과 SEM (Hitachi S-4800, Japan)으로 동정하였다. 돌말류를 포함한 미세조류의 동정은 다양한 참고문헌을 활용하였다(Dodge, 1982; Jin et al.
- 1 N HCl을 첨가하여 유기물과 CaCO3를 없앤 후에 표준체 체질법과 Stokes의 침전속도를 적용한 피펫 방법으로 분석하였다. 퇴적물 입도 분석 결과 해석은 Folk (1968)와 McBride (1971)의 방법을 따랐다.
- 퇴적물 입도는 정산포와 황도에서 채집된 시료 20 g을 선택하여 이온교환수로 염분을 제거하고, 10% H2O2와 0.1 N HCl을 첨가하여 유기물과 CaCO3를 없앤 후에 표준체 체질법과 Stokes의 침전속도를 적용한 피펫 방법으로 분석하였다. 퇴적물 입도 분석 결과 해석은 Folk (1968)와 McBride (1971)의 방법을 따랐다.
성능/효과
- 갯벌 저서미세조류의 엽록소 a 농도는 정산포에서 79.75 ㎎/㎡였고 황도에서 151.50 ㎎/㎡였으며 두 정점의 평균 농도는 115.63 ㎎/㎡로 확인되었다. 갯벌의 엽록소 a 농도는 태안군 진산리에서 92.
- 계절별 우점종(> 2%)은 총 36종이며, 정산포에서 26종과 황도에서 21종이 확인되었다.
- 퇴적물 구성의 계절 변화는 정산포에서 2월에 자갈 비율이 약 9%로서 다른 계절과 황도에 비해 높게 나타났다. 계절별 퇴적물의 평균입도는 정산포에서 1.54-3.78(평균 2.64)로서 황도의 2.87-4.04(3.46)에 비해 약간 낮았으나 분급도는 정산포가 2.72, 황도는 1.90으로 정산포가 황도에 비해 조립질이고 분급이 불량한 니질사로 나타났다(Table 1).
- 돌말류는 저서미세조류의 계절별 우점종(전체 세포수의 > 2%)인 36종 중에서 34종이었으며, 정산포에서는 우점종의 총 세포수(11,873 cells/㎠)의 96.15%를, 황도에서는 95.23% (12,456 cells/㎠)를 돌말류가 차지하였다.
- 23% (12,456 cells/㎠)를 돌말류가 차지하였다. 두 정점에서 대표적 우점종은 돌말류인 Paralia sulcata였고 세포수는 정산포에서 25.45% (전체 11,873 cells/㎠) 황도에서는 2,366 cells/㎠로서 19.93%를 차지하였다. Round et al.
- 57로서 높게 나타났으며, 저서미세조류의 세포수와 출현종수에서도 정산포에 비해 황도에서 높게 나타났다(Table 3). 따라서, 저서미세조류를 먹이자원으로 사용하는 바지락의 비만도와 먹이생물의 생물량과 직접적인 관련이 있음을 확인하였고, 퇴적물의 엽록소 a 농도 측정법은 저서미세조류의 세포수와 출현종수를 계수하는 방법에 비해 바지락 양식장의 생물학적 환경을 나타내는 지표로 사용하기 쉬울 것으로 사료된다. 또한, 향후 바지락의 생산성을 증대시키기 위해서는 저서미세조류의 생물량을 증가시키기 위한 다양한 연구가 수행되어야할 것으로 생각된다.
- 또한, 향후 바지락의 생산성을 증대시키기 위해서는 저서미세조류의 생물량을 증가시키기 위한 다양한 연구가 수행되어야할 것으로 생각된다. 마지막으로, 화학적산소요구량, 산휘발성화합물과 감열감량이 높은 정산포에서 바지락의 비만도가 낮음을 확인하였다. 이러한 무생물적인 환경요인은 바지락의 생산성과 반비례 관계를 나타냄으로써 황도 바지락의 높은 비만도는 무생물적 환경요인과 먹이자원인 저서미세조류의 풍도의 복합작용에 의한 것으로 생각된다.
- (1993)은 바지락은 패각을 퇴적물에 숨기고 입수관을 퇴적물 밖으로 노출시켜 저서성 식물성플랑크톤을 섭식하는 종이라고 하였다. 본 연구 결과, 바지락 비만도는 엽록소 a 농도가 낮은 정산포(79.75 ㎎/㎡)에서 0.42로서 정산포에 비해 엽록소 a 농도가 2배 높은 황도 (151.50 ㎎/㎡로)에서 0.57로서 높게 나타났으며, 저서미세조류의 세포수와 출현종수에서도 정산포에 비해 황도에서 높게 나타났다(Table 3). 따라서, 저서미세조류를 먹이자원으로 사용하는 바지락의 비만도와 먹이생물의 생물량과 직접적인 관련이 있음을 확인하였고, 퇴적물의 엽록소 a 농도 측정법은 저서미세조류의 세포수와 출현종수를 계수하는 방법에 비해 바지락 양식장의 생물학적 환경을 나타내는 지표로 사용하기 쉬울 것으로 사료된다.
- 본 연구에서 정산포와 황도 갯벌에서 출현한 122종에서 돌말류는 출현종수의 91.80%였고 정산포에서 91.76% (78종)와 황도에서는 91.30% (84종)를 차지하여 저서미세조류의 대표적 분류군으로 확인되었다. 돌말류는 저서미세조류의 계절별 우점종(전체 세포수의 > 2%)인 36종 중에서 34종이었으며, 정산포에서는 우점종의 총 세포수(11,873 cells/㎠)의 96.
- , 2003). 본 연구에서도 채집된 저서미세조류 대부분이 돌말류였으며 정산포에 비해 돌말류 세포수가 많은 황도에서 엽록소 a 농도가 더 높게 나타남으로써 세포수와 엽록소 a 농도는 정비례 관계를 보였다. Baek et al.
- , Nizschia sp.와 Paralia sulcata 가 먹이자원으로 이용되고 있음을 확인하였다. 정산포 바지락의 소화기관에서 2월에 규질편모조류인 Dictyocha spectrum이 발견되었으며 황도 바지락 소화기관에서 11월에 와편모조류의 휴면포자(cyst)가 관찰되었다.
- 정산포와 황도 갯벌에서 연구기간 동안 출현한 저서미세조류는 총 122종이었으며, 정산포(85종)에 비해 황도(92종)에서 많은 종이 동정되었다(Table 2). 저서미세조류의 계절별 출현종수는 정산포에서 30-45종이었고 황도에서 32-57종으로서 정산포에서는 2월에 최대였고 11월에 최소였으나, 황도에서는 2월에 최대였고 5월에 최소였다. 저서미세조류의 종조성을 보면, 돌말류가 정산포와 황도에서 78종과 84종으로 전체 출현종 수의 91.
- 저서미세조류의 계절별 출현종수는 정산포에서 30-45종이었고 황도에서 32-57종으로서 정산포에서는 2월에 최대였고 11월에 최소였으나, 황도에서는 2월에 최대였고 5월에 최소였다. 저서미세조류의 종조성을 보면, 돌말류가 정산포와 황도에서 78종과 84종으로 전체 출현종 수의 91.76%와 91.30%를 차지하는 분류군이었으며, 다음으로는 정산포에서 와편모조류(4종, 4.70%)였고 황도에서는 남조류(3종, 3.26%)와 녹조류(3종, 3.26%)로 나타났다(Table 2). 갯벌 퇴적물에서 서식하는 저서미세조류의 연평균 세포수는 정산포에서 13,255 cells/㎠이었고 황도에서 15,943 cells/㎠로서 황도에서 2,500 cells/㎠정도 높았다(Table 3).
- 였다. 정산포에서 대표종은 Paralia sulcata 였으며 연평균 세포수는 3,022 cells/㎠로서 정산포 출현종 중 가장 높았다. 한편, 4계절에서 1회 이상 1,000 cells/㎠으로 우점한 종은 C.
- 정산포와 황도 갯벌에서 연구기간 동안 출현한 저서미세조류는 총 122종이었으며, 정산포(85종)에 비해 황도(92종)에서 많은 종이 동정되었다(Table 2). 저서미세조류의 계절별 출현종수는 정산포에서 30-45종이었고 황도에서 32-57종으로서 정산포에서는 2월에 최대였고 11월에 최소였으나, 황도에서는 2월에 최대였고 5월에 최소였다.
- 정산포와 황도에서 연구 기간에 채집된 바지락 소화기관에서 확인된 저서미세조류는 총 73종이었으며, 정산포의 바지락에서는 계절별로 18-31종이 동정되었다. 대부분의 저서미세조류는 돌말류였고, Actinocyclus spp.
- 로 정산포에서 2배 정도 높게 나타났으나, 정산포는 2월, 황도는 2월과 8월에 측정값은 거의 제로에 가까웠다. 퇴적물의 계절별 함수율은 정산포에서 23.66-31.34% (평균 28.58%)였고 황도는 28.11-39.50% (평균 33.90%)로 황도에서 높았다. 함수율은 정산포에서 5월에 24%로 최소였고 다른 계절에는 30% 내외로 유사하였으며 황도에서는 봄·여름(5월, 8월)에 39%로서 가을·겨울(2월, 11월)의 29%에 비해 10% 높게 나타났다.
- 저서미세조류는 갯벌생물인 바지락의 소화기관에서 다량 관찰됨으로써 양식 바지락의 먹이자원으로 사용되고 있음이 확인되었으나, 저서미세조류는 소화기관에서 분해되거나 소화되기 때문에 정확한 종동정과 계수는 매우 어려웠다. 하지만, 정량 채집된 바지락의 소화기관에서 우점하는 저서미세조류를 속(genus) 수준에서 통합한 결과, 퇴적물에서 3계절 이상 출현하는 저서미세조류가 바지락 소화기관에서도 빈번하게 관찰된다는 것을 확인하였다(Table 4). 정산포와 황도 갯벌에 서식하는 바지락의 먹이자원은 주로 Amphora, Cylindrotheca, Navicula와 Paralia sulcata였고, Diploneis는 황도 바지락에서만 관찰되었다.
- 였다. 황도에서 가장 우점하는 종은 모든 계절에 출현하고 연평균 세포수가 최대(2,366 cells/㎠)인 Paralia sulcata였다. 황도에서 한 계절만 우점한 종은 Bacillaria paxillifer, D.
후속연구
- 따라서, 퇴적물의 구성을 포함한 무생물적 환경요인, 저서미세조류의 종조성과 생물량과 같은 생물적 환경요인, 그리고 이들이 양식종인 바지락의 육중량(비만도)에 미치는 영향을 파악하기 위하여 입체적 실험 디자인을 가진 연구가 필요한 실정이다. 또한, 저서미세조류가 실제로 바지락의 먹이자원으로 활용되는지를 파악하기 위하여 바지락의 위 내용물 분석이 요구된다. 본 연구는 퇴적물 입도, 지화학적 특성과 육상 기원의 담수 유입량이 다른 정산포와 황도 갯벌에서 무생물적 환경요인에 의해 서식하는 저서미세조류의 종조성과 생물량의 차이가 나타나는지, 그리고 저서미세조류가 바지락의 먹이생물로 활용되는지, 마지막으로 저서미세조류의 종조성과 생물량이 바지락의 비만도와 정비례적인 관계를 가지는지를 파악하기 위하여 수행되었다.
- 따라서, 저서미세조류를 먹이자원으로 사용하는 바지락의 비만도와 먹이생물의 생물량과 직접적인 관련이 있음을 확인하였고, 퇴적물의 엽록소 a 농도 측정법은 저서미세조류의 세포수와 출현종수를 계수하는 방법에 비해 바지락 양식장의 생물학적 환경을 나타내는 지표로 사용하기 쉬울 것으로 사료된다. 또한, 향후 바지락의 생산성을 증대시키기 위해서는 저서미세조류의 생물량을 증가시키기 위한 다양한 연구가 수행되어야할 것으로 생각된다. 마지막으로, 화학적산소요구량, 산휘발성화합물과 감열감량이 높은 정산포에서 바지락의 비만도가 낮음을 확인하였다.
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