Seasonal variation in marine macroalgal community structure was examined at the intertidal zones of Geumgap, Jindo, Korea, from October 2013 to August 2014. In total, 56 macroalgal species were identified, including 9 green, 12 brown, and 35 red algae. Annual seaweed biomass was 548.96 g wet wt. /
Seasonal variation in marine macroalgal community structure was examined at the intertidal zones of Geumgap, Jindo, Korea, from October 2013 to August 2014. In total, 56 macroalgal species were identified, including 9 green, 12 brown, and 35 red algae. Annual seaweed biomass was 548.96 g wet wt. /$m^2$ with seasonal range between 371.08 g wet wt. /$m^2$ at summer and 32.91 g wet wt. /$m^2$ at winter. The dominant seaweed in terms of biomass was Sargassum thunbergii and subdominant species were Gelidium elegans, Sargassum fusiforme, and Ishige okamurae. The vertical distribution of seaweeds from the upper to lower intertidal zones was Gloiopeltis spp., Ulva spp.- S. thunbergii, S. fusiforme, Ishige okamurae - S. thunbergii, S. fusiforme, G. elegans. Annual seaweed coverage, richness index (R), evenness index (J'), and diversity index (H') values were 27.95%, 6.10, 0.38, and 1.38, respectively. Coarsely branched form was the most dominant functional group in terms of species number and biomass among benthic macroalgal species.
Seasonal variation in marine macroalgal community structure was examined at the intertidal zones of Geumgap, Jindo, Korea, from October 2013 to August 2014. In total, 56 macroalgal species were identified, including 9 green, 12 brown, and 35 red algae. Annual seaweed biomass was 548.96 g wet wt. /$m^2$ with seasonal range between 371.08 g wet wt. /$m^2$ at summer and 32.91 g wet wt. /$m^2$ at winter. The dominant seaweed in terms of biomass was Sargassum thunbergii and subdominant species were Gelidium elegans, Sargassum fusiforme, and Ishige okamurae. The vertical distribution of seaweeds from the upper to lower intertidal zones was Gloiopeltis spp., Ulva spp.- S. thunbergii, S. fusiforme, Ishige okamurae - S. thunbergii, S. fusiforme, G. elegans. Annual seaweed coverage, richness index (R), evenness index (J'), and diversity index (H') values were 27.95%, 6.10, 0.38, and 1.38, respectively. Coarsely branched form was the most dominant functional group in terms of species number and biomass among benthic macroalgal species.
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문제 정의
, 2002; Choi, 2008; Kwak and Huh, 2009), 진도군과 관련된 연구는 주로 여름철에 수행되었으며, 계절적인 군집구조의 변화에 관한 연구가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 전남 진도군 금갑 해안에 서식하는 해조류의 계절별 종조성, 생물량, 수직분포 및 군집지수의 변화를 파악하고 이러한 자료를 근거로 진도군 금갑해역의 연안환경의 상태를 진단하고자 시도되었다.
제안 방법
계절별로 출현한 해조류의 종별 평균 생물량을 근거로 하여 풍도 지수(richness index, R), 다양도지수(diversity index, H'), 균등도지수(evenness index, J')를 계산하였다 (Margalef, 1958; Fowler and Cohen, 1990).
피도와 빈도는 현장에서 기록한 야장을 근거로 정량화하였으며, 우점종을 판단하는 중요도(importance value, IV)는 상대피도와 상대빈도의 산술평균으로 나타냈다(Mueller-Dombois and Ellenberg, 1974). 또한, 출현종 목록을 이용하여 갈조류에 대한 녹조류의 비(C/P), 갈조류에 대한 홍조류의 비(R/P) 및 갈조류에 대한 홍조류와 녹조류 합의 비인 (R+C)/P를 계산하여 해조류의 지리적 분포 특성을 파악하였다(Feldmann, 1937; Segawa, 1956; Cheney, 1977). 해조류의 기능형은 출현종의 형태 및 내부구조에 따라 엽상형(sheet form), 사상형(filamentous form), 성긴분기형(coarsely branched form), 다육질형(thick leathery form), 유절산호말형(jointed calcareous form), 각상형(crustose form)의 6개 그룹으로 구분되었다(Littler and Littler 1984).
정량 채집은 연구 정점을 대표하는 해조상과 생물량을 나타내는 암반 조간대의 상부, 중부 및 하부에서 각기 3개의 방형구(50 cm × 50 cm)를 놓고 현장에서 Saito and Atobe (1970)의 방법에 의해 피도와 빈도를 야장에 기록한 후 방형구내의 해조류를 전량 채집하였다. 또한, 해조류를 정성 채집하여 종조성을 파악하였다. 채집된 해조류는 현장에서 포르말린-해수 용액(5-10%)으로 고정시켜 실험실로 운반한 후 광학현미경을 사용하여 분류 및 동정하였으며, 종 목록 및 국명은 Kim et al.
(2013)에 따라 작성하였다. 정량 채집된 해조류는 동정한 후 습중량을 측정하고 단위면적당(m2) 생물량으로 환산하였다. 피도와 빈도는 현장에서 기록한 야장을 근거로 정량화하였으며, 우점종을 판단하는 중요도(importance value, IV)는 상대피도와 상대빈도의 산술평균으로 나타냈다(Mueller-Dombois and Ellenberg, 1974).
정량 채집은 연구 정점을 대표하는 해조상과 생물량을 나타내는 암반 조간대의 상부, 중부 및 하부에서 각기 3개의 방형구(50 cm × 50 cm)를 놓고 현장에서 Saito and Atobe (1970)의 방법에 의해 피도와 빈도를 야장에 기록한 후 방형구내의 해조류를 전량 채집하였다.
대상 데이터
전남 진도군에 위치한 금갑의 암반 조간대 (34°23'N, 126°16'E)에서 2013년 10월부터 2014년 8월까지 계절별로 해조류를 정량 및 정성 채집하였다.
이론/모형
계절별로 출현한 해조류의 종별 평균 생물량을 근거로 하여 풍도 지수(richness index, R), 다양도지수(diversity index, H'), 균등도지수(evenness index, J')를 계산하였다 (Margalef, 1958; Fowler and Cohen, 1990). 우점도 지수(dominance index)는 군집 내에서 생물량의 순서에 따라 제 1과 제 2 우점종을 선택하여 2종의 생물량 합에 대한 총 해조류 생물량의 비율로 계산하였고(McNaughton, 1967; Lee et al., 1983) 군집지수는 PRIMER version 6 (Clarke and Gorley, 2006)를 이용하여 계산하였다.
또한, 해조류를 정성 채집하여 종조성을 파악하였다. 채집된 해조류는 현장에서 포르말린-해수 용액(5-10%)으로 고정시켜 실험실로 운반한 후 광학현미경을 사용하여 분류 및 동정하였으며, 종 목록 및 국명은 Kim et al. (2013)에 따라 작성하였다. 정량 채집된 해조류는 동정한 후 습중량을 측정하고 단위면적당(m2) 생물량으로 환산하였다.
성능/효과
96 g wet wt./m2로 측정되었으며, 다른 정점과 비교해 볼 때 본 연구가 습중량임을 고려하더라도 상당히 높은 것으로 확인되었다.
50%)으로 홍조류가 가장 많았다([Table 1]). 계절별로는 35-44종이 기록되었고 출현종수는 겨울에 최대였고, 가을에 최소였다. 분류군별로 보면, 녹조류는 5-7종, 갈조류와 홍조류는 각각 7-11종과 21-28종으로서 계절적 변화를 보였다 ([Table 1]).
균등도지수(J')는 0.33~0.46범위로 출현종수는 가장 적었지만 제 1 우점종이 전체 생물량의 59.73%를 차지한 가을에 가장 높았고, 제 1 우점종이 전체 생물량의 74.05%를 차지한 여름과 겨울에 가장 낮게 나타났다.
, 2013). 따라서, 진도군 금갑의 해조류 수직분포는 인근의 다른 해역과 큰 차이가 없는 것으로 나타났으며, 지충이, 패, 구멍갈파래와 우뭇가사리가 모든 계절에 번무하는 대표적인 해조류였다.
본 연구 해역인 남서해안 진도군 금갑에서 동정된 해조류는 총 56종(녹조 9종, 갈조 12종, 홍조 35종)이었다. 이전의 연구에서는 신안군의 우이도와 매섬에서 하계에 65종(Kang et al.
본 연구기간에 남서해안 진도 금갑 연안에서 출현한 해조류는 총 56종으로 녹조류 9 종 (16.07%), 갈조류 12종(21.43%), 홍조류가 35종 (62.50%)으로 홍조류가 가장 많았다([Table 1]). 계절별로는 35-44종이 기록되었고 출현종수는 겨울에 최대였고, 가을에 최소였다.
본 연구기간에 출현한 해조류를 6개의 기능형으로 구분하면, 성긴분기형 30종(53.57%), 사상형 10종(17.86%), 엽상형 8종(14.29%), 다육질형 3종(5.36%), 유절산호말형 3종(5.36%), 각상형 2종(3.57%)이었다([Table 2]). 엽상형과 사상형은 각각 4-7종과 5-7종으로 연중 유사하였고, 성긴분기 형은 기능형 그룹 중에서 가장 높은 비율을 보였다.
본 연구에서 엽상형과 사상형 해조류 출현종수가 18종(32.14%)이고 다른 기능형군 해조류가 38종(67.86%), 그리고 생물량으로 보면 교란지역 해조류(엽상형과 사상 형)가 39.40 g wet wt/m2(7.14%), 그리고 안정된 환경에서 나타나는 해조류가 512.22 g wet wt/m2(92.86%)로 확인되어, 본 연구 해역은 아직까지 해조류가 서식하기에 안정된 환경으로 판단되지만, 오염된 해역에서 출현하는 것으로 알려진 청각류가 연중 출현하였으며(Díez et al., 1999), 오염이 심각한 지역에서 많이 나타나는 덤불형(turf-forming) 해조류(Piazzi and Cinelli, 2001)인 애기가시덤불과 애기우뭇가사리가 여름철 조간대 상부의 우점종과 준우점종으로 나타난 것으로 볼 때 진도 금갑 연안은 인간의 간섭에 의해 교란이나 오염이 진행되고 있는 것으로 사료된다.
해조상의 지리적 특성(열대~한대)을 구분하는 방법으로 Segawa (1956)는 C/P값을, Feldmann(1937)은 R/P값을, Cheney (1977)는 (R+C)/P 값을 사용하였다. 본 연구의 C/P값은 0.45-0.86으로 한대 또는 온대성 해조상으로 판단되었으며, R/P값은 2.55-3.14범위로 온대성 해조상을, (R+C)/P값은 온대 혹은 혼합성 해조상으로 구분되었다. 홍도와 흑산도에서 C/P값은 0.
계절별로는 35-44종이 기록되었고 출현종수는 겨울에 최대였고, 가을에 최소였다. 분류군별로 보면, 녹조류는 5-7종, 갈조류와 홍조류는 각각 7-11종과 21-28종으로서 계절적 변화를 보였다 ([Table 1]).
57%)이었다([Table 2]). 엽상형과 사상형은 각각 4-7종과 5-7종으로 연중 유사하였고, 성긴분기 형은 기능형 그룹 중에서 가장 높은 비율을 보였다. 또한, 다육질형, 유절산호말형 및 각상형 해조류는 계절별 2-3종이 출현하였다([Table 2]).
21)였다. 우점도지수(DI)는 0.69~0.82의 범위로, 가을에 우점종인 지충이(227.31 g)와 준우점종인 우뭇가사리(33.81 g)가 전체 생물량(380.55 g)의 68.61%를 차지하여 최소(0.69)였고, 여름에는 우점종과 준우점종인 지충이(274.79 g)와 톳(27.89 g)이 전체 생물량(371.08 g)의 81.57%를 차지하여 최대(0.82)였다.
중요도(IV)를 근거로 계절별 우점종의 수직분포를 보면, 가을에 지충이‧모란갈파래(상부)-지충 이‧패(중부)-톳‧우뭇가사리(하부)의 순이었으며, 겨울에는 상부에서 하부에 걸쳐 지충이와 구멍갈파래가 모두 우점하였고 봄에는 지충이‧넓패-지충이‧패-지충이‧톳이, 여름에는 애기가시덤불‧애기우뭇가사리-지충이‧패-지충이‧애기돌가리 순으로 나타났다. 연구기간에 지충이는 조간대 전역에 걸쳐 우점하였으며 준우점종은 조위에 따라 각기 다른 것으로 확인되었다([Table 4], [Fig.
해조류의 연평균 생물량(g wet wt./m2)과 피도(%)는 548.96g과 27.95%로 계절별로 보면 가을에 380.55g과 23.04%, 겨울에 832.91g과 26.02%, 봄에 611.28g과 30.02%, 여름에 371.08g과 32.72%로서 해조류의 생물량은 겨울에 가장 높았고 여름에 가장 낮았으며 피도는 여름에 최대였고 가을에 가장 낮은 값을 보였다([Fig. 1], [Table 3]).
후속연구
(2013)은 흑산도와 홍도를 포함한 서남해안의 유인 및 무인도서의 해조상은(R+C)/P값으로 볼 때 모두 혼합성 해조상이었으나, 현대에 가까울수록 그리고 내만에 위치한 섬일수록 높은 값을 보인다고 하였다. 따라서, 향후 해조류의 군집지수인 C/P, R/P와 (R+C)/P값이 시간 및 공간적으로 어떻게 변화하는지에 대한 동향 연구가 필요한 시점이다.
위에서 언급한 대부분의 연구가 육지에서 멀리 떨어진 다수의 무인도서를 하계에 집중적으로 조사하였기 때문에, 본 연구가 수행된 진도군 금갑에 비해 해조류 출현종수가 높은 것으로 사료된다. 하지만, 본 연구는 해조상과 군집구조의 변화에 대한 자료가 부족한 진도군에서 4계절 연구가 최초로 수행되었으며, 이러한 연구결과는 기후변화와 인간활동에 의한 환경오염 등으로 변화하는 연안 생태계의 일차생산자의 군집구조의 변화를 확인할 수 있는 중요한 자료가 될 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
해조류란 무엇인가?
해조류는 연안생태계 먹이망에서 광합성을 하는 일차생산자이며 형태의 다양성으로 인하여 수많은 착생 해조류와 동물의 기질로 활용될 뿐만 아니라, 수온, 염분 등 계절적인 물리환경과 인간의 활동에 의한 부영양화와 환경오염 등에 의해 군집구조가 변화하는 것으로 알려져 있다(Orfanidis et al., 2001; Wells et al.
해조는 자연환경에서 어떤 용도로 활용되는가?
해조류는 연안생태계 먹이망에서 광합성을 하는 일차생산자이며 형태의 다양성으로 인하여 수많은 착생 해조류와 동물의 기질로 활용될 뿐만 아니라, 수온, 염분 등 계절적인 물리환경과 인간의 활동에 의한 부영양화와 환경오염 등에 의해 군집구조가 변화하는 것으로 알려져 있다(Orfanidis et al., 2001; Wells et al.
우리나라 연안의 해조류 연구에서 부족한 것은 무엇인가?
우리나라 연안의 해조류 연구는 1814년에 정약전에 의해 집필된 자산어보에서 35종이 처음으로 기록되었고, 이후에, 일본 해조학자인 Okamura (1892)에 의하여 연구되기 시작하였으며, 한국 학자로서는 Kang (1966)이 해조류의 분포에 따라 5개 구역(동해 북부, 동해 중남부, 남해, 서해 및 제주)으로 구분하며 414종의 해조류를 최초로 보고하였다. 지금까지 남해안 해조류에 관한 연구는 해조상, 생물량 및 수직분포에 관한 내용이 대부분이며(Hwang et al., 1997; Oh et al., 2002; Choi, 2008; Kwak and Huh, 2009), 진도군과 관련된 연구는 주로 여름철에 수행되었으며, 계절적인 군집구조의 변화에 관한 연구가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 전남 진도군 금갑 해안에 서식하는 해조류의 계절별 종조성, 생물량, 수직분포 및 군집지수의 변화를 파악하고 이러한 자료를 근거로 진도군 금갑해역의 연안환경의 상태를 진단하고자 시도되었다.
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