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개방형 및 폐쇄형 인공해양소형생태계에서 미소생물상 및 수환경의 변화
Changes in Planktonic Communities and Environmental Factors between Open Versus Closed Artificial Marine Microcosms 원문보기

환경생물 = Korean journal of environmental biology, v.33 no.4, 2015년, pp.403 - 411  

정승원 (한국해양과학기술원 해양시료도서관) ,  강돈혁 (한국해양과학기술원 해양방위연구센터)

초록
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본 연구는 외부 해수가 계속적으로 유입되는 개방형 인공생태계와 해수의 유입이 없는 폐쇄형 인공생태계에서 미소생태계의 변화를 파악하고자 실험실 내에서 100 L 크기의 인공해양소형생태계 연구를 수행하였다. 수온은 폐쇄형 및 개방형 인공생태계에서 큰 차이가 없었다. 염분은 폐쇄형 생태계에서 수체의 증발에 따라 증가를 보였고 용존산소 및 용존무기질소 농도는 폐쇄형에서 감소하는 반면, 개방형에서는 초기농도와 큰 차이를 보이지 않았다. 용존무기인 및 용존규소는 두 시스템에서 차이가 없었다. 식물플랑크톤은 폐쇄형에서 감소를 하였던 반면, 개방형에서는 증가 양상을 보였으나 Autotrophic nanoflagellates는 식물플랑크톤 개체수의 변동과 반대되는 양상을 보였다. 타가영양세균은 폐쇄형에서 증가하는 양상을 보였고, 이와 함께 heterotrophic nanoflagellates 및 섬모충이 시간차를 두어 증가하는 양상을 보였다. 그러나, 개방형 인공생태계에서는 특이한 변화를 나타내지 않았다. 결론적으로, 폐쇄형 인공생태계와 개방형 인공생태계에서 미소생물상 및 환경요인들의 변화의 연구는 향후 연구자들이 인공생태계 연구에 있어서 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 기대하며, 신뢰성 있는 인공생태계 연구를 수행할 수 있을 것으로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

To understand differences of environmental factors and planktonic communities in closed (CS) versus open (OS) enclosed experimental systems, we performed a study on a 100-L indoor-type artificial marine microcosm. For environmental factors, including water temperature, dissolved inorganic phosphorus...

주제어

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문제 정의

  • 본 연구는 외부 해수가 계속적으로 유입되는 개방형 인공생태계와 해수의 유입이 없는 폐쇄형 인공생태계에서 미소생태계의 변화를 파악하고자 실험실 내에서 100 L 크기의 인공해양소형생태계 연구를 수행하였다. 수온은 폐쇄형 및 개방형 인공생태계에서 큰 차이가 없었다.
  • 따라서 해양의 인공생태계 연구는 실험 목적에 부합될 수 있는 환경요인 및 생물요인 및 상호작용을 고려한 인공생태계의 구축(제작)이 필요하다. 본 연구는 폐쇄성과 개방형 인공생태계의 차이점을 규명하여 향후 다른 연구자들이 인공생태계 연구를 수행 함에 있어서 기초자료를 제공하고자 실내에서 외부 해수의 공급이 없는 폐쇄형과 연속적인 외부 해수가 공급되는 개방형 인공해양 소형생태계(artificial marine microcosm)를 구성하고, 각각의 인공생태계에서 환경요인과 미소생물상의 변화를 파악하여 그 차이를 규명하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
인공 또는 폐쇄생태계 연구로 자연 생태계에 대비할 때 결과를 더욱 신뢰할 수 있는 까닭은 무엇인가? 또한 같은 종류의 실험을 반복적으로 하거나, 일시에 여러 개의 인공생태계를 이용하여 실험하면 재현성이 높은 결과를 도출할 수 있다(Kim 2001). 이러한 연구는 실험실에서의 결과보다 자연에 가까운 환경조건에서 실험을 할 수 있을 뿐만 아니라 실험 규모가 크기 때문에 자연생태계에 대비할 때 결과를 더욱 신뢰할 수 있다. 인공생태계는 그 크기에 따라 1 m3 이하의 소형 인공생태계 (microcosm), 1 m3~1,000 m3의 중형인공생태계(mesocosm), 1,000 m3 이상의 대형인공생태계 (macrocosm)로 구분되며, 소형인공생태계는 주로 플라스크 및 수조 등 실험실에서 수행되며, 중형 인공생태계는 실내 및 실외에서 연구 특성에 맞게 수행되고 있고, 대형 인공생태계는 호수 및 만과 같이 자연 생태계 그 자체를 실험대상으로 하고 있다(Grice and Reeve 1982).
인공 또는 폐쇄생태계 연구를 반복, 동시다발 시험하면 어떤 이점이 있는가? 인공 또는 폐쇄생태계(artificial or enclosed experimental ecosystem) 연구는 자연생태계와 유사하게 만들어 실험 목적에 맞도록 특정 요인을 조절하고 그 외의 요인은 자연상태로 유지하여, 특정 요인에 의한 생태계 변화를 파악할 수 있다. 또한 같은 종류의 실험을 반복적으로 하거나, 일시에 여러 개의 인공생태계를 이용하여 실험하면 재현성이 높은 결과를 도출할 수 있다(Kim 2001). 이러한 연구는 실험실에서의 결과보다 자연에 가까운 환경조건에서 실험을 할 수 있을 뿐만 아니라 실험 규모가 크기 때문에 자연생태계에 대비할 때 결과를 더욱 신뢰할 수 있다.
인공생태계는 크기에 따라 어떻게 구분되는가? 이러한 연구는 실험실에서의 결과보다 자연에 가까운 환경조건에서 실험을 할 수 있을 뿐만 아니라 실험 규모가 크기 때문에 자연생태계에 대비할 때 결과를 더욱 신뢰할 수 있다. 인공생태계는 그 크기에 따라 1 m3 이하의 소형 인공생태계 (microcosm), 1 m3~1,000 m3의 중형인공생태계(mesocosm), 1,000 m3 이상의 대형인공생태계 (macrocosm)로 구분되며, 소형인공생태계는 주로 플라스크 및 수조 등 실험실에서 수행되며, 중형 인공생태계는 실내 및 실외에서 연구 특성에 맞게 수행되고 있고, 대형 인공생태계는 호수 및 만과 같이 자연 생태계 그 자체를 실험대상으로 하고 있다(Grice and Reeve 1982). 또한 실외 인공생태계(out-door enclosed experiment)는 계절의 영향 등의 주변 환경에 민감하게 영향을 받는 반면 실내 인공생태계(in-door enclosed experiment)는 비록 생태계의 현장 인공생태계보다 낮지만 온도 및 광량 등의 환경요인의 조절이 현장 인공생태계보다 용이하여 실외 인공생태계보다 실험의 재현성이 높다.
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