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논문 상세정보

수치모델을 활용한 자란만에서 유해 와편모조류 Cochlodinium polykrikoides와 규조류 Skeletonema sp.의 경쟁에 미치는 영양염의 영향

Effect of Nutrients on Competition among the Harmful Dinoflagellates Cochlodinium polykrikoides and the Diatom Skeletonema sp. in Jaran Bay Using a Mathematical Model

바다 : 한국해양학회지 v.20 no.2 , 2015년, pp.92 - 101  
초록

수치모델을 활용한 Cochlodinium polykrikoides와 Skeletonema sp.의 영양염에 대한 종간경쟁을 바탕으로 2013년 하계 자란만에서 C. polykrikoides의 적조 미발생 원인을 고찰하였다. 2013년 하계 자란만의 영양염 조건을 모델에 적용시킨 결과, 실제 현장과 유사하게 Skeletonema sp.의 세포밀도는 C. polykrikoides보다 높았다. 또한 다양한 변수에 대한 민감도 분석에서, C. polykrikoides는 어떠한 변수의 변화에도 일정한 세포밀도를 보였으며, Skeletonema sp.의 세포밀도는 영양염 농도의 증 감에 민감하게 반응하였다. 이러한 결과를 통해 C. polykrikoides는 급격한 환경변화에도 영향을 받지 않고 생장을 유지할 수 있을 것이다. 하지만 영양염 공급이 변화하는 연안환경에서는 Skeletonema sp.의 생장이 촉진될 수 있을 것이다. 따라서 외부로부터 영양염의 공급이 크게 변화하는 자란만에서 Skeletonema sp.와 같은 규조류의 번무에 따라서 C. polykrikoides의 출현이 억제된 것으로 보인다.

Abstract

We investigated cause of non-outbreak of Cochlodinium polykrikoides blooms in the western coast of Jaran Bay during summer, 2013, based on the species competition among C. polykrikoides and Skeletonema sp. using a mathematical model. As a result of the model simulation where the nutrient conditions in Jaran Bay was applied during summer, the cell density of Skeletonema sp. was higher than that of C. polykrikoides. In the sensitivity analyses by doubling and halving the parameters, any parameter had little effect on the cell density of C. polykrikoides. The cell density of Skeletonema sp. was significantly affected by changes in the parameter values. These results indicated that the growth of C. polykrikoides could be unaffected by rapidly changing environments. However, the growth of Skeletonema sp. may have been promoted by the changing nutrient supply of coast environments. Therefore, C. polykrikoides might have been suppressed by diatom blooms, such as Skeletonema sp., in changing nutrient supply condition of Jaran Bay.

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자란만
자란만의 위치 및 특징은?
남해 동부해역에서 위치하고 있으며, 만북부에는 5개의 하천이 만내로 영양염을 공급하여 일차생산자의 생장에 있어 유리한 환경이 조성되어 있다

연구해역인 자란만은 남해 동부해역에서 위치하고 있으며, 만북부에는 5개의 하천이 만내로 영양염을 공급하여 일차생산자의 생장에 있어 유리한 환경이 조성되어 있다. 이로 인하여 굴 수하식, 우렁쉥이 등의 양식어장, 가두리 및 정치망어장 등을 이용한

영양염에 따른 식물플랑크톤의 생장식과 이를 이용한 종간경쟁 수치모델
영양염에 따른 식물플랑크톤의 생장식과 이를 이용한 종간경쟁 수치모델의 종류는 무엇이 있는가?
Tilman(1981)은 식물플랑크톤이 외부 영양염에 따라 생장한다는 Monod 식을 활용한 자원량 경쟁 모델을 구축하여 종 천이를 설명하였다. 하지만, 세포 내 영양염 함유량(cell quota)을 고려한 첫 번째 모델은 그 보다 앞선 Droop(1973)에 의해 보고되었으며, Lehman et al.(1975)에 따라 다중 영양염 모델(multiple nutrient model)로 발전되었으며, 영양염 흡수(Michaelis-Menten 식)와 생장(Droop 식)을 분리시켜 모델을 설계하였다. Roelke et al.(1999)은 앞선 경쟁 모델을 더욱 발전시켜 비정상상태에서 영양염과 식물플랑크톤 생장에 의한 재생산과정을 모델화하여, 식물플랑크톤의 군집구조가 어떻게 변화하는지 확인하였다. 지금까지 모델은 대부분이 용존태 무기영양염만 고려한 모델이다. 하지만 일부 해역에서 용존태 유기 영양염이 무기 영양염과 유사하거나 높은 비율을 보이기 때문에 무기영양염 제한시 유기 영양염이 식물플랑크톤 생장에 중요한 영양염공급원이 될 수 있다(Cembella et al., 1984; Kwon et al., 2013).

한편, 영양염에 따른 식물플랑크톤의 생장식과 이를 이용한 종간경쟁 수치모델은 많은 연구에서 보고되어 있다. Tilman(1981)은 식물플랑크톤이 외부 영양염에 따라 생장한다는 Monod 식을 활용한 자원량 경쟁 모델을 구축하여 종 천이를 설명하였다. 하지만, 세포 내 영양염 함유량(cell quota)을 고려한 첫 번째 모델은 그 보다 앞선 Droop(1973)에 의해 보고되었으며, Lehman et al.(1975)에 따라 다중 영양염 모델(multiple nutrient model)로 발전되었으며, 영양염 흡수(Michaelis-Menten 식)와 생장(Droop 식)을 분리시켜 모델을 설계하였다. Roelke et al.(1999)은 앞선 경쟁 모델을 더욱 발전시켜 비정상상태에서 영양염과 식물플랑크톤 생장에 의한 재생산과정을 모델화하여, 식물플랑크톤의 군집구조가 어떻게 변화하는지 확인하였다. 지금까지 모델은 대부분이 용존태 무기영양염만 고려한 모델이다. 하지만 일부 해역에서 용존태 유기 영양염이 무기 영양염과 유사하거나 높은 비율을 보이기 때문에 무기영양염 제한시 유기 영양염이 식물플랑크톤 생장에 중요한 영양염공급원이 될 수 있다(Cembella et al., 1984; Kwon et al., 2013).

해양 생태계에서 영양염류
해양 생태계에서 영양염류가 영향을 미치는 것들은 무엇이 있는가?
해양 생태계에서 영양염류는 식물플랑크톤의 생물량, 일차생산력 및 종조성 등에 영향을 미치며(Borchardt, 1996), 특히 연안역의 경우 담수 유입 및 만 자체의 내부순환 등과 같은 물리해양환경 그리고 일차생산자 및 분해자의 흡수와 분해 등과 같은 생물해양환경에 따라 영양염의 구성비도 시공간적으로 다르게 나타난다

해양 생태계에서 영양염류는 식물플랑크톤의 생물량, 일차생산력 및 종조성 등에 영향을 미치며(Borchardt, 1996), 특히 연안역의 경우 담수 유입 및 만 자체의 내부순환 등과 같은 물리해양환경 그리고 일차생산자 및 분해자의 흡수와 분해 등과 같은 생물해양환경에 따라 영양염의 구성비도 시공간적으로 다르게 나타난다(Mann, 2000). 이러한, 환경에서 일차생산자는 19세기에 제시된 Liebig 최소율의 법칙(Law of minimum)에 따라 생장이 제한이 되며(Ryther and Dunstan, 1971), Tilman(1982)은 영양염의 절대적인 농도보다도 영양염의 구성비에 따라서 식물플랑크톤 생장에 영향을 미친다고 보고하여, 제한 영양염의 화학양론비(stoichiometry ratio)의 변화는 결국 식물플랑크톤의 생장, 군집조성 및 종 천이 등에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다(Justic et al.

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참고문헌 (34)

  1. Arrigo, K.R., 2004. Marine microorganisms and global nutrient cycles. Nature, 437: 349-355. 
  2. Borchardt, M.A., 1996. Nutrients. In: Algal Ecology: Freshwater Benthic Ecosystems, edited by Stevenson, R.J., M.L. Bothwell and R.L. Lowe, pp. 184-228. 
  3. Bronk, D.A., 2002. Dynamics of organic nitrogen. In: Biogeochemistry of marine dissolved organic matter, edited by Hansell, D.A. and A.C. Craig, Academic Press, San Diego, pp. 153-247. 
  4. Cembella, A.D., N.J. Antia and P.J. Harrison, 1984. The utilization of inorganic and organic phosphorus compounds as nutrients by eukaryotic microalgae: a multidisciplinary perspectitive: Part I. CRC Crit. Rev. Microbiol, 10: 317-391. 
  5. Conway, H.L. and P.J. Harrison, 1977. Marine diatoms grown in chemostats under silicate or ammonium limitation. IV. Transient response of Chaetoceros debilis, Skeletonema costatum, and Thalassiosira gravida to a single addition of the limiting nutrient. Mar. Biol., 43: 33-43. 
  6. Cullen, J.J., X. Yang and H.L. MacIntyre, 1992. Nutrient limitation of marine photosynthesis. In: Primary productivity and biogeochemical cycles in the sea, edited by Falkowski, P.G. and A. Woodhead, Plenum Press, New-York, pp. 69-88. 
  7. Dugdale, M.R., 1967. Nutrient limitation in the sea: dynamics, identification and significance. Limnol. Oceanogr., 12: 685-695. 
  8. Droop, M.R., 1973. Some thoughts on nutrient limitation in algae1. J. Phycol., 9: 264-272. 
  9. Dugdale, R.C., B.H. Jones Jr, J.J. MacIsaac and J.J. Goering, 1981. Adaptation of nutrient assimilation. Can. Bull. Fish. Aquat. Sci., 201: 234-250. 
  10. Doblin, M.A., S.I. Blackburn and G.M. Hallegraeff, 1999. Growth and biomass stimulation of the toxic dinoflagellate Gymnodinium catenatum (Graham) by dissolved organic substances. J. Exp. Mar. Biol. Ecol., 236: 33-47. 
  11. Jeong, H.J. J.H. Shim, J.S. Kim, J.Y. Park, C.W. Lee and Y. Lee, 1999. Feeding by the mixotrophic thecate dinoflagellate Fragilidium cf. mexicanum on red-tide and toxic dinoflagellates. Mar. Ecol. Prog. Ser., 176: 263-277. 
  12. Jeong, H.J., Y.D. Yoo, J.S. Kim, T.Y. Kim, J.H. Kim, N.S. Kang and W.H. Yih, 2004. Mixotrophy in the phototrophic harmful alga Cochlodinium polykrikoides (Dinophycean): prey species, the effects of prey concentration, and grazing impact. J. Eukuryot. Microb., 51: 563-569. 
  13. Justic, D., N.N. Rabalais, R.E. Turner and Q. Dortch, 1995. Changes in nutrient structure of river-dominated coastal waters: stoichiometric nutrient balance and its consequences. Estua. Coast. Shelf Sci., 40: 339-356. 
  14. Keller, M.D., R.C. Selvin, W. Claus and R.R..L. Guillard, 1987. Media for the culture of oceanic ultraphytoplankton. J. Phycol., 23: 633-638. 
  15. Kim, D.I., T. Matsubara, S.J. Oh, Y. Shimasaki, Y. Oshima and T. Honjo, 2007. Effects of nitrogen and phosphorus sources on the utilization and growth kinetics of the harmful dinoflagellate Cochlodinium polykrikoides isolated from Yatsushiro Sea, Japan. Nippon Suisan Gakkaishi, 73: 711-717. 
  16. Kwon, H.K., J.A. Park, H.S. Yang and S.J. Oh, 2013. Dominance and survival strategy of toxic dinoflagellate Alexandrium tamarense and Alexandium catenella under dissolved inorganic nirtogen-limited conditions. J. Korean Soc. Mar. Environ. Ener., 16: 25-35. 
  17. Kwon, H.K., H.J. Kim, H.S. Yang and S.J. Oh, 2014a. Non-outbreak cause of Cochlodinium Bloom in the western coast of Jaran Bay, 2013: On the basis of nutrient data. J. Kor. Soc. Mar. Environ. Safe., 20: 372-381. 
  18. Kwon, H.K., H.J. Kim, H.S. Yang and S.J. Oh, 2014b. The importance of dissolved organic nutrient on the interspecitic competition between the harmful dinoflagellate Cochlodinium polykrikoides and the diatom Skeletonema sp. J. Kor. Soc. Mar. Oceanogr. The Sea, 19: 232-242. 
  19. Lehman, J.T., D.B. Botkin and G.E. Likens, 1975. The assumptions and rationales of a computer model of phytoplankton population dynamics. Limnol. Oceanogr., 20: 343-364. 
  20. Mann, K.H., 2000. Ecology of coastal waters: with implications for management. Wiley-Blackwell, pp. 432. 
  21. MIFAFF (Ministry of Food, Aquriculture, Forestry and Fisheries), 2008. Qnnual report of KSSP(Korea Shellfish Sanitation Program) for 2007. MIFAFF, pp. 3-5. 
  22. MLTM (Ministry of Land, Transportation and Marine Affairs, Korea), 2010. Standard methods for marine environmental analysis. Seoul, pp. 495. 
  23. Noh, I.H., Y.H. Yoon, J.S. Park, L.S. Kang, Y.K. An and S.H. Kim, 2010. Seasonal fluctuations of marine environment and phytoplankton community in the southern part of Yeosu, southern sea of Korea. J. Kor. Soc. Mar. Environ. Eng., 13: 151-164. 
  24. Oh, S.J., 2002. DOP utilization by the two toxic dinoflagellates, Alexandrium tamarense and Gymnodinium catenatum, and its advantage in species competition. Ph. D. Thesis, Hiroshima University, Hiroshima, Japan, pp. 115. 
  25. Park, M.G. J.H. Shim and B.C. Cho, 1993. Adaptation of estuarine and freshwater phytoplankton to urea decomposition. J. Oceano. Soc. Kor., 28: 323-331. 
  26. Porter, K.G. and Y.S. Feig, 1980. The use of DAPI for identifying and counting aquatic microflora. Limnol. Oceanogr., 25: 943-948. 
  27. Provasoil, L., K. Shiraishi and J.R. Lance, 1959. Nutritional idiosyncrasies of Artemia and Tigriopus in monoxenic culture. Ann. N. Y. Sci., 77: 250-261. 
  28. Ryther, J.H. and W.M. Dunstan, 1971. Nitrogen, phosphorus, and eutrophication in the coastal marine environment. Sci., 171: 1008-1013. 
  29. Sommer, U., 1989. The role of competition for resources in phytoplankton succession. In: Plankton Ecology: Succession in Plankton Communities, edited by Sommer, U., Springer-Verlag, New-York, pp. 57-106. 
  30. Tarutani, K. and T. Yamamoto, 1994. Phosphate uptake and growth kinetics of Skeletonema costatum (Bacillariophyceae) isolated from Hiroshima bay (in Japan). J. Faculty of Applied Biological Science-Hiroshima University (Japan). 
  31. Tarutani, K. 1997. Ecophysiological studies on the population dynamics of toxic dinoflagellate Alexandrium tamarense. Ph.D. Thesis, University of Hiroshima, Higashi-Hiroshuma. 
  32. Tilman, D., 1981. Tests of resource competition theory using four species of Lake Michigan algae. Ecol., 62: 802-815. 
  33. Tilman, D., 1982. Resource Competition and Community Structure. Princeton University Press, Princeton, pp. 296. 
  34. Yamamoto, T. and K. Tarutani, 1999. Growth and phosphate uptake kinetics of the toxic dinoflagellate Alexandrium tamarense from Hiroshima Bay in the Seto Inland Sea, Japan. Phycol. Res., 47: 27-32. 

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