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문제 정의
- 본 연구에서는 강원 고성에서 경북 영덕까지의 동해 중남부 해역에서 상업어선인 동해구외끌이중형저인망으로 채집된 저어류의 종조성, 우점종의 변화와 군집구조를 파악하여 효율적인 자원관리방안 수립을 위한 과학적 근거자료를 제공하는데 목적이 있다.
제안 방법
- 동해 중부해역 조사는 대륙사면이 급경사를 이루는 400 m 이심(평균 수심 220 m)까지, 대륙붕이 넓게 발달된 남부해역에서는 평균 수심이 130 m로 상대적으로 얕은 해역에서 조사를 실시하였다. 동해구외끌이중형저인망은 일반적으로 하루에 4-5회 투·양망을 하는데, 그 중 수심과 위치를 달리해서 3회만 채집하였다.
- 본 연구는 동해를 37°N을 경계로 중부해역과 남부해역으로 구분하여 2011년부터 2013년까지 동해구외끌이중형저인망 어선(49-76톤)을 이용하여 계절별로 2011년 4회, 2012-2013년 각각 3회씩 총 10회를 조사하였다. 동해 중부해역은 강원 고성에서 삼척 연안까지, 남부해역은 죽변에서 영덕 연안까지 시기별로 어장이 형성되는 곳에서 조사를 실시하였다(Fig. 1).
- 동해구외끌이중형저인망에 채집된 저어류 군집의 유사성을 분석한 결과 크게 세 그룹으로 나누어졌다. 조사 시기에 상관없이 동해 중부해역에서 실시한 10번의 조사가 그룹 A로 구분되었고, 동해 남부해역에서 실시한 10번의 조사 중 비교적 얕은 수심에서 조사한 2011년 2월, 6월과 2012년 12월이 그룹 C로 구분하였으며, 그 외 깊은 수심에서 수행된 7번의 조사가 그룹 B로 구분되었다(Fig.
- 0)를 사용하였다. 또한 각각의 조사시기(정점별)와 분리된 그룹간 유사도 분포 특성을 분석하기 위해서 다원척도분석(MDS, multidimensional scaling)을 실시하여 2차원 공간에서 군집의 유사성을 파악하였다.
- 본 연구는 동해를 37°N을 경계로 중부해역과 남부해역으로 구분하여 2011년부터 2013년까지 동해구외끌이중형저인망 어선(49-76톤)을 이용하여 계절별로 2011년 4회, 2012-2013년 각각 3회씩 총 10회를 조사하였다.
- 상업어선의 특성상 1회 양망시 많을 때는 갑각류와 연체동물을 포함하여 1-2톤까지 어획되기 때문에 어획물 중량을 바로 측정하기 불가능하여, 본 조사에서는 어획물을 동일한 박스에 넣어 평균 무게를 측정한 후 박스의 개수를 측정하여 전체 중량으로 환산하였다. 어획물 중 약 60 kg의 정량 관찰 표본을 추출하였다.
- 이 때 개체수가 적은 어종은 전수를 조사하였다. 어획된 어류는 마리수를 계수하였고, 체장은 0.1 cm, 중량은 1.0 g 단위까지 측정하였다. 각 정점의 마리수와 생체량은 단위면적당(km2)으로 환산하여 정량화 하였는데, 어획효율(q)을 0.
대상 데이터
- 본 연구에 사용된 어구는 날개그물, 자루그물과 어포부로 구성되며 길이는 뜸줄 115-130 m, 발줄 120-150 m, 어구 90-100 m이며 그물폭은 66-85 m였다. 어구형태는 트롤과 유사하지만 조업방식이 달라서 투망시 부표를 띄우고 후릿줄과 끝줄을 마름모꼴로 투하한 다음 부표를 건지고 끝줄을 어선이 끌면서 후릿줄이 오므러들면서 어군을 그물속으로 몰아 넣는 조업방식이다.
- 상업어선의 특성상 1회 양망시 많을 때는 갑각류와 연체동물을 포함하여 1-2톤까지 어획되기 때문에 어획물 중량을 바로 측정하기 불가능하여, 본 조사에서는 어획물을 동일한 박스에 넣어 평균 무게를 측정한 후 박스의 개수를 측정하여 전체 중량으로 환산하였다. 어획물 중 약 60 kg의 정량 관찰 표본을 추출하였다. 이 때 개체수가 적은 어종은 전수를 조사하였다.
- 동해구외끌이중형저인망에 채집된 저어류 군집의 유사성을 분석한 결과 크게 세 그룹으로 나누어졌다. 조사 시기에 상관없이 동해 중부해역에서 실시한 10번의 조사가 그룹 A로 구분되었고, 동해 남부해역에서 실시한 10번의 조사 중 비교적 얕은 수심에서 조사한 2011년 2월, 6월과 2012년 12월이 그룹 C로 구분하였으며, 그 외 깊은 수심에서 수행된 7번의 조사가 그룹 B로 구분되었다(Fig. 8).
데이터처리
- 조사시기와 정점별 어류군집의 유사도분석(similarity analysis)은 출현 종수와 정량화된 면적당 마리수를 이용하여 분석하였으며, 유사도분석시 자료간 편중을 피하기 위해 네제곱근 변환(fourth root transformation)을 수행하였고, Bray- Curtis 지수(Bray and Curtis, 1957)를 사용하여 정점간 유사도를 구하였다. 군집분석을 실시할 때 군집(그룹)간의 연결 방식에는 완전결합법(complete linkage)을 사용하였고, 그룹간 유사도를 바탕으로 수지도(dendrogram)를 작성하고 집괴분석(cluster analysis)을 실시하였으며, 집괴분석에는 PRIMER (ver. 5.0)를 사용하였다. 또한 각각의 조사시기(정점별)와 분리된 그룹간 유사도 분포 특성을 분석하기 위해서 다원척도분석(MDS, multidimensional scaling)을 실시하여 2차원 공간에서 군집의 유사성을 파악하였다.
- 집괴분석 결과 분리된 그룹 사이의 생물·생태 특성 차이를 비교하기 위해 ANOVA test를 실시하였고, 사후 검증은 Tukey-T test를 이용하였다. 또한 동해중부와 남부의 차이를 분석하기 위해 paired T-test를 실시하였으며, 모든 통계분석에는 SPSS (ver. 12.0)를 사용하였다.
- 집괴분석 결과 분리된 그룹 사이의 생물·생태 특성 차이를 비교하기 위해 ANOVA test를 실시하였고, 사후 검증은 Tukey-T test를 이용하였다.
이론/모형
- 각 정점의 마리수와 생체량은 단위면적당(km2)으로 환산하여 정량화 하였는데, 어획효율(q)을 0.5 (Prado, 1990)로 설정하여 소해면적법[면적당 개체수 혹은 생체량 = N (or B) / SA×q)]으로 추정하였다.
- 또한, 어류군집의 생태학적 특성을 분석하기 위해 종수와 개체수 자료를 이용하여 종다양도지수(H′, Shannon and Weaver, 1964)를 구하였다.
- 조사시기와 정점별 어류군집의 유사도분석(similarity analysis)은 출현 종수와 정량화된 면적당 마리수를 이용하여 분석하였으며, 유사도분석시 자료간 편중을 피하기 위해 네제곱근 변환(fourth root transformation)을 수행하였고, Bray- Curtis 지수(Bray and Curtis, 1957)를 사용하여 정점간 유사도를 구하였다. 군집분석을 실시할 때 군집(그룹)간의 연결 방식에는 완전결합법(complete linkage)을 사용하였고, 그룹간 유사도를 바탕으로 수지도(dendrogram)를 작성하고 집괴분석(cluster analysis)을 실시하였으며, 집괴분석에는 PRIMER (ver.
성능/효과
- /km2 2,207 kg/km2으로 전체 개체수 및 생체량의 37.0%, 27.0%로 차우점하였고, 도루묵과 기름가자미 개체수 및 생체량의 합이 각각 전체의 81.5%, 68.2%를 차지하여 극우점하였다.
- /km2, 740 kg/km2, 남부해역에서는 131,657 inds./km2, 3,674 kg/km2으로 남부해역의 서식밀도 및 생체량이 더 높았다(p=0.04, P=0.01). 시기별로는 중부해역에서 2013년 4월에 1,928 inds.
- /km2로 최소였으나, 생체량은 2012년 4월에 1,163 kg/km2으로 가장 적었으며, 2011년 2월에 465,619 inds./km2, 8,906 kg/km2으로 가장 많은 개체수 및 생체량을 나타내었다.
- 2011년부터 2013년까지 3년간 동해 중남부 해역에서 상업어선인 동해구외끌이중형저인망으로 채집된 어류는 총 76종이며 이 중 동해종은 59종으로서 전체 어종의 77.6%를 차지하였고, 동해 중부해역은 동해종의 비율이 85.7%로서 남부해역의 70.4%보다 높았다. 본 동해구외끌이중형저인망 조사는 동해 중부해역에서는 평균 220 m, 남부에서는 평균 130 m의 수심에서 실시하여, 수온이 낮고 깊은 수심에 서식하는 특성을 가진 동해종이 상대적으로 동해 중부해역에서 출현 비율이 높게 나타난 것으로 판단된다.
- 2011년부터 2013년까지 동해 중남부 해역에서 동해구외끌이중형저인망으로 채집된 어류는 미동정과 미기록종을 포함하여 총 18과 76종이었고, 총 63종이 출현한 중부해역이 남부해역의 총 54종보다 많았다. 전체 어종 가운데 59종이 동해에만 서식하는 동해 고유종으로 전체의 77.
- 동해구외끌이중형저인망은 일반적으로 하루에 4-5회 투·양망을 하는데, 그 중 수심과 위치를 달리해서 3회만 채집하였다. 각 투망시 1-2노트의 속도로 평균 60분을 기준으로 예망하였으며, 전체 조사 수심은 60-429 m (평균 174 m)였고 소해면적은 0.085-2.049 km2(평균 0.195 km2)의 범위였다.
- 05). 개체수에서는 도루묵과 기름가자미가 극우점하였고, 이 두 종의 개체수가 전체 개체수의 변동에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 단위면적당생체량(kg/km2)은 그룹 A에서 평균 228,564 kg/km2, 그룹 B에서 평균 189,338 kg/km2와 그룹 C에서는 평균 385,227 kg/km2로 나타나 그룹 간에 유의한 차이를 보이지 않았다(P>0.
- 고무꺽정이는 평균 401 kg/km2으로 전체 생체량의 4.9%를 차지하였고, 172 kg/km2인 중부해역에 비해 남부해역이 629 kg/km2으로 더 많았다(P=0.04). 시기별로는 중부해역에서는 2012년 12월에 4 kg/km2으로 최소였고 2011년 6월에 676 kg/km2으로 최대값을 보였다.
- 또한 회유나 생활사에 따라 주거종과 회유종으로 나누어 보면, 대부분 주거종이었고 중부해역과 남부해역에서 각각 6종의 회유종이 출현하였다. 과별로는 둑중개과가 15종으로 가장 많았고, 가자미과 10종, 날개줄고기과 9종, 등가시치과 7종, 장갱이과 7종 순이었다.
- 군집분석 결과, 동해 중남부 해역의 어류 군집 구조는 중부해역 전체가 한 개 그룹, 남부해역의 수심에 따른 두 그룹으로 분리되어 총 세 개의 그룹으로 나누어졌다. 그룹간 유의한 차이는 없었지만 그룹 A가 그룹 B와 C에 비해 종수가 많은 것으로 나타났는데, 그룹 A는 평균 수심이 200 m 이심으로 수온이 낮아 그룹 B와 C에서 출현하지 않은 가시가자미(Acanthopsetta nadeshnyi), 가시베도라치(Lumpenella longirostris), 얼룩괴도라치(Ascoldia variegata) 등 10여종의 냉수성 어종이 출현하였기 때문으로 판단된다(Kim et al, 2005).
- 그룹 B에서는 특종 어종에 의한 극우점 현상이 적었는데, 기름가자미가 전체 생체량의 33.3%, 대구횟대 24.3%로 두 종이 전체 생체량의 57.6%를 차지하였다.
- 그룹 C는 A와 같이 특정 어종의 극우점 현상을 보였는데, 기름가자미 75.8%, 청어 6.0%로 두 종이 전체 생체량의 81.8%를 차지하였다.
- 그룹별 개체수 우점종을 분석한 결과(Table 3), 그룹 A에서는 도루묵이 전체 개체수의 77.0%, 기름가자미가 8.6%를 차지하여 도루묵과 기름가자미의 합은 전체 개체수의 85.7%를 차지할 정도로 우점도가 높았다. 청자갈치, 줄가시횟대와 졸단횟대(Triglops jordani)는 유사한 서식밀도를 보였으며 전체 개체수의 2.
- 그룹별 생체량 우점종을 분석한 결과(Table 3), 그룹 A에서는 도루묵이 전체의 73.8%로 극우점하였고, 기름가자미 9.0%, 청자갈치 3.8% 등의 순으로 우점하였다.
- 그룹별 생태지수의 차이를 분석한 결과, 종다양도는 그룹 A에서 평균 1.29, B에서 평균 1.36, C에서는 평균 0.70으로 나타나 그룹간 차이를 보이지 않았다(P>0.05, Fig. 9).
- 그룹별로 우점종을 분석한 결과 그룹 A에서는 200 m보다 얕은 곳에서는 도루묵, 200-300 m에서는 기름가자미, 300 m 이상에서는 청자갈치가 우점했고, 그룹 B에서는 100-200 m에서는 기름가자미와 도루묵, 100 m보다 낮은 수심에서는 대구횟대가 우점하였고 그룹 C에서는 기름가자미가 극우점하는 경향을 보였다. 그룹 A와 그룹 B의 어류군집의 가장 큰 차이는 그룹 A에서는 도루묵, 졸단횟대, 가시베도라치의 출현빈도가 높았던 반면, 그룹 B에서는 기름가자미, 대구횟대, 고무꺽정이, 물메기 등 퇴적물 중에 펄의 함량이 높은 곳에서 높은 서식밀도를 보이는 어종이 많이 출현하는 경향을 보였다(Sohn et al.
- 7%를 차지하였다. 대구횟대와 고무꺽정이는 유사한 개체수를 보였고, 줄가시횟대와 청자갈치는 전체의 3.7%, 3.6%를 차지하였다.
- 동해 남부해역은 평균 20종, 중부 해역은 평균 29종으로 남부해역에서 출현한 어류의 종수가 적었고(paired T-test, P=0.009), 동해종의 비율은 2011년 9월에 81.3%, 2012년 7월에 80.0%로 높았지만, 2012년 12월에 40.0%, 2011년 2월에 50.0%로 낮아 시기에 따라 동해 고유종이 차지하는 비율의 차이가 많았다(Table 2, Fig. 2).
- 동해 중남부 해역에서 동해구외끌이중형저인망으로 조사된 어류군집의 특성을 파악하기 위해 종다양도지수(H´)를 분석한 결과 평균 1.23로 나타났다(Fig. 7).
- 종다양도지수는 종 수가 증가함에 따라 증가하고 반대의 경우에는 감소하는 특성을 보이는데, 동해구외끌이중형저인망 조사에서 중부해역은 도루묵이 극우점하는 시기에는 종수가 감소하고 개체수 및 생체량에서 도루묵이 극우점하는 경향을 보이며 종다양도 값이 낮아지는 경향을 보였다. 또한 남부해역은 겨울철에 높은 어획량을 보이는 기름가자미와 낮은 수심에서 높은 어획량을 보였던 대구횟대, 봄철에 중부해역에서 남하하는 도루묵 어획으로 종다양도지수가 감소하는 변동특성을 보였다. 동해구외끌이중형저인망 조사에 있어, 중부해역은 수심이 급격히 깊어지고 경사가 심하지만 남부해역은 대륙붕이 넓게 발달하고 수심이 얕아서 두 해역간 어종 차이가 나타났다.
- , 2013b). 또한 회유나 생활사에 따라 주거종과 회유종으로 나누어 보면, 대부분 주거종이었고 중부해역과 남부해역에서 각각 6종의 회유종이 출현하였다. 과별로는 둑중개과가 15종으로 가장 많았고, 가자미과 10종, 날개줄고기과 9종, 등가시치과 7종, 장갱이과 7종 순이었다.
- 마지막으로 대구(G. macrocephalus)는 평균 181 kg/km2으로 전체의 2.2%를 차지했으며, 중부해역에서는 165 kg/km2, 남부해역에서는 196 kg/km2으로 서로 차이를 보이지 않았다(P>0.05).
- 4%보다 높았다. 본 동해구외끌이중형저인망 조사는 동해 중부해역에서는 평균 220 m, 남부에서는 평균 130 m의 수심에서 실시하여, 수온이 낮고 깊은 수심에 서식하는 특성을 가진 동해종이 상대적으로 동해 중부해역에서 출현 비율이 높게 나타난 것으로 판단된다. 또한 동해종 중에서 일부 어종들은 깊은 수심에서 생활하다가 산란기가 되면 낮은 수심의 연안으로 이동하는 특성을 가진 개체들이 있어 낮은 수심에서만 조사가 이루어진 남부연안에서는 조사 시기에 따라 동해종의 비율이 큰 차이를 보였을 것으로 판단된다(Choi et al.
- 분리된 세 그룹의 개체수 및 생체량을 분석한 결과, 어종수는 그룹 A 평균 28.8종, 그룹 B 평균 21.0종과그룹 C 평균 16.0종으로 그룹 A는 B와 C에 비해 종수가 많았고(P=0.040, P=0.010), B와 C는 서로 유의한 차이를 보이지 않았다(P>0.05).
- 2011년부터 2013년까지 동해 중남부 해역에서 동해구외끌이중형저인망으로 채집된 어류는 미동정과 미기록종을 포함하여 총 18과 76종이었고, 총 63종이 출현한 중부해역이 남부해역의 총 54종보다 많았다. 전체 어종 가운데 59종이 동해에만 서식하는 동해 고유종으로 전체의 77.6%를 차지하였고, 해역별로 나누어 보면 중부해역은 54종으로 전체의 85.7% (평균 89.6%), 남부해역은 38종으로 전체의 70.4% (평균 69.1%)를 차지하여 중부해역에서 동해종이 차지하는 비율이 더 높았다(Fig. 2, paired T-test, P=0.006) (Kim and Nam, 2003; Lee, 2004; Park et al., 2013b). 또한 회유나 생활사에 따라 주거종과 회유종으로 나누어 보면, 대부분 주거종이었고 중부해역과 남부해역에서 각각 6종의 회유종이 출현하였다.
- 해역별, 시기별 출현 어종수를 살펴보면, 중부해역에서는 평균 29종이 출현하였는데, 2011년 8월에 43종으로 가장 많았고 2012년 12월에 17종으로 가장 적었다. 전체 출현 종수에 대한 동해종의 비율은 2013년 4월에 91.7%로 가장 높았고, 2012년 12월에 76.5%와 2013년 12월에 74.1%로 낮았으며, 나머지 시기는 동해종 비율이 80% 이상으로 매우 높았으며 조사 시기별 비율 차이는 적었다(Table 1, Fig. 2).
- 조사기간 동안 채집된 어류 중 전체 개체수 및 생체량의 2.0% 이상을 차지하는 우점종은 공통적으로 도루묵(Arctoscopus japonicus), 기름가자미(Glyptocephalus stelleri), 고무꺽정이(Dasycottus setiger), 청자갈치(Allolepis hollandi)의 4종이었고, 개체수에서는 줄가시횟대(Icelus cataphractus), 청어(Clupea pallasii)가(Fig. 3, 4), 생체량에서는 대구횟대, 대구가 추가로 우점하여(Fig. 5, 6) 전체 개체수 및 생체량의 90.6%, 87.4%를 각각 차지하였다.
- 종다양도지수는 종 수가 증가함에 따라 증가하고 반대의 경우에는 감소하는 특성을 보이는데, 동해구외끌이중형저인망 조사에서 중부해역은 도루묵이 극우점하는 시기에는 종수가 감소하고 개체수 및 생체량에서 도루묵이 극우점하는 경향을 보이며 종다양도 값이 낮아지는 경향을 보였다. 또한 남부해역은 겨울철에 높은 어획량을 보이는 기름가자미와 낮은 수심에서 높은 어획량을 보였던 대구횟대, 봄철에 중부해역에서 남하하는 도루묵 어획으로 종다양도지수가 감소하는 변동특성을 보였다.
- 동해구외끌이중형저인망 조사에 있어, 중부해역은 수심이 급격히 깊어지고 경사가 심하지만 남부해역은 대륙붕이 넓게 발달하고 수심이 얕아서 두 해역간 어종 차이가 나타났다. 즉 중부해역의 50-100 m에서 도루묵이 극우점하며 가장 높은 생체량을 보였지만, 200-350 m에서는 대구와 기름가자미, 400-450 m에서는 비상업종인 청자갈치가 49%로 우점하였다. 이러한 결과는 중부해역에서 트롤조사를 이용한 Yoon et al.
- 7%를 차지할 정도로 우점도가 높았다. 청자갈치, 줄가시횟대와 졸단횟대(Triglops jordani)는 유사한 서식밀도를 보였으며 전체 개체수의 2.5%~2.7%를 차지하였다.
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