[국내논문]이른 여름 제주 해안 주변 해역의 해양 환경과 식물플랑크톤 군집의 분포 특성 Marine Environments and Phytoplankton Community around Jeju Island, Korea in the Early Summer of 2016원문보기
제주 해안선의 19개 항만을 대상으로 2016년 6월 제주 천해역의 해황과 식물플랑크톤 군집의 차이를 파악하였다. 결과 수온은 $17.6{\sim}20.7^{\circ}C$, 염분은 26.19~32.33 psu, Chl-a 농도는 $0.76{\sim}7.13{\mu}g\;L^{-1}$ 그리고 탁도는 0.51~14.49 FTU의 범위에서 변동하였다. 식물플랑크톤 군집도 출현이 확인된 종은 35속 51종으로 단조롭고, 분류군별로는 규조류가 56.8%, 와편모조류가 27.4%를 차지하였다. 그러나 정점별 출현종은 5~22종으로 염분에 의해 지배되었다. 세포밀도 $2.9{\sim}185.9cells\;mL^{-1}$로 변화하여, 환경인자 및 식물플랑크톤 군집 모두 해역별 차이가 큰 특징을 보였다. 우점종은 전체로는 Navicula spp., Strphanopyxis turris, Eutreptiella gymnastica, Mesodinium rubrum이 5% 이상의 우점율을 보이지만, 해역 별로는 전체와는 다른 양상으로 우점종에서도 많은 차이를 보였다. 그리고 주성분분석에 의한 제주해안선 주변해역의 식물플랑크톤 군집에서 Chl-a 농도는 규조류보다 식물성 편모조류에 의해 지배되었고, 규조류는 염분에 크게 지배되지 않지만, 출현종 및 식물성 편모조류는 염분과 밀접한 관련성을 보였다. 즉 이러한 결과는 이른 여름 제주 해안선 주변해역의 식물플랑크톤 군집은 쓰시마난류, 양자강희석수 등 대형 수괴보다도 육지부의 기온, 강수량 등의 기상인자와 함께 해안으로 직접 유입되는 지하수에 의해 기초생산이 지배되는 것을 시사하는 것으로 판단되었다.
제주 해안선의 19개 항만을 대상으로 2016년 6월 제주 천해역의 해황과 식물플랑크톤 군집의 차이를 파악하였다. 결과 수온은 $17.6{\sim}20.7^{\circ}C$, 염분은 26.19~32.33 psu, Chl-a 농도는 $0.76{\sim}7.13{\mu}g\;L^{-1}$ 그리고 탁도는 0.51~14.49 FTU의 범위에서 변동하였다. 식물플랑크톤 군집도 출현이 확인된 종은 35속 51종으로 단조롭고, 분류군별로는 규조류가 56.8%, 와편모조류가 27.4%를 차지하였다. 그러나 정점별 출현종은 5~22종으로 염분에 의해 지배되었다. 세포밀도 $2.9{\sim}185.9cells\;mL^{-1}$로 변화하여, 환경인자 및 식물플랑크톤 군집 모두 해역별 차이가 큰 특징을 보였다. 우점종은 전체로는 Navicula spp., Strphanopyxis turris, Eutreptiella gymnastica, Mesodinium rubrum이 5% 이상의 우점율을 보이지만, 해역 별로는 전체와는 다른 양상으로 우점종에서도 많은 차이를 보였다. 그리고 주성분분석에 의한 제주해안선 주변해역의 식물플랑크톤 군집에서 Chl-a 농도는 규조류보다 식물성 편모조류에 의해 지배되었고, 규조류는 염분에 크게 지배되지 않지만, 출현종 및 식물성 편모조류는 염분과 밀접한 관련성을 보였다. 즉 이러한 결과는 이른 여름 제주 해안선 주변해역의 식물플랑크톤 군집은 쓰시마난류, 양자강희석수 등 대형 수괴보다도 육지부의 기온, 강수량 등의 기상인자와 함께 해안으로 직접 유입되는 지하수에 의해 기초생산이 지배되는 것을 시사하는 것으로 판단되었다.
This study described the spatial distributions of marine environmental factors such as water temperature, salinity, chlorophyll a concentration and turbidity, and characteristics of phytoplankton community such as species composition, standing crops and dominant species at 19 fishing ports around Je...
This study described the spatial distributions of marine environmental factors such as water temperature, salinity, chlorophyll a concentration and turbidity, and characteristics of phytoplankton community such as species composition, standing crops and dominant species at 19 fishing ports around Jeju Island during the early summer of 2016. I analyzed bio-oceanographical characteristics using principal component analysis (PCA) of the environmental factors and biological parameters. Water temperature, salinity, chlorophyll a and turbidity ranged from 17.6 to $20.7^{\circ}C$, from 26.19 to 32.33 psu, from 0.76 to $7.13{\mu}g\;L^{-1}$, and from 0.51 to 14.49 FTU, respectively. A total of 51 species of phytoplankton belonging to 35 genera were identified. In particular, diatoms and dinoflagellates accounted for more than 56.8% and 27.4% of all the species, respectively. Moreover, the number of phytoplankton species was controlled by salinity. Phytoplankton cell density ranged from $2.9cells\;mL^{-1}$ to $185.9cells\;mL^{-1}$. The dominant species were Navicula spp. Stephanopyxis turris, Eutreptiella gymnastica and Mesodinium rubrum. Environmental factors and the phytoplankton community varied greatly between sampling sites. According to PCA, the biological oceanographic characteristics of the around Jeju Island were characterized by meteorological factors such as air temperature, precipitation and discharge of ground water during early summer.
This study described the spatial distributions of marine environmental factors such as water temperature, salinity, chlorophyll a concentration and turbidity, and characteristics of phytoplankton community such as species composition, standing crops and dominant species at 19 fishing ports around Jeju Island during the early summer of 2016. I analyzed bio-oceanographical characteristics using principal component analysis (PCA) of the environmental factors and biological parameters. Water temperature, salinity, chlorophyll a and turbidity ranged from 17.6 to $20.7^{\circ}C$, from 26.19 to 32.33 psu, from 0.76 to $7.13{\mu}g\;L^{-1}$, and from 0.51 to 14.49 FTU, respectively. A total of 51 species of phytoplankton belonging to 35 genera were identified. In particular, diatoms and dinoflagellates accounted for more than 56.8% and 27.4% of all the species, respectively. Moreover, the number of phytoplankton species was controlled by salinity. Phytoplankton cell density ranged from $2.9cells\;mL^{-1}$ to $185.9cells\;mL^{-1}$. The dominant species were Navicula spp. Stephanopyxis turris, Eutreptiella gymnastica and Mesodinium rubrum. Environmental factors and the phytoplankton community varied greatly between sampling sites. According to PCA, the biological oceanographic characteristics of the around Jeju Island were characterized by meteorological factors such as air temperature, precipitation and discharge of ground water during early summer.
이 연구는 제주도 해안선을 따라 위치하는 일부 소형 지방어항과 국가어항을 대상으로 이른 여름 한 번의 조사에 대한 내용이지만, 제주 천해역의 해양 환경 특성을 파악하는데 중요한 자료 제공을 할 수 있는 흥미로운 결과를 얻을 수 있었다. 때문에 기초해양 환경 및 식물플랑크톤 군집 차이에 의한 제주 천해역의 생물해양학적 특성 분석으로 제주 주변 해역의 효율적 이용과 관리, 그리고 해양 환경보전을 위한 중요한 기초자료가 될 수 있을 것으로 판단하여 보고한다.
이 연구는 제주도 해안선을 따라 위치하는 일부 소형 지방어항과 국가어항을 대상으로 이른 여름 한 번의 조사에 대한 내용이지만, 제주 천해역의 해양 환경 특성을 파악하는데 중요한 자료 제공을 할 수 있는 흥미로운 결과를 얻을 수 있었다. 때문에 기초해양 환경 및 식물플랑크톤 군집 차이에 의한 제주 천해역의 생물해양학적 특성 분석으로 제주 주변 해역의 효율적 이용과 관리, 그리고 해양 환경보전을 위한 중요한 기초자료가 될 수 있을 것으로 판단하여 보고한다.
제안 방법
식물플랑크톤 표본채집과 함께 현장의 기본적인 해양 환경 특성을 파악하기 위해 잠수형형광광도계(JFE Advantech Co., Ltd, ASTD 102)를 이용하여 표층해수의 수온, 염분, 탁도 및 Chlorophyll a (Chl-a)농도를 측정하였다.
대상 데이터
제주도 해안선을 따라 조성된 19개의 대 · 소 항만(어항)을 대상으로 2016년 6월 27일과 28일 양일간 현장조사를 실시하였다(Fig. 1). 표본 채집은 27일은 제주시에서 시계방향으로 보목항까지, 28일은 서귀포에서 제주시까지 조사를 실시하였고, 채집은 채수기를 이용하여 표층해수를 1,000 mL 를 채수하여, 폴리에틸렌 표본병에 넣어 Lugols 용액으로 최종농도가 2%가 되도록 현장에서 고정하였다.
이론/모형
5 mm 간격의 봉선이 들어있는 계수 판에 커버글라스를 하여 DIC가 장착된 광학현미경(Nikon, Eclipse TE300/ Nikon Eclipse 80i)을 사용하여 100X-400X 배율에서 종 동정과 계수를 실시하였다. 종 동정은 다양한 식물플랑크톤 도감 (Cupp 1943; Dodge 1982; Chihara and Murano 1997; Tomas 1997; Hallegraeff et al. 2010; Omura et al. 2012) 및 최근의 분류문헌을 참고하였다. 또한 최근 식물플랑크톤의 분류체계는 매우 급격하게 변화되기에 객관성 확보를 위해 World Register of Marine Species(WoRMS, www.
성능/효과
kr)를 이용하여, 조사 당일을 포함하여 2일 평균 최고기온과 10일 최고기온의 평균값, 그리고 2일 강우량과 10일 강우량의 합을 정리하여 나타내었다. 표에서 제주 북부의 제주시와 남부의 서귀포를 기준으로 동쪽 해안은 25℃ 전후의 높은 기온을 보이지만, 서쪽은 21~23℃로 낮은 기온을 보여, 수온이 기온에 크게 지배되는 것으로 나타내었다(Table 4). 염분도 수온과 같이 낮은 염분을 나타내는 서귀포에서 고산까지의 남서해안에서 조사 당일을 포함한 2일간의 강우량이 20 mm 이상에서 50 mm 전후를 보이는 반면, 상대적으로 높은 염분을 보이는 해역에서는 10 mm 이하의 낮은 강우량을 보이는 것에서 염분은 강우량에 지배되는 것으로 나타났다(Table 4).
이러한 결과는 제주 해안 천해역의 해양 환경 및 생물생산은 제주에 크게 영향을 주는 쓰시마난류, 중국대륙연안수 및 황해저층 냉수괴와 같은 수괴보다도 제주지역의 기온과 강우량 등 기상인자에 매우 민감하게 반응하는 것으로 판단할수 있었다. 제주에서 이러한 천해역의 해양 환경과 기상과의 인과관계를 설명한 연구보고는 아직까지 발견되지 않는다.
이러한 결과로부터 제주주변 천해역의 식물플랑크톤 군집은 제주에 영향을 주는 쓰시마난류 등 다양한 수괴의 영향은 물론(Lee et al. 1990), 육지부의 기온, 강수량 등의 기상 인자와 함께 해안선으로 직접 유입되는 지하수의 영향도 크게 받는 것을 알 수 있었다. 이는 제주 주변 천해역의 식물플랑크톤 군집은 단기적인 외부의 영양염류 공급에 민감하게 반응을 하고 있을 뿐만 아니라(Yoon 2015), 지속적 담수유입이 없을 때에는 생태계의 물질순화에 의한 재생산에 의존 하는 부분도 크다는 결과(Cermeno et al.
후속연구
costatum에 의해 일부 항내에서는 극우점하는 현상이 보고된다 (Lee and Choa 1990). 그러나 아직도 일부 적조원인 종 등을 제외하면 식물플랑크톤 종별 생리·생태적 특성이 명확하지 않은 종이 많아 우점종에 대한 세부적 특성을 명확하게 하지는 못하였다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
식물플랑크톤이란 무엇인가?
연안생태계에서 식물플랑크톤은 태양에너지를 고정하여 에너지흐름을 출발시키는 기초생산자로서 해양의 물질순환과 연안생태구조를 결정하는 주요한 인자가 된다(Street and Paytan 2005). 바다에서 식물플랑크톤의 성장은 해역에 따라 외부에서 공급되는 영양염류 농도는 물론, 식물플랑크톤 포식자인 동물플랑크톤 생물량, 빛, 해수유동 등 다양한 환경인자의 복합적인 작용에 의해 지배된다 (Severiano et al.
바다에서 식물플랑크톤의 성장에 영향을 미치는 요인은 무엇인가?
연안생태계에서 식물플랑크톤은 태양에너지를 고정하여 에너지흐름을 출발시키는 기초생산자로서 해양의 물질순환과 연안생태구조를 결정하는 주요한 인자가 된다(Street and Paytan 2005). 바다에서 식물플랑크톤의 성장은 해역에 따라 외부에서 공급되는 영양염류 농도는 물론, 식물플랑크톤 포식자인 동물플랑크톤 생물량, 빛, 해수유동 등 다양한 환경인자의 복합적인 작용에 의해 지배된다 (Severiano et al. 2012).
제주 천해역의 식물플랑크톤 군집에서 일부 해역의 우점종인 M. rubrum은 무엇인가?
제주 천해역의 일부 해역의 우점종으로 연안 및 내만에서 범세계적으로 적조를 발생시키고 은편모조를 공생조로 가지는 섬모충인 M. rubrum가 출현하는 것 (Yih et al.
참고문헌 (52)
Affan A, B Lee, JT Kim, YC Choi, JM Kim and JG Myoung. 2007. Seasonal dynamics of phytoplankton and environmental factors around the Chagwi-do off the west coast of Jeju Island. Korea. Ocean Sci. J. 42:117-127.
Cermeno P, E Maranon, V Perez, P Serret, E Fernandez and CG Castr. 2006. Phytoplankton size structure and primary production in highly dynamic coastal ecosystem (Ria de Vigo, NW-Spain): Seasonal and short-time scale variability. Est. Coast. Shelf Sci. 67:251-266.
Chihara M and M Murano (eds). 1997. An Illustrated Guide to Marine Plankton in Japan. Tokai University Press. Tokyo 1574pp.
Choa JH and JB Lee. 2000, Bioecological characteristics of coral habitates around Moonsom, Cheju Island, Korea I. Environment properties and community structures of phytoplankton. The Sea J. Korean Soc. Oceanogra. 5:59-69.
Choi JK (ed). 2011. The Plankton Ecology of Korean Coastal Waters, Donghwa Tech. Publ. Co., Seoul 472pp.
Choi JK and JH Shim. 1986. The ecological study of phytoplankton in Kyeonggi Bay, Yellow Sea. III. Phytoplankton composition, standing crops, tychopelagic plankton. J. Oceanol, Soc. Korea 21:156-170.
Cupp EE. 1943. Marine plankton diatoms of the west coast of north America. Bull. Scripps Inst. Oceanogr., Univ. California 5:1-237.
Curl H Jr and GC Mcleod. 1961. The physiological ecology of marine diatom, Skeletonema costatum (Grev.) Cleve. J. Mar. Res. 19:70-88.
Dodge JD. 1982. Marine dinoflagellates of the British Isles. Her Majesty's Office, London 303pp.
Gustafson DE Jr, DK Stoecker, MD Johnson, WF Van Heukelem and K Sneider. 2000. Cryptophyte algae are robbed of their organelles by the marine ciliate Mesodinium rubrum. Nature 405:1049-1052.
Hallegraeff GM, CJS Bolch, DRA Hill, L Jameson, JM LeRoi, A McMinn, S Murray, MF de Salas and K Saunders. 2010. Algae of Australia, Phytoplankton of Temperate Coastal Waters. CSIRO Publishing. Melbourne 421pp.
Honjo T, T Shimouse and T Hanaoka. 1978. A red tide occurred at the Hakozaki fishing port, Hakata bay in 1973-The growth process and the chlorophyll content-. Bull. Plankton Soc. Japan 25:7-21.
Honjo T, T Shimouse and T Hanaoka. 1978. A red tide occurred at the Hakozaki fishing port, Hakata bay in 1973-The growth process and the chlorophyll content-. Bull. Plankton Soc. Japan 25:7-21.
Iizuka S. 1985. The results of a survey of maximum densities in cell number of phytoplankton in coastal waters of Japan. Bull. Plankton Soc. Japan 32:67-72.
Jung SW, JG Park, DH Jeong and D Lim. 2012. Seasonal changes in water masses and phytoplankton communities in the western part of South coastal waters, Korea. Korean J. Environ. Biol. 30:328-338.
Jyothibabu R, NV Madhu, KV Jayalakshmi, KK Balachandran, CA Shiyas, GD Martin and KKC Nair. 2006. Impact of fresh water influx on microzooplankton mediated food web in a tropical estuary (Cochin backwaters-India). Est. Coast. Shelf Sci. 69:505-518.
Kang TY, YC Choi and YB Go. 1996. Bioecological studies in the upwelling area of Cheju Island. I. Upwelling phenomenon and chemical properties of seawater in the southwestern coastal area of Cheju Island. J. Korean Fish. Soc. 29:603-613.
Kim G, JS Kim and DW Hwang. 2011. Submarine groundwater discharge from oceanic islands standing in oligothrophic oceans: Implications for global biological production and organic carbon fluxes. Limnol. Oceanogr. 56:673-682.
Kim IO and HG Rho. 1994. A study on China coastal water appeared in the neighbouring sea of Cheju Island. Bull. Korean Fish. Soc. 27:515-528.
Kim J, TH Bok, DG Paeng, IC Pang and C Lee. 2013. Acoustic channel formation and sound speed variation by low-salinity water in the western Sea of Jeju during summer. J. Acous. Soc. Korea 32:1-13.
Kim SS, WJ Go, YJ Jo, PY Lee and KA Jeon. 1998. Low salinity anomaly and nutrient distribution at surface waters ot the South Sea of Korea during summer. The Sea J. Korean Soc. Oceanogr. 3:165-169.
Kwon HK, HS Yang, YH Yoon, OI Choi, IH Choi and SJ Oh. 2015. Characteristics of marine environment and primary productivity of phytoplankton in the seaweed bed of northwestern coast of Jeju Island during autumn 2014. The Sea J. Korean Soc. Oceanogr. 20:180-191.
Lee J and G Kim. 2015. Dependence of pH in coastal waters on the adsorption of protons onto sediment minerals. Limnol. Ocranogr. 60:831-839.
Lee JB. 1989. Species composition and dynamics of phytoplankton community at Top-dong coastal area in the northern part of Cheju Island. Bull. Mar. Res. Inst. Cheju Nat'l Univ. 13:35-45.
Lee JB. 2003. Spatial distribution of phytoplankton in the southwestern Sea of Korea in spring. Bull. Mar. Res. Inst. Cheju Nat'l Univ. 27:15-20.
Lee JB and JH Choa. 1990. The dynamics of phytoplankton communities at Hanrim and Songsan harbor of Cheju Island, Korea. Bull. Mar. Res. Inst. Cheju Nat'l Univ. 19:9-24.
Lee JB, JH Choa, YB Go and YC Choi. 1993. Bioecological studies of the eastern coastal area in Cheju Island (II) Phytoplankton dynamics and primary productivity around U-do. J. Korean Earth Sci. Soc. 14:458-466.
Lee JB, YB Go and JH Choa. 1990. The structure and dynamics of phytoplankton communities around the coastline of Cheju Island, Korea. Korean J. Phycol. 5:159-171.
Lee JB, HB Koh, YB Go and YC Choi. 1995. Bioecological studies of the northern coastal area in Cheju Island-Phytoplankton dynamics and primary productivity at Hamduk-area. Bull. Mar. Res. Inst. Cheju Nat'l Univ. 19:103-113.
Lee JB, MH Lee and DW Kang. 1998. Phytoplankton community dynamics and primary productivity around Samyang terminal power plant in the northern Cheju, Korea. Bull. Mar. Res. Inst. Cheju Nat'l Univ. 22:133-148.
Lee JB and B Shin. 2000. Seasonal variation of phytoplankton around Jeju harbor. Bull. Mar. Res. Inst. Cheju Nat'l Univ. 24:79-85.
Omura T, M Iwataki, VM Borja, H Takayama and Y Fukuyo. 2012. Marine Phytoplankton of the Western Pacific. Kouseisha Kouseikaku. Tokyo 160pp.
Park MO, SW Kang, CL Lee, TS Choi and F Lantoine. 2008. Structure of the phytoplanktonic communities in Jeju Strait and northern East China Sea and dinoflagellate blooms in spring 2004: analysis of photosynthetic pigments. The Sea J. Korean Soc. Oceanogr. 13:27-41.
Parsons TR, M Takahashi and B Hargrave. 1984. Biological oceanographic processes (3rd ed.). Pergamon Press. Oxford 330pp.
Severiano JdS, AdN Moura, EMdM Magalhaes and VLdS Almeida. 2012. Study about top-down and bottom-up controls in regulating the phytoplankton biomass in a eutrophic reservoir in northeastern Brazil. J. Water Res. Prot. 4:616-621.
Sugimoto R, H Honda, S Kobayashi, Y Takao, D Tahara, O Tominaga and M Taniguchi. 2016. Seasonal changes in submarine groundwater discharge and associated nutrient transport into a tideless semi-enclosed embayment (Obama Bay, Japan). Est. Coasts 39:13-26.
Yoon YH. 1993. Seasonal changes of phytoplankton communities and primary production in Cheju coastal waters, Southern Korea. Bull. Mar. Res. Inst. Cheju Nat'l Univ. 17:33-56.
Yoon YH. 2011. Marine environment and phytoplankton community in the southwester sea of Korea. pp. 68-93. In The Plankton Ecology of Korean Coastal Waters (Choi JK (ed). Donghwa Tech. Publ. Co., Seoul.
Yoon YH. 2014a. Spatio-temporal variability and size fractionation of chlorophyll a in the Jeju Marine Ranching Area (JMRA) with special reference to the signification of nanoplankton. J. Korea Acad.-Indust. Coop. Soc. (KAIS) 15:6388-6398.
Yoon YH. 2014b. Spatio-temporal distribution of phytoplankton community in the Jangsu Bay and adjoining sea of South Sea, Korea. Korean J. Environ. Biol. 32:75-87.
Yoon YH. 2015. Spatio-temporal variability of phytoplankton community in the Jeju marine ranching area (JMRA). J. Korea Acad.-Indust. Coop. Soc. (KAIS) 16:7761-7772.
Yoon YH, JS Park, HY Soh and DJ Hwang, 2003. Spatial distribution of phytoplankton community and red tide of dinoflagellate, Prorocentrum donghaience in the China Sea during early summer. Korean J. Environ. Biol. 21:132-141.
Yoon YH, JS Park, HY Soh and DJ Hwang, 2005. On the marine environment and distribution of phytoplankton community in the Northwen East China Sea in early summer 2004. J. Korean Soc. Mar. Envion, Eng. 8:100-110.
Yoon YH, HG Rho and YG Kim. 1990. Variable of nake phytoflagellates in the coastal waters of Hamdok, northern Cheju Islabd during spring and summer. Bull. Mar. Res. Inst. Cheju Nat'l Univ. 14:1-8.
Yoon YH, HG Rho and YG Kim. 1991. Red tide organisms in the coastal waters of Cheju Island, Southern Korea. Bull. Mar. Res. Inst. Cheju Nat'l Univ. 15:1-14.
Yoon YH, HG Rho and YK Kim. 1992. Seasonal succession of phytoplankton population in the Hamdok port, Northern Cheju Island. Bull. Mar. Sci. Inst., Cheju Nat'l Univ. 16:27-42.
이 논문을 인용한 문헌
저자의 다른 논문 :
활용도 분석정보
상세보기
다운로드
내보내기
활용도 Top5 논문
해당 논문의 주제분야에서 활용도가 높은 상위 5개 콘텐츠를 보여줍니다. 더보기 버튼을 클릭하시면 더 많은 관련자료를 살펴볼 수 있습니다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.