Seasonal variations in seaweed communities were examined at Gwanmaedo and Yeongsando, Korea, from May 2014 to February 2015. Eighty-nine species were identified, including 11 green, 20 brown and 58 red algae. Seventy-three and 74 species were identified at Gwanmaedo and at Yeongsando, respectively. ...
Seasonal variations in seaweed communities were examined at Gwanmaedo and Yeongsando, Korea, from May 2014 to February 2015. Eighty-nine species were identified, including 11 green, 20 brown and 58 red algae. Seventy-three and 74 species were identified at Gwanmaedo and at Yeongsando, respectively. Sargassum thunbergii and Myelophycus simplex were the dominant species, comprising 60.89 and 39.50% of total biomass, respectively, and S. fusiforme was subdominant at the two sites. Of six functional seaweed forms, the coarsely-branched form was the most dominant, forming about 43% of the species number at Gwanmaedo and Yeongsando. Seasonal seaweed biomasses ranged between 53.10 and 172.85 g/m2 (average 93.57 g dry wt./m2) and between 83.11 and 176.20 g (138.21 g/m2) at Gwanmaedo and Yeongsando, respectively. The vertical distribution from the high to low intertidal zone was S. thunbergii and Gloiopeltis furcata; M. simplex and S. thunbergii; and S. fusiforme at Gwanmaedo. Seaweed zonation was distinct at Yeongsando, with S. thunbergii and Gelidiophycus freshwateri; M. simplex and S. thunbergii; and S. thunbergii and S. fusiforme. Seaweed biomass, evenness index (J'), and diversity index (H') values were greater at Yeongsando (138.21 g/m2, 0.51, 2.18 respectively) than at Gwanmaedo (93.57 g/m2, 0.48, 2.04), indicating that the seaweed community at Yeongsando is more stable than that at Gwanmaedo.
Seasonal variations in seaweed communities were examined at Gwanmaedo and Yeongsando, Korea, from May 2014 to February 2015. Eighty-nine species were identified, including 11 green, 20 brown and 58 red algae. Seventy-three and 74 species were identified at Gwanmaedo and at Yeongsando, respectively. Sargassum thunbergii and Myelophycus simplex were the dominant species, comprising 60.89 and 39.50% of total biomass, respectively, and S. fusiforme was subdominant at the two sites. Of six functional seaweed forms, the coarsely-branched form was the most dominant, forming about 43% of the species number at Gwanmaedo and Yeongsando. Seasonal seaweed biomasses ranged between 53.10 and 172.85 g/m2 (average 93.57 g dry wt./m2) and between 83.11 and 176.20 g (138.21 g/m2) at Gwanmaedo and Yeongsando, respectively. The vertical distribution from the high to low intertidal zone was S. thunbergii and Gloiopeltis furcata; M. simplex and S. thunbergii; and S. fusiforme at Gwanmaedo. Seaweed zonation was distinct at Yeongsando, with S. thunbergii and Gelidiophycus freshwateri; M. simplex and S. thunbergii; and S. thunbergii and S. fusiforme. Seaweed biomass, evenness index (J'), and diversity index (H') values were greater at Yeongsando (138.21 g/m2, 0.51, 2.18 respectively) than at Gwanmaedo (93.57 g/m2, 0.48, 2.04), indicating that the seaweed community at Yeongsando is more stable than that at Gwanmaedo.
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문제 정의
시점이다. 따라서, 본 연구는 영산도와 관매도 연안의 생태학적 특성과 생물자원인 해조류의 군집 특성을 파악하기 위하여 해조상, 우점종, 수직분포와 생물량의 계절적 변화양상을 밝히고자 하였다.
제안 방법
1). 정량조사는 조간대 상, 중, 하부에 조위별 3개, 총 9개 방형구(50 cm×50 cm)를 무작위적으로 놓고 방형 구내에 존재하는 모든 해조류를 끌칼로 전량 채집하였으며, 해조상을 파악하기 위하여 다양한 기질과 조위에 서식하는 모든 해조류를 정성 채집하였다. 채집된 해조류는 포르말린-해수 용액(5-10%)으로 현장에서 고정시켜 실험실로 운반한 후 현미경을 사용하여 분류 및 동정하였고, 출현종의 학명 및 국명은 Lee and Kang (2002)에 따랐다.
채집된 해조류는 포르말린-해수 용액(5-10%)으로 현장에서 고정시켜 실험실로 운반한 후 현미경을 사용하여 분류 및 동정하였고, 출현종의 학명 및 국명은 Lee and Kang (2002)에 따랐다. 해조류의 기능형은 출현 종의 외부형태 및 내부구조에 따라 다육질형, 유절산호말형, 각상형, 성긴분기형, 엽상형과 사상형의 6개 기능형군으로 구분하였으며(Littler and Littler, 1984), 다시 생태학적그룹 I인 ESG I (성긴분기형, 다육질형, 유절산호말형, 각상형)과 ESG II (엽상형, 사상형)로 분류하였다(Orfanidis et al., 2003; Arévalo et al., 2007). 해조상의 특성을 파악하기 위하여 정성 채집된 해조류를 분류 및 동정한 후 출현종수로 갈조류에 대한 녹조류의 비(C/P), 갈조류에 대한 홍조류의 비(R/P), 갈조류에 대한 녹조류와 홍조류의 비((R+C)/P)를 구하였다(Feldmann, 1937; Segawa, 1956; Cheney, 1977).
, 2007). 해조상의 특성을 파악하기 위하여 정성 채집된 해조류를 분류 및 동정한 후 출현종수로 갈조류에 대한 녹조류의 비(C/P), 갈조류에 대한 홍조류의 비(R/P), 갈조류에 대한 녹조류와 홍조류의 비((R+C)/P)를 구하였다(Feldmann, 1937; Segawa, 1956; Cheney, 1977).
정량 채집된 해조류는 담수로 수 회 세척하여 모래와 불순물 을 제거하고, 동정한 후 60℃로 설정된 건조기에서 7일간 건 조하여 건중량을 측정하였고 단위면적당 생물량(g dry wt./m2) 으로 환산하였다. 계절별로 출현한 해조류의 평균 생물량과 출 현종수를 근거로 하여 풍도지수(richness index, R), Shannon's 다양도지수(diversity index, H')와 균등도지수(evenness index, J')를 계산하였으며 (Margalef, 1958; Fowler and Cohen, 1990), 우점도지수(dominance index, DI)는 군집 내에서의 생물량 순 서에 따라 제 1, 2 우점종을 선택하고, 2종의 생물량 합에 대한 총 생물량의 너］율로 산출하였다(McNaughton, 1967; Lee et al.
대상 데이터
전라남도 진도군 조도면 관매도와 신안군 흑산면 영산도에서 2014년 5월부터 2015년 2월까지 계절별로 해조류를 정량 및 정성 채집하였다(Fig. 1). 정량조사는 조간대 상, 중, 하부에 조위별 3개, 총 9개 방형구(50 cm×50 cm)를 무작위적으로 놓고 방형 구내에 존재하는 모든 해조류를 끌칼로 전량 채집하였으며, 해조상을 파악하기 위하여 다양한 기질과 조위에 서식하는 모든 해조류를 정성 채집하였다.
본 연구지역인 관매도와 영산도에서 동정된 해조류는 89종( 녹조 11종, 갈조 20종, 홍조 58종)이었으며, 관매도에서는 73종 (계절별, 44-61종), 영산도에서 74종(계절별, 40-59종)으로 나타났다. 연구정점 인근 도서지역의 조간대 해조류 출현종은 하 계조사에서 해남군 무인도서 62종(Oh et al., 2002), 신안군 압 해면, 자은면과 암태면 인근의 16개 무인도서 63종(Oh et al., 2005), 신안군 도초면의 15개 무인도서 53종(Pak et al., 2007) 으로 기록되었다. 또한, 서남해안에 위치한 자은도에서 92종, 조도군도에서 114종, 소안군도에서 124종, 흑산도에서 67종, 홍도에서 70종이 출현하였으며(Choi et al.
이론/모형
정량조사는 조간대 상, 중, 하부에 조위별 3개, 총 9개 방형구(50 cm×50 cm)를 무작위적으로 놓고 방형 구내에 존재하는 모든 해조류를 끌칼로 전량 채집하였으며, 해조상을 파악하기 위하여 다양한 기질과 조위에 서식하는 모든 해조류를 정성 채집하였다. 채집된 해조류는 포르말린-해수 용액(5-10%)으로 현장에서 고정시켜 실험실로 운반한 후 현미경을 사용하여 분류 및 동정하였고, 출현종의 학명 및 국명은 Lee and Kang (2002)에 따랐다. 해조류의 기능형은 출현 종의 외부형태 및 내부구조에 따라 다육질형, 유절산호말형, 각상형, 성긴분기형, 엽상형과 사상형의 6개 기능형군으로 구분하였으며(Littler and Littler, 1984), 다시 생태학적그룹 I인 ESG I (성긴분기형, 다육질형, 유절산호말형, 각상형)과 ESG II (엽상형, 사상형)로 분류하였다(Orfanidis et al.
/m2) 으로 환산하였다. 계절별로 출현한 해조류의 평균 생물량과 출 현종수를 근거로 하여 풍도지수(richness index, R), Shannon's 다양도지수(diversity index, H')와 균등도지수(evenness index, J')를 계산하였으며 (Margalef, 1958; Fowler and Cohen, 1990), 우점도지수(dominance index, DI)는 군집 내에서의 생물량 순 서에 따라 제 1, 2 우점종을 선택하고, 2종의 생물량 합에 대한 총 생물량의 너］율로 산출하였다(McNaughton, 1967; Lee et al., 1983). 출현한 해조류의 우점도는 K-dominance 곡선으로 비교하였으며(Lambshead et al.
, 1983). 출현한 해조류의 우점도는 K-dominance 곡선으로 비교하였으며(Lambshead et al., 1983), 군집지수의 산출 및 도 식화에는 PRIMER version 6 (Clarke and Gorley, 2006)를 이 용하였다
성능/효과
본 연구기간에 관매도와 영산도에서 출현한 해조류는 89종으로서 녹조류 11종, 갈조류 20종, 홍조류 58종이었으며, 홍조류가 전체 출현종 수의 65.17%를 차지하여 녹조류와 갈조류에 비해 출현빈도가 높았다. 계절별 출현종수는 하계에 81종으로 가장 높았으며, 춘계에 73종, 추계에 64종, 동계에 56종으로 가장 적었다(Table 1).
17%를 차지하여 녹조류와 갈조류에 비해 출현빈도가 높았다. 계절별 출현종수는 하계에 81종으로 가장 높았으며, 춘계에 73종, 추계에 64종, 동계에 56종으로 가장 적었다(Table 1). 관매도에서 출현한 해조류는 총 73종(녹조 10 종, 갈조 17종, 홍조 46종)이며, 홍조류가 63.
계절별 출현종수는 하계에 81종으로 가장 높았으며, 춘계에 73종, 추계에 64종, 동계에 56종으로 가장 적었다(Table 1). 관매도에서 출현한 해조류는 총 73종(녹조 10 종, 갈조 17종, 홍조 46종)이며, 홍조류가 63.01%로 가장 높았고, 계절별 출현종은 44-61종으로 하계에 최대였고 동계에 최소였다. 영산도에서는 녹조류 8종, 갈조류 16종, 홍조류 50종으로 총 74종이 동정되었으며, 홍조류가 전체 출현종의 67.
01%로 가장 높았고, 계절별 출현종은 44-61종으로 하계에 최대였고 동계에 최소였다. 영산도에서는 녹조류 8종, 갈조류 16종, 홍조류 50종으로 총 74종이 동정되었으며, 홍조류가 전체 출현종의 67.56% 로 가장 높았고, 계절별 출현종수는 40–59종으로 하계에 최대였고 동계에 최소였다(Table 1).
관매도와 영산도 두 해역에서 연중 관찰되는 해조류는 녹조류 3종(고둥옷헛대마디말, 구멍갈파래, 모란갈파래), 갈조류 6종( 바위수염, 뜸부기, 세가닥갯쇠털, 미역, 톳, 지충이)과 홍조류 6 종(비단풀, 잔금분홍잎, 애기우뭇가사리, 애기가시덤불, 불등풀가사리, 진두발)으로 총 15종이었다.
관매도와 영산도에서 출현한 해조류 89종은 성긴분기형 37 종(41.57%), 엽상형 19종(21.35%), 사상형 15종(16.85%), 다육질 형 7종(7.87%), 각상형 7종(7.87%), 유절산호말형 4종 (4.49%)으로 구분되어, 성긴분기형이 가장 우점하는 기능형 군으로 확인되었다. 관매도에서 생태학적 상태그룹은 ESG I에 속하는 해조류가 48종(65.
49%)으로 구분되어, 성긴분기형이 가장 우점하는 기능형 군으로 확인되었다. 관매도에서 생태학적 상태그룹은 ESG I에 속하는 해조류가 48종(65.75%)으로 ESG Ⅱ에 속하는 엽상형과 사상형 해조류(25종, 35.25%)에 비해 많았으며, 영산도 또한 ESG I 해조류가 47종(63.51%)으로 ESG II 해조류(27종, 36.49%)에 비해 높게 나타났다(Table 3).
관매도와 영산도의 조간대에 서식하는 해조류의 연평균 생물량(g dry wt./m2)은 115.89 g/m2었으며, 계절별 생물량은 80.56-164.61 g/m2로서 동계에 최소였고 춘계에 최대로 확인되었다. 관매도 해조류의 계절별 생물량은 53.
해조류의 연평균 생물량과 종다양성을 근거로 K-dominance곡선을 도식화하면, 관매도에서 우점하는 해조류는 지충이 (43.64 g/m2, 46.44%)와톳(13.57 g/m2, 14.45%)으로 2종이 전체 생물량의 60.89%롤 차지하였고, 영산도에서는 제 1 우점종 바위수염(54.74 g/m2, 39.50%)과 제 2 우점종 톳(16.24 g/m2, 11.72%)의 생물량 합은 총 생물량의 51.22%인 138.21g/m2으 로 확인되었다(Fig. 3).
관매도와 영산도 조간대 암반에 서식하는 해조류 생물량의 수직분포를 보면, 관매도 조간대 상부에서 지충이와 불등풀가사리가 총 생물량의 43.94% (19.74 g/m2)를 차지하였고, 중부 생물량의 52.79% (44.08 g/m2)를 바위수염(제1 우점종)과 지충이(제2 우점종)가 차지하였다. 특히, 관매도 중부에서는 개체군이 지속적으로 감소하는 멸종위협종인 뜸부기가 중부 해조류 생물량(83.
08 g/m2)를 바위수염(제1 우점종)과 지충이(제2 우점종)가 차지하였다. 특히, 관매도 중부에서는 개체군이 지속적으로 감소하는 멸종위협종인 뜸부기가 중부 해조류 생물량(83.51 g/m2)의 12.73% (10.63 g/m2)를 차지할 정도로 높게 나타났으며, 하부에서는 톳이 전체 생물량의 76.92%인 117.13 g/m2을 차지하는 우점종이었다(Table 2). 영산도 조간대 상부에서는 지충이와 애기우뭇가사리 생물량이 46.
13 g/m2을 차지하는 우점종이었다(Table 2). 영산도 조간대 상부에서는 지충이와 애기우뭇가사리 생물량이 46.90 g/m2 으로 상부 전체 생물량(89.63 g/m2)의 52.33%를 나타냈고, 중부에서는 바위수염과 지충이가 총 생물량의 40.61%를 차지하였고 구멍갈파래도 11.21%로 우점하였다. 영산도 조간대 하부에서 해조류 생물량은 233.
86%)이 높았다. 따라서, 관매도와 영산도에서 해조류의 생물량을 근거로 한 조간대 우점종은 상부에서 지충이, 중부에서 바위수염, 하부에서 톳과 지충이로 모든 조위에서 갈조류가 우점하는 것으로 확인되었다(Table 2).
해조류 생물량과 출현종수로 산출된 연평균 군집지수를 보면, 관매도에서 제 1, 2우점종은 톳(46.34 g/m2)과 바위수염(13.57 g/m2)으로 전체 생물량(93.57 g/m2)의 61.15%를 차지하여 우점도지수(DI)가 0.61였으며, 영산도에서 지충이(54.74 g/m2)와 톳(16.24 g/m2)이 51.35%를 차지하여 0.51로 나타났다. 연구 기간에 4계절 출현종수와 평균 생물량을 이용한 풍도지수(R) 는 관매도에서 15.
51로 나타났다. 연구 기간에 4계절 출현종수와 평균 생물량을 이용한 풍도지수(R) 는 관매도에서 15.85 (계절별, 9.86–14.09)와 영산도에서 14.60 (계절별, 8.82-11.78)로서 계절별 변화에 비해 훨씬 높게 나타났으며, 균등도지수(J’)는 제 1 우점종(톳)이 47%를 차지한 관매도(0.48)에 비해 출현한 해조류의 생물량이 균등하게 분포한 영산도(0.51)에서 높았다. 다양도지수(H’)는 관매도에서 2.
해조상의 지역적 특성을 나타내는 C/P값은 관매도에서 0.46- 0.64의 범위로 동계에 최소, 하계에 최대를 보였으며, 영산도에서는 0.46-0.62의 범위로 추계에 최소, 하계에 최대로 나타났다. R/P값과 (R+C)/P값은 관매도에서 0.
62의 범위로 추계에 최소, 하계에 최대로 나타났다. R/P값과 (R+C)/P값은 관매도에서 0.37-0.52(하계 최소, 동계 최대), 2.38-3.36(하계 최대, 동계 최소) 범위였으며, 영산도에서는 각각 0.34-0.46(하계 최소, 추계 최대), 2.62-3.54(하계 최대, 추계 최소)의 범위로서 두 값의 최대, 최소 계절은 반대로 나타났다(Table 4).
본 연구지역인 관매도와 영산도에서 동정된 해조류는 89종( 녹조 11종, 갈조 20종, 홍조 58종)이었으며, 관매도에서는 73종 (계절별, 44-61종), 영산도에서 74종(계절별, 40-59종)으로 나타났다. 연구정점 인근 도서지역의 조간대 해조류 출현종은 하 계조사에서 해남군 무인도서 62종(Oh et al.
, 2014). 본 연구가 수 행된 관매도와 영산도의 해조류 종다양성은 주변 해역인 조도군도와 남해안인 비진도와 소매물도 보다는 낮게 나타났으나, 흑산도와 홍도 그리고 신안군 15개 무인도서에 비해 높아 중간 수준이었다. 해조류 출현종수는 채집 방법, 시기 및 환경 변화에 따라 차이가 있으므로 조사해역의 해조류 종다양성은 자료가 축적된 후에 논의되어야 할 것으로 판단되며, 명품마을로 지정 된 관매도와 영산도의 관광객 증가에 따른 해조류 자원 관리 및 군집구조 변화를 정기적으로 모니터링하는 노력이 요구된다.
7%) 순 서로서 성긴분기형과 사상형 해조류가 높은 비율을 보였다 (Sohn, 1987). 본 연구에서 출현한 해조류 89종은 성긴분기형 (41.57%), 엽상형(21.35%), 사상형(16.85%), 다육질형과 각상 형이 각기 7.87%, 그리고 유절산호말형이 4.49%로서, 서해안 과 남해안 해조류의 기능형별 구성비와 유사하였으며(Sohn,1987), 교란이나 오염된 해역에서 번무하는 사상형과 엽상형 해조류(ESG II)가 약 40%로서 환경오염이나 교란에 대한 세심한 주의가 필요한 수준이다.
, 2008). 본 연구해역에서 지충이는 전체 생물량의 28.21% 로서, 관매도에서 11.38%, 영산도에서 39.61% 를 차지하였는데, 관매도의 경우 뜸부기와 톳의 생산량을 증대시키기 위한 갯닦기가 이루어지고 있어 지충이의 생물량이 낮게 나타난 것으로 확인된다.
(Cheney, 1977). 본 연구에서는 C/P 값이 0.47-0.65, R/P 값이 2.56-3.12의 범위로 온대해역 해조상을 보였으며, (R+C)/P 값은 관매도에서 3.29, 영산도에서 3.62로서 혼합된 해조상을 보였다. 관매도와 영산도를 포함한 서남해안 무인 및 유인도서의 (R+C)/P 값은 본 연구와 유사한 결과로서 혼합된 해 조상으로 나타났으나(Oh et al.
다도해해상국립공원에 포함된 관매도와 영산도의 연안 생태계는 기초생산자인 해조류 출현종수, 기능형과 ESG I의 구성비, 생물량 및 다양한 해조류 군집지수를 근거로 종합해 보면, 신안군의 외해에 위치한 도서(흑산도와 홍도)와 완도군의 정자도에 비견할 정도로 양호한 환경상태로 평가된다. 또한, 본 연구 지역의 해조류 군집구조는 매우 유사하지만, 생물량, 균등도 지수와 다양도지수로 볼 때, 관매도에 비해 영산도가 상대적으로 안정된 해조류 군집구조를 가지는 것으로 판단된다.
비견할 정도로 양호한 환경상태로 평가된다. 또한, 본 연구 지역의 해조류 군집구조는 매우 유사하지만, 생물량, 균등도 지수와 다양도지수로 볼 때, 관매도에 비해 영산도가 상대적으로 안정된 해조류 군집구조를 가지는 것으로 판단된다. 하지만, 명품마을로 지정된 두 지역에 관광객이 꾸준히 증가되고 있어서 인간활동에 의한 환경오염의 증대 및 기후변화로 인한 수온 상승은 해조류의 종조성과 생물량에 영향을 미칠 것으로 생각되므로, 다도해해상국립공원 내에 위치한 도서 및 연안에 서식하는 해조류의 서식처보호와 보전방안을 위한 연구가 수행되어야 할 것이다.
후속연구
본 연구가 수 행된 관매도와 영산도의 해조류 종다양성은 주변 해역인 조도군도와 남해안인 비진도와 소매물도 보다는 낮게 나타났으나, 흑산도와 홍도 그리고 신안군 15개 무인도서에 비해 높아 중간 수준이었다. 해조류 출현종수는 채집 방법, 시기 및 환경 변화에 따라 차이가 있으므로 조사해역의 해조류 종다양성은 자료가 축적된 후에 논의되어야 할 것으로 판단되며, 명품마을로 지정 된 관매도와 영산도의 관광객 증가에 따른 해조류 자원 관리 및 군집구조 변화를 정기적으로 모니터링하는 노력이 요구된다. 해조류는 느린 생장을 보이는 다년생 해조류로 구성된 ESG I (다육질형, 성긴분기형, 유절산호말형, 각상형) 해조류 그룹과 교란이나 오염해역에서 빠른 생장을 보이는 ESG II (엽상형, 사상형) 해조류 그룹으로 구분되고 기능형군 구성비율은 해조 류 서식 환경상태와 밀접한 관련을 보이는 것으로 알려져 있다.
62로서 혼합된 해조상을 보였다. 관매도와 영산도를 포함한 서남해안 무인 및 유인도서의 (R+C)/P 값은 본 연구와 유사한 결과로서 혼합된 해 조상으로 나타났으나(Oh et al., 2013; Yoo et al., 2014, 2015), C/P, R/P, 그리고 (R+C)/P 값은 내만에 위치한 섬에 비해 외해에 위치 한섬에서 낮은 값을 보임으로써(Oh et al., 2013; Yoo et al., 2014), 수온을 포함한 다른 환경 요인과 관련이 있는지에 대한 연구가 수행되어야 할 것으로 사료된다.
또한, 본 연구 지역의 해조류 군집구조는 매우 유사하지만, 생물량, 균등도 지수와 다양도지수로 볼 때, 관매도에 비해 영산도가 상대적으로 안정된 해조류 군집구조를 가지는 것으로 판단된다. 하지만, 명품마을로 지정된 두 지역에 관광객이 꾸준히 증가되고 있어서 인간활동에 의한 환경오염의 증대 및 기후변화로 인한 수온 상승은 해조류의 종조성과 생물량에 영향을 미칠 것으로 생각되므로, 다도해해상국립공원 내에 위치한 도서 및 연안에 서식하는 해조류의 서식처보호와 보전방안을 위한 연구가 수행되어야 할 것이다.
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