본 연구는 남해 중부 연안역에서 2016년 4~8월까지 자어군집구조의 월 변화를 조사하였다. 조사기간 동안 총 42종의 자어가 출현하였다. 우점종 중 멸치(E. japonicus)는 여름보다는 봄철에 우점하였고, 용서대(C. abbreviates)는 봄철에만 출현하였으며 수조기(N. albiflora)는 여름철에만 출현하였다. 자어 군집은 계절별로 4~5월 (봄)과 6~8월 (여름)의 그룹으로 유의하게 나눌 수 있었고, 여름철은 또다시 6~7월과 8월의 두개의 유의한 그룹으로 나눌 수 있었다. 2016년 8월 조사해역에서는 이상 고수온 현상이 발생하여 표면수온이 $28^{\circ}C$까지 상승하였고, 멸치와 수조기 자어의 출현량은 산란 적정수온을 넘은 수온으로 인해 급감하였다.
본 연구는 남해 중부 연안역에서 2016년 4~8월까지 자어군집구조의 월 변화를 조사하였다. 조사기간 동안 총 42종의 자어가 출현하였다. 우점종 중 멸치(E. japonicus)는 여름보다는 봄철에 우점하였고, 용서대(C. abbreviates)는 봄철에만 출현하였으며 수조기(N. albiflora)는 여름철에만 출현하였다. 자어 군집은 계절별로 4~5월 (봄)과 6~8월 (여름)의 그룹으로 유의하게 나눌 수 있었고, 여름철은 또다시 6~7월과 8월의 두개의 유의한 그룹으로 나눌 수 있었다. 2016년 8월 조사해역에서는 이상 고수온 현상이 발생하여 표면수온이 $28^{\circ}C$까지 상승하였고, 멸치와 수조기 자어의 출현량은 산란 적정수온을 넘은 수온으로 인해 급감하였다.
We examined monthly variations in community structure of larval fish assemblage in the coastal waters of south-central Korea in spring and summer, 2016. A total of 31 taxa of larvae were collected during the study period. Engraulis japonicus larvae were predominated in spring than summer. The larvae...
We examined monthly variations in community structure of larval fish assemblage in the coastal waters of south-central Korea in spring and summer, 2016. A total of 31 taxa of larvae were collected during the study period. Engraulis japonicus larvae were predominated in spring than summer. The larvae of Cynoglossus abbreviates, a spring spawners, were exclusively collected in spring, while those of Nibea albiflora, a summer spawners, were exclusively caught in summer. Due to those seasonal differences in abundance of the dominant species, larval fish community was divided into two main seasonal groups (i.e. April~May and June~August). In addition, summer group was divided into two significant subgroups (June~July and August). During August, the larvae of E. japonicus and N. albiflora sharply decreased in abundance due to abnormally high sea water temperature that was raised up to $28^{\circ}C$, with the temperature being out of range of their optimum spawning temperature.
We examined monthly variations in community structure of larval fish assemblage in the coastal waters of south-central Korea in spring and summer, 2016. A total of 31 taxa of larvae were collected during the study period. Engraulis japonicus larvae were predominated in spring than summer. The larvae of Cynoglossus abbreviates, a spring spawners, were exclusively collected in spring, while those of Nibea albiflora, a summer spawners, were exclusively caught in summer. Due to those seasonal differences in abundance of the dominant species, larval fish community was divided into two main seasonal groups (i.e. April~May and June~August). In addition, summer group was divided into two significant subgroups (June~July and August). During August, the larvae of E. japonicus and N. albiflora sharply decreased in abundance due to abnormally high sea water temperature that was raised up to $28^{\circ}C$, with the temperature being out of range of their optimum spawning temperature.
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문제 정의
, 2016). 따라서, 본 연구에서는 남해 중부 연안역을 대상으로 자치어의 출현종 및 출현량이 증가하기 시작하는 봄에서 여름까지 자어 군집구조의 월 변화를 밝히고자 하였다.
위에서 언급한 바와 같이 봄~여름철 동안 남해 중부 연안역에서 자어 군집은 각각 출현종들의 산란기, 산란 적정수온등의 차이로 인해 계절변화를 하였다. 또한, 본 연구에서는 여름철 이상 고수온 발생에 따른 자어의 종조성 및 출현량 변화를 밝혔다. 이와 같은 정보는 이상 고수온과 같은 이상해황 발생 시, 수산자원의 가입량 변동 등을 예측하는 데 매우 유용하게 쓰일 것으로 판단된다.
제안 방법
또한, 월별 군집 간 유사도를 파악하기 위해 비가중산술평균 (UPGMA)에 의하여 군집화하는 계보적 집괴분석 (hierarchical cluster analysis)과 nMDS (non-metric multidimensional scaling)를 수행하였다.
(2011) 및 Okiyama (1988) 등을 참고하였으며, 분류체계와 학명은 Kim and Ryu (2016)를 따랐다. 또한, 채집 개체 수는 수심 30 m까지 무망시험을 5회 반복하여 유량계를 보정한 후, m2당 출현 개체 수로환산하였다.
이러한 그룹 간 군집의 유의한 차이에 영향을 끼친 종을 파악하기 위해 SIMPER 분석을 통해 각 군집의 누적기여율이 70% 이상인 상위 분류군들을 선별하였다 (Tables 2, 3). Group 1과 Group 2 간 군집의 유의한 차이에 영향을 끼친 분류군을 기여율 순으로 살펴보면, 망둑어과 D 18.
자어 군집의 월별 종 다양성은 풍부도와 다양도 지수를 사용하여 파악하였다. 종 풍부도 지수로는 채집 개체 수 크기에 독립적인 지수인 Rarefaction curve에 의한 출현 종수의 기대값 (ES)을 사용하였고 (Hurlbert, 1971; Hsieh and Li, 1998), 종다양도 지수로는 Shannon-Weaver 종 다양성 지수의 채집 개체 수 크기에 따른 편중 (bias)을 줄인 Shannon’s entropy 지수를 사용하였다 (Morisita, 1996; Chao and Shen, 2003; Beck and Schwanghart, 2010).
1). 채집된 자어는 현장에서 5% 포르말린으로 고정하였고, 실험실로 운반후 입체해부현미경 (Olympus, SZX16)을 이용하여 종 수준까지 분류하였다. 종 분류가 불가능할 경우에는 목 혹은 과 수준까지 분류하였다.
대상 데이터
조사는 2016년 4~8월 동안 수심 12~62 m 범위의 남해 중부 연안역에서 매월 중·하순 경에 총 23개 정점에서 수행되었다 (Fig. 1).
표면수온은 CTD (Seabird Electronics)을 사용하여 관측하였고, 자어는 RN80 net (구경: 80 cm, 길이: 3 m, 망목: 333 μm)를 사용하여 수직으로 채집되었다 (Fig. 1).
데이터처리
집괴분석 결과로 구분된 그룹 간 군집의 유의한 차이는 one-way ANOSIM (Analysis of similarities) 분석을 통해 검증하였고, 그룹 간 군집의 유의한 차이에 기여하는 분류군은 SIMPER (Similarity-percentage procedure) 분석을 통해 파악하였다 (Yoo et al., 2014).
이론/모형
또한, 월별 군집 간 유사도를 파악하기 위해 비가중산술평균 (UPGMA)에 의하여 군집화하는 계보적 집괴분석 (hierarchical cluster analysis)과 nMDS (non-metric multidimensional scaling)를 수행하였다. 거리 산출에는 Bray-Curtis 유사도지수를 사용하였고, 소수 출현 분류군에 의한 유사도지수의 과대평가를 낮추기 위해 로그 변환한 출현 개체 수 자료를 이용하였다. 집괴분석 결과로 구분된 그룹 간 군집의 유의한 차이는 one-way ANOSIM (Analysis of similarities) 분석을 통해 검증하였고, 그룹 간 군집의 유의한 차이에 기여하는 분류군은 SIMPER (Similarity-percentage procedure) 분석을 통해 파악하였다 (Yoo et al.
, 2014). 위의 모든 분석은 R 통계에서 제공하는 vegan과SpadeR 패키지를 사용하여 수행하였다 (Oksanen et al., 2014; Chao et al., 2016).
종 분류가 불가능할 경우에는 목 혹은 과 수준까지 분류하였다. 자어의 동정은 Kim et al. (2011) 및 Okiyama (1988) 등을 참고하였으며, 분류체계와 학명은 Kim and Ryu (2016)를 따랐다. 또한, 채집 개체 수는 수심 30 m까지 무망시험을 5회 반복하여 유량계를 보정한 후, m2당 출현 개체 수로환산하였다.
종 풍부도 지수로는 채집 개체 수 크기에 독립적인 지수인 Rarefaction curve에 의한 출현 종수의 기대값 (ES)을 사용하였고 (Hurlbert, 1971; Hsieh and Li, 1998), 종다양도 지수로는 Shannon-Weaver 종 다양성 지수의 채집 개체 수 크기에 따른 편중 (bias)을 줄인 Shannon’s entropy 지수를 사용하였다 (Morisita, 1996; Chao and Shen, 2003; Beck and Schwanghart, 2010).
성능/효과
one-way ANOSIM 분석을 통해 집괴분석으로부터 나누어진 그룹 간 군집의 유의한 차이를 확인한 결과, Group 1과 Group 2 간 차이 (R= 0.59, p<0.05)와 Group 2-1과 Group 2-2 간 차이 (R= 0.13, p<0.05)는 둘 다 95% 신뢰수준에서 유의하였다.
계절별 군집 간 유의한 차이에 기여하는 분류군 중 멸치와 용서대의 평균 출현량은 여름보다 봄에 많았고, 수조기의 평균 출현량은 봄보다 여름에 많았다 (Table 2).
다음으로 Group 2-1과 Group 2-2 간 군집의 유의한 차이에 영향을 끼친 분류군을 기여율 순으로 보면, 망둑어과 D 14.14 %, 멸치 13.78%, 수조기 11.68%, 돛양태과 (Callionymidae spp.) 8.72%, 망둑어과 B 8.28%, 민어과 5.28%, 참서대 (Cyno-glossus joyneri) 4.40%의 순이었다. 이들 중 돛양태과와 참서대를 제외한 나머지 분류군들은 Group 2-2에 비해 Group 2-1에서 평균 출현량이 많았다 (Table 3).
멸치는 5월에 868개체/m2로 가장많았고, 그 이후 감소하여 8월에는 15개체/m2만 채집되었다. 다음으로 망둑어과 D (Gobiidae sp. D)가 총 1,170개체/m2 출현하여 우점하였고, 망둑어과 E (Gobiidae sp. E)와 망둑어과 B (Gobiidae sp. B)도 총 300개체/m2 이상 출현하였다. 수조기 (Nibea albiflora)는 6~8월 동안 총 770개체/m2 출현하여 우점종이었다.
용서대는 산란기가 3~4월이고, 매우 빠른 초기 성장율을 보인다 (Baeck and Huh, 2004). 따라서, 3~4월에 남해 중부 연안역에서 산란된 용서대가 성장하여 4~5월에 조사해역에 출현하였고, 6월 들어서는 보다 크게 성장하여 본 연구에서 사용한 네트에 채집이 안되었거나 혹은 다른 해역으로 이동했을 것으로 추정된다.
멸치는 15~25°C 범위가 산란 적정수온이고, 부화해서 1개월 후에 약 3cm TL의 치어로 성장한다 (Mitani, 1988; Tsuruta, 2001). 따라서, 남해 중부 연안역에서 8월보다 4~7월에 멸치 자어의 출현량이 많았던 것에는 8월보다 4~7월에 멸치의 산란 적수온이 형성되었던 것이 하나의 원인으로 작용했을 것으로 판단된다. 반면, 8월에는 이상 고수온으로 인해 멸치 산란량이 급격히 감소하여 멸치 자어의 출현량도 급격히 감소하였던 것으로 추정된다.
망둑어과 자어는 집괴분석 결과로 구분된 그룹 간 군집의 유의한 차이에 크게 기여하고 있었다 (Tables 2, 3). 망둑어과어류는 우리나라 주변 해역에서 대표적인 주거종 (resident species)이나, 종 분류가 어렵고 생태적 특성에 대해서도 알려진 바가 적다 (Yoo et al.
본 연구는 봄~여름철 동안 남해 중부해역에서 수심 60 m에 이루는 연안역 전반에 걸쳐 수온 변화에 따른 자어의 월별 군집구조 변화를 명확히 보였다.
수조기의 출현 개체 수 (/m2)는 6월에 558개체로 가장 많았고, 8월에 18개체로 급감하였다. 용서대 (Cynoglossus abbreviates)와 쏨뱀이 (Sebastiscus marmoratus)도 4~5월의 우점종이었고, 민어과 (Sciaenidae spp.)는 8월의 우점종이었다 (Table 1).
2016년 4~8월 동안 남해 중부 연안역에는 총 42종에 총5,150개체의 자어가 출현하였다 (Table 1). 출현 종수는 5월까지 12종 이하였으나 6월에 19종으로 늘어나기 시작하였고, 7월에 22종으로 가장 많았고 8월에는 19종으로 감소하였다. 출현 개체 수 (/m2)는 5월에 2,279개체로 최대값을 보였고, 그 이후 감소하여 8월에 342개체로 가장 적었다.
후속연구
1에 나타낸 것처럼 고흥~남해 연안 전반에 걸쳐 자어의 분포특성을 조사하였고, 조사해역에서 수괴 변화에 따른 자어의 공간적 군집구조 변화에 대해서도 향후 추가적으로 분석할 계획이다.
, 2015). 또한, 6~7월과 8월의 군집 간 유의한 차이에 기여하고 있는 분류군 중 돛양태과와 민어과는 정확한 종 분류가 안 되어 향후 좀더 정밀한 분석이 요구된다. 참서대과 어류는 매우 빠른 초기 성장율을 보이는 특징을가지며, 참서대의 주 산란기는 6월 말~8월 초이다 (Lee et al.
1에 나타낸 것처럼 고흥~남해 연안 전반에 걸쳐 자어의 분포특성을 조사하였고, 조사해역에서 수괴 변화에 따른 자어의 공간적 군집구조 변화에 대해서도 향후 추가적으로 분석할 계획이다. 이를 통해 출현종별 산란장에 대한 추정도 가능할것으로 기대된다.
향후, 가을과 겨울철 동안 남해 연안역에 분포하는 자어의 월별 군집구조 변화에 대한 파악도 필요하다. 또한, 본 연구는Fig.
참고문헌 (30)
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