To grasp the algal vegetation using the occurred species number, biomass and dominant species, this study was performed in the subtidal zone of Muan-gun, in the intertidal zone of Jindo-gun and in the intertidal zone and subtidal zone of Geomundo, the south-eastern coast of Jeollanamdo, Korea in the...
To grasp the algal vegetation using the occurred species number, biomass and dominant species, this study was performed in the subtidal zone of Muan-gun, in the intertidal zone of Jindo-gun and in the intertidal zone and subtidal zone of Geomundo, the south-eastern coast of Jeollanamdo, Korea in the spring 2014. The total occurred species was 140 ones including 10 chlorophytes(7.14%), 54 phaeophytes(38.57%) and 76 rhodophytes(54.29%); the biomass was $70,484g{\cdot}w{\cdot}w/m^2$ in total. The flora charateristic using R/P ratio, geographical distribution pattern of algae, at the Station 9-1(intertidal zone) in Geomundo was tropical; the flora at the Station 6 (Maengseong-ri, Sanjodo, Jindo-gun) and the Station 9-2(subtidal zone) in Geomundo were mixed; the others were arctic to temperate. The physiognomic types were also shown. Each species was classified into six functional-form groups, and two ecological state groups(ESG) were evaluated based on these groups. The coarsely branched-group of functional-form groups was 44% of total occurred species. The ESG II in all study sites was high, and this is maybe due to the environmental stress such as pollution and disturbance, etc.
To grasp the algal vegetation using the occurred species number, biomass and dominant species, this study was performed in the subtidal zone of Muan-gun, in the intertidal zone of Jindo-gun and in the intertidal zone and subtidal zone of Geomundo, the south-eastern coast of Jeollanamdo, Korea in the spring 2014. The total occurred species was 140 ones including 10 chlorophytes(7.14%), 54 phaeophytes(38.57%) and 76 rhodophytes(54.29%); the biomass was $70,484g{\cdot}w{\cdot}w/m^2$ in total. The flora charateristic using R/P ratio, geographical distribution pattern of algae, at the Station 9-1(intertidal zone) in Geomundo was tropical; the flora at the Station 6 (Maengseong-ri, Sanjodo, Jindo-gun) and the Station 9-2(subtidal zone) in Geomundo were mixed; the others were arctic to temperate. The physiognomic types were also shown. Each species was classified into six functional-form groups, and two ecological state groups(ESG) were evaluated based on these groups. The coarsely branched-group of functional-form groups was 44% of total occurred species. The ESG II in all study sites was high, and this is maybe due to the environmental stress such as pollution and disturbance, etc.
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문제 정의
본 연구는 우리나라 서남해역의 무안군, 진도군과 거문도의 조간대와 조하대에 서식하는 해조류의 종과 양 등을 조사하고 해조식생의 특징을 파악하고 목록화하여 상기한 일련의 연구에 일조하고자 수행되었다.
본 연구는 전라남도 서부권역의 무안군(2지점)의 조하대, 진도군(6지점)의 조간대, 여수시 삼산면(거문도) 동도리(3지점)의 조간대와 조하대 지역을 대상으로([Fig. 1]), 2014년 춘계(3월~5월)의해 조식생을 파악하고자 실시하였다.
제안 방법
본 연구와 인근지역의 선행연구들을 종합하여 서남해안의 해조식생을 비교 고찰하였다([Tables 7-8]). 단, 조사시기, 조사정점과 조사방법의 차이로 직접적인 비교는 불가하다.
, 2013)에 따랐다. 생물량은 습중량을 측정하여 단위면적당 생물량(g․w․w/m2)으로 환산하였다. 피도는 단위면적당 출현종이 차지하는 면적의 백분율이며, 빈도는 전체 조사 방형구 수에 대한 대상 종의 출현 방형구 수의 비로 산출하였다.
Taniguti(1987)에 따라 상관(相觀, physiognomy) 분석을 하였다. 정점별로 해조류의 엽체색에 따라 녹색형, 갈색형, 홍색형으로 나누고, 그 조합인 상관형에 따라 해조군집의 조성을 추정하였다. 내만성군락은 다른 색의 조합이고, 녹색-갈색 형상관은 이 군락이 녹색형과 갈색형이 위, 아래로 대상분포를 하며, 녹색-홍색 형상관보다 고염분 해역에 보이는 상관형, 외양성 군락은 같은 색의 조합으로 갈색-갈색형은 아한대, 온대외양, 홍색-홍색형은 아열대의 외양, 즉 온대와 아열대의 경계 부근에 보이는 상관형이다.
조사 정점별 해조류의 생물량을 토대로 산출한 우점도지수와 종다양도지수를 이용하여 군집의 안정도와 환경상태를 비교하였다([Table 6]).
조사 지역의 환경상태를 추정하기 위하여 출현 종의 기능형군은 Littler & Littler(1984)에 기초하여 6개 군으로 분석하였고, 이를 근거로 2개의 생태학적 상태 그룹(Ecological State Group: ESG), ESGⅠ과 ESGⅡ로 구분하였다.
조간대의 경우, 저조선 방향으로 line transect을 설정하고 상부, 중부, 하부로 나눈 다음 10cmⅹ10cm로 세분화된 50cmⅹ50cm 방형구를 이용하여 사진 촬영 후, 방형구 내에 출현한 해조류를 끌칼로 전량 채취하였다. 조하대의 경우, SCUBA Diving을 하여 조사하였다. 채취한 해조류는 아이스박스에 보관하여 실험실로 운반하였다.
채집은 최간조 시에 맞추어 조간대와 조하대에서 하였다. 조간대의 경우, 저조선 방향으로 line transect을 설정하고 상부, 중부, 하부로 나눈 다음 10cmⅹ10cm로 세분화된 50cmⅹ50cm 방형구를 이용하여 사진 촬영 후, 방형구 내에 출현한 해조류를 끌칼로 전량 채취하였다.
생물량은 습중량을 측정하여 단위면적당 생물량(g․w․w/m2)으로 환산하였다. 피도는 단위면적당 출현종이 차지하는 면적의 백분율이며, 빈도는 전체 조사 방형구 수에 대한 대상 종의 출현 방형구 수의 비로 산출하였다. 이를 기초로 하여 상대피도와 상대빈도를 산술평균하여 중요도를 구하였고, 이는 우점종을 식별하는데 이용하였다(Muller-Dombois & Ellenberg, 1974; Yoo & Lee, 1980).
해조류의 기능형군별 분석은 조사지역별 출현종으로 분석하였고, 그것을 바탕으로 생태학적 상태 그룹(Ecological State Group: ESG)인 ESG Ⅰ 과 ESG Ⅱ를 구분한 결과는 아래와 같다.
대상 데이터
본 연구에서 조사한 정점에서 총 140종의 해조류가 출현하였다. 전체 출현종수 대비 녹조류 7%, 갈조류 39%, 홍조류 54%의 비율로, 녹조류와 갈조류에 비해 홍조류의 종 수가 많은 것을 확인하였다([Table 2]).
이론/모형
Taniguti(1987)에 따라 상관(相觀, physiognomy) 분석을 하였다. 정점별로 해조류의 엽체색에 따라 녹색형, 갈색형, 홍색형으로 나누고, 그 조합인 상관형에 따라 해조군집의 조성을 추정하였다.
이를 기초로 하여 상대피도와 상대빈도를 산술평균하여 중요도를 구하였고, 이는 우점종을 식별하는데 이용하였다(Muller-Dombois & Ellenberg, 1974; Yoo & Lee, 1980).
이를 기초로 하여 상대피도와 상대빈도를 산술평균하여 중요도를 구하였고, 이는 우점종을 식별하는데 이용하였다(Muller-Dombois & Ellenberg, 1974; Yoo & Lee, 1980). 해조상의 양상을 파악하기 위한 지수의 산출은 Feldmann (1937, R/P), Segawa(1956, C/P), Cheney{1977, (R+C)/P}을 이용하여 분석하였다.
환경요인에 대한 생물의 반응도 또는 생물군집의 안정도를 평가하기 위해 종다양도 지수(H’)와 우점도 지수(DI)를 구하였고, 이를 [Table 1]의 방법에 따라 평가하였다.
성능/효과
11개 정점의 해조식생 조사 결과, 녹조류 10종 (7%), 갈조류 54종(39%), 홍조류 76종(54%)으로 총 140종이 출현하였다([Tables 2-3]).
2년 동안 평균생물량은 266.0 g·d·w/m2이었고, 지충이(S. thunbergii)가 우점종이었다.
조사지역의 우점종과 이를 판단하기 위한 중요도의 결과값은 [Table 4]에 나타내었다. St. 1의 우점종은 모로우붉은실(Polysiphonia morrowii), St.2의 우점종은 괭생이모자반(S. horneri)으로 나타났다. St.
1의 저질은 사니질이고, 최저 수심은 간조시 2~3m 이며, 내만으로 유속이 빠르지 않았다. St. 2의 저질은 약간의 암반과 니질로 이뤄져있고, 간조시 최저 수심이 4~5m이고, St. 1보다 유속이 빨랐으며, 암반지형에서 대부분의 해조류가 관찰되었다. 진도군의 St.
거문도 지역의 총생물량은 31,089.6 g·w·w/m2으로, 대형 갈조류인 감태, 미역과 구슬모자반(S. piluliferum), 홍조류인 우뭇가사리(Gelidium elegans), 고리마디게발(Amphiroa beauvoisii) 순으로 높게 나타났다.
거문도에서의 기능형군은 엽상형 24%, 사상형 5%, 성긴분기형 33%, 다육질형 23%, 유절산호말형 12%, 각상형 3%로, ESGⅠ38%, ESGⅡ는 62% 로 나타났다.
녹조류가 출현하지 않은 지역이 있어, R/P값으로만 평가한 조사지역의 해조상은, 진도군 St. 6 와 거문도의 St. 9-2 조하대는 혼합성 해조상으로, 거문도의 St. 9-1 조간대 지역에서 열대성 해조상을 나타났고, 이들 지역을 제외한 모든 조사 지역은 한대성에서 온대성 해조상으로 나타났다.
서로 다른 분류군간에 어떤 형태들은 Littler and Littler (1983)이 언급한 것처럼 반복되어 나타나며, 이것은 임계환경요인에 대한 수렴적응을 보인 것이다. 또한, 종들은 발산 선택압에 직면하며, 선택압은 생산성, 번식성과 경쟁성에서 수명성과 환경내성보다 더 유리하다. 기능적 특징과 형태적 특징은 서로 관련되어 있으므로(Lobban & Harrison, 1994), 환경에 따른 적응 양상, 즉, 환경에 따른 유전자형의 반응규격(norm of reaction) 및 가소성(plasticity)연구에 유용하다.
무안 지역의 조사 당시 퇴적물과 부유물질로 인하여 SCUBA Diving시 시야가 확보되지 않아 어려움이 있었으나, 본 연구결과는 11종(홍조류 3 종, 녹조류와 갈조류 4종씩) 출현하였고, 총생물량은 21,244.8 g·w·w/m2이고, 모로우붉은실(P. morrowii)과 구멍갈파래(Ulva australis)가 우점종이었다.
무안군 St. 1과 St. 2, 진도군 St. 4-8은 다른색 조합으로 내만성 군락 상관형으로 나타났고, 거문도 조사해역은 모두 같은색 조합으로 외양성 군락 상관형, St. 9-1은 홍색-홍색형으로 아열대의 외양성, St. 9-2와 St. 9-3은 갈색-갈색형으로 아한대와 온대외양성 상관형으로 나타났다.
Littler & Littler(1984)에 따른 6개의 기능형군을 기초로 구분된 생태학적 그룹(ESG)은 후기 천이형의 종들로 구성된 ESG Ⅰ과 환경교란이나 오염이 상대적으로 심한 해양에서 출현하는 종이 속한 ESG Ⅱ으로 나뉜다. 본 연구에서 조사지역 모두 ESG Ⅱ가 높게 나타났다.
분류군별 생물량은 녹조류 1,340 g·w·w/m2, 갈조류 53,990 g·w·w/m2, 홍조류 151,154 g·w·w/m2로 총 70,484 g·w·w/m2이었고, 조사 지역별로는 St.2에서 갈조류(18,552.8 g·w·w/m2), St. 9-1 조간대에서 홍조류(2,772.4 g·w·w/m2)가 가장 높게 나타 났다.
본 연구에서 조사한 정점에서 총 140종의 해조류가 출현하였다. 전체 출현종수 대비 녹조류 7%, 갈조류 39%, 홍조류 54%의 비율로, 녹조류와 갈조류에 비해 홍조류의 종 수가 많은 것을 확인하였다([Table 2]).
조사 전지역 종별 생물량은 미역(Undaria pinnatifida)이 14,1672 g·w·w/㎡, 괭생이모자반 (Sargassum horneri)이 1088.9 g·w·w/m2, 지충이(S.thunbergii)가 715 g·w·w/㎡, 감태(Ecklonia cava)가 686.7 g·w·w/m2순으로 높게 나타났고, 참까막살 (Polyopes affinis)이 0.4 g·w·w/m2, 바위수염 (Myelophycus simplex)이 0.8 g·w·w/m2, 가지까막살 (Grateloupia chiangii)이 2.4 g·w·w/m2순으로 낮게 나타났다.
진도군에서는 본 연구결과, 총 47종(녹조류 5종, 갈조류와 홍조류 21종씩)이출현하였고, 총생물량은 18,149.6 g·w·w/m2이고, 톳, 불등풀가사리(G. furcata)가 우점종이었다.
진도군의 총생물량은 18,149.6 g·w·w/㎡으로, 전지역에 걸쳐 지충이와 톳(S.fusiforme)이 가장 많았다.
총 출현종 140종 중, 엽상형이 24%(34종), 사상형 9%(12종), 성긴분기형 44%(61종), 다육질형 15%(21종), 유절산호말형 7%(10종), 각상형이 1%(2종)이었고, ESGⅠ24%(33종)와 ESGⅡ 76%(107 종)로 나타났다.
해조상의 특성을 나타내는 척도인 R/P값, C/P 값, (R+C)/P 값의 지수에 따르면 무안군의 해조상은 선행연구와 본 연구에서는 모두 한대성에서 온대성 해조상으로 나타났고, 진도군의 해조상은 선행연구와 본 연구에서 모두 한대성에서 온대성 해조상이었다.
후속연구
, 2011; Yoshida et al, 2011). 결국은 바다숲의 구성 주체인 해조와 해초류의 번식, 생장과 생존을 위한 구체적 프로그램과 디자인이 필요하다. 또한, 서로 다른 생태계의 생물다양성을 비교할 때는 가능하면 스트레스가 없는, 또는 스트레스가 있어도 미미한 정도의 생태계를 대상으로 하는 것이 바람직하며(Omori & Thorne-Miller, 2006), 해양생물들이 생태학적 잔존생물(ecological relitics) 이나 생물지리적 잔존생물(biogeographical relitics)(Naskrecki, 2011)이 되지 않도록, 풍요로운 생태계가 잔존서식처(refugia)가 되지 않도록 더 늦기 전에 조사‧연구가 이루어져야 할 것이다.
기후변화가 생물다양성에 미치는 영향에 관해서라면 무엇보다 생물종과 군집, 그리고 생태계에 대한 종 구성, 구조, 기능, 동태 등에 대해 기준선 자료(baseline date)가 마련되어야 하고, 이를 토대로 환경 변화에 따라 천이 또는 기타 변화되는 모습을 밝혀야 할 것이다(Lee, 2011). 즉, 어느 한 생태계내의 모든 정보체계인 ecome(Saitou, 2013)의 연구가 필요하다.
또한, 서로 다른 생태계의 생물다양성을 비교할 때는 가능하면 스트레스가 없는, 또는 스트레스가 있어도 미미한 정도의 생태계를 대상으로 하는 것이 바람직하며(Omori & Thorne-Miller, 2006), 해양생물들이 생태학적 잔존생물(ecological relitics) 이나 생물지리적 잔존생물(biogeographical relitics)(Naskrecki, 2011)이 되지 않도록, 풍요로운 생태계가 잔존서식처(refugia)가 되지 않도록 더 늦기 전에 조사‧연구가 이루어져야 할 것이다.
본 연구조사 지점인 거문도 St 9-3에서도 갯녹음현상이 의심되었다. 갯녹음현상의 원인, 즉 바다숲의 쇠퇴요인 및 형성저해요인으로 생태학 적 요인과 인위적 요인을 둘 수 있다(Taniguchi & Hasegawa, 1999). 갯녹음현상으로 인해 바다는 황폐화되고, 이는 바다숲의 여러 생태계서비스(공급, 지원, 조절, 문화서비스)를 인간이 제공받지 못해, 그로 인한 피해는 막대할 것으로 생각된다 (Baek, 2012).
국내에서 보고된 최초의 갯녹음현상은 어느 지역에서 발생하였는가?
최근 들어 연안 암반 지역의 대형 갈조류가 사라지고 조식동물과 무절석회조류가 증가하여 갯녹음현상이 발생하고 있다. 국내의 갯녹음 발생은 1992년 제주해역에서 최초 보고된 이후, 경북 연안으로 확장되었고, 최근 남·서해까지 확산되었다(Korea Fisheries Resources Agency homepage, 2015). 본 연구조사 지점인 거문도 St 9-3에서도 갯녹음현상이 의심되었다.
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