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문제 정의
- 본 연구는 영흥도 조간대에 서식하는 거머리말 서식지와 비서식지의 퇴적환경과 대형저서동물의 분포양상을 분석하고, 이에 대한 기초자료 확보를 목적으로 진행되었다.
- 이 연구는 거머리말 (Zostera marina)의 서식지와 비서식지에서 퇴적환경과 대형저서동물의 분포양상을 파악하는 것을 목적으로 조사를 수행하였다. 영흥도에 서식하는 거머리말은 1월과 4월 사이에 성장을 시작하며, 7월에 급성장을 보이고 11월부터 입과 마디 탈락이 시작되고 나서 겨울에는 성장을 멈추는 것으로 판단되었다.
제안 방법
- 거머리말 서식밀도 조사는 50 cm × 50 cm 방형구를 이용하여 파괴적 방법으로 채집한 후, 계절적 생태 특성 파악을 위해 엽장, 엽수, 엽폭, 뿌리의 마디수, 생체량을 각각 측정하였다.
- 거머리말 서식지와 비서식지 간의 퇴적환경 분석을 위해서 입도와 유기물을 분석하였다. 입도분석은 표층퇴적물을 63 μm 체를 이용하여 습식체질에 의해 조립질과 세립질 퇴적물로 분리한 다음, 조립질 퇴적물은 건조시켜 표준 체질 분석법 (Dry-sieve analysis)으로 분석하였고, 세립질 퇴적물에 대해서는 피펫분석 (Pippet analysis)으로 입도분석을 실시 하였다.
- 이후 저서동물 (크기 1 mm 이상)을 실체현미경 하에서 가능한 종 수준까지 동정한 후, 종별로 계수했다. 또한 분석된 대형저서동물의 군집특성을 파악하기 위해 생태학적 제지수인 종다양성지수 (Hʹ), 종풍부도지수 (R), 종균등 도지수 (J), 우점도지수 (D)를 산출했다. 집괴분석은 채집된 저서동물의 전 출현종을 대상으로 하였으며, 자료의 편증을 피하기 위하여 대수변환한 후, Bray-Curtis similarity를 사용하였고, 결합법 (Linkage-method)으로는 가중평균결합법(WPGMA)을 사용하였다.
- 채집된 표본은 현장에서 망목크기 1 mm×1 mm의 체를 사용하여 체질하였고, 체에 걸린 잔존물은 10% 포르말린으로 고정하여 실험실로 운반했다. 이후 저서동물 (크기 1 mm 이상)을 실체현미경 하에서 가능한 종 수준까지 동정한 후, 종별로 계수했다. 또한 분석된 대형저서동물의 군집특성을 파악하기 위해 생태학적 제지수인 종다양성지수 (Hʹ), 종풍부도지수 (R), 종균등 도지수 (J), 우점도지수 (D)를 산출했다.
대상 데이터
- 1. The sampling stations on the Yeongheung-do tidal flat, west coast of Korea.
- 조사지역은 인천광역시 옹진군 영흥도 해역 조간대의 거머리말 서식지와 인근의 거머리말이 서식하지 않은 비서식지를 대상으로 2015년 1월부터 11월까지 계절별로 4회 (1, 4, 7, 11월)에 걸쳐 조사했다. 조사는 거머리말 서식지에 4개 정점 (st. 1~4), 비서식지에 4개 정점 (st. 5~8) 등 총 8개 정점 (Fig. 1)에서 수행되었으며, 대형저서동물과 퇴적물은 각 정점에서 모두 채집하였고, 거머리말 (Zostera marina)은 서식 하고 있는 1~4 정점에서만 채집하였다. 각 정점 간의 거리는 200 m로 설정했다.
- 조사지역은 인천광역시 옹진군 영흥도 해역 조간대의 거머리말 서식지와 인근의 거머리말이 서식하지 않은 비서식지를 대상으로 2015년 1월부터 11월까지 계절별로 4회 (1, 4, 7, 11월)에 걸쳐 조사했다. 조사는 거머리말 서식지에 4개 정점 (st.
- 채집된 표본은 현장에서 망목크기 1 mm×1 mm의 체를 사용하여 체질하였고, 체에 걸린 잔존물은 10% 포르말린으로 고정하여 실험실로 운반했다.
이론/모형
- 입도분석은 표층퇴적물을 63 μm 체를 이용하여 습식체질에 의해 조립질과 세립질 퇴적물로 분리한 다음, 조립질 퇴적물은 건조시켜 표준 체질 분석법 (Dry-sieve analysis)으로 분석하였고, 세립질 퇴적물에 대해서는 피펫분석 (Pippet analysis)으로 입도분석을 실시 하였다. 유기물 시료는 강열감량법을 사용하였으며 모든 분석은 해양공정시험법에 준하여 분석했다.
- 입도분석은 표층퇴적물을 63 μm 체를 이용하여 습식체질에 의해 조립질과 세립질 퇴적물로 분리한 다음, 조립질 퇴적물은 건조시켜 표준 체질 분석법 (Dry-sieve analysis)으로 분석하였고, 세립질 퇴적물에 대해서는 피펫분석 (Pippet analysis)으로 입도분석을 실시 하였다.
- 또한 분석된 대형저서동물의 군집특성을 파악하기 위해 생태학적 제지수인 종다양성지수 (Hʹ), 종풍부도지수 (R), 종균등 도지수 (J), 우점도지수 (D)를 산출했다. 집괴분석은 채집된 저서동물의 전 출현종을 대상으로 하였으며, 자료의 편증을 피하기 위하여 대수변환한 후, Bray-Curtis similarity를 사용하였고, 결합법 (Linkage-method)으로는 가중평균결합법(WPGMA)을 사용하였다.
성능/효과
- (10.84%) 로 가장 우점하는 종이었으며, 다음으로 Lumbrineris longifolia (7.82%), Sternaspis scutata (5.42%), Mitrella bicincta(4.71%), Crassostrea gigas (4.44%), Glycera chirori (4.27%), Balanus trigonus (3.38%)의 순으로 나타났다.
- (13.12%), Heteromastus filiformis (5.49%), Lum brineris longifolia (5.15%), Sternaspis scutata (4.89%), Sco pimera globosa (4.55%), Glycera chirori (3.09%)의 순으로 나타났다.
- 동물문은 Annelida가 가장 우세한 경향을 보이나 우점종의 경우, 정점군 A는 Arthropo da인 Caprella sp.가 가장 우점하여 나타나고, 정점군 B에서는 Mollsuca인 Crassostrea gigas가 최우점하여 나타났다. 대형저서동물 출현양상에 따른 군집의 안정성을 나타내는 생태학적제지수의 정점군별 산출결과에서도 거머리말 서식지인 정점군 A가 비서식지인 정점군 B에 비해 종다양성지수 (Hʹ)가 정점군 A는 3.
- 서식지의 경우, Caprella sp.가 총 16개 정점 중 12개 정점에서 출현하여 우점률 10.84%로 최우점하였으며, Lumbrineris longifolia 7.82%로 차우점하였다. 다음으로는 Sternaspis scutata 5.
- 거머리말 서식지의 입도분포는 Sand가 34.53~39.60%로 가장 우세하게 나타나며 Gravel이 31.85~38.95%로 조립질 퇴적물 (63Φ 이상)이 우세한 경향을 보이며, 계절별 변화는 크지 않았다.
- 군집분석 결과, 구분된 2개의 정점군에서 정점군별 두드러지는 차이 점은 거머리말 (Zostera marina)의 서식유무이며, 퇴적환경요인은 정점군 B에서 평균입도가 5.64 Φ로 정점군 A의 1.86 Φ에 비해 세립한 양상을 보였다.
- 군집의 안정성을 나타내는 생태학적제지수는 종다 양성지수의 경우 2.34±0.35, 종풍부도지수 5.49±2.03, 종균 등도지수 0.69±0.07, 종우점도지수 0.81±0.08로 나타났다.
- 군집의 안정성을 나타내는 생태학적제지수는 종다양성지수의 경우 3.44± 0.10, 종풍부도지수 9.61±0.86, 종균등도지수 0.86±0.01, 종우점도지수 0.95±0.01로 나타났다.
- 퇴적환경은 서식지에서 Sand와 같은 조립질 퇴적물이 우세하고, Sand와 Mud가 혼합된 퇴적 양상이 강하게 나타났으며, 비서식지에서는 Slit와 같이 세립질 퇴적물이 우세하였으며, 계절적 변화는 뚜렷하지 않았다. 그 결과로 거머리말의 서식지가 비서식지와 상이한 입도조성 및 유기물함량을 보이며, 이에 따라 대형저서동물의 종조성에도 영향을 미친 것으로 판단되었다. 대형저서동물군집은 서식지에서 비서식지에 비하여 높은 출현종수와 서식밀도를 가지는 것으로 나타났으며, 이 종조성에 기초한 생태학적제 지수의 평가결과, 군집의 안정성을 나타내는 지수들이 서식지에서 높은 수치를 보였다.
- 다음으로 Heteromastus filiformis 5.49%, Lumbrineris longifolia 5.15%, Sternaspis scutata 4.89%, Scopimera globosa 4.55%, Glycera chirori 3.09% 순으로 조사되었다.
- 다음으로는 Sternaspis scutata 5.42%, Mitrella bicincta 4.71%, Crassostrea gigas 4.44%, Glycera chirori 4.27%, Balanus tri gonus 3.38% 순으로 나타났다.
- 대형저서동물 출현양상에 따른 군집의 안정성을 나타내는 생태학적제지수의 정점군별 산출결과에서도 거머리말 서식지인 정점군 A가 비서식지인 정점군 B에 비해 종다양성지수 (Hʹ)가 정점군 A는 3.44±0.10, 정점군 B는 2.34±0.35으로 큰 차이를 보이고 있으며, 종풍부도지수 (J)에서는 각 계절별로 2배에 가까운 차이로 나타나 거머리말이 서식하는 정점군 A가 군집의 안정성이 우수한 것으로 판단되었다.
- 그 결과로 거머리말의 서식지가 비서식지와 상이한 입도조성 및 유기물함량을 보이며, 이에 따라 대형저서동물의 종조성에도 영향을 미친 것으로 판단되었다. 대형저서동물군집은 서식지에서 비서식지에 비하여 높은 출현종수와 서식밀도를 가지는 것으로 나타났으며, 이 종조성에 기초한 생태학적제 지수의 평가결과, 군집의 안정성을 나타내는 지수들이 서식지에서 높은 수치를 보였다. 특히 종풍부도지수 (J)의 경우는 2배 정도의 차이를 보일 정도로 큰 차이를 나타내며, 군집의 안정성에서 거머리말 서식지가 더욱 높은 것으로 파악되었다.
- 30%보다 높은 양상으로 나타나며, 앞서 언급한 바와 같이 뿌리식물인 거머리말의 서식 유무에 따라 퇴적환경에 영향을 미치는 것으로 판단된다. 대형저서동물의 군집에서도 정점군 A가 총 103종이 출현하여 정점군 B의 76종에 비해 많은 종이 출현하며, 저서동물군의 분포양상에서는 동일하게 Annelida가 가장 우세한 경향으로 나타났다. 동물문은 Annelida가 가장 우세한 경향을 보이나 우점종의 경우, 정점군 A는 Arthropo da인 Caprella sp.
- 2 gWWt m-2를 보였다. 동물군별 출현양상은 4개 동물문이 출현하였으며, Annelida가 30종 (39.47%) 이 출현하여 가장 우세한 동물군이었으며, 다음으로 Mollsu ca 26종(34.21%), Arthropoda 19종(25.00%), Sipunculida 1종 (1.32%) 순으로 출현하였다. 최우점종은 Mollsuca인 Crasso strea gigas (35.
- 8 gWWt m-2를 보였다. 동물군별 출현양상은 5개 동물문이 출현하였으며, Annelida 가 41종 (39.81%)이 출현하여 가장 우세한 동물군이었으며, 다음으로 Mollsuca 35종(33.98%), Arthropoda 23종(22.33%), Echinodermata 3종 (2.91%), Sipunculida 1종 (0.97%) 순으로 출현하였다. 최우점종은 Arthropoda인 Caprella sp.
- 일반적으로 저서동물의 군집은 기질로서 작용하는 퇴적물의 입도 조성에 의해 일차적으로 결정되며, 저서동물의 행동이나 먹이 섭취 양상에도 지대한 영향을 미치는 환경요인이다. 또한 저서동물과 퇴적물과의 상관성을 통해 저서동물은 가입에서부터 성체에 이르기까지전 생활사에 걸쳐 퇴적상과 밀접한 상관성을 보인다. Gary (1982)는 Corpus Christi Bay에서 퇴적상에 따른 유기물 함량의 변화에 따라 우점하는 저서동물이 다르다고 기록하고 있다.
- 본 연구에서 거머리말 서식지와 비서식지의 퇴적환경은 계절적 변화는 크게 보이지 않았으나, 거머리말이 서식지에서는 Sand가 우세한 양상을 보이며, 비서식지는 Slit가 우세한 양상으로 나타나 거머리말 서식지의 퇴적환경은 혼합갯벌 양상을 보이는 것으로 파악되었으며, 저서동물군집은 서식지에서 비서식지에 비하여 높은 출현종수와 안정적인 군집구조를 보이는 것으로 판단되었다.
- Gary (1982)는 Corpus Christi Bay에서 퇴적상에 따른 유기물 함량의 변화에 따라 우점하는 저서동물이 다르다고 기록하고 있다. 본 연구에서도 거머리말의 서식지 환경과 비서식지의 퇴적환경 간 상이한 입도조성 및 유기물 함량을 보이며, 이에 따라 종조성에도 영향을 미친 것으로 판단된다. 군집분석 결과, 구분된 2개의 정점군에서 정점군별 두드러지는 차이 점은 거머리말 (Zostera marina)의 서식유무이며, 퇴적환경요인은 정점군 B에서 평균입도가 5.
- 서식지의 출현종수는 7월에 61종으로 가장 많았으며 11월에 45종으로 가장 적었다. 비서식지는 7월에 45종으로 가장 많았으며 1월에 16종으로 가장 적게 나타나 모든 계절에 걸쳐 대형저서동물은 거머리말 서식지에서 비서식지보다 많은 종이 출현함을 알 수 있다.
- 09% 순으로 조사되었다. 비서식지에서 우점율 3.0% 이상인 우점종은 Polychaeta 5종, Bivalvia 1종, Crustacea 1종으로 총 7종으로 나타났으며, 우점종이 전체종에서 차지하는 비율은 71.44%로 나타났다. 각 정점에서 상위 3.
- 비서식지에서는 Silt가 58.85~69.60%의 비율을 보이며 가장 우세하게 나타나고, Sand가 15.20~21.00%로 나타나 세립질 퇴적물 (63Φ 이하)이 우세하게 나타났다(Fig. 3).
- 8). 생태학적제지수의 분석결과, 군집의 안정성을 나타내는 지수들은 거머리말 서식지에서 높은 수치를 보였다. 특히 종풍부도지수(J)의 경우는 2배 정도의 차이를 보일 정도로 큰 차이를 나타내었다.
- 비서식지에서는 Polychaeta가 30종으로 가장 많았으며 Crustacea 19종, Gastropoda 18종, Bivalvia 5종, 기타 4종이 출현하였다. 서식밀도도 출현종수와 동일한 양상을 보이며 Polychaeta가 가장 우점하고, 생체량의 경우는 Bivalvia가 가장 우점하였다. 기타분류군으로는 Stelloridea, Holothuroidea, Polyplacophora, Phascolosomatidea가 포함된다 (Table 1).
- 38% 순으로 나타났다. 서식지에서 우점율 3.0% 이상인 우점종은 Polychaeta 3종, Gastropoda 1종, Bivalvia 1종, Crustacea 2종으로 총 7종으로 나타났으며, 우점종이 전체종 에서 차지하는 비율은 40.88%로 나타났다. 비서식지의 경우, Crassostrea gigas 16개 정점 모두에서 출현하여 35.
- 로 나타났다. 서식지와 비서식지에서 공통적으로 나타난 우점종은 Lumbrineris longifolia이며, Sternaspis scutata의 경우는 서식지에서 우세한 경향을 가지고 있으나 4월 비서식지 St. 5 정점에서 극우점하여 나타나고, 4월 다른 정점에서도 서식지와 유사한 양상을 보였다.
- 서식지와 비서식지에서 출현한 대형저서동물군집의 서식 밀도를 기준으로 생태학적지수를 산출한 결과, 서식지의 경우, 종다양성지수(Hʹ)는 3.44±0.10으로 3.30~3.51의 범위로 나타났으며, 종풍부도지수(R)는 9.61±0.86으로 8.46~10.44의 범위로 나타났다.
- 이 연구결과만으로 단정하기는 어렵지만, 대형저서동물군 집은 거머리말이 서식하지 않은 해역보다 거머리말 서식지에서 더 다양한 종이 분포하는 것으로 파악되었다. 거머리말 서식지의 대형저서동물군집에 대하여 Yun et al.
- 이 연구에서 거머리말 서식지 퇴적환경 조사 결과, 거머리말 서식지에서는 조립질이 우세하고 비서식지에서는 세립질이 우세한 것으로 나타났다. 일반적으로 저서동물의 군집은 기질로서 작용하는 퇴적물의 입도 조성에 의해 일차적으로 결정되며, 저서동물의 행동이나 먹이 섭취 양상에도 지대한 영향을 미치는 환경요인이다.
- 구분되어진 정점군 A는 거머리말이 서식하는 조사지점으로 구성되었으며, 정점군 B는 거머리말이 서식하지 않는 지점들로 구성되었다. 정점군 A내에서 계절적으로 1월과 11월에 Similarity 65로 종조성의 유사성이 가장 높은 것으로 파악되었으며, 정점군 B에서는 Similarity 55에서 4월과 11월에 종조성의 유사성이 높게 나타났다. 구분된 두 개의 정정군, Habitat와 non-habitat에서의 거머리말의 서식밀도, 퇴적환경의 특성, 대형저서동 물군집의 출현종수, 서식밀도, 생태학적제지수 및 우점종 등을 비교하면 Table 3과 같다.
- 특히 종풍부도지수 (J)의 경우는 2배 정도의 차이를 보일 정도로 큰 차이를 나타내며, 군집의 안정성에서 거머리말 서식지가 더욱 높은 것으로 파악되었다. 집괴분석 (Cluster analysis)을 수행한 결과 Similarity 50 에서 2개의 정점군으로 구분할 수 있었으며, 2개의 정점군은 거머리말의 서식지와 비서식지로 구분되어 나타났다.
- 7과 같다. 최우점종인 Crassostrea gigas은 서식지에 비해 비서식지 에서 우세하게 출현하였으며, 계절변화는 크지 않았다. 다른 우점종들도 계절적인 변화는 크지 않았다.
- 86 Φ에 비해 세립한 양상을 보였다. 퇴적물 입도가 세립한 정점군 B에서 유기물 함량이 5.38%로 정점군 A의 3.30%보다 높은 양상으로 나타나며, 앞서 언급한 바와 같이 뿌리식물인 거머리말의 서식 유무에 따라 퇴적환경에 영향을 미치는 것으로 판단된다. 대형저서동물의 군집에서도 정점군 A가 총 103종이 출현하여 정점군 B의 76종에 비해 많은 종이 출현하며, 저서동물군의 분포양상에서는 동일하게 Annelida가 가장 우세한 경향으로 나타났다.
- 영흥도에 서식하는 거머리말은 1월과 4월 사이에 성장을 시작하며, 7월에 급성장을 보이고 11월부터 입과 마디 탈락이 시작되고 나서 겨울에는 성장을 멈추는 것으로 판단되었다. 퇴적환경은 서식지에서 Sand와 같은 조립질 퇴적물이 우세하고, Sand와 Mud가 혼합된 퇴적 양상이 강하게 나타났으며, 비서식지에서는 Slit와 같이 세립질 퇴적물이 우세하였으며, 계절적 변화는 뚜렷하지 않았다. 그 결과로 거머리말의 서식지가 비서식지와 상이한 입도조성 및 유기물함량을 보이며, 이에 따라 대형저서동물의 종조성에도 영향을 미친 것으로 판단되었다.
- 퇴적환경은 평균입도가 1.86 Φ로 Sand의 함유량이 가장 많은 조립질 퇴적상을 보이며, 유기물함량은 3.30%이다.
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