[논문]울릉도 연안의 거머리말속 잘피 분포

박정임; 김재훈; 송휘준; 김구연

doi:10.7850/jkso.2020.25.4.106

울릉도 연안의 거머리말속 잘피 분포
Distribution of the Seagrass, Zostera spp. in Ulleungdo 원문보기

바다 : 한국해양학회지 = The sea : the journal of the Korean society of oceanography, v.25 no.4, 2020년, pp.106 - 116

박정임 (해양생태기술연구소 기업부설연구소) , 김재훈 (해양생태기술연구소) , 송휘준 (부산대학교 생명과학과) , 김구연 (경남대학교 과학교육과)

초록
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울릉도에 자생하는 거머리말속 잘피 분포 현황을 밝히기 위해 2019년 9월말 울릉도 연안과 항내에서 선박을 이용하여 잠수조사를 하였다. 잘피 생육 환경을 조사하기 위해 잘피가 서식하는 장소의 해수와 퇴적물 공극수의 영양염 농도, 염분 및 퇴적물의 유기물 함량을 분석하였다. 울릉도 천부리, 저동리, 사동리와 남양리 연안에는 비교적 깊은 수심(14~24 m)에서 수거머리말 군락지가 관찰되었고, 총 생육면적은 약 4.9 ha이었다. 현포리 현포항내에는 3~5 m의 수심에서 생육면적 약 0.9 ha의 거머리말이 서식하고 있는 것으로 나타났다. 수거머리말의 평균 생육밀도와 생체량은 각각 121.9±9.7 shoot m^-2와 99.0±13.2 gDW m^-2로 서식지별로 유의한 차이가 나타나지 않았고, 거머리말의 생육밀도와 생체량은 각각 193.8±18.8 shoot m^-2와 102.6±6.8 gDW m^-2로 나타났다. 울릉도의 수거머리말과 거머리말 군락지 퇴적물의 영양염 농도와 퇴적물 유기물 함량은 남해안과 동해안의 잘피군락지보다 낮은 값을 보였다. 본 연구결과는 울릉도 연안의 거머리말속 잘피 현황을 최초로 보고하며, 해양보호구역으로 지정된 울릉도 해역의 보존과 해양보호생물인 수거머리말과 거머리말 보호에 유용한 기초자료를 제공할 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

To examine distribution of the Zostera species growing naturally in Ulleungdo, scuba diving surveys using ships were conducted along the coast and inside the harbors of the island at the end of September 2019. In areas of seagrass occurrence, environmental factors such as nutrient concentrations in water column and sediment pore water, salinity, and sediment organic content were also analyzed. Zostera caulescens meadows appeared in the relatively deep waters (14-24 m MSL) of Cheonbu-ri, Jeodong-ri, Sadong-ri, and Namyang-ri in Ulleungdo, and the total seagrass coverage was approximately 4.9 ha. Approximately 0.9 ha of Zostera marina meadow was found at the depths of 3-5 m MSL within Hyeonpo-hang in Hyeonpo-ri. The average shoot density and biomass of Z. caulescens were 121.9±9.7 shoot m-2 and 99.0±13.2 gDW m-2, respectively, with no significant differences by location. The average shoot density and biomass of Z. marina were 193.8±18.8 shoot m-2 and 102.6±6.8 gDW m-2, respectively. The nutrient concentrations in the sediment pore water and sediment organic content in the seagrass meadows in Ulleungdo were lower than those in eelgrass meadows on the southern and eastern coasts of Korea. These results will provide useful basic information for the marine protected species, Z. caulescens and Z. marina, and for the conservation of the waters of Ulleungdo, which has been designated as a marine protected area.

주제어

표/그림 (6)

그림 Fig. 1. Seagrass survey area. Seagrasses observed in dotted area in Ullungdo (CB: Cheonbu-ri, JD: Jeodong-ri, SD: Sadong-ri, NY: Namyang-ri, HP: Hyeonpo-ri). Stational points indicate sampling sites for morphology, density and biomass of seagrasses and environmental factors.
그림 Fig. 2. Mapping of distributional areas of Zostera caulescens (A: Cheonbu-ri, B: Sadong-ri and Namyang-ri, C: Jeodong-ri) and Z. marina (D: Hyeonpo-ri) in Ullungdo.
그림 Fig. 3. Water column and sediment pore water characteristics at the study sites (CB: Cheonbu-ri, JD: Jeodong-ri, SD: Sadong-ri, NY: Namyang-ri, HP: Hyeonpo-ri). Water column nutrient concentrations ammonium (A), phosphate (B) and nitrate+nitrite (C), and salinity (D). Sediment pore water nutrient concentrations ammonium (E), phosphate (F) and nitrate+nitrite (G) concentrations, and sediment organic content (H).
표 Table 1. Seagrass species, distributional area, morphology, density and biomass of the seagrasses occurred in Ullungdo. Seagrass survey was conducted in September 2019. Depth was expressed as MSL (mean sea level). ND means not found
그림 Fig. 4. Morphological characteristics of the seagrasses occurred at the study sites in Ulleungdo (CB: Cheonbu-ri, JD: Jeodong-ri, SD: Sadong-ri, NY: Namyang-ri, HP: Hyeonpo-ri). Number of leaves (A), sheath width (B), sheath length (C), leaf width (D), shoot height (E), and rhizome width (F).
그림 Fig. 5. The shoot density and the biomass of the seagrasses occurred at the study sites in Ulleungdo (CB: Cheonbu-ri, JD: Jeodong-ri, SD: Sadong-ri, NY: Namyang-ri, HP: Hyeonpo-ri). Vegetative shoot density (A), flowering shoot density (B), and total shoot density (C), above ground biomass (D), below ground biomass (E), and total biomass (F).

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 울릉도 연안에 생육하는 해산 현화식물인 잘피의 출현 양상과 생육 환경을 조사하여 국내 최초로 보고한다. 또한, 울릉도 연안의 거머리말속 잘피분포 현황을 조사하여 추후 자연적 또는 인위적 영향으로 이 곳 잘피군락의 변화를 조사하는데 기초자료를 제공하고자 한다.
, 2015). 본 연구는 울릉도 연안에 생육하는 해산 현화식물인 잘피의 출현 양상과 생육 환경을 조사하여 국내 최초로 보고한다. 또한, 울릉도 연안의 거머리말속 잘피분포 현황을 조사하여 추후 자연적 또는 인위적 영향으로 이 곳 잘피군락의 변화를 조사하는데 기초자료를 제공하고자 한다.

제안 방법

각 잘피군락지 해수의 영양염 농도를 측정하기 위해 150 mL의 시료병으로 해수를 채수하여(n=4) 실험실로 이동하였고, 염분농도는 현장에서 수질측정기(YSI 85, Yellow Springs, Ohio, USA)로 측정하였다. 퇴적물 공극수의 영양염을 측정하기 위해 아크릴 코어(내경 9 cm x 높이 13 cm)로 퇴적물을 채취하여(n=4) 밀봉한 후 얼음이 채워진 쿨러에 보관하여 실험실로 이동하였고, 퇴적물을 8,000 rpm에서 20분간 원심분리한 후 공극수를 채취한 후 분석하였다(Park et al.
울릉도의 해안선은 대부분이 단안절벽을 이루고 동해 연안과 유사하게 경사가 가팔라 연안의 수심도 급격히 깊어진다(Paik, 1986). 본 조사는 울릉도에 출현하는 거머리말속 잘피생육현황을 알아보기 위해 2019년 9월 말 울릉도내 8개 항을 포함한 울릉도 연안을 조사하여 거머리말속 잘피가 출현하는 5개 장소를 선정하여 선박을 이용한 SCUBA diving으로 현장조사를 실시하였다(Fig. 1).
생육밀도 조사는 50cm x 50cm의 방형구 내의 잘피 수를 측정한 후(n=4), 단위면적 당 개체수(shoot m^-2)로 환산하였다. 잘피 생체량은 50cm x 50cm의 방형구 내 잘피를 전량 채취하여 실험실로 옮긴 후 흐르는 담수에 세척하며 부착생물 및 이물질 등을 제거한 후, 지상부와 지하부로 분리하여 60℃에서 48시간건조한 후 각각의 건중량을 측정하였고, 이를 토대로 단위면적당 생체량(gDW m^-2)을 계산하였다(Park et al.
울릉도의 잘피 현황을 파악하기 위해 울릉도 8개 항을 포함한 본섬 연안의 잘피 자생유무를 지역 어촌계원들의 설문조사를 통해 파악하였다. 잘피가 출현하는 곳은 잠수조사로 군락지 경계면을 GPS (Garmin Montana 650, Taiwan)로 로깅한 후 기록된좌표를 바탕으로 분포면적을 계산하였다(McKenzie et al.
엽초 폭은 엽초의 가장 넓은 부위를 측정하였고, 엽초 길이는 생장점으로부터 엽초까지의 길이를 재었다. 잎폭은 3번째잎의 가장 넓은 부위를 측정하였고, 개체 길이는 엽초 길이와 잎 길이를 더한 값으로 구하였으며, 지하경마디의 폭은 3번째 지하경 마디의 폭을 측정하였다(Park et al., 2012).
)로 환산하였다. 잘피 생체량은 50cm x 50cm의 방형구 내 잘피를 전량 채취하여 실험실로 옮긴 후 흐르는 담수에 세척하며 부착생물 및 이물질 등을 제거한 후, 지상부와 지하부로 분리하여 60℃에서 48시간건조한 후 각각의 건중량을 측정하였고, 이를 토대로 단위면적당 생체량(gDW m^-2)을 계산하였다(Park et al., 2012).
잘피의 형태적 특성을 조사하기 위해 각 장소에서 6개체 이상의 온전한 잘피 영양지를 채취하여 실험실로 운반 후 잎 수, 엽초 폭(mm)과 길이(cm), 잎폭(mm), 개체 길이(cm)와 지하경 마디의 폭(mm)을 측정하였다. 잎 수는 엽초 윗부분에 나타난 잎의 수를 계수하였다.
각 잘피군락지 해수의 영양염 농도를 측정하기 위해 150 mL의 시료병으로 해수를 채수하여(n=4) 실험실로 이동하였고, 염분농도는 현장에서 수질측정기(YSI 85, Yellow Springs, Ohio, USA)로 측정하였다. 퇴적물 공극수의 영양염을 측정하기 위해 아크릴 코어(내경 9 cm x 높이 13 cm)로 퇴적물을 채취하여(n=4) 밀봉한 후 얼음이 채워진 쿨러에 보관하여 실험실로 이동하였고, 퇴적물을 8,000 rpm에서 20분간 원심분리한 후 공극수를 채취한 후 분석하였다(Park et al., 2012). 해수와 퇴적물 공극수의 암모늄염, 질산염+아질산염, 인산염의 농도는 흡광광도법으로 측정하였다.
해수와 퇴적물 공극수의 암모늄염, 질산염+아질산염, 인산염의 농도는 흡광광도법으로 측정하였다. 퇴적물 중 유기물 함량은 퇴적물 습시료 약 20 g을 비이커에 담아 건조기에 넣고 110℃에서 24시간건조 후 시료를 분쇄하여 도가니에 담아 무게를 측정한 후 전기로에 넣어 550℃에서 2시간회화시켜 데시케이터 안에서 실온으로 식힌 후 도가니 무게를 측정하여 회화 전후의 무게차로 계산하였다(Park et al., 2012).

대상 데이터

3. Water column and sediment pore water characteristics at the study sites (CB: Cheonbu-ri, JD: Jeodong-ri, SD: Sadong-ri, NY: Namyang-ri, HP: Hyeonpo-ri). Water column nutrient concentrations ammonium (A), phosphate (B) and nitrate+nitrite (C), and salinity (D).
울릉도 연안에 출현하는 거머리말속 잘피는 수거머리말(Zostera caulescens)과 거머리말(Zostera marina)로 나타났다. 수거머리말은 천부리, 저동리, 사동리와 남양리 연안에 출현하였고, 거머리말은 현포리의 항내에 자생하였다. 울릉도의 수 거머리말 생육지 면적은 약 4.

데이터처리

해수와 퇴적물 공극수의 영양염, 퇴적물의 유기물 함량, 잘피의 형태, 밀도와 생체량 자료는 normality와 homogeneity of variance를 검정한 후 one-way ANOVA를 이용하여 정점에 따른 차이의 유의성을 검사하였고, 유의성이 관찰된 경우 Duncan 의 사후검증을 시행하였다. 통계분석은 SPSS 10.1을 이용하였으며, 모든 측정치는 평균(mean)과 표준오차(SE)로 나타내었다.
해수와 퇴적물 공극수의 영양염, 퇴적물의 유기물 함량, 잘피의 형태, 밀도와 생체량 자료는 normality와 homogeneity of variance를 검정한 후 one-way ANOVA를 이용하여 정점에 따른 차이의 유의성을 검사하였고, 유의성이 관찰된 경우 Duncan 의 사후검증을 시행하였다. 통계분석은 SPSS 10.

이론/모형

, 2001). 조사 해역에서 채취한 잘피는 den Hartog(1970)의 분류 방법에 따라 종을 동정, 분류하였다.
, 2012). 해수와 퇴적물 공극수의 암모늄염, 질산염+아질산염, 인산염의 농도는 흡광광도법으로 측정하였다. 퇴적물 중 유기물 함량은 퇴적물 습시료 약 20 g을 비이커에 담아 건조기에 넣고 110℃에서 24시간건조 후 시료를 분쇄하여 도가니에 담아 무게를 측정한 후 전기로에 넣어 550℃에서 2시간회화시켜 데시케이터 안에서 실온으로 식힌 후 도가니 무게를 측정하여 회화 전후의 무게차로 계산하였다(Park et al.

성능/효과

거머리말 군락지의 퇴적물 공극수 영양염의 평균 농도는 암모늄염, 인산염과 질산염+아질산염이 각각 96.0±5.6 μM, 2.3±0.4 μM과 3.4±0.3 μM이었으며, 퇴적물 유기물 함량은 2.6±0.1%이었다(Fig. 3).
, 2001). 본 조사 결과 울릉도 연안에 자생하는 거머리말속 잘피는 수거머리말 4.9 ha 과 거머리말 0.9 ha로 총 5.8 ha의 생육지가 있으며, 서면 남양리의 수거머리말군락은 울릉도 연안의 가장 넓은 잘피 군락지(56.7%)로 나타났다.
본 조사 결과 울릉도 연안에 자생하는 거머리말속 잘피는 수거머리말과 거머리말로 나타났다. 수거머리말과 거머리말은 우리나라 동해안, 서해안, 남해안에 이르기까지 넓게 분포하고 있는 잘피 종이다.
수거머리말 군락지의 퇴적물 공극수 영양염의 평균 농도는 암모늄염, 인산염과 질산염+아질산염이 각각 64.7±3.7 μM, 1.5±0.1 μM과 2.1±0.1 μM이었으며, 퇴적물의 평균 유기물함량은 1.4±0.0%이었다.
수거머리말 영양지의 개체 길이(p<0.01)와 지하경 폭(p<0.05)은 정점별 유의한 차이가 나타났다(Fig. 4, Table 1).
수거머리말의 엽초 폭, 엽초 길이와 잎 폭은 정점별 유의한 차이가 나타났고(p<0.01), 그 평균값은 각각 11.1±0.3 mm, 16.8±1.0 cm와 10.5±0.3 mm이었다.
영양지의 평균 개체 길이는 수거머리말이 58.7±5.3 cm, 거머리말은 74.4±2.3 cm로 거머리말이 길었으며, 지하경 폭은 수거머리말이 5.1±0.1 mm, 거머리말은 4.7±0.2 mm로 수거머리말이 넓었다.
울릉도 연안에 출현하는 거머리말속 잘피는 수거머리말(Zostera caulescens)과 거머리말(Zostera marina)로 나타났다. 수거머리말은 천부리, 저동리, 사동리와 남양리 연안에 출현하였고, 거머리말은 현포리의 항내에 자생하였다.
울릉도 주변해역은 2014년에 동해안에서는 첫 번째로 해양생태계 보호구역으로 지정되었으며, 본 조사결과 울릉도 연안에 자생하는 해양보호생물 수거머리말과 거머리말의 분포 현황이 밝혀졌다. 우리나라 연안의 거머리말속 잘피 군락은 거머리말이 대부분을 차지하고 있고 그 비율은 거머리말(92.
이러한 생육환경이 울릉도 잘피의 형태적 특성이나 서식 양상에 영향을 준 것으로 보인다. 즉, 울릉도 수거머리 말의 잎폭은 동해안 수거머리말과 유사하였으나 남해안 수거머리말보다는 좁았으며, 영양지 개체길이도 동해안, 서해 외연도 및 남해안 수거머리말보다 짧았다. 수거머리말의 생육밀도와 생체량도 동해안, 서해 외연도 및 남해안 수거머리말보다 낮은 값을 보였다(Lee et al.

후속연구

잘피 식생 분포 자료는 잘피 연구와 군락지 보존을 위한 근본적 절차이며, 해양생태계보호구역으로 지정된 울릉도 주변해역의 관리에도 필요한 조사항목이다. 다만, 본 연구로 울릉도 연안 거머리말속 잘피의 분포 현황은 확인하였으나, 우리나라의 가장 깊은 수심에 서식하는 잘피라는 특이한 환경에 생육하는 울릉도 거머리말속 잘피의 보존과 관리를 위해 지속적인 관찰과 연구가 수행되어야 할 것이다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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