초록 ▼

본 연구는 담수호에서 동계에 대발생하는 것으로 알려진 돌말류 Stephanodiscus sp.의 발생형태와 기작을 규명하고자 함. 이를 위해 2012년 10월부터 2015년 7월(1-3차년도)까지 영산강 하구 6개 정점(담수역 3정점, 해수역 3정점)을 선정하여 현장 조사(총 12회)를 실시함으로써 계절별로 Stephanodiscus sp.를 포함한 종들의 시·공간적 분포를 파악하였음. 또한 Stephanodiscus sp.가 출현하는 시기(2012년 12월-2013년 4월)에 상류 정점인 몽탄대교 인근 수역에서 7일 간격의 집중

본 연구는 담수호에서 동계에 대발생하는 것으로 알려진 돌말류 Stephanodiscus sp.의 발생형태와 기작을 규명하고자 함. 이를 위해 2012년 10월부터 2015년 7월(1-3차년도)까지 영산강 하구 6개 정점(담수역 3정점, 해수역 3정점)을 선정하여 현장 조사(총 12회)를 실시함으로써 계절별로 Stephanodiscus sp.를 포함한 종들의 시·공간적 분포를 파악하였음. 또한 Stephanodiscus sp.가 출현하는 시기(2012년 12월-2013년 4월)에 상류 정점인 몽탄대교 인근 수역에서 7일 간격의 집중 조사를 실시하여 본 종의 출현 패턴을 조사함(1차년도). 주요 환경인자 규명을 위해 영양염과 부식산 첨가 메조코즘 실험을 실시하였고(2차년도), 최종적으로 조사된 자료에 대한 통계 및 인공지능망 분석을 실시함(3차년도).
○ 계절 조사 결과, 영산강 하구 담수역의 클로로필 농도는 동계 조사에 높은 농도를 나타냈으며 전반적으로 상류에서 하류로 갈수록 감소하는 형태를 나타냄. 종 조성은 동계에는 규조강인 Stephanodiscus sp., Asterionella formasa와 은편모조강인 Crptomonas속이 우점 및 차우점 하였으며 춘계에는 Crptomonas속이 우점 및 차우점하였음. 하계에는 Microcystis속이 우점하였음. 영산강 하구 해수역의 클로로필은 외항보다는 내항에서 높은 클로로필 농도를 보였으며 모든 조사 시기에 전반적으로 micro-size(>20㎛)의 식물플랑크톤 기여율이 높았음. 해수역의 군집은 규조류가 우세하였음.
○ 단기 집중 조사 결과, 담수역의 Stephanodiscus sp.은 12월 초에 전체 현존량에 2.5%로 매우 낮은 개체를 보이다 12월 중순 이후로 급격히 증가하여 3월 초까지 약 90% 이상 출현하였으나 4월 말에는 7%까지 감소함. 동계 영산강에서 출현하는 원형 중심규조류의 전자현미경 동정 결과, Stephanodiscus속에는 S.hantzchii와 S.minutulus의 출현이 확인되었으며 이중 S.hantzchii가 높은 밀도로 분포함. 영양염분포를 보면 동계의 Stephanodiscus sp. 대발생 이후 이 종들의 개체가 감소하고, 클로로필이 감소하는 시기에 DSi(규산염)농도가 낮게 나타남.
○ 생물검정실험 결과에서 규산염, 인산염 첨가군에 반응을 보였고, 부식산 첨가군에서는 S-humic와 I-humic군에서 반응을 보였지만 영산강 기원 부식산인 Ex-humic에서는 큰 반응을 보이지 않음. 따라서 Stephanodiscus hantzchii의 성장에 규산염, 인산염이 제한영양염일 수 있지만 상대적으로 인산염보다는 규산염의 영향이 더 크며, 부식산도 영양염으로 활용될 가능성이 있을 것으로 사료됨.
○ 주성분 분석 결과에서 담수역은 전체 식물플랑크톤 생체량, nano-size, Stephanodiscus sp., 규조류, 일차생산력 등이 유사한 경향을 보였고 이들 생물학적 요인와 FRI, DO와 같은 인자가 수온, 인산염,규소, 탁도 등과 반대 경향을 보임(PC1). 또한 상기 생물학적 요인들은 또 다른 요소(PC2)에서 PAR, 염분, Secchi Disk depth와 역상관성을 보임. 해수역은 식물플랑크톤 생체량, nano-size, pico-size, 식물플랑크톤 현존량, 규조류, 남조류, 녹조류 등이 탁도, 인산염(PC2)과 PAR, Secchi Disk depth, FRI, 염분등(PC2)과 역상관성을 보임.
○ 인공지능망 분석을 활용한 Stephanodiscus sp. 개체수에 대한 환경요인들의 영향력을 분석에서 TP,투명도, DIN:DIP ratio, Primary production, 일조시간, FRI, 강수량, DSi, pH, TN/TP, TN 등이 개체수 증가에 영향을 주는 환경인자이고, 나머지 환경인자인 PO₄^3-, 광소산계수, 일사량, DO, SS, PAR, NH₄⁺, Salinity, Temperature 등은 감소에 영향을 주는 것으로 나타남. 결과적으로 Stephanodiscus sp.의 변동에는 수온, 탁도, 규소 등이 주요 요인임을 규명함.