초록 ▼

I. 서 론
하천생태계의 특징은 하천 상류부터 하구에 이르기까지, 모든 공간에서 이질성을 보이고 시간적 또는 계절적 변동이 관찰된다는 점이다. 특히, 외부로부터 하천이나 호소에 유입되는 유기물(allochthonous organic matter)과 하천 또는 호소의 내부에서 생성되는 유기물(autochthonous organic matter)은 먹이연쇄 연구에 매우 중요한 요소들이다. 이러한 유기물 유입원에는 육상식물 및 토양 (외부에서 유입), 수생대형식물 및 조류(내부 생성) 그리고 수생 종속영양세균 및 균류 등이다. 하천

I. 서 론
하천생태계의 특징은 하천 상류부터 하구에 이르기까지, 모든 공간에서 이질성을 보이고 시간적 또는 계절적 변동이 관찰된다는 점이다. 특히, 외부로부터 하천이나 호소에 유입되는 유기물(allochthonous organic matter)과 하천 또는 호소의 내부에서 생성되는 유기물(autochthonous organic matter)은 먹이연쇄 연구에 매우 중요한 요소들이다. 이러한 유기물 유입원에는 육상식물 및 토양 (외부에서 유입), 수생대형식물 및 조류(내부 생성) 그리고 수생 종속영양세균 및 균류 등이다. 하천의 규모도 유기물중 탄소원의 유입정도를 제어하는 것으 로 알려져 있다. 즉, 외부(육상)에서 유입되는 탄소는 산림지역 소하천에서의 먹이연쇄에 중요한 인자가 되는데, 소하천에서는 무성한 수풀에 의한 햇빛 차단효과로 조류생산성이 크게 감소할 뿐만 아니라, 많은 양의 유기퇴적물들이 소하천으로 유입되기 때문이다. 소하천의 규모가 커지면 조류생산성은 높아질 수 있으며 덮개효과가 감소됨에 따라 더 중요한 탄소원이 될 수 있으나 대형하천에서 탁도가 증가하게 되면 빛에 의한 자가생산은 또 다시 제한받게 된다.
물론 예외적으로 일부 대형하천에서는 상당한 양의 조류생산성을 갖는 것으로 보고된 바 있다. 하천생태계의 또 다른 특징은 그들의 다양한 서식환경이 유역망을 통하여 수리학적으로 연계되어 있다는 것이다. 따라서 하천에서 일어나는 오염원의 운반작용과 유기체의 활동은 모두 먹이연쇄 구조와 생산성에 중요하고 간혹 결정적인 역할을 수행한다.

안정동위원소 자연존재비(natural abundance)를 이용한 연구는 하천 먹이연쇄과정과 그 상호작용을 연구하기에 아주 적합한 방법으로 알려져 있다. 하천에서 탄소 및 질소 유기물 기원의 안정동위원소비는 변동범위가 넓고, 먹이연쇄를 통하여 에너지 및 영양염류 전이에 대한 유용한 정보를 제공한다. 하천생 태계에서 주요 에너지원으로 사용되는 육상 유기퇴적물의 경우 비교적 한정된 δ¹³C 값을 가지나 조류의 경우 넓은 범위의 δ¹³C 값을 가지므로 이들 두 종류의 탄소원(carbon source)은 종종 동위원소비로 판단할 때 분명히 구분된다. 이러한 특징 때문에 δ¹³C 값은 수생생태계 유기탄소원과 에너지 흐름을 추적하기 위한 가장 효과적인 도구로 활용된다. 하천 생태계와 관련하여 δ¹³C 값을 이 용한 연구사례를 보면 강변 및 수중 소비자들이 사용하는 에너지원에 관한 연구, 부영양화 등 이다. 질소 안정동위원소비(δ¹⁵N)는 담수 생태계 내 질소순환이나 먹이연쇄 상호과정을 효과적으로 추적할 수 있는 것으로 알려져 있다. δ¹⁵N 자연존재비 분석기술은 질소 원과 순환에 관한 연구나 먹이연쇄 과정에서 영양염류나 에너지원의 정량 등에 적용되고 있다.


본 연구대상 호수인 팔당호는 1973년 남·북한강과 경안천이 합류하는 지점에 발전을 목적으로 댐을 축조하여 형성된 호수로서,_총 저수용량은 244백만톤 정도이며 체류시간이 짧고 성층의 발달이 미약한 대표적인 하천형 호수이다.
팔당호의 수표면적에 대한 유역면적의 비는 618로 국외의 자연호에 비해 매우 크다. 이는 호수성상의 여러 요인이 유역의 특성에 따라 지배된다는 것을 의미 한다. 팔당호에서 강우량 또는 유입량이 식물플랑크톤 발생에 미치는 영향은 매우 크다. 갈수기에는 유역의 고농도 영양물질이 유입되고 유량도 적어 체류 시간이 길어지는 특징을 보인다. 또한 식물플랑크톤의 생산력과 생체량은 기상 학적 또는 수문학적 조건, 유역의 크기와 특성 또는 형상, 호수내 유입수의 특성 및 수량 등에 의존한다. 본 연구에서는 팔당호에 유입되는 성격이 상이한 두 대형하천인 북한강 및 남한강과 상대적으로 오염도가 높은 경안천 유입수역 에 대하여 탄소 및 질소 동위원소비를 조사하고, 동 기간중 조사된 수질조사결 과와 조류종, 개체수 및 수문조사결과를 종합 검토하였다. 이 결과를 바탕으로 호소내 식물플랑크톤 성장에 영향을 미치는 외부 오염원의 기원을 추정함으로써, 효율적인 수질 관리 및 수생태계 기능해석 지원기능을 제공코자 하였다.

( 출처 : 본론 Ⅰ. 서론 7p )

Abstract ▼

This paper aims to improve research tool for phytoplankton dynamics by using N and C isotope ratios. Phytoplankton and POM(particulate organic matter : POC, PN) samples were collected monthly at 7 points (6 points in Paldang reservoir and dam outflow point) from May to October. Plankton net(20 (㎛) w

This paper aims to improve research tool for phytoplankton dynamics by using N and C isotope ratios. Phytoplankton and POM(particulate organic matter : POC, PN) samples were collected monthly at 7 points (6 points in Paldang reservoir and dam outflow point) from May to October. Plankton net(20 (㎛) was used for sampling. All samples were concentrated (or filtration), lyophilized and analysed by Isotope Ratio Mass Spectrometer(IRMS).

1. Concerning isotopic data (δ ¹³C 및 δ ¹⁵N) of phytoplankton
Bukhan river(N) samples show lower δ ¹³C value than dam(D) and Kyeongan stream(K) samples. Difference of flow rate at each point seems the main reason. δ ¹³C of all sampling point seemed to be influenced by terrestrial plant(C3 plant) or soil (-32 ~ -22 ‰). δ ¹⁵N of Kyeongan stream(K) point seemed to be influenced by manure or sewage, but that of Bughan river(N) sampling point seemed to be influenced by soil. In rainy season, fluctuation of δ ¹⁵N is narrow because of dilution and mixing with heavy rain.

2. Concerning Particulate Organic Matter(POC, PN) data
From the POC/Chlorophyll-a ratio data, organic matter source of dam(D), Namhan river(S), and Kyeongan stream(K) sampling points seem to come from autochthonous organic matter, and Bughan river(N) data comes from allochthonous organic matter. Kyeongan stream(K) sampling point indicates higher POC(PN) concentration and good correlation(r² = 0.74 ~ 0.94) with chlorophyll-a than other 3 sampling points (N, S, D).

3. Comparison of δ ¹³C and δ ¹⁵N data of phytoplankton in 2012 and 2013
Large decrease of δ ¹⁵N at Bughan river(N) in August, 2012 was assumed that N-fixing blue-green algae was sharply increased, δ ¹⁵N of Bughan river(N) point seemed to be influenced by terrestrial debris(June, 2012), synthetic fertilizer (August, 2012) and soil (June and August, 2013).

Sharp decrease of δ ¹³C at Kyeongan stream(K) in August, 2013 seems to be influenced by the drop of amount of photosynthesis. Then, chlorophyll-a concentration was decreased too. Dilution caused by heavy rain in 2013 also seems to decrease δ ¹⁵N. δ ¹⁵N of Kyeongan stream(K) point seemed to be influenced by sewage or manure in 2012 and 2013.

( 출처 : Abstracts 6p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 표목차 ... 3
• 그림목차 ... 4
• Abstract ... 6
• I. 서 론 ... 7
• II. 연구내용 및 방법 ... 9
• 1. Sampling 및 자료수집 ... 9
• 2. 시료 전처리 ... 10
• 3. 조사결과 종합 평가 ... 12
• III. 결과 및 고찰 ... 13
• 1. 하천생태계에서 안정동위원소비를 이용한 유기물의 기원추적 ... 13
• 2. 식물플랑크톤의 δ13C 및 δ15N 분석결과 ... 14
• 3. 입자성 물질(20㎛이하)의 유기탄소(POC) 및 질소(PN) 농도 변화 ... 24
• 4. 식물플랑크톤 안정동위원소비(δ13C, δ15N)의 연도별 조사결과 비교 ... 29
• IV. 결 론 ... 38
• 1. 식물플랑크톤의 δ13C 및 δ15N 분석결과 ... 38
• 2. 입자성 유기물(POC, PN) 분석결과 ... 38
• 3. 연도별(2012-2013) 식물플랑크톤의 δ13C 및 δ15N값 변동 특성비교 ... 39
• 참고문헌 ... 40
• 끝페이지 ... 43