11-148523-132-1 기후변화에따른담수호수생태계변화조사 및보전에관한연구 (Ⅲ) - 기후변화에따른유해남조류발생특성연구 - 물환경연구부유역생태연구팀 Ⅲ 212
목차 Ⅰ Ⅱ Ⅲ ⅰ
목차 Ⅳ ⅰ
목차 iii
목차 ⅳ
Abstract ⅴ
Ⅰ. 서론 1
Ⅱ. 연구내용및방법 < 그림 1> 대청호유역추소리조사지점도 2
Ⅱ. 연구내용및방법 3
Ⅱ. 연구내용및방법 < 표 1> Microcystis 속및독성 Microcystis 분석에이용된 primer Primer Sequences Tm value( ) Reference 4
Ⅱ. 연구내용및방법 5
.. 6
C) o 3 25 r2=.458, P<.1 3 25 C) o r2=.338, P<.1 2 2 15 15 1 1 5 5 Annual C) average o temperature ( the summer season C) o ( Average temperature of 3 25 2 15 1 5 3 25 2 15 1 the winte Average 5-5 197 1975 198 1985 199 1995 2 25 21 Year r2=.144, P<.5 197 1975 198 1985 199 1995 2 25 21 Year r2=.71, P=.8 197 1975 198 1985 199 1995 2 25 21 Year the spring season C) o ( Average temperature of 3 25 2 15 1 the autumn season ( Average temperature of C temperat 2 o No. of 5 135 13 125 12 115 11 15 1 95 9 197 1975 198 1985 199 1995 2 25 21 r2=.342, P<.1 Year 197 1975 198 1985 199 1995 2 25 21 r2=.248, P<.1 Year 197 1975 198 1985 199 1995 2 25 21 Year < 그림 2> 대청호유역의기온경년변화 (1969~211, 대전관측소 ) 7
5 4 r2=.1, P=.65 5 4 r2=.2, P=.41 3 3 2 2 1 1 Annual precipitation (mm) 5 4 3 2 197 1975 198 1985 199 1995 2 25 21 r2=.4, P=.23 Year the spring season (mm) Average precipitation of 5 4 3 2 197 1975 198 1985 199 1995 2 25 21 r2=.2, P=.33 Year 1 1 Average precipitation of the summer season (mm) 197 1975 198 1985 199 1995 2 25 21 Year 5 r2=.3, P=.23 4 3 Average precipitation of the autumn season (mm) 197 1975 198 1985 199 1995 2 25 21 Year 2 1 the winte Average 197 1975 198 1985 199 1995 2 25 21 < 그림 3> 대청호유역의강수량경년변화 (1969~211, 대전관측소 ) Year. 8
35 3 C) o 25 2 15 1 5 Water temperature ( '92-1 '93-1 '94-1 '95-1 '96-1 '97-1 '98-1 '99-1 '-1 '1-1 '2-1 '3-1 '4-1 '5-1 '6-1 '7-1 '8-1 '9-1 '1-1 '11-1 '12-1 12 1 8 6 4 2 Nitrogen (mg/l) TN NH4-N NO3-N Date '92-1- '93-1- '94-1- '95-1- '96-1- '97-1- '98-1- '99-1- '-1- '1-1- '2-1- '3-1- '4-1- '5-1- '6-1- '7-1- '8-1- '9-1- '1-1- '11-1- '12-1- Date 1.8 1.6 1.4.6 TP PO4-P.4.2. Phosphorus '92-1- '93-1- '94-1- '95-1- '96-1- '97-1- '98-1- '99-1- '-1- '1-1- '2-1- '3-1- '4-1- '5-1- '6-1- '7-1- '8-1- '9-1- '1-1- '11-1- '12-1- < 그림 4> 대청호유역추소리지점에서수온, 총질소 (TN), 질산성질소 (NO 3-N), 총인 (TP), 인산염인 (PO4-P) 의장기변동 (1992~211) Date 9
. 8 78 76 74 72 7 68 Low water level (m) 66 64 5-14 5-21 5-28 6-4 6-11 6-18 6-25 7-2 7-9 7-16 7-23 7-3 8-6 8-13 8-2 8-27 9-3 9-1 9-17 9-24 1-1 1-8 1-15 1-22 1-29 Low water level Precipitation Sampling date Date < 그림 5> 대청호저수위및유역강수량변동 ( 12. 5~ 12. 1) 12 1 8 6 4 2 Precipitation (mm) 1
< 그림 6> 대청호유역추소리지점의수위변동. 11
35 2 3 25 15 ) 2 C) o 2 15 1 Temperature ( 1 5 5-14 5-21 5-28 6-4 6-11 6-18 6-25 7-2 7-9 7-16 7-23 7-3 8-6 8-13 8-2 8-27 9-3 9-1 9-17 9-24 1-1 1-81-151-221-29 Temperature Irradiance Sampling date Date 5 Irradiance (MJ/m < 그림 7> 대청호유역추소리지점의기온및일사량변동 ( 12. 5~ 12. 1). 12
35 C) o 3 25 2 15 1 5 Water temperature ( 5-14 5-28 6-11 6-25 7-9 7-23 8-6 8-2 9-3 9-17 1-1 1-15 1-29 2.5 2. 1.5 1..5. Nitrogen (mg/l).14.12.1.8.6.4.2. Date 5-14 5-28 6-11 6-25 7-9 7-23 8-6 8-2 9-3 9-17 1-1 1-15 1-29 TP PO4-P Date TN NH4-N NO3-N Phospho 5-14 5-28 6-11 6-25 7-9 7-23 8-6 8-2 9-3 9-17 1-1 1-15 1-29 Date < 그림 8> 대청호유역추소리지점의수질변동 ( 12. 5~ 12. 1) 13
. 14
cells/ml) 3 2 15 1 5 Phytoplankton (X 1 4 35 3 25 2 15 1 5 1 8 6 Diatom Greenalgae Cyanobacteria Others 5-21 6-4 6-18 7-2 7-16 7-3 8-13 8-27 9-1 9-24 1-8 1-22 Date 4 2 Phyt 5-21 6-4 6-18 7-2 7-16 7-3 8-13 8-27 9-1 9-24 1-8 1-22 Date < 그림 9> 대청호유역추소리지점의식물플랑크톤현존량및군집변동 ( 12. 5~ 12. 1). 15
2. 1. Microcystis Anabaena Oscillatoria Aphanizomenon cells/ml) 6.25.2.15.1.5 Phytoplan. 5-21 6-4 6-18 7-2 7-16 7-3 8-13 8-27 9-1 9-24 1-8 1-22 Date < 그림 1> 대청호유역추소리지점에서남조류군집변동 ( 12. 5~ 12. 1) 16
1 8 6 4 2 Cyanobacterial genus 5-21 6-4 6-18 7-2 7-16 7-3 8-13 8-27 9-1 9-24 1-8 1-22 Microcystis Anabaena Oscillatoria Aphanizomenon Date < 그림 11> 대청호유역추소리지점에서남조류군집우점도변동 ( 12. 5~ 12. 1) 17
2. 1.5 1..5.25.2.15 cell number Microcystis (cells/ml).1.5. 1 8 5-21 6-4 6-18 7-2 7-16 7-3 8-13 8-27 9-1 9-24 1-8 1-22 6 4 species composition Microcystis (%) 2 5-21 6-4 6-18 7-2 7-16 7-3 8-13 8-27 9-1 9-24 1-8 1-22 M. aeruginosa M. ichthyblabe M. wesenbergii M. novacekii M. viridis Date < 그림 12> 대청호유역추소리지점에서 Microcystis 종별변동 ( 12. 5~ 12. 1). Microcystin 18
1 8 6 4 2 Intracellular microcystin Extracellular microcystin.3.25.2.15.1.5 Intracellul. 5-21 6-4 6-18 7-2 7-16 7-3 8-13 8-27 9-1 9-24 1-8 1-22 Date < 그림 13> 대청호유역추소리지점에서 microcystin 농도변동 ( 12. 5~ 12. 1) Extracellu 19
< 표 2> 대청호유역추소리지점남조류현존량및 microcystin 변동 Date ( 12. 5~ 12. 1) Cyanobacteria (cells/ml) Microcystis Anabaena Oscillatoria Aphanizomenon (ug/l) Microcystin (ug/l) (fg/cell) 2
. primer 21
< 그림 14> Microcystis 에서 microcystin 생성에관련된 mcy 유전자들의기능 22
. Real-time PCR Microcystis 3 25 )t cpc Threshold cycle (C 2 15 1 y = -3.391x + 33.81 r 2 =.998 E =.972 5 2 3 4 5 6 7 8 35 3 )t 25 mcy Log of copy number (copies/ul) 2 15 y = -3.436x + 36.67 r 2 =.999 E =.955 Threshold cy 1 5 2 3 4 5 6 7 8 Log of copy number (copies/ul) < 그림 15> Copy number 와 Ct 값을이용한 cpc 및 mcy의검량곡선 23
25 2 copy number cell number 25 2 15 15 cpoy number Microcystis copies/ml) (X 1 5 1 5 5-21 6-4 6-18 7-2 7-16 7-3 8-13 8-27 9-1 9-24 1-8 1-22 Date 1 5 cells/ml) (X 1 5 spp. cell number Microcystis < 그림 16> 대청호유역추소리지점에서 Microcystis 현존량과 Microcystis copy number 변동 ( 12. 5~ 12. 1) 24
1 8 Microcystis copy number Toxic Microcystis copy number copies/ml) 5 Microcystisand toxic 6 4 2 cpoy numb Microcystis 5-21 6-4 6-18 7-2 7-16 7-3 8-13 8-27 9-1 9-24 1-8 1-22 Date < 그림 17> Microcystis 및독성 Microcystis 의 copy number 변동 ( 12. 5~ 12. 1) 25
1 8 6 copy number Microcystis (%) Rate of toxic an 4 2 5-21 6-11 7-2 7-23 8-13 9-3 9-24 1-15 Toxic Microcystis Non-toxic Microcystis Date < 그림 18> Microcystis 에서독성및비독성 Microcystis 비율 26
1..8 Total Microcystis Toxic Microcystis.6.4.2 Microcystin c. 5-21 6-4 6-18 7-2 7-16 7-3 8-13 8-27 9-1 9-24 1-8 1-22 Date < 그림 19> Microcystis 와독성 Microcystis 에대한세포당 microcystin 농도변동 ( 12. 5~ 12. 1). Microcystis 27
28
< 표 3> 독성 Microcystis 와환경요인간의상관분석 (n=24) toxic ratio(%) Microcystis copy number Toxic Microcystis copy number Microcystis cell number Toxic Microcystis TN NO 3-N NH 4-N TP PO 4-P * : P<.5, ** : P<.1 29
3
Geosmin concentrati 18 16 14 12 1 8 6 4 2 '11.11 '11.12 '11.12 '12.1 '12.1 Date '12.1 Geosmin Anabaena spiroides '12.2 '12.2 '12.3 '12.3 4 35 3 25 2 15 1 < 그림 2> 북한강수계삼봉리지점에서지오스민 (geosmin) 농도와원인종인 Anabaena spiroides 현존량변동 ( 11. 11~ 12. 3) 5 cell number (cells/ml) Anabaena spi 31
C) o 12 1 8 Water temperature Anabaena spiroides 4 35 3 25 Water temperature ( 6 4 2 '12.1 '11.12 '11.12 '11.11 '12.1 Date '12.1 '12.3 '12.3 '12.2 '12.2 2 15 1 5 < 그림 21> 북한강수계삼봉리지점에서수온과 Anabaena spiroides 현존량 변동 ( 11. 11~ 12. 3) cell number (cells/ml) Anabaena spi ~ 32
3. 2.5 2. 1.5 1. TN TP.1.8.6.4 Total nitrogen (mg/l).5. '12.1 '11.12 '11.12 '11.11 '12.1 Date '12.1 '12.3 '12.3 '12.2 '12.2.2. < 그림 22> 북한강수계삼봉리지점에서총질소및총인농도변동 ( 11. 11~ 12. 3) Total phosphorus (mg/l 33
< 표 4> 남조류및이취미물질과환경요인간의상관분석 (n=46) SS T-N T-P PO 4-P Geos min 2-MIB phytop lankton Anaba ena * : P<.5, ** : P<.1 34
Ⅳ. 결론 Ⅳ 35
Ⅳ. 결론 36
Ⅳ. 결론 37
참고문헌 38
참고문헌 39
참고문헌 4