The Sea Journal of the Korean Society of Oceanography Vol. 13, No. 4, pp. 333 341, November 2008 [Note] 청계만식물플랑크톤크기구조의계절적변동 지성 신용식 * 서호영 1 목포해양대학교해양시스템공학부 1 전남대학교해양기술학부 Seasonal Variations of Size-structured Phytoplankton in the Chunggye Bay SUNG JI, YONGSIK SIN* AND HOYOUNG SOH 1 Division of Ocean System Engineering, Mokpo National Maritime University 1 Division of Marine Technology, Chonnam National University 청계만에는 3 개의방조제 ( 창포, 복길, 구일 ) 가위치하고있고이로부터유입되는담수로인한환경의변화가예상된다. 이를조사하기위해 2006 년 11 월 ( 가을 ), 2007 년 2 월 ( 겨울 ), 5 월 ( 봄 ), 8 월 ( 여름 ) 에각방조제앞에서 3 개정점을선정하였다. 각방조제정점에서대발생은갈수기인 2007 년 2 월에대형식물플랑크톤에의해발생하였고풍수기에는중형식물플랑크톤이우점하는분포를나타냈다. 각방조제정점에서풍수기에는담수의유입으로인하여염분과투명도는낮고암모늄과인산염은갈수기인 2007 년 2 월보다높게나타났지만식물플랑크톤생체량은낮게나타났는데이는담수의유입으로인한높은탁도나염분의급격한감소가영양염류보다더영향을미치는것으로사료된다. 즉본조사해역에서갈수기인 2007 년 2 월에는식물플랑크톤의성장에영양염류가영향을미치지만풍수기에는높은탁도나급격한염분변화가영양염류보다더큰영향을미치는것으로판단된다. Three embankments are located in the Chunggye Bay, each named as Changpo, Bokkil and Kuil and environmental changes are expected due to freshwater input. To investigate this phenomenon, three sample sites in front of each embankment gate were selected in Nov. 2006(autumn), Feb. 2007(winter), May. 2007(spring) and Aug. 2007(summer). At every point of embankment spot, large cells(micro-size, >20 µm) of phytoplankton were turned out to be a major cause of algal bloom in Feb. 2007 and nano-size(2-20 µm) phytoplankton became dominant during rainy season. In rainy season, each point of embankment showed low salinity and transparency with higher ammonium and phosphorus concentrations than dry season. However, the number of phytoplankton has decreased and it is expected that freshwater influx has more influence on high turbidity and radical decrease of salinity than nutrient. According to the results of this study, therefore, nutrient could have more influence on growth of phytoplankton in dry season, but high turbidity and radical changes of salinity have more influence in rainy season. Keywords: Phytoplankton, Size-structure, Changpo embankment, Bokkil embankment, Kuil embankment, Chunggye Bay 서 식물플랑크톤은연안수 ( 水 ) 생태계먹이망 (food web) 에서일차생산자로서상위영양단계를구성하는동물플랑크톤및어업생산량에영향을미치고, 또한탄소와영양염류의순환에도중요한역할을담당한다 (Kemp and Boynton, 1981; Boynton et al., 1982; Coffin et al., 1987; Sundbaeck et al., 1990). 연안하구 (estuary) 에서는일차생산량이갑자기증가하는경우가발생하는데, 이는포식자에의한섭식 (top-down control)(carpenter et al., 1987; Kivi et al., 1993; Armstrong, 1994; Caraco et al., 1997) 이늦어지거나과다한영양염류의유입 (bottom-up control) 에기인한다. 대발생 론 *Corresponding author: yongsik@mmu.ac.kr (bloom) 이일어나면식물플랑크톤은스스로광 (light) 흡수인자로작용하여빛의투과를막아자신들의성장을제한하고 (self-shading. Kirk, 1994), 포식되지않고바닥에가라앉은식물플랑크톤은미생물대사로인하여저층의빈산소층을형성하여수질을악화시키는가하면 (Sunback et al., 1990), Alexandrium tamarense 등의독성을가지는조류등은적조를일으켜수 ( 水 ) 생태계및수산업에치명적인피해를입히기도한다 (Harper, 1992). 식물플랑크톤의동역학 (dynamics) 을보다자세히이해하기위해서는크기구조에따라연구할필요가있는데, 이를위해 screen and filter를사용 (Steemann Nielsen and Jensen, 1957; Yentsch and Ryther, 1959; Anderson, 1965; Malone, 1971; McCarthy et al., 1974; Durbin et al., 1975; Lamont-Doberty Geological Observatory, 1979) 하여분류하였다. 세포 (cell) 의크기는환경변화에따른식 333
334 지성 신용식 서호영 물플랑크톤군집의반응민감도 (Malone and Chervin, 1979; Hein et al., 1995; Sin and Kim, 2003) 와연안생태계먹이사슬을통한 에너지의흐름 (Ryther, 1969; Parsons and LeBrasseur, 1970; Walsh, 1976) 을결정하기때문이다. 또한식물플랑크톤은수계의 물성변화에대하여민감하게반응하여환경변화및오염의지표로 중요하게활용되고있다 (Watanabe, 1962; Brook, 1965; Chapman 1968; Dodge, 1975; Bold and Wynne, 1985, Hellawell, 1986). 조사해역은무안반도와압해도로싸여있는작은내만으로영 산강유역농업종합개발계획의제 4 단계사업 (2006-2020) 이시 행되고있는지역이다. 청계만에는길이가 1.21 km 로 1976 년에완 공된복길방조제, 북으로는길이 0.93 km 로 1976 년에완공된창 포방조제와무안반도에위치하고있는길이 1.25 km 인구일방조 제로부터유입되는담수로인한연안환경의변화가예상된다. 이 러한환경에서수중의일차생산자이며환경에민감하게반응하 는식물플랑크톤에대한연구는중요하다. 지금까지청계만환경 에대한조사로는복길간척지주변의식물플랑크톤군집에관한 연구 ( 박, 1994), 저서무척추동물및담수어류상 ( 송, 1997) 에관한연구가이루어졌지만크기구조에따른식물플랑크톤의분포특 성에관한연구는전무한실정이다. 따라서본연구는청계만내 크기구조에따른식물플랑크톤의시 공간적분포특성및식물플 랑크톤생체량과여러환경인자들과의관계를파악하고자한다. 재료및방법 현장조사는계절별특성을나타낼수있는 2006 년 11 월 ( 가을 ), 2007 년 2 월 ( 겨울 ), 5 월 ( 봄 ), 8 월 ( 여름 ) 에창포방조제, 복길방조제 구일방조제의전방해역에서각각 3 개정점을선정하였다 (Fig. 1). 채수는 Vandon water sampler 를이용하여표층 ( 해수표면에서 1m 아래 ) 과저층 ( 퇴적층에서 1m 위 ) 에서하였다. 조사기간동안강 수량및일조시간은인접지역인전남목포시기상청자료를이 용하였다. 물리 화학적환경인자조사기간동안수온, 염분 (salinity) 은수온, 염분수심센서형광 광도계가부착되어있는 CTD(Alec Co., ACL1150-DK) 를이용하 여측정하였고, 투명도는 secchi disk 를이용하여측정하였다. 무기영양염류는일정량을 Acrodis 25 mm Syringe Filter 를통 과시켜여액을 20 ml Plastic scintillation vial 에넣어 dry ice 에냉 동운반하여 -20 o C 냉동보관후 Parsons et al.(1984) 에준하여 Auto Analyzer(Bran Luebbe ) 를이용하여암모늄 (NH 4), 질산염 (NO 3) 아질산염 (NO 2), 인산염 (PO 4) 을분석하였다. 식물플랑크톤생체량 (chlorophyll a) 측정본연구에서는식물플랑크톤을 3 개의크기로분류하여분석하 였다 (Micro-size(>20 μm), Nano-size(2-20 μm), Pico-size(<2 μm). 이분류를위해 20 μm Nytex mesh 와 Polycarbonate membrane filter( 직경 47 mm. Whatman, pore size 2 μm) 를이용하여시료 적당량 (20 μm; 200 ml, 2 μm; 100 ml) 을펌프 (<120 mmhg) 를사 용해서여과하였으며, 여과한후, 여액을 GF/F filter( 직경 25 mm, Whatman, pore size 0.7 μm) 를이용하여여과하였다. 전체 chlorophyll a 는시료적당량 200 ml 를 GF/F filter 를이용하여여과하였고, 농 도차이를이용하여크기별 chlorophyll a 를계산하였다. 사용된필 터들을 chlorophyll a 추출용액인 90% Acetone 8 ml 가담긴차광시험관에넣고 12 시간이지난후 24 시간이내에 Turner Designs 10-AU Fluorometer 를사용하여측정하였다. 통계분석전체및크기별식물플랑크톤변화와물리 화학적요인과의상 관성은 Person s correlation analysis 를통해수행하였다. 통계적 분석에있어서유의수준은 P a <0.1, P b <0.05 를기준으로하였고, 프 로그램은 SPSS 11.0 을이용하였다. 결 과 기후인자조사 2006 년 11 월부터 2007 년 8 월까지조사지역의월합일조시간을 보면, 2007 년 4, 5 월에각각 213.9 hr, 236.1 hr 로길게나타났고, 6, 7 월에각각 140.5 hr, 132.6 hr 로짧게나타났다 (Fig. 2). 강수량 은갈수기인봄과겨울에적고여름에많게나타나는우리나라의 계절에따른분포와비슷하게나타났다 (Fig. 2). Fig. 1. Sampling stations in the study area. 물리적환경인자수온 (Temperature) 은창포, 복길, 구일방조제의모든정점에서 우리나라의계절에따른패턴과유사한분포를나타냈다 (Fig. 3A- D). 2007 년 8 월 ( 여름 ) 에구일방조제의모든정점에서저층이표층 보다약 1 o C 정도높은분포를나타낸것을제외하곤조사기간별 로각방조제정점의표 저층의수온분포는거의흡사하게나타 났다 (Fig. 3A-D).
청계만식물플랑크톤크기구조의계절적변동 335 로 KI1, KI2 정점에비해 KI3 정점이현저히낮게나타난것을제 외하고조사기간별로모든정점이유사한분포를나타냈다 (Fig. 3E-H). 각방조제정점의표 저층에서염분의분포를보면, 창포방 조제에서는 2007 년 8 월에는저층이표층보다약간높게나타난 것을제외하곤조사기간별로거의흡사한분포를나타냈고구일 방조제에서는 2007 년 8 월에모든정점에서저층이표층보다약 2~5 psu 정도높게나타났다 (Fig. 3E-H). 투명도 (secchi depth) 는각방조제의모든정점에서강수량이집 중되었던 2007 년 8 월에가장낮은시간적분포를나타냈다 (Fig. 2, Fig. 3I-L). Fig. 2. Photoperiod (monthly sum), precipitation (daily mean and monthly sum) in the study area. 염분 (Salinity) 은각방조제정점의표 저층에서강수량이집중 되었던 2007 년 8 월에낮은시간적분포를나타냈다 (Fig. 3E-H). 창포, 복길방조제정점의표층에서는조사기간별로내 외측정점이 유사한공간적분포를나타냈다 (Fig. 3E-H). 구일방조제정점의표 층에서는 2007 년 8 월에다른방조제에비하여상대적으로낮은 분포를나타냈고, KI1, KI2, KI3 정점이 27.2 psu, 27.3 psu, 24.5 psu 무기영양염류조사기간동안대부분의각방조제정점에서무기영양염류농 도는표 저층이조사기간별로유사한분포를나타냈다 (Fig. 4A-P). 조사기간동안암모늄은각방조제의모든정점에서염분이가 장낮게나타났던 2007 년 8 월 ( 여름 ) 에현저히높은시간적분포 를나타냈고, 2007 년 8 월을제외하고창포, 복길방조제정점에서 는유사한공간적분포를구일방조제정점에서는유사한분포를 나타냈다 (Fig. 4A-D). 2007 년 8 월을보면, 창포방조제정점에서는 방조제바로앞인 CP1 정점이 28.4 μm 로가장높게나타났고내 측에서외측해역으로갈수록감소하는공간적분포를나타냈다 (Fig. 4D). 복길방조제정점에서는 BK1, BK2, BK3 정점이각각 18.7 μm, 16.4 μm, 19.2 μm 로 BK2 정점으로갈수록낮아지다가 BK3 정점에서높아지는공간적분포를나타냈다 (Fig 4D). 구일방 조제정점에서는 KI1 정점이 19.2 μm 로가장높고 KI3 정점이 17.0 μm Fig. 3. Temporal and spatial variations of water temperature, salinity, and secchi depth in the Chunggye Bay.
336 지성 신용식 서호영 로가장낮게나타났다 (Fig. 4D). 조사기간동안아질산 + 질산은구일방조제의 KI2 정점이 2007 년 5 월 ( 봄 ) 에가장높게나타난것을제외하고는각방조제정점에서 2006 년 11 월 ( 가을 ) 에가장높고 2007 년 8 월 ( 여름 ) 로갈수록낮아 지는시간적분포를나타냈다 (Fig. 4E-H). 2007 년 8 월에는각방 조제의모든정점에서 1.1 μm 이하로현저히낮게나타났다 (Fig. 4H). 인산염은조사기간별로암모늄과유사한시 공간적분포를나타 냈다 (Fig. 4A-D, 4I-L). 인산염과암모늄은 2007 년 8 월에창포방 조제정점이복길, 구일방조제정점에비하여상대적으로높게나 타났다 (Fig. 4D, 4L). 규산염은 2007 년 5 월에구일방조제의 KI2 정점에서높게나타난것을제외하곤각방조제의모든정점에서 2006 년 11 월에높은시간적분포를나타냈다 (Fig. 4M-P). DIN:DIP ratio 를보면, 2006 년 11 월과 2007 년 8 월에는각방조제의모든정점에서 16 이하로나타났다 (Fig. 4Q, 4T). 2007 년 2 월 ( 겨울 ) 에각방조제의모든정점에서 16 이상으로나타났다 (Fig. 4R). 2007 년 5 월에창포, 복길방조제의 CP1, CP3, BK1 정점은 16 이하로나타났고 CP2, BK2 정점은 16 이상으로나타났다 (Fig. 4S). 크기별식물플랑크톤및기여율조사기간별로각방조제의표 저층에서전체식물플랑크톤및 크기별식물플랑크톤생체량 (biomass) 은유사한분포를나타냈고 생체량은 10 μgl -1 이하로나타났다 (Fig. 5A-D). 전체식물플랑크톤의생체량을보면, 창포방조제정점에서는 2007 년 11 월에가장낮고 2007 년 2 월에가장높은분포를나타냈 다 (Fig. 5A-D). 조사기간별로공간적분포를보면, 2006 년 11 월에 는모든정점이약 1.5 μgl -1 로유사하게나타났고 2007 년 5 월에 는외측해역으로갈수록증가하는분포를나타냈다 (Fig. 5A, 5C). 2007 년 2 월에는 CP1, CP2, CP3 정점이각각 8.4 μgl -1, 8.3 μgl -1, 5.2 μgl -1 이고 2007 년 8 월에는 CP1, CP2, CP3 정점이각각 2.4 μgl -1, 2.8 μgl -1, 1.7 μgl -1 로 CP1, CP2 정점은유사하게나타났으며, CP3 정점으로갈수록낮아지는공간적분포를나타냈다 (Fig. 5B, 5D). 복길방조제정점에서는 BK2 정점에서 2007 년 5 월에가장높게나 타난것을제외하고그외정점에서는 2007 년 2 월에높고 2007 년 8 월에낮은분포를나타냈다 (Fig. 5A-D). 공간적분포를보면 2007 년 2 월에는외측해역으로갈수록증가하고 2006 년 11 월과 2007 Fig. 4. Temporal and spatial variations of inorganic nutrient, DIN:DIP ratio in the Chunggye Bay.
청계만식물플랑크톤크기구조의계절적변동 337 Fig. 5. Temporal and spatial variations of phytoplankton biomass of size classes in Chunggye Bay. 년 8 월에는내 외측해역이유사한공간적분포를나타냈다 (Fig. 5A, 5B, 5D). 구일방조제의모든정점에서는 2007 년 2 월에높고 2007 년 8 월로갈수록낮아지는시간적분포를나타냈다 (Fig. 5A- D). 구일방조제정점에서는 2007 년 2 월에 KI1, KI2, KI3 정점이 각각 7.0 μgl -1, 3.9 μgl -1, 6.0 μgl -1 로 KI2 정점이상대적으로다 른정점에비하여낮은분포를나타냈고, 2007 년 8 월에는유사한 분포를나타냈다 (Fig. 5B, 5D). 대형식물플랑크톤의생체량은조사기간동안각방조제에서전 체식물플랑크톤의생체량과시 공간적으로유사하게나타났다 (Fig. 5A-H). 중형식물플랑크톤의생체량을보면, 창포방조제정점에서 는전체식물플랑크톤과유사한시 공간적분포를나타냈다 (Fig. 5A-D, 5I-L). 복길방조제정점에서는 2006 년 11 월에상대적으로가장낮고그외조사기간에는유사한시간적분포를나타냈으며 조사기간별로내 외측해역이유사한공간적분포를나타냈다 (Fig. 5I-L). 구일방조제정점에서조사기간별로 2007 년 2 월에상대적으 로높고그외기간에는유사한시간적분포를나타냈다 (Fig. 5I-L) 조사기간동안창포, 복길, 구일방조제의모든정점에서소형식 물플랑크톤의생체량은 1 μgl -1 이하로나타났다 (Fig. 5M-Q). 창포 방조제정점에서는 2006 년 11 월에서 2007 년 8 월로갈수록감소 하는시간적분포를나타냈고, 2007 년 8 월에내 외측정점이유사 한공간적분포를나타낸것을제외하고다른조사기간에는외측 해역으로갈수록감소하는공간적분포를나타냈다 (Fig. 5M-Q). 복길방조제정점에서는창포방조제정점과유사한시간적분포를 나타냈고조사기간별로내 외측정점이유사한공간적분포를나타 냈다 (Fig. 5M-Q). 구일방조제의모든정점에서는창포, 복길방조 제와유사한시간적분포를나타냈고, 2007 년 5 월에 KI3 정점이 KI1, KI2 정점보다높게나타난것을제외하고그외조사기간에는 KI1 정점이 KI2, KI3 정점에비해높은분포를나타냈다 (Fig. 5M-Q). 기여율변화를보면, 2007 년 2 월과 5 월에는각방조제의모든 정점에서 micro-size 가우점하였고, 2007 년 8 월과 2006 년 11 월에는 nano-size 가우점하였다 (Fig. 6A-D). Micro-size 는 2007 년 8 월로갈수록감소하고, nano-size 는 2007 년 8 월로갈수록증가하는시 간적분포를나타냈다 (Fig. 6A-D). Pico-size 는 2006 년 11 월에서 2007 년 5 월로갈수록감소하다가 2007 년 8 월에는증가하는시간 적분포를나타냈는데특히 2006 년 11 월에각방조제의모든정 점에서 30% 이상으로다른조사기간에비하여매우높은분포를 나타냈다 (Fig. 6A-D). 저층은표층과거의흡사하여결과를제시 하지않았다. 전체및크기별식물플랑크톤과환경인자와의상관성창포방조제해역에서수온은전체, 대형, 소형식물플랑크톤과유 의한음의상관성을나타냈다 (Table 1). 전체, 대형, 중형식물플랑 크톤은 SiO 2 와유의한음의상관성을나타냈고, 소형식물플랑크톤 은 NO 2+NO 3 와유의한양의상관성을나타냈다 (Table 1). 복길방조제해역에서수온과염분은전체, 대형, 소형식물플랑 크톤과유의한음의상관성을나타냈다 (Table 1). 전체식물플랑크
338 지성 신용식 서호영 Fig. 6. Size structure of phytoplankton (% contributions of size classes to total chlorophyll a) in the Chunggye Bay. Table 1. Correlation matrix of size-structured phytoplankton and environmental factors at Changpo, Bokkil, Kuil embankment and Chunggye Bay inclouding all stations. Size class Temp. Salinity Secchi-depth NH 4 NO 2+NO 3 PO 4 SiO 2 Changpo Bokkil Kuil Chunggye Whole -0.577 b 0.149 0.189-0.274 0.126-0.205-0.655 b Micro -0.589 a 0.265 0.312-0.335 0.121-0.351-0.644 b Nano -0.394-0.150-0.113-0.029-0.002 0.490-0.718 b Pico -0.608 b 0.125 0.049-0.450 0.656 b -0.261 0.368 Whole -0.635 b 0.663 b 0.450-0.477 0.240-0.734 b -0.349 Micro -0.626 b 0.722 b 0.495-0.523 a 0.279-0.769 b -0.314 Nano 0.112-0.335-0.346 0.492-0.634 b 0.225-0.844 b Pico -0.856 b 0.583 a 0.569 a -0.823 b 0.934 b -0.686 b 0.810 b Whole -0.724 b 0.556 a 0.688 b -0.525 a 0.337-0.711 b -0.091 Micro -0.686 b 0.567 a 0.698 b -0.520 a 0.327-0.723 b -0.074 Nano -0.390 0.067 0.225-0.100-0.019-0.192-0.324 Pico -0.495 a 0.347 0.303-0.409 0.402-0.339 0.167 Whole -0.621 b 0.386 b 0.411 b -0.370 b 0.119-0.542 b -0.386 b Micro -0.629 b 0.470 b 0.487 b -0.428 b 0.231-0.604 b -0.340 b Nano -0.258-0.077-0.028 0.053-0.140-0.108-0.563 b Pico -0.573 b 0.318 0.307 a -0.440 b 0.530 b -0.332 a 0.297 a P a <0.1, P b <0.05 톤은 PO 4 와유의한음의상관성을나타냈고, 대형식물플랑크톤은 NH 4, PO 4 와유의한음의상관성을나타냈다 (Table 1). 중형식물플랑크톤은 NO 2+NO 3, SiO 2 와는유의한음의상관성을나타냈고, 소형식물플랑크톤은 NH 4, PO 4 는유의한음의상관성을나타냈고, NO 2+NO 3, SiO 2 와는유의한양의상관성을나타냈다 (Table 1). 구일방조제해역에서수온은전체, 대형, 소형식물플랑크톤과유의한음의상관성을나타냈고, 염분과투명도는전체, 대형식물플랑크톤은유의한양의상관성을나타냈다 (Table 1). 전체, 대형식물플랑크톤은 NH 4, PO 4 와유의한음의상관성을나타냈다 (Table 1). 청계만전체정점에대한회귀분석과각방조제별로회귀분석은유사한것으로나타났다. 고찰 연안하구에서식하는식물플랑크톤의생산력및생체량은다양한환경요인에의해영향을받고서로상관관계를보이는것으로알려져있다 (Wafer et al., 1983). 또한연안하구환경에유 입되는담수로인하여식물플랑크톤의성장과사멸에영향을미 치는여러가지환경인자들을일시적으로변화시킨다 (Malone and Chervin, 1979; Pennock, 1985; Gallegos et al., 1992; Cloren et al., 1983; Malone et al., 1988; Boyer et al.; 1993). 신등 (2005) 에의 하면, 방조제에서담수방류는해역의염분 (salinity), 투명도 (secchi depth) 및영양염 (nutrient) 증가등많은환경적변화를일으킨다 고보고하였다. 또한 Fisher(1988) 는하구역의환경요인중가장 큰변동을보이는것은염분이고, 이러한염분변화에영향을주 는것은하구내로유입되는담수량이며, 식물플랑크톤생체량의 최대는염분변화에영향을받는다고하였다. 본연구에서도창포, 복길, 구일방조제의정점에서염분의변화, 투명도의감소, 영양염 의증가와같은환경인자들의변화를보였다 (Fig. 3E-L, 4A-D, 4I-L). 각방조제로부터유입되는담수유입량을직접적으로확인할수없 었지만염분의변화를통해 2007 년 8 월에담수유출량이가장많 다는것을간접적으로파악할수있었고또한담수유출량은구 일방조제가제일많음을알수있다 (Fig. 3E-H). 일반적으로수 ( 水 ) 생태계에서식물플랑크톤의생체량은빛, 영
청계만식물플랑크톤크기구조의계절적변동 339 양염과같은환경적요인에의해조절되며, 영양염류중에질소와 인은식물플랑크톤의성장에필요한필수요소이다 ( 최등, 2003). 수체내 N:P ratio 는일반적으로식물플랑크톤세포내물질함량 비로알려진 Redfield ratio(16n:1p) 가사용되고조류의생물량과 종의천이를예측하거나조류성장에대한잠재적인영양염제한 을나타내는간접적인지표로활용되고있다 (Smith, 1983; Fugimoto and Sudo, 1997). 본조사해역의각방조제에서는갈수기인 2007 년 2 월에 DIN:DIP ratio 는 16 이상으로나타났다 (Fig. 4R). 또한 Fisher(1988) 가미국동부에위치하고있는 Chesapeake Bay 에서 제시하였던 saturation level(din 4 μm, DIP 0.4 μm) 과비교하여 보면, 본조사해역의 DIN 은 4 μm 보다높게나타났고 DIP 는 0.4 μm 보다낮거나유사하게나타났다 (Fig. 4B, 4F, 4J). 각방조제해역 에서전체식물플랑크톤과인산염의유의한음의상관성, 갈수기인 2007 년 2 월에나타난식물플랑크톤대발생, 2006 년 11 월에인산 염농도가대발생기인 2007 년 2 월에비해 2 배정도높은것을고 려할때식물플랑크톤성장에인이사용되어고갈된것으로사료 된다 (Fig. 4I, 4J, 5B). 풍수기에는 DIN:DIP ratio 는 16 이하로나 타났으나 DIN 과 DIP 는 saturation level 보다현저히높게나타나 질소제한이아닐가능성이있다 (Fig. 4D, 4H, 4L, 4T). Fisher(1988) 는담수가유입될때대부분의하구역 (estuarine) 에서영양염류는 식물플랑크톤의성장에제한요인으로작용하지않으며불안정한 수괴나높은탁도그리고급격한염분변화가영향을미친다고하 였다. 양등 (2001) 은낙동강하구역에서풍수기에는담수의유입 으로염분의급격한감소와탁도의증가로식물플랑크톤의생체 량과생산력이감소한다고보고한바있다. 본조사해역에서도각 방조제의정점에서는풍수기에암모늄과인산염은높게나타났으 나전체식물플랑크톤의생체량은 2007 년 8 월에낮고갈수기인 2007 년 2 월에높게나타났고상관분석에서염분과투명도와양의 상관성을고려하면 (Table 1), 본조사해역에서도풍수기에담수가 유입될때화학적인자보다는물리적인자의변동이식물플랑크 톤의성장에영향을미칠것이라사료된다 (Fig. 2, 3E-H, 4D, 4L, 5A-D). Goldman and Ryther(1976) 는대형식물플랑크톤은다른크기의 식물플랑크톤에비해상대적으로낮은수온을선호한다고보고하 였다. 또한양등 (2003), 현등 (2005) 은경기만, 아산만에서는겨 울에대형식물플랑크톤에의해대발생 (bloom) 이일어나고여름으 로갈수록대형식물플랑크톤에서중형식물플랑크톤으로크기구 조의변동이발생하는것으로보고하였고, 조사해역과인접한목 포항역시겨울에대형식물플랑크톤에의하여대발생이일어나고 수문개방시대형식물플랑크톤에서중형식물플랑크톤으로크기구 조의변동이발생하였다고신등 (2005) 은보고하였다. 본조사해 역인청계만의창포, 복길, 구일방조제에서는 2007 년 2 월에대형식물플랑크톤에의해대발생이일어난것으로나타났으며풍수기 로갈수록중형식물플랑크톤이우점하는크기구조의변동이나 타났다 (Fig. 2, 6A-D). 소형식물플랑크톤은일반적으로연안하구 에서따뜻한수온과충분한빛이존재하는계절에높은성장률을 보인다 (Loftus et al. 1972). 그러나본연구에서는소형식물플랑 크톤이오히려가을이여름보다높게나타났는데이는여름철에 특징인장마로인한탁도의증가와가을에비해짧은일조시간으 로인한광량의감소가영향을미친것으로사료된다 (Fig. 2, 3I- L, 6A, 6D). 박 (1994) 은복길방조제해역에서는 Thalassiosira 속은 2 월부터 7 월까지, Skeletonema costatum 은 4 월에, Paralia sulcata 는 2 월과 5 월에, 그리고 Eucampia zoodiacus 는 10 월에각각우점종으로출 현하였다고보고하였다. 본조사기간동안에각방조제의동정결 과 ( 미발표자료 ) 를보면, 2007 년 2 월과 5 월에각방조제의모든 정점에서는각각 Bacillariophyceae 의 Cyclotella sp., Eucampia sp. 가우점하였다. 2006 년 11 월에창포방조제의모든정점과구일방 조제의 KI1, KI3 정점에서는 Cryptophyceae 의 Cryptomonas sp. 가 우점하였고, 구일방조제의 KI2 정점에서는 Cyanophyceae 의 Microcystis sp. 가우점하였다. 복길방조제의 BK1 정점에서는 Bacillariophyceae 의 Coscinodiscus sp. 와 Nitzschia sp. 가우점하였 는데 Nitzschia sp. 가 chain 을형성한것으로나타났다. BK2, BK3 정점에서는 Bacillariophyceae 의 Coscinodiscus sp. 가우점하였다. 따라서조사기간중 2006 년 11 월에 BK1 정점에서발생한 chain 형 성은식물플랑크톤크기구조에영향을미쳐크기구조만으로동해 역의식물플랑크톤동태파악에는한계가있을것으로판단된다. 결론적으로본조사해역에서는전체식물플랑크톤의대발생은 갈수기인 2007 년 2 월에대형식물플랑크톤에의해발생하였으며, 여름으로갈수록대형식물플랑크톤에서중형식물플랑크톤으로크 기구조의변동이나타났다. 대발생이일어났던 2007 년 2 월에인이고갈되었는데이는대발생에인이사용되었기때문인것으로 판단되고, 전체적으로담수의유입과수온의변화가크기구조의 변동을일으킨것이라사료된다. 풍수기에는 3 개의방조제에서유 출되는담수량은구일방조제가제일많았고담수의유입으로인 한염분의급격한저하, 탁도의감소, 영양염류의증가가나타났 지만전체식물플랑크톤생체량은낮게나타났다. 즉갈수기인 2007 년 2 월에는식물플랑크톤의성장에영양염류가영향을미치지만 풍수기에는담수의유입으로인한높은탁도및급격한염분변화 가영양염류보다더큰영향을미치는것으로판단된다. 본연구 해역과같은복잡한생태환경을완벽하게이해하기위해서는시 공간적으로더욱세분화된현장조사와중형폐쇄실험 (mesocosm) 과같은추가적인연구가필요할것이라고사료된다. 사 본논문을심사해주신심사위원님들과현장조사와실험을같이 하며동고동락을같이하는목포해양대학교해양환경미생물실험 실원들께감사드립니다. 사 참고문헌 박경양, 1994. 복길간척지주변해역의식물플랑크톤의군집에관한연구. Bulletin of Institute of Littoral Environment 11: 81 90. 송태곤, 1997. 전남무안군의 4 개소하천의저서무척추동물및담수어류상. Bulletin of Institute of Littoral Environment. 14: 27 34. 신용식, 서호영, 현봉길, 2005. 해수층의염분변화가일차생산자와상위소비자의크기구조에미치는영향. 한국해양학회지. 10(2): 113 123.
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