Primary Production and Nitrogen Regeneration by Macrozooplankton in the Kyunggi Bay, Yellow Sea

서해 경기만의 기초생산력 및 질소계 영양염의 재생산에 관한 연구

Seasonal variations of nutrients (ammonium, nitrite, nitrate, phosphate and silicate), primary productivity and ammonium regeneration rate of macrozooplankton were investigate to understand the relationship between nitrogen recycling and nitrogen requirement by phytoplankton from Feburuary 1986 to November 1987 in the Kyunggi Bay, shallow estuarine water of Yellow Sea. In general, nutrients increased during the winter and depleted during the spring and the early summer except temporally sharp increase after flood in September. Ammonium was prevalently generally found in high concentration throughout the study area and it occasionally raised N/P ratio in the range of 30 to 70 as in the freshwater environment. Daily net primary productivity ranged from 30.3 to 3580.0 mgC/$m^2$/d with an average of 883.9 mgC/$m^2$/d. Annual primary productivity was determined to be 320.0 gC/$m^2$/yr. Carbon assimilation number ranged from 2.9 to 19.4 mgC/mg chl-a/h which increased in the summer and decreased in the winter. Nitrogen requirement by phytoplankton ranged from 0.4 to 45.0 mg at-N/$m^2$/d and turnover time of inorganic nitrogen ranged from 2.4 in the late summer to 122.7 days in the winter. Nitrogen regeneration rate of mixed macrozooplankton determined by bottle incubation method ranged from 0.02 to 1.34 mg at-N $m^2$/d and it could contribute from 2.8 to 38.7% with an annual average of 14.9% of total nitrogen requirement by phytoplankton in this shallow estuarine environment.

1986년 2월부터 1987년 11월까지 한국 서해 경기만에서 영양염(암모니아염 질소, 아질산염 질소, 질산염 질소, 인산염, 규산염)의 분포양상과 식물성부유생물의 기초생산력 및 동물성부유생물의 영양염 재생산율의 계절적 변화를 조사하였다. 연구해역의 식물성부유생물의 현존량(chlorophyll-a)은 1.20-5.78 ${\mu}g$ chl-a/l의 변화폭을 보였으며 무기영양염의 계절변화는 통계에 증가하고 하계에 감소되나 홍수 등의 강우량이 영향을 크게 미치는 9월에는 일시적인 대량의 담수유업으로 인해 고농도현상이 나타났다. 식물성부유생물의 일일 기초생산력은 동계에 30.3 mgC/$m^2$/day로 최소를 나타냈으며 하계에 3580.0 mgC/$m^2$/day로 최대를 보였다. 월평균 일일 기초생산력은 883.9mgC/$m^2$/day로 나타났으며 년간 기초생산력은 320.0 gC/$m^2$/year로 일반적인 연안해역에 비해 높은값을 보였다. 세포의 크기가 20 ${\mu}m$ 이하인 미세식물성부유생물의 기초생산력은 총기초생산력의 38.0-85.0%의 점유율을 보였다. Carbon assimilation number(chlorophyll-a당 기초생산력)은 2.9-19.4mgC/mg chl-a/hour의 변화폭을 보였으며 하계에 증가하고 동계에 감소하는 경향을 보였다. 식물성부유생물의 질소요구량은 동계의 0.4에서 하계의 45.0mg at-N/$m^2$/day로 증가하였고 질소계 영양염에 대한 turnover time은 동계의 122.7일에서 하계의 2.4일로 질소이용 회전율이 매우 빨라지는 것을 보였다. 동물성부유생물(300 ${\mu}m$ 이상)에 의한 질소계 영양염 재생산율은 0.02-1.34 mg at-N/$m^2$/day의 변화폭을 나타냈으며 식물성부유생물의 질소요구량에 대해 연간 14.9%의 기여를 하고 있음이 규명되었다.