Characteristics of Benthic Environment and Polychaete Communities of Gamak Bay, Korea

가막만의 저서환경과 다모류군집 특성

This study was carried out to investigate spatio-temporal variations of benthic environment and macrobenthic polychaete communities in Gamak Bay where excessive organic matters from untreated sewage effluents and fish and shellfish farming activities have been accumulated in certain regions. Such environmental variables as sediment composition, organic content, acid volatile sulfide and dissolved oxygen content etc. were measured and polychaete specimens were taken in September 1999 and February 2000. In September 1999, organic contents were up to three times higher in the northwestern part of the bay and the area closed to Gukdong harbor than in the rest of the bay. In particular, benthic environment of the northwestern part of the bay was extremely deteriorated by the occurrence of hypoxia and highly concentrated sulfide. Of 28 stations investigated in summer, 5 stations located in the northwestern part were azoic. In the rest of the stations, a total of 119 polychaete species were sampled with a mean density of 900 $ind./m^2$. While species richness was higher in the entrance and central part of the bay where water exchanges with open sea were relatively active, density was higher in the moderately enriched stations neighbouring Gukdong harbor and fish farms where such potential indicators of organic pollution as Aphelochaeta monilaris, Lumbrineris longifolia were largely dominant. In February 2000, a total of 81 polychaete species appeared with a mean density of 2,802 $ind./m^2$ from 12 stations sampled in winter. Azoic areas were recolonized by Capitella capitata, Pseudopolydora paucibranchiata and Dipolydora socialis which showed maximum density in the innermost station. On the other hand, the rest of the stations were dominated by Euchone alicaudata and Praxillella affinis. The configuration of the stations sampled in summer and winter on the multidimensional scaling plots reflected the position of each stations within the bay in which there were great differences in organic content, sulfide concentration and oxygen content rather than in sediment composition. Therefore, heterogeneities in polychaete community structure in Gamak Bay were primarily influenced by the degree of the disturbance depending on the position within the bay.

본 연구는 정화되지 않은 생활하수 유입과 활발한 어패류 해상 양식으로 유기물 오염이 국지적으로 심화되고 있는 가막만에서 다모류군집의 구조적 특성과 서식처 교란 정도에 따른 변화 양상을 파악하기 위하여 수행되었다. 현장조사는 1999년 9월과 2000년 2월에 실시되었고 퇴적물의 입도, 유기물 함량, 산휘발성황화물, 용존산소 등을 포함한 저서환경과 대형저서다모류군집에 대한 조사가 이루어졌다. 1999년 하계 조사에서 북서내만역과 국동항 인근정점의 표층퇴적물내 유기물 함량은 만의 중부나 입구역에 비해 최대 3배 가까이 높았다. 특히 해수 소통이 원활하지 않은 북서내만역의 저서환경은 빈산소 수괴 형성과 황화물의 고농도 발생에 의해 극도로 악화된 상태였다. 2000년 동계 조사에서 북서내만역의 용존산소농도는 정상적으로 회복된 상태였지만 표층퇴적물 내에는 여전히 많은 양의 유기물과 황화물이 존재하였다. 하계에 조사된 28개 정점 가운데 북서내만역의 5개 정점에서는 생물이 전혀 출현하지 않았으며 이를 제외한 23개 정점에서 총 119종의 다모류가 평균 900 $ind./m^2$의 밀도로 출현하였다. 전반적으로 종수는 만의 입구와 중앙부에서 높았고 개체 밀도는 유기물 함량이 상대적으로 높은 국동항 인근과 만 입구의 가두리 양식장 근처에서 높았다. 하계 밀도 분포를 좌우한 우점종은 잠재적 유기물 오염 지표종인 Aphelochaeta monilaris와 Lumbrineris longifolia 등이었다. 동계에 조사된 북서내만역과 만 중부의 12개 정점에서는 총 81종의 다모류가 채집되었고 평균 개체 밀도는 2,802 $ind./m^2$로 하계에 비해 다소 증가한 양상이었다. 하계에 무생물구역이었던 정점들은 선소에 인접한 정점을 중심으로 Capitella capitata, Pseudopolydora paucibranchiata와 Dipolydora socialis 등에 의해 우점되고 있었으며 만의 중상부와 중앙부에서는 Euchone alicaudata와 Praxillella affinis 등이 우점하였다. 하계와 동계 다모류군집 각각에 대한 다차원척도법(MDS) 분석 결과, 두 계절 모두 채집 정점의 지형학적 위치에 따라 그룹이 형성되었다. 그러나 이러한 그룹의 형성은 퇴적물 특성과 같은 자연적 요소보다는 빈산소수괴의 발생과 소멸, 유기물 함량의 상대적 농도 분포와 같은 교란적 요소의 차이가 반영된 결과로서 인위적 교란의 정도가 가막만 전체에 분포하는 다모류군집의 구조적 특성을 결정하는데 중요한 역할을 하고 있음을 암시하였다.