Dynamics of Phytoplankton and Periphyton in Gwangju Stream

광주천의 식물플랑크톤과 부착조류의 동태

  • Cho, Hye-Kyung (Department of Biological Science, Chonnam National University) ;
  • Jung, Myoung-Hwa (Department of Biological Science, Chonnam National University) ;
  • Kim, Gyu-Man (Department of Biological Science, Chonnam National University) ;
  • Shim, Sung-Sun (Department of Biological Science, Chonnam National University) ;
  • Lee, Hak-Young (Department of Biological Science, Chonnam National University)
  • 조혜경 (전남대학교 자연과학대학 생물학과) ;
  • 정명화 (전남대학교 자연과학대학 생물학과) ;
  • 김규만 (전남대학교 자연과학대학 생물학과) ;
  • 심성순 (전남대학교 자연과학대학 생물학과) ;
  • 이학영 (전남대학교 자연과학대학 생물학과)
  • Received : 2010.03.26
  • Accepted : 2010.04.25
  • Published : 2010.06.01

Abstract

The distributions of planktonic and periphytic algae were studied from April 2003 to February 2004 at Gwangju Stream. A total of 274 species, belongs to 8 classes, 19 orders, 6 suborders, 35 families, 4 subfamilies, 79 genera, was identified as algal flora of Gwangju Stream. The most diverse phytoplankton flora was observed at Bangrim bridge and Yangdong market sites with 137 species, and followed by Yuchon bridge site (118 species). The richness of phytoplankton fluctuated throughout the studied period from all the sampled sites. The precipitation was a major factor affected the richness of phytoplankton. The diatoms predominated the phytoplankton of Gwangju Stream with 57.7~77.0% of total phytoplankton. The maximum cells of phytoplankton was observed at Yuchon bridge site with 23,792 cells $mL^{-1}$ in August 2003, and minimum at Jeungsimsa site with 82 cells $mL^{-1}$ in April 2003. The periphyton of Gwangju Stream was predominated by the diatoms. In February 2004, all the periphyton of Yuchon bridge site were diatoms. Other sites also showed the predominance of diatoms throughout the studied period. The standing crops of phytoplankton were highly correlated with chlorophyll-a concentration with R=0.795. TN and TP also showed high relationships with phytoplankton standing crops in Yangdong market site with R=0.796 and R=0.760, respectively. The rains of 7-days ago showed high relationships with phytoplankton standing crop at Dongsan tower site with R=0.810. However, other climatic factors showed no clear relationships with phytoplankton cells.

광주천의 5개 지점에서 2003년 4월부터 2004년 2월 까지 부유 및 부착 조류를 조사한 결과 총 8강 19목 6아목 35과 4아과 79속 274종이 동정되었다. 군집 구조는 규조류가 절대우점하는 가운데, 녹조류와 남조류 등이 포함된 다양한 종조성을 나타냈다. 조사기간 동안 부유조류는 방림교정점과 양동시장정점에서 총 137종이 채집되어 가장 다양한 부유조류 분포를 나타냈고, 유촌교정점에서 118종이 출현하였으며 동산타워정점에서는 50종이, 증심천정점에서는 43종이 출현하였다. 월별 출현종 변화는 양동시장정점에서 가장 컸고 동산타워정점에서 가장 작았으며 강우가 출현종 변이의 큰 요인이었다. 부착조류도 규조류가 가장 높은 비율을 차지하였다. 광주천 조류의 성장에 영향을 미치는 요인의 분석에서 조류의 총 개체수와 성관성을 가장 크게 보인 요소는 클로로필 a (평균: R=0.795)의 농도인 것으로 나타났다. 조류 성장에 중요한 영양염류인 TN과 TP도 양동시장정점에서 상관성이 높은 것으로 나타났으며, 기상요인으로는 7일 전 강우와 총 개체수 사이에 비교적 높은 상관성이 나타났는데 광주천의 상류인 동산타워정점에서 R=0.810의 상관도를 기록하였다. 기온과 습도는 거의 상관관계를 보이지 않았고, BOD와 COD, DO, pH의 경우도 미미한 상관관계를 나타냈다. 총 개체수에 영향을 미치는 여러 가지 요인들에 대한 상관관계를 지점별로 살펴 보면, 동산타워정점에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 조사시점의 7일 전 강우로 상류에서 하류로 갈수록 그 영향력이 감소되었다. 클로로필 a의 농도와 개체수의 상관성은 개체수가 점차로 증가하는 하류에서 그 상관성이 높았으며, 이 두 가지 요인을 제외한 나머지 pH, DO, BOD, COD, SS, TN, TP 등은 모두 가장 하류인 유촌교정점에서보다 양동시장정점에서 더 높은 상관관계를 나타냈다.

Keywords

References

  1. 공정시험법. 1992. 수질오염.폐기물.토양오염. 공정시험방법. 동화기술. p. 669.
  2. 국립환경연구원 영산강수질검사소. 2000. 주암호 기초생산성 및 동.식물플랑크톤 연구. p. 124.
  3. 국립환경연구원 영산강수질검사소. 2001. 영산강수계 상수원 수질조사. p. 237.
  4. 김광용, 최청일. 1988. 영산호의 식물플랑크톤 현조량. 한국조류학회지. 3:183-192.
  5. 김명운, 김민호, 조장천, 김상종. 1995. Cyanobacteria의 증식에 따른 대청호 생태계내의 생물군집 변화. 한국육수학회지. 28:1-9.
  6. 김백호, 최지영, 황순진, 한명수. 2004. 몇가지 영양염 결핍이 팔당댐의 식물플랑크톤군집에 미치는 영향. 한국육수학회지. 37:47-56.
  7. 김용재. 1998. 팔당댐호의 식물플랑크톤 군집의 생태적 특성. 한국육수학회지. 31:225-234.
  8. 김용재, 이정호. 1996. 낙동강 수계의 6개 댐호의 식물 플랑크톤 군집구조 비교. 한국육수학회지. 29:347-362.
  9. 김용준, 이재성, 이수원, 박완철. 2002. 아질산성질소 축정용 FIA의 제작 및 용용에 관한 연구(광주광역시 광주천 시료를 대상으로). 수질보전. 18:283-291.
  10. 김종일, 양해근. 2004. 도시화에 수반되는 광주천 유역의 물수지 변화. 한국지역지리학회지. 10:192-106.
  11. 김주용, 고영구, 정철환, 오강호, 문정준, 유경아. 1999. 광주부근 영산강과 광주천의 하상퇴적물의 중금속 오염. 한국지구과학회지. 20:96-101.
  12. 김철수, 박경양, 송태곤. 1987. 영산호 수질의 이화학적 특성. 목포대학교 연안환경연구소 연안환경연구. 4:109-117.
  13. 김호섭, 황순진. 2004. 부영양 저수지에서 식물플랑크톤 성장에 대한 제한영양염과 질소/인 비의 영향. 한국육수학회지. 37:37-46.
  14. 송인성. 1987. 광주시와 광주천정비. 도시문제. 22:40-53.
  15. 신재기, 조경제. 1999. 낙동강 하구에서 환경요인과 담수조류의 일변화. 한국육수학회지. 32:341-348.
  16. 오인혜. 1998. 대청호의 생태학적 연구 ('97). 한국육수학회지. 31:79-87.
  17. 위인선, 정미랑. 1990. 광주천 수계의 AGP(Algal Growth Potential)에 관한 연구 한국육수학회지. 23:289.
  18. 위인선, 주현수, 정미랑. 1994. 광주천 수계에 있어서의 AGP에 관한 연구. 환경생물. 12:125-137.
  19. 이 경, 윤숙경. 1999. 섬진강 중류 수역에 있어서 식물플랑크톤과 부착조류 군집의 계절적 변화. 한국육수학회지. 32: 319-330.
  20. 이 경, 윤숙경. 2002. 임진강 수계의 식물플랑크톤 군집의 계절적 변화. 한국육수학회지. 35:111-122.
  21. 이공범, 김용구, 박성천. 2004. 광주천의 하천유지유량의 유입수질농도 결정에 관한 연구. 수처리기술. 12:67-75.
  22. 이진환, 장 만. 1997. 한강하류의 환경학적 연구 II. 식물플랑크톤의 동태. 한국육수학회지. 30:193-202.
  23. 전승일, 조경제. 2004. 서낙동강에서 식물플랑크톤의 1차 생산성. 한국육수학회지. 37:57-63.
  24. 정영호, 심재형, 이민재. 1965. 한강의 Microflora에 관한 연구(제1보). 한강하류의 식물성 plankton과 해수의 영향. 한국식물학회지. 8:47-65.
  25. 정영호, 이옥민, 노경희. 1985. 금강 감조수역 식물성플랑크톤의 연간(1984-85) 동태. 자연보존연구보고서. 7:17-25.
  26. 한명수, 홍성수, 어윤열. 2002. 팔당호의 생태학적 연구 4. 경안천 하류의 영양염 및 입자태 유기물 거동과 식물플랑크톤의 천이. 한국육수학회지. 35:1-9.
  27. Barnes RSK and KH Mann. 1991. Fundamentals of Aquatic Ecology. Blackwell Scientific Publications. Oxford. U.K.
  28. Choi CI. 1988. Limnological studies of Lake Yongsan, Korea. II. Nutrient, Plant pigment contents and primary productivity of a newly formed lake in an estuary. Korean J. Limnol. 21:181-192.
  29. Choi CI, YH Chung, IS Wui, SK Baik, JB Lee and SI Yang. 1985. Limnological strudies on Lake Yongsan, Korea. I. General consideration and some physical conditions of a newly formed lake in an estuary. Korean J. Limnol. 18:15- 26.
  30. Descy JP. 1979. A new approach to water quality estimation using diatoms. Nova Hedwigia. 64:305-323.
  31. Graham LE and LW Wilcox. 2009. Algae. Prentice Hall, New York.
  32. Harper D. 1992. Eutrophication of Freshwaters-Principles, Problems and Restoration-Chapman and Hall. London. U.K.
  33. Horne AJ and CR Goldman. 1994. Limnology. 2nd Ed. McGraw- Hill, Inc. New York. U.S.A.
  34. Kalff J. 2002. Limnology. Prentice Hall, New Jersey.
  35. Lampert W and U Sommer. 1997. Limnoecology-The Ecology of Lakes and Streams-Oxford University Press. Oxford. U.K.
  36. Lee K and SK Yoon. 1996. A study on the phytoplankton in the Paldang Dam Reservoir. III. The changes of diatom community structure. Algae 11:277-283.
  37. Mun JJ, SW Lee, SJ Hwang and IH Oh. 2001. Seasonal fluctuation of chlorophyll a concentration in the size fractionation of phytoplankton in Daechung Reservoir. Korean J. Limnol. 34:277-284.
  38. Parsons TR, T Maita and CM Lalli. 1984. A manual of chemical and biological methods for seawater analysis. Pergamon Press, 489pp.
  39. Shim JH and JS Yang. 1982. The community structure and distribution of phytoplankton of the Kum River estuary. J. Oceanol. Soc. Korea 17:1-11.
  40. Shubert LE. 1984. Algae as Ecological Indicators. Academic Press. London. U.K.
  41. Sze P. 1998. A Biology of the Algae. 3rd Ed. WCB McGraw- Hill. Boston. U.S.A.
  42. Utermohl H. 1957. Zur Vervolkommung der quantitativen Phytoplankton- Methodik. Mitt. Int. Ver. Limnol. 9:1-38.
  43. Wetzel RG and GE Likens. 2000. Limnological Analyses. Springer. New York, U.S.A.
  44. Wetzel RG. 1999. Limnology: Lake and River Ecosystems. 3rd Ed. Academic Press, San Diego. U.S.A.