Temporal and Spatial Variability of Phytoplankton Communities in the Nakdong River Estuary and Coastal Area, 2011-2012

To understand the changing patterns in phytoplankton communities, we conducted 12 surveys along the Nakdong River, its estuary, and adjacent coastal areas between January 2011 and October 2012 (during the period of barrage construction and sediment dredging). Monthly precipitation ranged from 0 to 502 mm during the survey period, and salinity ranged between 0.1 psu and 0.3 psu in the Nakdong River, regardless of the depth, indicating no seawater influence, while salinity showed large seasonal fluctuations in the estuarine and coastal station, ranging from 0.1 psu to 34.8 psu. A total of 402 phytoplankton species were identified, 178 species from the river and 331 species from the estuary and coastal areas. Phytoplankton standing crop increased in 2012 compared to that in 2011, and was found to be highest in the river, followed by the estuary and coastal areas. Among the top 20 species in frequency of occurrence and dominance, Stephanodiscus spp., Aulacoseira granulata, and Aulacoseira granulata var. angustissima and Pseudo-nitzschia spp. were important species along the river-estuary-coastal areas. Diatoms were the major taxonomic group inhabiting the Nakdong river-estuary-coastal areas. A comparison of seasonal dominant phytoplankton species revealed a slight decrease over the years, from 13 species in 2011 to 10 species in 2012. However, no significant difference was found in the diversity of phytoplankton species between the two survey years, although lightly greater diversity was observed in the coastal areas than in the river and estuary. Cluster analysis with community composition data revealed that the community structure varied significantly in 2011 depending on the time of survey, while in 2012, it hardly showed any variation and was simpler. An increase in the phytoplankton standing crop, fewer dominant species, and simpler community structure in 2012 compared to those in 2011 are probably due to the rapid environmental changes along the Nakdong River. To investigate these ecological relationships, it is necessary to conduct further studies focusing on integrated analyses of biocenosis, including phytoplankton with respect to the changes in nutrient distribution, variation of freshwater discharge, and effect area of freshwater in the Nakdong estuary and adjacent coastal areas.

2011-2012년 낙동강 하구 및 연안역에서 식물플랑크톤 군집의 시·공간적 변화

상류지역의 보 건설과 준설작업이 이루어지고 있던 2011년 1월부터 2012년 10월까지 낙동강, 하구 및 연안역에 걸쳐 식물플랑크톤 군집의 변화양상을 이해하고자 14개 정점에서 총 12회의 조사를 실시하였다. 조사시기동안 낙동강 유역의 월 누적 강수량은 0~502mm 이었다. 강유역은 표 저층 모두에서 해수의 영향이 없었고, 하구역 정점에서는 0.1~34.8 psu의 범위로 강우의 영향으로 염분 변동폭이 컸으며, 연안역에서는 홍수기인 7-8월을 제외하고는 대부분 정점에서 30 psu이상의 염분 특성을 보였다. 식물플랑크톤은 총 402종이 분류 동정되었으며 강유역에서는 178종, 하구 및 연안역에서는 331종이 출현하였다. 식물플랑크톤 현존량은 강유역, 하구역, 연안역 순으로 감소하였으며, 2011년에 비해 2012년에 높게 나타났다. 출현빈도와 우점률 측면에서 전체 조사 수역의 상위 20종은 Stephanodiscus spp., Aulacoseira granulata, Aulacoseira var. angustissima, Pseudo-nitzschia spp.의 순었으며, 중요 분류군은 규조류인 것으로 나타났다. 계절별 각각의 정점에서 가장 우점비율이 높았던 종은 2011년(13종)에 비해 2012년(10종)에 다소 단순화되는 경향을 보였다. 식물플랑크톤 종다양성지수는 조사 연도별로는 큰 차이가 없었으나, 강 및 하구에 비해 연안이 다소 높은 것으로 나타났다. 유사도에 의한 군집분석을 이용해 식물플랑크톤의 군집변화를 살펴보면 2011년은 조사시기에 따라 다양한 군집구조가 나타난 반면 2012년은 군집구조의 변화가 크지 않고 단순화 된 것으로 나타났다. 이와 같이 2011년에 비해 전반적으로 높아진 식물플랑크톤의 현존량, 단순화된 우점종의 수 및 군집구조 등은 낙동강 유역의 급격한 환경변화로 인한 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서 다루지 못했던 낙동강-하구-연안의 영양염 분포, 담수유출 및 범위의 변화 등에 따른 식물플랑크톤을 포함한 생물군집의 통합적 분석이 함께 수행되어야 할 것으로 생각된다.