A Comparative Study on a Macrobenthic Community Structure from the Theory of Island Biogeography

The Theory of Island Biogeography describes that the number of species on an island affected by island area and distance from the mainland. This study was performed to compare and analyze the community structure of the macro-invertebrates in three isolated islands, around Korean waters in terms of the Theory of Island Biogeography. Macrobenthic animals were collected using a modified underwater quadrat in August 2009. A total of 104 macrobenthic species were sampled with a mean density of 399 individuals $m^{-2}$ and biomass of 1,506.70 g $m^{-2}$. Based on the abundance and biomass data, there were 10 dominant species accounting for approximately 67.17% of total individuals. The highest densities were found in the amphipoda Amphipoda spp., the bivalvia Modiolus agripetus and Mytilus coruscus, the Sipunculida Phascolosoma scolops and the polychaeta Syllidae unid.. On the contrary, the top ten species made up 95.66% of the total biomass while the three most abundant, the bivalves M. coruscus, Streostria circumpicta and M. agripetus. The conventional multi-variate statistics (cluster analysis and non-metric multi-dimensional scaling) applied to assess spatial variation in macrobenthic assemblages. Cluster analysis and nMDS ordination analysis based on the Bray-Curtis similarity identified 2 station groups. The group 1 was consisted with Gageodo (except for lower station at Transect 2) and Dokdo station and was numerically dominated by the polychaetes Eunice antennata and Syllidae unid., the cirripedia Megabalanus rosa and the bivalvia M. coruscus. However, group 2 was associated with Sohwado station and was characterized by high abundance of the anomura Petrolisthes japonicus, the gastropoda Lirularia pygmaea and the brachiopoda Coptothyris grayi. In conclusion, these results suggested that the species diversity and community structure of macrobenthos in three isolated island seemed slightly related to island area and distance from the mainland.

도서생물지리설의 관점에서 대형무척추동물 군집 비교

본 연구는 가거도, 소화도 및 독도해역에 대한 2009년 8월의 조하대 암반조사를 통해서 해양생태계의 중요 구성생물 중의 하나인 대형무척추동물의 생물다양성, 생물량 및 군집구조를 파악하고, 이를 기초로 도서생물지리설(The Theory of Island Biogeography)의 관점에서 3개섬에 서식하는 대형무척추동물의 유사성 정도를 검증하였다. 연구해역에서 출현한 대형무척추동물은 총 104종, 7,176개체(399 inds. $m^{-2}$)와 27,120.68 g (1,506.70 g $m^{-2}$)이었다. 연체동물류는 출현 종수, 개체수 및 생체량에 있어서 각각 전체의 44.23%, 41.19% 및 90.32%를 점유하여 가장 우점하는 생물군이었다. 연구해역에서 출현한 대형무척추동물의 개체수와 생체량을 근거로 상위 10위까지의 우점종을 선정하였다. 개체수에 기초한 상위 10위 우점종들이 차지하는 밀도는 4,820개체로 전체의 67.17%를 점유하였다. 특히 절지동물 갑각류의 미동정 옆새우류(Amphipoda spp.)와 연체동물 이매패류의 개적구(Modiolus agripetus)는 각각 1,580개체, 22.02%와 1,228개체, 17.11%를 점유하여 단일 종으로 가장 우점하는 생물이었다. 생체량에 있어서도 상위 우점종들이 나타내는 생체량은 25,942.80 g으로 전체의 95.66%를 차지하였다. 이 가운데 이매패류의 홍합 (Mytilus coruscus)과 태생굴(Striostrea circumpicta)은 각각 15,167.64 g과 4,781.16 g을 나타내 55.93%와 17.63%의 높은 점유율을 보였다. 연구해역에서 출현한 대형무척추동물의 개체수를 기초로 군집분석을 실시한 결과, 군집은 크게 2개의 그룹으로 나뉘었다. 그룹 1에는 가거도 정선 2의 하부 수심 정점을 제외한 가거도와 독도의 모든 정점이 포함되었고, 그룹 2는 이를 제외한 정점들로 구성되었다. 연구해역에서 갑각류의 미동정의 옆새우류, 바다대벌레류 및 성구동물의 상어껍질별벌레(Phascolosoma scolops)가 공통적으로 우점하였다. 이를 제외하면, 그룹 1에서는 다모류의 고리털갯지렁이(Eunice antennata), Syllidae unid., 갑각류의 만각류에 속하는 빨강따개비(Megabalanus rosa) 및 홍합의 밀도가 높았다. 반면 그룹 2에서는 갑각류의 집게류에 속하는 갯가게붙이(Petrolisthes japonicus), 연체동물 복족류의 햇살밤고둥 (Lirularia pygmaea) 및 완족동물의 세로줄조개사돈(Coptothyris grayi)이 대표적인 생물이었다. 한편 본 연구에서 출현 종수는 소화도에서 가장 많았고, 다음으로 가거도와 독도의 순이었다. 각 해역의 면적과 육지와의 떨어짐 정도를 기초로 도서생물지리설에 근거하면, 연구해역에서의 생물다양성은 도서생물지리설에 정확하게 일치하는 것은 아니지만 비교적 잘 부합되는 것으로 추정된다.