Carbon Dynamics of Plankton Communities in Paldang Reservoir

In an effort to identify structure and function of microbial loop in Paldang reservoir, we monitored environmental and biological factors at Kyungan stream (station K), Paldang dam (station P) and the confluence of North and South Han River (station M) from March to December, 2005. DOC concentration was higher in March to May and November than the others. Nutrient concentration in station K detected relatively higher than that of two stations. Both of phosphate and silicate gradually increased at all stations until September, after then decreased. The highest Chl-$\alpha$ concentration was observed at all stations in April, and November. The carbon biomass of bacteria and HNF were relatively higher in March, May and August than the others, whereas that of the ciliate showed no significant difference in monthly fluctuation. Nevertheless, the significant relationships revealed between ciliate (P<0.001) and HNF (P<0.05) and bacterial density. Tintinnopsis cratera, Didinium sp., Vorticella sp., Paramecium sp. and Strombidium sp. were dominant species in ciliate community. The dominant species of phytoplankton were Stephanodiscus hantzschii and Cyclotella meneghiniana at almost stations in Spring, Summer and Autumn. However, Aulacoseira granulata accounted for >95% of phytoplankton biomass at station P and M in Autumn. The carbon biomass of zooplankton was highest at station P and M in June, and relatively higher biomass observed at all stations in August, October and November. Diaphanosoma brachyurum and Bosmina longirostris were dominant in stations P and M of June and in all stations of October and November, respectively. The maximum growth (A. granulata: $0.17\;d^{-1}$, S. hantzschii: $0.14\;d^{-1}$) and grazing rate (A. granulata: 1.93 preys $d^{-1}$, S. hantzschii: 1.63 preys $d^{-1}$) of Bosmina longirostris revealed in algal preys as Aulacoseira granulata and Stephanodiscus hantzschii. In conclusion, these results suggest that bacteria and phytoplankton can play the most crucial source as prey within microbial food chain in Spring and Summer and grazing food chain in Autumn, respectively.

팔당호 플랑크톤 군집의 탄소생물량 동태

본 연구는 팔당호의 효과적인 호소관리를 위하여 미세 먹이망의 구조와 기능을 이해하고자 경안천(정점 K), 팔당댐 (정점 P)그리고 남 북한강 합류부(정점 M)에서 2005년 3월부터 12월까지 매월 1회씩 환경 요인과 미소 생물요인의 생물량을 조사하였다. 조사기간 동안 DOC는 $3{\sim}5$월 그리고 11월에 높은 값을 보였다. 영양염류는 다른 2개 정점보다 상대적으로 정점 K에서 높은 수치를 보였다. 인산염과 규산염은 여름철 집중강우기 이후에 3개 정점에서 점진적으로 증가하였으나, 9월 이후에는 감소하는 양상을 나타내었다. Chl-$\alpha$의 변화는 3개 정점에서 4월과 11월에 매우 높은 값을 보였다. 박테리아와 HNF의 탄소량은 3월, 5월 그리고 8월에 높은 값을 보였으나, 섬모충플랑크톤의 월별탄소량의 변화는 큰 변화를 보이지 않았다. 그럼에도 불구하고 섬모충플랑크톤(P<0.001)과 HNF(P<0.05)의 탄소량 변화는 박테리아 탄소량의 변화와 높은 상관관계를 보였다. 이 시기에는 Tintinnopsis cratera, Didinium sp., Vorticella sp., Paramecium sp. 그리고 Strombidium sp.가 우점종으로 밝혀졌다. 식물플랑크톤 우점종은 봄철, 여름철 그리고 가을철에 Stephanodiscus hantzschii와 Cyclotella meneghiniana가 3개 정점에서 모두 우점하였다. 그러나 가을철에는 정점 P와 정점 M에서 Aulacoseira granulata가 95%이상으로 극히 높게 우점하였다. 동물플랑크톤의 탄소량은 6월에 정점 P와 정점 M에서 가장 높은 생물량을 기록하였으며, 8월, 10월 그리고 11월에도 3개 정점에서 상대적으로 높은 생물량이 관찰되었다. 동물플랑크톤은 6월에 정점 P와 정점 M에서 Diaphanosoma brachyurum이 제1우점종으로 밝혀졌으며, 가을철인 10월과 11월에는 3개 정점에서 Bosmina longirostris가 우점하였다. Bosmina longirostris는 Aulacoseira granulata와 Stephanodiscus hantzschii를 먹이로 공급하였을 때 높은 성장률(A. granulata: $0.17\;d^{-1}$, S. hantzschii: $0.14^{-1}\;d^{-1}$)과 섭식률 (A. granulata: 1.93 preys $d^{-1}$, S. hantzschii: 1.63 preys $d^{-1}$)을 보였다. 이상의 결과로, 박테리아와 식물플랑크톤은 주요 먹이원으로서, 봄철과 여름철은 bacteria를 먹이로 하는 microbial food chain이 주요기능으로, 가을철에는 식물플랑크톤을 먹이로 하는 grazing food chain이 중요한 기능을 갖는 것으로 시사한다.