한국 남해의 동물성 플랑크톤 현존량은 $1963\~1971$년간의 자료로 분석한 결과 63개월을 일주기로 주기 변동을 하고 있으며. 그 주기성은 자기 상관 계수 $\gamma_k$=0.86으로 강한 편이다. 계절 순환 변동은 4월과 10월을 극대기로 하는 쌍봉성 변동을 하며, 그 경향은 대단히 뚜렷한데, 이것은 이 해역에 있어서 식물성 플랑크톤의 양적 소장과 중요한 관련성을 가지는 것으로 고찰된다.
낙동강 상류지역 건설사업 이후, 식물플랑크톤의 시 공간 분포특성을 파악하기 위해 2013년 2월부터 2015년 12월까지 낙동강 하구둑에서 가덕도 동편에 이르는 수역에서 격월로 환경요인과 식물플랑크톤을 조사하였다. 환경요인은 연간 유의한 차이를 보이지 않았으나, 상 하부수역 및 계절적 차이가 나타났다. 상부수역은 돌말류, 녹조류, 남조류가 하부수역보다 높았고, 특히 담수돌말류와 남조류가 우점하였다. 반면 하부수역은 와편모류가 주로 출현하였다. 상관분석 결과, 상부수역은 Stephanodiscus spp., Asterionellopsis formosa, Microcystis spp.가 주로 담수방류에 의한 인위적인 유입과 관련성이 나타났다. 우점종과 상관관계가 나타난 환경요인은 수온, 풍속, DIP, DIN 등으로 나타났다. 하부수역에서 상위종으로 출현한 와편모류는 대부분 영양염류 및 바람과 상관성이 나타났다. 특히 하부수역에서 Prorocentrum donghaiense은 DIN, 풍속, 강풍발생 일수와 음의 상관성이 나타났고, 하계시기에 집중적으로 출현한다. 유사도와 PCA분석에서도 상부수역은 시기적인 구분이 뚜렷하지 않은 반면 하부수역에서는 계절적인 차이가 발생하였다. 하부수역은 2014년 일부시기를 제외하고, 크게 와편모류가 증가하는 6-8월과 돌말류가 우점하는 10-4월로 구분되었다. 이는 지리적 특성에 의한 담수 방류의 영향범위 차이가 담수종과 영양염류의 유입을 변화시켜 식물플랑크톤 군집특성에 영향을 미치고 있음을 의미한다.
천수만 식물 플랑크톤 군집의 공간분포와 시간경과에 따른 변화양상이 1985년 9월부터 1986년 8월까지의 기간동안 조사되었다. 식물 플랑크톤의 현존량은 반 일주조의 조석주기에 따라 변해 간조시에 만조시보다 높은 양을 나타내며, 식물 플랑크톤 현존량의 월별 변화는 3월에 1차 대발생이 일어나고 8월에 2차 대발생을 보인다. 본 해역은 해수의 수온 및 염분 등 물리적 요인과 식물 플랑크톤의 분포양상으로 볼 때 외만(outer bay)과 내만(inner bay)의 두 수역으로 나누어진다. 외만 수역은 외양수의 영향에 의해 수괴 혼합이 활발한 반면 내만 수역은 외안보다 비교적 정체된 모습을 나타낸다. 그러나 만 북단의 수역은 방조제 수문을 통한 비정기적인 담수유업에 영향받는 것으로 사료된다. 조사된 정점들 간의 수리적 차이 때문에 각 조사정점에서 식물 플랑크톤의 천이양상 또한 차이가 보인다. 전반적으로 본 해역에서는 Paralia sulcata와 Skeletonema costatum이 년중 우점종으로 출현하고 있으나 일시성 부유 규조류인 Paralia sulcata는 정점 6(만 북단의 정점)에서 6월을 제외하고는 우점종으로 나타나지 않는다. 이는 만 북단의 수역이 외만에 비해 수괴혼합이 덜 이루어지는 비교적 정체된 때문인 것으로 추측된다. 주성분 분석(Principal component analysis) 결과는 천수만 해역의 환경조건이 년중 순환되는 모습을 보여주고 있으며 따라서 본 해역이 정상적인 연안 생태계임을 시사하고 있다. 또한 이러한 천수안내 환경조건의 순환을 주도하는 주요 요인은 수온과 질소계 영양염($NO{_3}{^-}$-N, $NO{_2}{^-}$-N, $NH{_4}{^+}$-N)인 것으로 사료된다.
본 연구는 2012년 3월 저수온기 동해연안의 10개 정점에서 식물플랑크톤의 군집구조를 세포의 크기에 따라 구분하여 조사하였다. 식물플랑크톤의 총 개체수는 $3.4{\times}10^6{\sim}7.6{\times}10^6cells\;L^{-1}$, 탄소량은 $0.0^8{\times}10^8{\sim}6.3{\times}10^8pg\;L^{-1}$로 나타났다. 개체수를 기반으로 생물량을 보았을 때, 극미소플랑크톤의 비율이 미세 미소 플랑크톤보다 높았다. 그러나 탄소량을 기반으로 하는 생물량을 보았을 때, 극미소플랑크톤은 세포 크기가 작아 기여도가 미미하였고, Coscinodiscus속과 같이 크기가 큰 종들은 기여도가 높았다. 이와 같이 식물플랑크톤의 생물량을 정확하게 파악하기 위해서는 다양한 관점으로 여러 항목을 조사할 필요성이 있는 것으로 나타났다. 식물플랑크톤의 군집 구조를 확인한 결과, 총 10개 정점 중에 8 정점에서 극미소플랑크톤이 우점하였다. 또한 8개 정점에서 미소플랑크톤의 개체수가 미세플랑크톤보다 높은 비율을 나타냈다. 미세 미소플랑크톤 중에서는 규조류의 비율이 95% 이상이었다. 극미소플랑크톤의 군집구조를 살펴보면, 5가지의 형태학적 특성이 다른 군집이 확인되었으며, 7개 정점에서 S type이 가장 우점한 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 확인된 극미소플랑크톤이 차지하는 생태학적 기여도가 커 이들에 대한 연구가 꾸준히 수행되어야 하며, 이를 위하여 그들의 분류학적 체계 구축과 생리학적 특성 연구가 선행되어야 할 것으로 판단된다. 이와 같은 연구를 기반으로 향후, 변화하고 있는 동해연안에서 생물 군집 변화 현상을 규명할 수 있을 것이다.
서해 금강하구 오식도 부근의 조간대와 조하대역에서 식물플랑크톤의 종별 양적 분포 및 일차생산력과 bacterioplankton(부유박테리아)의 균체수 분포를 1987년 8월부터 1988년 7월 사이에 11회에 걸쳐 조사하였다. 규조류 102종을 포함하여 식물플랑크톤은 총 121 종류를 확인하였고 양적으로는 15-5451 cells/ml 범위였는데, 이들의 시공간적 변화에는 조간대와 조하대의 환경특성 차이가 잘 나타나 있었다. 식물플랑크톤의 일차생산력 (Piopt, mgC/$m^3$/hr)은 0.6-27.32의 범위로서 현존량이 높은 시기와 일차생산력이 높은 시기가 반드시 일치하지는 않았다. 춘계 대번식 후의 4월 조간대역 정점에서는 Piopt와 amylolytic bacterioplankton의 균체수가 모두 극히 낮았다. 정점간 Piopt 비율의 변화에도 역시 조간대와 조하대 역의 환경차이가 잘 나타났다. 식물플랑크톤 현존량과 총 종속영양세균(heterotrophic bacterioplankton) 및 생리적 특성별 bacterioplankton군, 즉 전분분해(amylolytic), 단백질분해(proteolytic) 및 지방분해(lipolytic) 세균과의 관계에는 뚜렷한 경향성이 나타나지 않았으나, 강우량이 집중된 7, 8월에는 각 bacterioplankton의 균체수가 매우 높은 반면 식물플랑크톤의 현존량은 연중 가장 낮아 외래유입(allochthonous) 유기물의 양이 많았음을 시사하였다. 측정된 총 종속영양성 bacterioplankton 및 생리적 특성별 bacterioplankton의 균체수와 Piopt 와의 관계로부터 조사해역에 유입되는 외래성 유기물의 함량 특성을 추정할 수 있었다. 즉, 전분분해 세균과 지방분해 세균은 Piopt와 높은 상관성 (각기 $R^2$값이 0.84 및 0.70) 을 보여 이들이 수중 식물플랑크톤(autochthonous)의 유기물 생산과 직접 관련됨을 알 수 있었고, 단백질분해 세균이나 총 종속영양세균의 분포는 Piopt와 뚜렷한 상관성이 없어 외래유입 유기물 (강수유입, 저층으로부터의 resuspension 등)에 의해 크게 영향을 받는 것으로 판단되었다. 회귀 직선의 기울기로부터 조사 역에서는 Piopt 1mgC/$m^3$/hr 증가당 전분분해 세균이 $9.0{\times}10$ cells/ml, 지방분해세균은$8.0{\times}10$ cells/ml 씩 균체수가 증가하는 것으로 계산되었다.
광양만내 해양바이러스양은 2.0$\times$$10^{8}$ particles/ml로 매우 풍부했다. 각 계절별 바이러스의 밀도는 여름에 최대 9.0$\times$$10^{8}$ particles/ml에서 겨울에는 최소값인 0.7$\times$$10^{8}$ particles/ml을 기록했다. 광양만 내의 바이러스, 박테리아, 식물플랑크톤 생물량의 공간적 분포는 open ocean system에 해당하는 정점 28, 38, 42, 46, 51에서 보다 closed estuarine system에 해당하는 정점 2, 5, 10 ,12, 16, 20에서 많은 것으로 나타났다. 그리고, 다른 closed estuarine system에 해당하는 정점 22, 26, 32, 34는 높은 바이러스 밀도를 보였지만 상대적으로 open ocean system에 비해서 낮은 박테리아와 식물플랑크톤의 생물량을 나타냈다. 몇몇 정점의 수심 깊이에서는 박테리아의 밀도가 바이러스의 밀도를 100배정도 초과했다. 해양 바이러스와 그들의 host system의 계절별 밀도는 역동적으로 번화했으며, 그들의 계절별 변화는 밀집한 상호연관성을 가졌다. 여름에 바이러스와 박레리아의 밀도는 증가된 반면 식물플랑크톤의 엽록소-a 농도는 평균값을 유지하였다. 겨울에는 바이러스와 박테리아의 밀도가 급속하게 줄어들었고, 마찬가지로 엽록소-a 농도 역시 감소하다가, 곧 다시 증가했다. 바이러스의 밀도는 2001년 8월에 최고점에 도달했으며, 박테리아의 밀도는 2001년 8월과 2002년 6월에 최고값을 가졌다. 반면에 엽록소-a의 농도는 2002년 4월에 최대치에 도달했다. 전체 host와 바이러스 밀도로 볼 때, 그들의 pool은 바이러스에 의한 mortality에 의해서 steady-state 상태로 유지되고, 바이러스의 밀도 또한 steady-state를 유지하는 것으로 보였다. 이러한 시도는 우리 나라 광양만 내에 존재하는 해양 바이러스의 생태적 분포 연구를 다루는 첫 번째 실험으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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