• 제목/요약/키워드: 식물성 플랑크톤

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인위적인 동물플랑크톤 첨가에 따른 중형 폐쇄생태계 내 플랑크톤 변동 (The Effect of Enhanced Zooplankton on the Temporal Variation of Plankton in a Mesocosm)

  • 강정훈;김웅서
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.109-119
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    • 2006
  • 2001년 가을철 대발생 시기에 인위적으로 상승 첨가된 동물플랑크톤이 식물플랑크톤에 미치는 영향을 파악하기 위해 중형폐쇄생태계를 이용한 연구가 남해안의 장목만에서 연구되었다. 2500리터 용량의 폴리에틸렌 백 4개에 현장 해수를 채운 후, 현장에서 플랑크톤 네트(망목: $300{\mu}m$)로 수직 예인하여 얻은 동물플랑크톤 시료를 이용하여 실험 구가 대조구보다 6배 높도록 조성하였다. 연구기간동안 대조구와 실험구 폐쇄생태계 간의 식물플랑크톤 군집에서는 유의한 차이가 없었다(one-way ANOVA, p>0.05). 대조구와 설험구에서 배양 초기 높은 값을 나타낸 식물플랑크톤의 현존량 및 엽록소-a는 실험 종료시까지 급속히 감소하였다. 식물플랑크톤 군집을 대표한 우점 분류군은 규조류로서 Skeletonema costatum, Pseudo-nitzschia seriata, Chaetoceros curvisetus, Ch. debilis, Cerataulina pelagica, Thalassiosira pacifica, Cylindrotheca closterium과 Leptocylindrus danicus로 구성되었다. 배양 10일째에 대조구와 실험구에서 최대를 나타낸 야광충은 중형동물플랑크톤 총 개체수 변화를 주도한 최 우점종 이었고, 다음으로 우점한 분류군으로 배양 7일째에 최대를 나타낸 요각류였다. 배양초기에는 인위적 첨가로 인해 실험구안의 요각류 개체수가 대조구에 비해 높았으나, 이후에는 실험 종료 시까지 뚜렷한 차이가 없었다. 이는 젤라틴성 동물플랑크톤의 조절에 의한 것으로 여겨지며, 실험구내의 유즐동물과 메듀사의 개체수와 길이분포가 대조구에 비해 높았던 점이 이를 뒷받침한다. 그런데 초식자인 요각류의 개체수가 상위포식자에 의해 감소한 후 식물플랑크톤 현존량이 다시 증가하는 연쇄효과가 나타나지 않았다. 이는 주요 초식자인 요각류 Acartia erythraea가 식물플랑크톤을 효과적으로 조절하지 못하고 있음을 의미하며, 그 이유로 A. erythraea의 낮은 초식률, 식물플랑크톤의 빠른 침강으로 인한 조우 기회 감소, 그리고 질소결핍 환경으로의 변화에 의한 것으로 판단된다.

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해양심층수에 의한 해역 비옥화 효과에 관한 기초 연구 (A Fundamental Study on the Effect of Ocean Fertilization by Deep Sea Water)

  • 시오카리 메구미;다베타 시게루;가토 타카요시
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.198-207
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    • 2012
  • 본 연구에서 식물플랑크톤 뿐 아니라 동물플랑크톤을 포함하는 생태계 모델을 이용하여 해양 심층수의 해역 비옥화의 효과를 검증하였다. 모델은 2종의 식물플랑크톤, 3종의 동물플랑크톤, 질산염, 암모늄염, 규산염, 입자성 유기질소, 용존 유기질소, 입자성 규소 총 11개 요소로 구성된 NEMURO에 기초하고 있다. NEMURO의 11개 요소 외에도 두 종의 식물플랑크톤내 질소 셀 쿼터와 대형 식물플랑크톤내 규산염 셀 쿼터를 추가하였다. 해역 비옥화 효과를 조사하기 위해서 이즈 오시마 섬에서 실험을 실시하였지만, 본 실험에서 심층수의 유무에 의한 명확한 차이를 확인할 수 없었다. 이 실험 결과의 원인들을 모델 시뮬레이션에 의해 조사하였으며, 그 원인의 하나는 실험에 사용된 표층수의 높은 영양염 농도이다. 다른 원인은 무기질소 섭취율이 $NH_4$에 대한 $NO_3$의 비율에 관련되어 있으므로 무기질소의 총 농도의 증가가 광합성 속도를 반드시 증진시키지 않는다는 것이다. 이 모델로 실험 결과들을 재현할 수 있었기 때문에 우리는 이 모델을 이용하여 해양 심층수에 의한 해역 비옥화의 효과를 검증하였다. 해양 심층수의 공급 간격이 너무 짧거나 해양 심층수의 양이 너무 많을 때 해역 비옥화 효과는 나타나기 어려운 것으로 밝혀졌다. 해양 심층수의 첨가가 너무 비번하거나 너무 많이 첨가하면 플랑크톤 농도의 희석이 식물플랑크톤의 광합성 증진 효과를 초과해 버린 것으로 추측된다.

호수 생태계에서의 먹이사슬과 먹이연쇄

  • 김명운
    • 미생물학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.66-71
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    • 1997
  • 호수 생태계내의 생물군집은 생산자로서의 식물플랑크톤과 소비자로서의 동물플랑크톤 및 어류가 주된 위치를 차지하고 세균은 분해자로서 기능한다는 것은 일반적으로 알려진 사실이다. 그러나 1970년대에 들어 세균군집이 생태계내에서 먹이사슬을 연계하는 2차 생산자로서도 기능한다는 사실이 제기되어, 오늘날에는 생태계내에서 세균군집의 역할이 보다 강조되고 있다(6,40,41,42,50). 먹이사슬에 대한 관심은 많은 연구결과들을 생산하였지만 복잡한 먹이사슬 구조는 아직까지 부분적인 이해만을 허락하고 있다. 특히, 어류, 동물 플랑크톤, 식물플랑크톤, 미생물의 각 분야가 서로 구분되어 발전해 왔기 때문에 이들간의 상호작용을 정확하게 밝히는 데에는 많은 한계가 있어 왔다. 1970년대 이래로 담수생태계의 부영양화를 해결하기 위한 방안으로서 생태계내의 먹이 사슬을 이용하는 생물조작의 개념이 대두되었으며, 각 분야의 통합적 연관성을 필요로 함으로써 생태계 이해에 많은 지식을 제공하였다. 이 글에서는 담수생태학의 한 분야로서 생물군집간의 상호작용인 먹이사슬의 연구동향을 생물조작 개념을 중심으로 기술하고자 한다.

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황해 동부해역에서 식물플랑크톤 군집의 시공간적 분포에 미치는 환경요인에 관한 연구

  • 박승윤;손재경;윤숙경;허승;김성진
    • 한국환경과학회:학술대회논문집
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    • 한국환경과학회 2007년도 춘계 학술발표회 발표논문집
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    • pp.308-311
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    • 2007
  • 황해의 25개 조사정점의 표층수에 대한 해양환경요인 및 식물플랑크톤 현존량의 월별 조사결과를 종합하여 주성분분석(PCA)을 실시한 결과 주성분 I에서는 변화를 26.6% 설명할 수 있으며, 이중 질산질소가 가장 많이 기여하였고, 이어서 용존무기질소, 규산규소, 수온, 용존산소, 암모니아질소 순으로 기여 하고 있었다. 주성분 II에서는 20.3%를 설명 할 수 있으며, 이중 용존산소가 가장 많이 기여하였고 그 외 엽록소 a, 수온, 염분, 규산규소, 식물플랑크톤 현존량 순으로 기여 하였다. 주성분 III에서는 15.1%를 설명 할 수 있으며, 이중 인산인이 가장 많이 기여하였고 그 외 염분, 아질산질소, 수온, 용존산소, 질산질소, 용존무기질소 순으로 기여하였다. PCA에 이용된 항목 중 부유물질은 제외한 모든 항목은 주성분 I, II, III에 5%이하 유의수준에서 의미 있는 상관성이 있었다. 주성분 I은 질산성질소, 용존무기질소, 규산규소, 인산인과는 긍정적인 상관성(p<0.0001)을 갖고, 수온, 암모니아질소와는 부정적인 상관성을 보였다(p<0.001). 주성분 II에서는 용존산소, 엽록소 a, 식물플랑크톤 현존량은 긍정적 상관성을 나타내었고, 수온, 염분, 규산규소와는 부정적인 상관성을 보였으며(p<0.0001), 주성분 III에서는 염분, 수온, 질산질소, 용존무기질소, 식물플랑크톤 현존량과는 긍정적인 상관성(P<0.0001)을 나타내었고 인산인, 아질산질소, 용존산소는 부정적인 상관성을 나타내었다 (p<0.01). 공간적인 분포특성은 조사정점에 따라 항목별 결과에 대한 분산이 커서 일정한 특성을 도출하기가 어려운 상태이나 대체로 PCA II축을 기준으로 상부인 $1/4{\sim}2/4$분면에 북부와 중부의 조사정점이 위치하고 음의 방향인 $3/4{\sim}4/4$분면에 중부와 남부의 조사정점이 위치하고 있어 북측의 307선과 308선 및 중부의 309선과 310선 그리고 남측의 311선과 312선으로 구분되어지는데 그 중에서 태안반도의 연안역인 307선의 03점은 계절에 변화가 가장 커서 분산의 폭이 심한 상태로서 다른 조사정점들과 구분되어진다. 전반적으로 북측해역에서는 용존산소, 엽록소 a, 식물플랑크톤 현존량이 남측해역에 비해 상대적으로 많은 반면, 남측해역은 수온과 염분 및 규산규소가 높은 상태이었다. 북쪽인 307선과 308선은 연안역과 외해에서 상대적으로 영양염류가 높았으며, 중부인 309선과 310선은 연안역과 준 외해역인 07점과 09점에서 영양염류가 높았었고, 남부 해역인 311선과 312선에서는 연안역에서 영양염류가 상대적으로 높은 경향을 나타내었다. 즉 황해 동부는 연안역에서는 조석간만의 차가 심하고, 새만금 및 시호호등과 같은 대규모의 간척 매립으로 육상의 오염원이 자정작용을 거치지 못하고 직접 연안으로 유입되고 있는 실정이다. 또한 10여 년 전부터 육지의 모래부족으로 다량의 바다 모래가 채취되어 왔고 그 량이 점차 증가추세이며, 중부외해역에서는 각종 폐기물 투기로 점차 영양염류의 부하량이 증가되고 있어 특히 질소계와 인의 영양염류 농도가 높아지고 있는 추세이다. 시간적 변동특성은 전반적으로 순환하는 형태를 유지하고 있다. 2005년 2월에는 질산질소, 용존무기질소, 규산규소, 인산인, 용존산소가 높았었으며 4월로 접어들면서 항목 간에 분산되는 경향을 보이면서 수온, 엽록소 a 및 식물플랑크톤이 증가 하면서 해역에 따라 좌우로 분산되는 경향을 나타내었고 6월에는 아질산질소를 제외한 영양염류가 감소하는 경향을 보였다. 8월에는 6월에 비해 수온이 높아지고 규산규소, 질산질소, 용존무기질소 등이 약간 증가추세이었으며 10월로 접어들면서 증가추세가 더 높아졌었고 12월에는 질산질소, 용존무기질소, 규산규소, 인산인, 용존산소가 높아졌었다. 2006년 4월에는 2005년 4월에 비해 수온, 엽록소 a, 식물플랑크톤의 현존량이 높아져서 전년 동시기와 약간 다른 양상을 보이고 있었다. 즉 동계인 2월을 시작으로 반 시계 또는 시계 방향으로 순환하는 형태를 유지하고 있으며, 4월은 2개년 비교해 보았을 때 해마다 해양환경에 따라 그 순환 정도 및 형태가 다를 것으로 추정된다.

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서해 곰소만에서 바지락 소화관 내용물의 변동 특성 (Phytoplankton variability in digestive tract of the Manila clam Ruditapes philippinarum in Gomso Bay, west coast of Korea)

  • 김형섭
    • 한국패류학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.165-174
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    • 2016
  • 바지락의 섭식 특성을 분석하기 위해 서해의 곰소만에서 바지락의 소화관 내용물과 표층 해수의 식물플랑크톤 군집에 대해 정량 및 정성분석을 실시하였다. 바지락의 소화관에는 규조류 (71.5%), 와편모류 (13.1%), 미소플랑크톤 (6.6%) 과 중형동물플랑크톤을 포함한 유기쇄설물 등이 관찰되었다. 소화관내에서 섭식량은 겨울과 봄에 많았고 여름과 가을에 낮게 나타난 반면, 표층 해수의 식물플랑크톤 현존량은 가을에 가장 많았다. 또한 바지락의 크기가 클수록 섭식한 먹이생물의 양은 증가하였다. 소화관에서 관찰된 우점종은 저서성 규조류인 Paralia sulcata 및 Navicula arenaria와 와편모류의 cyst 이었던 반면 표층해수에서 우점종은 부유성 규조류인 Chaetoceros 속, Skeletonema 속, Asterionellopsis 속 등과 cryptomonads 및 P. sulcata이었다. 소화관 내용물 분석을 통해 바지락의 주요 먹이원은 저서성 규조류이며, 식물플랑크톤의 크기와 모양에 따라 선택적으로 섭식함을 확인하였다.

광촉매와 자외선 램프를 이용한 선박평형수 처리장치 (Ballast Water Treatment System using TiO2 Photocatalysts and UV lamps)

  • 이정윤;차상욱;김일권;박대원;길경석
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2011년도 후기공동학술대회 논문집
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    • pp.70-70
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    • 2011
  • 본 논문에서는 에너지 절감형 선박평형수 처리장치를 개발하기 위하여 $TiO_2$ 광촉매와 자외선 램프를 적용한 선박평형수 처리장치에 대하여 기술하였다. 제작된 처리장치의 정격 출력과 처리용량은 각각 2.16 kW 및 $100m^3/h$이다. 처리장치의 살균효율은 플랑크톤을 사용하여 IMO 규정에 따라 평가하였다. 실험결과로부터 시제작 선박평형수 처리장치의 살균효율은 동물성 플랑크톤에서 99.7 %, 식물성 플랑크톤에서 98.84 %로 나타났다.

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마산만에서 관찰된 불연속층과 플랑크톤 군집구조와의 관계 (Influence of Discontinuous Layer on Plankton Community Structure and Distribution in Masan Bay, Korea)

  • 한명수;김세화;김영옥
    • 한국수산과학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.459-471
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    • 1991
  • 1989년 10월, 진해만에서 수괴의 물리화학적 요인과 관련된 플랑크톤의 미세분포와 군집구조를 micro-scale 관측을 통하여 분석하였다. 부도수도 내측에는 비교적 온난, 저염의 성층화된 수괴(stratified waters)가 존재하였으며, 풍부한 클로로필양과 영양염류가 관찰되었다. 식물플랑크톤의 생물량과 영양염류는 부도수도의 내측과 외측에서 현저한 변화를 보였다 외만성 혹은 해양성의 식물플랑크톤(Chaetoceros decipiens, Rhizosolenia stolterforthii, Rhizosolenia styliformis, and Ceratium trichoceros)과 동물플랑크톤(Sagitta enflata, Oncaea venusta and Oikopluera longicaudata)은 부도수도 외측의 혼합된 수괴(mixed water)에서만 관찰되었다. 이는 부도수도해역의 정점 3과 4사이에서 염분과 영양염류의 구배에 따른 불연속층(discontinuous layer)이 존재하고 있음을 암시하며, 이 불연속층이 플랑크톤 군집분포에 중요한 영향을 미치는 것으로 생각된다. 부도수도 내측에서는 클로로필양이 $80{\mu}g/l$ 이상인 식물플랑크톤 Patchs가 관찰되었다. 이와 같은 식물플랑크톤 bloom시, 높은 동화율에 의한 silicate 고갈은 이 지역에서의 식물플랑크톤 bloom 소멸의 원인으로 추정된다.

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식물플랑크론 5종에 대한 benzo[a]Pyene의 독성에 관한 연구

  • 김선주;장만;신경순
    • 한국환경생물학회:학술대회논문집
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    • 한국환경생물학회 2002년도 학술대회
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    • pp.107-115
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    • 2002
  • 본 연구는 해양 식물플랑크톤에 지속성 유기오염물질의 영향을 이해하기 위한 목적으로, 연안역에서 우점하는 식물플랑크톤 주요 5종 즉, 규조류 Skeletonema costatum, 침편모조류 Heterosigma akashiwo, 와편모류 prorecentrum dentatum, Prorocentrum minimum, Akashiwo sanguinea를 이용하여을 benzo[a]pyrene (PAHs)에 72시간동안 노출시킨 다음 각 종의 성장 및 저해, 회복능력 등을 조사하였고, benzo[a]Pyrene의 농도 0.1, 1, 5, 10 $\mu\textrm{g}$/l에 Heterosigma akashiwo(Raphidophyceae)를 노출시켜 시간에 따른 광합성률의 변화를 측정하였다. benzo[a]Pyrene에 72시간 노출시킨 후 S. costatum, P. minimum, P. dentatum, akashiwo의 세포수는 1-10 $\mu\textrm{g}$/l의 농도범위에서 극적인 감소를 보인 반면, A. sanguinea는 0.1-1 $\mu\textrm{g}$/l의 낮은 농도범위에서 지수함수적인 감소를 나타냈다. 성장저해 농도 ($IC_{50}$/)는 A. sanguinea가 0.43 $\mu\textrm{g}$/l로 가장 낮았고, H akashiwo(1.17 $\mu\textrm{g}$/l) S. costatum (3.34 $\mu\textrm{g}$/l), p dentatum (3.97 $\mu\textrm{g}$/l), p minimum (7.24 $\mu\textrm{g}$/l)의 순서로 증가하였다. BenEo[a]pyrene의 낮은 농도(1 $\mu\textrm{g}$/l)에 노출되었던 세포들은 5종 모두 시간이 경과함에 따라 회복하는 경향을 나타냈으나 고농도(10, 100 $\mu\textrm{g}$/l)에 노출시에는 P. minimum을 제외하고는 회복되지 않았다. 이러한 결과들은 조사된 5종 중에서 유각 와편모류 P. minimum이 benzo[a]pyrene에 가장 내성이 강하며, 무각 와편모류 A. sangulinea가 가장 약함을 의미한다. benzo[a]pyrene의 여러 농도수준에 노출시켰을 때 H. akashiwo의 광합성 능력은 낮은 농도들에서는 대조구와 유사하였으나, 5 $\mu\textrm{g}$/l의 높은 농도에서는 초기에 매우 낮은 광합성 능력을 보이다가 시간이 경과하면서 대조군보다 더 높은 경향을 나타냈다. 이러한 결과는 식물플랑크톤이 benso[a]pyrene의 낮은 농도에서 노출될 때는 이 물질을 탄소원으로 사용할 가능성이 있음을 시사한다. 본 연구의 결과들은 연안해역에 benso[a]pyrene과 같은 지속성 유기오염물질이 유입되었을 때 내정여부에 따라 식물플랑크톤 군집내 종 천이와 일차생산력에 크게 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.

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우포늪과 목포늪의 식물플랑크톤 군집의 계절적 변동 (Seasonal Changes of Phytoplankton Community in the Woopo and Mokpo Swamp)

  • 김한순
    • 생태와환경
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    • 제34권2호통권94호
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    • pp.90-97
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    • 2001
  • 국내에서 규모가 가장 큰 우포늪과 목포늪의 식물플랑크톤 군집의 특성을 파악하기 위해 1998년 1월부터 12월까지 식물플랑크톤의 종조성, 현존량, 우점종, 종 다양성 및 우점도 지수 등을 조사하였다. 우포늪의 식물플랑크톤 군집의 종조성은 녹조류와 규조류에 의해 우점되었으며, 현존량의 최고 밀도는 Oscillatoria sp.와 Micractinium psuillum이 bloom을 형성한 5월과 11월에 나타났다. 현존량의 강별 구성은 겨울을 제외한 전조사기간 동안 녹조류와 남조류가 우점하였고, 남조류는 4월부터 9월까지 그리고 11월에 높은 현존량을 나타내었으며 특히 5월과 7월에 매우 높은 우점도를 나타내었다. 규조류와 유글레나류는 1월과 2월에 현존량의 구성비가 높게 나타났으나 총 현존량이 적어 큰 의미는 없는 것으로 판단되었다. 우점종은 녹조류의 Micractinium pusillum은 가을과 겨울에 우점종으로 출현하였고, 남조류 Oscillatoria sp.가 두 정점에서 모두 4월부터 9월까지 그리고 11월에 우점종으로 출현하였으며, Actinastrum hantzschii var. fluviatile과 Monoraphidium contortum, 그리고 Cryptomonas sp. 등이 일시적인 우점종으로 출현하였으나 규조류는 우점종으로 출현하지 않았다. 종 다양성은 우점도 지수와 역의 상관도를 나타내었으며, 현존량이 최고치인 Micractinium pusillum과 Oscillatoria sp.가 bloom을 형성하여 절대적인 우점도를 나타낸 5, 6월 및 11월에 종 다양성은 가장 낮았다.

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전남 광양의 수어천 수역에 있어서 식물플랑크톤과 부착조류 군집의 계절적 변화 (Seasonal Changes of the Phytoplankton and the Periphyton Community at the Suer Stream in Kwangyang)

  • 윤숙경;이경
    • 생태와환경
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    • 제33권1호통권89호
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    • pp.38-50
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    • 2000
  • 전라남도 광양시 진상면 일대의 수어댐 담수수역을 중심으로 하는 수어천 수역을 대상으로 이화학적 환경요인, 식물플랑크톤의 종조성과 현존량 및 부착조류에 대한 조사를 1998년 8월부터 1999년 4월까지 총 5개정점에서 실시하였다. 이화학적 환경요인 중 pH는 중성에 가까운 약산성을 나타내었고, 출현한 식물플랑크톤은 112종류였으며 조사 정점 중 하류수역인 정점 4 및 정점 5에서는 녹조류, 남조류 및 와편모조류의 출현빈도가 높아 정점간의 차이를 나타내었다. 출현한 돌말류는 대부분이 소형 깃돌말류였다. 계절별로는 동계에 가장 적게 출현하였고 하계 및 추계에 많이 출현하였으며 정점별로는 하류 정점으로 갈수록 출현종류 수가 증가하였다. 식물플랑크톤 현존량은 1999년 4월 정점 4의 10,100 cells/1이 최저였으며 1998년 10월 정점 4의 1,489,100 cells/1이 최대였다. 정점별 현존량 변이 역시 정점 1, 정점 2, 정점 3에서와 하류수역인 정점 4 및 정점 5에서는 다른 양상을 나타내었다. Achnanthes minutissima, Rhizosolenia longiseta, Synedra rumpens, filamentous algae 등이 조사 기간 중 최고의 점유율을 나타내었으며 이외에 Aulacoseira distans v. alpigena, Cocconeis placentula v. lineata, Cymbella minuta, C. silesiaca, Fragilaria arcus v. recta, Peridinium cinctum등이 주요 우점종으로 출현하였다. 부착조류는 99종류가 출현하였는데, 돌말류의 출현빈도가 매우 높았으며 출현종류는 식물플랑크톤 군집과 약간의 차이를 나타내었다. 출현종류 수는 동계에 가장 많이 출현하여 식물플랑크톤의 계절별 출현상황과는 차이를 나타내었다. 출현한 식물플랑크톤 및 부착조류 중 각각의 돌말류를 대상으로 Ecological indicator values를 적용시켜본 결과, 본 조사 수역의 수질 오염정도는 ${\beta}$-중부수성을 나타내었으며, 영양상태는 부영양 단계의 근접한 상태를 나타내었다. 부유돌말류 및 부착돌말류의 출현에 따른 Ecological indicator values에는 차이가 없었다.

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