• Ocean and Polar Research
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• 제39권4호
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• pp.245-255
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• 2017

There are a number of pieces of evidences that suggest a link between marine diatoms and microorganisms, but knowledge about related microbial communities is greatly lacking. The present study investigated the microbial community structures related to the growth of the marine diatom Cyclotella meneghiniana. We collected free-living bacteria (FLB) and particle-associated bacteria (PAB) at each growth stage (e.g., lag, exponential, stationary and death) of the diatom, and analyzed their bacterial 16S rDNA using pyrosequencing. Metagenomics analysis showed that community structures of FLB and PAB differed considerably with the progress of growth stages. FLB showed higher diversity than PAB, but variation in the different growth stages of C. meneghiniana was more evident in PAB. The proportion of the genus Hoeflea, belonging to the order Rhizobiales, was dominant in both FLB and PAB, and it gradually increased with the growth of C. meneghiniana. However, Enhydrobacter clade tended to considerably decrease in PAB. In addition, Marinobacter decreased steadily in FLB, but first increased and then decreased in PAB. These results suggest that Hoeflea, Enhydrobacter, and Marinobacter may be closely related to the growth of diatom C. meneghiniana.

• 대한환경공학회지
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• 제35권6호
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• pp.430-435
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• 2013

2012년 1월부터 12월까지 낙동강 중 하류지역의 식물플랑크톤 군집구조를 조사하였다. 식물플랑크톤 군집은 40속 72종으로 규조류 36종(50.0%), 녹조류 20종(27.8%), 남조류 9종(12.5%) 및 기타 7종(9.7%)이었고, 출현종 수의 구성비율에서 규조류 50%, 녹조류가 28%로 나타나 규조류와 녹조류에 의한 의존도가 매우 높았다. 식물플랑크톤의 현존량은 6월에 물금(St. 4)에서 29,640 cells/mL로 가장 높았고, 10월에 고령에서 236 cells/mL로 가장 낮았다. 동절기와 하절기에 다른 계절에 비해 높은 현존량을 나타내었으며, 하류로 갈수록 현존량이 증가하였다. 생태학적 주요종은 규조류인 Stephanodiscus hantzschii, Cyclotella meneghiniana, Synedra acus, Aulacoseira granulata와 녹조류인 Pediastrum sp. 및 남조류인 Microcystis aeruginosa였고, 겨울철에는 Stephanodiscus hantzschii, 여름철에는 Microcystis aeruginosa가 우점종으로 나타났다. 종의 계절적 천이는 겨울에 Stephanodiscus hantzchii, 봄에 Cyclotella meneghiniana, Synedra acus, 여름에 Microcystis aeruginosa, Cyclotella meneghiniana, Fragilaria crotonensis, Synedra acus, Aulacoseria granulata, 가을에 Aulacoseria granulata, Cyclotella meneghiniana, Fragilaria crotonensis의 순으로 천이양상을 보였다. 종다양성 지수와 우점도 지수는 5월~7월 및 12월~2월에 다른 시기에 비해 비교적 높게 나타났다. 또한, 하류로 갈수록 종다양성 지수는 대체로 감소하였고, 반면 우점도 지수는 증가하였다.

• Ocean and Polar Research
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• 제41권3호
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• pp.203-211
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• 2019

Diatom growth is affected by associated bacteria that probably provide useful substances like vitamins. In the present study, we analysed the variation of vitamins $B_1$, $B_7$ and $B_{12}$ on the growth stages of the marine diatom Cyclotella meneghiniana and assessed putative vitamin-producing bacteria (e.g., ${\alpha}$- and ${\gamma}$-proteobacteria). HPLC analysis showed that total amounts of vitamins $B_1$ and $B_{12}$ decreased with cell growth, whereas vitamin $B_7$ increased gradually on the growth stages. $B_1$ and $B_{12}$ measured 0.5% and 0.18% at the stationary phase, following 0.25% and 0.72% at the lag phase. They considerably increased to 0.75% and 0.77% at the death stage. 16S pyrosequencing showed relatively high ratios of ${\alpha}$- and ${\gamma}$-proteobacteria in all the growth stages of the C. meneghiniana. In addition, we detected previously-reported vitamin-producing bacteria, such as Marinobacter, in high numbers. The species was dorminant in the lag (relative abundance 72%) and exponetial (72%) stages, whareas it decreased in the stationary (49%) and death (48%) stages. These results suggest that vitamins $B_1$ or $B_{12}$ may be necesaary for diatom growth and that associated bacteria, including Marinobacter, may produce these substances for the cell growth of C. meneghiniana.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제36권4호
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• pp.407-419
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• 2013

Cyclotella species were collected at 51 sites from July 2010 to June 2013 in Korean coastal waters. A total of five Cyclotella species (C. atomus var. marina, C. baltica, C. litoralis, C. meduanae, and C. meneghiniana) were identified in this study. The diagnostic characteristics for five Cyclotella species are described, focusing on the spacing, position, number of satellite pores of the mantle fultoportula and valve face fultoportula. In addition, we put the salinity ranges of five species of Cyclotella together. Of the five Cyclotella species, C. baltica, C. litoralis and C. meduanae are newly recorded in Korea.

• 한국환경과학회지
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• 제10권1호
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• pp.41-45
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• 2001

This study was carried out to investigate phytoplankton community structure in the Naktong river from January to December in 1999. In water quality, average value of pH were 8.1, BOD 2.5mg/$\ell$, COD 5.0mg/$\ell$, Chl-a 41$\mu\textrm{g}$/$\ell$, and $NH_4^+-N$ 0.08mg/$\ell$, respectively. Phytoplankton were identified 42 genera 76 species. Among these, diatoms were 39 species(51.3%), green algae 25 species(32.9%), cyanobacteria 4 species(5.3%), dinoflagellates 4 repectively. The highest standing crops were 33,023 cells/$m\ell$ in February at the Mulgum and the lowest 79 cells/$m\ell$ in March at the Goryung. Also, Standing crops were increased with proceeding from middle part to lower part. Seasonal succession of phytoplankton represented that Stephanodiscus hantzschii was dominant species in winter, Cyclotella menaghiniana and Synedra acus in spring, C. meneghiniana, S. acus, Aulacoseira granulata var. angustissima in summer, and A. granulata var. angustissima and C. meneghiniana in autumn. Ecological important species were 4 species, that are Stephanodiscus hantzschii, Cyclotella meneghiniana, Synedra acus, and Aulacoseira granulata var. angustissima. In the community analysis, dominance indices ranged from 0.434(August, Namji) to 0.999(January, February, Mulgum) and diversity indices from 0.026(February, Mulgum) to 3.073(September, Namji). According to the similarity index among the stations, it was generally defind as two areas such as middle(Goryung, Namji and Samryangjin) and lower part(Mulgum).

• 생태와환경
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• 제47권4호
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• pp.273-281
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• 2014

영산강에서 동계 대증식을 유발하는 Stephanodiscus속의 출현기간과 종 분류를 위해 2012년 12월부터 2013 년 4월까지 주 단위로 21회의 모니터링을 실시하였다. 동계 영산강에서는 규조류가 절대적으로 우세한 군집을 보였으며, 규조강 중 원형규조 Aulacoseira, Cyclotella, Stephanodiscus속이 주요 출현종으로 동정되었다. 이 중 Stephanodiscus spp.는 극우점 규조류로서 12월 초에 출현하기 시작하여 1월에 최대 개체수를 나타냈고, 3월까지 높은 분포를 보였다. 기온이 증가하기 시작하는 4월부터 개체수가 급격히 감소한 반면 녹조강, 남조강, 은편모조강 등이 증가하는 경향을 나타냈다. 우점종은 거의 모든 조사시기에 원형 중심목 규조류 (S. hantzschii)가 우점 및 차우점종으로 동정되었으며, 3월 말과 4월 중에는 남조강인 Anabaena sp.와 은편모조강인 Cryptomonas sp.가 우점 및 차우점종으로 출현함으로써 계절 변화에 따른 종 천이가 관찰되었다. 조사시기에 출현한 원형 중심목 규조류의 명확한 종 분류를 위해 전자현미경을 통해 동정한 결과, Stephanodiscus속 내의 S. hantzschii가 극우점한 가운데 부분적으로 S. minutulus와 S. parvus 동정되었으며, 그밖에 원형 중심목 규조류에는 Cyclostephanos속의 C. invisitatus와 Cyclotella속의 C. meneghiniana, Discostella속의 D. pseudostelligera, D. woltereckii가 동정되었다.

• 한국환경과학회지
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• 제7권5호
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• pp.607-613
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• 1998

This study was carried out to investigate flora of phytoplankton in Milyang River from July 1996 to April 1997. Phytoplankton were identified 206 kinds and composed of 2 var.-for., 5 forms, 35 varieties, 164 species, 70 genera, 31 families, 14 orders, 6 classes and 5 phyla. According to the seasonal variation, 131 species were founded in summer, 109 species in spring, 108 species in autumn, and 100 species in winter, respectively. Seasonal and stationary variation of standing crops were between 10 and 5.600 cells/mι. At station 7, Cyclotella meneghiniana was bloomed 5,000 cells/mι(89.7%) in winter, and Stephanodiscus hantzschii was bloomed 3,400 cells/mι(74.3%) in spring. The number of species and standing crops were increased with proceeding from upper stream to lower stream. Important species of phytoplankton were 24 species, that are 4 species of Cyanophyta (Aphanocapsa elachista, Merismopedium glaucum, Lyngbya limnetica, Oscillatoria tenuis), 12 species of Crysophyta (Melosira varians, Stephanodiscus hantzschii, Cyclotalla meneghiniana, Fragilaria construens var. venter, Navicula cryptocephala, Cymbella ventricosa, Gomphonema olivaceum), and 8 species of Chlorophyta (Chlamydomonas reinhardi, Eudorina elegans, Pandorina morum, Oocystis borgei, Scenedesmus quadricauda, Microspora crassior). According to the similarity index among the stations, it was generally defind as two water areas such as upper stream(station 1~3) and lower stream(station 4~7).

• 생태와환경
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• 제46권4호
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• pp.588-595
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• 2013

본 연구에서는 봄철 저수온기 팔당호 수역의 식물플랑크톤을 이용하여 수온과 $CO_2$ 증가가 식물플랑크톤 군집에 미치는 영향을 분석하였다. 2012년 3월 팔당호 경안천하류 광동교 부근의 현장수를 이용하여 수온증가와 $CO_2$ 농도증가를 네 가지 실험군, (1) Control; 저온(현장수온)과 저농도(공기중) $CO_2$ ($6{\pm}2^{\circ}C$, 400 ppm), (2) T1; 저온과 고농도 $CO_2$ ($6{\pm}2^{\circ}C$, 800 ppm), (3) T2; 고온과 저농도 $CO_2$ ($20{\pm}2^{\circ}C$, 400 ppm), (4) T3; 고온과 고농도 $CO_2$ ($20{\pm}2^{\circ}C$, 800 ppm)으로 하여 각각 실험하였다. 가장 높은 조류성장을 보인 실험군은 T1으로 현장 온도조건에 적응한 조류 군집에 $CO_2$를 첨가한 결과이다. 현장수의 주요 우점종은 Cyclotella meneghiniana로 나타났고, 시간이 진행됨에 따라 고온 실험군(T2, T3)에서는 중심돌말류 Cyclotella meneghiniana에서 깃돌말류 Fragilaria capucina var. gracilis로 우점종의 천이가 나타났다. 모든 실험군에서 규조류가 우점하였고, 고온 실험군 T2, T3에서 배양 후반기에 남조류가 출현하였다. 결론적으로, 저수온기 수온증가는 팔당호 식물플랑크톤 군집구조 변화에 영향을 주었으며, $CO_2$ 농도 증가는 식물플랑크톤의 성장을 촉진시켰다. 본 연구의 결과는 기후변화에 따라 담수생태계의 식물플랑크톤의 성장과 군집변화의 잠재성을 보여주었으며, 앞으로 보다 심도 있는 연구의 필요성을 제기하였다.

• 생태와환경
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• 제36권2호통권103호
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• pp.191-199
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• 2003

한탄강의 식물플랑크톤 군집의 분포를 조사하기 위해 2001년 11월부터 2002년 8월까지 6개의 정점을 선정하여 계절별로 실시하였다. 전기전도도는 상류에서 하류로 갈수록 증가하였다. 그러나 우기인 8월에는 전기전도도가 낮았다. 용존산소량은 전 정점에서 차이가 작았으나 오염물질이 유입되는 정점에서는 낮아지는 경향이 있었다. 총질소와 총인의 농도는 계절성보다 정점간의 차이가 뚜렷하였다. 엽록소 a 농도는 정점간의 차이 뿐만 아니라 계절적 변화를 나타내었다. 그러나 집중강우가 있었던 8월에는 낮았다. 식물플랑크톤은 총 354종류로서 99속 320종 19변종 3품종 및 12미동정종으로 구성되어있다. 녹조강이 135종류, 녹조강이 134종류 그리고 나머지는 유글레나강 남조강, 황색편모조강 등이었다. 현존량은 8,600${\sim}$337,100cells/mL로 계절적 및 정점간의 변화를 나타내었으며 특히 하류 수역에서 높았다. 우점종은 상류 수역에서 생태군중에 호청수종인 Achnanthes alteragracillima, Achnanthes convergens 및 Cymbella minuta var. silesiaca와 광적응성종인 A. minutissima등이었고, 하류 수역에서는 호오탁성종 및 부영양상태에서 생육하는 Cyclotella meneghiniana, Chlamydomonas pseudopertyi및 Nitzschia palea등이었다. 식물플랑크톤현존량과 전기전도도, BOD, 총질소 및 총인과의 상관관계는 0.6 이상으로 오염도 및 영양염 농도에 민감하게 반응하였다. 녹조강의 현존량과 전기전도도, 총인은 0.6이상으로 높았으며, 엽록소 농도와의 상관계수는 0.84로서 높았다. A.convergens는 전기전도도, BOD와의 상관성이 -0.6으로 역의 관계인 반면에 N. palea는 0.8로서 정의 관계였다. N. palea와 총인, 총질소와의 상관계수는 0.7이상으로 영양염 농도에 민감하게 반응하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제10권3호
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• pp.154-163
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• 2005

1988년에 완공하여 1994년 8월부터 수문을 작동한 금강 하구언으로 인해 금강 하구역 환경은 크게 변하였다. 수문을 통해 담수를 불규칙하게 방류하면, 극심한 염분 저하와 함께 수중 무기영양염 농도가 급변한다. 이와 같이 환경 스트레스가 큰 금강 하구 내측에서 춘계 식물플랑크톤 군집의 단주기 변동을 연구하기 위하여, 2004년 2월 중순부터 4개월 동안 2개의 고정점에서 약 2일 간격으로 고조 때에 현장조사와 시료채취를 실시하였다. 하구언에 근접한 정점에서는 정점2(도선장 부근 정점)에 비해 염분 측정치의 변동계수가 2배에 이르러, 정점1에서 시간에 따른 염분의 변동이 극심함을 반증하였다. 용존 무기영양염 가운데, 질소계 영양염($NO_3^-,\;NO_2^-$ 및 $NH_4^+$)의 농도가 정점2에 비해 정점1에서 뚜렷이 높게 나타나, 수문 작동에 따라 그 농도가 부정기적으로 급변할 수 있는 환경임을 확인하였다. 식물플랑크톤 군집을 구성하는 주요 분류군은 규조류로서 출현종의 수나 생물량 모두 최고치를 기록하였다. 이 가운데 단독성 중심 규조 Cyolotella meneghiniana와 사슬형 중심 규조 Skeletonema costatum은 조사기간 전반부에 차례대로 5-6주 동안씩(천이 구간 I 및 II)절대 우점하여, 수온 $10^{\circ}C$의 시점을 중심으로 뚜렷한 천이현상을 보여 주었다. 천이구간 III(4월 중순-5월 말)은 대량 방류된 담수와 함께 하구역에 유입된 담수 녹조종인 남세균 Aphanizomenon flos-aquae와 Phormidium sp. 등이 매우 높은 구성비를 나타낸 시기이다. 이 기간에는 극저염-고염의 극심한 변동으로 인하여 낮은 수준의 생물량을 기록한 규조 Cyclotella meneghiniana와 Skeletonema costatum 외에는 담수종들이 전적으로 우점하였다. 천이구간 IV에서는 수온이 $18^{\circ}C$ 이상으로 상승하면서, 규조 Guinardia delicatuia가 단일 시료 내 최고 우점도 $75^{\circ}C$를 기록하며 약 일주일간 우점하였다. 즉, 조사기간 중에는 수온 $18^{\circ}C$ 미만의 극심한 염분 변동기(천이구간 III)를 제외한, 전 기간 중에 규조가 절대 우점하며 춘계 식물플랑크톤 우점종의 천이를 주도하였다. 천이구간 III에서도, 만약 담수방류의 규모와 빈도를 적절히 조절하였더라면, 주요 우점종이 담수 남세균이 아닌 하구성 규조로 바뀔 수도 있었을 것이다. 본 연구에 적용한 격일간 현장조사는 불규칙한 담수방류가 불가피한 반일주조 하의 하구역 환경에서 식물플랑크톤 종의 천이현상을 규명하기 위한 최소한의 필요조건으로 판단된다.