• 환경생물
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• 제40권4호
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• pp.464-476
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• 2022

가속화되는 기후변화로 인해 전 세계 각지의 연안에서 해조류 대발생(macroalgal bloom)이 빈번하게 일어나고 있다. 특히, 녹조류의 대량 증식으로 인한 녹조(파래) 대발생(green tide) 현상은 지역 경제뿐만 아니라 연안 생태계 환경에도 막대한 피해를 주고 있다. 우리나라의 경우 2000년대부터 제주도 동북부 해안을 중심으로 파래대발생이 연중 지속적으로 관찰되며, 최근에는 남해와 동해 일대에서도 국지적으로 관찰되고 있다. 파래대발생의 원인 종은 갈파래속(Chlorophyta; genus Ulva)으로 알려져 있으며, 기후변화의 영향으로 해수 온도의 상승과 담지하수 및 인근지역 오염수 배출로 인한 질소와 인의 대량 유입으로 인한 영양염류 증가가 주요 원인으로 추정되고 있다. 갈파래속은 환경변화에 의해 형태적 발현의 가소성이 높은 표현형 적응성(phenotypic plasticity) 때문에 형태적 종 동정은 거의 불가능하다. 갈파래류 종 판별을 위해서는 분자유전학적 분석이 수행되어야 하나 현재 분자데이터를 이용한 갈파래 종 분포, 군집구조와 같은 생태조사연구는 매우 미흡한 실정이다. 파래대발생 피해 저감을 위해서는 파래대발생 주요 종들을 분자계통학적 분석을 통하여 정확하게 파악하는 것이 우선이다. 선행 연구에서는 2015년 파래대발생을 일으키는 주요 종 파악을 위해 핵 DNA ITS와 엽록체 DNA tufA (chloroplast elongation factor Tu) 유전자를 이용하여 분자계통학적 분석을 수행하였으며, 종 동정에는 tufa 유전자가 더 정확한 결과를 나타냈다. 따라서 본 연구에서는 tufA 유전자를 이용해 2015~2020년 제주도 연안에서 파래대발생을 일으키는 주요 구성 갈파래 종의 군집구조 및 종 다양성을 파악하고 종 구성의 시간적 변이를 확인하고자 하였다. 본 연구에서는 온대와 아열대 해역에서 주로 생장하는 것으로 알려진 큰갈파래와 구멍갈파래 종이 파래대발생의 주요 구성 종임을 확인하였다. 구멍갈파래는 2015년(35.75%)에서 2020년(36.18%) 기간 상대빈도의 변화가 거의 없고 안정적으로 유지되었으나, 큰갈파래의 경우 2015년(20.77%)에 비해 2020년(36.84%) 빈도가 대략 16% 증가하였다. 이러한 결과는 기후변화와 연관된 평균 해수면 온도의 상승에 큰갈파래의 높은 성장률 및 적응력과 관련이 있을 수 있으며, 제주도의 갈파래 군집을 구성하는 종 수는 2015년에는 9종이었으나 2020년에는 7종으로 감소하는 것으로 나타났다. 또한, 유럽 원산지 외래종인 긴통갈파래와 굽은갈파래가 2015년과 2020년 모두 제주 연안에서 관찰되어 이 두 종에 대한 향후 지속적인 모니터링이 필요하다. 본 연구의 결과는 우리나라 연안에서 발생하는 파래대발생의 저감을 위해 주요 종인 갈파래속(genus Ulva)에 대한 분자유전학적 데이터에 대한 정보를 제공하고자 한다.

• 생태와환경
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• 제36권4호통권105호
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• pp.455-462
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• 2003

본 연구는 최근에 조성된 간척 하구담수호인 화옹호의 태동초기의 수질변화를 평가할 목적으로 수행되었다. 물리 ${\cdot}$ 화학적 요인들과 엽록소 a 농도의 시공간적 변화를 2002년 6 ${\sim}$ ll월간 화옹호 호내의 3지점과 호외의 1지점을 대상으로 모니터링하였다. 조사기간 동안 호수 내 모든 지점에서 염분도는 21psu로 여전히 해수성향이 강하게 나타났다. 염분도는 강우량이 높았던 시기, 특히 8월에 희석에 따른 농도감소가 주기적으로 관찰되었다. 화학성충은 방조제 앞 부근에서 7월에 형성되면서 수심에 따른 용존산소의 감소가 나타났다. 호수 내 모든 지점에서 총질소와 총인 농도는 부영양상태를 유지하였고, 하천 유입구 지점에서 가장 높은 농도를 보였다. 호수 내 영양염 농도의 수직적 변화는 거의 없었으나, 지점에 따라 큰 차이가 나타났으며 강우량과 엽록소 a 농도와 밀접한 관련이 있었다. 이러한 결과는, 호수의 수질이 유입수의 희석에 의해 개선되기 보다는 호수의 영양상태를 증가시키고 그로 인해 식물플랑크톤의 성장이 촉진 된다는 것을 의미한다. N/P비와 영양상태 편차분석에 따르면, 인과 질소 모두 호수에서 식물플랑크톤의 성장을 제한하는 것으로 나타났다. 화옹호에서의 식물플랑크톤 성장은 호수 내 전 지점에서 인에 의해 제한되는 것으로 나타났으며, 특히 하천 유입구 부분에서 가장 뚜렷하게 나타났다. 질소 제한은 조사된 호수내외 모든 지점에서 나타났다. 이러한 결과는 담수화 초기의 화옹호에서 수질과 식물플랑크톤 성장이 염분도와수리 ${\cdot}$ 수문적 요인 그리고 유입수로부터 유입되는 영양염에 의해 크게 영향을 받음을 의미한다. 화옹호의 생지화학적인 요인들은 여전히 매우 불안정하기 때문에 담수화 전환과정의 생물학적인측면과 수질에 대한 해수의 영향을 이해하기 위해서는 장기간에 걸친 연구가 필요하다.

• 환경생물
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• 제22권
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• pp.86-92
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• 2004

광양만내 평균 해양 바이러스 양은 2.0${\times}$$10^{8}$ particles ml$^{-1}$로 매우 풍부했다. 각 계절별 바이러스의 밀도는 여름에 최대 9.0${\times}$$10^{8}$ particles ml$^{-1}$, 겨울에는 최소인 0.7${\times}$$10^{6}$ particles ml$^{-1}$을 기록했다. 광양만내의 바이러스, 박테리아, 식물플랑크톤 생물량의 공간적 분포는 외만 해역에 해당하는 정점 28, 38, 42, 46, 51에서 보다 내만 해역에 해당하는 정점 2, 5, 10, 12, 16, 20에서 많은 것으로 나타났다. 또한 내만 해역에 해당하는 정점 22, 26, 32, 34는 높은 바이러스 밀도를 보였지만 상대적으로 외만 해역에 비해서 낮은 박테리아와 식물플랑크톤의 생물량을 나타냈다. 몇몇 정점의 수심 깊이에서는 박테리아의 밀도가 바이러스의 밀도를 100배 정도 초과했다. 해양 바이러스와 그들의 숙주 생물의 밀도는 계절에 따라 변화했으며, 그들의 계절별 변화는 서로 밀접한 상호연관성을 가졌다. 여름에 바이러스와 박테리아의 밀도는 증가된 반면 식물플랑크톤의 엽록소 $\alpha$ 농도는 평균값을 유지하였다. 겨울에는 바이러스와 박테리아의 밀도가 급속하게 줄어들었고, 마찬가지로 엽록소 $\alpha$의 농도 역시 감소하다가, 곧 다시 증가했다. 바이러스의 밀도는 2001년 8월에 최고점에 도달했으며, 박테리아의 밀도는 2001년 8월과 2002년 6월에 최고값을 가졌다. 반면에 엽록소 $\alpha$의 농도는 2002년 4월에 최대치에 도달했다. 전체 숙주와 바이러스 밀도로 볼 때, 그들의 먹이사슬은 바이러스에 의한 사멸에 의해서 평형 상태로 유지되고, 바이러스의 밀도 또한 평형 상태를 유지하는 것으로 보였다. 이러한 시도는 우리나라 광양만 내에 존재하는 해양 바이러스의 생태적 분포 연구를 다루는 첫 번째 실험으로 사료된다.

• 한국습지학회지
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• 제25권4호
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• pp.335-344
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• 2023

기후변화 생물지표인 남색이마잠자리(B. chalybea flavovittata)는 우리나라에는 2010년 제주도에서 최초로 관찰되어 기록된 이후 최근 영산강 일대에서 월동이 확인되었다. 본 연구는 MaxEnt 모델을 이용하여 남색이마잠자리의 잠재적 분포를 예측하고, 기후변화에 따른 서식지 확산을 예측하고자 하였다. 본 종의 분포 자료는 세계생물다양성정보 기구인 GBIF의 검색 결과를 수집하였으며, 2019년 5월부터 2023년 5월까지 확보된 현장조사 결과를 포함하였다. 또한, 생물기후변수는 WorldClim 데이터베이스에서 제공받아 사용하였다. 잠재적 종 분포예측과 미래 분포예측은 MaxEnt 모델을 사용하였다. 유충은 위도상 제주특별자치도 제주시(33.318096°)부터 경기도 여주시(37.366734°)까지, 경도상 전라남도 진도군(126.054925°)부터 경상남도 양산시(129.016472°)까지 관찰되었다. 본 종의 서식지는 람사르 습지유형 분류체계에 따라 M(permanent rivers, streams, creeks) 유형의 습지가 12개소(50.0%)로 가장 많았으며, Tp(permanent freshwater marshes, pools) 유형이 11개소(45.8%), F(estuarine waters) 유형이 1개소(4.2%)로 분류되었다. 현재 분포지역에 기초하여 MaxEnt 모델을 이용한 잠재적 분포 예측 결과, 기존 서식지 외에 울산광역시, 대구광역시 일대가 서식확률이 높았다. 또한, 미래 시나리오를 적용하였을 때, 2050년대와 2090년대 분포 가능지역이 넓어져 가까운 미래에 남부 서남해안, 남부 내륙 대구광역시 일대, 동해안 일대로 서식범위가 확장될 것으로 예측되었다. 남색이마잠자리는 가까운 미래에 서식범위를 확장할 가능성이 높게 예측되었는데, 본 연구 결과는 향후 모니터링을 지속하면서 서식지를 공유하는 토착 자생생물자원의 보전 및 관리를 위한 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제27권5호
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• pp.283-289
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• 2004

2002년 1월부터 12월까지 매월 전북 군산시 인근에 위치한 금강호를 대상으로 항생제 내성균의 월별분포변화와 조사기간 중 분리된 균주를 동정하였다. 종속영양세균의 연중 분포는 4.1±1.0 × 10²- 6.7±1.1×10³ cfu mL/sup -1/의 범주에서 변화하였다. 항생제 내성균의 년중 분포는 ampicillin 내성균의 경우, 1.5±0.7×10-4.3±0.3×10³ cfu mL/sup -l/, chloramphenicol 내성균의 경우, 0-6.4 ±0.4 ×10² cfu mL/sup -1/, gentamicin내성균의 경우, 0-2.8±0.3×10³ cfu mL/sup -1/, kanamycin내성균의 경우, 0-4.5±1.0×10³ cfu mL/sup -1/, 그리고 streptomycin 내성균은 1.0±0.4×10-2.3±0.5×10³ cfu mL/sup -1/의 범주에서 변화하였다. 조사된 항생제 내성균들 중 ampicllin 내성균이 모든 정점에서 가장 높은 균체수를 나타냈다 조사기간 중 60균주의 항생제 내성균이 분리되었으며, 그 중 그람양성 세균은 6균주, 그람음성세균은 54균주를 차지하였다. 항생제 내성균으로 분리된 균주는 Pseudomonas 속, Aeromonas 속, 그리고 Bacillus 속과 Stenotrophomonas 속 등이 우점으로 나타났으며, 이외에도 Enterobacter 속, Sphingobium 속, Variovorax 속, 그리고 Serratia 속, Acinetobacter 속, Mycoplana 속, Psychrobacter 속과 , Xanthomonas 속 등이 포함되었다. 동정된 균들은 ampicillin, kanamycin, chloramphenicol, streptomycin, gentamicin 순으로 높은 내성을 나타났다.

• 생태와환경
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• 제39권1호통권115호
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• pp.138-144
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• 2006

조류성장잠재력의 검정 (AGPT)은 수생대계에서의 생물학적 생산잠재력을 평가하는 유용한 도구로 이용되어왔다. 본 연구는 낙동강 유역에 위치하는 대형 인공호들과 낙동강 본류의 상하류에 해당하는 몇 개 지점에서 조류성장잠재력을 비교하였다. AGPT의 공시조류로 Microcystis aeruginosa을 이용하였고 2003년 2월부터 9월까지 갈수기와 풍수기를 포함하여 계절에 따라 4회 분석하였다. 낙동강 유역에 위치한 인공호들의 AGP는 하천과 비교하여 매우 낮게 나타났다. 하천구간에서는 대체적으로 도시하천과 근접한 상류에서 높고 하류로 갈수록 감소하는 양상을 보였으나 하계에 유입량이 급증한 직후에는 상하류 간 차이가 크게 감소하였다. 낙동강 유역의 인공호, 강 및 하구호의 수질은 갈수기에 더욱 악화되었고 이 시기에 AGP값도 높게 나타났다. AGP는 시공간적으로 변화 폭이 컸고 수중 영양염 수준과 매우 밀접한 관계를 보였다. 특히, AGP는 영양염 중 인과 상관성이 가장 높아 낙동강의 조류 생장에 인의 영향이 가장 큰 것으로 추정되었다. 본 연구의 견과는 AGPT가 조류 생장에 대한 제한영양염 판정 뿐만 아니라 수중 fertility를 평가함에 있어 유용한 도구로 사용한 수 있음을 제시한다.

• 생태와환경
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• 제39권1호통권115호
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• pp.52-61
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• 2006

본 연구는 지난 10여년간의 (1994 ${\sim}$ 2003) 주간격의 자료를 이용한 자가조직화 지도 (SOM) 방법으로 낙동강 하류역 (물금: 낙동강 하구언으로부터 27 km 상류지점)에서 동물플랑크톤 군집 동태에 대한 계절별 유형화 분석을 하는데 목적이 있다. 담수생태계내의 먹이망에서 동물플랑크톤 군집의 역할은 매우 중요하나, 다른 군집 구성원들과의 비교 연구는 다소 미진하게 진행되었다. 비선형 모형 알고리즘인 SOM을 동물플랑크톤 군집 역동성과 강 환경 인자들과의 상관관계 파악을 위하여 적용하였다. 육수학적 환경 인자 (수온, 용존산소, pH, 세키투명도, 탁도, 클로로필 a 농도, 유량 등) 들을 동물플랑크톤 군집 구조(윤충류, 지각류 및 요각류)의 계절적 변화 유형파악을 위하여 사용하였다. 학습된 SOM 모형은 육수학적 환경인자와 연관 지어 지도상에 동물플랑크톤을 배치되었다. 동물플랑크톤의 주요 세 군집들은 계절별 변화 유형에 있어서 높은 유사성을 가지고 있었다. 다양한 육수학적 환경인자 중, 수온은 동물플랑크톤 군집 역동성과 매우 높은 연관관계를 나타내었다(특히, 지각류). SOM 모형은 여름기간 증가된 강 유량에 의해서 동물플랑크톤을 매우 저해하는 요인으로 표현되었다. 클로로필 a 농도는 우점한 초식성 동물플랑크톤 활성도에 의해 지도상에서 구획되었다. 본 연구는 비선형 방법을 이용한 육수학적 환경요인과 동물플랑크톤 역동성을 연관 지어 소개하였으며, 이러한 정보는 먹이망이라는 관점에서 볼 때, 강 생태계 관리에 유용한 정보로 활용될 것으로 사료된다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제35권2호
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• pp.123-129
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• 2012

Salt marsh is an important transitional zone among terrestrial, riverine, and marine ecosystems and is a productive habitat that interacts extensively with adjacent landscape elements of estuarine and coastal ecosystems. Nowadays, in addition to various human activities, a variety of natural processes induce changes in salt marshes. This study aims to provide background information to restore disturbed salt marshes and to propose their ecological restoration using seed banks. The study area is a prepared area for the Gwangyang Container Port located in the southern Korea. This area was formed by accumulating mud soils dredged from the bottom of the forward sea. This land was created in a serial process of preparing the Gwangyang container port and the salt marsh was passively restored by seeds buried in mud soil dredged from seabed. As a result of stand ordination based on vegetation data collected from the land, stands were arranged according to tolerance to salinity in the order of $Suaeda$ $maritima$, $Salicornia$ $europaea$, and $Phragmites$ $communis$ communities on the Axis 1. Landscape structure of the projected area was analyzed as well. Edges of the projected area were divided from the marginal waterway by the dike. Four types of vegetation appeared on the dike: $Alnus$ $firma$ plantation, $Robinia$ $pseudoacacia$ plantation, $Lespedeza$ $cyrtobotrya$ plantation, and grassland. In the more internal areas, two types of vegetation sequences appeared: $Aster$ $tripolium$ community-$Suaeda$ $glauca$ community-$Salicornia$ $europaea$ community sequence and $Aster$ $tripolium$ community-$Suaeda$ $maritima$ community-$S.$ $europaea$ community sequence. Mixed community showed the highest species diversity (H' = 0.86) and $S.$ $europaea$ community showed the lowest (H' = 0.0). Evenness is the highest in Mixed community (J' = 2.26) and the lowest in $S.$ $maritime-S.$ $europaea$ community (J' = 0.0). Several plant communities were successfully established on the land created by mud soil dredged from the bottom of Gwangyang Bay. Moreover, community diversity in this area approached a similar level with those from other studies involving natural salt marshes. Therefore, restoration effect based on community diversity obtained in our study can be evaluated as a successful achievement. In this respect, although most salt marshes in Korea and other places worldwide have been destroyed or disturbed by excessive land use, feasibility of seed bank as a restoration tool is greatly expected.

• 생태와환경
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• 제38권3호통권113호
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• pp.393-402
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• 2005

본 연구에서는 비점오염원 제어를 목적으로 조성한 인공습지의 현장실험 결과를 바탕으로 인공습지의 식생피도가 습지의 처리효율에 미치는 영향과 습지식물의 조성 및 관리방안에 대해 고찰하였다. 인공습지에 수생식물을 인공식재하지 않고 자연적인 활착을 유도한 결과 3번의 생장기를 거치면서 평균 약 90% 이상의 높은 식생피도를 얻을 수 있었으며, 원활한 식생활착을 위해서는 물 관리가 매우 중요한 것으로 나타났다. T-N, T-P의 제거율은 연 평균 약 45 ${\sim}$ 55% 정도로 높게 나타났으며, T-P는 생장기와 동절기 모두 비슷한 제거율을 나타낸 반면에, T-N의 제거율은 수온의 영향으로 동절기 동안 생장기보다 낮은 약 33%를 나타내었다. 약 15%의 범위 내에서 식생피도의 차이는 T-P의 처리효율에 영향을 미치지 않는 반면에, 동절기 T-N의 처리효율에 영향을 미쳐 식생피도가 낮은 습지가 처리효율 또한 낮게 나타났다. 이는 질산성질소의 탈질화에 필수적인 유기탄소가 식생피도가 낮은 습지에서 적게 공급되었기 때문이라 생각된다. 영양물질 제거를 위한 인공습지를 조성할 경우 습지 전체를 모두 식생으로 피복되도록 하는 것 보다는 약 10 ${\sim}$ 15% 범위 내에서 일부 구역을 개방수역 (open water)으로 처리하여 어류 및 물새들을 위한 서식공간을 제공하여도 영양물질 제거효율에는 큰 차이가 발생하지 않을 것으로 생각된다. 대규모로 인공습지를 조성할 경우에는 영양물질 제거량을 증대시키기 위해 식물체를 제거하는 관리방안은 수행하지 않는 것이 경제적으로나 습지의 관리적인 측면에서 좋을 것으로 생각된다.

• 생태와환경
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• 제50권1호
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• pp.46-56
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• 2017

영산강 하구는 연안지역에 하구언이 축조되어 인공적으로 환경이 변화된 시스템이다. 또한 최근에는 담수역에 보가 건설되었고 담수 조류가 대증식하는 사례가 빈번하게 보고되고 있다. 이러한 담수가 간헐적으로 하구언 수문을 통해 해수역으로 방류되면서 하구의 해수역 수질에 영향을 미치는 것으로 알려져 있지만 아직까지 해양 생태계의 건강성 변화에 대한 평가는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 3개 정점을 대상으로 담수 방류 이전과 이후 4일 동안 시행된 해양환경과 식물플랑크톤에 대한 현장조사 자료를 활용하여 수질 및 건강성을 평가하고자 하였다. 건강성 평가를 위해 WQI, TRIX, P-IBI 등의 기법을 활용하였고 P-IBI 기준 설정을 위해 장기간 수집된 자료를 이용하였다. 평가 결과 공간적으로 하구언의 수문과 가까운 정점에서 건강성 등급이 낮았고 외해로 갈수록 등급이 높아지는 것으로 나타났지만 시간적으로는 평가기법에 따라 건강성 지수의 차이를 보였다. WQI와 TRIX는 방류 중에 지수가 증가하였다가 방류 후에 전 상태로 회복되는 경향을 보인 반면 P-IBI는 방류 후에 오히려 증가함으로써 건강성이 악화되는 결과를 보였다. 따라서 하구와 같이 급변하는 환경에서는 변화에 민감하게 반응하는 부유생물인 식물플랑크톤 군집이 지표로 포함된 P-IBI와 같은 기법이 더 적합할 것으로 사료된다.