A preliminary quantitative model of the trophic structure in Gwangyang bay, Korea was obtained using ECOPATH and data from relevant studies to date in the region. The model integrates and analyzes biomass, food spectrum, trophic interactions and the key trophic pathways of the system. The bay model comprises 9 groups of benthic primary producer, phytoplankton, zooplankton, benthos, bivalve, pelagic fish, demersal fish and piscivorous fish. The total system throughput was estimated at $2.4\;kgWW/m^2/yr$, including a consumption of $41\%$, exports of $9\%$, respiratory flows of $24\%$ and flows into detritus of $26\%$. All of which originate from primary producers measured at $52\%$ and detritus of $48\%$. The total biomass was seen to be high compared to the levels of Somme, Delaware, Chesapeake Bays and Seine Estuary. This seems to be possibly due to artificial bivalve aquaculture and overestimation of benthos and benthic primary producer groups. The deviation can be calibrated by neglecting aquaculture and decreasing the habitat area for the groups. The trophic network of the bay shows a low level of recycling and organization as indicated by Finn's cycling index $3.3\%$, Ascendancy $3.1\;kgC/m^2/yr$ bits, Capacity $5.1\;kgC/m^2/yr$ bits and Redundancy $2.2\;kgC/m^2/yr$ bits. A high relative ascendancy of $62\%$ and a low internal relative ascendancy of $18\%$ indicate the system is not fully organized and stable towards disturbances, depending upon external connections. Although the model should be continuously provided with field data and calibrated further in depth, this study is the first trophic model applied to the region. The model can be a useful tool to understand the ecosystem in a quantitative manner.
Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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v.10
no.3
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pp.138-147
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2007
An emergy concept was used to evaluate the environment and economy of the Han River basin in Korea and to suggest policy perspectives far the sustainable utilization of its environment and associated estuarine ecosystem. The economy of the basin used $5.19{\times}10^{23}\;sej/yr$ of emergy in 2005. The economy of the Han River basin was heavily dependent on outside energy sources from foreign countries and other parts of Korea, with internal sources, renewable and nonrenewable, contributing only 15.6% to the total emergy use. The basin's trade balance in terms of emergy showed trade surplus, whereas there was a deficit in monetary terms. The population of the Han River basin was far greater than the carrying capacity calculated using the emergy flow, with renewable carrying capacity only at 1.8% of the basin's population and developed carrying capacity at 14.3%. The economy of the basin imposed a substantial stress on its environment, with an environmental loading ratio of 54.8. Overall, the economy of the Han River basin was not sustainable with an emergy sustainability of 0.02. These are reflected in lower quality of living expressed in the emergy term than the national average. Deconcentration of population and economic activities is needed to reduce environmental stress on the environment of the basin and its valuable estuarine ecosystem. Policies to restore ecosystem productivity of the basin are also needed to ensure the sustainability of the basin's economic activities and the sustainable utilization of the Han River estuary. In this regard, it is urgently needed for the Korean government to implement sustainable management measures for the Han River estuary, a well-preserved, productive natural estuarine ecosystem in Korea.
The coastal zone is the transitional area between land and sea. It plays an important role in the land-sea ecosystem. Unfortunately, most of the world's coastal areas are polluted due to the human being activities. Pollution and development are changing coastal habitats, and feeding and nursery areas are being destroyed, reducing fish and wildlife populations. The pollution in coastal areas is becoming a global environmental problem, more and more attention has been paid to coastal areas. America passed the Coastal Zone Management Act (CZMA) in 1972, and from then, CZMA outlined and conducted the National Coastal Zone Management Program and the National Estuarine Research Reserve System which including 34 projects. And England established "the Crouch & Roach Estuary Project" in 2003, and "South East Coastal and Marine Project" was started in 2007 in responding to the non-point pollutants challenge.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2008.05a
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pp.379-383
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2008
본 연구의 목적은 3차원 수리 모델인 ELCOM(Estuary, Lake and Coastal Ocean Model)과 물질 전달모델인 CAEDYM(Computational Aquatic Ecosystem Dynamic Model)을 이용하여 성층화된 저수지로 밀도류 형태로 유입한 부유사의 이송과 확산 그리고 침강특성을 해석하는데 있다. ELCOM은 3차원 수리동력학 모델로써 시공간적인 유속과 수온변화를 예측하는데 사용되었으며, CAEDYM과 매 계산시간 마다 동적으로 연결(Dynamic coupling)되어 부유입자의 이송, 확산, 침강 과정을 모의하였다. 개발된 3차원 모델의 예측 성능은 2004년 홍수기 동안 대청호에서 실측한 자료를 사용하여 검증하였다. 모델의 모의변수는 입자크기별로 구분된 부유물질(SS) 그룹이며, 현장 실측자료인 탁도($C_T$)와 모델 변수인 SS간의 변환을 위해 저수지 지점 별로 측정한 SS-$C_T$ 상관관계를 사용함으로써 부유 입자의 크기분포의 공간적 변동 특성을 반영하였다. 모델은 탁수가 유입하는 환경에서 저수지 성층구조의 변화와 유입 탁수의 밀도류 거동특성, 유입한 부유사의 이송과 확산 그리고 침강특성을 비교적 잘 모의하였다. 저수지로 유입한 부유입자 중 입경이 $20{\mu}m$ 이상인 입자는 매우 빠른 속도로 저수지 바닥에 퇴적된 반면, $10{\mu}m$ 이하의 입자들은 중층에 오랜 시간 부유하며 장기탁수문제를 유발하는 원인이 되었다.
This study developed a wetland inventory describing the characteristics and change of Nakdong estuary wetland ecosystem. The data which are used to develop the inventory are Landsat TM(April 1, 1986; June 23, 1987; June 18, 1997), Kompsat(Jan. 12, 2008) and LiDAR(March 1, 2009) images and published monitoring data of Busan metropolitan city. The developed inventory was utilized for the classification of wetland cover, the spatiotemporal analysis of wetland and landscape pattern, the distribution of benthos species etc. Furthermore, the developed 3 dimensional wetland map showed a better way to delineate wetland boundary and understand wetland dynamics. Considering these results, it's concluded that it is possible to use the similar techniques for the development of wetland inventory in Korea.
To know characteristics of water quality in Saemankeum area, we were investigated the water quality of surface layer from July of 1999 to June of 2000. The concentrations of COD and chlorophyll a were in the range of $0.64\~6.40$ (mean 1.96)mg/L, $1.95\~51.55$ (mean 11,07)$mg/m^3$, respectively. The annual mean concentrations of DIN, DIP were found to be 21.182 $\mu$g-at/L and 0,655 $\mu$g-at/L respectively, which were exceeding second grade of seawater quality standard. The nitrogen ratio to the phosphorus was lower than 1. Therefore, nitrogen was playing an important role in phytoplankton growth as limiting factor in study area. Mean values of eutrophication index were exceeding 1, which was the eutrophication criteria. Especially Mankyung and Dongjin estuary were shown over 10 as eutrophication index. Therefore, Saemankeum area could be evaluated to possibility area for eutrophication. Released rate for ammonia nitrogen and phosphate phosphorus from sediments were 62.92 ${\mu}g-at/m^3/hr$ and 6.71 ${\mu}g-at/m^3/hr$, respectively.
The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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v.24
no.1
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pp.106-127
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2019
This study aims to understand spatio-temporal variations of macrozoobenthos community in Han River (HRE), Geum River (GRE), and Nakdong River estuaries (NRE) of Korea, sampled by National Survey of Marine Ecosystem. The survey was seasonally performed at a total of 20 stations for three years (2015-2017). Sediment samples were taken three times with van Veen grab of $0.1m^2$) areal size and sieved through a 1 mm pore size mesh on site. A total of 1,008 species were identified with 602 species in HRE, 612 in GRE, and 619 in NRE, showing similar number of species between estuaries. Mean density was $1,357ind./m^2$, showing the high in NRE ($1,357ind./m^2$), mid in GRE ($1,357ind./m^2$), and low in HRE ($1,127ind./m^2$). Mean biomass was $116.8g/m^2$, showing similar variations to density ($174.2g/m^2$ in NRE, $129.0g/m^2$ in GRE, $49.0g/m^2$ in HRE). Polychaeta dominated in number of species and density in three estuaries. Biomass-dominated taxon was Mollusca in HRE and GRE, and Echinodermata in NRE. Polychaetous species dominated all three estuaries over 4% of density, such as Dispio oculata, Heteromastus filiformis and Aonides oxycephala in HRE, Heteromastus filiformis and Scoletoma longifolia in GRE, and Pseudopolydora sp. and Aphelochaeta sp. in NRE, showing various density between estuaries. Community structure was determined by various environmental variables among estuaries such as mean grain size and sorting (HRE), salinity and mean grain size (GRE), and salinity, dissolved oxygen, loss on ignition and mud content (NRE). Our study demonstrates the application of different measures to manage ecosystems in three estuaries. HRE needs to alleviate sedimentary stressors such as sand mining, land-filling, dike construction. Management of GRE should be focused on fresh water control and sedimentary stressors. In NRE, monitoring of dominant benthos and process study on hypoxia occurrence in inner Masan Bay are necessary.
Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
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v.13
no.1
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pp.50-61
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2010
This study was carried out to find out the way to build a comprehensive wetland ecosystem database using the technique of remote sensing and Geographic Information System. A Landsat TM image (taken in Oct. 30, 2002), Kompsat-2 images (Jan. 17, 2008 & Nov. 20, 2008), LiDAR(Mar. 1, 2009) were used for the primary source for the image analysis. Field surveys were conducted March to August of 2009 to help image analysis and examine the results. An actual wetland vegetation map was created based on the field survey. Satellite images were analyzed by unsupervised and supervised classification methods and finally categorized into such classes as Phragmites australis community, mixed community, sand beach, Scirpus planiculmis community and non-vegetation intertidal area. The map of wetland productivity was developed based on the productivity of Phragmites australis and the relationship to the proximity of adjacent water bodies. The developed 3 dimensional wetland map showed such several potential applications as flood inundation, birds flyway viewsheds and benthos distribution. Considering these results, we concluded that it is possible to use the remote sensing and GIS techniques for producing wetland ecosystem spatial database and these techniques are very effective for the development of the national wetland inventory in Korea.
The purpose of this was to examine the differences of large whopper swan (Cygnus cygnus) in wintering habitat preference among bridge sections of the lower Nakdong River of the Nakdong River Estuary, the largest whopper swan's wintering habitat in Korea. This species is designated and protected as Natural Monument in Korea. The survey was conducted in six time-series during the 2018~2019 wintering season, and it found up to 500 whopper swans were wintering in the lower Nakdong River. For the survey, a seven sections were set up based on the bridges across the river. Whopper swans were rarely observed in five narrow sections where the distance between bridges was less than 2 km. The stable population of the whopper swan was observed only in two broader sections where the distance between bridges was is over 4 km. As these sections were relatively little affected by artificial interference, the distance from the mouth of the Nakdong River was not a factor. Securing a stable space is considered as one of the most important factors for wintering of whopper swans, which are an endangered species. The survey results indicate that the distance between bridges should be at least 4 km to secure the whopper swan's stable habitat. These results are expected to be a reference to the development or restoration of the river ecosystems, especially bridge construction.
This study was to analyze characteristics of fish compositions and longitudinal distribution, based on trophic and tolerance guild at 22 sampling sites of Yeongsan River watershed during 2003$\sim$2006, and also to compare before and after the estuary dam construction. The collected fishes, based on catch per unit effort (CPUE), were 44 species in the watershed and dominant fishes were Zacco platypus, Acheilognathus macropeterus, Zacco temminckii and Carassius auratus. According to comparative analysis of fish in the non polluted sites (NPS) vs. polluted sites (PS), the number of species and individuals was lower by 70% in the PS than the NPS, indicating ecological degradations by chemical pollutions or/and habitat modifications. The relative abundance of sensitive and insectivore species decreased as the stream order increases, while tolerant and omnivore species increased with the stream order. In this survey, largemouth bass (Micropterus salmoides), which is a top-carnivore and exotic species, may influence trophic guild system throughout active predations on endemic species, resulting in modifications of ecological functions. The construction of estuary dam on Yeongsan River in 1981 resulted in wider lacustrine zone and desalinated through limitation of seawater input. These physical changes have caused increases of lentic dwelling species and limited fish migrations (i.e., eel). Overall, fish fauna and composition analyses showed that the number of species and individuals in this water body may be reduced due to inputs of pollutants from the watershed, habitat modifications, and increases of exotic species (largemouth bass). For these reasons, effective lake management strategies are required for the ecosystem conservation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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