• 제목/요약/키워드: Nutrient enrichment bioassay

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대청호에서 장기간 수질변동 및 인위적 Enclosure 영양염 투여실험에 따른 제한 영양염류 평가 (Long-term Water Quality Fluctuations in Daechung Reservoir and the Limiting Nutrient Evaluations Using In Situ Enclosure Nutrient Enrichment Bioassays (NEBs))

  • 박향미;안광국
    • 한국물환경학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.551-560
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    • 2012
  • The objectives of this study were to elucidate spatio-temporal heterogeneity of water chemistry and develop empirical models using trophic variables in Daechung Reservoir during 2005-2010 along with in situ tests of nutrient enrichment bioassays (NEB). The relations of water quality parameters in regard to precipitation showed that seasonal and interannual fluctuations of biological oxygen demand (BOD), total nitrogen (TN) and pH were minor, whereas conductivity, suspended solids (SS), and total phosphorus (TP) were largely varied in response to the magnitude of rainfall. The CHL maxima occurred immediately after the spate of TP during the high flow, indicating that phytoplankton growth was directly controlled by phosphorus. Empirical linear models of CHL-TP indicated that the variation of CHL in premonsoon was accounted 60% ($R^2$ = 0.60, p < 0.05, n = 54) by TP. In the mean time, empirical models of annual CHL-TN showed that the variation of CHL was weakly accounted ($R^2$ = 0.16, p < 0.001) by TN and more strongly ($R^2$ = 0.44, p < 0.001) by TP. Thus, the variation of CHL was more explained by the variation of TP than TN. In situ tests of Nutrient Enrichment Bioassays (NEBs) showed that the growth of CHL was greater in the P-treatments (as $PO_4-P$) than the control and N-treatment (as $NO_3-P$). Overall, our results suggest that phosphorus was aprimary limiting nutrient controlling the seasonal phytoplankton growth, based on the in situ experiments of NEBs.

N:P Ratio 조절에 의한 단기 영양염 첨가 바이오에세이(NEBs) 및 1차 생산력(엽록소-a)의 반응성 테스트 (Short-term Nutrient Enrichment Bioassays (NEBs) by Manipulation of TN:TP Ratios and the Response of Primary Productivity (as Chlorophyll-a))

  • 정다빈;안광국
    • 환경생물
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    • 제31권4호
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    • pp.383-392
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    • 2013
  • 본 연구는 식물성 플랑크톤의 1차 생산력에 대한 N:P ratio의 영향을 분석하기 위해 "영양염 첨가실험(NEBs)"을 실시하였다. 영양염 첨가실험(NEBs)에 의한 N:P Ratio의 영향은 대청호에서 측정된 수질데이터와 비교분석하였다. 단기 영양염 첨가실험 결과, 인 (P)을 첨가한 처리군들 (N:P Ratio=5, 15, 20, 30)에서의 1차 생산력의 반응이 대조군 (Control)과 인(P)을 첨가한 처리군 (N:P Ratio=80, $T_V$), 질소(N)를 첨가한 처리군(N:P Ratio=150, $T_{VI}$)에서보다 높았다. 또한 질소 (N)를 처리한 처리군에서는 대조군과 모든 처리군에서보다 1차 생산력의 반응이 유의하게 작았다. 영양염 첨가실험의 결과, 식물성 플랑크톤의 성장에 인이 제한영양염으로 작용하고 있었으며, 질소첨가 (Spiking N)는 식물성 플랑크톤의 성장을 억제한 것으로 사료된다. 대청호의 영양염 변이 분석 결과, 최소 N:P Ratio에서 엽록소-a의 최대농도가 나타났고, N:P Ratio는 식물성 플랑크톤의 성장에 대한 핵심 조절자로 사료되었다. 본 연구결과를 종합해 볼 때, N:P Ratio가 식물성 플랑크톤의 성장을 조절하는 핵심 인자로 작용 할 것으로 사료된다.

신구저수지 식물플랑크톤성장에 대한 제한 영양염 분석 (Analysis of Algal Response Effects Using Nutrient Enrichment Bioassays in Shingu Reservoir)

  • 이재연;이상재;이재훈;배대열;최지웅;황순진;안광국
    • 생태와환경
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    • 제41권spc호
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    • pp.35-41
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    • 2008
  • 본 연구는 2006년 6월 22일부터 28일까지 식물성 플랑크톤의 1차 생산력을 알아보기 위하여 영양염 첨가 실험을 실시하였다. 평가를 위한 샘플은 저수지 중앙부에서 총 10L를 채수하였으며, Cubitainer에 각각 2.5L씩 분배하였다. 대조군은 원수를 그대로 사용하였으며, 처리군 1에는 $KH_2PO_4$을 첨가하였고, 처리군 2에는 2배 더 많은 $KH_2PO_4$을 첨가하여 각각 P, 2P가 되도록 하였다. 또한 처리군 3에는 $KNO_3$를 첨가하여 $NO_3-N$가 되도록 하였으며, 처리군 4에는 $KH_2PO_4$$KNO_3$을 첨가하여 $P+NO_3-N$가 되도록 하여 7일 동안 변화를 관찰하였다. P(T1)와 2P(T2)가 처리된 Cubitainer의 엽록소-${\alpha}$ 농도는 실험기간 동안 점점 감소하였고, 초기의 농도에 비하여 훨씬 낮은 수치를 보였다. 그러나, $NO_3$(T3)와 $P+NO_3$(T4)가 처리된 Cubitainer의 경우, 초기의 엽록소-${\alpha}$ 농도에 비하여 뚜렷하게 증가하는 것으로 나타났다. 단기 실험의 경우 질소가 일차적인 제한요인으로 작용한 것으로 사료되었다. 장기간에 걸친 TP, TN, TN: P mass ratios의 자료에 따르면, 인이 식물 플랑크톤의 성장에 제한요인으로 작용하였고, 채집된 시기와 장소에 따라 제한염류가 변하는 것으로 연구되어 졌다. 본 연구에서 질소는 1차 제한영양염류로 작용하였고 계절적인 영향에 의한 것으로 사료되었다.

부영양 저수지에서 식물플랑크톤 성장에 대한 제한영양염과 질소/인 비의 영향 (Effects of Nutrients and N/P Ratio Stoichiometry on Phytoplankton Growth in an Eutrophic Reservoir)

  • 김호섭;황순진
    • 생태와환경
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    • 제37권1호통권106호
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    • pp.36-46
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    • 2004
  • 소규모 부영양 저수지에서 식물플랑크톤 성장에 대한 제한영양염과 N/P무게비의 영향을 평가하기 위해 2002년 11월부터 2003년 12월까지 이루어졌다. 조사기간 동안 수체 내 DIN/DTP과 TN/TP 무게비는 각각 17${\sim}$187,33${\sim}$60의 범위로 나타났다. 용존무기질소의 대부분은 질산성 질소($NO_3$-N)형태로 존재했으며, 봄에 일시적인 암모니아 농도의 증가가 나타났다. 반면에 무기인은 8.8${\sim}$0.6 ${\mu}g\;P\;L^{-1}$의 범위로 계절에 따른 변화는 적었으며, 용존총인은 26.5 ${\sim}$ 10.1 ${\mu}g\;P\;L^{-1}$로 8월에 가장 높았고 12월에 가장 낮은 농도를 나타냈다. 엽록소 a 농도는 28.8${\sim}$109.7 ${\mu}g\;L^{-1}$의 범위였고, 식물플랑크톤 세포밀도 변화와 유사한 계절적인 변화를 보였다. 봄에는 주로 규조류(Melosira varians)와 녹조류 (Dictyosphaerium puchellum)가 우점종으로 나타난 반면 5월부터 결빙 전까지는 Osillatoria SPP., Microcystis SPP., Aphanizomenon SP. 와 같은 남조류가 우점하였다. 남조류 군집 중 Microcystis SPP.가 우점한 6월부터 12월까지 수체 내 TN/TP비는 46${\sim}$13의 범위 (평균 27${\pm}$5)였다. 영양염 첨가실험의모든 경우(17번)에서 인에 의한 제한이 나타났으며, 질소제한은 8번에 걸쳐 나타났다. 식물플랑크톤 성장률은DIN/DTP비 30이하에서 가장 크게 나타났고, 인 농도50 ${\mu}g\;P\;L^{-1}$까지는 지속적으로 증가하였다. 절대 농도에 있어서 차이가 있으나, N/P비가 동일한 상태에서의 남조류 성장은 질소 농도가 3.5 mg N $L^{-1}$인 경우 N/P 비가 1인 상태에서 성장량이 가장 컸다. 인 첨가에 따른 성장은 질소농도가 높을수록 현저히 높게 나타났다. 이러한 결과들은 수체 내 질소농도가 높은 환경에서는 식물플랑크톤성장에 대한 강한 인 제한이 나타나기 쉬운 반면, 질소제한 가능성 이 상대적으로 적음을 의미한다.