• 한국물환경학회지
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• 제34권4호
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• pp.375-381
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• 2018

The monitoring of phytoplankton biomass and community structure is essential as a first step to control the harmful cyanobacterial blooms in freshwater systems, such as seen in rivers and lakes, due to the process of eutrophication and climate change. In order to quantify the biomass of phytoplankton with a wide range in size and shape, the measurement of cell biovolume along with cell density is required for a comprehensive review on this issue. However, most routine monitoring programs preserve the gathered phytoplankton samples before analysis using chemical additives, because of the constraint of time and the number of samples. The purpose of this study was to investigate the cell biovolume change characteristics of six cyanobacterial species, which are common bloom-causing cyanobacteria in the Nakdong River, after the preservation with Lugol's iodine solution. All species showed a statistically significant difference after the addition of Lugol's iodine solution compared to the live cell biovolume, and the cell biovolume decreased to the level of 34.0 ~ 56.3 % at maximum in each species after the preservation. The nonlinear regression models for determining the shrinkage ratio by a preservation period were derived by using the cell biovolume measured until 180 days preservation of each target species, and the equation to convert the cell biovolume measured after preservation for a certain period to the cell biovolume of viable cell was derived using that formula. The conversion equation derived from this study can be used to estimate the actual cell biovolume in the natural environment at the time of sampling, by using the measured biovolume after the preservation in the phytoplankton monitoring. Moreover this is expected to contribute to the final interpretation of the water quality and aquatic ecosystem impacts due to the cyanobacterial blooms.

• 생태와환경
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• 제47권spc호
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• pp.57-65
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• 2014

2006년에 준공한 양양양수발전댐에서 동물플랑크톤의 시 공간적인 밀도변동을 파악하기 위해 2007~2009년 월 1회 조사(결빙기 제외)를 시행 분석하였다. 고산 삼림에 위치한 양수발전댐은 거의 매일 밤에 하부댐에서 양수한 물을 상부댐으로 양수하여 낮에 방류를 통해 전력을 생산하고 있다. 매일 반복되는 수체의 교란은 기존의 댐과는 다른 독특한 동물플랑크톤의 시공간적인 변동을 초래할 것으로 예상하였다. Chl-a 농도는 초겨울에 가장 높은 양상을 보인 한편, 몬순강우 시기에는 가장 낮은 농도를 보이는 일반적인 특성 또한 보였다. 동물플랑크톤의 밀도는 하부댐에 비해 상부댐에서 높게 나타났는데, 이는 하부댐과는 달리 상부댐에는 어류의 포식압에 의한 영향이 작기 때문으로 사료된다. 윤충류(특히, Keratella cochlearis)의 출현 시기와 식물플랑크톤의 현존량이 높아지는 시기 사이에 뚜렷한 차이가 있었다. 이는 윤충류가 식물플랑크톤 이외에 용존유기물과 박테리아 등과 같은 먹이원에 일부 의존하고 있음을 시사한다. 본 논문에서는 동물플랑크톤에 포함시키지는 않았으나 mixotrophic dinoflagellate (Peridinium bipes f. ocultatum)이 상당한 출현을 보였는데 Peridinium은 식물플랑크톤과 동물플랑크톤의 사이에 위치하는 혼합영양방식을 가지고 있어 이들 종의 생태적인 특성을 연구하는 것은 외부기원유기물의 기여가 큰 수환경내 물질순환을 이해하는데 중요한 지표가 될 수 있다. 본 논문은 고산에 위치하거나 주변 삼림으로부터 외부기원유기물의 기여도가 높은 저수지 및 인공댐에 서식하는 동물플랑크톤군집에 대한 생태학적인 메커니즘을 이해하는데 기초정보로서 활용될 수 있다.

• 환경생물
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• 제40권1호
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• pp.54-69
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• 2022

동해 연근해 해역에서 식물플랑크톤 군집의 분포 특성을 파악하기 위해 2018년부터 2020년까지 계절적으로 13개 정점을 대상으로 조사를 실시하였다. 그 결과 동계에는 규조류인 Chaetoceros curvisetus가 최우점종으로 출현하고 있었으며, 동계를 제외한 전 계절에에 미동정 미소편모조류가 우점하는 것으로 나타났다. 식물플랑크톤의 크기별 구성에서도 연간 계절별 평균 범위는 소형 20.6~26.2%, 미소 27.1~35.9%와 초미소 40.8~49.9%를 나타내었다. 성층이 형성되는 시기인 춘계, 하계 및 추계 표층 혼합층 내에서 미소와 초미소식물플랑크톤의 구성비가 높았다. 특히, 하계 표층 수온 상승이 예년에 비해 높아짐에 따라 수괴 안정도는 증가하고 있었으며 이로 인하여 성층이 강화됨에 따라 저층으로부터 표층으로의 영양염 유입이 감소하여 표층 혼합층 내 미소와 초미소식물플랑크톤의 구성비가 77.9%로 가장 높은 특징을 나타내었다. 동해 연근해 해역의 식물플랑크톤 군집의 크기 구조는 상당히 소형화가 진행되었으며, 이로 인하여 복잡한 미세먹이망 구조를 형성하며 상위 소비자 단계로의 총 탄소량 전달을 낮춰 전체적인 생산력은 낮아질 것으로 판단된다.

• Ocean and Polar Research
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• 제32권3호
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• pp.269-289
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• 2010

In Summer 2008, a multidisciplinary survey was conducted onboard R/V Haeyang 2000 to understand plankton response to the three distinct physico-chemical settings that developed in the Ulleung Basin of the East Sea. Baseline settings of hydrographic conditions included the presence of the thin (<20 m) Tsushima Surface Water (TSW) on top of the Tsushima Middle Water (TMW). It extends from the Korea Strait to $37^{\circ}N$ along the $130^{\circ}E$ and then turns offshore and encompasses the relatively saline (T>$26^{\circ}C$, S>33.7) Ulleung Warm Eddy surface water centered at $36.5^{\circ}N$ and $131^{\circ}E$. A relatively colder and saline water mass appeared off the southeastern coast of Korea. It was accompanied by higher nutrient and chlorophyll-a concentrations, suggesting a coastal upwelling. Most of the offshore surface waters support low phytoplankton biomass (0.3 mg chl-a $m^{-3}$). A much denser phytoplankton biomass (1-2.3 mg $m^{-3}$) accumulated at the subsurface layer between 20-50 m depth. The subsurface chlorophyll-a maximum (SCM) layer was closely related to the nutricline, suggesting an active growth of phytoplankton at depth. The SCM developed at shallow depth (20-30 m) near the coast and deepened offshore (50-60 m). A fucoxanthin/zeaxanthin ratio was high in coastal waters while it was low in offshore waters, which indicated that diatoms dominate coastal waters while cyanobacteria dominate offshore waters. The community structure and biomass of phytoplanktonare closely related to nitrogen availability. Zooplankton biomass was higher in the coastal region than in the offshore region while species richness showed an opposite trend. Zooplankton community structure retained a coastal/offshore contrast. These suggest that summer hydrography is a stable structure, lasting long enough to allow a hydrography-specific plankton community to evolve.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.2287-2300
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• 2015

서해 새만금 방조제에 인접하는 고군산군도 해역에서 2011년 4회 계절별 식물플랑크톤 군집의 시 공간적 분포특성 파악을 위한 현장조사를 실시하였다. 출현한 식물플랑크톤은 56속 104종으로 다양하였으나 기존 서해해역의 출현 종수에 비해 낮았다. 분류군별은 규조류가 60.5%, 와편모조류가 34.6%로 규조류 점유률이 높았다. 현존량은 가을 $9.6{\times}10^4cells/L$에서 겨울 $1.0{\times}10^7cells/L$의 범위로 큰 변동 폭과 값으로 겨울과 여름에 높고, 봄과 가을에 낮았다. 우점종은 겨울 Skeletonema costatum-like species, Thalassiosira nordenskioeldii, Dactyliosolen fragillisimus, Chaetoceros debilis, 봄 Guinardia delicatula, 여름 Eucampia zodiacus, Cylindrotheca closterium, Ch. debilis, Ch. curvisetus, 그리고 가을 S. costatum-like species, Ch. debilis, Ch. curvisetus, G. delicatula, Leptocylindrus danicus로 가을과 겨울을 제외하면 계절적 변화가 분명하였다. 또한 서해의 토착 및 일시성 부유종은 39종으로 1980년에 비해 1/3로 감소하였다. Chl-a 농도는 가을 $3.82{\mu}g/L$에서 여름 $13.36{\mu}g/L$로 변화하였고, 최대는 여름 $44.24{\mu}g/L$로 1980년대 서해 최대 $50{\mu}g/L$에 비하면 9배 가까운 증가를 나타내었다. 다만 Chl-a 농도와 세포밀도의 계절변화 사이에 유의적 관련성은 발견되지 않았다. 주성분분석에 의한 고군산군도 해역의 생물해양학적 특성은 고수온기에는 새만금 수괴, 저수온기에는 금강 수괴에 지배되었고, 중심목과 우상목 규조류의 출현 환경은 서로 다르게 나타났다. 즉 고군산군도 해역은 새만금 방조제 완공 이후 급격하게 부영양화가 진행되어, 현재 내만성 환경으로 진행되어 있는 것으로 판단되었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제21권1호
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• pp.24-35
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• 2016

2014년 울산만 내, 외측 해역에서 해양환경의 계절 변화가 식물플랑크톤 군집의 공간 분포에 미치는 영향을 파악하였다. 울산만을 태화강 하구에 위치한 내측과 외양 영향을 강하게 받는 외측으로 나누어, 내측과 외측의 환경 차이를 t-test로 검증하였다. 수온은 동계(t = -5.833, p < 0.01)와 추계(p > 0.05)에는 외측이 높았고, 춘계(t = 4.247, p < 0.01)와 하계(t = 2.876, p < 0.05)에는 내측이 높았다. 염분은 추계를 제외한 모든 계절에 내측에서 외측보다 유의하게 낮았다(p < 0.01). 동계에는 수층 혼합에 의해 전 수층에서 영양염 농도가 높았고, 하계에는 담수 유입으로 내측 표층에서 현저하게 높았다. 크기 분획된 Chl. a 양은 $20{\mu}m$보다 작은 크기의 nano, pico식물플랑크톤의 양이 많았다. 극미소 식물플랑크톤은 영양염 농도가 낮은 외양 환경에서 적응력이 높은데 이러한 결과는 조사해역이 외양의 영향을 강하게 받고 있음을 시사한다. 춘계와 하계에는 내측 정점을 중심으로 유글레나류 Eutreptiella gymnastica의 밀도가 특이적으로 높았다. 이는 강우 후 많은 담수가 유입되어 저염분 환경이 조성되고 DIN (nitrate+nitrite, ammonium)이 대량 공급되었기 때문이다. 하계에는 태화강으로부터 다량의 담수가 공급되어 담수미세 남조류 Oscillatoria sp., Microcystis sp.가 내측 정점(1-5)을 중심으로 높은 밀도로 출현하였다. 추계와 동계에는 규조류와 은편모류가 우점하였다. 높은 현존량을 보인 중심 규조류Chaetoceros 속은 성층 약화로 저층에서 공급되는 영양염류의 영향을 받아 빠르게 성장하였고, 은편모조류는 다른 식물플랑크톤의 상대적인 성장 둔화로 기회적으로 우점하였다. 결과적으로 울산만은 강우기인 춘계와 하계에 태화강의 영향을 강하게 받아 내측 정점을 중심으로 저염분, 고영양염 환경이 유지되었고, 추계와 동계에는 만 외측 외양수의 영향을 크게 받았으며, 식물플랑크톤 군집은 크게 이 두가지 환경요인에 의해 계절적으로 제어되는 것으로 판단되었다.

• 생태와환경
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• 제46권4호
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• pp.524-540
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• 2013

금강 하구언의 건설 이후 환경변화를 모니터링하기 위해 계절별로 4회(2010년 4월, 7월, 10월, 12월) 금강하구역의 9개 정점에서 이화학적 특성과 함께 식물플랑크톤 군집을 조사하였다. 금강하구기수역의 이화학적 특성은 금강 하구언이 건설된 이후에 조석 흐름이 변화되어 해수 유입이 약해지므로 금강이나 경포천을 통해 유입되는 담수에 의해 영향을 많이 받는 것으로 나타났다. 영양염의 경우 금강하구언 건설 이후 갑문이 폐쇄된 이후 최대조류의 크기가 감소하고 부분 순환형으로 바뀌면서 군산과 장항과 같은 주변 도시의 도시 유출수와 경포천에서 유입되는 생활하수 그리고 금강하구언에서 유입되는 주기적 담수에 포함된 영양염이 기수역 내부에 축적되는 경향을 보여 그 농도가 이전보다 높아진 것으로 여져진다. 따라서 식물플랑크톤의 성장에 영향을 주어 부영양화될 수 있는 가능성이 커지는 것으로 여겨진다. 식물플랑크톤의 종조성은 총 233종류가 출현하여 이전 연구결과에 비해 큰 폭으로 증가하였는데 해양종과 기수종 그리고 주기적 담수 방류에 의해 유입된 담수종이 혼재하는 현상으로 인해 출현종의 수가 증가한 것으로 사료된다. 출현종 중에 가장 중요한 종군은 규조류로 72%의 높은 점유율을 보였다. 담수종인 녹조류가 규조류 다음으로 많이 출현하였고 해양에서 중요한 분류군인 와편모류는 녹조류보다 적었다. 해양종인 와편모조류 보다 담수종인 녹조류가 더 많은 종이 출현하는 것은 주기적인 담수의 방류와 경포천 등에서 유입되는 담수에 포함된 담수종들이 금강 하구역의 식물플랑크톤 종조성에 영향을 주기 때문으로 사료된다. 식물플랑크톤 현존량은 $143\;cells\;mL^{-1}{\sim}12,016\;cells\;mL^{-1}$의 범위로 평균 현존량은 $2,010\;cells\;mL^{-1}$이었다. 식물플랑크톤 현존량은 하구언 건설 이전에 비해 상당히 증가한 것으로 금강하구 기수역이 부영양화되었음을 시사하고 있다. 봄철과 겨울철에는 기수역 규조류들이 우점하였으나 여름과 가을에는 담수종들이 우점종으로 나타나 비정기적 담수의 방류의 영향을 크게 받는 것으로 나타났다. 종다양성지수는 동계를 제외하고는 2.0 이상으로 나타났다. 종풍부도는 저층에서 더 다양한 종이 출현하고 있음을 잘 나타내고 있다. 가을철에는 금강 하구언으로부터 담수가 방류되어 담수종들이 추가되어 종풍부도를 커지고, 여름철에는 수온이 높아지면서 밀도가 큰 규조류들은 적어지고 작은 편모류가 증가하지만 종의 수는 많지 않아 담수의 영향을 받음에도 불구하고 다른 계절에 비해 종 풍부도는 낮았다. 모든 계절에 저층에서 종 풍부도가 높게 나타나는 것은 표층에 비해 염분 쇄기에 의해 해양종, 기수종 및 담수종이 혼재될 가능성이 크고 조류의 영향으로 저층 퇴적물이 재부유될 때 저생성 규조류가 더해지기 때문이다. 집괴분석 결과 금강하구역은 군산 등 도시에서 나오는 생활하수와 경포천을 통해 유입되는 담수 그리고 금강하구언으로부터의 주기적인 담수의 방류에 의해 영향을 받는 것으로 보여진다.

• 환경생물
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• 제38권1호
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• pp.47-60
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• 2020

본 독도 연안 해역에서 2019년 계절적 수환경 특성과 식물플랑크톤 군집구조 변화 특성을 파악하고, 2018년과 2019년 특성을 비교하고자 두 연도의 4계절 수층별 조사가 수행되었다. 2019년에는 총 4문 69종의 식물플랑크톤이 관찰되었고, 평균 식물플랑크톤 개체수는 1.90×10⁴ cells L^-1로 매우 낮게 나타났다. 동계에는 평균 3.19×10⁴ cells L^-1로 대부분 미동정 편모류가 우점하였고, 춘계에는 3.12×10⁴ cells L^-1로 역시 편모류가 약 50%를 차지하였으며, P. obtusidens를 포함한 다양한 와편모조류가 출현한 특징이 있었다. 하계 개체수는 0.46×10⁴ cells L^-1로 매우 낮은 개체수와 종이 나타났고, 추계에는 평균 개체수가 0.89×10⁴ cells L^-1로 낮았으며, 여러 종의 Chaetoceros와 함께 Bacteriastrum spp., Guinardia striata, Psuedo-nitzschia spp. 과 같은 규조류가 다양하게 나타났다. 또한, 2018년 추계와 동일하게 열대 지표종인 Ornithocercus sp.와 Amphisolenia sp.가 관찰되었다. 2019년에는 대마난류와 남해 연안의 영향을 받은 종이 출현하였지만, 전반적으로 매우 낮은 개체수를 보이며 편모조류가 우점한 특징이 있었다. 식물플랑크톤 다양성은 2018년 하계와 2019년 동계에 높게 나타났고, 군집분석에서도 계절에 상관없이 크게 4개 그룹으로 구분되었다. 2018년과 2019년 수환경은 특이적으로 춘계에 성층이 약하게 형성되었고, 2018년 추계에는 하계와 동일하게 수괴가 안정되어 식물플랑크톤이 대증식한 것으로 사료된다. 식물플랑크톤 군집 및 개체수는 하계를 제외하고 계절별 우점 종의 차이를 보였으며, 이 차이는 추계에 가장 뚜렷하였다. 따라서 독도 연안 해역은 일반적인 동해의 특성과는 다르게, 외해역임에도 불구하고 얕은 지형과 다양한 해류, 섬효과 등과 같은 복합적인 영향으로 연도별 계절별 특성이 다르게 나타날 수 있다는 것을 시사한다.

• 생태와환경
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• 제50권1호
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• pp.57-69
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• 2017

본 연구는 2016년 2월 23일부터 6월 28일까지 현장규모대형 배양장치(Pilot Culture System)에서 환경요인의 영향에 따른 저층 침전현상 및 겨울철 월동 이후 조류 군집 천이 특성에 대해 연구하였다. 겨울(2월)에 실험군에서 남조류, 녹조류 및 규조류 총 17종의 월동(overwintering)이 관찰되었으며, 월동한 식물플랑크톤은 재부유 이후 뚜렷한 천이양상을 보였다. 식물플랑크톤 천이 과정에는 총 28속 56종 출현하였다. 실험군에서는 총 24속 52종이 출현하였으며 분류군별로는 녹조류가 35종(67.3%)으로 가장 높았고 규조류 9종(17.3%), 남조류 5종(9.6%), 기타조류 3종(5.8%) 순으로 나타났다. 대조군에서는 총 14속 25종이 출현하였고 녹조류가 17종(68.0%)으로 가장 높은 비율을 차지하였으며, 그 외 남조류와 기타조류는 각 3종(12.0%), 규조류 2종(8.0%)으로 나타났다. 식물플랑크톤 현존량은 실험군에서 $40{\sim}325,450cells\;mL^{-1}$, 대조군에서 $900{\sim}37,100cells\;mL^{-1}$로 실험군보다 대조군에서 매우 낮은 현존량 차이를 보였다. 우점종은 실험군에서는 Monoraphidium minutum, Microcystis aeruginosa, Rhodomonas lacustris, Ankyra judai, Chlorella vulgaris가, 대조군에서는 M. minutum, Coenochloris cf. pyrenoidosa가 천이과정에서 주요 우점종으로 확인되었다. 실험군에서의 식물플랑크톤 천이양상은 뚜렷하게 확인되었으며, 이화학적(수온, 영양염) 및 생물학적 요인 간의 명확한 영향을 받는 것으로 확인되었다. 반면 대조군에서는 이화학적 요인인 영양염의 영향을 크게 받는 것으로 확인되었다. 결론적으로 이번 연구는 외부유입 요인들이 배제된 상태에서 수체 내 주요 분류군의 월동 및 천이가 내부 환경요인의 상호작용만으로 발생할 수 있음을 잘 보여주었으며 향후 식물플랑크톤 천이양상을 이해하는 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 환경생물
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• 제39권4호
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• pp.559-572
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• 2021

가을 한국 남해 서부 해역의 수괴분석 및 식물플랑크톤 군집의 공간분포 특성을 이해하기 위해 2021년 9월 15개 정점의 표층과 엽록소 a 최댓층(CML)을 대상으로 조사하였다. 결과, 수괴는 고온, 저염의 연안수(CW), 고온, 고염의 쓰시마난류(TWC) 및 이 두 수괴의 혼합특성을 보이는 혼합수(MW)로 구분되었다. 용존산소 포화도는 표층에서는 95% 이상을 보이지만, CML 일부 해역은 낮은 불포화 상태를 보였고, 탁도는 표층과 저층 모두에서 농도가 높았다. 엽록소 a 농도는 표층이 0.90±0.43 ㎍ L^-1 변동 폭으로 연안수에서 1.1 ㎍ L^-1 이상, 혼합수에서 1.0 ㎍ L^-1 전후, 그리고 쓰시마난류에서 0.5 ㎍ L^-1 이하를 나타내었다. CML은 1.64±0.54 ㎍ L^-1 변동 폭으로 표층보다 약 2배 높았다. 식물플랑크톤 종 조성은 31속 57종으로 규조류가 57.8%, 와편모조류가 35.1%, 규질편모조류 5.3%, 그리고 은편모조류가 1.8%로 단조로웠다. 현존량은 표층이 4.6±7.6 cells mL^-1 변동 폭으로 연안에서 30 cells mL^-1 이상, 혼합수에서 2~5 cells mL^-1, 그리고 쓰시마난류에서 2 cells mL^-1 이하를 나타내었다. CML은 5.7±8.4 cells mL^-1 변동 폭으로 표층보다 다소 높았다. 5% 이상 우점율을 보이는 우점종은 표층에서 Rhizosolenia flagilissima f. flagilissima, Skeletonema costatum-ls, Nitzschia sp./small size가 각 8.4%, 6.1%, 5.2% 순이었고, CML은 Rh. flagilisima f. flagilissima가 12.0%의 우점율을 나타내었으나, 낮은 현존량으로 우점종에 대한 의미 부여가 어려웠다. 다양도 지수는 표층이 2.36±0.40 변동 폭으로 쓰시마난류에서 높고, 혼합수에서 낮았고, CML은 2.29±0.52 변동 폭으로 표층보다 다소 낮았다. 우점도 지수는 표층이 0.50±0.15 변동 폭으로 혼합수에서 0.5 이상, 쓰시마난류에서 0.5 이하로 다양도와 다른 특성을 보였다. 상관분석 및 주성분 분석 결과는 식물플랑크톤 현존량은 연안수 및 혼합수에서 높고, 높은 탁도를 보인 일부 혼합수 및 쓰시마난류에서 낮은 것에서, 각수괴의 확장 및 혼합 정도에 따라 식물플랑크톤 군집의 출현 및 분포에 커다란 영향을 미치는 것으로 판단되었다.