• 제목/요약/키워드: Similarity scaling

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열린 하구인 섬진강 하구 및 광양만 연안 어류 군집의 시공간적 변화 (Spatio-temporal Variation of Fish Communities in Open Estuary, Seomjin River Estuary and Gwangyang Bay Coast)

  • 이선호;김원석;박재원;조현빈;이완옥;유태식;김효겸;지창우;곽인실
    • 생태와환경
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    • 제55권2호
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    • pp.132-144
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    • 2022
  • 강-하구-해양 연속체는 지구상에서 가장 생산적이고 역동적인 수중 생태계 중 하나이다. 어류는 생활사, 섭식 습관, 생태적 지위가 서로 다르고, 광범위하기 때문에 이를 통해 다양한 시공간적 규모에서 환경 상태를 평가할 수 있는 적합한 지표 생물이다. 2019년 3월부터 10월까지 3회에 걸쳐 섬진강-섬진강 하구-광양만 연안 연속체 내에서 조사된 어류는 멸종위기종 2종을 포함하여 31과 49종으로 나타났다. Bray-Curtis 유사도에 따라 2개의 그룹(1, 2그룹)과 두 그룹 내 속하지 않는 2개의 지점(3, 4그룹)으로 구분되었는데, 1그룹은 담수역 지점과 기수역 지점들이 주로 구성되었으며, 2그룹은 광양만 연안역 지점들인 ES4~8로만 구성되었다. 공간적인 변수와 시간적인 변수를 이용하여 ANOSIM 분석을 진행한 결과, 섬진강-광양만 연속체의 어류 군집은 계절적인 요인(ANOSIM R=0.273, P=0.002)의 차이보다 공간적인 요인(ANOSIM R=0.398, P=0.001)의 차이가 상대적으로 더 중요하였다. 구분된 그룹들 중에서도 특히 1그룹과 2그룹 간에 유의한 차이가 존재하였으며(ANOSIM R=0.556, P=0.001), 보구치(9.4%), 날개망둑(6.9%), 전어(5.9%)가 이 두 그룹의 차이에 크게 기여하는 분류군으로 나타났다. 섬진강-광양만 생태계 내 분포하는 어류상은 공간적으로 크게 구분되었으며, 종수와 개체수는 계절적인 차이를 보이는 것으로 나타났다. 본 연구는 강-하구-해양 연속체의 연속적인 환경 내에서 분포하는 어류 군집의 변화, 주요어종의 보호 및 관리를 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

월성 원자력발전소 주변해역에 서식하는 대형저서동물의 군집구조 (Community Structure of Macrobenthic Assemblages around the Wolseong Nuclear Power Plant, East Sea of Korea)

  • 서인수;문형태;최병미;김미향;김대익;윤재성;변주영;최휴창;손민호
    • 환경생물
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    • 제27권4호
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    • pp.341-352
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    • 2009
  • 본 연구는 월성 원자력발전소 주변해역에 서식하는 대형저서동물의 출현 종수, 생물량 및 군집구조를 파악하기 위하여 2007년 10월부터 2008년 7월까지 계절별로 현장조사를 실시하였다. 총 163종의 대형저서동물이 출현하였고, 단위면적당 ($m^2$) 개체수와 생체량은 각각 1,005개체와 21.81 gWWt이었다. 출현 개체수의 자료를 기초로 LeBris index (1988)를 이용하여 상위 10위까지의 우점종을 선정하였다. 개체수에 근거한 상위 10위 우점종들은 전체 출현 밀도의 69.00%를 점유하였고, 중요 우점종은 다모류의 민얼굴갯지렁이(Spiophanes bombyx), Mediomastus californiensis, 투구갯지렁이(Sigambra tentaculata), 양손갯지렁이(Magelona japonica), 긴자락송곳갯지렁이(Scoletoma longifolia) 및 절지동물문 갑각류의 미동정 옆새우류(Amphipoda spp.) 등이었다. 출현 종의 개체수 자료를 기초로 다변량분석(집괴분석과 다차원배열법)을 실시한 결과, 크게 2개의 주정점군을 포함하여 1개의 소정점군(추계의 정점 9와 동계의 정점 3) 및 3개의 개별 정점(춘계의 정점 4 및 하계의 정점 6과 9)으로 구분되었다. 이 중 다수의 정점들이 포함된 주정점군 1은 모래함량이 우세한 정점들로, 주정점군 2는 펄함량이 상대적으로 높은 환경적 특성을 나타내었다. 특히 모래 함량이 높은 정점군에서는 다모류의 Protodorvillea egena와 이매패류의 개량조개(Mactra chinensis)와 꼬마보라 맛조개(Siliqua pulchella)가 우점한 반면, 펄함량이 많은 정점군에서는 다모류의 M. californiensis, 양손갯지렁이, 오뚜기갯지렁이 (Sternaspis scutata), 긴자락송곳갯지렁이와 이매패류의 말발조개(Thyasira tokunagai)와 아기반 투명조개(Theora fragilis)의 밀도가 높았다. 본 연구해역에 출현한 대형저서동물 군집의 서식기질, 수심 및 온배수 배출에 따른 개체수의 차이유무를 파악하기 위하여 일원일차분산분석을 실시한 결과, 본 연구해역의 대형저서동물 군집은 상기의 무기 환경요인에 대하여 통계적으로 유의한 차이가 없었다(p>0.05).

동해 기장군 주변해역에 서식하는 대형저서동물의 군집구조 (Community Structure of Macrobenthic Assemblages around Gijang Province, East Sea of Korea)

  • 김대익;서인수;문창호;최병미;정래홍;손민호
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제16권2호
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    • pp.97-105
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    • 2011
  • 본 연구는 부산광역시 기장군 주변해역에 서식하는 대형저서동물의 출현 종수, 개체수, 생체량 및 군집구조를 파악하기 위하여 2006년 3월부터 11월까지 계절별로 현장조사를 실시하였다. 본 연구해역에서 출현한 대형저서동물은 총 157종/$18m^2$과 552개체/$m^2$ 이었다 출현 종수는 최소 62종/$1.8 m^2$(동계와 춘계)에서 최대 122종/$l.8 \;m^2$ (추계)의 범위를 보였다. 반면 개체수는 6,540~17,920개체/$18m^2$의 범위에 춘계에 가장 적었고, 추계에 가장 많았다. 본 연구에서 출현한 대형저서동물의 개체수 자료를 기초로 군집분석(집괴분석과 다차원배열법)을 실시한 결과, 대형저서동물 군집은 크게 3개의 그룹으로 구성되었다. 그룹 1은 외해역에 위치한 수섬 50m 이상과 평균입도 $6.2{\sim}7.1{\Phi}$범위의 정점 8~ 10, 12, l3, 17 및 18이, 그룹 2는 수심 40 m 내외의 평균입도 $6.0{\sim}7.0{\Phi}$를 나타내는 정점 5~7, 11과 14~16으로 구성되었다. 마지막으로 그룹 3은 수심 30 m 이하의 평균입도 $3.5{\sim}6.9{\Phi}$ 범위를 보이는 정점 1~4가 포함되었다. 각 그룹별 우점종을 보면, 그룹 I에서는 긴자락송곳갯지렁이 (Lumbrineris longifolia), 북방호두조개(Ennucula tenuis) 및 미동정 옆새우류(Amphipoda spp.)가, 그룹 2에서는 이매패류의 아기반투명조개 (Theora fragilis)와 다모류의 작은사슴갯지렁이 (Ampharete arctica)등이 특정적이었다. 그룹 3은 다모류의 양손갯지렁이 (Magelona japonica)와 오뚜기갯지렁이 (Sternaspis scutata)의 밀도가 우세하였다. 이상의 결과로, 본 연구해역에 서식하는 대형 저서동물의 군집구조와 시공간적 분포패턴은 해역의 수심과 퇴적상에 의해 영향을 받는 것으로 판단할 수 있었다.

도서생물지리설의 관점에서 대형무척추동물 군집 비교 (A Comparative Study on a Macrobenthic Community Structure from the Theory of Island Biogeography)

  • 서인수;최병미;김미향;윤재성;박재영;이상엽
    • 환경생물
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    • 제28권4호
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    • pp.179-187
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    • 2010
  • 본 연구는 가거도, 소화도 및 독도해역에 대한 2009년 8월의 조하대 암반조사를 통해서 해양생태계의 중요 구성생물 중의 하나인 대형무척추동물의 생물다양성, 생물량 및 군집구조를 파악하고, 이를 기초로 도서생물지리설(The Theory of Island Biogeography)의 관점에서 3개섬에 서식하는 대형무척추동물의 유사성 정도를 검증하였다. 연구해역에서 출현한 대형무척추동물은 총 104종, 7,176개체(399 inds. $m^{-2}$)와 27,120.68 g (1,506.70 g $m^{-2}$)이었다. 연체동물류는 출현 종수, 개체수 및 생체량에 있어서 각각 전체의 44.23%, 41.19% 및 90.32%를 점유하여 가장 우점하는 생물군이었다. 연구해역에서 출현한 대형무척추동물의 개체수와 생체량을 근거로 상위 10위까지의 우점종을 선정하였다. 개체수에 기초한 상위 10위 우점종들이 차지하는 밀도는 4,820개체로 전체의 67.17%를 점유하였다. 특히 절지동물 갑각류의 미동정 옆새우류(Amphipoda spp.)와 연체동물 이매패류의 개적구(Modiolus agripetus)는 각각 1,580개체, 22.02%와 1,228개체, 17.11%를 점유하여 단일 종으로 가장 우점하는 생물이었다. 생체량에 있어서도 상위 우점종들이 나타내는 생체량은 25,942.80 g으로 전체의 95.66%를 차지하였다. 이 가운데 이매패류의 홍합 (Mytilus coruscus)과 태생굴(Striostrea circumpicta)은 각각 15,167.64 g과 4,781.16 g을 나타내 55.93%와 17.63%의 높은 점유율을 보였다. 연구해역에서 출현한 대형무척추동물의 개체수를 기초로 군집분석을 실시한 결과, 군집은 크게 2개의 그룹으로 나뉘었다. 그룹 1에는 가거도 정선 2의 하부 수심 정점을 제외한 가거도와 독도의 모든 정점이 포함되었고, 그룹 2는 이를 제외한 정점들로 구성되었다. 연구해역에서 갑각류의 미동정의 옆새우류, 바다대벌레류 및 성구동물의 상어껍질별벌레(Phascolosoma scolops)가 공통적으로 우점하였다. 이를 제외하면, 그룹 1에서는 다모류의 고리털갯지렁이(Eunice antennata), Syllidae unid., 갑각류의 만각류에 속하는 빨강따개비(Megabalanus rosa) 및 홍합의 밀도가 높았다. 반면 그룹 2에서는 갑각류의 집게류에 속하는 갯가게붙이(Petrolisthes japonicus), 연체동물 복족류의 햇살밤고둥 (Lirularia pygmaea) 및 완족동물의 세로줄조개사돈(Coptothyris grayi)이 대표적인 생물이었다. 한편 본 연구에서 출현 종수는 소화도에서 가장 많았고, 다음으로 가거도와 독도의 순이었다. 각 해역의 면적과 육지와의 떨어짐 정도를 기초로 도서생물지리설에 근거하면, 연구해역에서의 생물다양성은 도서생물지리설에 정확하게 일치하는 것은 아니지만 비교적 잘 부합되는 것으로 추정된다.

울진 바다목장 생태계의 영양구조와 에너지 흐름 (Analysis of Trophic Structure and Energy Flows in the Uljin Marine Ranching Area, Korean East Sea)

  • 김형철;이재경;김미향;최병미;서인수;나종헌
    • 해양환경안전학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.750-763
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    • 2018
  • 본 연구는 울진 바다목장해역에 서식하는 생물을 대상으로 바다목장 관리를 위한 해양생태계의 영양구조와 에너지흐름을 파악하기 위한 목적으로 2013년 3월부터 10월까지 총 4회 현장조사를 실시하였다. 본 연구에서 개별 생물종들의 생태학적 특징에 따라 유사도에 근거한 비계량형다차원척도법을 사용하여 최고포식자, 바다새, 대형 및 소형유영어류, 볼락류, 가자미류, 저서어류, 반저서어류, 두족류, 저서섭이자, 표서동물, 이매패류, 전복, 자포동물, 동물플랑크톤, 부착성해조류, 미소해조류, 식물플랑크톤, 유기쇄설물 등 총 19가지로 생물그룹핑되었다. Ecopath 모델의 입력변수인 각 생물군들의 생체량, 생산량/생체량의 비, 섭식량/생체량의 비, 피식-포식관계 자료를 사용하여 울진 바다목장해역의 영양구조와 에너지 흐름을 추정하였다. 연구해역에서 각 생물군들의 영양단계는 1 ~ 5.687 범위로 파악되었다. 울진 바다목장 해역에 서식하는 모든 생물그룹들의 전체 소비량의 합은 $229.7t/km^2/yr$, 생물그룹들의 전체 이출량은 $3,432.4t/km^2/yr$이었다. 모든 생물그룹들의 총 에너지량은 $6,796.2t/km^2/yr$, 전체 생산량은 $3,613.1t/km^2/yr$로 추정되었다. 울진 바다목장 해역에서의 순 생태계 생산량은 $3,490.3t/km^2/yr$, 전체 생물군의 생체량은 $167.3t/km^2/yr$으로 추정되었다.

옥수수 한발 내성에 관한 유전적 다양성 조사 (The Study of Genetic Diversity for Drought Tolerance in Maize)

  • 김효철;이용호;김경희;신승호;송기태;문준철;이병무;김재윤
    • 환경생물
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    • 제34권4호
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    • pp.223-232
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    • 2016
  • 본 연구에서는 21개 국내외 옥수수 수집종에 대한 유묘기와 성숙기의 대표적 환경 스트레스인 한발 스트레스에 대해 반응하는 형태적, 유전적 근연관계를 분석하였다. 유묘기 잎말림은 5단계로 나누어 평가하였으며, ASI는 수염이 출사하기 시작한 날과 화분이 비산하기 시작한 날의 차이로 산정하였다. 유묘기 잎말림의 경우 4 이상의 수준을 보이면 회복이 불가하며 2, 3 정도의 수준은 정상적인 잎으로 회복이 가능하다. 따라서 유묘기 잎말림이 2 미만의 수준을 보인다면 한발 내성 품종으로 평가할 수 있다. 또한, ASI는 한발 스트레스를 처리할 경우 3~7일 증가한다고 보고 되었으며 ASI가 3일에서 11일로 증가할 경우 수확량이 71% 감소한다고 보고 되어있다. 따라서 한발 스트레스를 처리했을때 ASI가 5일 이하이고, 대조구에 비해 실험구의 ASI가 3일 이하로 증가했다면 한발 내성 품종으로 평가할 수 있다. 한발조건에서의 유묘기 잎말림과 ASI 간의 상관분석 결과 피어슨 상관계수값은 -0.006으로 서로 연관이 없는 독립적인 특성인 것으로 나타났다. 21품종 중 한발 내성 품종 선발결과 CML228, Ki11 및 CML322가 높은 한발 내성을 지니고 있는 것으로 평가되었다. CML228과 CML322는 국내 품종과의 산포도가 높으나 Ki11은 매우 가까운 관계를 보여주고 있기 때문에 한발에 대한 내성 품종인 Ki11의 유전적 특징을 국내 품종에 활용하는 것이 가능할 것으로 사료된다.

분석조건별 담수어류의 환경 DNA 메타바코딩 효율 비교: 필터, 추출 키트, 프라이머 조합 및 PCR 방법 (Efficiency Comparison of Environmental DNA Metabarcoding of Freshwater Fishes according to Filters, Extraction Kits, Primer Sets and PCR Methods)

  • 김근식;김근용;윤주덕
    • 생태와환경
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    • 제54권3호
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    • pp.199-208
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    • 2021
  • 메타바코딩을 이용한 환경 DNA 분석은 검출 감도가 높아 어류의 생물다양성 평가 및 멸종위기종의 검출에 유용한 기술이다. 이번 연구는 메타바코딩을 이용해 우리나라 담수어류를 대상으로 높은 검출 효율을 보일 수 있는 적합한 분석방법을 확인하기 위해 4가지 분석조건별, 즉 필터(cellulose nitrate filter, glass fiber filter), 추출 키트(DNeasy® Blood & Tissue Kit, DNeasy® PowerWater Kit), 프라이머 조합(12S rDNA, 16S rDNA) 그리고 PCR 방법(conventional PCR, touchdown PCR)로 나타나는 Operational Taxonomic Units(OTUs) 수와 종 조성을 비교하였다. Glass fiber filter와 DNeasy® Tissue & Blood Kit를 이용해 추출한 시료는 12S rDNA와 16S rDNA 프라이머 조합에서 담수어류 OTUs가 가장 많이 검출되었다. 모든 분석조건 중 프라이머 조합에서만 조기어강(Class Actinopterygii) 평균 OTUs 수에서 통계적으로 유의한 차이를 보였고(Non-parametric Wilcoxon Signed Ranks Test, p=0.005), 담수어류 평균 OTUs 수는 유의하지 않았다. 종 조성 비교 결과 역시 프라이머 조합에서 유의한 차이를 보였고(PERMANOVA, Pseudo-F=6.9489, p=0.006), 나머지 분석조건에서는 유의한 차이를 보이지 않았다. NMDS 분석 결과 종 조성은 유사도 65% 기준에서 프라이머 조합에 따라 묶였고, 16S rDNA 프라이머 세트는 주로 멸종위기종인 모래주사(Microphysogobio koreensis), 꼬치동자개(Pseudogobio brevicorpus)가 기여하였고, 12S rDNA 프라이머 세트는 주로 일반종인 피라미(Zacco platypus), 꺽지(Coreoperca herzi) 등이 기여한 것으로 나타났다. 본 연구는 국내 하천에서 채취한 시료에 대한 메타바코딩을 이용한 종 다양성 분석의 기초정보를 제공한다.

과거 문헌 비교를 통한 원주천 수서곤충 군집구조 변화 (Changes in Aquatic Insect Community Structure in Wonju Stream based on a Comparison of Previous Studies)

  • 한중수;최준길;원경호;이황구
    • 환경생물
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    • 제36권3호
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    • pp.400-411
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    • 2018
  • 본 연구는 2015년 5월부터 2016년 9월까지 원주시의 주요 하천인 원주천을 대상으로 조사를 실시하였다. 조사지점은 상류지역인 관설동에서 하류지역인 호저면까지 총 3지점을 선정하였으며, 물리 화학적 분석, 수서곤충상 변화, 군집분석, 기능군 분석, Rarefaction curve, 통계분석 등을 실시하여 2004년의 연구와 비교 분석하였다. 2004년과 2016년의 종비율과 개체수 비율을 비교한 결과, 종비율은 2004년에 19종 (38.78%), 2016년에 22종 (36.67%)으로 하루살이목에서 가장 많은 것으로 분석되었으며, 개체수 비율은 2004년에 27,759.2개체(ind. $m^{-2}$, 84.30%), 2016년에 4,573.2개체(ind. $m^{-2}$, 41.64%)로 파리목에서 가장 높은 것으로 분석되었다. 전체 출현종 변화를 분석한 결과 공통종은 총 26종, 2004년에만 출현한 종은 총 23종, 2016년에만 출현한 종은 총 34종으로 분석되었다. 군집분석 결과, 2004년, 2016년의 우점도지수, 다양도지수, 균등도지수, 풍부도지수는 유의한 차이가 있는 것으로 분석되었다(p<0.05). 전체 우점종은 2004년, 2016년 모두 깔따구류(Cronomidae sp.)로 분석되었으며, 아우점종은 2004년에는 줄날도래 (Hydropsyche kozhantschikovi), 2016년에는 명주 각다귀 KUa (Antocha KUa)로 나타났다. 기능군 분석 결과, 서식기능군은 Burrowers가 평균 -68.00% (${\pm}2.15$)로 가장 큰 변동율을 나타내었으며, 섭식기능군은 Collector-gathers가 평균 -40.12% (${\pm}1.77$)로 가장 큰 변동율을 나타내었다. Rarefaction curve 분석 결과, 연도별 관찰된 개체수를 71개체(ind. $m^{-2}$)로 가정할 때 2004년에 6종, 2016년에 8종으로 중류지역에서 종이 가장 빈약한 것으로 분석되었다. 물리적 요인, 수질, 군집지수, 종수, 개체수의 상관성을 분석한 결과, 물리적 요인 및 수질은 다양도지수, 균등도지수, 개체수와 유의한 상관관계를 나타내는 것으로 분석되었다. MDS 분석 결과, 2004년에는 상 하류지역의 유사도가 높은 것으로 분석되었고 2016년에는 상 하류지역의 유사도가 낮은 것으로 분석되어 물리 화학적 환경변화가 원주천 일대 수서곤충의 종조성에 영향을 미친 것으로 판단된다.