• 제목/요약/키워드: Trophic interactions

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Impact of Pesticide Treatment on an Arthropod Community in the Korean Rice Ecosystem

  • Park, Hong-Hyun;Lee, Joon-Ho
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제32권1호
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    • pp.19-25
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    • 2009
  • An arthropod community in a rice ecosystem was surveyed to determine the impact of two insecticides frequently used in Korean rice ecosystems: carbofuran 3GR, which targets the rice water weevil, Lissorhoptrus oryzophilus Kuschel (Coleoptera: Curculionidae) in the early season and fenobucarb EC, which targets the brown planthopper, Nilaparvata lugens ($St{\aa}l$) (Hemiptera: Delphacidae) in the mid- and late seasons, respectively. Overall, the application of the insecticides reduced density of total arthropods by 48.4% compared to the untreated field, but their impact on each functional group were different. Carbofuran GR treatment on 1 June reduced the L. oryzophilus population significantly until mid-season. The population of filterfeeding chironomids was also reduced by 50%, whereas the spider population was less disturbed. Fenobucarb EC treatment on 16 August significantly reduced N. lugens and detrivorous entomobryid populations until the late season. Both web-building and wandering spiders were also significantly disturbed by fenobucarb EC although the impact differed according to their behavioral differences. While the population of web-building spiders significantly decreased over time, that of wandering spiders recovered from the disturbance a few weeks later.

Ecopath 모델을 이용한 남양호의 영양구조 분석 (A Analysis of Trophic Structure in Lake Namyang Using the Ecopath Modelling)

  • 장성현;장창익;나종헌;김세화;안광국;이정준;이정호
    • 생태와환경
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    • 제41권2호
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    • pp.144-154
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    • 2008
  • 본 연구는 Ecopath 모델을 이용하여 인공담수호인 남양호의 생태계 구조와 에너지 흐름을 알아보고자 하였다. 이를 위해 2007년 갈수기(5월)와 풍수기(8월)에 남양호 6개 지점에서 조사를 실시하였으며, 어류의 각 어종별 밀도와 자원량 자료를 위해 2007년 3월에서 11월까지 매달 2회씩 조사를 실시하였다. 남양호는 수온이 $17.9{\sim}30.6^{\circ}C$, 전기전도도(EC) $400{\sim}11,560\;{\mu}s\;cm^{-1}$, 용존산소 $6.7{\sim}12.61\;mg\;L^{-1}$, pH는 $10.1{\sim}10.5$, 총 유기탄소(TOC) $3.810{\sim}5.412\;mg\;L^{-1}$, 용존탄소(DOC) $3.629{\sim}5.397\;mg\;L^{-1}$, 수심 $0.4{\sim}10.0\;m$, 투명도 $0.2{\sim}0.7\;m$등의 범위를 보이는 인공호로 조사되었다. 본 연구에서 남양호 생태계는 크게 3단계 즉, 1차 생산자, 1차 소비자,2차 소비자로 나누어지는 영양단계를 보였다. 1차 생산자에 해당하는 생물군은 유기쇄설물, 조류, 대형수생식물이었고, 1차 소비자에는 동물플랑크톤, 저서동물, 잉어, 떡붕어, 붕어, 기타 어류 등이었고, 2차 소비자에는 동자개로 확인되었다. 남양호 수계의 총에너지량은 $14.1\;kg\;m^{-1}$로 나타났으며, 39%는 섭식으로, 21%는 이출, 12%는 호흡, 28%는 유기쇄설물로 전환되는 것으로 나타났다. 또한, 혼합영양영향(MTI) 결과 본 남양호 생태계에서 최고포식자로 추정된 동자개의 생체량 증감은 기타어류와 붕어, 떡붕어, 잉어 등의 어류군 및 저서동물에게 직 간접적으로 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 각 그룹의 생체량 증가는 그룹 내 종간 먹이 경쟁을 야기시켜 각 그룹별 자체생체량을 감소시키는 음의 효과를 보이는 것으로 나타났다.

Preliminary Risk Assessment of Several Major Pharmaceutical Products In Aquatic Ecosystem

  • Park, Su-Jung;Oh, So-Rin;Jung, Jin-Yong;Kim, Young-Hee;Kim, Pan-Gyi;Choi, Kyung-Ho
    • 한국환경보건학회:학술대회논문집
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    • 한국환경보건학회 2005년도 국제학술대회
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    • pp.345-350
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    • 2005
  • Acute toxicities of five pharmaceutical products were evaluated with aquatic microbes, invertebrates, and fish. The test pharmaceuticals, i.e., cimetidine, carbamazepine, diltiazem, acetaminophene, and metformin have been often detected in aquatic environment, but theire cological hazard on receptors of various trophic levels has seldom been evaluated. In the present study, we conducted acute toxicity assays with a marine bacterium, Vibrio fischeri, an invertebrate, Daphnia magna, and a fish, Japanese medake (Oryzias latipes). In general, D. magna, showed the most sensitive response to the test chemicals. Diltiazem exhibited the lowest EC50 value after 96 hr of exposure at 7.6 mg/L, followed by cimetidine >acetaminophen > metformin = carbamazepine in an order of decreasing susceptibility. With the fish, diltiazem and carbamazepine showed the 96 hr EC50 values at 14.1${\sim}$35.4 mg/L while acetaminophen, cimetidine, and metformin did not cause 50% mortality at 100 mg/L. Similar pattern was noted with the Microtox Assay, with which the median effective concentrations for acetaminophen, cimetidine, and metformin were found at the range between 301.8 and 755.4 mg/L. Carbamazepine and diltiazem exposure to the microbes resulted in EC50 values around 50 mg/L. Predicted no effect concentrations (PECs) of these pharmaceuticals derived from the EC5O values obtained from this study, and predicted environmental concentrations (PECs) obtained from available literatures were utilized to estimate ecological risks of the test compounds. No test pharmaceuticals resulted in risk quotients (PEC/PNEC) greater than 1, which suggests no serious potential ecological concerns. It should be noted however that further studies including the refinement of PEC derivation, identification and toxicity assessment of the metabolites and/or their interactions with other stressors may be warranted to better understand the environmental consequences of the residual pharmaceutical discharge to the waterway.

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Larval Development of the Grooved Tanner Crab, Chionoecetes tanneri Rathbun, 1893 (Decapoda: Brachyura: Majidae) Described from the Laboratoryreared Specimens

  • Hong, Sung-Yun;Park, Won-Gyu;Perry, R. Ian;Boutillier, James A.
    • Animal cells and systems
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    • 제13권1호
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    • pp.59-69
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    • 2009
  • This paper documents the defining morphological characteristics of the larval stages of Chionoecetes tanneri Rathbun, 1893, the grooved Tanner crab, from specimens reared in the laboratory. Chionoecetes tanneri larval stages include two zoeae and one megalopa. The first zoea is characterized by: six setae on the posterior margin of the carapace; postero-lateral spines on abdominal somites 3 and 4, extending beyond the posterior margin of adjacent somites and bearing 9-10 spinnules; 12 plumose setae and one stout distal plumose seta present on the margin of the scaphognathite of the maxilla; and one fused lateral spine and one articulated dorso-medial spine on each fork of the telson. The second zoea is characterized by: 9 setae on the postero-lateral margin of the carapace; a serrated mandible molar; a mandibular palp bud; 25-26 plumose setae on the margin of the scaphognathite of the maxilla; pereiopods with well-developed gills and buds; and four pairs of stout setae on the posterior margin of the telson. For the megalopal stage, the distinguishing characteristics include: a rostral spine equal in length to the supraorbital spine; six setae on the exopod of the uropod; and a single spine on the ischium of the second pereiopod. This study allows C. tanneri larvae to be distinguished from the larvae of known sympatric congeners. This information provides a basic taxonomic tool for researchers in fisheries management and zooplankton ecology who are addressing issues related to trophic interactions, metapopulation dynamics and ecosystem impacts in the evolving marine resource management strategies in the North Pacific, and those related to Chionoecetes species in particular.

유체 흐름 안에서 두 종의 생물막 성장 시뮬레이션 모델 (Simulation Model of Dual-Species Biofilm Growth in Hydrodynamic Flow)

  • 전원주;이상희
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.97-105
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    • 2011
  • 하천에서, 생물막은 녹갈색의 얇은 막의 형태로 돌, 식물, 그리고 기타 구조물의 표면에 부착되어 있다. 생물막은 주로 영양물의 순환, 수질정화, 바닥 침전물 제거, 그리고 먹이사슬내의 에너지 흐름에 매우 중요한 역할을 한다. 본 연구에서, 우리는 유체 흐름 안에서, 독소-생산 종과 독소-민감 종의 복합적 생물막을 전산 모사하는 모델을 개발하였다. 유체 흐름으로는 균일한 흐름과 불 균일한 흐름 두 가지를 고려하였다. 균일한 흐름은 확률 프로세스로 구현되었으며, 불 균일한 흐름은 나비어-스톡스 방정식으로 구현되었다. 모델에서, 독소-생산종과 독소-민감종 간의 상호작용을 고려하기 위해, 종 개체의 번식률과 사망률이 고려되어졌다. 우리는 서로 다른 두 유체 흐름 내에서 전산 모사 되어진 생물막의 구조적 형상에 대해서 간략히 논의 하였다.

수생태계 먹이망 모델 고찰 (Food Web Models in Aquatic Ecosystems: Review)

  • 박영석;구경아
    • 생태와환경
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    • 제55권4호
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    • pp.259-273
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    • 2022
  • 먹이망은 군집의 종구성과 종간 관계를 나타내줄 뿐만 아니라 먹이망을 구성하는 요소를 정량화하여 구조를 분석하고 이해하는 데 유용하다. 먹이망에 관한 연구는 군집의 영양 패턴, 피식자와 포식자 사이의 개체군 동태, 생태계 안정성, 생태계 내 물질/에너지 흐름 등의 이해에 도움을 준다. 먹이망 모델은 생태계 군집의 종간 관계 복잡성을 이상적으로 표현해 주며 자연 생태계에서 관찰된 유형에 대한 정보를 제공해주므로, 먹이망 모델은 대상 군집의 특성과 동태를 연구하는 도구로 사용될 수 있다. 본 연구에서는 국내외에서 사용되는 주요 먹이망 모델을 정적 모델과 동적 모델의 유형으로 구분하여 주요 모델의 특성과 적용 사례를 고찰하였다. 정적 모델로 Ecopath 모델이 많이 사용되고 있고 이는 동적 모델인 Ecosim과 연계되어 Ecopath with Ecosim으로 통합되어 사용되고 있다. 또한 동적 모델로 독성물질 특성 등의 영향을 분석하고자 하는 경우 AQUATOX 모델이 많이 사용되고 있다. 효율적인 먹이망 모델을 구축하기 위해서는 대상 생태계의 생물 요소들 사이의 섭식선호성 관계가 충분히 파악되어야 하고 또한 주요 환경인자들이 이들 생물에 미치는 영향에 대한 기초자료 수집이 필요하다. 효율적인 생태계 관리를 위해서는 환경변수만을 고려하는 관리가 아닌 환경과 생물 특성과 관계, 그리고 먹이망을 같이 고려하는 생태계 수준의 연구가 요구된다.

마산만에서 부유원생동물의 연구 (Studies on Marine Heterotrophic Protists in Masan Bay, Korea)

  • 이원제;신경순;이재도
    • Ocean and Polar Research
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    • 제29권4호
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    • pp.401-410
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    • 2007
  • 국내에서 해양원생동물의 연구는 1990년대 초반에 본격적으로 시작되어 주로 원생동물의 분포와 섭식 등에 관한 연구가 진행되어왔다. 본 논문에서는 마산만 표영 환경에서의 박테리아와 원생동물의 분포, 박테리아와 원생동물의 상호작용과 원생동물과 식물플랑크톤의 상호작용의 특성에 대해 알아보고 앞으로의 연구방향에 대해 토의하였다. 마산만에서 종속영양 미소편모류의 현존량은 평균 $1.2{\times}10^3\;cells\;mL^{-1}$, 종속영양 와편모류는 평균 $7.9{\times}10^4\;cells\;mL^{-1}$, 섬모충류는 평균 $4.0{\times}10^4\;cells\;L^{-1}$로 나타났으며 전반적으로 엽록소-a 농도, 박테리아와 원생동물의 현존량은 유기물 유입이 많은 내만 정점에서 높게 나타났다. 종속영양 미소편모류는 박테리아 이차생산의 약 69%를 제거하는 것으로 나타나 박테리아 생물량을 조절할 것으로 판단되며 소형부유동물은 미소조류 및 박테리아와 양의 상관관계를 보였고 식물플랑크톤에 대한 섭식율(평균 24%)로 인해 이들 생물군집들에게 영향을 주었을 것으로 추정된다. 따라서 마산만에서 원생동물은 박테리아와 미소조류의 성장을 조절하고 이들의 생물량을 상위영양단계로 직접 전달하는 것으로 사료된다. 특히 종속영양 미소편모류는 마산만에서 박테리아의 주 포식자일 것으로 추정된다. 또한 마산만은 후생동물 먹이망보다 미세생물 먹이망이 상당히 잘 발달된 곳으로 추정된다.

제주 중문연안역의 초미세, 미소, 소형플랑크톤 시 ${\cdot}$ 공간적 분포 (Spatial and Temporal Distribution of Picoplankton, Nanoplankton and Microplankton in Jungmun Coastal Waters of Jeju Island, Korea)

  • 신범;이준백
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제7권2호
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    • pp.78-86
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    • 2002
  • 제주도 중문 연안역의 각 크기별 플랑크톤을 영양형에 따라 구분하여 세포수, 탄소량, 엽록소량의 시 ${\cdot}$ 공간 분포 그리고 환경요인간의 상관관계를 1999년 7월부터 2000년 6월까지 조사하였다. 종속영양성 초미세플랑크톤(HPP) 세포수의 연평균은 외해에서 1.4${\times}$$10^{6}$ cells ${\cdot}$ $ml^{-1}$, 해안에서 8.3${\times}$$10^{5}$ cells ${\cdot}$ $ml^{-1}$을 보였고, 독립영양성 초미세플랑크톤(APP)도 외해에서 9.9${\times}$$10^{4}$ cells ${\cdot}$ $ml^{-1}$, 해안에서 7.1${\times}$$10^{4}$ cells ${\cdot}$ $ml^{-1}$을 보여 외해에서 더 많은 분포를 보였으며 우리나라 다른 해역에 비해서도 많았다. 그러나 종속 및 독립영양성 미소플랑크톤(HNP, ANP)은 해안이 외해보다 더 많은 세포수 분포를 보였다. 소형플랑크톤(AMP) 세포수는 해안에서는 규조류의 변동(r=0.962, P${\le}$0.001), 외해에서 와편모조류의 변동 (r=0.868, P${\le}$0.001)에 의해 영향을 받고 있었다. 그러나 영양형과 크기별 구분에 의한 각 그룹간 상관관계에서 포식자와 피식자의 상관성은 보이지 않았다. 탄소량의 공간적인 분포는 세포수와 같았으나 크기별 비율은 전혀 달라 독립영양성 미소플랑크톤(ANP) 탄소량이 가장 높은 비율을 보였다. 크기군에 따라 엽록소량의 계절변동은 달랐으며 초미세플랑크톤(APP)은 2000년 3월에 0.42 ${\mu}g$CHl-${\alpha}$${\cdot}$$1^{-1}$(57.9%)로 가장 높은 비율을 보였고, 미소플랑크톤(ANP)은 2000년 5월에 1.42 ${\mu}g$CHl-${\alpha}$${\cdot}$$1^{-1}$(74.7%)로 가장 높았으며 소형플랑크톤(AMP)은 1999년 7월에 1.51 ${\mu}g$CHl-${\alpha}$${\cdot}$$1^{-1}$(81.8%)로 가장 높았다. 생물인자와 환경요인의 상관성을 주성분 분석에 의한 요인을 추출한 결과 인,규소 증가와 자가영양성 미소플랑크톤(ANP)증가에 미치는 요인이 해안과 외해에서 동일하게 가장 큰 설명력을 보였다. N:P 비도 해안에서 36.4, 외해에서 32.6을 보이고 있어 인이 상당히 부족한 것으로 나타났다. 따라서 조사해역은 인이 식물플랑크톤 성장에 중요한 제한요인으로 작용하고 있다고 판단된다.

동물플랑크톤 군집의 수생태계 환경 평가 지표 활용: 부영양화 저수지 수질 평가를 위한 윤충류 기능성 그룹의 적용 (Zooplankton Community as an Indicator for Environmental Assessment of Aquatic Ecosystem: Application of Rotifer Functional Groups for Evaluating Water Quality in Eutrophic Reservoirs)

  • 오혜지;장광현;서동일;남귀숙;이의행;정현기;윤주덕;오종민
    • 환경영향평가
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    • 제26권6호
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    • pp.404-417
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    • 2017
  • 본 연구에서는 수생태계 환경 지표로써 윤충류 군집의 활용 가능성을 평가하기 위해 부영양화 진행 정도에 따른 윤충류 군집의 반응 양상을 분석하였다. 윤충류 군집의 시,공간적 분포와 수질과의 관계를 평가하기 위해 지리상 인접하게 위치해 있으나 수질 항목 및 부영양화 정도가 서로 다른 충청남도 소재의 전대저수지와 초대저수지를 연구 대상지로 선정하였다. 분석을 위해 두 저수지에서 2013년 4월부터 11월까지 수질 및 윤충류 군집의 월별 조사를 실시하여 상관관계 분석 및 회귀 분석을 실시하였다. 윤충류 군집은 종 조성과 기능성 그룹 조성으로 나누어 적용하였으며, 기능성 그룹의 경우 섭식 성향을 대변할 수 있는 트로피(trophi)의 구조와 형태 및 개체 크기, 생태를 고려하여 분류하였다. 분석 결과, 종을 기반으로 한 조성의 경우 일관적인 경향이 나타나지 않았으나, 기능성 그룹 조성의 경우 부영양화 정도에 따른 그룹 특이적 증감 경향이 관찰되었다. 이러한 결과는 수생태계, 특히 과영양 상태의 저수지에 대한 환경지표로써 윤충류 기능성 그룹 조성의 활용 가능성을 제시한다. 반면, 본 연구에서는 제한된 연구 지점에서의 현장 결과를 바탕으로 하고 있어, 향후 윤충류 기능성 그룹의 섭식 성향에 따른 환경 적응과 관련한 추가 연구가 이루어진다면 윤충류 군집을 수생태계 내 다양한 변화의 모니터링과 평가 및 비교에 적용 가능할 것으로 여겨진다.