• 제목/요약/키워드: cladoceran

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자가조직화 지도 방법을 이용한 조절된 낙동강 내 동물플랑크톤 역동성의 모형화 (Patterning Zooplankton Dynamics in the Regulated Nakdong River by Means of the Self-Organizing Map)

  • 김동균;주기재;정광석;장광현;김현우
    • 생태와환경
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    • 제39권1호통권115호
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    • pp.52-61
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    • 2006
  • 본 연구는 지난 10여년간의 (1994 ${\sim}$ 2003) 주간격의 자료를 이용한 자가조직화 지도 (SOM) 방법으로 낙동강 하류역 (물금: 낙동강 하구언으로부터 27 km 상류지점)에서 동물플랑크톤 군집 동태에 대한 계절별 유형화 분석을 하는데 목적이 있다. 담수생태계내의 먹이망에서 동물플랑크톤 군집의 역할은 매우 중요하나, 다른 군집 구성원들과의 비교 연구는 다소 미진하게 진행되었다. 비선형 모형 알고리즘인 SOM을 동물플랑크톤 군집 역동성과 강 환경 인자들과의 상관관계 파악을 위하여 적용하였다. 육수학적 환경 인자 (수온, 용존산소, pH, 세키투명도, 탁도, 클로로필 a 농도, 유량 등) 들을 동물플랑크톤 군집 구조(윤충류, 지각류 및 요각류)의 계절적 변화 유형파악을 위하여 사용하였다. 학습된 SOM 모형은 육수학적 환경인자와 연관 지어 지도상에 동물플랑크톤을 배치되었다. 동물플랑크톤의 주요 세 군집들은 계절별 변화 유형에 있어서 높은 유사성을 가지고 있었다. 다양한 육수학적 환경인자 중, 수온은 동물플랑크톤 군집 역동성과 매우 높은 연관관계를 나타내었다(특히, 지각류). SOM 모형은 여름기간 증가된 강 유량에 의해서 동물플랑크톤을 매우 저해하는 요인으로 표현되었다. 클로로필 a 농도는 우점한 초식성 동물플랑크톤 활성도에 의해 지도상에서 구획되었다. 본 연구는 비선형 방법을 이용한 육수학적 환경요인과 동물플랑크톤 역동성을 연관 지어 소개하였으며, 이러한 정보는 먹이망이라는 관점에서 볼 때, 강 생태계 관리에 유용한 정보로 활용될 것으로 사료된다.

농업용저수지인 오태지의 수생태계구조와 수질과의 관련성 (The Relation Between Water Quality and Structure of Aquatic Ecosystem in Agriculture Reservoir, Otae-ji)

  • 서정관;이혜진;정현기;탁보미;이재관;김인택;이종은;황의욱
    • 한국환경과학회지
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    • 제19권11호
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    • pp.1407-1421
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    • 2010
  • This study was carried out to elucidate the relation between water quality and structure of the aquatic ecosystem in the agriculture reservoir Otae-ji from January to December in 2009. The proportion of forest was 46.98%, which means that non-point sources are major contributor of water pollution in this area. The annual mean COD(Chemical Oxygen Demand) in Otae-ji was $3.6mgL^{-1}$, indicating, level II of environmental standards and the trophic state was mesotrophic. Although total phosporus concentration in the reservoir was high in August due to large inflow of nutrients from outside the reservoir during monsoon season, there was no break out of significant algal bloom in the summer. The seasonal succession of phytoplankton showed that the dinophyta dominated in the the spring, chlorophyta in the summer, chrysophyta and chlorophyta in the autumn and chrysophyta in the winter. In case of zooplankton, rotifers dominated in the most seasons, but cladoceran(Bosmina longirostris) dominated in June and copepod(Nauplii) in August. The macrophyte plants showed diverse species compositon consisted of 3 varieties, 24 species, 23 genera, 15 families and 14 orders. The macroinvertebrates also showed various FFG(Functional Feeding Groups) such as GC(Gathering-Collector), P(Predator), SH(Shedder), FC(Filter-Collector) and PP(Plant-Piercer). Ecosystem stability analysis using aquatic insects was classified as Group I, which has high resilience and resistance indices. A total of 14 species of fish was collected but exotic species such as Lepomis macrochirus and Micropterus salmoides were not found in Otae-ji. In conclusion, the preservation of healthy food wed in the reservoir ecosystem is closely related to water quality management as well as effective prevention of algal bloom by helping good material circulation in aquatic ecosystems.

화학물질에 대한 독성시험 bi-trophic microcosm 구축에 있어 표준시험생물 녹조류 (Pseudokirchneriella subcapitata)와 물벼룩 (Daphnia magna)의 개체군 특성 연구 (Construction of a Simple Bi-trophic Microcosm System Using Standard Test Species (Pseudokirchneriella subcapitata and Daphnia magna) for Testing Chemical Toxicities)

  • 사카모토마사키;마노히로유키;하나자토타카유키;장광현
    • 생태와환경
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    • 제49권3호
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    • pp.228-235
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    • 2016
  • 화학물질의 유입은 수생생태계에 유해한 영향을 미치는 주요 인자 중의 하나로, 수생태계에 미치는 화학물질의 영향을 보다 정확하게 평가하기 위해서는 서로 다른 영양단계의 생물군집들의 생물학적 상호작용을 고려한 군집 수준의 독성시험이 요구된다. 하지만 현재 제시되고 있는 마이크로코즘 및 메소코즘을 이용한 군집 수준의 독성평가 시험 방법은 너무 복잡하고, 기존의 종 수준에서 얻어진 정보와의 직접적 비교가 어렵다. 본 연구에서는 독성시험 표준 생물인 녹조류 Pseudokirchneriella subcapitata와 물벼룩 Daphnia magna를 이용하여 화학물질의 독성을 생산자와 소비자의 상호작용을 고려한 군집 수준에서 평가할 수 있는 간단한 bi-trophic 마이크로코즘 시험 방법과 이에 대한 생물군집의 적정 조건을 제시하고자 하였다. 마이크로코즘 시험계 및 물벼룩 배양의 경우, $5{\times}10^5cells\;mL^{-1}$ 이상의 P. subcapitata (생산자) 농도를 설정하는 것이 적절할 것으로 분석되었다. 장기 독성시험을 고려할 경우, 물벼룩 (소비자)은 태어난 지 24시간이 되지 않은 미성숙 개체로 구성하여 마이크로코즘 시험을 시작하면 성체 및 혼합 개체군이 보다 안정적으로 유지되는 것으로 나타났다. 이와 같은 bi-trophic 마이크로코즘 시험계는 오염원에 의한 생산자-소비자의 생물학적 상호작용의 교란 정도를 평가하고, 수생태계에 대한 위험요소평가를 종 수준의 평가에서 군집수준의 평가로 확대할 수 있는 적절한 시험 방법으로 판단된다.

인공부도의 생물학적 처리 기술 비교 연구: 인공부도의 조류의 저감 효과 개선을 위한 여재와 물벼룩 적용 (Comparative Study on Biological Technology in Artificial Floating Island: Application of Media and Daphnia to Algal Biomass Control)

  • ;장광현;김태훈;오종민
    • 환경영향평가
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    • 제27권1호
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    • pp.83-91
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    • 2018
  • 호소의 경관성을 향상 시킬 수 있은 자연정화법인 인공식물섬을 설계하고 수질개선 효율을 향상시키기 위하여 여재, 식생과 물벼룩을 혼용하는 방법을 개발하였다. 따라서 조류 제거 효율을 알아보기 위한 각 혼합시스템은 G-BD-여재와 물벼룩, G-OB-식물과 여재, G-BOD-여재 식물과 물벼룩, G-C-대조군으로 실험 및 평가하였다. 각 혼합시스템 현장적용성을 평가하기 위하여 chl-a, TN과 TP의 제거효율을 조사 하였고, 그 결과 G-BD의 평균제거 효율은 69.24%, 16.61%, -0.61%; G-OB는 평균 68.39%, 14.11%, 10.52%; G-BOD는 평균 78.30%, 6.69%, 25.09%; G-C는 평균 35.42%, -3.47%, -25.18%로 조사되었다. 결과에 따라 제안하면 여재, 식생과 동물플랑크톤을 혼용한 시스템이 조류제어방면에서 효율적으로 나타났다. 하지만 영양염류 제어관리에서는 식생과 여재를 혼합한 시스템이 가장 효율적이다.

대청호 남조류 대발생기의 동물플랑크톤상(相) 및 Microcystis aeruginosa와 물벼룩류 개체군 변동의 상관관계 (Zooplankton Fauna and the Interrelationship Among Cladoceran Populations and Microcystis aeruginosa (Cyanophyceae) during the Cyanobacterial Blooming Season at Daecheong Lake, South Korea)

  • 이지민;이정준;박종근;이정호;윤성명;장천영
    • 생태와환경
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    • 제38권2호통권112호
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    • pp.146-159
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    • 2005
  • 매년 여름철마다 남조류의 대발생이 반복되고 있는 대청호에서, 수화기간 동안 가장 우점적으로 나타난 남조류 Microcystis aeruginosa의 밀도변화와 동물플랑크톤 중 환경변화에 민감한 것으로 알려진 물벼룩류 개체군들의 변동과의 상관관계를 조사하였다. 2001년 6월 부터 10월까지 총 12회에 걸쳐 회남, 내탑 ,본댐 앞 등 대청댐의 3개 지점을 조사정점으로 하여 시료를 채취하였다. 조사기간 동안 윤충류 21종, 물벼룩 15종, 요각류 14종을 비롯하여 총 54종의 동물플랑크톤이 출현하였다. 본 연구에서 확인된 대부분의 동물플랑크톤 종들은 빈영양성 ${\sim}$ ${\beta}$-중부수성의 수질지표를 보이는 종들이었다. 남조류 대발생기 동안 동물플랑크톤 군집의 생물량은 전반적으로 높은 수준을 유지하였고, 남조류 수화가 심한 조사정점에서 오히려 출현종수가 가장 많았다. 남조류 대발생기 동안 물벼룩류 출현종들의 천이 양상은 매우 뚜렷하였다. 물벼룩류 출현종들의 개체군 변동은 수온 등의 이화학적 요인의 변동보다는, 남조류 개체군의 밀도변화에 더 큰 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 즉, 남조류의 대발생이 시작되면 Daphnia galeata와 같은 대형 물벼룩류의 개체군 크기가 급감하고 대신 Bosmina longirostris와 같은 소형 물벼룩류의 개체군 크기가 증가하였다. 이후 남조류 밀도가 감소하면서 Diaphanosoma dubium 개체군의 크기가 증가하는 경향을 보였다. 남조류 밀도가 증가함에 따라 가장 민감하게 개체군 생장의 영향을 받는 종은 D. galeata 인 것으로 드러났다. 이 종은 남조류에 의해 직접적인 저해를 받는 것으로 추정되며, D. galeata 개체군의 크기 변화는 남조류 대발생기 동안 동물플랑크톤 군집 전반의 변동에 영향을 미치는 것으로 사료된다.

독도 인근해역 동물플랑크톤 장기간 특성 (Long-term variation of zooplankton around Dokdo in the East Sea)

  • 강정훈;김웅서;권오윤;조규희
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권9호
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    • pp.422-430
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    • 2016
  • 2006년부터 2015년까지 동해 독도 인근해역에서 동물플랑크톤 군집의 변동특성을 조사하였다. 동물플랑크톤 시료는 고정정점의 수온약층 상부수층에서 표준네트로 수직예인하여 획득하였다. 평균수온과 염분은 장기적으로 뚜렷한 변화는 없었으나, 2013년과 2015년 여름철에 상대적으로 낮은 염분이 관측되었다. 동물플랑크톤 평균 개체수는 여름철 기준으로 $317inds./m^3$(2008년)부터 $10,242inds./m^3$(2015년)까지 증가추세를 나타냈고, 동물플랑크톤 장기간 증가는 먹이생물인 엽록소-a 농도 증가와 잠재적 포식자인 주요 어류(멸치, 꽁치, 오징어, 청어, 전갱이)의 어획생산량 감소와 같이 나타났다. 증가를 주도한 우점종은 점진적으로 증가하는 유형류(Oikopleura spp.), 여름철에 주로 출현하며 2012년 이후 급속히 증가한 야광충(Noctiluca scintillans)과 지각류(Penilia avirostris), 그리고 2010년 여름철에 출현하기 시작하여 빠른 속도로 증가한 요각류(Paracalanus parvus s.l.)로 구분되었다. 본 연구결과는 독도주변해역에서 장기간 증가한 동물플랑크톤 개체수가 먹이농도의 증가와 상위포식자의 포식압 감소와 관련있음을 시사하였다.

Effects of Food Quality and Temperature on life History Traits of Moina macrocopa Reared in Laboratory

  • Yoon, Seong Myeong;Lee, Jung Sup;Jung, Suk Hun;Baek, Kyoung Hwan;Chang, Cheon Young;Lee, Sung Kyu;Kim, Won
    • Animal cells and systems
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    • 제4권4호
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    • pp.329-336
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    • 2000
  • Life table experiments were performed in order to examine the effects of food quality on Moina macrocopa fed with four kinds of algal foods, Botryococcus sp., Scenedesmus subspicatus, Selenastrum capricornutum, and Chlorella sp., at $20^{\circ}C$ . The temperature effects on M. macrocopa were also assessed, feeding Chlorella at $17^{\circ}C$,$20^{\circ}C$,$25^{\circ}C$, and a combination of $28^{\circ}C$ (light) and $25^{\circ}C$ (dark). The cartilaginous Botryococcs cells were Inappropriate food for Moina. Among the foods tested, Chlorella was the food of the best quality in all accounts of life history traits. Moina grown on Chlorella showed higher net reproductive rate ($R_0$), longer mean and maximum longevities, earlier mean age at maturity, longer mean carapace length at maturity, larger mean clutch size, and shorter mean time interval between clutch productions than those grown on Selenastrum and Scenedesmus. An optimal temperature for Moina was $20^{\circ}C$ . When Moina were grown on Chlorella at $20^{\circ}C$, they showed the highest r, the highest $R_0$, the shortest T, the longest mean longevity, the earliest mean age at maturity, the longest mean carapace length at maturity, and the largest mean clutch size. The results of life table experiments showed that the individual and population growth patterns were much more affected by low temperature $17^{\circ}C$, than by high temperature ($\geq 20^{\circ}C$). In the optimal condition, the r value was very high, 5.1 in $d^{-1}$. In conclusion, the food quality and the temperature are the most important factors to govern the size and continuity of Moina population, by which the individual growth rates and reproductivity of members in the population can be controlled to survive in their environment such as small and temporary water bodies in nature.

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정수생태계의 지형적인 요인 변화와 윤충류 출현 종 수 및 개체군 밀도 변동에 대한 연구 (Time Series Patterns and Clustering of Rotifer Community in Relation with Topographical Characteristics in Lentic Ecosystems)

  • 오혜지;허유지;장광현;김현우
    • 생태와환경
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    • 제54권4호
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    • pp.390-397
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    • 2021
  • 본 연구에서는 호소의 환경 특성 및 시간에 따른 동물 플랑크톤 윤충류 군집 변동 특성을 분석하기 위해, 전라남도에 위치하여 유사한 기상 조건을 가지나 규모와 수질 환경이 서로 다른 29개 호소를 선정, 2008년부터 2016년까지 분기별 윤충류 출현 개체수 및 종 수의 시계열 자료를 수집하였다. 조사기간 중 각 호소의 윤충류 출현 개체수 및 종 수의 범위, 이상치 및 변동계수(CV)를 비교하였으며, 동적 시간 워핑(dtw) 분석을 통해 각 호소의 윤충류 군집 시계열 경향을 비교하여 유사 정도를 바탕으로 분류(clustering)하고, 주성분 분석을 통해 분류된 호소의 환경 특성과의 관계를 분석하였다. 윤충류 개체수에서 보다 빈번한 이상치 출현과 높은 변동성을 보인 호소에는 상대적으로 저수용량이 적은 소규모 호소가 많았던 반면, 출현종 수에서는 뚜렷한 경향이 관찰되지 않았다. 타 호소들과 윤충류 개체수의 시간적 변동 경향이 상이하게 나타난 일부 호소들에서 화학적 산소 요구량(COD)과 양의 상관관계를, 식물플랑크톤 현존량 변동 및 지각류 상대풍부도 변동과 음의 상관관계를 갖는 것으로 나타나 윤충류 출현 개체수의 시계열 경향에 영향을 미치는 잠재적인 요인으로 분석되었다.

하천-호수 복합시스템에서 청수현상 발생 특성 (Behavior of Clear-water Phase in Hybrid Water System with Fluvial and Lacustrine Characteristics)

  • 심연보;변명섭;김재현;유순주;임종권;황순진
    • 생태와환경
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    • 제54권4호
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    • pp.315-326
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    • 2021
  • 팔당호에서 청수현상 발생은 지점별로 다른 양상을 보였으며, 발생시기는 3~12월로 연중 발생하는 것으로 나타났고, 주로 3~6월에 발생하였다. 청수기 발생빈도는 팔당댐앞, 경안천수역, 남한강수역, 북한강수역 순으로 나타났다. 청수현상 발생시 주요 요인인 투명도, 동물플랑크톤 현존량, Chl-a와 환경요인 상관분석 결과 수리·수문요인인 강우량, 체류시간은 투명도 및 탁도와 유의한 상관관계를 나타내 강우로 인한 체류시간의 변화가 청수현상을 좌우할 수 있는 것으로 나타났다. 또한 투명도는 청수기를 야기하는 것으로 알려진 동물플랑크톤 중 지각류 현존량 및 점유율과 유의한 상관관계를 나타냈으며, 지각류 현존량 및 점유율은 수온과 유의한 상관관계를 나타내 봄철 수온의 상승에 따른 지각류의 발생이 청수현상 발생을 야기할 수 있는 것으로 나타났다. 이에 따라 수리조건이 정체형 호수와 다른 하천형의 호수에서는 청수현상이 결빙기 이후 봄철뿐만 아니라 동일한 수계 내에서도 지점별 특성에 따라 다르게 나타날 수 있으며, 수체가 안정화될 시에 동물플랑크톤(지각류)의 증가, 식물플랑크톤 현존량 감소, 투명도가 증가하는 청수현상이 조건이 충족될 시 계절에 불문하고 연중 발생할 수 있는 것으로 나타났다.

호소생태계 건강성 평가를 위한 동물플랑크톤 MMI의 국내 적용 연구 (Application of Zooplankton Index for Korean Lake Health Assessment; Verification of Community Index for Lake Assessment Using Multi Metric)

  • 최예림;오혜지;김현준;홍근혁;이대희;곽인실;지창우;박영석;김용재;장광현
    • 생태와환경
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    • 제56권1호
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    • pp.70-82
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    • 2023
  • 본 연구에서는 국내 3개 호소에서 채집된 동물플랑크톤을 이용하여 호소생태계 건강성 평가에 적합한 동물플랑크톤 지수를 선별해내고자 하였다. 미국 EPA의 National Lake Assessment에서 사용된 후보지수를 국내 적용에 적합하도록 변형하였다. 변형된 지수를 MMI 개발 개요에 맞춰 개별 지수의 적합성 평가, 교란 요인에 대한 반응성 평가, 각 범주 내 중복 지수의 제거 과정을 거쳐 최종적인 후보지수를 선별하여 제시하였다. 6개 범주 내에서 범주별 최대 5개의 지수가 선별되어 최종적으로 19개 지수가 제시되었으며, 모든 분류군에서 종 다양성이, 대형 지각류와 요각류의 경우 생체량이, 소형 지각류와 윤충류의 경우에는 개체밀도가 효과적인 평가 지표로써 사용될 수 있는 것으로 분석되었다. 본 연구에서는 동물플랑크톤을 이용한 국내 호소 건강성 평가 지수의 개발에 있어 적합한 방법을 제시하여 이후 동물플랑크톤 MMI 연구에 활용될 수 있도록 하였다.