• 수산해양기술연구
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• 제50권4호
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• pp.542-550
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• 2014

We investigated biomass, diatom species and fucoxanthin contents as cell growth, fatty acid and amino acid contents as nutritional composition of diatoms attached on plate to confirm effects of light emitting diodes (LEDs) due to block off natural light. In the single LED irradiation, biomass showed significantly higher to $30.0{\pm}6.48mg/m^2$ in white LED than that of others (P<0.05). The dominate diatom species was Navicula cancellata. Their lipid contents showed significantly higher to $112.9{\pm}19.23ug/mg$ dry matter (DM) in control than that of others LEDs. But eicosapetaenoic acid (EPA) contents showed significantly higher to $3.3{\pm}0.62ug/mg$ DM than others, but not significantly differed with natural control light treatment (P<0.05). And total protein contents are higher in control and blue LED light than that of others, but essential amino acid contents showed significantly higher to $3.2{\pm}4.8%$ in control (P<0.05). In mixing light with natural and LED light, biomass showed $2.6{\pm}0.22mg/m^2$ in blue LED (P<0.05). Fatty acids contents were not significantly differed with all treatments. Amino acid contents showed to $11.0{\pm}0.33ug/mg$ DM in white LED (P<0.05), but not significantly differed with others LED lights (P>0.05). Therefore, we could suggest that irradiation of blue LED in natural light very benefit to diatom culture for larvae of sea cucumber and abalone and do on.

• 한국해양학회지
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• 제29권1호
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• pp.5-16
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• 1994

1991년 3월부터 1992년 4월까지 낙동강 하구에서 입자성 유기규소(PBSi), 규조류 및 규산염의 시공간적 변화를 조사하였다. 입자성 유기 규소의 양은 0.40∼11.45 ug-at/l의 범위에 있었으며 춘계 및 추계에 놓고 동계에 낮았으며 일반적으로 외해보 다는 내만에서 더 높았다. 수심별로는 상충이 가장 높고 중층에서 낮았으며 저층에서 다소 증가하는 양상이었다. 입자성 유기 규소는 규조류의 현존량과 밀접한 관계가 있 었으나 입자성 유기 규소와 개체수의 비율(약 500pgSi·cell/SUP -1/)이 높아 조사해 역에 많은 detritus성 유기규소가 존재하고 있음을 시사하고 있다. 규산염은 담수유입 이 주요 공급원이었으며 조사 해역에서 규조류의 성장 제한 요소로는 작용하지 않았 다. 다만 저층의 규산염 농도는 담수 유입외에 조사시기 직전의 표층의 입자성 유기 규소량과도 관계가 있는 것으로 예상된다. 비교적 낮은 입자성 유기 규소와 탄소(POC) 의 비(평균 0.20gSi·gC/SUP -1/), 높은 POC와 엽록소 a 의 비율 (약 900)로 볼 때 POC중 상당부분이 detrital POC 임을 시사하고 있다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제41권8호
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• pp.213-222
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• 2017

Background: This study was conducted to assess the physicochemical water quality and the altitudinal distribution of low-temperature and mountain epilithic diatom (LTMD) community in Buk and Hangae streams that are located in Seorak Mountain with the height of 1708 m in Korea. And the community characteristics of LTMD found in the Buk and Hangae streams were compared to that of LTMD from the Han River system. Results: The physicochemical water qualities of Buk and Hangae streams were determined to be very clean. As a result of analyzing the community composition, 135 taxa of epilithic diatoms were determined, and 22 taxa appeared including Hannaea arcus var. subarcus which are known to have low-temperature and mountain ecological characteristics in the literatures. The relative frequencies of LTMD were 37.0~0.9% range from the upper to lower regions. Although Diatoma tenuis, Eunotia minor, and Gomphonema affine are known to be ubiquitous in streams and lakes, in this research, the three taxa were added into low-temperature and mountain epilithic diatom, since D. tenuis and E. minor appeared only in altitudes above 600 m, and G. affine had the highest relative frequency during spring and fall in altitudes above 700 m, when water temperature was around $10^{\circ}C$. Conclusions: Among the 24 taxa of low-temperature and mountain epilithic diatom (LTMD) (including the 3 taxa added in this study), 14 taxa (Diatoma hyemalis, D. mesodon, D. tenuis, Hannaea arcus, H. arcus var. subarcus, Ulnaria inaequalis, Eunotia bilunaris, E. implicata, E. minor, E. muscicola, E. silvahercynia, E. septena, Delicata delicatula, and Gomphonema affine) represented the characteristics of LTMD very well; they grow best in water temperatures below $15^{\circ}C$ in Buk and Hangae streams and Han River system.

• 생태와환경
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• 제37권4호통권109호
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• pp.373-377
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• 2004

France에서는 국가적 차원에서 지난 1994년부터 수역관리청 (French Water Agencies : Seine, Rhone-Mediterranee-Corse, Artois-Picardie, Rhin-Meuse and Adour-Garonne)과 연합한 농공환경연구소(CEMAGREF)의 주도로 France 영토 (France본토 및 부속 도서에 해외 영토가 지구상에 걸쳐 존재함) 내에서 신뢰도를 가지고 간단히 이용할 수 있는 수질감시망 방법론으로 실용적인 규조류 지수 (Indice Biologique Diatomees)를 만들기로 하였다. 물론 이전인 1970년대부터 Seine강 수역관리청에서 규조류 지수를 이용하기 시작하였고, 1990년대부터 다른 5개 수역관리청에서도 도입한 바가 있다. 이 후 1995년에 최초의 지수를 공표하였고, 지속적이고 정기적인 자료원의 최신화와 보강을 거듭하여 1996년에 최초로 6대 수역관리청에서 적용하였으며 1998년에는 미비한 자료를 완결시키고 기존의 프로그램을 재검토하여 2000년 6월에 표준화된 3번째 판인 IBD가 만들어졌다. 이 방법론은 France의 표준화법인 AFNOR에 NF T90-354로 출간되어 범용화단계를 시작하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제30권3호
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• pp.283-291
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• 2014

To study the distribution characteristics of diatom communities in relation to the gradient of water quality and land-use, water samples and epilithic diatoms were collected from 90 sites including mainstream and tributaries, in the Geum River System (GRS) during no rainfall, May 2011. Of 239 taxa identified, Achnanthes convergens and Cymbella minuta were dominated over all the sites. Cluster analysis on the GRS divided into three groups. Group 1 (G1) is the mountainous upstream, a relatively good water quality, and mainly consisted of saproxenous species. Group 2 (G2) is the urban sites, polluted (high in electric conductivity, total phosphate and soluble reactive phosphorus), and saproxenous and common species. Group 3 (G3) is the agriculture sites, and polluted (turbidity, total nitrogen, nitrate), and saprophilous species. There were some discrepancies between abiotic and biotic variables in GRS; biologically similar between G1 and G2, but abiotically similar between G2 and G3. These differences may attribute to not only physiological characteristics of diatom cells, but complicate relationships between microhabitat and water quality. Thus, an urgent development of generalized or standardized methods to diminish the differences between epilithic diatom community and environments is advent.

• 생태와환경
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• 제50권4호
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• pp.470-477
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• 2017

본 연구는 낙동강 상류에 위치한 내성천과 지류들을 대상으로 총 15개의 지점에서 2016년 5월, 8월 및 10월의 총 3회에 걸쳐 이화학적 환경요인들과 부착돌말 군집의 특성을 분석하고, 생물학적 방법인 DAIpo와 TDI를 이용하여 수질을 평가하였다. 내성천 수계에서 출현한 부착돌말류는 2목 3아목 9과 35속 145종 16변종 2품종으로 구성된 총 163종이 출현하였다. Cocconeis placentula var. lineata는 모든 지점에서 출현하였으며, Achnanthes lanceolata, Nitzschia fonticola, Nitzschia inconspicua와 Reimeria sinuate는 내성천의 보편적인 분류군들로 조사되었다. Nitzschia inconspicua와 Achnanthes minutissima가 주요 우점종으로 출현하였다. CCA 분석 결과, 부착돌말 종조성은 전기전도도와 총질소에 가장 많이 영향을 받는 것으로 나타났다. DAIpo를 이용한 생물학적 수질평가 결과, 내성천의 DAIpo는 평균 62.38로 B등급이나, TDI로 평가한 결과, 내성천의 TDI는 평균 66.12로 C등급으로 나타났다.

• 한국물환경학회지
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• 제22권5호
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• pp.784-795
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• 2006

The purpose of this study was to assess biological river water quality by using epilithic diatoms at 40 selected sites in Geum, Youngsan, and Seomjin River systems. The sampling and analyses were performed during three seasons including January, April and June in 2005. Various water quality parameters also were analyzed. We attempted to classify the water quality condition by epilithic diatom indices (DAIpo and TDI) with the results of corresponding analyses of various chemical water quality parameters. A five class system was delivered to describe the water quality condition ranged from "very good" to "very poor." We also proposed a way of classifying water quality condition by combining two diatom indices of DAIpo and TDI. Our results showed that biomass of epilithic diatoms varied not only seasonally but spatially; it was not likely that winter diatoms represent average water quality condition, due to high concentration of nutrients. Water quality status assessed by diatom indices was generally worse than that assessed by BOD, indicating that BOD standard likely underestimates the biological condition of the water body. Importantly, nutrient-based diatom index (TDI) generally overestimated organic matter-based index (DAIpo) at most study sites, indicating that diatoms in studied rivers were likely more affected by nutrients than organic matter. Thus, management strategy to improve river water quality in Korea is suggested to emphasize more on the nutrients than organic matters.

• 생태와환경
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• 제42권1호
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• pp.95-106
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• 2009

The Shihwa constructed wetland was established for the treatment of severely poluted water from Banwoul, Donghwa and Samhwa streams. This study was focused on investigating the structure of epiphytic diatom communities on reed (Phragmites communis) planting area at Banwoul high wetland (3 stations) and low wetland (3 stations) from March to October 2005. The concentration of T-N of inlet stations from the streams were decreased by flowed through the wetland, but the concentration of T-P were increased at outflow part. Epiphytic diatoms on the reed were a total 109 taxa which were composed of 103 species, 5 varieties, 1 unidentified species. The standing crops were rapidly decreasing tendency from spring to autumn but chlorophyll-a concentration were showed a very irregulated changes. Dominant species were 6 taxa which were Achnanthes minutissima in the early investigation, and were changed to the genus Navicula and the genus Nitzschia in the summer. DAIpo were ranged the values of $20.2{\sim}51$, which were mesosaprobic states at the high wetland and ranged the values of $12.4{\sim}52$, which were polysaprobic to mesosaprobic states at the low wetland. TDI were ranged the values of $28.8{\sim}94.5$, which were oligotrophic to eutrophic state at the high wetland and ranged the values of $33.3{\sim}89.7$ which were mesotrophic to eutrophic states at the low wetland. The healthy assessment (DAIpo and TDI) of water ecosystem were showed clean-bad from spring to autumn. These epiphytic diatom communities were determinated by the biological factor such as the growth of reed and the physical factors such as water temperature, light penetration and SS and so on.

• Ocean and Polar Research
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• 제41권3호
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• pp.203-211
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• 2019

Diatom growth is affected by associated bacteria that probably provide useful substances like vitamins. In the present study, we analysed the variation of vitamins $B_1$, $B_7$ and $B_{12}$ on the growth stages of the marine diatom Cyclotella meneghiniana and assessed putative vitamin-producing bacteria (e.g., ${\alpha}$- and ${\gamma}$-proteobacteria). HPLC analysis showed that total amounts of vitamins $B_1$ and $B_{12}$ decreased with cell growth, whereas vitamin $B_7$ increased gradually on the growth stages. $B_1$ and $B_{12}$ measured 0.5% and 0.18% at the stationary phase, following 0.25% and 0.72% at the lag phase. They considerably increased to 0.75% and 0.77% at the death stage. 16S pyrosequencing showed relatively high ratios of ${\alpha}$- and ${\gamma}$-proteobacteria in all the growth stages of the C. meneghiniana. In addition, we detected previously-reported vitamin-producing bacteria, such as Marinobacter, in high numbers. The species was dorminant in the lag (relative abundance 72%) and exponetial (72%) stages, whareas it decreased in the stationary (49%) and death (48%) stages. These results suggest that vitamins $B_1$ or $B_{12}$ may be necesaary for diatom growth and that associated bacteria, including Marinobacter, may produce these substances for the cell growth of C. meneghiniana.

• 생태와환경
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• 제55권1호
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• pp.60-75
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• 2022

베이지안 알고리즘 모델은 입력된 자료를 기반으로 확률을 계산하는 모델 알고리즘으로써 주로 복합재난 및 수질관리를 위해 사용되었다. 최근에는 생물 간, 혹은 생물-비생물 요인들 사이의 생태학적 구조를 파악하고 이를 이용한 생태 네트워크 분석에 활용되고 있다. 본 연구는 국내 하구수생태계의 부착돌말류 군집 변화와 이화학적 요인들 사이의 베이지안 네트워크 분석을 수행하여 부착돌말류 건강성 변화의 주요 요인들을 파악하였다. 베이지안 분석을 위해 본 연구 자료를 위해 물환경측정망의 생물 측정망을 기준으로 전국 하구 지역에 분포하는 668개 지점을 2008년부터 2019년까지 연간 2회 조사를 수행하였다. 자료는 서식지 요인, 물리적 요인, 화학적 요인, 생물학적 요인으로 분류하였으며 이를 베이지안 네트워크 모델에 입력하여 전국 및 해역별 하구수생태계 네트워크 분석을 수행하였다. 2008년부터 2019년까지 전국 하구수역에서 부착돌말류는 총 625개 분류군이 출현하였으며 2목, 5아목, 18과, 141속, 595종, 29변종, 1품종으로 구성되었다. Nitzschia inconspicua의 누적 세포밀도가 가장 높았으며 Nitzschia palea가 뒤를 이었고, 이외에도 Pseudostaurosira elliptica와 Achnanthidium minutissimum 분류군의 누적 세포밀도가 높았다. 부착돌말류를 이용한 하구수생태계 건강성 평가 결과는 조사 지점이 증가함에 따라서 대체로 보통(C등급)~나쁨(D등급) 등급의 비율이 증가하였으나 조사 시기에 따른 등급별 변화는 매우 미약하였다. 베이지안 네트워크 모델을 이용하여 하구수생태계 부착돌말류 건강성 평가 결과와 서식지 정보 및 이화학적 수질 정보 사이의 관계를 분석한 결과, 건강성 평가 점수에 가장 민감하게 영향을 미치는 요인은 생물 요인이었으며 서식지 및 이화학적 요인은 상대적으로 민감도가 낮았다. 하구수생태계 건강성 평가 점수에 가장 민감하게 영향을 미치는 부착돌말류 분류군은 Nitzschia inconspicua, N. fonticola, Achnanthes convergens, Pseudostaurosira elliptica으로 나타났으며 생물 요인 이외에도 서식지 인근의 공단과 축사의 비율이 건강성 평가 점수에 많은 영향을 미쳤다. 해역에 따라서 부착돌말류 건강성 평가 점수에 민감한 주요 분류군 조성은 다르게 나타났으나 모든 해역에서 부착돌말류의 세포밀도와 AFDM 및 Chl-a는 부착돌말류 건강성 점수에 민감한 영향을 미치지 않았다. 베이지안 네트워크 분석은 하구수생태계와 같이 복잡한 생태구조에서도 건강성에 영향을 미치는 주요 분류군과 요인들을 파악하는데 유용하였으며 이를 통해 향후 훼손된 하구수생태계의 복원을 수행함에 있어서 복원 대상을 보다 정확하게 제시할 수 있을 것으로 판단된다.