Bae, Hanna;Park, Jinsoon;Ahn, Hyojin;Khim, Jong Seong
ALGAE
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제35권4호
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pp.361-373
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2020
The community dynamics of benthic diatoms in the hypersaline environment are investigated to advance our understanding how salinity impacts marine life. Diatoms were sampled in the two salterns encompassing salt Ponds, ditches, and seawater reservoirs (n = 11), along the salinity gradient (max = 324 psu), and nearby tidal flats (n = 2). The floral assemblages and distributions across sites and stations showed great variations, with a total of 169 identified taxa. First, not surprisingly, higher diversity of benthic diatoms was found at natural tidal flats than salterns. The saltern diatoms generally showed salinity dependent distributions with distinct spatial changes in species composition and dominant taxa. Biota-environment and principal component analysis confirmed that salinity, mud content, and total nitrogen were key factors influencing the overall benthic community structure. Some dominant species, e.g., Nitzschia scalpelliformis and Achnanthes sp. 1, showed salinity tolerance / preference. The number of diatom species at salinity of >100 psu reduced over half and no diatoms were found at maximum salinity of 324 psu. The highest salinity for the observed live diatoms was 205 psu, however, a simple regression indicated a theoretical salinity threshold of ~300 psu on the survival. Finally, the indicator species were identified along the salinity gradient in salterns as well as natural tidal flats. Overall, high species numbers, varying taxa, and euryhaline distributions of saltern diatoms collectively reflected a dynamic saltern ecosystem. The present study would provide backgrounds for biodiversity monitoring of ecologically important microalgal producers in some unique hypersaline environment, and elsewhere.
해수에 잠긴 인공기질 표면에서 미세조류의 부착과 후속적으로 나타나는 성장과정을 이해하기 위해 규조류의 부착과 주변수의 종 급원(species pool)과의 관계를 조사하였다. 1995년 7월부터 1997년 2월까지 인천항 내에서 아크릴 슬라이드를 이용하여 규조류의 부착에 관해 연구하였고, 주변 해수를 조사하였다. 또한 생물막 초기형성 과정에서 노출시간의 증가에 따라 나타나는 부착미세조류 군집의 종조성과 수도의 변화를 유리, 아크릴, 티타늄, 구리 및 생물오손방지 페인트로 도포된 슬라이드 등 다양한 인공기질 표면을 이용하여 조사하였다. 아크릴 슬라이드에서 규조류의 이입률은 주변수의 저서규조류의 수도변화와 유의성 있는 상관관계를 나타냈으며 ($r^2$=0.78, p<0.01, n=42), 이는 주변수의 저서규조류의 수도에 의해 영향을 받는 것을 지시한다. 아크릴 슬라이드에서 봄철에 단배선 형태 규조류의 부착능력(이입계수)이 복배선 형태에 비해 5 배 높게 나타났다. 그러나 부착점유율은 단배선 형태가 복배선 형태에 비해 3 배 낮게 나타났다. 겨울철에는 중심형 규조류의 부착능력이 다른 형태들에 비해 높게 나타났고 부착점유율도 높게 나타났다. 이는 규조류의 부착이 주변해수에 출현한 저서 규조류의 수도 및 부착능력에 의한 결과임을 지시한다. 우상형 규조류가 연구기간동안 모든 인공기질 표면에 대부분 부착 출현하였고, 겨울철에는 중심형 규조류가 모든 인공기질 표면에 우정 부착하였다. 생물오손방지 페인트로 처리된 표면에서는 독성에 대한 내성이 강한 것으로 판단되는 Hantzschia virgata, Licmophora abbreviata, Melosira nummuloides가 우점하여 부착하였다. 노출시간이 증가함에 따라 부착규조류의 수도는 유리, 티타늄, 아크릴 슬라이드에서 지수적으로 증가하였고, 최대수도는 유리 ${\geq}$ 아크릴 > 티타늄 > 구리 ${\geq}$ 페인트처리 슬라이드의 순으로 높게 나타났다. 모든 인공기질 표면에서 부착규조류의 성장률은 $2{\sim}3^{\circ}C$에서 보다 $24{\sim}25^{\circ}C$의 수온에서 높게 나타났고, 유리 슬라이드에서 다른 표면에 비해 전반적으로 높은 값을 보였다. 해수 중에서 노출시간의 증가에 따라 관찰된 우점종은 납작한 형태인 Amphora coffeaeformis, 부채꼴 형태인 Synedra tabulata, stalk 형태인 Licmophora paradoxa 그리고 사슬형태인 M. nummuloides로 나타났고, 부착미세조류 군집에서 미소천이(micro-succession)가 관찰되었다. 이러한 우점종 조성은 미세조류 생물막이 발달하여 서식공간이 제한됨에 따라 나타난 종 적응의 결과로 보인다.
Spatial and temporal changes in algal population in Yongdam reservoir and ecological factors that induced the changes in the size and composition of algal population were investigated by monthly sampling at ten locations in the reservoir. Nutritional state of the reservoir was identified to be phosphorus-limited with nitrogen to phosphorus (N : P) ratio much greater than 17 in most samples. Algal population was dominated by three taxonomic groups, diatoms, chlorophytes and cyanobacteria. Although explosive algal growth was not observed in the summer, algal population showed transition with time of the dominant algal type from diatoms in the winter to cyanobacteria in the summer. Chlorophyta was not the dominant group in the reservoir although they maintained relatively stable number of cells in the reservoir and showed increase in population from March to May. The application of statistical methods revealed that the factors inducing changes in cell number of each group were water temperature for diatoms and cyanobacteria and phosphorus concentration for chlorophyte. Fluctuation of cyanobacterial population was mainly observed near the inlet of tributaries while diatoms showed higher variation inside the reservoir.
An, Sung Min;Choi, Dong Han;Lee, Howon;Lee, Jung Ho;Noh, Jae Hoon
ALGAE
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제33권2호
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pp.167-180
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2018
Benthic diatoms are ubiquitous in tidal flats and play major roles in maintaining coastal ecosystems. Spatio-temporal variations in diatom diversity have not been well-studied, mainly because of difficulties in morphological identification and the lack of appropriate genetic tools. To overcome these problems, we used the gene encoding the ribulose bisphosphate carboxylase large-subunit (rbcL) as a molecular marker, and sequenced these genes with the aid of the MiSeq platform. In this manner, we explored the genetic diversity of benthic diatoms in tidal flats of Guenso Bay on the west coast of Korea; differences in the spatial distributions of benthic diatoms were evident. The diatom communities were dominated by Nitzschia, Navicula, and Amphora; their relative distributions were affected by the sand proportion, grain size, and air exposure time. Our results suggest that meta-barcoding of the rbcL gene and next-generation sequencing can be used to explore the diversity of benthic diatoms.
A study on indigenous diatoms was carried out at 71 sites during the period from April 1999 to August 2014 in marine and fresh water in Korea. Forty species of diatoms are new to Korea and they are divided into three classes, six subclasses, 13 orders, 19 families, and 28 genera. The nomenclatures, references, dimensions, specimens examined, local habitat, distribution in Korea, and photograph are reported here. The 40 species found in marine and fresh water showed speciesspecific habitats.
This work was carried out to clarify the subaerial diatoms from Yong-neup (swamp) in Mt. Daeam, near DMZ in Korea from May 1968 to Oct. 1969. These subaerial phytoplanktons live in moss, attaching on moss stems and leaves in air. From this investigation, 18 kinds of subaerial diatoms were identified. Among them, 7 species are known for the first time to occur in Korea.
Investigations were performed on the flora, community composition and ecology of the diatoms collected from the water system in the suburbs of Kyungju city from June, 1981 to May, 1982 and from August to September, 1983. Total taxa of 157 were identified as diatoms consisting of 2 orders, 5 suborders, 8 families, 12 subfamilies, 26 genera, 97 species, 54 varieties and 6 forma. Among them 69 taxa were found as unreported ones in Korea. By the creteria of adaptability of these taxa to organic pollution in water, the taxa could classified as 8 of tolerant, 34 of indifferent and 115 of intolerant taxa.
This study was investigated to the seasonal variation of attached diatoms communities in the Hantan River in November 2001, February, Ma and August 2002. It was identified the total 107 taxa which were composed of 95 species, 11 varieties and 1 unidentified speCies. The standing crops ranged 298,5004,776,000cells${\cdot}cm^{-2}.$and showed marked irregularly seasonal variations. It was higher value at the lower station than the upper station in fall. But it was similar values from the upper to the lower station by the effect of typhoon in summer. Chlorophyll concentrations ranged $13.4~304.2{\mu}m{\cdot}cm^{-2}.$ Standing crops and chlorophyll showed similar trends during investigation. Low diversity index values probably indicated the effects of envi~onmental stresses(water temperature, flow and current velocity) other than organic pollution. An assessment of organic pollution using epilithic diatoms(DAlpo) was $\alpha$-oligosaprobic states at the upper and mid stations, and was $\alpha$-mesosaprobic states at the lower stations.
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.
해수에 잠긴 인공기질 표면에 부착한 박테리아가 규조류의 후속부착에 미치는 영향에 대해 상반된 견해가 있다. 그러나 자연조건의 해수에서 인공기질 표면에 먼저 부착한 해산 박테리아가 규조류의 후속부착에 어떤 영향을 주는지에 대해서는 아직 알려져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 해산 박테리아를 일정 시간별로 미리 부착시킨 여러 재질을 이용하여 실험하였다. 첫번째 실험에서는 유리 슬라이드에 미리 해산 박테리아를 0~133 시간별로 부착시키고 해수에 일정기간 노출시킨 후 규조류의 부착수도를 조사하였다. 규조류의 부착은 먼저 부착된 박테리아의 수도와 관련이 없었으며(p>0.05), 무처리 슬라이드에 가장 많은 수의 규조류가, 가장 높은 수도의 박테리아가 부착된 표면에는 가장 적은 수의 규조류가 부착하였다. 두번째 실험에서는 유리와 아크릴 슬라이드를 이용하여 해산 박테리아를 6 일 동안 먼저 부착시킨 것과 한천(agar)을 입힌 슬라이드 그리고 대조구로서 무처리 슬라이드를 해수 중에 함께 노출시켰다. 박테리아가 가장 높은 수도($5.4{\pm}0.02{\times}10^5\;cells\;cm^{-2}$)로 부착된 아크릴 슬라이드에서는 무처리 슬라이드보다 적은 수의 규조류가 부착하였으나, 박테리아가 $2.5{\pm}1.0{\times}10^5\;cells\;cm^{-2}$로 부착된 유리 슬라이드에서는 무처리 슬라이드와 차이가 없었다. 반면 점액질을 모사한 표면에 부착한 규조류의 수도와 이입계수는 다른 표면들에 비해 평균 2 배 이상 높게 나타났다. 따라서 해산 박테리아의 부착이 규조류 후속부착의 선결요건이 아닌 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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