• 한국해양학회지:바다
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• 제26권3호
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• pp.220-237
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• 2021

1880년대에 들어서서 해양 식물플랑크톤의 기능적 중요성이 처음 주창된 이래, 전통적인 형태 관찰법 및 진보된 형태 자동분석 기술을 기반으로 하여 다량의 식물플랑크톤 종별 정량자료가 생산되었다. 최근에는 해수시료 중의 색소를 직접 분석하거나 원격탐사 자료를 해석하여 색소특성에 따른 분류군별 정량자료를 생산함으로써, 자료생산 방법이 점점 다양해지고 자료 확보 대상 정점에 대한 시공간적 접근성도 크게 개선되고 있다. 장기적인 해양생태계 모니터링에서 식물플랑크톤의 종별 정량자료가 생산된 경우도 적지 않아, 각각의 해역에서 중장기적인 해양 식물플랑크톤의 구조와 기능의 변동에 대한 중요한 증거로 활용될 수 있다. 그러나 모니터링 기간 전체에 걸친 연대별 자료 생산자 간의 차이로 인해 이러한 자료의 활용성이 제한될 수 있는데, 시료 처리 및 분석법, 종의 확인 및 분류, 분석이 완료된 시료의 관리 등의 다양한 측면에서 연대별 생산자 간의 편차가 적지 않다. 해양 식물플랑크톤의 종별 정량자료 값을 정확하게 구하기 위한 심도있는 연구는 1880년대 후반 Victor Hensen이 시작한 것으로 평가된다. 정확도를 포함한 해양 식물플랑크톤 자료의 정도 관리에 관한 국제적인 논의는 ICSU의 SCOR Working Group 33을 중심으로 1969년에 시작되었다. 첫 결실로 UNESCO 해양과학기술보고서 제18편이 1974년 출판되었는데, 이는 UNESCO의 해양학 방법론의 전문연구서적 제6편인 Phytoplankton Manual 출판의 실마리였다. 1990년대 말에는 ISO 기준에 따른 해양 식물플랑크톤 종별 정량자료의 정도관리를 달성하여, 국제적인 자료의 상호비교 및 교정을 가능하게 하려는 수행기구인 IPI (International Phytoplankton Intercomparison)의 전신인 BEQUALM 사업이 유럽에서 본격 출범하였다. IPI는 지난 20여 년간의 경험과 실적을 바탕으로 정도관리 기준을 모든 나라에서 적용할 수 있도록 국제협력을 강화해 나가고 있다. 우리나라의 해양화학 분야 측정자료의 정도관리 체계와 내용이 잘 정립된 데 비하여, 해양생물의 종별 정량자료에 대한 본격적인 정도관리 체계는 아직 법제화 단계에 이르지 못하고 있다. 우선, 해양생태계의 기초 생산자인 식물플랑크톤의 종별 정량자료에 대한 정도관리 체계를 확립하고, 다양한 기능생물군으로 이를 확장해 나갈 필요가 있다.

• 환경생물
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• 제40권4호
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• pp.374-386
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• 2022

Phytoplankton communities, with emphasis on picoplankton and nanoplankton, were investigated in Gamak Bay, South Korea, where freshwater input and coastal water intrusion shape ecosystem functions. Shellfish farms and fish farms are located in the inner bay and outer bay, respectively, and tides translocate uneaten food and urine production from aquaculture farms toward the inner bay. Water masses were distinctly different based on a significantly different density between the surface and bottom layer and among three water masses, including the inner bay, outer bay, and Yeosu Harbor. Phytoplankton communities were quantified using flow cytometry and size-fractionated chlorophyll-a (chl-a) was measured. Salinity was a principal variable separating phytoplankton communities between the surface and bottom layer, whereas Si(OH)₄ controlled the communities in the inner bay, and NH₄⁺ and PO₄^3- governed the outer bay communities. While phycocyanin-containing (PC) cyanobacteria dominated in the outer bay, phycoerythrin-containing (PE) cyanobacteria dominance occurred with cryptophyte dominance, indicating that nutrients affected the distribution of pico- and nanoplankton and that cryptophytes potentially relied on a mixotrophic mode by feeding on PE cyanobacteria. Interestingly, picoeukaryotes and eukaryotes larger than 10 ㎛ were mostly responsible for the ecological niche in the western region of the bay. Given that chl-a levels have historically declined, our study highlights the potential importance of increased small phytoplankton in Gamak Bay. Particularly, we urge an examination of the ecological role of small phytoplankton in the food supply of cultivated marine organisms.

• Ocean and Polar Research
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• 제35권4호
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• pp.415-425
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• 2013

In order to understand phytoplankton and bacterial distribution in tropical coral reef ecosystems in relation to the mangrove community, their biomass and activities were measured in the sea waters of the Chuuk and the Kosrae lagoons located in Micronesia. Chlorophyll a and bacterial abundance showed maximal values in the seawater near the mangrove forests, and then steeply decreased as the distance increased from the mangrove forests, indicating that environmental conditions for these microorganisms changed greatly in lagoon waters. Together with chlorophyll a, abundance of Synechococcus and phototrophic picoeukaryotes and a variety of indicator pigments for dinoflagellates, diatoms, green algae and cryptophytes also showed similar spatial distribution patterns, suggesting that phytoplankton assemblages respond to the environmental gradient by changing community compositions. In addition, primary production and bacterial production were also highest in the bay surrounded by mangrove forest and lowest outside of the lagoon. These results suggest that mangrove waters play an important role in energy production and nutrient cycling in tropical coasts, undoubtedly receiving large inputs of organic matter from shore vegetation such as mangroves. However, the steep decrease of biomass and production of phytoplankton and heterotrophic bacteria within a short distance from the bay to the level of oligotrophic waters indicates that the effect of mangrove waters does not extend far away.

• 한국환경과학회지
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• 제12권8호
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• pp.841-846
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• 2003

The ecosystem model was applied to estimate the regional distribution of the net production(or consumption) of phytoplankton and the net uptake(or regeneration) rate of nutrients in Masan Bay for scenario analysis to find a proper management plan. At the surface level, net production of phytoplankton is 200 mgC/㎡/day at the entrance of the bay, and 400∼1000 mgC/㎡/day at the center of the bay. The inner area of the bay showed more than 2000 mgC/㎡/day. All areas of the bottom level have a net consumption, with the center of the bottom level showing more than 600 mgC/㎡/day. For dissolved inorganic nitrogen, the results showed a net uptake rate of 100∼900 mg/㎡/day at the surface level. It showed that the net regeneration is above 50 mg/㎡/day at the bottom level. For dissolved inorganic phosphorus, the net uptake rate showed 10.0∼80.0 mg/㎡/day at the surface level, and the regeneration rate showed 0∼20.5 mg/㎡/day at the bottom level. Therefore, in order to control the water quality in Masan Bay, it is important to consider the re-supplement of nutrients regenerated in the water column.

• 환경영향평가
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• 제21권3호
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• pp.461-468
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• 2012

In general, long-term changes of ecological factors take a pulse form in which they interact with other factors and go through a repeated increasing and decreasing cycle. The coupling of the two approaches the grid model and the box model in ecological modeling can lead to an in-depth understanding of the environment. The study analyzes temporal variations of major storages with an energy system model that formulizes effectively the relationships among nutrients, phytoplankton, and zooplankton in the Yellow Sea and the East China Sea. An increase of light intensity and standing stock of nutrient increase the magnitude and frequency of pulsing. Also, an immense reduction of nutrient concentration can cause extinction of the pulsing and bring about a steady state. It is concluded that the nutrient loads in freshwater discharge from the Yangtze affect the cycles of major ecological components as well as water quality variables and play an important role in the marine ecosystem.

• 생태와환경
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• 제39권3호통권117호
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• pp.390-401
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• 2006

2005년 4월부터 12월까지 팔당호 생태계에서 식물플랑크톤 동물플랑크톤 간의 영양적 관계를 파악하기 위하여 플랑크톤 구조 분석과 섭식실험을 실시하였다. 동물플랑크톤은 소형 (MICZ: 60{\sim}20\;{\mu}m$)과 대형동물플랑크톤 (MACZ: >$200\;{\mu}m$)으로 구분하며 각기 식물플랑크톤에 대한 여과율과 탄소전달율을 측정하였다. 섭식실험은 현장 동물플랑크톤의 0, 2, 4, 8배로 농도 차이를 두어 2회 반복 실험을 실시하였다. 두 지점에서 식물플랑크톤 군집은 규조류 (Aulacoseira, Cyclotella )가 수적으로 우점하였으나, 탄소생물량은 편모조류 (Cryptomonas ovata)가 높았다. 두 지점 모두 동물플랑크톤 군집 내에서 윤충류 (Brachionus, Keratella, Polyathra)가 수적으로 크게 우점하였으나, 탄소생물량은 지각류 (Daphnia)가 가장 높았다. 동물플랑크톤은 봄에 높은 밀도와 탄소생물량을 보였고 여름철 집중강우 시기를 기점으로 크게 감소하였다. 지점별로는 경안천에서 상대적으로 높은 탄소생물량이 나타났다. 동물플랑크톤 여과율과 탄소전달율은 두 지점 모두 봄 동안에 높았으나 여름 이후에 낮아졌으며, 탄소전달율의 변화는 동물플랑크톤 생물량의 변화와 유사하게 나타났다. 군집여과율과 식물플랑크톤에 대한 탄소전달율은 MACZ가 MICZ보다 높았고, 그 정도는 경안천에서 더 높게 나타났다. 여름철의 집중강우로 인한 짧은 체류시간과 수체의 교란이 동물플랑크톤의 섭식에 영향을 미치는 것으로 파악되었다.

• 생태와환경
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• 제44권4호
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• pp.337-346
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• 2011

We investigated nutrient loading and trophic states in a coastal estuarine system in the Asan estuary by assessing phytoplankton biomass and using the trophic index (TRIX). The monthly and yearly nutrient loading (TN, TP) from freshwater discharge from the Asan and Sapgyo reservoirs into the estuary were estimated and analyzed with related factors. Monitoring data (physio-chemical and biological variables) collected at five estuary stations were used to assess trophic states. Descriptive statistics of total phytoplankton cells, chl a concentrations and primary productivity were also used to assess seasonal trophic status. N loading from freshwater ranged $1.0{\sim}1.3{\times}10^4$ ton yearly. The yearly P loading ranged between 350 and 400 ton during 2004~2006, increasing to 570 ton in 2007. Regression results suggest that DIN and DSi were correlated with freshwater discharge at the upper region. Based on phytoplankton biomass and total cell abundance, the trophic state of the estuary was found to be eutrophic during spring due to phytoplankton bloom. Primary productivity level was remarkably high, especially in summer coinciding with high nutrient loading. Pheopigments increased during warm seasons, i.e. summer and fall. Trophic index results indicate that the trophic state varied between mesotrophic and eutrophic in the estuary water body, especially in the upper region. The results suggest that phytoplankton production was regulated by nutrient loading from freshwater whereas biomass was affected by other properties than nutrient loading in the Asan Estuary ecosystem.

• Ocean and Polar Research
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• 제27권2호
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• pp.231-235
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• 2005

The European Iron Fertilization Experiment EIFEX studied the growth and decline of a phytoplankton bloom stimulated by fertilising $10km^2$ in the core of a mesoscale $(80{\times}120km)$ cyclonic eddy south of the Antarctic Polar Front with about 2 times 7 tonnes of iron sulphate. The phytoplankton accumulation induced by iron fertilization did not exceed $3{\mu}g\;chl\;a\;l^{-1}$ despite a draw down of $5{\mu}M$ of nitrate that should have resulted in at least double to triple the amount of phytoplankton biomass assuming regular Redfield-ratios for draw down after phytoplankton growth in the Southern Ocean. During EIFEX the fertilized core of the mesoscale eddy evolved to a hotspot for a variety of small and medium sized mesozooplankton copepods. In contrast to copepods, the biomass of salps (Salpa thompson)) that dominated zooplankton biomass before the onset of our experiment decreased to nearly extinction. Most of the species of the rnosozooplankton community showed extremely hiか feeding rates compared to literature values from Southern Ocean summer communities. At the end of the experiment, massive phytoplankton sedimentation reached the sea floor at about 3800m water depth.

• 생태와환경
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• 제50권1호
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• pp.46-56
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• 2017

영산강 하구는 연안지역에 하구언이 축조되어 인공적으로 환경이 변화된 시스템이다. 또한 최근에는 담수역에 보가 건설되었고 담수 조류가 대증식하는 사례가 빈번하게 보고되고 있다. 이러한 담수가 간헐적으로 하구언 수문을 통해 해수역으로 방류되면서 하구의 해수역 수질에 영향을 미치는 것으로 알려져 있지만 아직까지 해양 생태계의 건강성 변화에 대한 평가는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 3개 정점을 대상으로 담수 방류 이전과 이후 4일 동안 시행된 해양환경과 식물플랑크톤에 대한 현장조사 자료를 활용하여 수질 및 건강성을 평가하고자 하였다. 건강성 평가를 위해 WQI, TRIX, P-IBI 등의 기법을 활용하였고 P-IBI 기준 설정을 위해 장기간 수집된 자료를 이용하였다. 평가 결과 공간적으로 하구언의 수문과 가까운 정점에서 건강성 등급이 낮았고 외해로 갈수록 등급이 높아지는 것으로 나타났지만 시간적으로는 평가기법에 따라 건강성 지수의 차이를 보였다. WQI와 TRIX는 방류 중에 지수가 증가하였다가 방류 후에 전 상태로 회복되는 경향을 보인 반면 P-IBI는 방류 후에 오히려 증가함으로써 건강성이 악화되는 결과를 보였다. 따라서 하구와 같이 급변하는 환경에서는 변화에 민감하게 반응하는 부유생물인 식물플랑크톤 군집이 지표로 포함된 P-IBI와 같은 기법이 더 적합할 것으로 사료된다.

• 한국수산과학회지
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• 제37권1호
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• pp.33-43
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• 2004

A carbon budget model was constructed and analyzed for the Bangjukpo surf zone ecosystem in southern Korea by using the NETWRK. The model consists of 11 living and 1 non-living groups. Using boxes and arrows, a topological map was created to depict biomasses of each group and exchange rates between them. The system includes primary producers of phytoplankton and benthic algae, primary consumers of particle feeding zooplankton, carnivorous zooplankton, meiobenthos, malacostracans and bivalves, and top consumers of detrivorous, omnivorous, carnivorous and piscivorous fishes. The surf zone ecosystem was analyzed by means of network analysis, showing total system throughput of $574\;gCm^{-2}yr^{-1},$ development capacity of $1,876\;gCm^{-2}yr^{-1},$ ascendancy value of $768\;gCm^{-2}yr^{-1},$ Finn cycling index of $4.4\%$ and internal relative ascendancy of $27\%.$ These results were compared with similar data from other systems.