We conducted a field survey from 2018 to 2020 to analyze the spatial distribution of phytoplankton communities at 13 stations in the East Sea. The diatom Chaetoceros curvisetus appeared as the dominant species in winter, and small flagellates less than 20 μm prevailed in all seasons except winter. The seasonal average range of the micro (>20 μm), nano (20 μm≥Chl-a>3 μm), and picophytoplankton (≤3 μm) was 20.6-26.2%, 27.1-35.9%, and 40.8-49.0%, respectively. The composition ratio of nano and picophytoplankton was high at the surface mixed layer from spring to autumn when the water columns were strongly stratified. Especially, the stability of the water mass was increased when the summer surface water temperature was higher than that of the previous year. As a result, the nutrient inflow from the lower layer to the surface was reduced as the ocean stratification layer was strengthened. Therefore, the composition ratio of nano and picophytoplankton was the highest at 77.9% at the surface mixed layer. In conclusion, the structure of the phytoplankton community in the East Sea has been miniaturized, which is expected to form a complex microbial food web structure and lower the carbon transfer rate to the upper consumer stage.

본 연구는 남해동부 연안 해역에서 환경요인과 식물플랑크톤 군집특성 및 Cochlodinium polykrikoides의 초기 발생이 내만에서 일 어날 수 있는 가능성을 파악하기 위하여 17개의 정점에서 2016년 하계 7월6일 에서 8월 24일 동안 2주 간격으로 단기집중조사를 수행하였 다. 수온은 7월 6일 조사 시 22.3 ± 2.69 °C에서 8월 24일 조사 시 28.4 ± 0.78 °C로 1차 대비 약 6.01 °C 상승하였고, 염분은 내측 정점 8~13에 서 상대적으로 일정하게 높게 나타났다. 7월 6일 조사에서 약 150 mm(10일 누적)에 달하는 강우가 관찰되어 영양염이 높게 공급되었고, 이 로 인해 높은 Chl. a가 높게 관찰되었다. 종조성은 은편모조류가 평균 58.3 %(Crpytomonas spp.)로 극우점하였고, 특이적으로 정점 5에서 와 편모조류 Prorocentrum spp.(주로 P. triestrium)가 32.2 %로 극히 높은 비율을 차지하였다. 7월 20일 조사에서 대부분 규조류 Chaetoceros spp. 가 61.0%를 점유하였다. 정점 4에서 Skeletonema spp.가 7.44 × 106 cell L-1로 높은 개체수를 보였으나, 다른 정점에서는 출현하지 않거나 낮게 관찰되었다. 8월 4일 조사와 8월 24일 조사에서 평균 식물플랑크톤 개체수는 매우 낮았으며, 우점종은 8월 4일 조사에서 규조류가 78.0% (Chaetoceros spp.)로 높게 나타났고, 8월 24일 조사에서도 규조류가 73.3 %(Pseudo-nitzschia spp., Rhizosolenia spp.)로 높은 점유율을 보였다. 본 연구에서 C. polykrikoides의 출현은 관찰되지 않아, 연안 내만 및 항구에서 휴면포자에 의한 유영세포 유입의 가능성은 낮을 것으로 사료 되었다. 또한 동해남부해역에서의 반폐쇄적인 내만 특성으로 염분과 영양염류와 같은 환경특성이 각 정점별 명확한 차이를 보였고, 이로 인해 식물플랑크톤 우점종 및 군집조성이 시공간적으로 매우 다르게 나타났다.

This study described the spatial distributions of marine environmental factors such as water temperature, salinity, chlorophyll a concentration and turbidity, and characteristics of phytoplankton community such as species composition, standing crops and dominant species at 19 fishing ports around Jeju Island during the early summer of 2016. I analyzed bio-oceanographical characteristics using principal component analysis (PCA) of the environmental factors and biological parameters. Water temperature, salinity, chlorophyll a and turbidity ranged from 17.6 to 20.7℃, from 26.19 to 32.33 psu, from 0.76 to 7.13 μg L-1, and from 0.51 to 14.49 FTU, respectively. A total of 51 species of phytoplankton belonging to 35 genera were identified. In particular, diatoms and dinoflagellates accounted for more than 56.8% and 27.4% of all the species, respectively. Moreover, the number of phytoplankton species was controlled by salinity. Phytoplankton cell density ranged from 2.9 cells mL-1 to 185.9 cells mL-1. The dominant species were Navicula spp. Stephanopyxis turris, Eutreptiella gymnastica and Mesodinium rubrum. Environmental factors and the phytoplankton community varied greatly between sampling sites. According to PCA, the biological oceanographic characteristics of the around Jeju Island were characterized by meteorological factors such as air temperature, precipitation and discharge of ground water during early summer.

To understand size fractioned chlorophyll a and material cycles of coastal ecosystem in Uljin marine ranching area (JMRA) of East Sea, 4 times of survey were conducted from April to November 2008. Picoplankton, nanoplankton and netplankton in the surface of UMRA fluctuated with an annual mean of 0.26 μg L-1 between the lowest value of 0.03 μg L-1 and the highest value of 0.87 μg L-1, annual mean 1.32 μg L-1 between 0.11 μg L-1 and 5.60 μg L-1, annual mean 0.45 μg L-1 between no detected (nd) and 4.68 μg L-1, respectively. And the relative ratio of picoplankton, nanoplankton and netplanktons on the phytoplankton biomass was on annual average 12.9%, 65.0% and 22.1%, respectively. The 10 m layer was similar to the surface. The relative ratio of pico- and nano-plankton was higher throughout the year. That is, the material cycle of UMRA consists of a microbial food web rather than traditional food chain at a lower trophic levels. Primary production is deemed to have a higher possibility of being adjusted by top-down dynamics, such as micro-zooplankton grazing pressure rather than nutrients supply.

본 연구는 USCG phase-II의 형식승인 기준인 자연상태 생물군집의 75 % 이상 유지하여야 하는 평가체계에 대비하여 자연생물군집 농축 및 선박평형수관리시스템(Ballast Water Management System, BWMS) 처리 전 후 생물사멸시험을 실시하였다. 자연 식물플랑크톤군집의 농축 조사는 중영양수계인 장목만과 부영양화수계의 마산만에서 동계에 수행하였다. 장목만과 마산만에서 1톤 기준으로 생물을 농축하였을 경우, 10-50 μm 크기 생물 현존량은 4.7 × 10⁴ cells mL-1과 0.8 × 10⁴ cells mL-1 이었고, 농축생물의 생존율은 90.4 %와 88.0 %로 각각 나타났다. 특히 장목만에서는 Skeletonema costatum-like species 같은 체인을 형성하는 소형 규조류가 극우점한 반면, 마산만에서는 <10 μm보다 작은 편모조류 및 체인을 형성하지 않는 대형 와편모조류(Akashiwo sanguinea, Heterocapsa triquetra)가 우점하였다. 이와 같은 우점종 세포크기의 차이로 장목만 농축효율이 마산만보다 높게 나타났다. BWMS 장비를 통과한 처리 당일 생물 사멸률은 장목만이 90.4 %로, 마산만의 93 %보다 약간 낮았고, 장목만에서 BWMS 처리 5일 경과 후, 대조군의 대상생물의 사멸률은 6.7 %로 나타났다. 처리군에서는 >99 %로 대부분 사멸되어, 시험생물로서의 적용 가능성을 확인할 수 있었다. 결과적으로 동계와 같이 해역내 생물량이 낮을 경우, 주간 8시간 수행한 네트의 생물농축만으로는 USCG Phase II의 형식승인 기준인 500톤 탱크에 1.0 × 10³ cells mL-1 이상으로 자연생물 개체수 밀도를 충족하기는 쉽지 않다는 것을 파악하였고, 이를 보완하기 위해서는 일정기간 자연생물을 대량 배양 및 채집할 수 있는 시스템 도입이 필요할 것으로 판단된다.

신안군 압해도 남서해역에 위치하는 김 양식 어장의 해 양환경 특성을 파악하기 위하여 2013년 10월부터 2014 년 월까지 김 엽상체의 성육 단계인 유엽기, 중엽기 및 성엽기에 맞추어 3회에 거쳐 수질환경과 식물플랑크톤 군집 파악을 위한 현장조사를 실시하였다. 압해 김 양식장 은 수심의 얕은 천해역에 위치하여 바람과 조석혼합 등 물리적 교란에 의해 해저 표층퇴적물의 재부유가 심하게 발생하고 있다. 해저 표층퇴적물의 재부유는 영양염류의 공급과 함께 높은 총부유물질량에 의해 해수 중으로 투 과되는 빛을 방해하여, 겨울 김 성장시기에 김과 동일한 영양염류 흡수를 경쟁하는 식물플랑크톤 성장을 방해하 는 것으로 판단되었다. 이러한 압해 김 양식장 해양환경 은 최근 일본의 김 흉작과 변색에 의해 품질이 저하되는 원인인 김 성장기 질소원을 중심으로 하는 영양염류 부 족과 투명한 해수로 인한 충분한 광 투과로 김 보다 영 양흡수 효율이 좋은 대형 규조류가 겨울 규조적조를 발 생시키는 환경과 대조된다. 즉 압해도 김 양식장의 물리 적 교란에 따른 퇴적물 재부유로 인한 영양염 공급과 높 은 부유물질량에 따른 식물플랑크톤 성장 억제와 같은 해양환경이 우리나라 서해 남부 김 양식장의 높은 생산 량으로 연결하는 중요한 인자로 작용한다고 판단되었다.

본 연구는 완도근해 해역을 대상으로 2009년 8월 중순경과 2010년 8월 하순경에 대한 수온과 염분 분포 특성 및 식물플랑크톤 군집분석을 통하여 한국의 남서해역에 대한 기초 모니터링 자료를 제공하는데 목적이 있다. 2009년 8월 중순경의 자료를 보면 대부분의 정점에서 균일한 수온과 염분 분포를 나타내고 있다. 이러한 원인으로 7월부터 시작된 긴 장마와 일조량 부족으로 판단되다. 그러나 2010년 8월 하순경에는 수온과 염분의 성층화 현상이 나타났다. 성층화의 주요인으로는 8월 중순경부터 시작된 집중적인 일조량으로 인하여 발달된 것으로 추정된다. 저층의 경우 20℃ 이하를 보여 표층과 큰 수온차를 보여주고 있으며 강진만과 고금도를 중심으로 한 해역과는 수온분포 차이를 볼 수 있다. 이러한 원인으로 고금도 근해에서 유입되는 외양수의 영향이 강진만까지 확대되지 못하고 직접적인 연안수의 영향으로 수온차를 나타내는 것으로 사료된다. 또한 투명도도 강진만과 고금도 근해해역과는 차이가 약 2배 이상 차이를 보여 수괴가 다소 상이한 것을 알 수 있다. 그러나 용존산소와 포화도는 조사일수에 관계없이 저층으로 갈수록 높아지는 경향을 보였다. 2009년 8월 중순경의 강진만은 규조류가 우점한 반면에 고금도 근해해역에는 Gonyaulax polygramma 종이 월등히 높은 세포밀도를 보여 2009년 8월 남해안에서 발생한 G. polygramma 적조가 유입된 것으로 추정된다. 2010년 8월 하순경에는 규조류로 점유되는 관계로 본 해역은 높은 부유물질에 관계없이 규조류가 월등히 높은 밀도를 보이는 원인으로 와편모조류의 급성장에는 적합하지 못한 해역으로 판단된다. 따라서 Cochlodinium polykrikoides 적조가 발생된 기록을 가지고 있지만 본 종이 지속적인 성장을 위한 해역으로 좋지 못한 환경을 가지고 있으며 본 해역에서 출현된 규조류는 조개류의 주요 먹이원으로 작용될 뿐만 아니라 기초생태계를 형성하는데 주요한 인자로 작용될 것으로 판단된다.

We investigated short-term variations of phytoplankton community structure according to marine environmental condition with data set of phytoplankton composition, nutrients, physical parameters and precipitation. The 13 sampling stations were located in the southeast coastal waters of Korea, the survey monthly carried out from March to November. The study area can be divided into two zone according to the characteristics of marine environment. Zone I is the occupied with Thalassiosira decipiens, Skeletonema costatum, Eucampia zodiacus, Cheatoceros spp. and Asterionellopsis glacialis due to continuous freshwater input and high concentration of nutrients. Zone II was dominated by Pseudo-nitzschia spp. probably due to rainfall and self eutrophication of aquaculture farm.

본 연구는 목포항을 중심으로 영산강 하구둑과 장좌도 동북방 해역에 대한 2004년부터 2009년까지의 월별 수질 변화 및 식 물플랑크톤 변동을 파악하여 목포항의 오염 현황과 생태계의 건강도를 파악하고자 한다. 수온, 염분 등과 같은 환경요인은 하구둑 근해 수역에서 월별, 계절벌 변화가 큰 것으로 보이며, 장좌도 근해수역까지 이러한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 그러나 식물플랑크톤 종 조성은 해양환경의 변화에 비하면 큰 차이가 없는 것으로 보였다. 따라서 목포항 주면 수연은 6년 동안 하구둑의 담류 방류에 의한 인근 수역의 월별, 연도별 해양환경 변화 폭이 크게 나타났으나, 식물플랓크콘에 미치는 영향은 다소 미비한 것으로 보여 해양생태계의 기본적 먹이공급에는 큰 이상이 없는 것으로 보인다.

통영 바다목장 해역에서 식물플랑크톤 군집에 미치는 물리 화학적 환경요인을 파악하기 위하여 2000년 4월부터 2007년 1월까지 10개 정점의 표.저층에서 계절별 조사를 원칙으로 총 24회 조사하였다. 수온은 각 계절별 차이가 뚜렷한 전형적인 온대성 기후의 영향을 받고 있었으며, 염분은 쿠로시오 난류의 영향에 따른 고염분과 여름철 장마와 폭우에 따라 낮은 염분농도를 보였다. 부유물질은 표층보다 저층이 높은 농도를 보였으며, 투명도는 계절별로 여름철에 6

This study was carried out to determine marine environments and phytoplankton community around Mokpo harbour on March to November during the period of 2004-2009. The remarkable fluctuations of marine environments were shown around Mokpo harbour depending on monthly and yearly. Among seasons, summer was a great that was associated with extremely releasing the freshwater from Youngsan River Weir, contributing to effect the fluctuations of water quality. Nevertheless of monthly and yearly, the molecular ratio of N:P was always shown in above 16 that was mainly attributed to freshwater discharge on March to November. This indicates that phosphorus playes an important role in limiting factor as growth in phytoplankton. During this study, Skeletonema costatum was found to be richer than the other groups of diatoms in terms of abundance and species number. Mokpo harbour, with the presence of a narrow avenue for exchange with offshore waters, has limited growth in phytoplankton, but this species is able to well adapt and fast grow under even high level of suspended solid and low intensity of light compared with other species. The discharge of freshwater is associated with significantly fluctuation of marine environments in this region, but it does not affect the quantitative and qualitative distribution of phytoplankton. It is necessary to persistently monitor based on water quality and phytoplankton community.

이 연구는 남해안 중부해역의 여름철 전 후 단계를 나누어서 6월부터 10월까지의 2004-2006년 장기간 해양환경 모니터링 및 식물플랑크톤 군집구조를 파악함과 아울러, Cochlodinium 적조발생에 관한 해석에 이용되고자 하는 것이다. 조사해역은 득량만, 고흥연안, 여자만, 가막만, 광양만, 여수연안, 남해연안으로 총 16개 정점이다. 수온은 19−29℃ 범위로 여름철 여자만에서 두 정점 모두 가장 높은 29℃C, 27℃ 를 나타내었다. 그러나 8월을 제외한 6월, 7월, 9월, 10월에는 조사정점에 관계없이 큰 차이를 보여주지 않았다. 염분도는 7월과 8월에 여자만과 광양만에서 다른 조사해역에 비하여 약 5-6 정도 낮은 25-27를 나타내었다. 클로로필의 경우도 7월과 8월에 각 조사해역별 큰 차이를 보이고 있다. 특히 광양만은 최고 5배 정도 많은 15μgl−1 까지 보였다. 투명도는 수온, 염분도, 클로로필과 다르게 조사기간 동안 해역에 관계없이 거의 비슷한 수준인 2-5m 정도로 보여주고 있다. 용존무기질소도 조사해역 중 광양만의 경우 7월과 8월에 가장 높은 0.53mgl−1 까지 보여 10배 정도까지 차이를 보였으나, 용존무기인 상대적으로 큰 차이를 나타내지 못하고 있다. 용존무기질소와 클로로필의 관계를 보면 7월에는 임의 상관성을 보여 클로로필의 증가에 따른 용존무기질소가 급속히 소모됨을 알 수 있지만, 8월에는 거의 오히려 양의 상관성을 보여주고 있다. 식물플랑크톤의 평균 세포수는 7월과 8월에 500 cells ml−1 까지 나타내었고, 대부분 규조류의 비율이 60% 이상 출현되었으나, 8월에 와편모조류의 점유율이 20-30%까지 보였다. 우점종으로는 Skeletonema costatum이 2004년부터 2006년까지 전 해역에 걸쳐 가장 많이 출현되었다. 각 해역별에 출현하는 식물 플라크톤의 집괴분석에 따르면 상호 혼잡되어 분포 되는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 보면 여름철에 가장 큰 해양환경 변화를 보였고, 식물플랑크톤 중 S. costatum은 남해연안의 대표적인 기초생산 종으로 간주된다. 특히 여름철 Cochlodinium 적조는 득량, 가막, 고흥, 여수, 남해해역에서 3년 동안 계속해서 발생된 반면, 여자만과 광양만은 전혀 나타나지 않았다. 뚜렷한 차이점은 용존무기질소 Cochlodinium 적조 형성을 위한 요구량은 수중에 풍부하게 존재하고 있기보다는, 미량이라도 충분히 적조를 유발시키고, 외해역에서도 발생될 수 있다는 뒷받침을 하고 있다.

A series of experiments was conducted to identify the potential of five phytoplankton species as standard test species for marine ecotoxicological tests. The candidate phytoplankton species are Skeletonema costatum, Heterosigma akashiwo, Prorocentrum micans, Isochrysis galbana, and Tetraselmis suecica. Salinity tolerance and sensitivity on potassium dichromate as a reference material were identified. Toxicity of eleven ocean-dumped sewage sludges and four red tide expellent extracts were estimated by the inhibition of population growth rates (PGR) of marine diatom S. costatum. While most species revealed relatively weak tolerance on salinity, T. suecica demonstrated the highest salinity tolerance ranged from 5～35 psu and the others 15～35 psu. H. akashiwo revealed the highest sensitivity as 72h IC50=0.76mg/L and T. suecica the lowest as 72h IC50=8.89mg/L on potassium dichromate. Sludge extracts from industrial waste, domestic sewage and livestock farm waste sludge showed high toxicity as 72h IC50<2% and lowest toxicity from filtration bed sludge as 72h IC50=30.50%. NOEC (No Observed Effective Concentration) of sludge extract ranged from <0.4% to 1.6% and this indicated high phytotoxicity of ocean dumped sewage sludge. The test sensitivity of phytoplankton PGR inhibition was much higher than those of marine rotifer Brachionus plicatilis mortality test and bioluminescent inhibition test by marine bacteria Vibrio fischeri, and comparable with the sea urchin (Strongylocentrotus intermedius) fertilization test. As a result the phytotoxicity test using phytoplankton PGR inhibition (IC50) must be a useful tool for marine phyto-toxicological evaluation of ocean dumped materials.

This survey was carried out to assess important species of phytoplankton in the ocean and bay in Korea from 32 references. The number of important species assessed from 50 genera 116 species. Of them, Bacillariophycea (diatoms) 34 genera 89 speceis(76.6%), Dinophyceae(dinoflagellates) 11 genera 22 species(18.9%), Chrysophyceae 2 genera 2 species(1.7%), Cyanophycea(blue-green algae), Raphidophyceae, Euglenophyceae(euglenoids) 1 genera 1 species(0.9%) respectively. By ecological characters, the number of dominant species were 79 species including Actinoptychus seranius, 50 species including Coscinodiscus centralis were recorded as frequently apperaing species and 36 species including Cochlodinium polykrikoides were recorded as red-tide causative organism. Also, 11 species including Prorocentrum micans were surveyed as the indicator including all ecological characters.