2014년 9월 동해 남서해역의 용존 영양염 분포 및 식물플랑크톤 군집구조와 우점종의 질소 화합물에 대한 이용성을 파악하였다. 용존 무기 질소(dissolved inorganic nitrogen; DIN)와 용존 무기 인(dissolved inorganic phosphorus; DIP)은 표층에서 낮고, 수심이 깊어짐에 따라 증가하였다. 반면에 용존 유기 질소(dissolved organic nitrogen; DON)와 용존 유기 인의 경우 무기태 영양염과 상반되는 분포를 보였다. DIN:DIP 비는 전체 수괴에서 약 20으로 Redfield ratio (16)보다 다소 높게 나타났지만, 혼합층의 경우 2로 식물플랑크톤의 생장에 대해 무기질소가 제한요인으로 작용할 수 있는 것으로 보였다. 특히, 무기 질소가 제한된 혼합층에서 DON은 용존 총 질소(dissolved total nitrogen; DTN) 중 88 %를 차지하였다. 우점종 Chaetoceros debilis와 Prorocentrum minimum은 DIN 이외에 요소와 아미노산과 같은 다양한 DON을 이용하여 생장하였다. 따라서 식물플랑크톤의 DON 이용능력은 DIN이 제한된 동해에서 중요한 생존전략으로 작용할 것이다.

본 연구는 규조류 Nitzschia sp., Phaeodactylum tricornutum, Skeletonema sp.와 녹조류 Chlorella vulgaris의 성장에 미치는 발광다이오드(LED) 단일파장의 영향을 파악하였다. 4종의 미세조류는 청색 LED(450 nm), 황색 LED(590 nm), 적색 LED(650 nm) 그리고 형광램프(복수파장)에서 배양하였다. Nitzschia sp., P. tricornutum 그리고 Skeletonema sp.의 최대성장속도와 최대세포밀도는 청색 LED에서 가장 높았고 형광램프, 적색 LED, 황색 LED 순이지만, C. vulgaris는 적색 LED에서 가장 높았다. 이는 청색 LED는 다른 파장에 비해서 규조류의 성장을 촉진시키는 작용을 하는 것으로 보인다. 따라서 미세조류의 단일파장 하에서 성장속도는 종 특이성 또는 분류군 특이성을 보이는 것으로 생각된다. 또한 이러한 결과는 향후 LED와 미세조류를 활용한 중금속 오염 퇴적물의 복원을 위한 중요한 정보로 활용할 수 있을 것이다.

2013년 하계 자란만 서부 연안에서 Cochlodinium polykrikoides 적조의 미발생 원인을 화학적 현장관측결과와 기존에 발표된 C. polykrikoides의 생리학적 자료를 이용하여 해석하였다. 조사기간 동안 식물플랑크톤 군집은 규조류가 우점하고 있었으며, Cerataulina pelagica, Chaetoceros spp., Navicula spp. 그리고 Nitzschia spp.가 주요 우점종으로 출현하였다. 자란만 서부 연안의 영양염 농도는 이전의 C.polykrikoides 적조 발생 시기에 비해서 DIP 농도는 유사하였지만, DIN 농도는 낮았다. 특히, C. polykrikoides는 자란만 서부 연안에서 우점종으로 출현하는 규조류들에 비해서 무기 영양염에 대한 반포화상수(Ks)가 낮아 이들과의 종 경쟁에서 불리한 위치에 있는 것으로 보였다. 또한 상대적으로 낮은 DIN 농도를 보인 자란만 서부 연안은 질소에 대한 의존성이 높은 C. polykrikoides가 증식하기 위해서 불리한 환경이었다. 따라서 자란만 서부 연안의 낮은 영양염 환경하에서 무기 영양염 경쟁에 대해 불리한 위치에 있는 C. polykrikoides는 규조류의 번무에 따라 출현이 억제된 것으로 생각된다.

자란만에서 분리한 와편모조류 Akashiwo sanguinea의 성장에 대한 수온, 염분 및 광 조건을 실내실험을 통해서 살펴보았다. A. sanguinea의 최대성장속도(0.28 day-1)는 수온 25℃, 염분 30 psu로 나타났으며, 최적성장(최대성장속도의 80 % 이내 구간)은 수온 25℃의 염분 15~35 psu로 나타났다. 따라서 A. sanguinea는 고수온의 협온성이며, 광염성의 생리학적 특성을 가지고 있는 것으로 판단된다. 광량에 따른 성장 실험결과에서 유도된 성장식은 μ=0.31(I-16.87)/(I+51.19)로, 보상광량(I0) 값은 16.87 μmol m-2 s-1, 반포화광량(KI) 값은 84.93 μmol m-2 s-1으로 나타났다. 결론적으로 A. sanguinea는 하계에 충분한 광, 높은 수온, 염분의 변동 폭이 큰 연안해역에서 종 천이를 위한 유리한 생리학적 특성을 보이는 것으로 판단된다.

The effects of irradiance on the growth of toxic dinoflagellates Alexandrium tamarense (Masan Bay strain) and Alexandrium catenella (Jinhae Bay strain) were investigated in the laboratory. At 15℃ and 30 psu for A. tamarense and 25℃ and 30 psu for A. catenella, the irradiance-growth curve showed the maximum growth rate (μmax) of 0.31 day-1 with half-saturation photon flux density (PFD) (KI) of 44.53 μmol m-2 s-1, and a compensation PFD (Ic) was 20.67 μmol m-2 s-1 for A. tamarense, and μmax of 0.38 day-1 with KI of 59.53 μmol m-2 s-1, and Ic was 40.80 μmol m-2 s-1 for A. catenella. The Ic equated to a depth of 8~9 m from March to June for A. tamarense and 6~7 m from March to June for A. catenella. These responses suggested that irradiance at the depth near the middle layer in Masan Bay would provide favorable conditions for two species.

The effects of substrate size on the growth of microphytobenthos Achnanthes sp., Amphora sp., Navicula sp. and Nitzschia sp. were examined using glass beads in order for phytoremediation in the benthic layer of coastal waters. The glass beads used in this study were 0.09～0.15 mm (G.B 1), 0.25～0.50 mm (G.B 2), 0.75～1.00 mm (G.B 3) and 1.25～1.65 mm (G.B 4). No addition of glass bead used as control. The specific growth rate and maximum cell density of four microphytobenthos species were increasing with decreasing size of glass beads. Moreover, the control experiment without added attachment substrates showed the lowest specific growth rate and maximum cell density. Therefore, the suitable attachment substrates for mass culture of microphytobenthos seems to be important in order for phytoremediation using microphytobenthos.