A survey was conducted to analyze seasonal dynamics of the phytoplankton community at 22 stations on the surface and bottom layers in the Anma Islands of Yeonggwang (AIY) in the southern West Sea, Korea from the spring of 2020 to the winter of 2021, using a marine survey vessel Ed Ocean. Based on the survey results, there were 87 phytoplankton species in 52 genera, diatoms accounted for 67.8%, dinoflagellates 26.5%, silicoflagellates 3.5%, and cryptomonads and euglenoids accounted for 1.1% each. By season, it was simple in spring and relatively varied in winter. The phytoplankton standing crop on the surface was low (28.8±30.1 cells mL-1) in summer and high (87.0±65.1 cells mL-1) in spring. In the phytoplankton community, diatoms showed a high share (over 80%) throughout the year, and Skeletonema costatum-ls was the dominant species with a dominance of more than 60% in spring and winter, and 34.6% and 24.2% in summer and autumn, respectively. The diversity expressing the characteristics of the community structure was high (2.79±0.45) in autumn and low (1.82±0.18) in spring, unlike the phytoplankton standing crop. However, the dominance was high at (0.86±0.08) in spring and low (0.44±0.13) in autumn. Based on the results of principal component analysis (PCA) using environmental and phytoplankton-related factors, it was estimated that the biological oceanographic environmental characteristics seen through the phytoplankton community in the AIY were dominated by nutrients supplied from open seawater and surface sediments by seawater mixing, such as tidal mixing.

가을 한국 남해 서부 해역의 수괴분석 및 식물플랑크톤 군집의 공간분포 특성을 이해하기 위해 2021년 9월 15개 정점의 표층과 엽록소 a 최댓층 (CML)을 대상으로 조사하 였다. 결과, 수괴는 고온, 저염의 연안수 (CW), 고온, 고염 의 쓰시마난류 (TWC) 및 이 두 수괴의 혼합특성을 보이 는 혼합수 (MW)로 구분되었다. 용존산소 포화도는 표층에서는 95% 이상을 보이지만, CML 일부 해역은 낮은 불포화 상태를 보였고, 탁도는 표층과 저층 모두에서 농도가 높았다. 엽록소 a 농도는 표층이 0.90±0.43 μg L-1 변동 폭 으로 연안수에서 1.1 μg L-1 이상, 혼합수에서 1.0 μg L-1 전 후, 그리고 쓰시마난류에서 0.5 μg L-1 이하를 나타내었다. CML은 1.64±0.54 μg L-1 변동 폭으로 표층보다 약 2배 높았다. 식물플랑크톤 종 조성은 31속 57종으로 규조류가 57.8%, 와편모조류가 35.1%, 규질편모조류 5.3%, 그리고 은편모조류가 1.8%로 단조로웠다. 현존량은 표층이 4.6± 7.6 cells mL-1 변동 폭으로 연안에서 30 cells mL-1 이상, 혼 합수에서 2~5 cells mL-1, 그리고 쓰시마난류에서 2 cells mL-1 이하를 나타내었다. CML은 5.7±8.4 cells mL-1 변동 폭으로 표층보다 다소 높았다. 5% 이상 우점율을 보이는 우점종은 표층에서 Rhizosolenia flagilissima f. flagilissima, Skeletonema costatum-ls, Nitzschia sp./small size가 각 8.4%, 6.1%, 5.2% 순이었고, CML은 Rh. flagilisima f. flagilissima가 12.0%의 우점율을 나타내었으나, 낮은 현존량으로 우점 종에 대한 의미 부여가 어려웠다. 다양도 지수는 표층이 2.36±0.40 변동 폭으로 쓰시마난류에서 높고, 혼합수에서 낮았고, CML은 2.29±0.52 변동 폭으로 표층보다 다소 낮았다. 우점도 지수는 표층이 0.50±0.15 변동 폭으로 혼합 수에서 0.5 이상, 쓰시마난류에서 0.5 이하로 다양도와 다 른 특성을 보였다. 상관분석 및 주성분 분석 결과는 식물 플랑크톤 현존량은 연안수 및 혼합수에서 높고, 높은 탁도를 보인 일부 혼합수 및 쓰시마난류에서 낮은 것에서, 각 수괴의 확장 및 혼합 정도에 따라 식물플랑크톤 군집의 출현 및 분포에 커다란 영향을 미치는 것으로 판단되었다.

상사호에서 순천만까지 짧은 수역 특성을 나타내는 이 사천 수계 (Isa Stream systems)의 수질 환경 및 식물플랑크 톤 군집의 시ㆍ공간 분포 특성을 분석하였다. 결과, 상사호는 상대적으로 빈영양 및 중영양 조건을 나타내지만, 순천만에 이루는 담수역과 기수역은 축산폐수 등 산업폐수의 영향으로 상사호 및 해수역보다 극심한 부영양상태를 나 타내었다. 식물플랑크톤 군집은 상사호와 순천만보다 담수역 및 기수역에서 출현 종수가 높았지만, 현존량 및 엽록소 a 농도는 상사호와 해수역에서 상대적으로 높게 나타났다. 특히 봄과 여름 상사호는 중영양종인 Fragilaria crotonensis와 Asterionella formosa가 표층과 저층에서 서로 다른 우점 현상을 보이는 것으로 댐 하류의 담수역과 기수 역에서는 A. formosa에 의한 영향이 크게 나타났다. 그러나 가을과 겨울은 기수역에서 해수역까지 부영양화 지표종인 Skeletonema costatum-ls가 극우점하였다. 즉 이사천 수계의 급격한 환경변화는 순천만 연안생태계 구조를 심각하게 훼손시킬 수 있을 것으로 판단되었다. 급격한 연안생태계 변화는 한국 제1호 람사르습지인 순천만 및 순천 생물권보 전지역 및 최대 꼬막 산지인 여자만의 효율적 이용과 관리, 그리고 보전이라는 측면에서 매우 위협적인 내용이기에, 더욱 심층적인 관리방안 도출이 요구된다고 할 수 있다.

여름 동중국해 북부해역 (32°N~33°N, 124°E~127° 30ʹE)에서 수괴에 따른 미소플랑크톤에 속하는 식물플랑크톤 군집 및 섬모충류 현존량의 공간분포 및 저차영양단계의 생태구조 특성을 파악하기 위한 현장조사를 2019년 8월 3일부터 8월 6일까지 21개 정점의 표층과 Chl-a 최댓 층 (CML)을 대상으로 채수하였다. 결과 북부해역의 수괴는 크게 중국연안수 (CCW) 및 쓰시마난류 (TWC)로 구분 되었다. CCW는 고온, 저염의 환경특성을, 그리고 TWC는 고온, 고염의 환경특성을 나타내었다. 수괴에 따른 식물플랑크톤 군집특성은 CCW가 중국의 대형하천에서 공급되는 영양염류에 의해 다양한 군집구조를 보인 반면, TWC는 남방의 빈영양 외해역에서 발원하여 북상하고 있어 단조로운 군집특성을 나타내었다. 식물플랑크톤과 섬모충류의 현존량은 CCW에서 매우 높았고, TWC에서 낮은 특성을 보였다. 특히 TWC에서 식물플랑크톤에 비해 높은 섬모충류의 현존량을 보이는 것에서 세균 등을 먹이원으로 하는 미세먹이망에 의한 저차영양단계의 에너지흐름 이 자원생물 생산에 중요한 역할을 하는 것으로 판단되었다. 즉 여름 동중국해의 생태구조는 수괴에 따라 CCW가 bottom-up system 구조라면, TWC는 top-down system 구조를 갖는 것으로 추정되었다.

We conducted a seasonal field survey to analyze the distribution patterns of a phytoplankton community and biological oceanographic characteristics in the Geum river estuary in 2018. The results showed that the phytoplankton community consisted of 58 genera and 116 species, showing a relatively simple distribution. It was controlled by diatoms at 70.2%, a low number of species in winter and spring, and a high number in summer and autumn. The phytoplankton cell density ranged from 10.0 to 2,904.0 cells mL-1, with an average layer of 577.2 cells mL-1, which was low in autumn and high in winter. The seasonal succession of phytoplankton dominant species was mainly centric diatoms from winter to summer, including Thalassiosira nordenskioeldii, Cerataulina bergonii, and Skeletonema costatum-ls in winter, S. costatum-ls and C. bergonii in spring, and Eucampia zodiacus and Th. nordenskioeldii in summer. However, the autumn species depended upon the regions, with the inner bay dominated by the centric diatom, Aulacoseira cf. granulata, the mixed areas by S. costatum-ls, and the open sea by the dinoflagellate, Lingulodinium polyedra. According to principal component analysis (PCA), the phytoplankton community was greatly affected by the inflow and expansion of freshwater, including high nutrients, which are introduced annually through the rivermouth weir in Geum river estuary. However, the estuary, which is strongly affected by annual freshwater, was limited to areas near Geumran Island, which is adjacent to the river-mouth weir.

남해 연안해역에서 이른 여름 식물플랑크톤 군집의 분포특성을 파악하기 위해 2018년 6월말에서 7월 중순까지 11개 해역을 대상으로 실시하였다. 결과 출현한 식물플랑크톤 출현 종은 56속 105종으로 규조류가 52.4%, 와편모조류가 40.0%, 기타 편모조류가 7.6%였다. 현존량은 표층에서 5.5~593.2 cells mL-1로 변화하여, 출현종과 현존량 모두 동부해역에서 높고, 서부 해역에서 낮은 특정을 나타내었다. 식물플랑크톤 군집은 남해 금포, 여수 오천동 및 고흥 외나로도 해역을 제외하면 규조류에 지배되는 특성을 보였으며, 우점종은 여수 오천동과 완도 충도를 제외하면 중심규조 Skeletonema costatum-like species (ls)에 의해 우점되었다. 그러나 오천동 해역은 유독와편모조류 Gymnodinium catenatum에 의해 극우점되었고, 남해 금포 및 외나로도 해역은 와편모조류 Tripos fusus에 의해 12% 이상의 우점율을 나타내었다. 이른 여름 남해 연안해역의 식물플랑크톤 군집의 공간분포는 강수량 등 영양염류 공급에 크게 지배되고 있는 것으로 판단할 수 있었다.

남해 중앙부의 가막만 입구해역에 설치된 sediment trap의 와편모조 시스트 및 시스트에서 발아된 유영세포에서 국내 미기록 와편모조 시스트 9종을 관찰하였기에 형태적 특징을 고찰하였다. 미기록 와편모조 시스트는 모두 종속영양종으로 와편모조문 (Dinophyta), 와편모조강 (Dinophyceae), 페리디니움목 (Peridiniales)에 속하였다. 미기록 종은 Brigantedinium majusculum (Protoperidinium sinuosum), cyst of Diplopsalis lebourae, cyst of Protoperidinium excentricum, cyst of Pt. sp. cf. nudum, cyst of Pt. obtusum, cyst of Pt. ventricum, cyst of Protoperidinium sp.1, cyst of Protoperidinium sp.2 및 미동정된 cyst of Peridinales 등이었다.

동물플랑크톤과 미세플라스틱과의 상관성을 파악하기 위해 2015년 5월 12일부터 14일까지 여수근해 (여자만, 가막만, 여수해만, 봇돌바다) 총 10개의 정점에서 수표성 동물플랑크톤과 미세플라스틱을 채집하였다. 동물플랑크톤은 요각류 13종을 포함해 총 26개의 분류군이 출현하였고, 그 중 요각류가 가장 높은 비율을 차지하였다. 동물플랑크톤의 출현 개체수는 61~763 indiv. m-3, 미세플라스틱은 0.0047~0.3471 particle m-2의 범위였다. 미세플라스틱은 주로 스트로폼, 페인트 조각, 섬유 조각 등이 발견되었다. Acartia omorii, Paracalanus parvus s. l., Labidocera euchaeta, A. hongi, 십각류 유생, 따개비 유생이 우점적으로 출현하였다. 동물플랑크톤을 먹이식성에 따라 입자식성 동물플랑크톤과 육식성 동물플랑크톤으로 구분하였고, 동물플랑크톤 건조중량도 측정하였으며, 동물플랑크톤 유생은 따로 구분하였다. 이밖에 측정한 환경요인으로는 수온, 염분, 탁도, Chl-a 농도, 식물플랑크톤 (규조류, 와편모조류) 밀도를 조사하였다. 동물플랑크톤과 미세플라스틱과의 상관성을 분석하기 위해 RDA를 실시한 결과 동물플랑크톤은 미세플라스틱보다 다른 환경요인인 수온, 염분, 탁도, Chl-a 농도와 밀접한 상관성을 나타냈다. 이는 연안해역과 같이 먹이가 풍부한 해역에서 미세플라스틱이 동물플랑크톤 주요 먹이로서 과대평가되어 있음을 시사할 수 있다.

The relationship between the environmental factors (water temperature, salinity, chlorophyll-a concentration, Noctiluca scintillans density, Diatoms and Dinoflagellates densities) and the zooplankton community was investigated. Zooplankton were seasonally collected at 11 stations of Gwangyang Bay from November 2015 to July 2016. A mean abundance ranged from 544 to 19,753 indiv. m-3. The maximum abundance was observed to be 40,000 indiv. m-3 in July and the minimum occurred in November with 412 indiv. m-3. The zooplankton consisted of 35 taxa, which is dominated by Paracalanus parvus s. l., Corycaeus spp., Oithona spp., Acartia omorii, A. ohtsukai, Centropages abdominalis, unidentified harpacticoids. The result of the Redundancy Analysis (RDA) conducted between the zooplankton and the environmental factors showed that the spring-autumn, summer and winter are separated. The summer was closely related to temperature and diatom density, while the winter was linked to salinity and N. scintillans density (p<0.05).

This study examined the relationship between dinoflagellate cysts and vegetative cells, to a certain extent, by conducting a germination experiment on dinoflagellate cysts collected from a sediment trap and surface sediment. The germination experiment showed that 56.8%, 25 of the 44 species of dinoflagellate cysts seen in the sediment trap, germinated, which confirmed the relationship between cysts and vegetative cells. The germination experiment also found that Votadinium carvum showed different forms of vegetative cells in all three forms of cysts, which required an accurate identification of the species through a genetic analysis. Furthermore, the species known to be the cyst of Cochlodinium polykrikoides was determined to be Cochlodinium sp., and the cysts of C. polykrikoides did not appear.

이상 고수온을 감지하기 위한 생물모니터링 시스템(BMS) 연구를 위해, 4단계의 수온(5, 10, 20와 30℃)에서 참굴 패각운동을 측정하였다. 모든 참굴은 실험시작 전에 3일 동안 절식을 통하여, 먹이섭이 및 배출에 따른 패각운동의 요인을 제거하였다. 5℃ 실험구에서는 패각운동이 관찰되지 않았지만, 수온의 증가와 함께 패각운동은 증가하였다(10℃ : 6.31±2.18 times/hr, 20℃ : 22.0±10.0 times/hr). 30℃에서는 5℃와 같이 패각운동이 전혀 보이지 않았던 실험구와 20℃와 유사한 패각운동이 실험구가 나타났다. 이는 30℃ 이상에서도 20℃와 같은 신진대사를 보이는 개체군이 있었으나, 대부분이 신진대사의 활력의 감소에 기인하여 폐각상태가 지속되는 것으로 나타났다. 따라서 참굴 양식장에 고수온 감지를 위한 참굴 패각운동 BMS를 설치한다면, 경계단계는 빠른 패각운동(약 30.0회/hr 이상)일 때, 심각단계는 수시간 이상 폐각상태일 때, 조기경보(early warning)를 내릴 수 있을 것이다. 따라서 참굴 패각운동을 활용한 BMS는 이상고수온의 조기경보에 대하여 효과적으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

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.

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.

한국남해안의중앙부에위치하는장수만의식물플랑크톤군집의시ㆍ공간적분포특성과생물해양학적환경특성을파악하기위한현장조사를2006년봄부터겨울까지계절별로장수만과인근해역을대상으로하는31개의정점의표ㆍ저층해수를대상으로실시하였다. 장수만에서출현이확인된식물플랑크톤은47속83종으로규조류가65.1%, 와편모조류가30.1%를차지하였고, 유해성조류도3종출현하였다. 세포밀도로표시한식물플랑크톤현존량은봄3.1cellsㆍmL-1에서겨울521.0cellsㆍmL-1의범위로겨울과여름에높고, 봄과가을에낮았다. 현존량은정점평균으로표층에서봄7.6cellsㆍmL-1,여름68.0cellsㆍmL-1, 가을8.1cellsㆍmL-1, 그리고겨울은220.2cellsㆍmL-1를나타내었다. 표층에서우점종은봄에Chaetoceros affinis, Paralia sulcata, Bacillaria pax-illifera, 여름에Chaetoceros didymus, Ch. affinis, Octactisoctonaria, 가을에Skeletonema costatum유사종과B. pax-illifera이10% 이상의우점률을나타내었고, 겨울은S.costatum유사종에의해극우점되었다. 주성분분석에의한장수만의생물해양학적특성은봄과여름의수온상승기에는봇돌바다등개방해역에서유입되는해수영향으로높은생물생산을유지하고있고, 가을과겨울의수온하강기에는생물량은수심의얕은천해해역에서높고, 현존량은수로부에서높은밀도를나타내었다. 특히 겨울은해수혼합의원활한천해해역에높은식물플랑크톤생산을나타내었다.