동물플랑크톤은 식물플랑크톤 및 기타 소형 미생물을 섭식하고, 고차 생물군집에 포식되어 일차생산과 상위 영양단계를 연결하는 중추적인 연결고리 역할자로 수생태계 내 물질 및 에너지 순환 구조와 기능을 이해하는데 필수적인 요소로 여겨지고 있다. 하지만, 동물플랑크톤은 분류군에 따라 상이한 크기와 유영능력, 그에 따른 다양한 서식 특성을 가지고 있어, 식물플랑크톤에 비해 다소 복잡한 채집 및 분석방법이 요구된다. 정확한 동물플랑크톤 정량화를 위해서는 종특이적인 분포를 고려하여 장소를 선정하 고 적합한 도구 (채수기, 플랑크톤 네트 등)를 이용하여 시료를 채집해야 할 필요가 있으며, 동정 및 계수 중에 발생 할 수 있는 오차를 최소화하기 위해서는 고정법과 부차시료에 대한 고려도 중요하다. 본 논문에서는 현재 사용되고 있는 대표적인 동물플랑크톤 정량채집방법 및 시료처리방법의 장·단점을 소개하여 연구 목적에 부합하는 방법을 선택, 적용할 수 있도록 가이드라인을 제시하고자 하였다.

Recently, quantitative analyses of food web structure based on carbon and nitrogen stable isotopes are widely applied to environmental assessments as well as ecological researches of various ecosystems, particularly rivers and streams. In the present study, we analyzed carbon and nitrogen stable isotope ratios of POM (both planktonic and attached forms), zooplankton, benthic macroinvertebrates and fish collected from 6 sites located at Nakdong River. Samples were collected from upstream areas of 5 weirs (Sangju, Gangjeong- Goryeong, Dalseong, Hapcheon-Changnyeong, and Changnyeong-Haman Weirs) and one downstream area of Hapcheon-Changnyeong Weir in dry season (June) and after rainy season (September). We suggested ranges of their carbon and nitrogen stable isotope ratios and calculated their trophic levels in the food web to compare their temporal and spatial variations. Trophic levels of organisms were relatively higher in Sangju Weir located at upper part of Nakdong River, and decreased thereafter. However, the trophic levels were recovered at the Changnyeong-Haman Weir, the lowest weir in the river. The trophic level calculated by nitrogen stable isotope ratios showed more reliable ranges when they were calculated based on zooplankton than POM used as baseline. The suggested quantitative ecological information of the majority of biological communities in Nakdong River would be helpful to understand the response of river food web to environmental disturbances and can be applied to various further researches regarding the quantitative approaches for the understanding food web structure and function of river ecosystems as well as restoration.

This review summarizes the history of freshwater zooplankton research in Korean Society of Limnology and necessary future topics that are remain poorly investigated in South Korea based on main research topics of published articles focusing on lakes, reservoirs, rivers and wetland ecosystems. In Korea, a total 450 freshwater zooplankton species have been reported (85 species of cladocera, ca. 230 species of rotifera since 1939, and 138 species of copepoda), and they cover 10% of total zooplankton species list. In the present paper, we provide recent species list of zooplankton found in Korea and their taxonomic keys. Over periods of 45 years, there are 25 published papers for zooplankton biota in lentic ecosystems in Korean Journal of Ecology and Environment (KJEE). The ecology of zooplankton communities in rivers has focused on the mechanisms involved in regulating their abundance, diversity and spatio-temporal patterns of genus Bosmina and rotifers (genus Brachionus and Keratella) that are most frequently found from Korea. On the other hand, the studies on zooplankton in wetland has focused on Alona, Chydorus and Ceriodaphnia with special emphasis on their relationships with aquatic macrophytes. Even though studies on the freshwater ecosystem in Korea have a long history, a few of studies on zooplankton biota were conducted at rice paddy, Dumbeong and wetlands. During the last two decades, experimental advances in freshwater zooplankton ecology and understanding of structure and function of this biota were made from a series of articles mainly in journal of KJEE. For future studies, quantitative, experimental and interdisciplinary approaches would be key words to understand zooplankton ecology and their roles in aquatic ecosystems under changing environments, and we have suggested necessary zooplankton research fields and future directions.

Stable Isotope Analysis (SIA) of carbon and nitrogen is useful tool for the understanding functional roles of target organisms in biological interactions in the food web. Recently, mixing model based on SIA is frequently used to determine which of the potential food sources predominantly assimilated by consumers, however, application of model is often limited and difficult for non-expert users of software. In the present study, we suggest easy manual of R software and package SIAR with example data regarding selective feeding of crustaceans dominated freshwater zooplankton community. We collected SIA data from the experimental mesocosms set up at the littoral area of eutrophic Chodae Reservoir, and analyzed the dominant crustacean species main food sources among small sized particulate organic matters (POM, <50 μm), large sized POM (>50 μm), and attached POM using mixing model. From the results obtained by SIAR model, Daphnia galeata and Ostracoda mainly consumed small sized POM while Simocephalus vetulus consumed both small and large sized POM simultaneously. Copepods collected from the reservoir showed no preferences on various food items, but in the mesocosm tanks, main food sources for the copepods was attached POM rather than planktonic preys including rotifers. The results have suggested that their roles as grazers in food web of eutrophicated reservoirs are different, and S. vetulus is more efficient grazer on wide range of food items such as large colony of phytoplankton and cyanobacteria during water bloom period.

얕은 습지에서 환경 요인에 대한 어류의 분포와 종 조성을 평가하기 위해, 2012년 봄철(5~6월)에 경상남도에 위치한 24개의 습지에서 이화학적 요인, 수생식물, 어류 등을 조사하였다. 조사 기간 동안 20종의 어류가 동정되었으며, 잉어과 어류가 가장 우점하는 것으로 나타났다. 이화학적 요인 및 수생식물 생물량은 조사 지점에 따라 상이하였으며, 특히 수생식물 생물량은 어류 풍부도와 매우 밀접하게 관련되었다(df=1, F=32.00, P=0.001). 조사 지점간에 군집분석을 수행한 결과, 조사 지점들은 3개의 집단으로 구분되었으며, 이 또한 수생식물 생물량에 대한 영향으로 분석되었다. 첫 번째 집단의 습지에서는 검정우럭과 어류인 블루길에 의해서 우점되었으며, 그 외 어류 군집은 거의 출현하지 않았다. 두 번째 집단은 주로 잉어과 어류인 붕어가 우점한다는 점에서 첫 번째 집단과 차이를 보였다. 세 번째 집단에 속한 습지에서는 첫 번째 집단과 비슷하게, 블루길이 우점하였으나, 다른 어류 종 또한 다양하게 출현하였다. 결론적으로 얕은 습지에서 어류 군집의 분포와 종 다양성은 수생식물의 생물량에 의해 강하게 영향 받는 것으로 평가되었으며, 수생식물의 높은 생물량은 어류의 높은 풍부도 유지에 크게 기여하였다. 이러한 관점에서 습지를 복원하거나 새롭게 조성할 때 수생식물의 적절한 식재는 어류의 종 다양성에 영향을 줄 것으로 보이며, 어류가 수생태 먹이망 내에서 최상위포식자로서의 역할을 한다는 점을 감안할 때 먹이망의 건강성 유지에도 필수적일 것으로 사료된다.

국내 주요 강 생태계 (한강, 금강, 영산강, 섬진강)에서 지난 2004년부터 2008년까지 총 동물플랑크톤의 탄소 (C), 질소(N) 및 인(P) 함량에 대해 평가하였다. 동물플 랑크톤의 건중량 당 C, N P-함량은 강 시스템별로 변화가 뚜렷하였다. 조사지점별 평균 C, N, 그리고 P-함량의 범위는 70~620 mgC mg-1 D.W., 7.1~85.5 μgN mg-1 D.W. 그리고 2.5~7.4 μgP mg-1 D.W.인 것으로 파악되었다. 평균 탄소: 질소: 인 비율은 지점별 상이한 차이를 보였으며 전 지점의 평균은 200 : 29 : 1인 것으로 파악되었다. 전 조사지점에서의 동물플랑크톤 군집의 탄소: 인 그리고 질소: 인 비율의 범위는 각각 38에서 392 : 1과 4에서 65 : 1이었다. 자가조직화지도(SOM)을 활용한 평면상 지점들의 배치 양상과 화학양론 자료들 간의 주요 그룹 분석 결과 크게 세 클러스터로 구분되었다. 클러스터링 결과 동물플랑크톤의 C, N, P-함량은 공간적 이질성에 의해 영향을 받았으며, 화학량론 자료는 강 생태계의 환경 특성 해석에 활용성이 높은 것으로 사료되었다.

주변 토지 이용이 다른 소부당과 명동저수지의 수변부 와 개방수역간에 동물플랑크톤 군집 분포와 먹이망을 파 악하기 위해 2011년 5월부터 10월까지 조사를 수행하였 다. 소부당과 명동저수지의 동물플랑크톤은 각각 51종, 65종이 출현하였으며, 수변부와 개방수역간에 뚜렷한 밀 도 차이를 보였다(t-test, P⁄0.05). 지각류와 요각류는 수 변부에서 높은 밀도를 보인 반면, 윤충류는 개방수역에서 더 높은 밀도를 나타냈다(t-test, P⁄0.05). 수변부에서 출 현한 동물플랑크톤 종은 주로 부착성 성향을 가진 종이 었다(Lecane, Monostyla, Alona 그리고 Chydorus). Chl.a 의 농도가 높은 명동저수지에서는 부유성 윤충류(Brachionus, Keratella 그리고 Polyarthra)의 높은 밀도가 관찰 되었다. Two-way ANOVA 결과, 윤충류는 서식처의 특성 과 토지 이용이 다른 두 저수지간에 뚜렷한 차이를 보인 반면, 지각류와 요각류는 서식처의 특성에만 의존하는 것 으로 나타났다. 저수의 영양상태가 주변 토지 이용과 밀 접하게 연관되는 점을 감안하면, 윤충류는 서식처의 특성 뿐만 아니라 저수지의 영양상태에 따른 먹이자원에도 밀 접하게 연관되는 것으로 보인다. 그러나 지각류와 요각류 는 먹이자원보다 서식처의 특성에 주로 영향받는다. 안정 동위원소 분석 결과, 부유성 Chl.a의 높은 값에도 불구하 고 동물플랑크톤은 주로 부착입자 유기물에 대해 의존하 였다. 이것은 실잠자리 유충, 검정물방개 그리고 새뱅이 같은 무척추동물과의 먹이 경쟁을 피하기 위한 것으로 사료된다. 결과적으로 동물플랑크톤 군집 분포는 습지의 공간적 특성 및 먹이자원에 의해 결정되는 것으로 보인 다. 흥미로운 점은 동물플랑크톤 군집 밀도를 결정하는 수생식물이나 식물플랑크톤 등은 수체 내의 영양염류의 농도에 영향받으며, 이는 습지 주변 토지 피복이 매우 중 요하게 고려된다는 것이다.

본 연구는 얕은 수심의 습지에서 발달된 수생식물의 피도와 종류가 동물플랑크톤 밀도와 다양성에 미치는 영 향을 파악하기 위해 경상남도에 위치한 32개의 습지에서 2011년 5~6월까지 조사를 수행하였다. 조사 결과, 총 65 종의 동물플랑크톤이 출현하였으며, 대부분의 습지에서 는 부유성 종보다 부착성 종이 더 많은 수를 보였다(40 종). 조사된 모든 습지에서는 수생식물이 매우 우점하였 으며, 이는 부착성 동물플랑크톤 분포와 밀접한 관련을 가지는 것으로 나타났다. 1×1 (m) 방형구를 이용하여 측 정된 수생식물의 피도와 동물플랑크톤간의 상관성을 분 석한 결과, 부착성 및 부유성 윤충류는 상관성이 나타나 지 않았으나, 부착성 지각류는 뚜렷한 상관성를 나타냈 다(r2=0.39, p⁄0.05, n=32). 부착성 동물플랑크톤에 대 한 수생식물의 영향을 파악하기 위해 조사된 습지 중 수생식물이 가장 잘 발달된 우포늪과 장척호의 갈대(Phragmites communis)와 붕어마름(Ceratophyllum demersum) 에 부착된 동물플랑크톤의 채집을 수행하였다. 대부분의 부착성 동물플랑크톤은 갈대보다 붕어마름에서 더 높은 밀도를 보였으며, 이 중 Lepadella, Monostyla, Testudinella는 두 식물간에 매우 뚜렷한 밀도 차이를 나타냈다 (One-way ANOVA, p⁄0.05). 붕어마름은 갈대보다 부착 할 수 있는 공간이 상대적으로 넓으며, 복잡한 구조를 가 지기 때문에 많은 동물플랑크톤이 부착할 수 있는 기질 표면 또한 풍부한 사료된다. 결론적으로 수생식물은 부착 성 동물플랑크톤의 서식을 위한 매우 중요한 요소이며, 이들의 밀도와 종 다양성 증가에 크게 기여하는 것으로 판단된다.

동물플랑크톤의 서식 형태에 따른 구분(부착 및 부유 성)과 월별 밀도 양상을 파악하기 위해 2011년 5월부터 10월까지 수생식물이 발달된 환경에서 동물플랑크톤 채 집을 수행하였다. 조사 기간 동안, 부착성 동물플랑크톤 은 총 24종, 부유성 동물플랑크톤은 총 30종으로 나타났 으며, 이 중 두 서식 형태 간에 일치하는 종은 20종으로 확인되었다. 부착성 동물플랑크톤은 5~7월 동안 높은밀도를 나타낸 반면, 부유성 동물플랑크톤은 9~10월 동 안 높은 밀도를 보여 상이한 계절적 차이를 보였다. 안정 동위원소 분석 결과, 부착 및 부유입자 유기물, 동물플랑 크톤, 어류의 δ13C와 δ15N 값은 계절별로 상이하였다. 부 착성 동물플랑크톤은 봄, 가을 모두 부착입자 유기물에 대한 높은 의존도를 보였으나, 가을에는 부유입자 유기물 에 대해서는 일부 의존하는 것으로 나타났다. 이는 수생 식물의 우점 등으로 인한 먹이질의 감소와 연관되어 있 을 것으로 사료된다. 그러나 부유성 동물플랑크톤은 봄과 가을 모두 부유입자 유기물에 대해서만 의존하는 것으로 나타났다. L. macrochirus는 크기에 따라 먹이원에 대한 다른 섭식 양상을 보였는데, 부착성 동물플랑크톤이 증가 된 시기(봄)에 1~3 cm 크기의 L. macrochirus는 부착성 동물플랑크톤에 대한 높은 의존도를 보였으나, 가을에 부 착성 동물플랑크톤 감소하자 부유성 동물플랑크톤에 대 한 의존도가 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 4~7 cm 크기의 L. macrochirus는 상대적으로 큰 먹이원인 부유 성 동물플랑크톤에 높은 의존도를 보였으며, 가을에 부유 성 동물플랑크톤 밀도가 증가하자 매우 높게 의존하는 것으로 나타났다. 결론적으로 습지와 같이 수생식물이 우 점되는 생태계에서 동물플랑크톤은 다양한 서식 형태(부 착 및 부유성)를 가진 군집이 출현하는 것으로 파악되었 으며, 이들은 각각 다른 먹이원에 대해 의존하는 것으로 나타났다. 또한 상위포식자인 L. macrochirus 또한 부착 및 부유성 동물플랑크톤의 계절별 밀도 양상에 따라 상 이한 의존성을 보였으며, 특히 부착성 동물플랑크톤은 봄 철 치어 성장 시기의 이들의 성장 및 발달에 매우 중요 한 영향을 미치는 것으로 사료된다.

미소갑각류 군집과 이화학적 요인 간의 관계를 파악하 기 위해 우포늪에서 2001년부터 2010년 동안 2주 간격 으로 조사를 수행하였다. 조사 시간 동안, 총 10속의 지 각류가 동정되었으며, 서식 형태에 따라 구분된 부착성 지각류(Alona, Camptocercus, Simocephalus, Diaphanosoma, Sida)와 부유성 지각류(Bosmina, Ceriodaphnia, Daphnia, Moina, Scapholeberis)의 연 출현이 매우 상이한 것으로 나타났다. 부유성 지각류는 봄과 가을 시기에 높은 밀도로 나타났으며, 부착성 지각류는 여름 시기에 상대적으로 높은 밀도를 보였다. 요각류 성체와 유생 또 한 부착성 지각류와 유사한 계절적 분포 경향을 나타내 었다. 부유성 지각류는 강우량과 이화학적 요인과 상관성 을 보이지 않았으나, 부착성 지각류는 이화학적 요인 중 수온과 뚜렷한 상관성을 보였다(n=120, p⁄0.01). 특히 부착성 지각류 중 Chydoridae는 강우량 및 수온과 양의 상관관계를(n=120, p⁄0.01), 용존산소와 전기전도도와 는 음의 상관관계를 나타냈다(n=120, p⁄0.05). 요각류 군집은 강우량(n=120, p⁄0.01) 및 수온(n=120, p⁄0.05) 과 양의 상관관계를 나타내었다. 결론적으로 우포에서 강 우량은 미소갑각류 군집 분포를 결정하는 매우 중요한 요인인 것으로 파악되었다.

This study compares the abundance and community structure of zooplankton organisms from the littoral and pelagic regions, and considers particularly trophic levels vs. zooplankton abundances. Zooplankton samples, collected every 3 months over a year from 2010 to 2011 at 29 temperate lakes and reservoirs, which belong to two different river basins (Youngsan and Seomjin River). The spatial pattern of rotifers was similar to that of total zooplankton abundance. This reflected the fact that rotifers strongly dominated the zooplankton community. There were considerable spatial variations in total zooplankton abundance (ANOVA, p＜0.01), while there were no significant differences both in littoral and pelagic regions in abundance of zooplankton (ANOVA, p=0.205). The mean abundance of zooplankton in eutrophic systems was much higher than that of mesotrophic systems, while significant difference in number of species and diversity index were not shown in both trophic systems.

2011년 영산강∙섬진강 수계 29개 호소조사에서 동정된 식물플랑크톤은 규조강 161종, 녹조강 157종, 남조강 39종, 기타 67여종으로 총 424종이었다. 조사기간 동안 4차 조사시기에 상대적으로 더 다양한 종이 출현하였으며 대동호, 대동제, 소포제, 군곡제, 개초제, 둔전제 지점에서 다양한 종들이 출현하였고, 영산호를 비롯한 하천형 호소에서는 비교적 빈약한 종이 출현하였다. 각 지점에서 20% 이상의 우점율을 보인 종은 대부분 규조류였고 2차와 3차 조사에서 녹조류와 남조류도 우점의 빈도가 높아졌다. 개체군 밀도는 조사 호소나 시기에 따른 뚜렷한 패턴이 없었고 특정 종의 성장에 크게 의존하는 특성을 나타냈다. 클로로필-a의 농도는 조사호소와 시기에 따른 편차가 매우 컸으며 식물플랑크톤의 개체수와 일치하지 않는 것으로 나타났다. 총질소와 총인의 농도와 클로로필-a의 농도 사이에는 매우 낮은 상관성이 나타났다.