황해 식물플랑크톤의 계절별 군집 구조와 해양환경 요인과의 상관관계를 파악하기 위하여 2019년 계절별로 15개 정점에 대해 조사하였다. 동계와 춘계에는 규조류가 높은 출현율을 나타내었으며, 하계와 추계에는 20μm 이하의 미동정 미소편모조류가 높은 출현율 을 나타내었다. 이는 낮은 농도의 영양염류로 인한 것으로, 특히 인산염의 경우 검출 한계까지 낮게 나타남에 따라 식물플랑크톤 성장에 심각한 저해 현상을 가져온 것으로 판단된다. 성층이 강화되는 하계와 추계 표층 혼합층에서 초미소형 크기의 식물플랑크톤 기여도가 높 았으며, 중복분석 결과 초미소형 크기의 식물플랑크톤은 영양염(질산염, 인산염) 및 수심에 대해 강한 음의 상관성을 나타내고 있었다. 결 론적으로 하계와 추계 성층 강화로 인한 표층 혼합층 내에서의 영양염 감소는 영양염류의 요구량이 낮은 상대적으로 크기가 작은 식물플 랑크톤 성장에 유리한 환경을 제공하며, 식물플랑크톤 군집 구조는 소형화가 진행된 것으로 판단된다.

To assess the influence of environmental factors on the phytoplankton community structure and total phytoplankton biomass during four seasons in 2014, we investigated the abiotic and biotic factors at 25 stations in the Busan coastal region. The phytoplankton community and total phytoplankton biomass were strongly dependent on the discharge from the Nakdong River, and the high density of phytoplankton was related with the introduction of the Tsushima Warm Current (TWC), particularly in the thermohaline fronts of the fall season. The relationship between the salinity and nutrient (Dissolved inorganic nitrogen=DIN: R 2=0.72, p<0.001 and Dissolved inorganic silicon=DSi: R 2=0.78, p<0.001) highly correlated with the river discharge, implying that those nutrients have played a crucial role in the growth of diatom and cryptophyta. The total phytoplankton biomass was highest in the summer followed by autumn, spring, and winter. Diatom and cryptophyta species were dominant species during the four seasons. Additionally, there were strong positive correlations between Chlorophyll a and total phytoplankton biomass (R 2=0.84, p<0.001), cryptophyta (R 2=0.76, p<0.001) and diatom (R 2=0.50, p<0.001), respectively. In particular, we found that there were significant differences in the nutrients, phytoplankton community compositions, and total phytoplankton biomass between the inner and the outer coastal region of Busan, depending on the amount of river discharge from the Nakdong River, particularly during rainy seasons. Therefore, the seasonal change of TWC and river discharge from the Nakdong River serve an important role in determining phytoplankton population dynamics in the Busan coastal region.

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.

본 독도 연안 해역에서 2019년 계절적 수환경 특성과 식물플랑크톤 군집구조 변화 특성을 파악하고, 2018년 과 2019년 특성을 비교하고자 두 연도의 4계절 수층별 조사가 수행되었다. 2019년에는 총 4문 69종의 식물플랑크톤이 관찰되었고, 평균 식물플랑크톤 개체수는 1.90×104 cells L-1로 매우 낮게 나타났다. 동계에는 평균 3.19×104 cells L-1로 대부분 미동정 편모류가 우점하였고, 춘계에는 3.12×104 cells L-1로 역시 편모류가 약 50%를 차지하였으며, P. obtusidens를 포함한 다양한 와편모조류가 출현한 특징이 있었다. 하계 개체수는 0.46×104 cells L-1로 매우 낮은 개체수와 종이 나타났고, 추계에는 평균 개체수가 0.89×104 cells L-1로 낮았으며, 여러 종의 Chaetoceros와 함께 Bacteriastrum spp., Guinardia striata, Psuedo-nitzschia spp. 과 같은 규조류가 다양하게 나타났다. 또한, 2018년 추계와 동일하게 열대 지표종인 Ornithocercus sp.와 Amphisolenia sp.가 관찰되었다. 2019년에는 대마난류와 남해 연안의 영향을 받은 종이 출현하였지만, 전반적으로 매우 낮은 개체수를 보이며 편모조류가 우점한 특징이 있었다. 식물플랑크톤 다양성은 2018년 하계와 2019년 동계에 높게 나타났고, 군집분석에서도 계절에 상관없이 크게 4개 그룹으로 구분되었다. 2018년과 2019년 수환경은 특이적으로 춘계에 성층이 약하게 형성되었고, 2018년 추계에는 하계와 동일하게 수괴가 안정되어 식물플랑크톤이 대증식한 것으로 사료된다. 식물플랑크톤 군집 및 개체수는 하계를 제외하고 계절별 우점 종의 차이를 보였으며, 이차이는 추계에 가장 뚜렷하였다. 따라서 독도 연안 해역은 일반적인 동해의 특성과는 다르게, 외해역임에도 불구하고 얕은 지형과 다양한 해류, 섬효과 등과 같은 복합적인 영향으로 연도별 계절별 특성이 다르게 나타날 수 있다는 것을 시사한다.

To investigate the characteristics of seasonal environment and phytoplankton community structure in the coastal area of Dokdo, a survey of Dokdo around waters was conducted during the four seasons. Phytoplankton of 4 phylum 72 species in four seasons were collected in Dokdo around water. The seasonal mean abundance of phytoplankton were 3.32×104 cells L-1 in winter, 1.04×104 cells L-1 in spring, 0.28×104 cells L-1 in summer, and 4.86×104 cells L-1 in autumn in Dokdo around water. During winter, the diatoms Chaetoceros spp. had dominated. During spring, when the nutrients in the euphotic layer were depleted, the nano-flagellates and Cryptomonas appeared at surface layer. In summer, the abundance of phytoplankton was relatively low, which lead to occurrence of diatoms such as genus of Chaetoceros, Rhizosolenia, and Skeletonema. In autumn, Pseudo-nitzschia spp. was the most dominant species and tropical species such as Amphisolenia sp. and Ornithocercus magnificus were observed, implying that they may have introduced within warm water current such as Kurosiwo Current. Therefore, although natural phytoplankton communities in the vicinity water of Dokdo are mainly influenced by Tsushima Warm Current branched Kurosiwo Current, their population dynamics was affected on the spatio-temporal change of physicochemical factors by short-term wind events, namely “island effect”. Long-term survey research is needed to facilitate food-web response in marine ecosystem associated with phytoplankton biomass and physicochemical factors including the warm water current in oligotrophic offshore water of Dokdo, which may have significant role for sustainable use of Dokdo.

본 연구에서는 2016년 6월부터 12월까지 통영 한산도 및 거제 동부 굴 양식장 밀집해역의 환경요인의 변동에 따른 식물플랑크톤 군집변화의 계절특성을 파악하고자 하였다. 조사기간 동안 수온은 14~28.8°C로, 염분은 29.4~34.2 psu의 범위로 변화하였다. 질산염+아질산염의 농도는 6~7월 동안 표층에서 3.0 μM 전후로, 8월과 9월초까지 제한농도 이하로, 그 후 9월말부터 점차적으로 증가하는 양상을 보였다. 암모니아는 전반적으로 낮게 나타나 계절적 특성이 뚜렷하지 않았다. 인산염은 표층에서 0.01~0.7 μM의 범위로 보였고, 질산염+아질산염과 유사한 계절적 변화를 보였다. 규산염 평균농도는 표층에서 10.7 μM과 저층에서 15.7 μM로, 전 계절에 있어 식물플랑크톤의 성장에 제한인자로 작용하지 않았다. 식물플랑크톤 군집조성은 규조류, 와편모조류, 은편모조류의 비율은 각각 61.2%, 22.5%, 13.6%로 관찰되었다. 6월 말, 외측해역 (T1정점)을 중심으로 와편모조류 Prorocentrum donghaiense가 우점하였고, 이후 7월 Cryptomonas spp.와 규조류 Chaetoceros spp.가 상대적으로 높게 점유하였다. 태풍 이후 성층이 붕괴된 9월말에서 10월까지 규조류 Pseudonitzschia spp.와 Chaetoceros spp.가 전 정점에서 우점하였으며, 12월에는 와편모조류 A. sanguinea가 최대 1.7×105 cells L-1로 적조주의보 수준으로 높게 관찰되었다. 결과적으로 거제도 한산도주변해역에서는 계절적 성층의 형성과 소멸에 따른 식물플랑크톤 군집조성의 차이가 나타났고, 환경요인의 변화는 일차생산자인 식물플랑크톤 생물량 (biomass) 변동에도 영향을 미칠 수 있으며, 이는 양식굴산업의 생산에도 직결될 것으로 판단된다.

온도상승에 대한 낙엽성 목본식물종의 식물계절반응을 알아보기 위하여 동일지역에서 채종된 종자를 기반으로 야외 (대조구)와 온도가 최저생육온도 (약 4.8℃) 이상으로 유지되는 온실 (처리구)에서 우리나라 주요 낙엽수 39종을 재배하며, 잎의 식물계절변화를 1년 동안 관찰하고. 이를 식물의 현재 분포범위와 관련지어 설명하였다. 잎이 돋는 개엽기는 평균적으로 야외에서 5월 1∼3일이었고, 온실처리구에서는 12월 13일∼1월 7일이었으며, 잎이 지는 낙엽기는 평균적으로 야외에서 10월 11∼26일이었고, 온실에서는 10월 30일∼11월 13일이었다. 이처럼 온도상승으로 개엽기는 119∼140일 빨라졌으며, 낙엽기는 3∼32일 늦춰졌다. 그리고 잎의 생육기간은 야외대조구보다 온실에서 평균 148일 증가하였다. 온도상승조건인 온실에서 재배된 신갈나무와 졸참나무는 1년 동안 낙엽기가 없이 생육기만 지속되는 상록성으로 변하였으며, 또한 팥배나무의 개엽기는 야외보다 빨라졌으나 그 폭은 가장 적었고, 낙엽기는 오히려 앞당겨져 생육기간의 증가폭이 가장 적었다. 그러나 온도상승에 대한 낙엽수 잎의 식물계절학적 반응은 식물의 현재 분포범위와는 연관성이 없었다. 이는 낙엽수 잎의 표현형이 과거의 환경보다 현재의 생육조건에 더 민감하게 반응한 것으로 사료된다.

수산자원보호해역의 계절 및 해역별 식물플랑크톤 군집특성을 파악하기 위해, 2016년 천수만, 통영(I, II), 한산만, 진동만에서 식물플랑크톤 군집조성, 현존량 및 우점종을 조사하였다. 조사결과, 대부분의 환경요인(수온, 염분, 영양염류)은 계절적인 변화가 뚜렷한 반면 부유물질은 해역별 차이를 보였다. 식물플랑크톤 현존량은 평균 13 ~ 4,062 cells·ml-1의 범위로 조사시기 및 해역에 따라 큰 변동범위를 보였다. 특히 천수만은 4월과 10월에 식물플랑크톤 대량증식(>103 cells·ml-1)이 발생하였고, 우점종인 Skeletonema spp.(4월)와 Chaetoceros socialis(10월)가 시기적인 차이를 보였다. 조사해역의 식물플랑크톤 우점종은 Pseudo-nitzschia spp., Skeletonema spp., Chaetoceros pseudocriniuts 등의 돌말류와 와편모류인 Scrippsiella trochoidea, Tripos furca 등이 출현하였다. 계절적으로는 돌말류가 동·추계에 우점하는 반면 와편모류가 춘·하계에 우점하는 일반적인 연안특성을 보였다. 단, 지역적으로는 고탁도 해역인 서해에 위치한 천수만이 남해 해역 보다 돌말류가 차지하는 비율이 9 ~ 27%가 높았다.

The purpose of this study was to investigate the seasonal distribution of phytoplankton as prey for oysters and to characterize the environmental factors controlling their abundance from June 2016 to May 2017, in the northeast coast between Tongyeong and Saryang Island, particularly for the oyster farming area. During the survey period, water temperature changed from 7.54°C in February to 29.5°C in August. The abnormal high temperature persisted during one month in August. Salinity was low due to summer rainfall and typhoon. The lowest level was 30.68 psu in September, and it peaked at 34.24 psu in May. The dissolved oxygen (DO) concentration ranged from 6.0-9.45 mg L-1, and the DO concentration in the surface layer was like that in the bottom layers. The seasonal trends of pH were also like those of DO. The pH ranged from 7.91 to 8.50. Nitrate with nitrite, phosphate, and silicate concentrations ranged from 0.14 μM to 7.66 μM, from 0.01 μM to 4.16 μM, and from 0.27 μM to 20.33 μM, respectively. The concentration of chlorophyll a (Chl. a) ranged from 0.37 μg L-1 to 2.44 μg L-1 in the surface layer. The annual average concentration was 1.26 μg L-1. The annual mean phytoplankton community comprised Bacillariophyta (69%), Dinophyta (17%), and Cryptophyta (10%), respectively. Dinoflagellate Prorocentrum donghaiense in June was the most dominant at 90%. In the summer, diatom Chaetoceros decipiens, Rhizosolenia setigera and Pseudo-nitzschia delicatissima were dominant. These species shifted to diatom Chaetoceros spp. and Crytophyta species in autumn. In the winter, high densities of Skeletonema spp. and Eucampia zodiacus were maintained. Therefore, the researchers thought that the annual mean Chl. a concentration was relatively lower to sustain oyster feeding, implying that the prey organism (i.e., phytoplankton) was greatly controlled by continuous filter feeding behavior of oyster in the vicinity area of the oyster culture farm.

신갈나무는 우리나라의 산림을 이루는 가장 대표적인 활엽수로서 개엽시기, 낙엽시기의 시간변화는 잎을 먹이로 하는 나비목 곤충의 산란시기와 더불어 개체수의 변화를 야기할 수 있으며, 나비목 유충을 먹이로 하는 조류뿐만 아니라, 열매를 먹이로 하는 다람쥐, 청서, 너구리, 멧돼지, 반달가슴곰 등의 척추동물까지 다양한 생물들에게 직간접적인 영향을 미칠 수 있다. 노랑붓꽃은 멸종위기 야생식물 Ⅱ급에 해당하는 식물로서 전세계적으로 우리나라에만 분포하는 특산종이며 주로 전북 변산반도 일대와 전남 내장산 일대에 국한하여 자생하는 것으로 알려져있어 생물다양성에 있어서뿐만 아니라 지리분포학적인 측면에서 매우 중요한 종이다. 본 연구는 기후변화에 따른 국립공원의 자연생태계의 변화를 파악하기 위한 목적으로 수행된 생물계절 모니터링의 일환으로써 신갈나무의 개엽시기, 노랑붓꽃의 개화시기 관찰을 통하여 식물계절 변화와 기온 변화와의 관계를 분석하고자 하였다. 신갈나무 개엽은 개체단위 및 경관단위로 관찰하였으며, 개체단위는 월출산, 지리산, 설악산에서 Time Lapse Camera로 촬영된 동영상을 바탕으로 분석하였으며, 경관단위는 지리산의 종석대-수도암 구간의 천은사골 유역, 설악산의 미시령계곡-울산바위 구간의 우측에 자리한 용소골유역을 대상으로 촬영된 DSLR 정지화상을 바탕으로 분석하였다. 월출산국립공원의 구름다리에서 2011년부터 2016년까지 신갈나무의 봄철 개엽시기를 비교 분석한 결과, 최초 2011년 5월 4일에 비해 2016년에는 4월 23일 개엽이 확인되어, 5년 동안 10일이 빨라진 것으로 나타났다. 월출산 국립공원과 인접한 강진군의 기상청 자료를 분석한 결과 2011년 연평균기온이 13.1℃에서 2016년에는 14.4℃로 나타나 5년간 1.3℃ 상승한 것을 확인하였으며, 특히, 식물생장이 활발해지는 4월 평균기온은 11.1℃에서 14.2℃로 3.1℃가 상승한 것으로 나타났다. 또한 지리산 성삼재 지역 의 신갈나무 개엽은 2013년에 5월 11일이었으나 2016년에는 4월 30로 확인되어 10일이 앞당겨졌으며, 시암재 인근의 신갈나무 개엽은 2013년에 5월 7일이었으나, 2016년에는 4월 22일로 14일 더 빨라진 것으로 확인되었다. 아울러, 본 지역과 인접한 남원지역의 2013년 연평균기온은 12.6 ℃에서 2016년에는 13.5℃로 나타나 3년간 0.9℃ 상승한 것을 확인하였으며, 4월 평균기온은 9.6℃에서 14.3℃로 4.7℃가 상승한 것으로 확인되었다. 한편, 개체단위 관찰 지역의 해발고도를 경관단위 관찰지역과 연계하여 정지화상을 분석한 결과 동일 유역권의 신록의 진행이 유사하게 진행되는 것을 확인하였으며, 지리산천은사골 유역에서는 해발고도 600 m에서 1000 m까지 2015년에는 12일, 2016년에는 10일이 소요되는 것으로 나타났으며, 설악산 용소골 유역에서는 해발고도 400 m에서 1000 m까지 2015년에는 14일이 소요된 반면, 2016년에는 21일이 소요된 것으로 확인되었다. 노랑붓꽃은 1개체에 2개의 꽃이 순차적으로 피는 특징을 이용하여 1차 개화시기와 2차 개화시기를 구분하여 분석한 결과, 2013년에서부터 2016년까지 1차 개화시기는 3년간 2일이 빨라진 반면, 2차 개화시기는 5일이 빨라진 것으로 확인되었다. 본 지역과 인접한 정읍의 2013년 연평균기온은 10.7 ℃에서 2016년에는 14.2℃로 나타나 3년간 0.7℃ 상승하였으며, 4월 평균기온은 10.7℃에서 14.2℃로 3.5℃가 상승한 것으로 확인되었다. 상기 결과에 따르면, 신갈나무 개엽시기와 노랑붓꽃의 개화시기는 온도가 상승함에 따라 모두 앞당겨졌으나, 노랑붓꽃에 비해 신갈나무가 민감하게 반응하는 것으로 확인되었다. 본 연구는 1) 육안관찰 모니터링으로 직접 수행하는 기존 방법에서 타임랩스 카메라를 이용하여 장기적으로 객관적인 영상자료를 얻어 분석할 수 있는 생물계절 관찰 방법이며, 2) 국립공원이라고 하는 국토의 핵심 보호지역에서 수행하고 있는 점, 3) 농업분야를 제외하면 2∼3년간의 단기 결과를 분석한 자료가 대부분인 기후변화의 자연생태계 영향을 과학적이고 객관적인 모니터링을 장기 수행하여 얻어지고 있는 데이터라는 점에서 의의가 크다고 할 수 있다. 향후 기후변화에 따른 자연생태계 영향을 파악하기 위해 본 연구에서 다루어진 대상종을 비롯한 다양한 식물들의 개엽, 개화, 단풍, 낙엽시기의 변화와 더불어, 곤충, 양서류, 조류, 포유류와 같은 동물들의 출현시기 변화를 시계열적으로 분석함으로써 생태계 구성원간의 엇박자를 파악할 수 있을 것으로 기대할 수 있다.

CO₂농도와 온도가 증가가 참나무 6종의 식물계절에 어떠한 영향을 주는지 알아보기 위하여 연구를 수행하였다. 유리온실을 두곳으로 나누어 대조구와 온도와 이산화탄소가 증가한 처리구로 나누었다. 실험기간은 2011년 11월부터 2014년 4월까지 3~4일 간격으로 단풍의 시작과 완료일, 낙엽 시작과 완료일, 겨울눈 파열일, 개엽일을 측정하였다. 참나무 6종의 단풍시작일은 2011년에는 대조구에서 처리구보다 느렸다. 겨울눈 파열과 개엽일은 매년 처리구에서 대조구보다 빨랐다. 단풍 시작일은 대조구에서 2013년에 가장 느렸고, 종간 차이는 없었다. 처리구에서는 2012년에 가장 빨랐고, 2013년에 가장 느렸으며, 졸참나무, 신갈나무, 떡갈나무가 상수리나무보다 빨랐다. 단풍완료일은 대조구에서 2011년과 2012년에 2013년보다 빨랐고, 종간 차이는 없었다. 처리구에서는 2011년과 2012년보다 2013년에 빨랐고, 떡갈나무와 졸참나무가 상수리나무보다 빨랐다. 낙엽 시작일은 년도 별 차이가 없었으며 년도 별 대조구와 처리구 간 차이가 없었다. 대조구와 처리구의 낙엽 시작일은 대조구와 처리구에서 모두 떡갈나무가 가장 빨랐으며 굴참나무가 가장 느렸다. 낙엽 완료일은 연간 차이가 없었으며, 년도 별 대조구와 처리구 간 차이가 없었다. 대조구와 처리구 모두 떡갈나무가 가장 빨랐으며 굴참나무가 가장 느렸다. 그리고 굴참나무는 대조구에서 더 빨리 낙엽을 완료하였다. 겨울눈 파열일은 대조구에서 2013년에 가장 빨랐고 2012년에 가장 느렸다. 처리구에서는 년도 별 차이가 없었지만 대조구보다 더 빨랐다. 대조구에서 떡갈나무가 굴참나무보다 빨랐다. 떡갈나무를 제외한 참나무 5종은 처리구에서 더 빨리 겨울눈이 파열했다. 개엽일은 대조구에서 년도 별 차이가 없었지만 처리구에서는 2011년에 가장 느렸다. 연구기간 중 처리구에서 대조구보다 더 빨리 개엽하였다. 대조구에서 종간 개엽일의 차이는 없었지만 처리구에서는 굴참나무가 가장 빨랐고 갈참나무와 졸참나무가 가장 느렸다. 위 결과 3년 동안 겨울눈 파열일은 빨라졌으며 단풍 시기는 느려졌다. 온도와 CO₂농도의 증가는 단풍과 낙엽시기에는 큰 영향을 주지 않지만, 겨울눈 파열과 개엽을 더 빠르게 하였다. 이는 온도와 CO₂농도의 상승이 개엽일을 앞당겨 참나무 6종의 광합성 기간을 길게 할 것으로 판단된다.

조사지는 백두대간 소나무림 6개 지역과 난대지역인 거제시를 대조구로 조사하였다. 조사지역의 생육 가능 기간을 판단할 수 있는 일적산온도(YDI) 누적일은 231∼343일, 온량지수(Tn) 누적일은 165∼301 일로 나타났다. 위도가 높은 지역의 Tn 시작일과 위도가 낮은 지역의 YDI가 같은 시기에 나타나는 경 향을 보였다. 위도가 낮은 지역에서 YDI와 Tn 시작일이 빠른 경향이었으며, 위도가 높아질수록 생육가 능 기간은 감소하는 경향이 뚜렷하였다. 소나무의 동아파열은 3월 둘째 주부터 4월 둘째 주까지 진행되 었고, 개엽은 5월 첫째 주부터 6월 둘째 주까지 진행되었으며, 수꽃형성은 4월 셋째 주부터 5월 셋째 주까지 관찰되었다. 단풍은 9월 넷째 주부터 11월 첫째 주까지 진행되었으며, 낙엽은 10월 셋째 주부터 11월 둘째 주까지 관찰되었다. 소나무의 동아파열, 개엽, 개화 등 생육초기 계절현상은 평균기온이 1℃ 상승함에 따라 각각 약 4.1일, 약 3.3일 그리고 약 3.9일 빨라지는 경향이었다. 단풍, 낙엽 등 생육후 기 계절현상은 최저기온이 1℃ 상승함에 따라 각각 약 1.9일과 약 1.4일 늦어지는 경향이었다.

동해 연안 식물플랑크톤의 계절별 분포 특성과 해양환경 요인과의 상호관계를 파악하기 위하여 2009년 2월, 5월, 8월 및 11월에 연안 18개 정점에 대해 조사하였다. 조사기간 중 출현한 식물플랑크톤은 규조강 37종, 와편모조강 22종, 유글레나조강 1종, 규질편모조강 3종 및 은편모조강 1종으로 나뉘었다. 현존량은 1.2×10³ -246.6×10³ cells/L(평균 24.8×10³ cells/L)의 분포 범위를 보였으며 5월에 가장 높았다. 주요 우점종은 Leptocylindrus danicus, Chaetoceros affinis, Pseudo-nitzschia pungens 및 Thalassionema nitzschioides 등이 출현하였다. 해양환경 요인과의 상관분석 결과 식물플랑크톤 현존량은 pH, 용존산소, 클로로필-a 및 부유물질과 양의 상관관계를 보였으며, 규산규소와는 음의 상관관계를 보였다. 식물플랑크톤 우점종의 계절 변동은 등밀도선 상의 수온(T)-염분(S)도로 구분한 수괴 특성에 영향을 받는 것으로 나타났으며, 특히 5월은 수온, 8월은 염분 분포와 관계가 있었다. 현존량과 종조성을 바탕으로 다원척도 분석을 한 식물플랑크톤의 공간적인 분포는 경북 죽변과 울진을 기점으로 강원연안 그룹(Group A)과 경북연안 그룹(Group B)으로 나뉘어졌다.

본 연구에서는 지구온난화 조건에서 한국의 주요 작물인 백태와 서목태의 식물계절, 잎 수, 원줄기의 마디 수, 가지 수, 식물개체당 총 종자 수와 총 꼬투리 수, 식물개체당 총 종자 무게, 꼬투리당 종자 수 그리고 종자 하나의 무게에 대한 반응을 알아보았다. 이를 위해 CO2농도가 일반 대기조건과 같은 대조구와, CO2농도와 온도를 상승시킨 처리구에서 두 종의 콩을 생육시켜 관찰하였다. CO2농도는 540 ppm으로, 온도는 처리구가 대조구보다 2.2℃ 상승하도록 설계하였다. 그 결과 백태의 최초 개엽시기, 서목태의 최초 개화시기와 열매성숙시기는 대조구보다 처리구에서 늦어졌다. 백태와 서목태의 잎, 가지 그리고 원줄기의 마디의 수는 대조구와 처리구간에 차이가 없었으나 서목태의 가지 수는 처리구에서 6월에만 적었다. 백태의 종자 하나당 무게와 꼬투리당 종자 수는 대조구와 처리구 간 차이가 없었으나, 식물개체당 총 꼬투리 수와 식물개체당 총 종자 수는 대조구보다 처리구에서 적었다. 그러나 식물개체당 총 종자무게는 대조구와 처리구 간에 차이가 없었다. 서목태의 종자 하나당 무게와 꼬투리당 종자 수는 대조구와 처리구 간 차이가 없었으나, 식물개체당 총 꼬투리 수는 대조구보다 처리구에서 적었다. 또, 식물개체당 총 종자 수는 대조구와 처리구간 차이가 없었으나, 식물개체당 총 종자 무게는 대조구보다 처리구에서 더 가벼웠다. 이상으로 볼 때, 지구온난화로 백태는 종자 수가 감소하고 서목태는 최초 개엽, 개화, 성숙시기, 그리고 가지 형성시기가 늦어지며, 그 결과 꼬투리 수와 종자 무게가 감소되어 생산량이 줄어들 것이다. 이러한 개체군의 생장을 연구하는 것은 지구온난화에 대한 육상식물의 생태적 반응 연구에 중요한 자료로 활용될 것이다.

본 연구는 MODIS 위성영상을 이용하여 광역적으로 진행되고 있는 식물계절학적 특징을 분석하고자 수행하 였다. 위성영상을 이용한 식물계절학적 특징 분석은 현 장 관찰 자료의 분석을 위한 전반적인 식물계절 경향성 및 변동성에 필요한 정보를 제공해 줄 수 있으며, 현장 관찰 값과 광역 식물계절 관측 값의 연결을 통하여 광 역 수준에서 보다 정밀도 높은 식물 계절현상 모니터링 을 가능하게 한다. 본 연구의 기반이 된 MODIS EVI 자료는 Timesat Algorithms의 double logistic function으로 평활화시켜 분석하였다. 제주→남해안→지리산→소백산→설악산 의 위도 분포에 따라 식물계절 시작일은 늦어지는 경향 을 보였다. 그러나 11년간 주요 산림 지역에서의 식물 계절 시작은 해마다 시작일에 다르게 나타나는 연변동 의 특징을 보였다. 변동 자료를 고차다항식으로 변형한 결과, 제주도는 연간 0.38일, 소백산지역은 0.174일 계 절 시작이 늦어지고, 남해안은 0.32일, 지리산은 0.239 일, 설악산 지역은 0.119일 개엽일이 빨라지고 있는 것 으로 나타났다. 우리나라 전체 식물계절 시작 시기의 특징을 공간적 으로 살펴보면, 주요 산림 지역은 늦어지고, 분지나 산 록의 남사면지역에는 빨라지는 것으로 나타났다. 지역적 으로 살펴보면, 제주도의 남서해안 및 북동해안 사면지 역, 동남해안 지역이 빠른 경향을 보였다. 행정구역별 식물계절 시작 시기를 분석한 결과, 2001 년에는 서울과 경기도, 동해안, 남해안, 마산, 창원, 밀양, 대구, 제주도를 중심으로 빠르게 시작되었다. 이는 서울, 경기도, 마산, 창원, 밀양, 대구 등의 도시지역은 도시화 에 따른 기온상승의 영향인 것으로 해석된다. 이 같은 경향은 2005, 2010년에도 같은 경향으로 보이고 있어 도시화가 식물계절 변화에 중요한 영향을 미치고 있는 것으로 해석할 수 있다. 본 연구의 시간적 규모인 10년 이내에서는 기후변동 에 따른 식물계절 현상의 변이성을 잘 나타내었으며, 이 러한 식물계절 모니터링 기법은 30년 이상의 보다 장기 적인 자료를 축적을 통하여 기후변화 양상에 따른 생물 계절 현상 변화와 해석에 중요한 역할을 할 것으로 생 각된다.

본 연구는 2010년 4월부터 2011년 12월까지 영산강 수계의 4개의 지점을 선정하여 수질과 일차생산량을 나타내는 식물플랑크톤의 현존량과의 관계를 규명하기 위하여 물리 화학적 환경요인 (수온, 용존산소량, pH, 총질소, 총인, 부유물질), 식물플랑크톤의 현존량, Chlorophylla의 농도를 조사하였다. 조사기간 동안 식물플랑크톤의 종 조성은 규조강 43종, 녹조강 93종, 남조강 16종, 기타 강 22종으로 총 174종으로 조사되었다. 식물플랑크톤의 개체군 밀도는 275 cells∙mL-1~58,600 cells∙mL-1으로 조사되었다. 봄철과 가을철에는 Cyclotella sp., Stephanodiscus sp.와 같은 규조강, 여름철에는 Scenedesmus quadricauda, Pediastrum biwae 및 Coelastrum sp.와 같은 녹조강과 Aulacoseira granulata와 같은 규조강이 우점하였으며, 가을과 겨울에는 Cyclotella sp., Stephanodiscus sp.와 같은 규조강과 Aphanizomenon sp., Oscillatoria sp.와 같은 남조강이 우점하는 것으로 조사되었다. Chlorophyll-a의 농도는 식물플랑크톤 현존량의 월별 변동과 대부분 같은 경향으로 변화하였다.