To understand how to efficiently observe the biomass and community of phytoplankton, phytoplankton sampling was carried out from June to October 2019 at the Yeongju dam sediment control reservoir (YJ) and Bohyeonsan dam reservoir (BH1 and BH2). The results derived from microscopic observation, such as the conventional phytoplankton qualitative/quantitative analysis, and from the CHEMTAX method based on the pigments, were compared. The relative contribution of phytoplankton, calculated by the microscopy and CHEMTAX methods, showed a significant difference in all four classes: cryptophyta, chlorophyta, cyanobacteria, and diatoms. In addition, the correlation between the two observation methods was poor. This might be caused by methodological differences in microscopy that do not consider the varying cell sizes among phytoplankton species. In this study, by converting the cells into carbon, the slope between both carbon biomasses based on microscopy and CHEMTAX was improved close to the 1 : 1 line, and the y-intercept was closer to 0 for cryptophyta and diatoms. For cyanobacteria, the slope increased, the y-intercept decreased, and the plot approached 1 : 1 although the correlation coefficients were not improved in all classes. The present study suggests that application of CHEMTAX based on pigment analysis could be a possible approach to efficiently determine the relative carbon proportions of individual classes of phytoplankton community composition.

본 연구에서는 ultra performance liquid chromatography(UPLC)를 이용하여 진해만의 식물플랑크톤 생체량 및 군집구조의 시공간적 분포에 미치는 환경요인의 영향을 조사하였다. 이를 위해 2019년 4월에서 12월까지 총 5회에 걸쳐 7개 정점에 대한 식물플랑크톤 색소분석과 수온, 염분, 용존산소(DO), 영양염(DIN, DIP, Si(OH)4) 등의 환경요인 분석을 행하였다. 조사기간 중 식물플랑크톤의 생체량(Chl-a)은 7월 (평균 15.4±4.3 μg/L)에 가장 높았고, 12월(평균 3.5±0.6 μg/L)에 가장 낮았다. 보조색소의 경우 fucoxanthin이 가장 많이 검출되었고 그 다음으 로 peridinin, Chl-b 순으로 나타났으며, 이들의 월 변동은 Chl-a와 유사한 경향을 보였다. 식물플랑크톤 군집분석결과, 규조류가 평균 70 %로 가장 우점하였으나, 일부 녹조류, 은편모조류, 와편모조류가 출현하기도 하였다. 우점종인 규조류는 특히 수온 및 N:P ratio와 밀접하게 연관되어 있어서 여름철 고온환경 및 육상으로부터의 영양염 유입에 민감하게 반응하는 것으로 추론되었다. 또한 식물플랑크톤 색소 및 종조성은 전반적으로 계절에 따른 물리화학적 환경요인의 변화 및 지형적 특성과 연관되어 있으며 강우로 인한 담수 및 영양염 공급에 큰 영향을 받는 것으로 추정되었다.

섬진강 및 영산강 하구의 환경변화에 따른 식물플랑크톤의 상관성을 조사하기 위해, 2016년 4월부터 11월까지 매월 현장조사를 수행하였다. 조사 정점에서 용존무기질소(DIN, dissolved inorganic nitrogen)와 규산염(DSi, dissolved silicate)은 강으로부터 유입되는 담수의 영향을 강하 게 받았다. 특히 섬진강하구에서는 DIN과 DSi가 내측에서 점차적으로 외해로 확산되는 특성 을 보였으나, 영산강 하구는 복잡한 지형학적 특징으로 내측과 외해와 잘 섞이지 않았다. 식 물플랑크톤 분류군별 지표색소를 활용하여 분류군별 분포를 조사하였다. 규조류 지표색소인 fucoxanthin은 섬진강, 영산강 하구에서 각각 평균 0.61±1.00 μg l-1, 0.76±1.22 μg l-1로 나타나, chlorophyll a 이외 다른 색소에 비해 2배 이상 높은 농도를 나타내었다. 와편모조류 지시색소 peridinin은 현미경 검경결과와 와편모조류의 출현양상과 유사한 경향을 보였다. 소형 녹조류, 은편모조류, 남조류는 현미경으로 관찰되지 않았으나, 각각의 지표색소 chlorophyll b, alloxanthin, zeaxanthin은 일정하게 검출되어, 하구역 내 상기와 같은 종의 출현가능성을 시사하였다. 결과 적으로 본 연구의 색소분석을 통하여, 하구역 상류의 환경 특성이 연안내만생태에 영향을 미 칠 수 있다는 것을 밝혔다. 특히 영산강 하구는 인공적인 배수갑문의 독특한 특성으로, 대량방 류되는 담수에 의하여 연안내만에서 관찰되는 담수종이 일시적으로 분포하였다.

지구 온난화에 따른 기온 상승, 보나 댐의 건설로 인한 체류시간의 변화는 식물플랑크톤의 이상증식을 일으키며 이로 인한 수계의 부영양화, 녹조 현상은 상수원 수질 악화에 영향을 미쳐 심각한 사회적 문제로 대두되고 있다. 본 연구와 같이 일차생산력과 환경요인들의 상관관계를 확인하는 것은 일차생산력의 조절인자 파악에 매우 효과적이다. 또한 HPLC-CHEMTAX 분석 방법은 간편하며 짧은 시간 안에 식물플랑크톤의 색소 비 값을 기반으로 각 군집의 상대적인 기여도 추정이 가능하다. 이러한 연구 방법들을 적용할 경우 수 생태 건강성 평가 및 식물플랑크톤 이상증식에 영향을 주는 군집조성을 빠르게 파악할 수 있어 조류 예보제 및 수계관리에 있어 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

섬진강 하구역의 계절별 일차생산력의 변화는 하계 8월 에 가장 높은 일차생산력을 보이고 있으며, 수온과 광 조 건이 향상되고 주변 육지로부터 유입되는 영양염의 영향 으로 높은 결과를 보이고 있다. 특히 섬진강 하구역의 상 류정점들은 육상기원 영양염의 유입이 다른 정점들에 비 해 활발하게 이루어 짐으로 더 높은 생산력을 보이고 있다. 식물플랑크톤 색소 조성 결과 diatoms의 지표색소인 Fucoxanthin이 조사시기와 정점에 상관없이 높은 농도 를 나타냈다. 이는 현미경 종 동정 결과와 일치함을 보이 고 있으며 일차생산력과 보조색소 분석 결과 그리고 종 동정 결과를 비교하여 볼 때 규조류 (Skeletonema costatum) 가 일차생산력에 가장 크게 기여하는 것으로 사료 된다. 본 연구를 통해 자연형 하구인 섬진강에서 시 공간적 일차생산력 변동을 확인할 수 있었으며 또한 식물플랑크 톤의 대략적인 군집구조와 일차생산력 계절 변동을 평가 할 수 있었다. 이러한 연구결과는 향후 섬진강 하구 내 생태 모니터링에 대한 기초자료로 활용될 수 있을 것으 로 판단되며 수계 내 건강성 평가 및 수질관리를 위한 연구에 유용한 자료로 활용될 것으로 사료된다.

A study was carried out on the distribution of chlorophyll a and water quality in the dry season in Yosuhae bay and adjoining sea, Southern Korea, in July of 1994. Concentration of salinity and phosphate were lower in the outer bay than in the inner bay. While nitrate and silicate were higher in the former than in the latter. We were identified with coastal water of origin from China with the lower salinity in outer bay. The China coastal water was characteristic of high nutrients and phytoplankton biomass, such as chlorophyll a. The principal component analysis (PCA) on the analytical data proved that high density of phytoplankton biomass occurred under the condition of low salinity and high concentration of dissolved inorganic nutrients. It is thought that the thermoharine structure and biological produtions of Yosuhae bay were controlled by the China coastal water in the outer bay.