2002년부터 2012년까지 낙동강 하류 물금지역에서의 식물플랑크톤 우점종의 군집비율 변화를 조사한 결과, 식물플랑크톤 생체량(클로로필-a 농도)은 점진적인 감소 추세였던 반면, 우점종의 개체수는 증가 추세를 나타내었다. 식물플랑크톤 종별로 우점종의 연도별 개체수 비율변화에서 규조류는 감소 추세를 보인 반면, 남조류는 증가 추세를 나타내었다. 또한, 우점기간의 경우 매년 우점기간의 75% 이상을 규조류가 차지하였다. 연중 식물플랑크톤 비율변화에서 규조류는 11월에서 5월까지 매우 높은 우점비율을 보였고, 6월부터 9월까지도 우점일수의 56%~74%를 차지하여 연중 규조류가 300일 정도 우점하였다. 남조류는 6월부터 9월까지 개체수 및 우점기간의 68%~94% 및 26%~36%를 차지하였으며, 녹조류는 4월부터 9월까지 낮은 우점률을 나타내었다. 규조류와 남조류 우점종들의 연중 천이패턴은 규조류의 경우 12월~5월은 Stephanodiscus spp., 5월~10월은 Aulacoseira spp.와 Fragilaria spp.가 대부분 우점하였으며, 남조류의 경우 5월~11월에 Microcystis spp.가 대부분을 우점하였다. 또한, 녹조류는 4월~9월에 Actinastrum spp., Pediastrum spp., Micractinium spp. 및 Pandorina spp.가 우점하였다.
본 연구는 2001년 9, 10, 11월에 2주 간격으로 6개 정점에서 한강 하류 수욕6개 정점(팔당대교-행주대교)에서 식물플랑크톤 군집과 수지로한경(수온, 염분도, pH, DO, BOD, SS, TN, TP, $NO_{3}-N$, $NH_{4}-N$, $PO_{4}-P$)을 조사하였다. 수온은 7,8월에 $24~27^{\circ}C$ 로 높았으며, BOD의 평균 농도는 정점 1과 2에서 각각 1.26mg/l, i.39mg/l이었고, 정점 3~6에서 3.52~4.01mg/l이었다. $NO_{3}-N$은 정점 1에서 6까지 평균 1.36~1.98mg/l의 범위였고, $PO_{4}-P$의 평균 농도는 BOD, $NO_{3}-N$와 마찬가지로 하류오 향할수록 높아져 정점 6에서 정점 1의 39배였다. TN은 평균 1.74~6.89mg/l, TP는 0.03~0.42mg/l의 범위였다. 한강하류의 수질은 강우에 영향이 크며, 탄천의 영향을 받는 정점 3(영동대교)에서 급격히 나빠져 성산대교까지 유지되다가 안양천의 영향을 받는 행주대교에서 최고조로 악화되는 거으로 파악되었다. 식물플랑크톤 현존량은 6월 4일 평균 $5.81\times10^{6}cells/l$로 감소하였다가 7월 13일 $28.53\times10^{6}cells/l$로 증가하였다. 7월 28일과 8월 11일에 각각 $3.07~8.34\times10^{6}cells/l$로 감소하였다가 8월25일 $24.47\times10^{6}cells/l$로 다시 증가하여 조사기간 중 항시 대발생이 유지되고 있었다. 본 수역에서 우점종은, 6월에 전 조사정점에서 Aulacoseria granulata와 Aulacoseria granulata var. angustussima, 7월에는 Aulacoseria granulata var. angustussima와 Stephanodiscus hantzschii f. tenuis와 남조류인 Anabaena sp., Oscillatoria sp.가 우점을 하였다. 8월에는 남조류인 Anabaena sp. Microcystic sp. Osillatoria sp.가 높은 비율로 우점하였다. 여름철 식물플랑크톤 대발생에 영향은 수온과 직산염이 중요하였으나, 부유물질 크게 기여하지 못하였다.
동복호의 식물플랑크톤 성장을 제한하는 영양염을 파악하기 위하여 기존자료 분석과 계절별 영양염 첨가 배양 실험을 실시하였다. 장기간 자료를 분석한 결과, TN과 TP는 강우와 유의한 상관성을 보였지만 DIN, DIP는 강우와 유의한 상관성을 나타내지 않았다. TN/TP와 DIN/DIP는 16 이상의 결과를 나타냄으로서 인산염에 의하여 식물플랑크톤의 성장이 잠재적으로 제한될 수 있음을 확인하였다. 영양염 첨가 배양 실험을 수행한 결과, 모든 계절에서 클로로필 a가 인산염 첨가군에 반응을 나타내었지만 암모니아, 질산, 규산염과 같은 영양염에 대해서는 크게 반응하지 않았다. 또한 크기에 따른(net and nano size) 식물플랑크톤의 반응 역시 인산염에서 반응을 나타냄으로서 인산염이 식물플랑크톤의 성장을 제한하는 영양염임을 검정하였다. 가을철 배양실험에서 배양 전과 배양 후 인산염 첨가군의 우점종 변화를 보면, 배양 전에는 일부 유글레나류가 우점을 나타내었지만, 배양 후 인산염 첨가군에서는 규조류의 우점을 나타내었다.
한강은 수도권의 상수원으로써 중요한 역할을 담당하고 있다. 본 연구는 한강 수계 7개 호수 (파로호, 춘천호, 소양호, 의암호, 청평호, 팔당호, 충주호)의 식물플랑크톤의 역동성과 군집 현황을 살펴보기 위해 수행되었다. 2008년 11월 분류학적 동정에 의해 총 76속 121종이 분석되었다. Cyclotella sp. and Microcystis sp. 는 각각 파로호와 충주호에서 우점종이었다. Aulacoseira granulata 는 춘천호, 팔당호, 청평호에서 우점하였고, Fragilalia crotonesis 는 소양호와 의암호에서 우점종이었다. 같은 샘플의 분자생물학적 방법으로 분석한 결과와 비교해 보았을 때, 분류학적 동정과 분자생물학적 방법은 서로 상호 보완할 수 있을 것으로 판단된다.
본 조사는 임하댐을 대상으로 상.중.하로 구별하여 호수내에 16개 정점, 유입하천에 3개의 정점등 모두 19개의 정점을 선정하여 1996년 8월 5일과 9월 10일에 식물플랑크톤의 군집구성, 현존량, 우점종 그리고 각 지수를 조사하였다. 본 조사에서 동정된 식물플랑크톤은 6강 13목 6아목 25과 66속 143종 27변종 1품종으로 모두 171종류였다. 현존량 변화에서 표층은 $47.350{\times}10^3 ~184.65{\times}10^3 individuals/ml, 중층은 1.08{\times}10^3~54.33{\tiems}10^3 individuals/ml, 하층은 0.69{\times}10^3~115.85{\times}10^3$ individuals/ml였다. 1992년에서 1994년의 조사에서 우점하였던 종은 거의 사라지고, Oocystis lacustris, Elakatothrix gelatinosa, Aulacoseira ambigua, Synedra acus 등의 종이 우점종으로 조사되었다.
황해 식물플랑크톤의 계절별 군집 구조와 해양환경 요인과의 상관관계를 파악하기 위하여 2019년 계절별로 15개 정점에 대해 조사하였다. 동계와 춘계에는 규조류가 높은 출현율을 나타내었으며, 하계와 추계에는 20㎛ 이하의 미동정 미소편모조류가 높은 출현율을 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 높았으며, 중복분석 결과 초미소형 크기의 식물플랑크톤은 영양염(질산염, 인산염) 및 수심에 대해 강한 음의 상관성을 나타내고 있었다. 결론적으로 하계와 추계 성층 강화로 인한 표층 혼합층 내에서의 영양염 감소는 영양염류의 요구량이 낮은 상대적으로 크기가 작은 식물플랑크톤 성장에 유리한 환경을 제공하며, 식물플랑크톤 군집 구조는 소형화가 진행된 것으로 판단된다.
국내에서 규모가 가장 큰 우포늪과 목포늪의 식물플랑크톤 군집의 특성을 파악하기 위해 1998년 1월부터 12월까지 식물플랑크톤의 종조성, 현존량, 우점종, 종 다양성 및 우점도 지수 등을 조사하였다. 우포늪의 식물플랑크톤 군집의 종조성은 녹조류와 규조류에 의해 우점되었으며, 현존량의 최고 밀도는 Oscillatoria sp.와 Micractinium psuillum이 bloom을 형성한 5월과 11월에 나타났다. 현존량의 강별 구성은 겨울을 제외한 전조사기간 동안 녹조류와 남조류가 우점하였고, 남조류는 4월부터 9월까지 그리고 11월에 높은 현존량을 나타내었으며 특히 5월과 7월에 매우 높은 우점도를 나타내었다. 규조류와 유글레나류는 1월과 2월에 현존량의 구성비가 높게 나타났으나 총 현존량이 적어 큰 의미는 없는 것으로 판단되었다. 우점종은 녹조류의 Micractinium pusillum은 가을과 겨울에 우점종으로 출현하였고, 남조류 Oscillatoria sp.가 두 정점에서 모두 4월부터 9월까지 그리고 11월에 우점종으로 출현하였으며, Actinastrum hantzschii var. fluviatile과 Monoraphidium contortum, 그리고 Cryptomonas sp. 등이 일시적인 우점종으로 출현하였으나 규조류는 우점종으로 출현하지 않았다. 종 다양성은 우점도 지수와 역의 상관도를 나타내었으며, 현존량이 최고치인 Micractinium pusillum과 Oscillatoria sp.가 bloom을 형성하여 절대적인 우점도를 나타낸 5, 6월 및 11월에 종 다양성은 가장 낮았다.
북부 가막만에서 해양환경의 변화에 따라 식물플랑크톤의 군집이 어떻게 변화하는지 기존에 발표된 식물플랑크톤 생리학적 자료를 이용하여 해석하였다. 해양환경 및 식물플랑크톤 조사는 2007년 11월부터 2008년 9월까지 2개 정점에서 관측하였다. 조사 동안 10%이상 점유율을 나타내는 우점종은 와편모조류 1종, 규조류 11종 등 총 12종이었다. 우점종의 출현 시기를 보면 규조류 Skeletonema costatum이 하계(7월과 8월)를 제외하고 우점하였으며, 특히 12월은 90% 이상의 매우 높은 우점율을 보였다. 그리고 나머지 기간은 규조류 Eucampia zodiacus와 Chaetoceros속이 우점하였다. 따라서 2008년 7월과 8월에 S. costatum이 우점하지 않는 이유를 생리학적 측면에서 살펴보면 1) S. costatum과 E. zodiacus는 모두 광온 광염성 종이지만, 하계의 수온에서는 E. zodiacus가 S. costatum보다 높은 성장속도를 보였고, 2) 7월에 낮은 부유물질의 농도는 높은 광량이 수중에 도달할 수 있어 E. zodiacus와 같이 광에 대한 친화성이 낮은 종도 우점할 수 있다. 또한 3) 인산염이 비교적 낮은 시기에는 성장전략을 보이는 S. costatum이, 높은 인산염 농도일 때 저장전략을 보이는 E. zodiacus종이 우점할 수 있기 때문으로 생각된다. 앞으로 더 구체적인 식물플랑크톤의 군집 변화를 알아보기 위해서는 계절별로 우점하는 대표 식물플랑크톤에 대한 생리실험이 필요할 것으로 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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