• 환경생물
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• 제20권2호
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• pp.101-108
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• 2002

Benthic organisms dwell in sediment-water interface that contains significant amount of organic and inorganic contaminants. Their feeding behavior is highly related with sediment itself and pore water in the sediments, especially in ease of deposit feeder (i.e. polychaete, amphipod). The acid volatile sulfide (AVS) is one of the important binding phases of sediment-bound metals in addition to organic matter and Fe and Mn oxide fractions in sediments, particularly in anoxic sediments. The AVS model is a powerful tool to predict metal bioavailability and bioaccumulation in benthic organisms considering SEM/AVS mole ratios in surficial sediments. However, several biogeochemical factors must be considered to use AVS model in the sediment-bound metal bioavailability.

• Ocean and Polar Research
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• 제40권4호
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• pp.223-235
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• 2018

This study was carried out to investigate benthic sedimentary environments and benthic polychaetous communities on the coast of Ulsan, located on the southern East Sea of Korea. This survey was conducted at 15 stations, four times seasonally in January, April, July and October 2016. From the coast to the outer sea, surface sediments turned into fine grained sediments. There were complex coarse-grained sedimentary facies in various forms in the coastal zones while those with mud facies were found in the offshore zone. Organic matter content (LOI) and sulfide amount (AVS) recorded extremely high values, and increased from the coast to the outer sea, showing a similar trend to mud content with depth. The benthic polychaetous community revealed a mean density of $525ind./m^2$, and the total species number of species was 84. The major dominant polychaetous species were Magelona japonica, Lumbrineris longifolia and Heteromastus filiformis throughout the four seasons. Magelona japonica was concentrated predominantly in shallow coastal areas, but was present in all the regions of the survey area. Lumbrineris longifolia showed higher density in offshore regions more than 30 m deep, whereas H. filiformis showed higher density in coastal areas less than 30 m in depth. As a result of cluster analysis, the study area was divided into three ecological areas according to species composition, such as the northern coastal area between Ulsan PortOnsan Port, the southern area around Hoeya River and the outer sea area. Benthic environments in the study area, as determined by AMBI and BPI index, maintained a healthy condition in all four seasons with the AMBI at a level above GOOD and BPI at a level above FAIR. As organic matter accumulation continues to take place in the Ulsan coastal area, it is essential that detailed research activities continue to be carried out and ongoing monitoring be maintained.

• 생태와환경
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• 제49권2호
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• pp.80-88
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• 2016

영흥도 인근 갯벌의 저서 먹이망 구조를 파악하고, BMA가 저서동물에 대한 먹이원으로써의 중요성을 파악하기 위하여 저서동물 (이매패류, 갑각류, 복족류, 어류)과 먹이원의 탄소 및 질소 안정동위원소비를 분석하였다. 먹이원의 후보인 POM, BMA, 잘피 (Z. marina)와 해조류의 탄소 안정동위원소비는 -26.5‰에서 -8.4‰로 넓은 범위를 보였으며, 저서동물의 탄소 안정동위원소비는 -17.8‰에서 -12.1‰로 먹이원의 탄소 안정동위원소 범위 내에 존재하였다. 해조류 중 녹조류와 SOM을 제외한 먹이원의 질소 안정동위원소비 ($5.7{\pm}1.0$‰)는 저서동물($11.8{\pm}1.9$‰)에 비하여 가벼운 것으로 나타나, 기존의 연구와 유사한 경향을 보였다. 탄소와 질소 안정동위원소비 분석을 통하여 저서동물은 세 그룹으로 나누어질 수 있음을 확인하였으며, 이는 각 그룹 내 저서동물의 먹이원 및 생태적 지위가 유사함을 의미한다. 또한 각 그룹에 대한 BMA의 먹이 기여도가 매우 큰 것으로 파악되었으며 이와 같은 연구 결과를 통해서 영흥도 조간대 갯벌 생태계에 있어 BMA가 가장 기초적인 생물자원이라는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제13권1호
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• pp.53-59
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• 2010

일본 나나키다 하구 갯벌에 있어서 탄소 질소 안정동위원소를 이용해 먹이 연쇄의 공간적 가변성에 대해 조사했다. 서로 다른 특징을 갖고 있는 갯벌에서 잠재적인 유기물(육상식물, 해양 입자성 유기물, 저서 부착 미세조류 및 하구 입자성 유기물), 퇴적유기물 및 저서 무척추 동물(Nuttallia olivacea and Nereidae)에 대한 샘플링을 행했다. 본 연구의 목적은 좁은 공간적 가변성에 따른 Nuttallia olivacea와 Nereidae의 먹이원을 결정하는 것이다. 육상식물(${\delta}^{13}C=-26.6{\pm}0.76$, ${\delta}^{15}N=2.7{\pm}0.31$) 과 하구 입자성 유기물(${\delta}^{13}C=-25.5{\pm}0.13$, ${\delta}^{15}N=5.2{\pm}0.46$)은 저서 부착 미소조류${\delta}^{13}C=-16.3$, ${\delta}^{15}N=6.2$)와 해양 입자성 유기물(${\delta}^{13}C=-19.6{\pm}0.08$, ${\delta}^{15}N=8.9{\pm}1.70$)의 탄소 질소 안정동위원소비 보다 낮았다. 퇴적물의 탄소 안정동위원소 비는 -27.4~-22.8‰ 나타냈으며, 하구에서 하천 방향으로 갈수록 낮은 탄소 안정동위 원소비를 나타냈다. 저서 무척추 동물의 탄소 질소 안정동위원소비는 각각 -22.8~-18.4‰, 8.1~11.9‰ 범위를 나타냈다. 이러한 결과와 더불어 혼합 모델을 이용해 저서 무척추 동물의 먹이원의 기여율을 추정한 결과 해양 입자성유기물과 저서 부착 미세조류의 기여율은 높았지만, 육상식물과 하구 입자성 유기물의 기여율은 비교적 낮았다. 이러한 저서 무척추 동물의 먹이 기여는 각 장소마다 계절 및 물리적 환경 요소의 영향을 받는다고 사료된다.

• 환경생물
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• 제27권3호
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• pp.279-284
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• 2009

In order to understand food sources-metabolism for the pacific oyster (Crassostrea gigas), the stable isotope ratios of carbon (${\delta}^{13}C$) and nitrogen (${\delta}^{15}N$) of its gut, gill, and muscle as well as potential food sources (particulate organic matter, sedimentary organic matter, benthic microalgae, seagrass detritus) were determined in Dongdae Bay. Average ${\delta}^{13}C$ and ${\delta}^{15}N$ values reflect that oysters primarily fed on sedimentary organic matter as opposed to suspended organic matter during summer and winter seasons. However, the relatively enriched $^{15}N$ values of particulate organic matter (>$250{\mu}m$) and sedimentary organic matter in the summer may be due to the photosynthetic incorporation of $^{15}N$-enriched nitrogen (DIN) or the spawning events of bivalves. Specific oyster tissues (gut, gill, and muscle) revealed different metabolic pathways, which were determined through analysis of ${\delta}^{13}C$ and ${\delta}^{15}N$ in each organ. The present results suggest the determination of carbon and nitrogen stable isotopes to be a useful approach in ecological research related to the food sources- metabolism of Crassostrea gigas.

• 한국물환경학회지
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• 제36권1호
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• pp.36-47
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• 2020

Three large scale weirs were constructed 2010 - 2011 in the Namhan river, Korea. The purpose of this study was to investigate the spatial distribution of benthic macroinvertebrates and the influence of environmental factors at the weirs 2014 - 2015. The number of species was higher in the riparian zone than in the transition or the limnetic zone. This seems to be because of the diversification of microhabitats and food sources according to the development of littoral zones. From the riparian zone to the limnetic zone, the individual abundance proportion of gathering collectors among functional feeding groups decreased, and that of filtering collectors increased. In the limnetic zone, sprawlers and climbers among habitat orientation groups decreased, and burrowers increased. This means that coarse particulate organic matter originated from land or riparian zone was transformed to fine particulate organic matter in the limnetic zone. Asian clam (Corbicula fluminea) and chironomids were dominant species based on individual abundance. Asian clam, a major taxon considering biomass, was abundant toward the limnetic zone. This is becasue of the shallow depth, suitable water current, slightly coarse substrate, and good water quality. There was no significant relationship between the water quality and the characteristics of the benthic macroinvertebrate community because the water quality was spatially not heterogenous. The more influential factors for benthic community were physical factors, especially water depth. Water depth showed a markedly significant correlation with Shannon-Weaver's species diversity (r=-0.90), Margalef's species richness (r=-0.82), and McNaughton's dominance (r=0.86). Water depth showed a positive correlation (r=0.68) with the Kong and Kim BMSI (Bentic Macroinverebrates Streambed Index), and this may be related to the coarse substrate of the limnetic zone.

• 대한환경공학회지
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• 제33권2호
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• pp.132-136
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• 2011

본 논문에서는 퇴적유기물에 있어서, 퇴적유기물의 조성 및 세균 먹이원 이용에 대한 변화를 알아보기 위하여, 안정동위원소와 지방산의 농도를 이용 하였다. 이를 위해 실험에 이용된 퇴적물은 가모 석호(Gamo Lagoon)에서, 잠재적 유기물(육상 식물, 해양 입자성 유기물, 저서 부착 미소조류, 하천 입자성 유기물)은 나나키타 하구(Nanakita estuary)에서 시료를 채취하였다. 채취된 시료인 퇴적물, 잠재적 유기물 그리고 세균에 대해서 안정동위원소 및 지방산의 변화를 조사하였다. 이러한 조사 결과, 각각의 잠재적 유기물에 있어서 ${\delta}^{13}C$와 ${\delta}^{15}N$은 육상 식물(-26.6‰과 3.6‰), 하천 입자성 유기물(-25.5‰와 8.9‰), 저서 부착 미소조류(-16.3‰과 6.2‰), 해양 입자성 유기물(-20.3‰과 10.3‰)으로 나타났으며, 퇴적 유기물의 안정동위원소비는 -20.7에서 -19.3‰를 나타났다. 또한 세균의 탄소 질소 안정동위원소비는 각각 -20.8에서 -18.6‰로, 6.5에서 8.6‰로의 변화를 나타냈다. 결국 퇴적유기물에 있어서 세균은 다양한 유기물이 혼합된 상태에서 우선적으로 분해하기 쉬운 저서 부착 미소조류와 해양 입자성 유기물을 탄소원으로 이용하고, 순차적으로 분해하기 어려운 육상 식물 유래의 유기물을 탄소원으로 이용하는 것으로 나타났다.

• 한국해양생명과학회지
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• 제2권2호
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• pp.75-82
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• 2017

대형저서동물은 갯벌에서 우점을 차지하고 있으며, 저서환경을 유지하고 환경을 정화하는데 중요한 역할을 담당하고 있다. 퇴적환경에서 유기물 함량은 저서동물의 서식, 먹이행동, 생존 등에 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 무안만 초입의 목포연안 인근갯벌(목포지역과 압해지역)에서 유기물 함량과 저서동물 분포 특성에 대해서 조사하였다. 목포지역은 압해지역에 비해 높은 유기물 함량을 보였으며, 오염지표종인 Musculista senhousia가 우점을 차지하였다. 무안만 초입 인근 갯벌에서 대형저서동물의 분포는 퇴적층 유기물 함량과 유의적 상관관계를 나타내며 두 지역으로 나누어졌다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권2호
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• pp.151-157
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• 2005

본 연구에서는 퇴적물에서 일어나는 유기물 분해과정 중 이용된 전자 수용체와 분해과정에서 생산된 환원 물질의 농도 변화를 적절히 파악하고 정량화하기 위한 수치모델을 개발하였다. 퇴적물에 서식하는 미생물이 전자 수용체를 이용하여 유기물을 분해하는 반응들은 전자 수용체의 종류에 따라서 다음과 같이 6가지 형태로 구분 할 수 있다: (1) 호기성 분해(Aerobic Respiration), (2) 탈질(Denitrification), (3) 망간 환원(Manganese Reduction), (4) 철 환원(Iron Reduction), (5) 황산염 환원(Sulfate Reduction), (6) 메탄 환원(Methanogenesis). 이와 같은 6가지 반응은 양론(Stoichiometry)적으로 표현되어지며, 여기에 관여하는 3개의 고형물질(침전성 유기물질, manganese oxides, iron oxides)과 8개의 용존물질 (oxygen, nitrate, sulfate, ammonia, dissolved manganese, dissolved iron, sulfide, methane)의 움직임은 1차원 물질수지 방정식으로 모델에서 재현되어졌다. 퇴적물에서 미생물에 의한 유기물 분해 반응은 Monod 반응식을 이용하여 간단히 표현되어졌다. 퇴적물에 포함된 물질들에 대한 물질수지 방정식들은 Monod 반응식에 포함된 비선형성을 제거하기 위해서 다단계의 반복적인 수치해석법에 의해 안정적인 해를 구할 수 있었다. 모델의 타당성을 검토하기 위하여 Sweert et al.(1991a)이 Netherland의 Veluwe 호수의 퇴적물에서 조사한 자료에 모델결과를 비교하였고, 결과로써 산출된 전자 수용체와 환원 물질의 수직적 분포형태는 관측간과 비교적 잘 부합하였다. 그러나 모델을 통하여 예측된 $NH_4^+$의 농도는 측정된 농도보다 훨씬 낮은 것이 관찰이 되었는데, 이는 모델에서 유기물질을 표현할 때 사용한 Redfield의 유기물식이 본 연구에 적용된 퇴적물에서의 높은 질소 함유율을 적절히 표현하지 못한 결과로 해석되어 질 수 있다. 퇴적물 깊이에 따른 전자 수용체와 환원된 물질의 분포변화는 중금속의 재용출과 생물이용도를 조절하는 주요인이 되기 때문에, 이 연구에서 개발된 수치모델은 퇴적물에서 일어나는 미량 오염 물질의 거동을 파악하기 위해 유용하게 사용되어질 수 있을 것으로 사료된다.

• Animal cells and systems
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• 제15권3호
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• pp.235-241
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• 2011

To examine variation in trophic pathways and the characteristics of food webs from organic matters to aquatic insects, we used stable isotopes to study an intermittent stream system of the Inukami River, Japan. The aquatic insects, including Glossosoma spp., Chironominae spp., Stenelmis spp., Rhyacophilla nigrocephala, and Hexatoma spp., were characterized by different feeding strategies. The ${\delta}^{13}C$ values for these species indicated that Glossosoma spp. graze upon periphyton; Chironominae and Stenelmis spp. mainly feed on benthic particulate organic matter, and R. nigrocephala and Hexatoma spp., which were identified as predators, feed upon Glossosoma, Stenelmis, and/or Chironominae spp. This suggests that the trophic position of consumers at each station may be determined by the trophic position of basal food sources in situ. For trophic pathways, the ${\delta}^{13}C$ values for both organic matter and aquatic insects tended to gradually decrease, whilst the ${\delta}^{15}N$ values increased from the upper reach to the lower reaches, relative to the physicochemical and geographical conditions. These parameters indirectly influence the flow of energy from organic matter to consumers within food web in an intermittent stream system.