Dominant species of macrobenthos were analyzed based on differentiation of three distinct methods: the density based method, the biomass based method and LeBris method, by considering the frequency of occurrence using quantitative data collected over 5 years (1993-1998) at 21 stations in Chonsu Bay. Sedimentary environments as well as species composition and diversity showed the spatial and temporal distribution patterns. The ranks of dominant species as determined by the density based method were more similar to the results by the LeBris method than to those from the biomass based method. Considering the temporal variation, LeBris method were more efficient than any other methods for the determination of dominant species in Chonsu Bay. Lumbrineris longifolia, Theora fragilis, and Moerella jedoensis were recognized by all three methods. A one-way analysis of variance indicated spatial distributions patterns among most of the dominant species. These species showed positive correlations to sedimentary parameters such as mean grain size. However, T. fragilis and Paraprinospio pinnata showed the temporal patterns in their distribution, and were also correlated to the benthic environment, organic content and dissolved oxygen. Some dominant species, e.g., T. fragilis, S. scutata, G. gurjanovae proved to be useful benthic indicators based on the environmental variations determinated by long-term benthic ecological monitoring in Chonsu Bay.
Based on 53 quantitative samples collected in April (23 stations) and August (30 stations) of 1993, the species composition, distribution and abundance of macrobenthic invertebrates and bottom characteristics in Chonsu Bay were conducted. Bottom sediments consisted of mud at the close to the dyke, sandymud in the central bay, and coarse sand in the mouth of the bay. A total of 273 species (177 species in April and 200 species in August) were identified. Mean density per sampling station was 480 ind./m$^2$ in April and 1126 ind./m$^2$ in August, respectively. Number of species and densities decreased in the northern part of the bay. The macrobenthos showed a temporal difference in species composition, range of distribution, and community delimitation caused by larval settling. Although during the settling period in summer, large numbers of juveniles added in most of regions, unrelated to environmental conditions, but, successful recruitment may has been a rare event locally Theora fragilis (bivalve), Lumbrineris longifolia(polychaete), Neptys oligobranchia (polychaete) were numerically dominant, but their densities varied seasonally. Community structures of macrobenthos in Chonsu Bay were affected by several bottom environmental conditions, related to tidal current speed, regionally.
본 조사는 천수만의 저서환경과 저서동물의 시${\cdot}$공간적인 분포를 알아보기 위해 실시하였다. 계절별 표${\cdot}$저층간의 수온차이는 나타나지 않았으며, 여름철 방조제 부근에서 발생한 방류의 영향으로 표층 염분도가 감소하는 양상을 보였다. 저층용존산소의 경우 방조제 부근에서 감소하였으며, 빈산소 수괴가 형성되었다. 입도 조성의 경우 만입구보다는 방조제 부근에서 더욱 세립한 것으로 나타났으며, 유기물 함량의 경우도 만 입구에서 감소하였다. 조사 기간 중 총 311종, 769$ ind./m^2$의 저서동물이 채집되었다. 다모류가 종 수와 서식밀도에서 높은 비중을 차지하였다. 종 수는 방조제 부근에서 만 입구로 갈수록 증가하는 공간적인 양상을 보였으며, 서식밀도는 여름철 가입에 따른 계절적인 양상을 나타냈다. 이 시기에 Lumbrineris longifolia, Theora fragilis등 기회종이 대규모로 가입되었다. 집괴분석에 의해 공간적으로 5개 군집으로 나누어졌다. 방조제 부근은 주로 기회종으로 구성되었으며, 만 중앙부는 Stemaspis scutata, Paraprionospio pinnata, 만 입구는 Mediomastus califomiensis, Nephtys polybranchia 등이 우점종으로 나타났다. 결과적으로 천수만은 계절별 환경변화 공간적 차이가 종조성에 영향을 주고 있는 것으로 보이며, 시공간적으로 저서 생태계의 안정성에 영향을 미치는 것으로 보인다.
서산 A·B지구 간척사업에 따른 방조제 축조에 따라 야기되는 천수만 내 조석현상 변화를 파악하기 위하여 수심적분 2차원 해수유동 수치모형실험을 실시하였다. 외해 개방경계조건을 확보하기 위하여 3개 지점에서 조석관측을 실시하였고 수치모형의 검증을 위하여 천수만 내 2개 지점에서 조류관측을 실시하였다. 수치모형 실험결과는 관측된 조류를 기준으로 할 때, 북부해역, 백사수도, 중부해역, 남부해역의 순으로 유속의 감소가 크게 나타났다. 방조제 건설 후 천수만 북부에서 조간대 노출이 발생하는 시각은 약 51분 정도 빨라졌으며, 노출시간은 23분 정도 길어진 것으로 나타났다. 고조 발생 시각은 1시간 정도 앞당겨졌으며, 고조 수위는 15 cm 정도 낮아졌다.
1991년 5월부터 1992년 2월 사이 천수만 입구와 만 내구에서 otter trawl을 이용하여 계절별로 저어류를 채집하여, 종조성, 양적변동 및 군집구조를 분석하고, 방조제 건설 직후의 자료와 비교하였다. 본 조사에서는 총 54종의 어류가 출현하였으며, 돛양태 (Repomucenus lunatus), 민태 (Johnius belengerii), 등가시치 (Zoarces gilli), 청보리멸 (Sillago japonica) 및 주둥치 (Leiognathus nuchalis)가 우점하였다. 출현종의 정점간 차이는 적었으며, 난수기인 봄에서 가을 사이 밀도가 높았고 겨울에는 낮았다. 1986년 같은 해역에서 조사된 자료와 비교한 결과 계절에 따른 종조성 변화 양상은 유사하였으나 군집구조는 차이를 보였다. 펄질을 선호하는 돛양태는 증가하였고, 주둥치는 인위적 환경 변화가 큰 천수만을 포함한 서남 연안에서 증가 경향을 보였다. 감소 경향을 보인 어류는 조간대 가까이에 사는 실망둑, 조간대 가까운 천해역에서 어린 시기를 보내는 풀망둑 등으로 방조제 건설 이후 비주기적으로 유입되는 방조제 내부의 부영양화된 밀도가 낮은 민물이 천해역 어류에 영향을 준 것으로 보인다.
1992년 3월에서 1993년 1월 사이 만입구에 설치된 소형정치망 어획 자료를 수집하여 천수만 부어류 종조성의 계절변동을 분석하고, 1981$\~$82년 자료와 비교하였다. 조사기간 동안 출현한 63종의 어류가 출현하였고, 멸치(Engraulis japonicus), 까나리 (Ammodytes penonatus), 횐베도라치 (Enedrias fangi) 및 밴댕이 (Sardinella zunasi)가 우점하였다. 봄에는 횐베도라치의 치어와 멸치, 까나리, 밴댕이 등의 성어가 대량 가입되었으며, 이 어종들은 이른 여름에 그 수가 감소하였다. 8월부터 봄에 산란부화한 부어류들의 유어가 가입하여 높은 생체량을 보였으며, 늦가을부터는 이 어류들이 월동하기 위하여 외해로 빠져나가 생체량이 감소하였다. 본 조사의 종조성의 계절변동은 1981$\~$82년과 비슷한 경향을 보였으나, 양적으로는 1981$\~$82년에 비하여 높았다. 이것은 1992년 봄과 가을에는 평년 수온에 비하여 약 $2^{\circ}C$ 정도가 높은데 기인된 것으로 판단된다. 주둥치 (Leiogathus nuchalis)의 증가는 수질의 변화와 관계가 있는 것으로 추정된다.
서해 천수만에서 미세식물플랑크톤(nanoplankton)의 상대적 중요성을 연구하기 위 해 1985년 9월부터 1986년 8월까지 월별로 시료를 채집, 분석하였다. 천수만에서 등정 한 미세플랑크톤은 6문, 8강 13목 17과 25속 33종으로 구성되었다. 보편종은 Micromonas pusilla, Pedinomonas mikron, Pyramimonas grosii, Chroomonas lateralis, Pyrenomonas salina (=Chromonas salina), chroomonas sp., Cyclotella sp., Gonyaulax sp. 등과 2~5 um와 6~8 um의 구형의 단세포생물, Naviculoid form 등의 미동정 종이었다. 미세플랑크톤의 개체수는 시~공간적으로 변화가 컸으며 10월 에 최대치, 9월에 최소치를 나타냈다. 천수만은 미세플랑크톤 개체수는 일반적인 연안 해역의 미세플랑크톤 현존량 범위에 속하는 것으로 사료된다. 미세플랑크톤 중에서 중 요한 우점종은 2~5 um와 6~8 um의 둥근형의 단세포생물 이었다. 미세플랑크톤 클로 로필 함량은 0.81~4.78 ug/l이며, 미세플랑크톤의 일차생산력은 16.4~767.2 mgC/M-m $^2$/day로 측정되었다. 미세플랑크톤은 개체수에서 38~93%(평균 66%, 미세플랑크톤의 클로로필 함량 및 일차생산력에서 각각 25~87%(평균64%), 9~87%(평균53%)의 기여도 를 보여 20 um이하의 식물플랑크톤들이 천수만 식물플랑크톤 군집에서 중요한 위치를 점하는 것으로 나타났다.
본 연구는 천수만 조하대에 서식하는 대형저서동물의 군집을 분석하여 방조제 건설에 따른 천수만 저서생태계의 변화를 이해하고자 하였다. 생태학적인 변화를 이해하기 위하여 대형저서동물의 분포, 우점종, 시.공간적 변화 그리고 유기물 오염을 분석하였다. 천수만에는 총 252종이 출현하였고, 출현밀도는 $681ind./m^2$이었다. 종 다양도는 모든 계절에서 방조제를 기준으로 만 입구 지역으로 갈수록 증가하는 양상이었다. 천수만 내 연중 우점한 대형저서동물은 송곳갯지렁이로 나타났다. 우점종 출현양상은 종 다양도 그리고 정점별 퇴적물 내 유기물 함량과 상관관계를 갖는 것으로 확인되었다. BPI분석 결과, 방조제 인근 정점에서는 4~5등급으로 유기물 오염이 진행된 것으로 확인되었고, 만 입구 지역에서는 1~3등급으로 상대적으로 유기물 오염이 되지 않은 것으로 확인되었다. SAB-curve 분석 결과, 방조제를 기준으로 만 입구로 갈수록 생태계 전이지역이 감소하는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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