Heterotrophic activity, total bacteria and salinity were determined seasonally in the estuary of Naktong River over half tidal cycle. Heterotrophic activity was determined by the uptake of [U- $^{14}$ C]glucose. Heterotrophic activity fluctuated with the tides and was decreased as salinity increased. Teh great activity occurred near low ebb tide at all seasons except summer. The main environmental factor affecting hetreotrophic activity was the salinity rather than water temperature in the estuary of Naktong River. In order to estimate the effect of salt, salt was added to estuarine water. Vmax for glucose of salt-added water was 17% and 77% of original estuarine water at station 1 and 2 respectively and slight increase was observed at station 3. Respiration rate and Kt+Sn for glucose of salt-added sample increased at all 3 stations. The increase of the Kt value implies the reduced affinity of bacterial population for glucose. The effects of salinity on the heterotrophic activity were more extensive in the upper region of estuary than at the mouth.
낙동강 하구 생태계의 종속영양세균의 특성과 이에 미치는 환경요인의 영향을 조사하였다. 해수역에 위치한 정점에서 분리한 세균군집이 담수역에서 분리한 군집보다 광염성 세균으로 이루어져 있으며, 하계에 분리한 군집이 동계군집에 비해 광온성세균으로 구성되어 있었다. 또한 수계의 세균군집은 육상에서 유입되는 비토착성세균에 의해 다양성이 커지며, 환경이 악화되면 세균군집의 다양성이 감소하는 현상이 관찰되었다.
1986년 8월부터 12월까지 낙동강 하구에서 161주의 운동성 Aeromona를 분리한 후 42가지의 형태학적, 생화학적 특성은 조사하여 cluster 분석을 한 결과 85% 유사도 수준에서의 3개의 주 cluster와 84% 유사도 수준에서의 2개의 소수 cluster의 5 cluster로 나눌 수 있었다. 각 cluster는 MR반응과 glucose으로부터의 가스생성 여부의 생화학석 특성에 의하여 구분이 되었다. 2개의 소수 cluster를 포함한 5새의 cluster는 교차응집 실험에 의해 크게 2개의 혈청학적 cluster로 나뉘어졌으며, 이러한 결과는 독성실험에 의한 grouping 결과와 일치하였다.
From July 1985 to December 1986, 28 variables of phycal-chemical factors, bacteria and heterotrophic activity were investigated 17 times at 3 stations in the estuary of Naktong River and the influences of environmental factors to bacterial population and heterotrophic activity were analyzed through multiple regression. The results of multiple regression were as follows. At station 1, total bacteria and heterotrophic bacteria(Z-25) could explain 57% of the variation of maximum uptake velocity for glucose and 54% of turnover time for glucose was explained by total coliform bacteria and MBOD, Sixty four percent of the variation of Kt+SN was accounted for salinity, MBOD-N and inorganic phosphate. Turnover rate for acetate was also accounted for the change of MBOD-P by 56%. At station 2 maximum uptake velocity for glucose depends on MBOD-N by 81%; turnover time on bacteria by 50%; Kt+Sn on avilable nutrient by 61%. More than 50% of maximum uptake velocity and turnover time for glucose were influenced by bacteria and that of Kt+Sn by the change of nutrient in the surface water of station 3. In the bottom water of station 3, the change of maximumuptake velocity, turnover time and Kt+Sn for glucose was controlled by total bacteria and available nutrient, bacteria, the change of nutrient salts respectively. On the whole, more than 50% of maximum uptake velocity and turnover time for glucose could be due to the change in the number of bacetria and the value of Kt+Sn was affected by the change of nutrient salts. Turnover rate for acetate was controlled by available phosphate at station 1 and by bacteria at station 2 and 3, which showed a distinct difference between the environmental factors which govern the rate of glucose and acetate uptake in the Naktong esturine ecosystem. And bacterial communities were controlled by available nutrients at station 1, by nutrient salts and salinity at station 2 and in the surface water of station 3 and by salinity in the bottom water of station 3.
낙동강 하구언 건설에 따른 하구생태계의 변화를 파알하기 위하여 축조 전후의 환경인자와 종속 영양세균의 생리적 특성을 요인분석에 의해 비교하였다. 하구언 축조 후 해수유입의 영향이 급격히 감소하였으며, 축조 전 50.7% 를 차지하던 영양물질의 과다와 관련된 환경변수가 축조후 77.1%로 증가하였다.하구언 축조 전 환경변수와 종속영양세균의 생리적 특성 사이에 밀접한 관련성을 나타냈으며, 축조 후에도 종속영양세균의 생리적 특성이 영양물질의 과다와 관련된 형질로 대부분 해석되어 환경변화와 분포 미생물의 생리적 특성 사이의 관련성을 나타내었다. 그러나 하구언 축조에 따른 해수유입의 차단에도 불구하고 분리균주의 생리적 특성에 의한 요인분석의 3번째 쥬요인이 호염성 형질로 해석되어 작동강 하구의 환경변화에 따른 종속영양세균의 형질이 아직 완전 안정화되지 않은 것으로 사료된다.
낙동강 하구생태계에 분포한 종속영양세균의 환경 변화에 따른 군집구조의 변화를 파악하기 위해 총 858 균주를 분리하여 수리학적 방법에 의해 분석하였다. 종의 다양성(H') 은 1.54-3.49 로, 하구언 건설 전의 수치와 큰 차이가 없었으나, 균등성지수(evenness index)(J') 는 0.31-0.80 으로 감소하였다. Physiological tolerance index 중 수온에 대한 지수(P') 는 수심이 얕은 정점에서, pH 와 염분에 대한 $P_{h}$ 및 $P_{s}$ 는 담수와 해수가 교차하는 정점에서 높았다. 우점의 cluster 를 속 (genus) 수준에서 동정한 결과 Aeromonas, Vibrio, Pseudomonas, Acinetobacter-Morexella, Alcaligenes, Flavobacterium, Micrococcaceae, Enterobacteriaceae 등으로 분류되어 하구언 축조 전과 동일한 종류의 세균뷴포를 나타냈으나 그 출현비율은 달랐다. 이와 같은 결과로 미루어 하구언 축조 등에 따른 낙동강 하구역의 환경변화는 분포세균의 종류보다는 생리적 특셩에 영양을 미쳐 특정종의 우점을 나타나게 한 것으로 사료된다.
부영양화된 낙동강 하구역에서 세균에 의한 용존 유기물의 이용능을 조사하고 이에 미치는 환경요인의 영향을 파악하기 위하여 미생물학적 요인과 물리화학적 환경요인의 연중 변화를 분석하였다. 총세균수는 0.33 ~ $2.09{\times}10^7$ cells/ml의 변화폭을 나타냈으며, 오염부하량이 큰 정점에서 종속영양세균의 개체수와 비례하였다. 세균이 체적과 생물량은 각각 0.064~0.156 ${\mu}m^3$/cell, 0.163~1.036 ${\mu}g$-C/ml을 나타냈다. 세균의 이차생산성은 0.24~60.86 ${\mu}g$-C/l/h의 범위로 측정되었으며, 부영양화 지표로 사용되는 환경인자와 밀접한 관계를 보였다. 담수역에 속하는 정점에서의 세균생산성의 계절별 변화는 동계에 최고치를, 하계에 최저치를 나타내어 갈수기의 오염부하량 증가와 밀접한 상관성을 보였다. 해수역에 속하는 다대의 경우 동계에 낮은 값을, 하계에 높은 값을 나타내고, 환경요인 중 엽록소 a, 수은 등과 밀접한 상관성을 보였다 (r>0.5, p<0.05). 이로 미루어 낙동강 하구의 하구언 상류역에서는 주위에서 유입되는 유기물이, 하구언 하류역에서는 식물성 플랑크톤의 광합성 산무링 세균의 이차생산성에 미치는 주 영양물질임을 암시하고 있다.
To determine the characteristics of heterotrophic bacterial community in estuarine ecosystem, water and sediment samples were taden from Naktong estuary. All isolates were compared with 73 characters and described by cluster analysis. With same characters, 30 reference strains were able to divide into approximate species level at 80% similarity (S value). Diversity indices ($H^{1}$) of sediment column isolates were higher than water column isolates. The bacterial community commonly appeared in water and sediment column was reduced with going to downstream. Tolerance indices for temperature (Pt) and salinity (Ps) were also higher in sediment isolates than in water isolates. The bacterial community in sediment column is believed to be composed with diverse populations compared to water column and maintains its stability against various environmental changes with high physiological tolerances.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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