• 제목/요약/키워드: Trophic factors

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호소 생태계에서의 수환경 평가를 위한 동물플랑크톤 적용 연구 (The Application of Zooplankton Assemblage for the Evaluation of Aquatic Environments in Lentic Ecosystems)

  • 김현우;허유지;이경락
    • 생태와환경
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    • 제56권1호
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    • pp.83-93
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    • 2023
  • This study compares the abundance and community structure of zooplankton organisms from pelagic regions, and considers particularly the trophic levels vs. zooplankton abundances and biomass. Zooplankton samples were collected three times from May to November 2022, at 30 temperate lakes and reservoirs, which belong to four different river basins. The total zooplankton abundance, biomass and species index were showed considerable spatial variation. The spatial pattern of rotifer abundance was similar to that of total zooplankton abundance, while there were not showed similar patterns of zooplankton biomass (㎍ L-1) in lentic ecosystems. The rotifer strongly dominated the zooplankton assemblage in smaller lentic system than that of larger. A total of 130 species of zooplankton were identified (83 rotifers, 34 cladocerans and 13 copepods). The total average of zooplankton abundance and biomass were 213.7±342.3 Ind. L-1 (n=129) and 1382.8±1850.4 ㎍ L-1, respectively. Total and average of zooplankton abundance were usually dominated by the rotifers (>56.9%), while those of zooplankton biomass were dominated by the cladocerans and copepods (>73.6%) in lentic ecosystems. Considering the Trophic State Index (TSI), the factors of zooplankton abundance and biomass were included in between meso- and eutrophic states(27 lakes, 90% of all). The mean abundance and biomass of zooplankton in eutrophic systems were higher than that of meso- and hypertrophic systems. From this result, we suggest that management strategy for the lentic ecosystem water environment has to be focused more on small-sized lakes and reservoirs, in terms of zooplankton assemblages.

북부 동중국해 생태계의 NEMURO모델에 의한 하위생태계 분석 (Analysis of the Lower Trophic Level of the Northern East China Sea Ecosystem based on the NEMURO Model)

  • 이종희;장창익
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제13권1호
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    • pp.15-26
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    • 2008
  • NEMURO 모델은 태양복사에너지와 표층수온자료를 사용하여 해양의 하위영양단계의 인자들 사이의 상호작용을 효과적으로 이해하기 위하여 개발된 모델이다. 본 연구에서 영양염과 플랑크톤의 계절적 변동을 분석하였으며, 2002년부터 2005년 사이의 플랑크톤 생산량과 생체량을 추정하였다. 모델 내에서 식물플랑크톤이 직접적으로 이용하는 영양염인 $NO_3$, $NH_4$$Si(OH)_4$는 식물플랑크톤의 대번식시기 이전에 높은 농도를 나타내었다. 플랑크톤의 사망이나 배설에 의해 재생되는 영양염인 DON, PON 및 Opal은 플랑크톤의 대번식시기와 동시에 높은 농도를 나타내었다. NEMURO 모델에서 추정된 식물과 동물플랑크톤은 3월과 8월에 높은 생체량을 보인다. 이는 모델이 적용된 지역에서 관측된 chlorophyll a와 유사한 형태를 나타내었다. 식물플랑크톤의 생체량은 동물플랑크톤보다 더 컸으며, 포식형 동물플랑크톤의 연평균 생체량은 소형과 대형 동물플랑크톤보다 크게 나타내었다.

농업용 저수지 수질과 경험적 인자들과의 관계 (The Relationships Between Empirical Factors and Water Quality in Agricultural Reservoirs)

  • 김호섭;최은미;박주현;황하선;김범철;공동수;황순진
    • 한국물환경학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.333-339
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    • 2008
  • This study was carried out to assay the relationships between empirical factors and water quality in 23 agricultural reservoirs. Based on the trophic state index (TSI) deviation analysis, phosphorus in type II and III was the primary limiting factor on algal growth. BOD, COD, TP and chl.a concentration in type III reservoirs showed higher concentration than those of other types, while SS and TN concentration was no noticeable difference among three types. Characteristics of type III reservoirs showed large reservoir surface and drainage area, large surface area to volume (SAV) ratio, small drainage area to reservoir area (DA/RA) ratio, relatively old age, large paddy field and upland field to drainage area ratio (Mean 17.4%) and high generation and discharge loads compared to other types of reservoirs. In type I and II reservoirs, trends of BOD, TN, TP concentration in water column, were similar to those of the discharge load of pollutants. Although type II reservoirs generally showed low phosphorus discharge loads compared to type I reservoirs, TP and chl.a concentration in water column was greater than that of type I. Characteristics of type II reservoirs showed relatively large SAV ratio and old age compared to type I reservoirs and was similar to those of type III including eutrophic reservoirs.

Correlation-based Feature Selection 기법과 Random Forest 알고리즘을 이용한 한강유역 지류의 TDI 예측 연구 (A Study on Predicting TDI(Trophic Diatom Index) in tributaries of Han river basin using Correlation-based Feature Selection technique and Random Forest algorithm)

  • 김민규;윤춘경;이한필;황순진;이상우
    • 한국물환경학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.432-438
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    • 2019
  • The purpose of this study is to predict Trophic Diatom Index (TDI) in tributaries of the Han River watershed using the random forest algorithm. The one year (2017) and supplied aquatic ecology health data were used. The data includes water quality(BOD, T-N, $NH_3-N$, T-P, $PO_4-P$, water temperature, DO, pH, conductivity, turbidity), hydraulic factors(water width, average water depth, average velocity of water), and TDI score. Seven factors including water temperature, BOD, T-N, $NH_3-N$, T-P, $PO_4-P$, and average water depth are selected by the Correlation Feature Selection. A TDI prediction model was generated by random forest using the seven factors. To evaluate this model, 2017 data set was used first. As a result of the evaluation, $R^2$, % Difference, NSE(Nash-Sutcliffe Efficiency), RMSE(Root Mean Square Error) and accuracy rate show that this model is compatible with predicting TDI. To be more concrete, $R^2$ is 0.93, % Difference is -0.37, NSE is 0.89, RMSE is 8.22 and accuracy rate is 70.4%. Also, additional evaluation using data set more than 17 times the measured point was performed. The results were similar when the 2017 data set were used. The Wilcoxon Signed Ranks Test shows there was no statistically significant difference between actual and predicted data for the 2017 data set. These results can specify the elements which probably affect aquatic ecology health. Also, these will provide direction relative to water quality management for a watershed that must be continuously preserved.

수원 일월저수지에서 Microcystis aeruginosa (K$\ddot{u}$tzing) K$\ddot{u}$tzing 수화현상 시 환경요인들의 변화 (Variances of Environmental Factors during Water Bloom by Microcystis aeruginosa (K$\ddot{u}$tzing) K$\ddot{u}$tzing in Ilwol Reservoir, Suwon)

  • 김지은;박정원;조기안;김시균
    • 생태와환경
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    • 제46권2호
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    • pp.265-275
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    • 2013
  • 본 연구는 수원 일월저수지에서 수화현상 시 환경요인들의 변화와 한국형 부영양화 지수를 이용하여 영양단계를 평가하였다. 수화현상 종은 남조류의 Microcystis aeruginosa Kutz.였으며 조사기간 내내 우점하였다. 수온은 평균 $25.7{\sim}28.4^{\circ}C$, pH는 8.4~11.17, CODcr는 4.25~$72.0mg\;L^{-1}$, 전기전도도는 333.1~$749.0{\mu}S\;cm^{-1}$, Chl-a는 22.0~$185.0mg\;L^{-1}$였다. 정체 수역인 정점 2에서 CODcr는 다른 정점에 비해 2.9배 정도로 높아 내부기원 유기물의 기여도가 높은 것으로 판단된다. 영양염인 TN은 평균 28.86~$56.75mg\;L^{-1}$, TP는 0.2~$1.24mg\;L^{-1}$로 매우 높았고, Fe는 0.11~$1.05mg\;L^{-1}$이었고, Si는 3.13~$7.46mg\;L^{-1}$이었다. TN과 TP는 일월저수지 내에 지속적으로 누적된 것으로 파악되었고, Fe도 높은 농도가 유지되었다. 한국형 부영양화지수는 37.19~147.22였다. 영양단계는 중영양에서 과영양 단계로 평가되었고, 같은 저수지 내에서도 시기 및 지점에 따라 영양단계가 다름을 나타내므로 많은 자료가 추적된다면 한국형 영양단계 분석은 저수지의 영양단계 분석 시 매우 유용하게 활용될 것으로 판단된다.

반사상 교감 신경 위축 증후군에 대한 교감신경 차단효과 -증례 보고- (Effects of Repeated Sympathetic Blocks for Reflex Sympathetic Dystrophy Syndrome -A Case Report-)

  • 배운호;노선주;고준석;민병우
    • The Korean Journal of Pain
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    • 제3권2호
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    • pp.165-171
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    • 1990
  • The reflex sympathetic dystrophy syndrome (RSDS) consists of sustained burning pain and tenderness, vasomotor instabilitiy, swelling, occasional functional instability, trophic skin change and edema of extremity following trauma, peripheral nerve injury, spinal cord injury, infection, burn and other etiologic factors. The most important thing in RSDS is to start the treatment as soon as the disease was diagnosed. Most patients with RSDS respond dramatically and permanently to sympathetic blocks if treatment is instituted before irreversible trophic changes. The characteristic radiological finding in RSDS is a patchy osteoporosis in the cancellous bone. Periarticular hyperactivity is seen in RSDS by Tc99m bone scan. We have managed 4 cases of RSDS. The methods of management and effects are as follows: 1) In case 1, 28 lumbar sympathetic blocks in both sides were performed. The patient did not complain of pain or tenderness and the limping improved. 2) In case 2, 7 lumbar sympathetic blocks were performed, but we could find only a slight improvement in the symptoms. 3) In case 3, 8 stellate ganglion blocks were carried out. The patient refused the treatment of RSDS because of the lack of rapid improvement. 4) In case 4, total 64 stellate ganglion blocks were carried out; the patient was permanently improved.

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연안해역의 환경변화에 따른 저차 생태계 Pulsing Simulation 예비 진단 (Preliminary Diagnosis for Pulsing Simulation of Low Trophic Ecosystem by Environmental Changes in Coastal Area)

  • 이대인
    • 환경영향평가
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    • 제21권3호
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    • pp.461-468
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    • 2012
  • In general, long-term changes of ecological factors take a pulse form in which they interact with other factors and go through a repeated increasing and decreasing cycle. The coupling of the two approaches the grid model and the box model in ecological modeling can lead to an in-depth understanding of the environment. The study analyzes temporal variations of major storages with an energy system model that formulizes effectively the relationships among nutrients, phytoplankton, and zooplankton in the Yellow Sea and the East China Sea. An increase of light intensity and standing stock of nutrient increase the magnitude and frequency of pulsing. Also, an immense reduction of nutrient concentration can cause extinction of the pulsing and bring about a steady state. It is concluded that the nutrient loads in freshwater discharge from the Yangtze affect the cycles of major ecological components as well as water quality variables and play an important role in the marine ecosystem.

영양상태지수 (trophic state index)를 이용한 수체 내 식물플랑크톤 제한요인 및 seston조성의 유추 (Using Trophic State Index (TSI) Values to Draw Inferences Regarding Phytoplankton Limiting Factors and Seston Composition from Routine Water Quality Monitoring Data)

  • Havens, Karl E
    • 생태와환경
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    • 제33권3호통권91호
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    • pp.187-196
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    • 2000
  • 호수 내 seston조성 및 식물플랑크톤 성장을 제한하는 요인들을 평가하기 위해서는 일반적으로 시료가 담긴 용기 내에 영양물질을 투입하는 생물검정 (bioassay) 방법이나, 섭식 (grazing) 실험, seston의 size분석 등과 같은 직접적이고 시간적 노력이 필요한 방법을 이용한다. 그러나 이 논문에서는 동일한 목적을 위하여, 총인 (TP), 엽록소 (CHL), 투명도 (Secchi depth, SD) 자료에 의해 계산한 Carlson의 영양상태지수 (TSI)들의 상호편차(deviation)를 이용하는 보다 간편한 방법을 소개하였다. 본 연구에서 TSI 편차분석을 위하여 아열대지역의 대형호수 (Lake Okeechobee, 미국 플로리다)의 수질자료와 다른 많은 호수들로부터 수집된 자료를 이용하였다. 일단 연구자가 일상적인 수질자료를 수집하여 총인, Chl-a, 투명도 값을 기초로 TSI값을 얻었다면, 이로부터 여러 가지 해석이 도출될 수 있다 한편, 총질소의 자료도 총인과 마찬가지로 영양물질에 대한 자료로 중요하게 이용될 수 있다. TSI (CHL)값이 TSI (TP)값보다 훨씬 작다면, 인 (P)이 아닌 다른 요인이 조류의 성장을 제한한다고 유추할 수 있다. 만약 TSI (CHL)값이 TSI (SD) 값보다 훨씬 작다면 호수 내 seston중 아주 작은 무생물적 입자들의 구성비가 높다고 추정할 수 있으며,이 경우 빛이 제한 요소가 될 것이다. 반대로, TSI (CHL) 값이 TSI (TP) 값보다는 작지만 TSI (SD) 값보다 크다면, 수중의 빛을 산란시키는 입자들이 크기가 크다고 (예를 들면, 큰 사상성 또는 군체성 조류) 추정할 수 있고, 이 경우 조류의 성장은 동물플랑크톤의 섭식에 의해 제한을 받을 가능성이 크다. 이러한 분석의 결과는 신뢰성과 일관성이 매우 높으며, 일반적으로 상기한 다른 직접적인 방법들에 의해 얻어진 결과들과도 잘 일치한다. TSI의 편차를 이용한 방법으로부터 도출된 결과를 위의 직접적인 방법을 통해 주기적으로 검증할 필요는 있지만, 호수관리를 위해 수질과 생태학적 반응 요인들을 모니터링하고, 나아가 장기적으로 호수의 변화를 이해하는데 보다 효율적이고 경제적인 방법을 제공할 수 있어 이용가치가 매우 높다고 사료된다.

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온천천내 수질 및 Cryptomonads 분포의 시기별 변화 (Seasonal Variation of Water Quality and Cryptomonads Distribution in Oncheon River)

  • 정태욱;정선영;김민정;최유정;조은정;정재은;서동철;박종환
    • 한국환경농학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.177-184
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    • 2022
  • BACKGROUND: Recently, the inflow of nonpoint pollutants into rivers caused by rapid urban and industrialization promotes the proliferation of algae, which causes eutrophication of rivers. This study was conducted to evaluate the seasonal variation of water quality characteristics and cryptomonads growth in the Oncheon River. METHODS AND RESULTS: The water quality and distribution characteristics of cryptomonads in the Oncheon River were investigated monthly for 12 months from January 2021. The cell number of cryptomonads was intensively developed in January-April, and it decreased sharply in the summer with heavy rainfall. In particular, cryptomonads moved to the downstream side of the river depending on the time, and as a result, significant differences were shown for each investigation point. The Korean trophic state index (TsiKO) in Oncheon River was classified as eutrophy all year round, indicating that cryptomonads can grow year-round. Distribution characteristics of cryptomonads in Oncheon River showed high correlations with DO (r=0.678), BOD (r=0.826) and chlorophyll-a (r=0.613) in water. CONCLUSION(S): In order to reduce cryptomonads in the Oncheon River, it is judged that a complex countermeasure considering the residence time, insolation and precipitation along with water quality factors is required.

부착규조지수와 영양단계 평가를 이용한 남대천, 연곡천과 사천천의 수질 평가 (Assessment of Water Quality in Namdae-Stream, Yeongok-Stream and Sacheon-Stream Using Trophic Status and Epilithic Diatom Indices)

  • 김용진;이옥민
    • 생태와환경
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    • 제43권1호
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    • pp.117-128
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    • 2010
  • 본 연구는 2008년 5월부터 2009년 2월까지 양양의 남대천, 강릉의 연곡천과 사천천의 이화학적 수질, 영양단계 및 부착규조를 이용한 생물학적 수질평가를 실시하였다. 남대천, 사천천 및 연곡천의 이화학적 수질은 일부 공사구간 및 하류 정점을 제외하고, BOD가 $2mg\;L^{-1}$ 이하의 농도로 대체적으로 양호한 것으로 나타났으며, 하류정점의 경우 남대천과 사천천이 해수에 의한 염도의 영향과 폐쇄하구의 특성상 영양염의 농축 등 오염이 진행되고 있는 것으로 나타났다. 영양단계 판정결과 남대천은 전지점이 대체적으로 중영양단계를 나타내며, 연곡천은 상류에서 하류로 갈수록 부영양화가 진행되고, 사천천은 전체적으로 부영양단계로 나타났다. 영양단계의 판정은 각 정점간의 결과와 영양염의 유엽 정점을 잘 반영하고 있으나, 강우 및 유량의 변화로 계절별 영양단계는 큰 차이를 나타냈다. 생물학적 수질평가 결과, 남대천은 하류 정점을 제외하고 $\beta\sim\alpha$-빈부수성 이고, TDI는 50 이하로 생물학적 수질이 대체로 양호한 것으로 나타났으며, 일부 공사구간과 하류정점은 $\beta$-중부수성이며, TDI는 70 이상으후 생물학적 수질이 다소 오염된 것으로 나타났다. 연곡천은 $\beta\sim\alpha$-빈부수성이며, TDI는 40 이하로 대체적으로 생물학적 수질이 양호한 것으로 나타났으며, 사천천은 2008년 5월과 2009년 2월의 상류정점을 제외하고 $\beta\sim\alpha$-중부수성 이며, TDI는 70 이상으로 오염된 것으로 나타났다. 상관분석 결과, 생물학적 수질평가 지수인 DAIpo와 TDI 간에 높은 상관성을 나타냈다. 또한 규조지수인 DAIpo와 TDI는 BOD보다 수질 영 양단계(TSI)와 상관성이 높은 것으로 나타났다.