한반도 하구역 부착돌말류의 환경생태학적 연구

Abstract

하구는 하천에서 흘러내려오는 담수와 해수가 만나 정기적으로 혼합되는 지역으로 위치나 시간에 따라 물리-화학적 요인들의 변화폭이 크고 이에 따라 생물도 다양하게 나타나는 역동적인 계이다. 따라서 생활사가 빠르고 기질에 부착해 서식하여 오염물질의 누적효과를 파악하는 지표생물인 부착돌말의 분포와 이에 미치는 환경요인을 파악하는 연구가 필요하다고 판단된다. 본 논문은 (1) 몬순전후(5월, 9월) 하구의 물리화학적 환경 및 부착돌말 군집의 변화를 파악하고, (2) 담수와 해수의 혼합이 이루어지는 하구 순환의 유무에 따른 수환경과 부착돌말의 군집 비교하고 (3) 하구에서 부착돌말 군집의 분포와 발생에 영향을 미치는 주요 환경요인을 파악하였다. (1) 몬순기(6월~8월)를 경계로 몬순전(5월)과 몬순후(9월)에 각각 물리 화학적 환경과 부착돌말 조사하였다. 5월과 9월의 조사에서 출현된 부착돌말은 총 284분류군이었으며, 몬순 전후에 각 하구의 동해하구와 서해하구에서 뚜렷한 현존량 감소가 일어났다. 동해하구에서는 몬순이후 수질의 악화와 엽록소량의 감소를 보였으나 남해하구에서는 반대로 나타났다. 또한 전체적으로 높은 현존량을 보였던 우점종은 Nitzschia inconspicua를 비롯한 5종이었으며, 대부분 서식범위가 넓은 기수역 보편종 (common species)이었다. 결과적으로 국내 하구에 서식하는 부착돌말은 몬순이후 하구에 따라 수질 및 부착돌말 현존량은 변화하였으나 부착돌말 주요 지표종들은 크게 변하지 않았다. (2) 국내 서남부 하천을 대상으로 열린하구와 닫힌하구에서 환경요인 및 부착돌말 군집을 각각 조사하였다. 조사결과, 부착돌말 출현특성에 따라 열린하구(G1), 혼합형하구(G2), 닫힌하구(G3) 등 3개 유형으로 구분되었다. G1은 수질이 양호하고 다양한 부착돌말류가 출현하였고, G3은 수질은 불량하였으나 부착돌말 현존량은 다른 그룹과 다르지 않았다. 또한 G2의 경우 닫힌하구에 비해 수질은 양호하였지만 부착돌말의 종수는 가장 낮게 나타났다. 본 조사에서 출현한 부착돌말 우점종은 G1에서 Nitzschia palea, Navicula seminuloides, G2에서 Nitzschia inconspicua, Navicula perminuta, G3에서 Nitzschia inconspicua, Nitzschia palea으로 생태범위가 넓은 보편종들로서 우점종의 차이를 보이지 않았다. G2와 G3과 같은 닫힌하구에서 부착돌말 현존량은 높지 않았으나 높은 영양염과 엽록소량을 나타내 하구역의 정확한 수환경 상태파악을 위해서는 부착돌말뿐만 아니라 국내 연안에서 종종 조류발생을 일으키는 부유성 돌말류에 대한 조사도 병행되어야 할 것으로 판단된다. (3) 국내 3개 연안의 하구역 161지점을 대상으로 부착돌말 분포 및 환경요인과 관계를 파악하기 위하여, 2012~2014년 5월에 부착돌말, 수질 및 주변 토지이용도를 조사하였다. 출현된 돌말류는 총 327분류군이었으며 Nitzschia inconspicua와 Nitzschia frustulum이 우점종으로 나타났다. 부착돌말류의 현존량을 기초로 집괴분석을 실시한 결과, 4개 그룹(G)으로 구분되었다. 지리적으로 G1과 G2는 한반도의 남동해, G3와 G4는 남서해로 각각 구분되는 지역성을 나타냈다. 수질 및 토지이용도 역시 크게 2 지역 – ES (G1, G2)와 WS (G3, G4)로 구분되었으며 ES는 높은 숲과 종 출현, 낮은 염도, 탁도와 영양염, 그리고 WS는 높은 농경지, 전기전도도, 탁도, 영양염과 낮은 종 출현이 상대적으로 유의한 차이를 각각 나타내었다. 각 지역을 대표하는 부착돌말류 분포에 영향을 미치는 환경요인은 ES의 Reimeria sinuata와 Rhoicosphenia abbreviata에 대해서 용존산소와 숲, WS의 Tabularia fasciculata는 염도와 탁도, Cyclotella meneghiniana는 BOD와 영양염 등으로 나타났다. 한편 각 그룹에서 가장 높은 지표값(>60%)을 보였던 그룹 지표종의 출현에 영향을 주는 환경요인을 예측한 결과 G1의 Navicula saprophila와 Reimeria sinuata는 전기전도도, G3의 Encyonema minutum는 탁도로 나타났다. 이상을 종합하면, 국내 하구역의 부착돌말류는 지형적인 특성과 인간의 토지이용에 따른 하천 수질의 차이로 인하여 크게 동해와 서해로 이분되는 지역특이성을 나타냈다.