Spatio-temporal Distribution of Macrobenthic Communities in Jinhae Bay, Korea

Article

Vol. 37(4):295-315

http://dx.doi.org/10.4217/OPR.2015.37.4.295 Ocean and Polar Research December 2015

진해만 특별관리해역의 대형저서동물의 시공간 분포

서진영 ¹ · 임현식 ² · 최진우 ^1*

1한국해양과학기술원 남해특성연구센터 (53201) 거제시 장목면 장목 1길 41

2목포대학교 자연과학대학 해양수산자원학과 (58554) 무안군 청계면 영산로 1666

Spatio-temporal Distribution of Macrobenthic Communities in Jinhae Bay, Korea

Jin-Young Seo ¹ , Hyun-Sig Lim ² , and Jin-Woo Choi ^1*

1South Sea Environment Research Center, KIOST Geoje 53201, Korea

2Department of Fisheries and Marine Resources, College of Natural Science, Mokpo National University, Muan 58554, Korea

Abstract : In order to determine the spatio-temporal distribution of macrobenthic faunal communities in Jinhae Bay, quantitative faunal samples were collected seasonally at 23 sites in Jinhae Bay from February, 2011 to November, 2012. Sediment facies were found to be mud except for those at Chilcheon-do near Geoje Island. Mean values of TOC (%) ranged between 1.3 and 3.6%, and these are the highest values recorded excluding special management areas in Korea. Hypoxia occurred every summer in the whole areas of Jinhae Bay except around Geoje Island in the bay mouth. Due to the summer hypoxia, species richness, density and biomass also declined during the summer in Jinhae Bay. Opportunistic species such as Paraprionospio patiens, Sigambra bassi, Nectoneanthes oxypoda and Theora fragilis occurred as the dominant species before and after the hypoxia. However, Capitella capitata appeared as a dominant species only during the winter-spring season every year. From cluster analysis, Jinhae Bay could be divided into two sites groups: one group occupied the normoxic zone and the other one located in the hypoxic zone.

Key words : Macrozoobenthos, community structure, hypoxia, organic enrichment, Jinhae Bay

1. 서 론

진해만은 창원시와 고성군의 남쪽, 거제시의 북쪽에 위 치한 만으로 특별관리해역인 마산만을 포함하고 있으며 동쪽으로 외해와 연결된 반 폐쇄적인 만이다. 진해만은 주 변 마산, 창원, 진해 등에 위치한 공단들과 거제 통영에 위 치한 대규모 조선소들에서 배출되는 산업 오폐수들과 인

접한 대도시에서 배출되는 생활 오폐수 등으로 인해 주변 해역의 부영양화가 가속화되고 있다. 또한 거제, 통영과 진동만을 중심으로 굴, 담치 등의 수하식 양식과 피조개, 개조개 등의 살포식 양식이 성행하고 있어 양식 생물의 배설물 및 패각으로 인한 유기물 오염이 증대되고 있다.

진해만은 이러한 인위적인 요인과 함께 내 외해의 해수교 환이 원활하지 않아 마산만, 진동만 등의 일부 해역에서는 매년 반복적으로 식물 플랑크톤의 대량 번식이 발생하여 왔고, 저층 용존산소의 농도가 2.8 mg L

이하로 떨어지

*Corresponding author. E-mail : [email protected]

는 빈산소수괴가 형성되어 무생물환경이 형성되었다(Diaz and Rosenberg 1995; 최 등 2005). 마산만의 환경개선을 위해 대규모 오폐수 처리장을 건설하였고, 1990년부터 1994 년까지 저질오염물질 제거를 위해 퇴적물 준설사업이 진행되었으며, 2007년부터 수질에 대한 종합적 관리를 위 해 화학적산소요구량 및 질소, 인 등에 대한 오염총량제가 시행중에 있다(권 등 2014).

연성 저질에 서식하고 있는 대형저서동물은 해양 생태 계의 중요한 요소이다. 해양 저서동물은 저서어류나 무척 추동물의 먹이원으로 중요한 역할을 하며, 퇴적물에서 수 괴로 영양염 재순환에도 중요한 매개자 역할을 하고 있다 (Snelgrove 1998). 해양 저서동물은 주로 부착성이거나 이 동성이 작고, 상대적으로 긴 생활사를 가지며, 스트레스의 정도에 따라 종간 다른 내성을 가지기 때문에 해양환경 연구에 많이 이용되어져 왔다(Bilyard 1987; Dauer 1993).

실제 연성저질에 서식하는 저서동물 군집의 시, 공간적 변 동은 유기물의 부하량에 따라 변동하고, 부하량이 높아지 면 저서동물의 풍부도와 개체수는 감소하고 특정종이 일 시적으로 대량 출현한다(Pearson and Rosenberg 1978).

진해만 해역은 높은 유기물 함량을 보이고 그로 인해 기 회종의 대량출현이 발생하고, 매년 빈산소수괴 형성으로 인한 무생물 현상이 나타나는 등의 특징을 보여 상대적으 로 다른 국내 연안역에 비해 많은 연구가 진행되어져 왔 다. 그러나 주로 마산만, 양식장 주변 해역 등 상대적으로

좁은 범위에서 이루어져 왔고, 1990년대 이후 진해만 전역 에서 수행된 연구는 1998년에 수행된 임 등 (2007)과 백과 윤 (2000)의 연구에 불과하다. 그러나 이 두 연구 모두 2000년 이전에 수행되었고, 임 등 (2007)의 연구에서는 빈 산소수괴가 형성되기 이전인 5월에 1차례 수행되었고, 백과 윤의 연구에서는 마산만에서 거제도 북부 해역에서만 조사 가 진행되어 마산만 내만해역과 고성, 진동, 통영 해역에 대 한 조사는 진행되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 마산만 내부 해역부터 거제도 서쪽해역과 진해만의 외해역을 포함 한 지역에 서식하는 대형저서동물의 군집조성을 살펴보고, 2 년간의 계절별 모니터링을 통해 해역별 빈산소수괴 전 후 의 대형저서동물 군집 조성 변동을 파악해 보고자 한다.

2. 재료 및 방법

대형저서동물 채집 및 분석

대형저서동물 채집은 2011년 2월부터 2012년 11월까지 2 년 동안 23개 정점에서 계절별로 실시하였다(Fig. 1). 채 집기는 van Veen Grab(표면 면적: 0.1 m

)을 이용하였고, 정점별 2회씩 반복 채집하였다. 채집된 퇴적물은 선상에 서 망목(mesh size) 1 mm인 체를 이용하여 저서생물과 퇴적물을 분리하였으며, 잔존물은 10% 중성 포르말린 용 액으로 고정한 후 실험실로 운반하였다. 실험실에서 각 분 류군별로 선별하였으며, 선별된 생물은 해부현미경 하에

Fig. 1. The sampling stations for macrobenthos from February, 2011 to November, 2012 in Jinhae Bay of Korea

Distribution Patterns of Macrobenthic Communities 297

서 종 단위까지 동정, 계수 후 전자저울(AND HR-200, 0.001 g) 을 이용하여 각 종별 습중량을 측정하였다.

개체수 자료를 이용하여 종다양성지수, 종균등도지수, 종풍부도지수를 산출하였고, 대형저서동물의 시공간 분포 를 보기위해서 집괴분석을 수행하였다. 집괴분석에는 조 사 정점 간 출현종의 유사정도를 나타내는 Bray-Curtis 유 사도지수를 사용하였고, average linkage 방법으로 수지도 를 작성하였다. 대형저서동물의 출현종수, 서식밀도 및 생물량과 환경요인들과의 상관관계를 파악하기 위해 spearman rank correlation 분석을 수행하였다. 상관관계 분석에는 통계 프로그램인 SPSS vs. 17.0을 이용하였다.

해역별 hypoxia의 영향을 알아보기 위해 마산만(정점 1), 행암만(정점 5), 진동만(정점 10), 원문만(정점 15), 고 현만(정점 20)에서 각 1개 정점을 선정하여 각 정점별로 집괴분석을 실시하여 계절 간 유사도를 알아보았다. 집괴 분석 결과를 바탕으로 각 그룹에 대한 대형저서동물의 기 여도를 파악하기 위해 SIMPER(similarity percentage) 분 석을 실시하였다. 위 모든 분석에는 군집분석 프로그램인 Primer vs. 6.0 을 사용하였다(Clarke and Warwick 1994).

저서환경

퇴적물과 저층 채수는 대형저서동물 채집과 동일시기에 수행하였다. 입도분석과 유기물 함량을 측정하기 위해 표 층 2~3 cm 깊이의 퇴적물을 채취하였다. 입도분석은 2011년과 2012년 2월에 수행하였고, 총유기탄소(Total Organic Carbon; TOC) 분석은 2011년 2월부터 2012년 8월 까지 수행하였다. 입도분석은 채취된 시료 중 5 g을 비이 커에 담아 10%의 과산화수소로 유기물과 0.1 N-HCl로 탄 산염을 제거한 후, 시료를 4ø체로 걸러 4ø 이하의 사질 시 료는 건조 후 Ro-tap sieve shaker로 15분간 체질한 후 입 도 등급별로 무게 백분율을 구하였으며, 4ø 이상의 니질 시료 2 g에 0.1% calgon 용액을 넣고 교반시킨 후 X-선 자동입도 분석기인 Sedigraph 5000D를 이용하여 입도무 게 백분율을 Folk and Ward의 Inclusive Graphic Method 에 의하여 변수를 구하였다. 퇴적물내의 총유기탄소 함량 산출을 위해 먼저 퇴적물을 100

C에서 24시간 이상 건조 시킨 후 분말화하였다. 분말화한 시료는 1 N 염산으로 무 기탄소(inorganic carbon)를 제거한 후 CHNS analyser (EA1112, thermo scientific) 를 이용하여 총유기탄소 함량 Table 1. Benthic environmental conditions (depth, sediment facies, contents of total organic carbon (TOC),

concentration of bottom dissolved oxygen (DO)) in Jinhae Bay during the study period

Station Depth (m)

Sediment facies TOC (%) Bottom DO (mg L

) Sediment

type

Mz

(Phi) Mean S.D May, 2011

August, 2011

November, 2011

August, 2012

1 7.6 M 9.3 2.0 0.3 4.8 0.3 6.2 1.0

2 15.0 M 10.8 2.5 0.4 3.9 0.9 7.1 1.4

3 13.6 M 10.4 2.1 0.5 7.0 2.2 8.2 0.4

4 14.7 M 9.7 3.1 0.6 4.9 2.2 8.3 0.5

5 8.4 M 9.9 2.3 0.6 5.8 2.8 5.4 2.8

6 9.7 M 10 1.5 0.2 8.1 2.8 7.4 4.1

7 10.9 (g)M 9.3 1.4 0.4 8.0 4.0 6.9 6.0

8 42.7 M 10.3 1.3 0.2 7.8 4.6 7.1 3.0

9 21.5 M 10.1 1.4 0.2 5.7 2.7 8.2 3.4

10 13.7 M 10.9 2.8 0.3 9.0 0.0 7.8 0.4

11 13.6 M 10.8 2.5 0.6 4.6 0.0 7.7 1.2

12 13.3 M 9.7 2.5 0.3 3.4 0.9 6.4 4.2

13 19.8 M 9.8 2.3 0.3 4.5 1.6 6.5 1.7

14 23.8 M 10.6 3.0 0.6 4.5 2.2 7.8 2.5

15 18.9 M 10.3 3.3 0.6 4.2 0.0 8.3 2.5

16 18.0 M 9.9 2.7 0.7 6.2 0.0 7.4 -

17 19.1 M 10.8 2.3 0.3 6.4 0.0 8.1 1.8

18 14.6 sM 9.6 3.6 0.6 4.8 0.0 7.8 0.9

19 14.7 M 10 2.4 0.3 5.2 0.2 8.5 2.4

20 22.1 sM 9.7 2.9 0.3 3.9 1.5 8.4 1.3

21 23.1 M 10.1 2.4 0.3 3.3 1.9 8.1 2.8

22 22.0 M 10.5 2.0 0.5 4.3 1.7 6.6 2.7

23 13.9 gmS 5.4 1.5 0.4 6.8 1.0 8.5 4.0

을 측정하였다.

저층 용존산소 농도는 2011년 5월부터 2012년 8월까지 측정하였다. 2011년에는 저층 채수기를 이용하여 바닥에 서 50 cm 깊이의 물을 채수하여 현장에서 고정 후 실험실 로 이동하여 윙클러 아자이드 변법으로 적정하여 산출하 였고, 2012년에는 YSI(6600 V2 Sonde)를 이용하여 저층 용존산소 농도를 측정하였다.

3. 결 과

저서환경

진해만의 입도조성은 2011년과 2012년에 큰 차이를 보 이지 않았고, 대부분의 정점이 니질 퇴적상을 보였다. 진 해만 조사해역의 퇴적물 phi size는 5.4~10.9ø(평균 9.9ø) 의 범위를 보였다(Table 1). 거제시 칠천도 인근 정점 23 에서만 퇴적상이 자갈을 포함한 니사질 퇴적상을 보였 고, 고현만의 정점 18과 20에서도 phi size가 각각 9.6ø, 9.7ø 로 사니질 퇴적상을 보였다. 그 외 정점들은 모두 니 질 퇴적상으로 나타났다.

진해만의 총유기탄소 함량(%)은 평균 1.3~3.6%의 범 위를 보였다(Table 1). 모든 계절에 거제도 인근 정점들(정 점 7~9)에서 1.3 ~1.4%의 범위로 가장 낮았다. 진해만의 평균 총유기탄소 함량은 고현만의 정점 18에서 평균 3.6%로 가장 높았고, 덕동하수종말 처리장 배출구 부근 정점 4, 고성과 통영 인근 정점 14와 15에서도 평균 3.0%

이상으로 높게 나타났다. 그 외 정점들의 총유기탄소 함량 은 1.5~2.9%의 범위를 보였다.

저층의 용존산소 농도는 2011년 5월에는 3.3 ~ 9.0 mg L

, 8월에는 0~4.6 mg L

, 11 월에는 5.4~8.5 mg L

의 범위를 보였다(Table 1). 여름철 정점 7, 8을 제외한 모든 정점에서 2.8 mg L

이하의 농도로 빈산소수괴가 형성 되었다. 그러나 11월에는 모든 해역에서 DO 농도가 2.8 mg L

이상으로 회복된 것으로 나타났다. 2012년 8월 에는 0.4~6.0 mg L

의 범위를 보였고, 2011년 8월에 비해 빈산소수괴 형성 해역은 축소되었다.

대형저서동물군집

2011년 2월부터 2012년 11월까지 진해만에서 출현한 대형저서동물은 총 223종이었고, 84~122종의 범위를 보 였다(Fig. 2). 빈산소수괴가 형성된 2011년과 2012년 여름 철에 출현종수가 각각 84종, 87종으로 낮았고, 2011년 겨 울과 2012년 봄에 가장 높았다. 분류군별 출현종수는 다 모류가 91종으로 가장 높았고, 갑각류 62종, 연체동물 39 종, 극피동물 12종의 순으로 나타났다. 2년간 진해만에 서 출현한 대형저서동물의 서식밀도는 487~1,620 개체 m

의 범위를 보였다(Fig. 2). 2012년 8월에 서식밀도가

가장 낮았고, 2012년 5월에 가장 높았다. 분류군별 서식밀 도는 다모류가 평균 685 개체 m

로 가장 높았고, 연체동 물 236 개체 m

, 갑각류 98 개체 m

, 극피동물 7 개체 m

의 순으로 나타났다. 서식밀도는 빈산소수괴가 형성되 는 여름에 최소값을 보이고 가을과 겨울을 거쳐 꾸준히 증가하여 봄철 최대 서식밀도를 나타냈으나 이듬해 여름 철 다시 발생한 빈산소현상으로 인하여 급감하는 패턴을 보였다. 생물량은 65.4~176.0 g wet m

의 범위를 보였다 (Fig. 2). 2012년 11월에 가장 낮은 생물량을 보였고, 2012년 5월에 가장 높았다. 분류군별 생물량은 연체동물 Fig. 2. Species richness, density and biomass at each

faunal group during the study period in Jinhae

Bay

Distribution Patterns of Macrobenthic Communities 299

이 평균 55.8 g wet m

로 가장 높았고, 다모류 23.7 g wet m

, 극피동물 5.2 g wet m

, 갑각류 2.0 g wet m

의 순으로 나타났다. 진해만의 생물량은 빈산소수괴가 형

성되는 여름철 급감하였고, 빈산소 현상 종료 후 새로운 종이 가입되는 가을에 최저값을 보이다 겨울 봄을 거쳐 생물이 성장하며 최대값을 보였다.

Fig. 3. Diversity, richness, evenness index of macrobenthic communities during the study period in Jinhae Bay

진해만의 정점별 종다양도지수는 0.5 ~ 2.9(평균 1.3 ± 0.7)의 범위를 보였고, 종풍부도지수는 1.1~7.8(평균 2.6 ± 1.8), 종균등도지수는 0.5~0.8(0.6 ± 0.1)의 범위를 보였다(Fig. 3). 세 지수 모두 2011년 8월에 가장 낮게 나 타났으며, 정점별로는 고현만의 정점 20에서 세 지수 모 두 가장 낮은 값을 보였고, 거제도 북쪽의 정점 7, 8에서 모든 계절에 가장 높았다.

진해만에서 출현한 대형저서동물의 군집조성과 환경요 인 간 상관관계를 산출한 결과, 출현종수, 서식밀도 및 생 물량은 총유기탄소 함량과 저층 DO 농도와 상관성이 있 는 것으로 나타났다(Table 2). 그 중 출현종수는 모든 계 절에 총유기탄소와 음의 상관관계를 보였고, 서식밀도는 여름과 가을에 높은 음의 상관성을 보였으며, 생물량은 봄 철을 제외한 나머지 계절에 음의 상관관계를 보였다(p <

0.05, p < 0.001). 저층 DO 농도와 출현종수는 2011년 봄 과 여름, 2012년 봄에 높은 양의 상관관계를 보였고, 서식 밀도와 생물량은 2011년 봄과 여름에만 양의 상관관계를 보였다(p < 0.05, p < 0.001).

진해만에서 출현한 대형저서동물의 주요 우점종을 살펴 보면, 2011년 2월에는 고현만 인근 정점 18에서 다모류의 Polydora ligni, 갑각류의 Aora sp.가 각각 5,360 개체 m

, 5,395 개체 m

로 대량 출현하여 다른 계절과 차이를 보 였다. 진해만에서는 모든 계절에 다모류의 Paraprionospio patiens, Scoletoma longifolia, 연체동물의 Theora fragilis 등이 우점하였고, 봄철에는 Capitella capitata도 우점하였 다(Fig. 4).

P. patiens 는 유기물 함량이 높은 곳에서 대량 출현하는 대표적 오염지시종이다. 진해만에서는 겨울철 최대 서식

밀도를 보이다가 봄과 여름철에 서식밀도가 감소하였고, 가을철 이후 다시 증가하는 양상을 보였다. 특히 진해만에 서 유기물 함량이 높은 덕동 하수종말처리장 배출구 인근 정점, 진동, 통영, 고현만의 정점들에서 4계절 모두 우점 하였고, 2012년 가을에는 마산만 내만의 정점과 행암만 그리고 진해만 중앙의 정점들에서도 높은 서식밀도를 보 였다.

T. fragilis의 서식밀도는 겨울철 이후 증가하여 봄철에 최대값을 보였고, 여름이후 감소하여 가을에 가장 낮았다.

평균 서식밀도는 9 ~ 587 개체 m

의 범위를 보였고, 2011년 5월에 최대 서식밀도를 보였다. 빈산소수괴 발생 이전에 마산만, 행암만 등 유기물 함량이 높은 곳에서 대 량 출현하였고, 빈산소 현상 발생 이후인 8월과 11월에는 거제도 북쪽해역에서 출현하여 차이를 보였다.

S. longifolia는 봄철에 최대 서식밀도를 보였고 여름 이 후 감소하여 가을에 가장 낮았다. 서식밀도는 60~174 개 체 m

의 범위를 보였고, 2012년 8월에 가장 높았다. 주로 거제도 북쪽해역과 만의 입구역에서 우점하였다. S.

longifolia가 우점하는 해역은 상대적으로 hypoxia의 영향 에서 벗어난 해역이다. 따라서 5월에 비해 서식밀도가 감 소하였음에도 여름철에 진해만에서 가장 우점하는 것으로 나타났다.

C. capitata 는 양식장 주변이나 유기물 함량이 높은 해역 에서 높은 서식밀도를 보이는 대표적인 오염지시종이다.

진해만에서는 봄철 가장 높은 서식밀도를 보였고, 여름철 빈산소수괴 형성과 함께 사라졌다 가을철 가입되는 양상 을 보였다. 지역적 분포 양상은 주로 행암만, 고현만, 통 영만 등 연안에 인접한 정점들에서 우점하게 나타났다.

Table 2. Spearman rank correlation between environmental factors and benthic community structures during the study period

Variables 　 Season/Factors 　 TOC DO

2011 2012 2011 2012

Species

February -0.418* -0.581** - ns

May -0.565** -0.447* 0.592** 0.434*

August -0.692** -0.640** 0.472* ns

November -0.677** - ns -

Density

February ns ns - ns

May ns ns 0.543** ns

August -0.709** -0.620** 0.441* ns

November -0.463* - ns -

Biomass

February -0.640** -0.598** - ns

May ns ns 0.639** ns

August -0.619** -0.648** 0.575** ns

November -0.674** - ns -

*: p < 0.05, **: p < 0.001, -: no data, ns: no significant

Distribution Patterns of Macrobenthic Communities 301

Fig. 4. Spatio-temporal distributions of dominant species in Jinhae Bay during the study period

Fig. 4. Continued

Distribution Patterns of Macrobenthic Communities 303

Fig. 4. Continued

Fig. 4. Continued

Distribution Patterns of Macrobenthic Communities 305

다변량 분석

2년간 진해만에서 출현한 대형저서동물 개체수 자료를 평균하여 cluster 및 nMDS 분석을 실시한 결과, 유사도 30% 수준에서 2개의 그룹으로 구분되었다(Fig. 5). 거제도 북쪽의 정점 7, 8, 9와 칠천도 인근 정점 23이 하나의 그 룹을 형성하였고(그룹 A) 그 외 정점들이 나머지 그룹을 형성하였다(그룹 B~F). 그룹 A는 여름철 hypoxia의 영향 이 없는 해역으로 TOC 함량은 평균 1.4%로 진해만에서 가장 낮았다(Table 3). 종다양성지수와 출현종수는 각각 평균 H’ = 2.4, 평균 36종으로 조사 해역들 중 가장 높았 다. 그룹 A에서 가장 우점한 종은 다모류의 S. longifolia 로 네 정점 모두에서 우점하였고, 특히 5월에 높은 서식 밀도를 보였다(Fig. 4). 그 외 다모류의 Chone sp.와 Paraprionospio coora는 정점 23에서 특히 우점하였고,

Magelona japonica 는 정점 7에서 우점하였다.

그룹 B~E는 진해만의 중앙에 위치한 정점들로 계절에 따라 종조성의 변동이 심한 것으로 나타났고, 그룹 F는 연 안에 위치한 정점들로 다시 3개의 정점군으로 구분되었다 (Fig. 5). 그룹 B~D는 TOC 함량이 평균 3.0% 이상으로 나타났고, 그룹 E와 F는 평균 2.2~2.5%의 범위를 보였다 (Table 3). 이 정점군들에서는 여름철 hypoxia의 영향으로 최소 출현종수가 0~2종으로 매우 낮았으며, 서식밀도의 최소값도 0~20 개체 m

의 범위로 낮았다. 종다양성지수 도 평균 0.7~1.5의 범위를 보여 그룹 A에 비해 낮았다.

그룹 B~F에서 출현한 대형저서동물의 평균 출현종수는 15종 미만으로 나타났고, 대부분의 정점들에서 여름철 hypoxia의 영향으로 낮은 출현종수를 보였음에도 불구하 고 평균 서식밀도는 243~1,949 개체 m

로 높게 나타났

Fig. 5. Dendrogram and nMDS plots based on the mean values of macrobenthic abundance data

T a bl e 3 . M ean v a lu es o f env ir o n m en ta l an d bi olo g ica l par a me ter s f o r each si te gr o u p sep a rat ed b y clust er an aly si s b a sed on th e m a cr o b en th ic f a un a dat a in Ji nha e Ba y fr om Fe bru a ry , 2 0 11 t o Novem b er , 201 2 G rou p (Si te) A (s t. 7, 8 , 9, 2 3 ) B (s t. 18 ) C (s t. 1 5 , 2 0 ) D (s t. 1 4 ) Se di m ent fac ie s (Ph i) (g )M : s t. 7 (9 .3), g m S : s t. 2 3 (5 .4) M u d: s t 8 , 9 (1 0.1 -10 .3) Sa nd y M u d (9 .6) M ud : s t. 15 (10 .3), Sa nd y M u d: s t. 20 (9.7 ) M u d (10 .6) T O C ( % ) 0 .8 -2 .1 ( 1 .4 ± 0.3 ) 2.7 -4 .4 (3 .6 ± 0 .6) 2.4 -4 .0 (3 .1 ± 0 .5) 2.1 -3 .6 (3.0 ± 0.6 ) B o tt om DO (m g L

) 1 .0 -8 .5 ( 5 .5 ± 2 .3) 0 -7 .8 (3 .4 ± 3 .6) 0 -8. 4 (3 .8 ± 3.1 ) 2.2 -7 .8 (4.3 ± 2.6 ) D iv er si ty in de x 1. 7 -3. 4 (2 .4 ± 0 .4) 0 -2 .0 (0 .9 ± 0 .7) 0 -1. 7 (0 .7 ± 0.6 ) 0 -1 .5 (0 .9 ± 0. 5 ) N o . o f spe ci es 16 -61 (3 6 ± 12 ) 1 -2 2 (8 ± 7) 0 -15 (4 ± 5) 1 -12 ( 5 ± 3) De ns it y (in d . m

) 2 9 0 -5 ,510 ( 1 ,7 45 ± 1 ,02 5) 5 -1 2 ,64 0 (1 ,94 9 ± 4 ,34 6) 0 -1 ,14 5 ( 2 4 3 ± 42 5) 1 0 -9 95 ( 2 6 9 ± 38 1) D o m in an t sp eci es (% ) Sc ol et oma l o n g if o li a (20 .3) Pol yd o ra li gn i (3 4.6 ) R a et el lo ps p u lc h el la (4 9.9 ) P a rap ri o n o sp io pa ti en s (6 1.2 ) Cho n e s p . (7.3 ) Aor a s p . (3 4.6 ) Th eo ra f rag ili s (22 .7) Ca pr el la s p . (7 .8 ) M a g elo na j a p o n ica (7 .3) Par a pr io n o sp io pa tie n s (6.1 ) Ca pi te ll a cap ita ta (1 2.7 ) T h eora f rag il is (7 .8 ) P a ra pri o n o sp io co ora (6 .2) Ca pi te ll a cap it a ta (6 .0) Par a pr io n o sp io pa tie n s ( 3 .1 ) S iga mbra ba ssi (6 .4) Cor o ph iu m s p . (6 .2) E ri ct o n iu s pu gn ax (4 .9) Sc ol et om a lon g if o li a (2 .2) R a et el lo ps p u lc h el la (3 .6) G rou p (Si te) E (s t. 5, 1 3 ) F -1 (s t. 3, 4 , 6, 1 2 , 2 2 ) F -2 ( st. 1, 2, 1 0 , 2 1 ) F -3 (1 1, 1 6 , 1 7 , 1 9 ) Se di m ent fac ie s (Ph i) M u d (9 .8 -9 .9 ) M ud (9.7 -1 0 .5 ) M ud (9.3 -1 0.9 ) M u d (9.9 -1 0 .8) T O C ( % ) 1 .6 -3 .1 ( 2 .3 ± 0.5 ) 1.2 -3 .8 (2 .2 ± 0 .2) 1.6 -3 .3 (2 .4 ± 0 .4) 1.4 -3 .6 (2.5 ± 0.5 ) B o tt om DO (m g L

) 1 .6 -6 .5 ( 3 .9 ± 1.9 ) 0.4 -8 .3 (4 .3 ± 2. 7 ) 0 -9. 0 (3 .7 ± 3.1 ) 0 -8 .5 (4 .0 ± 3. 3 ) Di ve rs it y i n d ex 0 -2 .3 (1 .0 ± 0 .7) 0.2 -2 .8 (1 .5 ± 0. 6 ) 0 -1. 8 (0 .8 ± 0.6 ) 0 -2 .6 (1 .2 ± 0. 7 ) No . of s p ec ie s 1 -4 9 (9 ± 12 ) 2 -3 5 (14 ± 7) 0 -1 1 (5 ± 3) 1 -28 ( 1 1 ± 8) De ns it y (in d . m

) 5 -5 ,2 60 (7 69 ± 1 ,38 8) 1 0 -5 ,5 00 ( 1 ,2 43 ± 1 ,23 9) 0 -3 ,50 5 ( 5 3 6 ± 7 7 4 ) 20 -4 ,5 90 (1,2 0 0 ± 1, 129 ) D o m in an t sp eci es (% ) T h eo ra fr a g ilis (5 0.7 ) Par a pr io n o sp io pa tie n s (26 .1) Par a pr io n o sp io pa tie n s (4 0. 9 ) P a rap ri o n o sp io pa ti en s (5 8.8 ) Ra et ello ps p u lc h ella (16 .6) Th eo ra f rag ili s (22 .8) Th eo ra f rag ili s (25 .3) T h eora f rag il is (9 .7 ) C a pi te lla c a p ita ta (5.3 ) Sc o le tom a lon g ifo li a (7 .3) R a et el lo ps p u lc h el la (1 2.3 ) R a et el lo ps p u lc h el la (5 .3) P a ra pri o n o sp io co ora (4 .4) Sp io ch ae to p te rus k o re an a (7 .0) Sc ol et om a lon g if o li a (3 .1) Sc ol et om a l o n g if ol ia (4.0 ) 　 Si ga mb ra b a ssi (3 .7) P a rap rio no spi o c o o ra (6.8 ) Sp io ch ae to pt er u s k o re an a (2 .8) C a p it el la ca pi ta ta (3 .2) The va lu es presen te d rang e fr o m m in to m ax (m ean ± S. D).

Distribution Patterns of Macrobenthic Communities 307

다. 이는 hypoxia의 영향에서 회복되는 겨울부터 이듬해 여름까지 기회종이 대량 출현하였기 때문이다. 그룹 B에 서는 2011년 2월에 다모류의 P. ligni와 갑각류의 Aora sp.

가 각각 5,360 개체 m

, 5,395 개체 m

로 일시적으로 대 량 출현하여 다른 정점군과 차이를 보였다. 그룹 C에서는 연체동물의 Raetellops pulchella와 T. fragilis가 각각 49.9%, 22.7%로 우점하였고, 그룹 D에서는 다모류의 P.

patiens 가 61.2%로 극 우점하였다. 그룹 E에서는 연체동물 의 T. fragilis가 전체의 50.7%로 가장 우점하였고, R.

pulchella도 16.6%로 우점하였다. 그룹 F에서는 P. patiens 와 T. fragilis가 우점하였고, S. longifolia, R. pulchella 등 도 우점하였다. 이처럼 진해만에서는 그룹 A를 제외한 해 역에서는 모든 계절에 기회종이 최 우점하는 것으로 나타 났다.

빈산소현상에 따른 대형저서동물 군집 변동

본 연구 결과 2011년에는 23개 조사 정점 중 거제도 북 쪽 일부 해역을 제외한 21개 정점에서 저층 DO 농도가 2.8 mg L

이하로 떨어지는 hypoxia 현상이 나타났고, 2012년에는 23개 조사 정점 중 17개 정점에서 나타났다.

2012년에 비해 hypoxia의 강도가 높았던 2011년에는 원 문만과 거제 고현만 부근 3개 정점에서 무생물 상태를 보 였고, 9개 정점에서는 1~2종 0.2 m

이하의 낮은 출현종 수를 보였다(Fig. 6). 상대적으로 hypoxia의 강도가 약했 던 2012년에는 원문만, 고현만의 2개 정점에서 무생물 상 태를 보였고, 1~2종 0.2 m

이하의 낮은 출현종수를 보 인 곳은 4개 정점으로 2011년과 차이를 보였다.

해역별 hypoxia의 영향을 알아보기 위해 마산만(정점 1), 행암만(정점 5), 고성만(정점 10), 원문만(정점 15), 고 현만(정점 20)에서 각 1개 정점을 선정하여 군집 조성을 살펴본 결과, 정점 1에서는 조사기간 동안 1~10종 0.2 m

이 출현하였고, 서식밀도는 5~3,505 개체 m

, 생물량은 0.2 ~ 188.7 g wet m

의 범위를 보였다. 여름철 무생물 현 상이 나타나지는 않았으나, hypoxia의 영향으로 출현종수 가 2011년과 2012년 8월에 각각 2종, 1종으로 감소하였고, 가을에도 3종이 출현하여 빈약한 출현종수를 보였다.

Hypoxia 종료 후 가을철 정점 1에서 가입된 종은 2011년 과 2012년 모두 다모류의 P. patiens, Nectoneanthes oxypoda 등으로 유사하였으나, hypoxia의 강도가 약하였 던 2012년 11월에는 P. patiens가 3,380 개체 m

로 대량 출현하여 2011년 11월의 95 개체 m

와 차이를 보였다.

정점 1에서 집괴 분석 및 nMDS 분석을 실시한 결과, 유 사도 30% 수준에서 2011년 겨울과 봄이 하나의 그룹을 형성하였고(Group A), 2011년 11월부터 2012년 5월까지 유사한 군집구조를 보였다(Group B)(Fig. 7). 이는 2011년 여름철 빈산소수괴 형성으로 인하여 군집이 변동하여 이

듬해 빈산소수괴가 형성되기 전까지는 유사한 군집구조를 보였으나, 다시 발생된 hypoxia로 인해 정점 1의 군집 조 성이 변화된 것으로 판단된다. 그룹 A에서 기여도가 높은 종들은 연체동물의 R. puchella, T. fragilis등 이었고, 그룹 B에서는 P. patiens, N. oxypoda의 기여도가 80% 이상으 로 나타났다(Table 4).

행암만의 정점 5에서 조사기간 동안 출현한 대형저서동 물의 출현종수는 1~22종 0.2 m

, 서식밀도는 5~5,260 개체 m

, 생물량은 0.1~423.1 g wet m

였다. 정점 5에 서는 봄철 18~22종 0.2 m

으로 다른 정점들에 비해 상 대적으로 높은 출현종수를 보였으나, 여름철 발생된 Fig. 6. Variations in species richness, density and biomass

of macrobenthos occurred at sites impacted by

hypoxia during the study period

Fig. 7. Clusters and nMDS plots based on the macrobenthic abundance data at hypoxic sites

Distribution Patterns of Macrobenthic Communities 309

hypoxia로 인해 1종 0.2 m

으로 급감하였고, 이러한 현상 은 가을까지 계속되었다. 정점 5에서는 매년 봄철에 연체 동물의 T. fragilis가 1,000 개체 m

이상의 높은 서식밀도

로 대량 출현하였고, 여름철 hypoxia로 인해 모두 사멸한 후, 이듬해 봄철에 다시 대량 출현하는 패턴이 반복되었 다. 집괴분석 및 nMDS 분석 결과, 겨울과 봄의 유사도가 Fig. 7. Continued

Table 4. Results from the SIMPER analysis showing faunal similarity at each site divided by cluster analysis

Site Group Species Av. Abu Av. Si Con (%) Cum (%)

st.1

Group A Average similarity: 45.57

Raetellops pulchella 8.7 28.6 62.7 62.7

Theora fragilis 7.7 6.2 13.7 76.3

Scoletoma longifolia 2.3 3.6 7.9 84.2 Paraprionospio coora 1.2 3.6 7.9 92.1

Group B Average similarity: 34.92

Paraprionospio patiens 3.3 24.9 71.3 71.3 Nectoneanthes oxypoda 1.4 3.3 9.5 80.8

Theora fragilis 1.5 2.2 6.4 87.2

Capitella capitata 1.8 2.2 6.4 93.6

st.5 Group A Average similarity: 42.55

Raetellops pulchella 9.0 16.5 38.9 38.9 Capitella capitata 5.1 6.4 15.0 53.9 Spiochaetopterus koreana 2.9 5.4 12.6 66.5

Theora fragilis 11.5 4.6 10.9 77.4

st.10

Group A

Average similarity: 53.55 Spiochaetopterus koreana 3.1 50.8 94.8 94.8 Group B

Average similarity: 39.93

Theora fragilis 6.6 19.2 48.2 48.2

Raetellops pulchella 7.7 13.6 34.1 82.2 Spiochaetopterus koreana 2.4 7.1 17.8 100.0

st.15 Group A Average similarity: 45.05

Raetellops pulchella 6.4 17.8 39.6 39.6 Capitella capitata 6.3 11.2 24.8 64.4

Theora fragilis 5.8 9.8 21.8 86.2

Paraprionospio patiens 1.0 3.1 6.9 93.1

st.20

Group A Average similarity: 62.48

Raetellops pulchella 11.9 36.8 58.8 58.8

Theora fragilis 6.5 14.1 22.5 81.4

Nectoneanthes oxypoda 1.4 4.8 7.7 89.1 Paraprionospio patiens 2.0 3.4 5.5 94.5 Group B

Average similarity: 100.0 Paraprionospio patiens 1.4 100.0 100.0 100.0

Av. Abu: average abundance, Av. Si: average similarity, Con: contribution, Cum: cumulation

다른 계절에 비해 높았고(Group A), 여름과 가을은 다른 계절과 차이를 보였다(Fig. 7). hypoxia 종료 후 가을철의 군집 조성은 2011년과 2012년이 차이를 보였는데, 이는 새로이 가입된 종이 달랐기 때문이다. 그룹 A 형성에 기 여도가 높은 종들은 R. pulchella, Spiochaetopterus koreana, C. capitata 등이었다(Table 4).

진동만의 정점 10에서는 조사기간 동안 1~11종 0.2 m

의 대형저서동물이 출현하였고, 서식밀도는 40~870 개체 m

, 생물량은 0.5~167.5 g wet m

의 범위를 보였다.

2011년에는 hypoxia의 영향으로 다모류의 S. koreana만이 8월과 11월에 각각 10 개체 m

, 45 개체 m

이 출현하였 다. 그러나 2012년 8월에 출현한 대형저서동물은 9종 0.2 m

, 225 개체 m

으로 2011년 8월과 차이를 보였다.

집괴분석 및 nMDS 분석 결과, 2011년 8월부터 2012년 2월까지 하나의 그룹을 형성하였다(Group A)(Fig. 7).

2012년 8월에는 hypoxia의 영향을 받지 않아 9종 0.2 m

, 225 개체 m

로 2011년에 비해 상대적으로 풍부한 군집 조성을 보여 다른 계절과 차이를 보였다. 정점 10에서는 2011년과 2012년 모두 5월에 연체동물의 R. puchella, T.

fragilis 의 대량 출현으로 인하여 다른 계절과 차이를 보였 다(Group B).

원문만의 정점 15는 2011년과 2012년 모두 여름철에 무생물 상태를 보였다. 2011년에는 hypoxia 종료 후 P.

patiens가 처음 가입되었으나, 개체군이 겨울까지 유지되 지는 못하였다. 원문만에서는 2011년과 2012년 모두 5월 에 연체동물의 T. fragilis와 R. pulchella가 우점하였고, 8월 hypoxia로 인해 모두 사멸하는 패턴을 보였다. 집괴분 석 결과, 2011년과 2012년 봄철 군집 조성이 유사한 것으 로 나타났고, 이 시기 그룹 형성에 기여하는 종들은 연체 동물의 R. puchella, 다모류의 C. capitata 등이었다(Fig.

7, Table 4).

고현만 정점 20에서는 조사기간 동안 0~11종 0.2 m

이 출현하였고, 2012년 2월과 5월에 연체동물의 R.

puchella 의 우점으로 서식밀도는 1,000개체 m

이상으로 나타났으나, 그 외 계절에는 50개체 m

미만의 낮은 서 식밀도를 보였다. 정점 20은 2011년과 2012년 모두 여름 철에 무생물 상태로 나타났고, hypoxia 종료 후 가을철 처 음 가입되는 종은 2011년과 2012년 모두 다모류의 P.

patiens 로 동일하였다. 집괴분석 및 nMDS 분석 결과, 2011년과 2012년 가을이 하나의 그룹을 형성하였고(Group A), 기여도가 가장 높은 종은 P. patiens였다(Fig. 7). 그 외 2011년 겨울과 봄, 2012년 겨울과 봄이 하나의 그룹을 형 성하였는데(Group B), 이 그룹에서는 R. puchella, T.

fragilis 의 기여도가 60% 이상으로 나타났다(Table 4). 2년 연속 여름철 무생물 상태를 보였던 정점 15와 정점 20의 계절별 군집조성은 여름철 hypoxia를 전후하여 급격하게

변동하고 있었다. 그러나 고현만의 정점 20에서 가을철 회복되는 양상은 2011년과 2012년이 유사하였으나, 정 점 15에서는 2011년과 2012년에 차이를 보였다.

4. 토 의

남해안에 위치한 해역들과 진해만에서 출현하는 대형저 서동물의 출현종수를 비교해 본 결과, 채집 면적 및 정점 수의 차이로 인하여 직접적 비교는 어려우나, 유사한 퇴적 상의 남해안 해역들에 비해 높은 것으로 나타났고, 진해만 에서 수행된 기존의 연구 결과들과는 유사하게 나타났다 (Table 5). 서식밀도는 득량만, 광양만, 앵강만에 비해서는 낮았고, 가막만, 진주만, 마산만에 비해 높게 나타났다. 진 해만의 기존 연구들과는 유사하거나 조금 높은 서식밀도 를 보였다. 본 연구에서 우점하였던 상위 3종, P. patiens, T. fragilis, S. longifolia(Lumbrineris longifolia 와 동일종 임)는 약 30년 전에 수행된 임과 홍의 연구에서도 가장 우 점하는 종들이었고, 10년 전 마산만에서도 가장 우점하는 종들이었다(임과 홍 1997; 최 등 2005). 그러나 진해만에 서 1998년에 수행된 연구 결과와는 우점종에서 다소 차이 를 보였는데, 이는 P. patiens가 대량 출현하는 가을철 조 사가 이루어지지 않았고, 연구해역이 거제도 북동쪽 해역 까지 포함되어 있어 본 연구 결과와 차이를 보인 것으로 판단되어 진다. 임 등 (2007)의 1998년 연구에서 가장 우 점하였던 종은 L. longifolia와 Tharyx sp.였는데, 이 종들 은 거제도 북쪽과 북동쪽 해역에 주로 분포하고 있는 것 으로 보고되었으며, 진해만 내만 해역에서는 연체동물의 T. fragilis가 가장 우점하였는데, 본 연구에서도 5월에는 이 종이 우점하였다.

퇴적상과 유기물 함량은 밀접한 관련을 가지고 있다.

진해만은 연구해역 중 칠천도 부근의 정점을 제외하면 모 두 clay 함량이 높은 니질 퇴적상을 보였다. 진해만의 퇴 적상은 1987년에 수행된 연구에서는 7.54~9.83ø(평균 9.06ø)의 범위를 보여 만의 입구에서 조립한 퇴적상을 보 였다(임과 홍 1994). 1987년 연구에서는 칠천도 부근 해 역이 조사 정점에 포함되어 있지 않았다. 본 연구에서도 칠천도 해역을 제외한 정점들의 phi size는 9.3~10.9ø로 25년 전에 비해 세립 해진 것을 알 수 있었다. 진해만의 2년간 평균 TOC 함량은 2.3%였고, 통영과 마산만 일부 해역의 평균 TOC 함량은 3.0% 이상으로 높게 나타났다.

국내 특별관리해역들의 TOC 함량은 마산만 2.3%(최 등

2005), 울산만 1.6%(윤 등 2009), 부산항 1.3%(서 등

2009), 시화호 1.0%(김 등 2008), 광양만 0.9%(현 등

2003)의 순이었다. 그 외 남해안의 니질 퇴적상인 앵강만,

가막만 등의 TOC 함량도 각각 1.5%, 1.2%로 진해만에

비해 낮았다(임 등 1999; Seo et al. 2012). 이처럼 진해만

Macrobenthic Community Structures in Jinhae Bay 311

T a bl e 5 . C om pa rison o f sam p li ng m et h od s a nd m a cr ob ent h ic fa una l com m u n it ie s i n th e sout he rn coast a l b ays of S o u th K o re a L o cality (Re fe rence ) Sam pling date Sampling sites / sa m pling ar eas / r e plication TO C (m e a n ) Spe cies D e nsity (Ind./m

) Dominant spe c ies De ukry ang Bay (Seo et al . 2014) Feb. to Nov . 2012 (Seas onal) 44 / 0.1 m

/ 2 0. 4 -0.7 (0.5) 140 -181 1,082

Nippop isella nagatai X enophthalmus p innother o ides P a ra lacy doria par adoxa Ga m ak Bay (Seo et al . 2012) Ma y 20 09 to Feb. 201 0 (s eas onal) 20 / 0.1 m

/ 3 0. 7 -2.4 (1.2) 123 -144 685

E riopis ella s eche llens is Lumbr ineris lo ngifolia Theor a fr agilis Ye o ja B ay (Lim 201 5) Ju ly 2001 87 / 0.1 m

/ 2 no data 274 2,347

M in u spio japonica E riopis ella s eche llens is S te rnas pis s cutata G w angy ang B ay (Choi et al . 2003) June 2001 38/ 0.1 m

/ 3 0. 6 -1.1 (0.9) 154 1,420

Thary x sp . Lumbr ineris lo ngifolia M ytilus edulis Aengga ng B ay (L im et al. 1999) Oc t. 1994 to A u g . 1995 (s eas onal) 18 / 0.1 m

/ 4 1. 0 -1.9 (1.5) 233 1,358

Ditrup a ar ientina Thary x sp . F u st ar ia nippo nica Jinj u B ay (Kan g et al. 200 2) Au g . 1999 to M ay 2000 (s eas onal) 1 1 -23/ 0.12 m

/ 2 (polychaeta only ) 1. 2 -1.3 (1 .17) 132 77 -164 (i n d .0 .24 m

)

M a ldane cris tata Lumbr ineris sp . P raxillella affinis M as an Ba y (Choi et al. , 2005) Feb . and A ug. 2004 21 / 0.1 m

/ 3 1. 5 -3.4 (2.3) 104 -107 448-485

P a rapr ionosp io pinna ta Theor a fr agilis Lumbr ineris lo ngifolia Jinha e B ay (L im and Hong 1997) Jun . 1 987 to M ay 1 990 (s eas onal, b i- and m onthly ) 12/ 0. 1 m m

no data 287 1,045

Lumbr ineris lo ngifolia P a rapr ionosp io pinna ta Theor a fr agilis Jinha e B ay (L im et al. 2007) M ay 1998 67 / 0.1 m

/ 2 no data 225 984

Lumbr ineris lo ngifolia Thary x sp . Chone ter es Jinha e B ay (Pr esen t s tudy ) Feb . 20 01 to Nov . 2012 (s eas onal) 23 / 0.1 m

/ 2 1. 3 -3.6 (2.3) 223 1,015

P a rapr ionosp io patie ns Theor a fr agilis Scoletom a longifo li a

의 TOC 함량은 국내의 다른 특별관리해역 뿐 아니라 남 해안의 해역들에 비해서도 높은 수준임을 알 수 있었다.

이러한 높은 TOC 함량은 대도시에서 배출되는 육상기원 오염물질과 진해만 전역에 산재해 있는 양식장에서 기인 한 것으로 판단된다. 진해만은 전체 해역 면적 552 km

중 15.9 km

가 패류 양식장으로 전체 진해만 해역의 2.9%

에 해당한다(조 등 2013). 진해만의 잔차류는 유속 3 cm sec

이하로 빠르지 않으나, 진동만으로 유입되는 오염물 질은 만 입구 쪽으로 이동 후 침강하여 내측의 수질을 악 화시키는 형태를 보인다(NFRDI 2002). 이러한 요인들로 인해 진해만에서는 매년 여름 반복적으로 hypoxia 현상이 나타나고 있다.

이러한 해역에서 가장 오랫동안 살아남아 있었던 종 들 중, 다모류의 P. patiens와 S. bassi는 유기물 부하량 이 높은 곳에서 높은 서식밀도를 보이는 오염지시종에 속하는 종들이다. P. patiens는 Yokoyama와 Choi에 의 해 Paraprionospio pinnata에서 재동정된 3종 중 하나로, 진해만에서 가장 우점하는 종이다(Yokoyama and Choi 2010). 따라서 2010년 이전에 진해만에서 연구된 논문 에서는 모두 P. pinnata로 동정되었다. P. pinnata와 연체 동물의 T. fragilis는 낮은 DO 농도에 내성이 강한 기회종 으로 잘 알려져 있다. P. pinnata larvae는 낮은 DO 농도 에서는 퇴적물에 착저하지 않고 DO 농도가 회복될 때 까 지 수층에서 머물러 있는 것으로 잘 알려져 있다(Powers et al. 2001). 따라서 P. pinnata의 서식밀도는 hypoxia 발 생 후 저층 DO 농도가 증가함에 따라 함께 증가한다 (Sanukida et al. 1981). Lim et al. (2006) 에 의해 1989~

1990년에 수행된 연구에서도 P. pinnata는 진해만에서 hypoxia 종료 후 가장 먼저 가입되는 종들 중 하나였다.

Kodama et al. (2012) 의 연구에 의하면 다모류의 P. patiens, P. coora, Sigambra sp., N. latipoda, 연체동물의 T.

fragilis 는 DO 농도가 0.5 mL L

의 환경에서도 출현하는 것으로 나타났고, T. fragilis는 Tokyo Bay에서 여름철 저 층 DO 농도가 0.42 mL L

에서도 출현하였다(Kodama and Horiguchi 2011). 이처럼 진해만에서 우점하는 종들은 낮은 DO 농도에 강한 내성을 보이는 것으로 나타났다. 본 연구에서도 hypoxia 종료 후 11월에 P. patiens, S. bassi, N. oxypoda 등이 가장 먼저 가입되었고, 그중 P. patiens는 hypoxia 의 강도가 상대적으로 약했던 2012년에는 주요 우 점 해역인 마산만, 고현만 등에서 3,000개체 m

이상의 높은 서식밀도를 보였다.

C. capitata 는 hypoxia가 형성되는 여름철에 우점하여 출현하진 않았으나, 진해만의 대표적 우점종 중 하나이 다. Pearson and Rosenberg’s model에서 언급한 유기물 부하량이 증가할 때, 초기에 가입하여, 대량 번식하는 오 염지시종 중에서도 가장 극심하게 오염된 해역에서 출현

하는 종으로 알려져 있다(Pearson and Resenberg 1978).

국내에서 C. capitata는 통영 연안의 해상 가두리 양식장 ( 정 등 2007), 진주만 피조개 양식장(강 등 2002), 진해만 패류 양식장(조 등 2013) 등에서 우점하는 것으로 보고되 었고, 시화호(류 등 1997), 가막만(Seo et al. 2012) 등 빈 산소수괴가 형성되는 곳에서도 우점하는 것으로 조사되 었다. 진해만에서 C. capitata는 TOC 함량이 평균 2.3~

3.6% 의 범위로 높게 나타난 해역에서 5월에 최우점하였 다. Capitella species는 cold season에 유기물 함량이 높은 해역에서 dense colonies를 형성하는 경향이 있다(Tsutsumi 2005). 시화호에서도 여름철 Azoic 상태가 되기 전 후인 봄과 겨울에 우점하는 것으로 나타났고(류 등 1997), 가막 만에서도 hypoxia가 발생되기 전인 5월에 가장 우점 하는 것으로 조사되었다(Seo et al. 2012). Tsutsumi 등의 2005년 연구에 의하면 Capitella population size은 temperature condition 12.9 ~ 14.6

C 범위에서 가장 증가한 다고 보고하였다(Tsutsumi et al. 2005). 본 연구해역에서 C. capitata 가 가장 우점하였던 5월 퇴적물 온도는 13.0~

16.4

C의 범위를 보였고, 재가입 시기인 11월에는 16.4~

17.5

C의 범위를 보였다(no data in this paper). DO와 유 기물 함량에 내성이 강한 종이지만 진해만의 가을철 높은 퇴적물 온도로 인해 hypoxia 후 초기 가입이 이루어지지 않는 것으로 판단되어 진다.

5. 결 론

본 연구는 진해만에 출현하는 대형저서동물 군집구조 의 시공간적인 분포를 살펴보기 위해 2011년 2월부터 2012 년 11월까지 23개 정점에서 계절조사를 수행하였다.

진해만의 퇴적상은 칠천도 부근을 제외하면 모두 니질 상

태였고, TOC 함량은 평균 1.3~3.6%로 다른 특별관리해

역들에 비해서도 높은 수준이었다. 매년 여름철 진해만 전

역에서 반복적으로 hypoxia 현상이 발생하였으나, 발생

범위와 강도에서는 차이를 보였다. 빈산소수괴 형성에 따

른 azoic 현상으로 여름철 군집조성이 가장 빈약하게 나타

났다. 진해만에서는 모든 계절에 오염지시종에 속하는

Paraprionospio patiens, Scoletoma longifolia, 연체동물의

Theora fragilis 등이 우점하였고, Capitella capitata는 겨

울과 봄철에 우점하였다. 진해만의 우점종 조성은 28년

전과 비교하였을 때 큰 차이를 보이지 않았다. 개체수 자

료를 바탕으로 수행한 다변량 분석 결과, 크게 2개의 그룹

으로 구분되었다. Hypoxia의 영향이 없고, TOC 함량이

진해만 평균에 비해 낮았던 거제도 인근 해역의 정점들이

하나의 그룹을 형성하였다. 그룹 B~F는 진해만의 중앙에

위치한 정점들로 여름철 hypoxia 영향을 받고 있어 계절

에 따라 종조성의 변동이 심한 것으로 나타났다. TOC 함

Distribution Patterns of Macrobenthic Communities 313

량은 평균 2.2~3.6%로 높았고, 본 해역에서는 오염지시 종인 연체동물의 T. fragilis, Raetellops pulchella, 다모류 의 P. patiens, C. capitata 등이 우점하였다.

사 사

본 연구는 한국해양과학기술원의 ‘남해 특별관리해역 생태계 건강지수 개발(PE 99316)’ 사업의 일환으로 수행 되었습니다.

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Received Jun. 8, 2015

Revised Sep. 10, 2015

Accepted Sep. 30, 2015