Article
DOI: 10.4217/OPR.2010.32.2.123
Ocean and Polar Research
June 2010복잡한 해안선 구조를 가진 통영 해역에서 조하대 저서생물 군집의 공간특성 비교
윤건탁
1*·정윤환
2·강래선
21인하대학교 자연과학대학 해양학과 (402-751) 인천광역시 남구 용현동 253
2한국해양연구원 해양생물자원연구부 (425-600) 경기도 안산시 안산우체국 사서함 29
Discussion to Spatial Characteristics on a Sub-tidal Benthic Community Composed to the Complicated Coastal Lines Around Tongyeong, Korea
Kon-Tak Yoon
1*, Yun-Hwan Jung
2, and Rae-Seon Kang
21Department of Oceanography, College of Natural Sciences Inha University, Incheon 402-751, Korea
2Marine Living Resource Research Department, KORDI Ansan P.O Box 29, Seoul 425-600, Korea
Abstract : Around Tongyeong coasts which located in southern coast of Korea composed to the complex coastal line and scattered by small islands. It also has been distributed to a complicated bathymetric structure by several types of channels. This study carried to analyze the spatial characteristics of macrobenthic community and benthic environmental variance on sub-tidal area based on multivariate statistics tools. Sediment composition varied from muddy sand to mud, and along the channels, it composed to a heterogeneous bottoms mixed by shell fragment, cobbles and mud. Organic contents on the surface sediment varied 1.1-3.9%. Total of 272 species, 33,349 ind./m2 of macrobenthos identified in all of sample area. Polychaetes also prevailed among the specimen. L. longifolia, P. pinnata dominated based on density.
Considering on the biomass, echinoderm S. lacunosa, A. tricoides listed. Closer to the coastal area, the density and diversity were higher. Community structure based on cluster analysis was discriminated into three groups. Each group was also characterized by geographical state such as depth, sediment composition.
In addition, when applied to the bathymetric data, the channel, which composed to the mixed sediment, made a role of limited factor which characterized to benthic community. Because the specimen around the channel have been affected on the diverse sediment mixture. Most of benthic studies in the southern coast of Korea focused to the condition of benthic organic pollution spatially, because along the coast, it also developed a aquaculture ground and industrial complex. But, as results, most of the area, it turn out the less polluted areas nevertheless similar environment situation. It supposed that benthic community affect to the bottom sediment composition by physical characteristics.
Key words : macro-benthos community, sub-tidal area, spatial distribution, sediment composition
*Corresponding author. E-mail : [email protected]
1. 서 론
해양생태계를 구성하는 생물 중에 저서동물은 동물플랑 크톤이나 어류와 같이 해양의 수괴 특성에 의존하는 생활 방식과 달리 기질 특성과 밀접한 관련을 가지고 서식한 다. 또한 대부분의 저서동물은 일생동안 정착한 기질에서 크게 벗어나지 않고, 이동성이 적으며 생활사가 비교적 길 어서, 서식지 환경 변화를 잘 반영하므로 서식지나 생태계 변동에 대한 모니터링의 대상으로 많이 이용되어 왔다 (최와 서 2007; Lu et al. 2008; Wildsmith et al. 2009).
저서동물군집은 저서 환경 뿐 아니라 해양 생태계의 변 동을 이해하는데 가장 많이 이용되었는데, 특히 연안에서 여러 형태의 인위적 교란과 관련하여 생태계에 미치는 영 향을 파악하는데 활용되고 있다. 대표적으로 시공간적으 로 유기물 오염의 정도나 오염의 구배를 파악하는데 사용 되었고(Pearson and Rosenberg 1978; Warwick 1986;
Sanders 1968), 서식하는 저서동물의 종과 개체수, 생체량 을 이용하여 그 지역의 교란정도를 알아보기도 하면서(박 과 이 2002; 임과 홍 1994; Koo et al. 2004) 저서동물의 먹이습성이나 서식처 등에 대한 분석을 이용한 지수의 개 발로 해양환경의 건강도를 평가하는 방식으로 발전하였다 (최와 서 2007; Borja et al. 2008; Stephen and James 2008; Sandra et al. 2009).
저서동물의 특성을 이용한 다양한 연구들은 국내에서도
다양한 목적과 지역에 적용하여 사용되었다. 주로 육지로 부터 진행된 유기물오염 구배 변동 파악, 연안개발에 따른 환경교란 영향 등을 시공간적으로 파악하는데 활용되었으 며, 광양만(최 등 2003), 진해만(임과 홍 1997; 백과 윤 2000), 마산만(최 등 2005), 득량만(마 등 1995), 낙동강 하구역(이 등 2005) 등 남해안 지역은 이러한 연구의 대상 해역이 되었다.
우리나라의 서해와 남해의 연안은 많은 섬들과 복잡한 지형을 갖는다. 특히, 공간에 따라 다양한 조석에 의한 연 안류의 발달로 복잡한 퇴적구조를 나타냄으로서, 다양한 저서 생태계가 좁은 공간을 따라 상존한다. 이러한 구조는 저서군집구조를 기반으로 한 생태계 연구에서 복잡한 요 인 해석을 유발할 수 있으며, 연안의 복잡한 지역에서 공 간적 특성을 이해하기 위한 저서생물군집의 이용방식은 폐쇄성 만 지역과 상이한 접근이 필요할 것이다.
대상 해역인 통영주변은 청정해역으로 알려져 있으며 각종 어업, 양식업을 포함한 수산업이 발달한 남해안의 대 표적인 공간이다. 이 지역은 남해안의 특성을 가진 복잡한 해안선과 많은 도서지역을 포함하고 있으며, 주요 하천이 형성되지 않았고, 외해와 개방된 해역특성을 가지고 있 다. 연안의 복잡한 해류의 흐름은 다양한 퇴적환경을 조 성하였으며, 흐름이 약한 지역은 양식장 시설이 밀집하여 유기물 증가와 유해 패각 가입 등으로 저서군집구조에 영 향을 주고 있다(박 등 2000a; 정 등 2007).
Fig. 1. Map showing location of the sampling area. Station indicated by the number sampled in March and alphabet sampled in May 1999
조사를 통해 복잡한 저서환경을 가진 통영주변 저서동 물 군집구조의 공간적 차이를 비교하고, 해역 특성과 군집 구조의 상관성을 분석하여, 기존의 반폐쇄성 만지역과의 저서생태계 연구의 차이점을 파악하고자 실시하였다.
2. 재료 및 방법
현장조사는 통영시 남쪽에 위치한 미륵도 남서부 인근 지역과 외해지역에서 실시하였다. 조사는 1999년 3월과 5 월에 진행하였으며, 정점은 3월에 장두도 인근 15개 정점 (1~15)에서 조사를 실시하였으며, 5월에는 3월보다 외해 의 영역까지 확대하여 19개 정점 (A~S)을 실시함으로서
총 34개 정점에서 시료를 채취하였다(Fig. 1).
각 정점에서는 채집면적이 0.1 m2인 van Veen grab을 이용하여 정점 당 3회씩 저질을 채집하였다. 채집된 저질 시료는 1 mm 망목의 체를 이용하여 잔존물을 채집하였고 10% 포르말린으로 고정하였다. 남은 잔존물은 실험실로 운반하여 대형저서동물을 분류군별로 선별하였고, 현미경 하에서 동정하고 계수하였다. 각 저서동물은 종수를 제외 하고 단위면적(m2)으로 환산하였다. 정점별 수심은 side scan sonar를 이용하여 측정하였다. 퇴적물은 직경 5 cm, 깊이 5 cm 원통형 코어를 삽입하여 채집하였고, Folk and Ward (1957)의 분류법에 따라 퇴적물의 유형을 구분하고 계산하였다. 또한 환경변수로 표층퇴적물의 총유기물량
Fig. 2. Spatial gradient of benthic environments characteristics (a) depth, (b) mean grain size, (c) sediment organic content) at each station
(TOC 5000A, Shimadzu)을 구하였다.
저서동물의 종다양도(Shannon and Wiener 1963)를 구 하였고, 우점종은 출현빈도를 고려하는 Le Bris index (1988)를 이용하여 선정하였으며, 군집분석으로 집괴분석 과(Euclidean distance, Minimum variance), 다차원척도법 (MDS : group-average linking of Bray-Curtis similarities calculate on square-root transform)을 실시하였다. 각 군집 을 구별하는 상위 종을 알아보기 위하여 Simper분석을 하 였으며, 각 정점에 출현한 저서동물의 교란 여부를 알아보 기 위하여 ABC 방법(Warwick 1986)을 적용하였고 군집 간의 변수의 유의한 차이를 알아보기 위하여 분산의 동질
성을 검정한 후 t-test를 실시하였다.
3. 결 과
저서 환경 특성
조사지역의 수심은 평균 32 m로, 곤리도 남쪽과 장두도 주변, 만지도 서쪽에서는 40 m 이상의 깊은 수심이 나타 났다. 정점 G가 51 m로 가장 깊은 수심의 정점이었고 연 대도와 학림도 사이의 정점 S가 14 m로 가장 낮은 수심 을 보였다(Fig. 2a). 연안에서 외해역으로 수심에 따른 구 배가 나타나기보다 섬 주변에서 급격히 낮아지는 양상을 나타냈다. 입도 분포는 평균 6.70, 3.40~8.10의 범위를 보 였다(Fig. 2b). 퇴적상은 연안에 인접한 도서지역 주변에 서 조립하였고, 연안과 외해 지역에서는 상대적으로 세립 하였다. 퇴적물에 포함된 총 유기물량은 1.1~3.9%의 분포 를 보였으며, 곤리도와 저도 등 섬 주변 유기물량이 외해 지역의 값보다 낮았고, 해안선 주변과 외해지역의 유기물 량이 높게 나타났다(Fig. 2c).
종 조성
총 34개 정점에서 채집된 저서동물의 종수는 272종이 었으며, 33,349개체, 2,984 gWWt.의 생물량이 채집되었 다. 종수에서 가장 우세한 분류군은 다모류로 131종 (48.1%)이 출현하였으며, 개체수에서도 다모류가 25,535 개체(76.6%)로 가장 우점 하였고, 생체량에서는 극피동물
Fig. 3. Number of species, density and diversity index (H') at each station Table 1. Comparison to the number of species, density
and biomass based on taxonomic level Taxonomy No. of
species
Abundance (ind.)
Biomass (gWWt.) Mollusca 46
(16.9%)
1,581 (4.7%)
501.2 (16.8%) Annelida 131
(48.1%)
25,535 (76.6%)
520.6 (17.4%) Arthropoda 41
(15.1%)
1,527 (4.5%)
172.7 (5.8%) Echinodermata 22
(8.1%)
3,516 (10.6%)
1,514.6 (50.8%)
Others 32
(11.8%)
1,190 (3.6%)
275.6 (9.2%) Total 272 33,349 2,984.7
이 가장 우세하였다(Table 1). 정점별 종수는 14종(정점 N)에서 83종(정점 A)이 출현하였으며 평균 45종이 출현 하였고, 연안에 위치한 정점에서 상대적으로 높은 종수를 나타냈으며, 외해로 갈수록 감소하였다(Fig. 3). 서식밀도 역시 종수와 마찬가지로 연안에서 높게 나타났으며, 외해 로 갈수록 감소하였다. 정점별로 981개체의 평균서식밀도 를 나타냈으며, 정점 N에서 88개체가 출현하였고 정점 A 에서 3,289개체가 출현하였다. 다양도는 종수나 개체수의 분포처럼 연안에서 외해로 갈수록 낮아지는 경향을 보이 지 않고 부도, 장두도, 곤리도 주변지역에서 높았다. 다양 도의 평균값은 2.71이며, 공간적으로 일정한 변동 양상이 나타나기보다는 지역적으로 차이를 나타냈다. 정점 11 (3.40)에서 가장 높게 나타났고, 정점 M(1.33)에서 가장 낮았다.
우점종
개체수 대비 상위 10종의 출현 밀도는 17,558개체로 전
체의 53%를 점유하였으며, 서식빈도는 최소 14개 정점 (41%)이상에서 출현하였다(Table 2). 분류군별로 다모류 가 7종으로 가장 우세하였고, 거미불가사리, 굴족강, 이매 패류가 각각 1종씩 포함되었다. 가장 우점한 종은 다모류 인 Lumbrineris longifolia로, 31개 정점(91%)에서 출현하 여 출현빈도가 가장 높았고, 서식밀도(7,558 개체)에서도 가장 높았다. 굴족강인 Laevidentalium sp.와 이매패류인 Acila divaricata는 서식밀도에서 각각 356, 357개체로 다 소 낮았으나 22(65%), 27(79%)개의 조사정점에서 출현하 여 빈도수가 높았다. 생체량 대비 우점종은 서식밀도와는 상이한 양상을 나타냈다(Table 2). 상위 10종이 전체 생체 량의 53.7%를 점유하였는데, 극피동물이 5종 포함되었으 며, 이 중 거미불가사리류가 4종을 차지하였다. 그 외에 연체동물이 3종, 다모류가 2종이 포함되었다. 생체량 최 우점종은 성게류인 Schizaster lacunosa(염통성게)이며 469.8 gWWt.의 생체량과 19개 조사정점(56%)에서 출현 하였다. 서식밀도에서 가장 우세한 L. longifolia는 출현빈 Table 2. 10 of dominant species based on density and biomass according to the Le Bris index (1988)
Taxa Dominant species in abundance Total individuals (ind.)
Frequency of occurrence
Le Bris index (1988)
D'ij Apol Lumbrineris longifolia 7,558 (22.7%) 31 (91.2%) 197,011.0 Apol Paraprionospio pinnata 2,929 (8.8%) 23 (67.6%) 36,499.9 EOp Amphioplus tricoides 2,008 (6.0%) 18 (52.9%) 30,225.0 Apol Tharyx sp. 1,405 (4.2%) 22 (64.7%) 18,652.9 MSc Laevidentalium sp. 356 (1.1%) 27 (79.4%) 15,782.7 Apol Ninoe palmata 745 (2.2%) 21 (61.8%) 15,281.2 Apol Magelona japonica 949 (2.8%) 14 (41.2%) 14,992.8 Apol Glycera decipiens 733 (2.2%) 21 (61.8%) 14,312.6 MBi Acila divaricata 357 (1.1%) 22 (64.7%) 13,740.8 Apol Leiochrus sp. 518 (1.6%) 24 (70.6%) 13,440.8
Taxa Dominant species in biomass Total biomass (gWWt.)
Frequency of occurrence
Le Bris index (1988) D'ij EEc Schizaster lacunosa 469.8 (15.7%) 19 (55.9%) 97,524.6 EOp Amphioplus tricoides 282.3 (9.5%) 18 (52.9%) 46,315.3 MBi Acila divaricata 132.0 (4.4%) 22 (64.7%) 38,772.6 MGs Zeuxis cf. siguijarensis 163.2 (5.5%) 21 (61.8%) 36,380.2 Apol Lumbrineris longifolia 75.7 (2.5%) 31 (91.2%) 19,658.7 MSc Laevidentalium sp. 38.8 (1.3%) 27 (79.4%) 19,474.7 EOp Ophiothrix sp. 156.9 (5.3%) 9 (26.5%) 11,617.4 Apol Paraprionospio pinnata 71.5 (2.4%) 23 (67.6%) 11,253.3 EOp Amphioplus megaponius 83.7 (2.8%) 11 (32.4%) 8,736.8 EOp Ophiopholis mirabilis 128.5 (4.3%) 7 (20.6%) 8,177.6 Apol: Annelid polychaeta, MSC: Mollusca scapopoda, MBi: Mollusca bivalvia, MGs: Mollusca gastropoda, EOp:
Echinodermata ophiuroidea. EEc: Echinodermata echinoidea
도는 높았으나 생체량 값이 상대적으로 낮아서 5번째 우 점종으로 기재되었다.
군집 특성
저서동물의 개체수를 이용한 집괴분석에서 정점들은 크 게 세 개의 군집으로 구별되었다(Fig. 4). 첫 번째 군집은 정점 12, 14, 15와 정점 C, D, E, F, G, P 등 9개 정점으로 구성되었다. 이 군집은 다모류인 Magelona japonica와 Sternaspis scutata가 특징적으로 출현하였다. 두 번째 군
집은 15개 정점으로 가장 많은 정점들로 구성되었으며, 다모류인 Lumbrineris japonica와 거미불가사리류인 Amphioplus tricoides가 특징적으로 출현하였다. 세 번째 군집은 10개 정점으로 구성되었고, 다모류인 Tharyx sp., Chaetozone sp., 단각류인 Gammaropsis utinomi가 특징 적으로 출현하였다.
공간적으로 첫 번째 군집은 곤리도와 부도의 서쪽, 만 지도의 북서방향에 위치하고 있으며, 외해의 정점들 중에 서는 정점 P가 포함되었다. 두 번째 군집은 곤리도 남쪽과 Fig. 4. Dendrogram determined by cluster analysis (Euclidean distance based) between each sampling station (Italic
indicate characteristic species at each group)
외해지역에 위치한 정점들로 구성되었고, 세 번째 군집은 연안과 도서지역 주변의 정점들로 구성되어 있다(Fig. 5).
각 정점의 상대적인 거리를 나타낸 MDS 결과 각 군집 간의 상대적인 차이는 보이나 각 그룹의 경계는 명확하게
구별되지 않았다(Fig. 6). t-test 결과 종수는 각 군집별로 서로 유의한 차이가 있었으며, 군집 B에서 종수가 가장 낮았고 군집 C에서 종수가 가장 높았다. 서식밀도 역시 군집 C에서 가장 높았다. 기타 환경변수들은 각 군집 간 Fig. 5. Plot of spatial similarity between station based on cluster analysis (Group A: ○, Group B: ◇, Group C: □)
Fig. 6. Plot of the relative distance between station by the results of MDS
에 유의한 차이를 보이지 않았고(Table 3), 다양도는 군집 B가 군집 A, C와 유의한 차이를 보여 군집 B의 다양도가 상대적으로 낮은 것으로 나타났다(Table 4).
각 그룹을 구별짓는 상위 5종들을 구한 Simper 분석 결 과에서 각 군집간의 차이는 종조성의 차이와 동일종의 개 체수 차이에 의한 영향으로 구별되었다(Table 5). L.
longifolia와 Paraprionospio pinnata의 두 종은 개체수의 차이에 의해 각 군집을 구별 지었으며 군집 A는 M.
japonica가 특징종이며, 군집 B는 A. tricoides, 군집 C는 Tharyx sp. G. utinomi가 다른 군집과 구별되는 특징종이 었다. MDS의 결과에 개체수를 도식해 보았을 때 대부분 의 종은 군집의 구별에 일치하여 분포하지 않았으며, L.
longifolia, A. tricoides, Tharyx sp., M. japonica 등의 종 은 군집을 구별하는데 있어서도 어느 정도 일치하였다 (Fig. 7).
4. 고 찰
지형 구조에 따른 환경 특성
일반적으로 조하대 연성저질은 해저지형이 복잡하지 않 고 환경적인 변화가 점진적으로 나타나서 생물상의 변화 가 서서히 이루어지며, 저서동물의 서식 한계에 따라 군집 이 명확하게 구별된다. 그러나 우리나라 서해와 남해 연안 의 경우 수심이 복잡하고 도서지역이 많아 연안지형의 영 향을 많이 받게 된다. 특히 남해의 경우에 만이 발달하고 도서지역이 많아서 지형에 따른 환경의 변화가 급격하다.
조사지역의 해저지형을 정밀히 조사한 자료를 보면(해양 수산부 2003), 연안에서 외해로 갈수록 수심이 깊어지는 형태가 아니라 도서지역과 가까운 지역의 수심이 매우 깊 게 나타나는 것을 볼 수 있다(Fig. 9). 조사지역은 수심이 깊은 도서주변지역과 외해의 수심이 깊은 지역 그리고 그 경계에 수심이 상대적으로 낮아 둔덕과 같은 부분으로 구 별된다. 도서주변의 수심이 깊은 지역은 해류의 흐름이 빨 라서 퇴적상도 조립한 모습을 보이나 외해의 수심이 깊은 지역은 상대적으로 흐름이 약해 세립질의 퇴적상을 보인 다. 또한 경계의 수심이 낮은 지역은 퇴적상이 세립하여 퇴적상에서는 차이가 없으나 주수로 지역이 아니므로 외 해의 수심이 깊은 지역과는 저서환경이 다를 것으로 예측 할 수 있다.
저서동물 군집구조는 일반적으로 연안에서 외해로 갈수 록 수심 구배를 반영하고 있다. 하지만 우리나라의 서해안 과 남해안과 같이 복잡한 해안선을 가지는 경우에는 지형 이 복잡하여, 수심, 퇴적특성, 퇴적물 내 유기물 양 등이 공간적인 형태의 구배를 형성하지 않는 것을 볼 수 있다.
조사지역의 경우에도 곤리도, 봉도, 부도, 장두도 등의 섬 이 존재하고, 연안을 따라 수로가 분포하는 복잡한 지형을 Table 3. The ecological indicators and environmental
characteristics at each community group as determined by cluster analysis (The variables are the mean±standard deviation, range of min and max value)
Group A Group B Group C No. of stations 9 15 10 Diversity 2.83±0.27,
2.34~3.23
2.53±0.51, 1.33~3.19
2.87±0.36, 2.29~3.40 No. of species 43±8,
33~57
32±14, 14~61
66±7.9, 55~83 Abundance 799±257,
367~1,207
577±484, 88~1,537
1,751±633, 1,129~3,289 Biomass 85.5±39.2,
44.1~148.9
77.7±50.8, 23.2~203.3
105.0±41.3, 49.1~175.8 Organic carbon 3.2±0.6,
2.1~3.9
2.9±0.9, 1.1~3.9
3.1±0.6, 1.9~3.8 Mean phi 7.0±1.1,
4.4~7.9
6.3±1.6, 3.4~8.1
6.9±1.1, 4.3~7.9 Depth 33.5±11.4,
19.5~50.7
30.7±9.1, 13.6~46.7
32.2±7.77, 17.5~43.5
Table 4. Results of p-value by t-test based on ecological indicators and environmental characteristics between community group
Group A : Group B
Group A : Group C
Group B : Group C Diversity 0.036 0.405 0.041 No. of species 0.025 0.000 0.000 Abundance 0.078 0.000 0.000 Biomass 0.348 0.153 0.085 Organic carbon 0.165 0.372 0.238 Mean phi 0.143 0.463 0.150
Depth 0.258 0.385 0.341
Table 5. The list of higher contributing species between group by SIMPER analysis
Group A Group B
Group B
Lumbrineris longifolia Amphioplus tricoides Magelona japonica Paraprionospio pinnata Sigambra tentaculata
Group C
Lumbrineris longifolia Paraprionospio pinnata Tharyx sp.
Magelona japonica Gammaropsis utinomi
Lumbrineris longifolia Paraprionospio pinnata Amphioplus tricoides Tharyx sp.
Gammaropsis utinomi
나타내고 있으며, 수로의 발달은 복잡한 수심구배를 나타 냈다. 이러한 수심특성은 입도조성과도 연관되어 곤리도 남단과 장두도에서 저도에 이르는 지역의 퇴적상이 다른 지역에 비해 오히려 조립하였고, 유기물의 양도 상대적으 로 낮았다.
일반적으로 주변 지형에 비해 수심이 깊게 되면 물의 흐름이 약해져 미세입자가 퇴적되게 되고, 퇴적상이 세립 한 구조를 나타내는데, 조사지역은 도서주변의 수심이 깊 은 지역에서 패각 등이 혼재하였고, 입도조성이 조립한 퇴 적상이 우세하게 나타났다. 저서동물과 퇴적상의 관계에 서 퇴적물속의 유기물은 가벼운 퇴적입자와 밀접한 관련 이 있고, 유속이 낮을 때에 입자의 수평적 이동보다는 퇴 적이 우세하다고 하였다(Snelgrove and Butman 1994). 사 질환경과 같이 상대적으로 조립한 환경에서도 미세한 퇴 적물은 쌓이지만 재부유되어 이동하므로 퇴적되는 양이 적으며, 같은 이유로 퇴적되는 유기물량이 적다고 하였다.
임과 홍 (1994)은 유입되는 유기물량이 많고 해수유동이 미약한 지역은 확산이 제한되어 퇴적물의 입자가 세립한 곳의 유기물량이 많다고 하였는데, 실제 조사지역의 결과 도 조립한 곳의 유기물 함량이 낮게 나타났다.
종조성
동물군별 저서동물의 출현양상에서 조하대의 전형적인 특성으로 다모류의 비중이 높게 나타났다. 저서동물 중에 다모류는 모래나 펄 속에 주로 서식하며, 종수나 생물량에 있어서 가장 풍부한 동물군이다. 생활사가 매우 짧고 번식 력이 강하기 때문에 군집 내에서 중요한 생산자가 되기도 하며 생태학적으로 매우 중요한 우점군에 속한다. 이들 중 연성저질에 서식하는 종류들의 대부분은 섭식활동을 통하 여 퇴적물의 성질을 변화시키고 퇴적물 입자 크기까지도 바꾸어 놓는 등 저서생태계에서 매우 중요한 역할을 담당 하고 있다. 그러므로 연성저질로 된 저서환경에 있어 다모 류 군집의 조성과 그 분포 파악은 저서생태계를 이해하는 데 필수적인 요구조건이 된다(이와 진 1989). 이번조사에 서도 전체 우점종 중에 상당수가 다모류에 의해 구성되었 다(Table 2). 광양만의 경우 다모류의 종수와 개체수 비율 은 45%와 73%(최 등 2003)였으며, 한려해상국립공원지 역은 48%와 67%(윤 등 2009), 가막만의 경우는 43%와 62%(Koo et al. 2004)였다. 광양만이나 가막만 같은 반폐 쇄된 만에서의 다모류 점유율이나 한려해상국립공원지역 과 같은 다소 개방된 해역에서의 결과가 큰 차이를 보이 Fig. 7. Plot of the density of each dominant species on the MDS results
지 않는 것으로 보아 조사지역의 다모류 점유율 48%와 77%는 남해안의 기타지역과 비슷한 경향을 나타내고 있 었다.
저서동물의 출현 종수와 개체수의 경우 연안에서 부터 외해로 갈수록 감소하는 경향을 보였다(Fig. 2). 종수와 개 체수가 공간적으로 비슷한 형태로 변화하는 추세를 보이 는 곳은 저서동물의 서식을 결정하는 우세한 환경요인이 점진적으로 변하는 것을 의미한다. 그러나 조사지역은 연 안의 도서 지역을 중심으로 수심이나 입도, 유기물 함량이 일정한 구배를 보이지 않는다. 또한 저서동물의 군집구조 가 퇴적상과 연관이 적은 경우도 매우 드문 경우인데, 마 산만과 같이 전체적인 퇴적상이 큰 차이를 보이지 않고 빈산소 수괴가 발달한 지역과 같은 곳은 퇴적상보다 빈산 소 수괴의 존재 유무에 의해 저서동물의 군집이 결정되었 다(최 등 2005). 그러나 본 조사지역의 경우 외해에 개방 되어 있어 빈산소수괴의 형성이 우세한 지역도 아니며, 퇴 적상이 유사한 지역도 아니다. 따라서 다양한 저서 환경요 인이 저서동물의 분포에 복합적으로 영향을 미쳐서 지역 에 따라 국부적인 영향을 나타내는 상황으로 나타났다.
다양도의 경우 도서지역 주변과 북쪽의 정점들이 높았 고, 종수, 개체수의 분포와는 일치하지 않았다. Somerfield et al. (2009)은 종의 다양도가 교란이나 포식, 경쟁과 같은 세부적으로 발생하는 것과 지리적인 환경의 구조나 역사 에 따라 결정된다고 하였으며, 최 등 (2003)은 광양만의
저서동물 조사에서 다양도 지수가 각 정점의 출현종수를 잘 반영하였고, 우점종의 지역적인 분포양상과 우점 정도 를 잘 반영하고 있다고 하였다. 본 조사의 결과 연안과 도 서주변의 다양도지수는 종수나 우점종의 출현을 반영하는 것으로 나타나지만 외해의 경우는 적은 종수와 개체수로 도 비교적 높은 다양도지수를 보여서 환경적인 안정도에 의해 다양도 지수가 비교적 높게 나타난 것으로 생각된다.
개체수에서 가장 많이 출현한 L. longifolia는 우리나라 에 분석된 저서동물 군집연구에서 유기물 오염과 관련지 어진 예가 자주 나타난다(Yi et al. 1982; 임과 홍 1997;
신과 고 1990, 1993; 임 등 1992, 1999; 신 등 1992; 홍과 이 1983). 그러나 윤과 백 (2001)은 가덕도에서 이 종의 출현이 이질적 퇴적상과 더 연관이 있을 것이라고 하였 고, 임과 최 (2001)는 함평만에서 입도가 조립하고 분급이 불량한 장소에서 상대적으로 높은 밀도를 나타낸다고 하 였다. 천수만의 조사에서는 이 종이 세립질 및 조립질 퇴 적상에서도 다양하게 출현함으로서 환경과의 관계가 명확 하지 않아서 환경에 대해 폭넓은 서식특성을 가질 수 있 다고 하였다(Park 1998). 이러한 결과에서 조사해역의 연 안이 전형적인 니질 중심의 퇴적상이 아닌 복잡한 수로의 발달로 퇴적상이 혼재된 지역이 포함되어 있는 상황에서, 이 종을 민감한 오염지표종이라고 보기보다는 남해안에 전반적으로 우점하는 종이라고 보는 것이 타당할 것이다.
다모류 우점종 중에 일부는 공간적 분포양상을 보였는데,
Fig. 8. Condition of pollution at each station by the ABC-method (◇: moderately polluted, □: unpolluted)
개체수의 분포를 보면 연안에서 개체수가 많고 외해로 갈 수록 개체수가 적어지는 종들은 L. longifolia, P. pinnata, Tharyx sp. G. decipiens였으며, A. tricoides는 퇴적물이 조 립한 지역에서 개체수가 높았다.
군집특성
집괴분석 결과에 의하면, 저서동물의 세 가지 군집은 크게 수로지역과 육지로부터 완만하게 연결된 지역, 그리 고 연안과 도서주변의 지역으로 구별된다. 하지만 MDS에 서는 정점간 혼재된 양상을 나타냈다. 집괴분석은 분석방 법상 각 정점을 몇 개의 그룹으로 나뉘어 주지만 MDS는 상대적인 위치를 고려하여 정점간 거리를 유추하게 된다.
집괴분석으로 구별된 각 군집을 MDS 결과에 도식하여 보았을 때 각 군집은 명확히 나누어지기보다, 일부 정점에 서 군집구조가 연계된 양상을 나타내어, 각 군집들 간의 경계는 다소 불명확한 추세를 나타냈다. 이러한 결과는 집 괴분석으로 구별된 군집들간 유사도가 비교적 높다고 추 측할 수 있다. 각 군집을 대표하는 주요종을 알아보기 위 한 simper 분석의 결과 다모류인 L. longifolia와 P pinnata의 두 종은 대부분 정점에서 출현하면서, 공간별로
개체수의 차이에 의해 각 군집을 구분하는 역할을 하였다.
통영 미륵도 남서부의 조사해역은 저서동물군집이 공간 적으로 명확하게 나뉘지 않고 혼재하는 공간 특성을 나타 냈다. 이러한 양상에 따른 각 정점에서의 교란 정도를 파 악하기 위한 ABC 분석에서 오염이 가중된 정점은 보이지 않았다. 연안에서부터 곤리도 주변, 봉도와 장두도 인근의 정점들은 교란이 진행 중인 것으로 보이며, 외해의 정점들 과 그 외 만지도 주변의 정점들은 교란이 없는 것으로 나 타났다(Fig. 8). 이들 지역은 가두리양식장이 분포하여, 잠 재적인 유기물오염의 가능성이 예상되는 지역이다. 하지 만 조사지역 저서생태계는 통영주변의 양식활동과 관련된 유기물을 저서동물이 이용하는 정도(박 등 2000a)와, 이들 정점에서 오염 지표종이 거의 출현하지 않은 점을 고려할 때, 퇴적물의 유기물오염이 의미 있게 진행되지 않은 것으 로 해석할 수 있다. 실제로 유기물의 분포는 조립한 퇴적 물에서 그 양이 낮은 것으로 나타났는데(Fig. 2), ABC 분 석에서는 이러한 지역에서의 생물상도 교란이 진행 중인 결과를 나타내어 교란의 원인이 유기물 양과 밀접한 것으 로 해석하기 어렵다.
지형적으로 볼 때 조사지역은 저서동물의 서식환경이 Fig. 9. Spatial distribution of each community by seabed topographic contour map of the study area
일정한 구배를 갖지 않을 것이 쉽게 예상되며, 지형이 복 잡한 곳은 수평적인 거리가 가깝더라도 서식환경의 차이 가 급격하여 저서동물의 군집이 달라지는 것으로 보인다.
실제 군집을 표시한 Fig. 9에서 상당수의 정점들은 수로와 수로가 아닌 지역의 경계에서 조사되어 정점의 위치가 근 거리에 있어도 동일 군집으로 나타나지 않았다. 이러한 특 징을 ‘heterogeneous state’라고 불리는데, 저서동물에 의 한 장기모니터링이나 환경변화에 대한 영향을 파악하기 어려운 지역이다(Sanders 1968). 박 등 (2000b)은 천수만 해역에서 유사한 영향을 ‘edge effect’라고 언급하였으며, 수로주변을 따라 주변과 상이한 생물상이 나타나고, 좁은 면적에 나타남으로써 반복 조사 시 다양한 생물상이 혼재 된 결과를 나타내는 해역으로 해석하였다.
저서동물의 조하대 군집조사는 일반적으로 조사대상지 역을 대표할 수 있는 정점을 선정하고 조사를 하는 것이 일반적이다. 조사지역이 넓고 환경적인 구배가 일정하게 변하는 지역이라면 조사정점의 수가 많지 않아도 충분히 지역을 예측할 수 있는 조사가 이루어질 것이다. 그러나 본 조사지역과 같이 저층의 환경적인 변화가 매우 다양한 지역은 일정 정점으로 모든 지역을 이해하기 어려운 구조 이다. 조사정점을 늘리면 이러한 문제점을 보완할 수 있을 것으로 예상되지만, 시간과 비용 상으로 비효율적인 문제 가 발생하므로 현실적으로 어려운 문제가 있다. 이러한 지 역에서 저서동물의 조사 시에는 대표적인 정점의 선정이 매우 중요할 것이다. 조사지역에 대한 기존 자료를 검토하 여, 해저지형과 조류의 흐름, 퇴적상 등 여러 상황을 고려 한 후, 해황을 예측하고 조사목적과 지역적 특성을 잘 반 영할 수 있는 정점을 선정하여 조사하여야 한다. 만약 적 절한 정점이 선정되지 않은 상태로 조사 해역과 유사한 지역에서 시간에 따른 군집 변동을 알아보기 위해 연속조 사가 수행된다면, 공간적인 접근에서 오차가 발생하기가 쉬워 결과를 해석하기가 쉽지 않다.
조사지역의 저서동물은 공간적으로 수심이 깊은 수로지 역과 육지의 연장선상의 영향을 받는 상대적으로 수심이 낮은 지역이 서로 구별되는 것으로 보인다. 실제 조사에서 는 이런 부분을 고려하지 않고 정점의 위치를 2차원적인 해도에 기인하여 선정하였기 때문에, 수로와 연안의 경계 부에 위치한 정점들은 수평적 거리가 가까워도 서로 다른 생물상을 나타냈다. 또한 결과의 해석에서 공간적인 생물 상의 분포를 이해하기 어려웠으나 3차원적인 해저 지형도 를 결부시켜서 지역의 특성을 이해할 수 있었다.
조류에 따른 지형적 차이는 저서군집에도 영향을 주게 되며 연안지역은 육상으로부터의 오염부하에 직접적 영향 을 받아 저서동물이 분포하기도 하지만 복잡한 해양환경 과 지형적인 영향으로 저서동물상이 차이를 보일 수 있 다. 남해안에서 반폐쇄성 지역의 조사는 유기물 오염이나
연안 개발 등에 의해 저서동물상의 분포가 결정되는 경우 가 많으나 조사지역의 경우 오염원에 의한 영향 보다는 조류와 관련된 해저지형의 형태가 저서동물의 분포에 중 요한 역할을 보일 수 있다.
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Received Mar. 17, 2010 Revised Mar. 22, 2010 Accepted Mar. 26, 2010
