211 [Note]
하구역 모래갯벌인 봉암갯벌(경남 마산)에 서식하는 대형저서동물의 봄철 공간분포
서진영1·안순모2·최진우1*
1한국해양연구원 남해연구소, 2부산대학교 지구환경시스템학부
Spatial Distribution of Macrozoobenthos During Spring Season in the Estuarine Sandy Tidal Flat of Masan Bay, Korea
JIN-YOUNG SEO1, SOON-MO AN2 AND JIN-WOO CHOI1*
1South Sea Research Institute, KORDI, 391 Jangmok, Geoje 656-830, Korea
2Division of Earth Environment System, Pusan National University, Jangjeon-dong, Keumjung-gu, Pusan 609-735, Korea
본연구는하구역모래갯벌인봉암갯벌(경남마산)에서식하는대형저서동물군집의공간적분포를알아보기위 해, 2004년 3월에 12개조사정점을선정하여수행되었다. 총출현종수는 13종이었고, 서식밀도는 20,267 ind./m2,
생물량은 228.1 g/m2였다. 봉암갯벌에서가장우점한종은다모류인 Prionospio japonicus로 11,716 ind./m2의서식 밀도를보였고전체출현개체수의 57.8%를차지하였다. 다모류인 Polydora ligni(3,929 ind./m2, 19.4%), Neanthes succinea(3,425 ind./m2, 16.9%)도우점하였다. P. japonicus는모든정점에서높은서식밀도를보였고, 특히해안에 인접한정점들에서대량으로출현하였다. N. succinea는갯벌중앙의상부지역에서상대적으로높은서식밀도를보 였다. 종다양성지수(H')는 0.6~1.2의범위로상대적으로낮은값을보였다. 봉암갯벌의낮은 H'값은정점당출현종 수가 6종내외로적었고, 다모류인 P. japonicus를포함한 2-3종의우점종이대량출현한현상에기인하였다. 집괴 분석및 MDS배열법결과봉암갯벌은크게 2개의정점군으로구분이되었으며, 봉암갯벌의대형저서동물은조위에 따른노출시간의차이에의해군집조성과우점종분포에차이를보였다.
In this study, we investigated the spatial distribution of macrozoobenthos in the estuarine sandy flat, the Bon- gam tidal flat located in Masan Bay during March, 2004. A total 13 species were identified at 12 stations within the tidal flat. The mean density was 20,267 ind./m2, and mean biomass was 228.1 g/m2. Dominant species in the Bongam tidal flat were all polychaetes: Prionospio japonicus (11,716 ind./m2, 57.8%) and Polydora ligni
(3,929 ind./m2, 19.4%) of spionoid polychaete, and Neanthes succinea (3,425 ind./m2, 16.9%) of nereid poly- chaete. The most dominant species, P. japonicus distributed evenly all stations in the tidal flat. But N. succinea
showed high density at the upper area of the tidal flat. Species diversity index (H') was in the range of 0.6 to 1.2 which is relatively low due to the prominent of P. japonicus and few species richness at each station. The study area was divided into two station groups (group A and B) based on the cluster analysis and MDS ordi- nation, and the spatial distribution of macrozoobenthos on the Bongam tidal flat seemed to be in the influence of exposure duration from tidal levels and specific geological topography.
Key words: Estuarine sandy tidal flat, Macrozoobenthos, Spatial distribution, Masan Bay
서 론
우리나라의서해안과남해안은해안선이복잡하고해안선을따 라크고작은많은만들이있으며, 큰강들의하구가위치하고있 다. 또한해안은경사가완만하고조차가매우크기때문에갯벌
이생성될천혜의자연조건을갖추고있다. 우리나라의서, 남해
안에분포하고있는갯벌은국토면적의약 2.5%에해당된다(해양
수산부, 2007). 서해안에는갯벌면적의약 83%가분포되어있고,
나머지는남해안에분포하고있다(해양수산부, 2007). 남해안의갯 벌중경상남도와부산광역시인근에분포되어있는갯벌은약 3%
정도로, 서해안에비해조석간만의차가작고파도의영향으로갯 벌이발달할수있는여건이아니기때문에그다지많은갯벌이 분포되어있지는않다(해양수산부, 2007). 따라서국내의갯벌연
구는주로서해안에국한되어있고, 남해안의갯벌에대한연구는
매우적으며, 특히마산만의내부에위치한소규모의봉암갯벌에
대한연구는전무한실정이다.
*Corresponding author: [email protected]
본연구해역인봉암갯벌은창원시와마산시일원에위치하고 있는 20만 m2(해안갯벌 15만 m2, 내륙습지 5만 m2)의규모의마
산만유일의자연모래갯벌이다. 과거부터봉암갯벌은많은수서
생물이분포하여중요한철새의도래지였으며, 갯벌의육지주변
에는현재에도갈대가분포하고있다. 2001년 12월에갯벌생태교
육의일환으로봉암갯벌에만조시에조류의휴식지역할을담당 할소규모인공섬을만들었고, 육지에서갯벌을관찰할수있는탐 방로를포함한생태학습장을개장하였다.
갯벌의생물상은조차에의한서식환경의차이에의해(Dittmann, 2000; Herman et al., 2001; Peterson, 1991), 침수와대기중노출
시간에따른내성의차이에의해(Beukema, 1976; Whitlatch, 1977),
종간먹이경쟁(Peterson, 1991; Kamermans, 1993), 외부로부터유 입되는기수와오염물질(Herman et al., 2001)등에의해공간적분 포에차이를보인다. 봉암갯벌은연평균 2 m의조차를보인다. 봉 암갯벌은마산만의내부로유입되는봉암천에의해형성되었으며,
하절기강수기에는염분의감소가있는기수성모래갯벌의환경특 성을가지고있다. 또한봉암천을통하여인근창원과마산의도
심과공단으로부터갯벌에다량의오염물질이유입되는환경에놓 여있다. 마산만은이러한육상기원오염물질로인하여수층에는
부영양화현상으로적조가빈번히발생하고있고, 1980년대중반
부터저층에는여름철에용존산소의고갈로인한무산소증(hypoxia)
도 나타나고있다(Lim and Hong, 1994; Lim and Hong, 1997;
Choi et al., 2005). 그러나이러한봉암갯벌에대한연구는전무한 실정이다. 따라서본연구에서는이러한내, 외부적환경요인들에
의해봉암갯벌의저서생물상이어떠한공간분포를보이는지를파 악하고자하였다.
재료 및 방법
봉암갯벌은중앙부가솟아있는렌즈모양의지형구조를가지며,
인공섬주변갯벌지역이갯벌의상부에해당된다(Fig. 1). 따라서
조사정점 10과조사정점 11이가장높은곳에위치하며, 정점 3이 가장조위가낮은곳에위치한다. 정점 3에서정점 2와정점 12에 이르는작은수로가존재하며육지부와그수로의사이에갈대군 락이분포하고있다.
갯벌생물의채집을위하여 2004년 3월에전반적인공간분포를 고려하여갯벌내에전체 12개의조사정점을선정하였고, 간조시에
갯벌에출입하여상자형코어(채집면적약 0.025 m2)를사용하여
약 30 cm 깊이까지정점당 4회씩채집하였다. 저서동물은채집된
퇴적물을현장에서해수로망목크기가 0.5 mm인체에걸러분리
한후해수로중화된 10% 포르말린으로고정하였다. 실험실에서
는주요동물군별로선별하여습중량과개체수를측정하였고, 가 능한종수준까지동정하였다. 종별출현개체수자료를이용하여 Fig. 1. The map showing the sampling sites of macrobenthic organ- isms in the Bongam tidal flat.
Table 1. The organic and inorganic contents and sand proportion within sediments in the Bongam tidal flat of Masan Bay during study period (N: nitrogen, C: carbon, S: sulfur).
Date & station /
organic contents Total Organic Inorganic Sand
N (%) C (%) S (%) N (%) C (%) S (%) N (%) C (%) (%)
Nov, 01_st. 1 0.03 0.40 0.00 0.02 0.09 0.00 0.01 0.31 81
Nov, 01_st. 2 0.04 0.56 1.71 0.01 0.01 1.84 0.04 0.55 89
Nov, 01_st. 3 0.10 1.08 0.00 0.04 0.51 2.49 0.05 0.56 81
Nov, 01_st. 4 0.05 0.74 2.30 0.01 0.16 3.10 0.04 0.58 71
Jan, 02_st. 1 0.08 0.97 0.00 0.06 0.36 2.30 0.03 0.61 84
Jan, 02_st. 2 0.06 0.86 2.16 0.07 0.42 3.31 0.00 0.44 76
Jan, 02_st. 3 0.07 0.93 0.00 0.03 0.22 0.00 0.04 0.70 62
Mar, 02_st. 1 0.07 0.68 2.50 0.05 0.40 2.98 0.03 0.28 64
Mar, 02_st. 2 0.05 0.40 0.00 0.06 0.29 2.49 0.00 0.11 81
Mar, 02_st. 3 0.06 0.42 0.00 0.03 0.32 0.00 0.03 0.10 72
Mar, 04_st. 2 99
Mar, 04_st. 4 99
Mar, 04_st. 8 No analysis No analysis No analysis 100
Mar, 04_st. 10 99
Mar, 04_st. 12 97
각정점의종다양성지수와균등도지수를구하였다. 또한정점간
출현종의유사정도를보기위해현존량자료를이용하여 Bray-Curtis
유사도지수를사용하여조사정점의수지도를작성하는집괴분석과
MDS배열법을수행하였다.
갯벌의표층퇴적물에포한된유기물함량은 CHN Analyzer을 사용하여측정되었고, 퇴적물의입도조성은 2003년이전에는모래 함량만을측정하였고, 2004년 3월의조사에서는 sedigraph를이용 하여측정하였다. 퇴적물의온도와갯벌에고인해수및수로의해 수온도는금속제디지털온도계를이용하여현장에서측정하였다.
결과 및 토의 조사해역의 환경
봉암갯벌의퇴적물내유기물함량은계절과지역에따라차이
를보였다. 2001년 11월조사에서는 0.43-3.09의범위를보였으며,
가장높은유기물함량을보인정점은봉암천의수로에인접한정 점 4였고, 갯벌상부에위치한정점 1에서가장낮은유기물함량
을나타냈다(Table 1). 2002년 1월의조사에서는 1.0-3.08의범위
를보였는데수로에인접한정점 3에서가장낮았고, 정점 2에서
3.08로가장높은값을보였다. 2002년 3월에는교란지역내부와
외부에서유기물함량을조사하였는데, 교란지역에서는 0.01-4.0의 범위를보였고, 외부지역에서는 0.45-3.25의범위를보였다. 정점
1의경우교란지역에서는유기물함량이 0.11로가장낮게나타났
으나, 교란외부지역에서는 3.25로가장높게나타났다(Table 1).
봉암갯벌의퇴적물입도조성은조사기간동안모든정점에서모래
함량이 60% 이상을나타냈다. 2004년 3월조사에서는분석방법의
차이로인해모래의함량이 90% 이상을나타났다(Table 1).
조사기간동안조사해역의수온은 6.0-24.0oC의범위를보였고,
Table 2. The environmental conditions in the Bongam tidal flat of Masan Bay during study period (“-” means no measurement)
Date Channel Salinity (psu) Temperature (°C)
High level High level
Temp. Sal. High Middle Low High Middle Low
'01 Nov, 16.5 21.2 - - - -
'02
Jan, 16.7 25.5 - - - -
Mar, 18.2 11.0 23.7 26.5 25.7 15.9 - -
May, 17.5 14.8 - - - 17.5 17.6 -
Jul, 24.0 22.5 26.2 25.9 25.5 26.2 25.9 25.5
Sep, 22.7 20.2 22.7 23.0 22.6 22.7 23.0 22.6
Nov, 14.0 24.0 30.0 30.5 - 14.4 13.4 -
'03
Jan, 16.0 23.9 30.7 29.6 30.1 19.1 18.1 17.9
Mar, 13.2 - 32.6 19.4 21.5 12.2 12.6 13.0
Jun, 22.3 10.0 18.0 - - 24.4 - -
Aug, - - 17.6 18.5 12.7 28.5 28.0 26.9
Oct, - 18.8 29.1 26.2 18.3 19.9 19.1 18.2
Dec, - 10.1 28.6 29.1 26.9 - - -
'04 Feb, - - 28.9 29.2 29.4 - - -
Mar, 21.4 21.1 27.6 27.1 22.8 19.7 17.2 15.6
Table 3. The faunal composition of macrobenthic community in the Bongam tidal flat of Masan Bay during study period (spp: spp./0.1 m2, Bio:
Biomass (g/m2), Density: Individual/m2)
Station Mollusca Polychaeta Crustacea Total
spp. Bio. Density spp. Bio. Density spp. Bio. Density spp. Bio. Density
1 1 0.2 20 6 176.1 22,620 2 2.2 290 9 178.5 22,930
2 - - - 5 192.1 11,920 1 0.8 150 6 192.9 11,970
3 - - - 6 236.5 17,410 2 49.11 220 8 285.6 17,630
4 2 46.2 30 6 166.4 17,410 1 0.5 180 9 213.1 17,520
5 - - - 5 160.0 18,190 1 0.3 150 6 160.3 18,240
6 - - - 6 209.4 25,870 1 0.5 190 7 209.9 25,960
7 - - - 6 172.5 19,240 2 0.3 120 8 172.8 19,260
8 2 6.0 80 6 366.5 57,880 1 0.2 180 9 372.7 58,040
9 1 34.4 10 6 226.1 11,960 1 0.4 140 8 260.9 12,010
10 - - - 5 276.1 18,840 2 1.2 140 7 277.3 18,880
11 1 60.5 10 6 165.3 10,590 1 1.6 120 8 227.4 10,620
12 1 3.5 20 5 156.6 19,860 2 25.81 260 8 185.9 20,140
Total 3 151 170 7 2,504 241,7901 3 82.91 12401 131 2,737 243,2001
Mean 12.6 14 208.6 20,149 6.9 104 228.1 20,267
염분은 8.8-24 psu의범위를보였다(Table 2). 봉암갯벌의수온은
여름철에는 20oC 이상을나타냈고, 겨울철에는 10oC 이하로감
소하는것을확인할수있었다.
저서동물의 공간분포
2004년 3월에봉암갯벌내 12개의조사정점에서출현한대형저 서동물은 13종이었고, 평균서식밀도는 20,267 개체/m2였으며, 생
물량은 228.1 g/m2이었다. 봉암갯벌에서출현한대형저서동물중
다모류가 7종으로가장많은종이출현하였고, 연체동물과갑각류
는각각 3종씩출현하였다(Table 3). 서식밀도는다모류가 20,149
개체/m2(99.4%)로가장높게나타났고, 갑각류 104 개체/m2(0.5%),
연체동물 14 개체/m2(0.1%)의순으로나타났다. 가장풍부한종조 성을보인곳은상부에위치한정점 1로 9종이출현하였고, 정점
2와정점 5에서 6종이출현하여상대적으로빈약한종조성을보였 다(Table 3, Fig. 2). 서식밀도는정점 8에서 58,040 개체/m2로가 장높게나타났고, 정점 7에서 9,260 개체/m2로가장빈약한서식 밀도를나타냈다. 봉암갯벌은수로역에위치한정점들에서낮은군
집조성을보였고, 상부에위치한정점들이상대적으로높은군집
조성을보였다.
본조사해역에서가장우점한종은다모류의매끈예쁜얼굴갯지 렁이(Prionospio japonicus)로 11,716 개체/m2가출현하여전체의
57.8%를차지하였다. 그외에도다모류의Polydora ligni와Neanthes succinea가각각 19.4%(3,929 개체/m2)와 16.9%(3,425 개체/m2)로 우점하였다(Table 4). 매끈예쁜얼굴갯지렁이(P. japonicus)는모든
조사해역에서우점하였고, 특히정점 8에서가장우점하였다. 일반
적으로P. japonicus가속하는 Spionoidae(얼굴갯지렁이과)는기회
종으로교란이발생한지역으로빠르게가입하여, 정상적인수준 이상으로개체군크기를증가시키는능력을가지고있다(Chollett
and Bone, 2007). 본연구해역인봉암갯벌에서도모든조사정점
에서가장우점하게나타나물리적교란이있었음을시사해주었 다. 그외에도 P. ligni와Capitella sp.는정점 8에서가장우점하 였고, N. succinea는정점 4, 6과 9를제외한모든정점에고루분
포하고있었다. N. succinea가속하는 Nereid(참갯지렁이과)는염
분이낮은지역과염분변화가심한지역에서도강한내성을가 지는종으로잘알려져있다(Zipperle and Reise, 2005). 본연구 에서도전조사정점에서출현하였으나, 주로간조시노출이많은 갯벌의상부지역에서높은서식밀도를 보였고, 해안가에 인접한 일부정점에서는상대적으로낮은서식밀도를보였다. 펄이우세 하고유기물유입이많은조하대연성저질에서우점하며, 특히반
월갯벌과같이유기물유입과다양한오염물질이유입되는서해 안의 펄갯벌에서 우점하였던(Ahn et al., 1995) Heteromastus filiformis는 정점 1에 가장 많이 분포하고 있었고, 단각류인 Corophium senensis는정점 1과정점 12에가장많이분포하였다
(Table 4, Fig 3).
앞서언급하였듯남해안갯벌에대한연구는미비한실정이어 서, 봉암갯벌의저서동물공간분포를다른갯벌지역과직접비교 할수있는자료가적었다. 해양수산부(2005)의조사에서는진주
시, 사천시, 남해로둘러싸인패각을함유한모래가우점한갯벌인
강진만에대한조사결과, 지리적위치에의해구분된 3개의조사
선에서 51종, 500 개체/m2가출현하였다. 강진만에서는조사선을
따라 우점한종이변화하였고, 다모류의 Heteromastus filiformis, Cetatonereis erythraensis, 이매패류의바지락(Ruditapes philippinarum)
등이가장우점하였다(해양수산부, 2005). 일반적으로조간대에서 저서동물군집은노출시간의차이및퇴적상에따라그분포양상 Fig. 2. Spatial distribution of macrobenthic organisms in the Bon- gam tidal flat of Masan Bay during study period (Species: number of species (spp./0.1 m2), Density: Ind./m2, Biomass: g/m2).
이달라지는것으로알려져있다(Dittmann, 2000; Honkoop et al, 2006; Lim and Je, 1998; Peterson, 1991). 전남강진만에서는이 러한특성이잘나타나각지역의환경특색에따라독립적인군 집이형성되어있었다. 그러나봉암갯벌에서는각정점별퇴적상 은유사하였으나, 조위에따른노출시간에차이가나타났음에도불
구하고일부정점을제외한대부분의조사정점에서유사한군집조 성과우점종분포를나타내는것을확인할수있었다. 서해안의 모래갯벌인대부도에서는연체동물의서해비단고둥(Umbonium thomasi)
과다모류의Mediomastus sp., 광염백금갯지렁이(Nephtys oligobranchia)
등이우점하였다(Choi et al., 1998). 대부도를비롯한서해안지역
Table 4. The dominant species in the Bongam tidal flat of Masan Bay during study period (Unit: Individual/m2)
Species/Station 1 2 3 4 5 6 7
Prionospio japonicus 11,470 5,660 5,920 11,140 12,040 21,600 3,850
Polydora ligni 5,030 960 7,420 2,590 160 990 1,380
Neanthes succinea 5,170 5,040 3,830 3,150 5,230 1,610 2,450
Capitella sp. 70 10 0 220 300 1,510 1,500
Heteromastus filiformis 870 250 210 290 460 100 50
Corophium sinensis 270 50 180 80 50 90 10
Capitella capitata 10 0 20 20 0 60 10
Species/Station 8 9 10 11 12 Density %
Prionospio japonicus 31,630 7,650 11,760 6,040 11,830 11,716 57.81
Polydora ligni 17,420 1,920 980 1,990 6,310 3,929 19.39
Neanthes succinea 4,330 1,270 5,530 1,890 1,600 3,425 16.90
Capitella sp. 4,000 730 410 500 100 779 3.84
Heteromastus filiformis 490 140 160 80 20 260 1.28
Corophium sinensis 80 40 30 0 230 93 0.46
Capitella capitata 10 250 0 90 0 39 0.19
Fig. 3. The density of some dominant macrobenthic organisms at each site in the Bongam tidal flat of Masan Bay during study period.
은조석차가 4 m에서 10 m에이르는대조차를보이는지역으로,
특히경기만은연평균조차가약 600 cm, 최대조차는 954 cm에이
른다(수로국, 1989). 이처럼서해안은 대조차로인한노출시간에
따라 크게 상부역에는 두토막눈썹참갯지렁이군집(Perinereis
assemblage), 노출시간의감소에따라 칠게군집(Macrophthalmus assemblage), 민칭이-동죽-서해비단고둥(Bullacta-Mactra-Umbonium assemblage)의 3개의군집으로구분이되었다(An and Koh, 1992).
대부도와봉암갯벌은동일한모래갯벌임에도불구하고다른군집 양상을보인까닭은큰조차를보이는서해안에비해봉암갯벌은 조차가심하지않고, 외해와거리상떨어져있어군집구조와우점 종이차이를보인다고생각된다.
2004년 3월에봉암갯벌의군집지수를 살펴보면, 종다양성지수
(H')는수로의하부에위치한정점 7에서 1.2로가장높게나타났
고, 정점 6에서 0.6으로가장낮게나타났다. 정점 6에서는 25,960
개체/m2가출현하였으나P. japonicus가 83.2%로대부분을차지하
여낮은종다양성지수를보였다. 종균등도지수도정점 7에서 0.8
로가장높게나타났고정점 6에서 0.4로가장낮게나타났다. 종 풍부도지수는정점 3, 정점 9, 정점 12에서 0.9로가장높게나타 났다(Fig. 4).
2004년 3월의개체수자료를이용한집괴분석결과가장높은
서식밀도를보인정점 8(그룹 A)과나머지정점들(그룹 B)로구분
이되었다. 그룹 B는다시 3개의그룹으로구분이되었는데, B-1 (정점 2, 정점 5, 정점 10)은 0.85의유사도지수를보였고다모류 의N. succinea가다른정점들에비해상대적으로우점하였다. 그 룹 B-2(정점 1, 정점 3, 정점 4, 정점 12)는 0.87의유사도지수를 보였고다모류의P. ligni와N. succinea가상대적으로우점한것으 로나타났다(Fig. 5).
결 론
본연구는하구역에위치한소형사질갯벌인봉암갯벌에서식하 는대형저서동물의공간분포양상을파악하기위해서수행되었다.
봉암갯벌의퇴적상은전조사정점에서모래함량이 60% 이상으로 나타났다. 군집조성은인공섬주변의수로에가장인접한정점 8
에서가장풍부한서식밀도를보였고, 다모류의Prionospio japonicus
가가장우점하는종으로출현하였다. 종다양성지수는봉암천의하
류에위치한정점 7에서가장높게나타났다. 서식밀도에따른집
괴분석결과정점 8과나머지정점들로구분이되었다. 조위에의
한노출시간의차이에따라상부지역에서는기수종인 Neanthes succinea가다소우점하였으나, 거의대부분의조사정점에서유사 한군집조성과우점종분포를나타내는것을확인할수있었다.
따라서봉암갯벌의대형저서동물은적은조차와하천수의영향으 로대조차갯벌에서일반적으로나타나는대상분포가뚜렷하게보 이지않았으며, 크게하나의동물군집을형성하고있는것으로판
단되었다.
사 사
본연구는한국과학재단의 “인공갯벌을이용한마산만오염물질
의자연정화연구(R01-2001-000-00079-0)”의지원으로수행되었
습니다. 원고를자세하게검토해주시고논문의체제를바로잡는
데많은도움을주신손민호박사님과익명의다른심사위원님께 감사의뜻을전합니다.
Fig. 4. Species diversity index, evenness index and richness index of each site in the Bongam tidal flat during study period.
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2007년 5월 7일 원고접수 2007년 8월 17일 수정본 채택 담당편집위원: 최광식
