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서론
해조류는 연안생태계에서 중요한 일차 생산자로서 물질순
환을 주도하고 생물자원으로서 오랫동안 인류에 의해 이용
되고 있다(Zimmerman et al. 1994). 해조류는 식용으로서의
용도 외에도 의약품, 공업용, 사료용, 비료용 등으로 광범위
하게 이용되며, 연안에 서식하는 어류와 패류의 산란, 서식
및 먹이 제공, 바이오 에너지원 등으로 이용되거나 주목받고
있다(Dawes 1998; Worm et al. 2000). 또한 해조류는 영양
염 제거에 따른 biofilter 기능과 부착생물의 착생기질로서 생
물 다양성을 증대시키는 기능을 한다(Hemminga et al.
1999; McCall et al. 1999; 강과 김 2004).
최근에는 해양이 탄소순환을 전 지구적으로 조절하는 측
면에서 연안에 서식하는 해조류가 많은 양의 CO2를대기및
해양으로부터 흡수하는 흡수원으로서 이산화탄소를 저감하
는 기술로 활용할 수 있다는 개념의 정립과 함께 많은 양의
CO2저감 효과와 같은 중요한 역할을 기대할 수 있다는 측
면에서 중요성이 높아지고 있다(윤 등 1999).
하지만 최근 이러한 해산식물은 환경오염, 도시화와 산업
화에 따른 각종 오염물질의 유입, 해양에서 빈번하게 발생하
는 선박사고에 의한 유류 유출사고, 해안개발에 따른 해안
이용도 증가로 인한 생태계 변화 및 주요 수산자원의 생산력
저하를 초래하고 있다(Lobban and Harrison 1994).
Algae
Volume 23(4): 311-316, 2008
한국 연안 해조류 생물량의 연간 변동 양상:
경상남도 욕지도 지역
최창근1*∙김정하2∙정익교3
(1부경대학교 양식학과, 2성균관대학교 생명과학과, 3부산대학교 해양과학과)
Temporal Variation of Seaweed Biomass in Korean Coasts:
Yokjido, Gyeongnam Province
Chang Geun Choi1*, Jeong Ha Kim2and Ik Kyo Chung3
1Department of Aquaculture, Pukyong National University, Busan 608-737, Korea
2Department of Biological Science, Sungkyunkwan University, Suwon 440-746, Korea
3Department of Marine Science, Pusan National University, Busan 609-735, Korea
The seasonal variation of marine algal biomass and community were studied with nondestructive sampling and
quadrat method during May 2006 to April 2008 in the intertidal and subtidal zone at Yokjido. As result, total 120
species, 13 Chlorophyta, 34 Phaeophyta, 71 Rhodophyta and 2 Spermatophyta were identified in this study. The
major species which contributed significantly to the total biomass were Ulva pertusa, Undaria pinnatifida, Ecklonia
stolonifera, Sargassum horneri, S. serratifolium, Gelidium amansii and Prionitis cornea. The mean biomass was 235.5 g wet
wt m–2 in intertidal, 1,038.9 g wet wt m–2 in 1 m, 1,013.1 g wet wt m–2 in 5 m, and 19.7 g wet wt m–2 in 10 m depths of
mean sea level. Seasonal biomass change in intertidal zone, the peak season was in spring, while the lowest was in
autumn. The vertical distribution of marine vegetation was characterized by Ulva pertusa - Gelidium divaricatum -
Gloiopeltis furcata - Sargassum thunbergii - Hizikia fusiformis at intertidal zone, and Caulerpa okamurae - Gelidium amansii
- Chondrus ocellatus - Ecklonia stolonifera - Sargassum horneri - Gracilaria textorii at subtidal zone. These result indicates
that the marine algal species and biomass of 1 m and 5 m depths in subtidal zone are greater than intertidal zone,
and Ecklonia stolonifera and Sargassum spp. are the dominant species of Yokjido.
Key Words: biomass, community, nondestructive sampling, seasonal variation, vertical distribution
*Corresponding author (changgeuni@hanmail.net)
해조류와 같은 해양생태계의 일차 구성원이 되는 해산식
물의 감소(김 등 2007; 최 2007)는 우리나라 연안의 환경보
전과 생산력 증대에 많은 문제점을 일으킬 뿐 만 아니라, 갯
녹음 현상과 같은 사회적인 문제로 대두되고 있다. 따라서
갯녹음의 원인 구명과 해조군집 및 해중림의 복원에 많은 관
심들을 기울였지만 현재의 상황과 해조군집의 다양성, 현존
량 등을 비교할 수 있는 과거 자료가 충분하지 않기 때문에
과학적 자료에 근거한 정확한 판단을 내릴 수 없다는 것이
문제로 남아있다. 따라서 국내 연안 해조류를 대상으로 지역
해조상, 생물량 및 해조군집의 연간 변동을 생태학적으로 접
근하여 밝히는 연구는 우리나라 해조자원을 보다 명백히 구
명한다는 목적과 한국 해조생태학의 필수적인 자료 확보 및
축적에 기여할 수 있으므로 매우 중요하다고 판단된다.
이 연구는 한국 연안 해조류 생물량의 연간 변동 양상을
파악하기 위하여 남해안 욕지도 지역의 조간대 및 조하대에
서식하는 해조류의 군집 구조와 분포특성을 파악하기 위하
여 수행되었다.
재료및방법
해조류 군집연구는 경상남도 통영시 욕지면 욕지도 인근
해역의 조간대 조위별 상, 중, 하부와 조하대 1 m, 5 m, 10
m수심에서 각각 5개 연구지역의 해조류 식생을 대표할 수
있는 곳을 선정하여 2006년5월부터 2008년4월까지 24개월
간 계절별로 실시하였다.
해조군락의 분석을 위한 연구는 정성과 정량적인 방법으
로 수행되었으며, 조하대의 경우에는 SCUBA diving으로 조
사하였다. 생물량 추정을 위한 해조류의 채취는 해조군집의
훼손을 최소화하기 위하여 비파괴적인 방법(nondestructive
sampling)을 적용하였다(Littler and Littler 1985). 생물량
추정을 하기 위한 해조류 채취는 25개의 소방형구(0.1 m ×
0.1 m)로 나누어진 0.5 m ×0.5 m 크기의 방형구를 설치하여
대표성을 나타내는 1-2개의 방형구 내에 출현하는 모든 해조
류를 끌칼 등으로 완전히 수거한 후 10% 포르말린-해수 용
액으로 고정하여 실험실로 운반하였다. 또한 조사 정점의 주
변 해역 기질을 자세히 조사하면서 그 곳에 서식하는 해조류
를 정성적으로 채집하였다.
조사 연구지역인 욕지도에 출현하는 대형 해조류인 곰피,
미역(Undaria pinnatifida), 모자반류 등은 10 cm 간격으로 길
이등급(size class)을 설정하여 측정하였다. 0-10 cm 이내를
class 1로, 11-20 cm 이내를 class 2 등으로 표시하여 샘플의
길이를 각 길이 등급별로 측정하였다(최 2007). 해조류 생물
량 산정은 해조류 종별 피도 또는 길이 등급(size class)에 대
한 습중량의 회귀공식을 도출하고 비파괴적 방법으로 연구
된 자료에 반영하여 산출하였으며 단위면적 당 무게(g wet
wt. m–2)로 환산하여 표시하였다(Table 1).
동정된 해조류의 학명과 목록은 한국 해조목록의 분류체
계(강 1968; 이와 강 1986; 이와 강 2002) 및 일본해조류도
감( 1996; 吉 1998)을 기준으로 하였다.
결과및고찰
연구기간 중 욕지도 인근 해역에서 채집된 해산식물의 총
출현종수는120종으로 녹조류 13종, 갈조류 34종, 홍조류
71종 및 해산현화식물 2종이 출현하였다(Table 2). 계절별
연구에서는 33-74종의 범위였으며, 계절별 분포 특성을 보면
분류군별로 출현한 해조류의 출현 종 수는 크게 차이를 보이
지 않았다. 계절별 녹조류 출현 종 수는 3-7종, 갈조류는
2008년4월을 제외하면 8-14종, 홍조류 역시 같은 시기를 제
외하면 20-31종 사이에서 출현하였다. 2008년4월의 경우 녹
조류는 다른 계절과 큰 차이가 없었지만, 갈조류와 홍조류의
출현 종 수는 각각 22종, 44종으로 다른 연구시기에 비해 상
대적으로 다양한 해조류가 출현하였다. 이는 겨울철과 봄철
에 다양한 해조류가 출현하여 다른 계절에 비해 출현 종 수
가 풍부해지는 일반적인 해조류의 분포 특성이라고 판단된
다.
계절별로 연중 출현하는 보편적인 해조류로는 녹조류인
옥덩굴(Caulerpa okamurae), 구멍갈파래(Ulva pertusa), 갈조
류인 불레기말(Colpomenia sinuosa), 곰피 (Ecklonia
stolonifera), 톳(Hizikia fusiformis), 패(Ishige okamurae), 구슬
모자반(Sargassum piluliferum), 지충이(S. thunbergii), 홍조류
인 우뭇가사리(Gelidium amansii), 애기우뭇가사리(G.
divaricatum), 잎꼬시래기(Gracilaria textorii), 진분홍딱지
(Hildenbrandtia rubra), 혹돌잎(Lithophyllum okamurae), 작은
312 Algae Vol. 23(4), 2008
Table 1. Regression equation for the estimation of major algal
biomass
Species Regression equation
Coverage Size class
Ecklonia stolonifera y = 7.63x - 9.35
Sargassum serratifolium y = 4.42x - 1.60
Undaria pinnatifida y = 5.93x - 8.98
Sargassum horneri y = 8.73x - 25.94
Sargassum fulvellum y = 19.26x - 42.74
Myagropsis myagroides y = 25.07x - 57.24
Ulva pertusa y = 3.03x + 10.28
Gelidium amansii y = 1.44x + 5.41
Prionitis cornea y = 6.39x - 35.20
Hypnea saidana y = 1.92x - 3.36
Chondrus crispus y = 6.58x - 31.91
Lomentaria catenata y = 3.43x - 11.30
구슬산호말(Corallina pilulifera), 참곱슬이(Plocamium
telfairiae), 애기돌가사리(Chondracanthus intermedia), 돌가사
리(C. tenellus), 개서실(Chondria crassicaulis), 진두발
(Chondrus ocellatus), 마디잘록이(Lomentaria catenata), 잔금
분홍잎(Acrosorium polyneurum), 무절산호조류
(Melobesioidean algae), 해산현화식물인 Halophila ovalis, 거머
리말(Zostera marina)로 총 24종이 관찰되었다.
남해의 하계 해조군집 연구에서 강 등(1993)은 욕지도의
조하대 해조상을 44종으로 보고하여 이번 연구에 비해 빈약
한 출현 종 수를 보고하였는데, 이는 하계에 국한된 연구였
기 때문에 출현 종 수가 다소 빈약하게 나타난 것으로 판단
된다. 출현종이나 주요종의 목록을 비교해보면 이번 연구와
유사함을 알 수 있다. 김(1991)은 충무 연안의 해조상 연구
에서 충무 연안의 저조선 1 m 부근은 미역이 대상분포를 하
며 이 지역의 우점종으로 구멍갈파래, 청각, 불레기말, 괭생
이모자반, 미야베모자반(S. miyabei), 잎꼬시래기 등으로 욕
지도 지역과 유사한 해조상을 보고하였다. 돌산도의 조하대
해조군락 연구에서는(손 등 1983) 조하대의 수직분포가 조
간대에 비해 뚜렷하지는 않지만, 조하대에서 군락을 이루며
우점하는 주요 종들이 두 지역간에 유사하게 연구되어, 기존
에 몇몇 연구지역에서 보고된 조하대에서 출현하는 해조류
의 종조성이 크게 차이가 나지 않음을 알 수 있다.
계절에 따른 주요 출현종의 평균 생물량 변화는 Fig. 1과
같다. 평균 생물량은 대부분 겨울철과 봄철 연구시에 가장
높았다. 구멍갈파래의 경우에는 여름과 가을철 연구시에 가
장 높은 생물량을 보였다. 2006년10월 연구시 356.2 g m–2로
생물량이 가장 높았고, 2006년과 2007년 여름 연구시에도 다
른 계절에 비해 높게 나타났다. 괭생이모자반은 겨울철과 봄
철에 높은 생물량을 보였는데 2007년4월에 804.2 g m–2로
가장 높았고, 2006년과 2007년의 여름철 조사시에는 출현하
지 않는 계절적인 변동을 보여주었다. 홍조류인 우뭇가사리
는 연중 고르게 출현하여 생물량의 변화폭은 크지 않았지만,
여름과 가을 연구에서 높았고 2007년7월인 여름철 연구에
서162.6 g m–2로 가장 높게 나타났다.
연구 수심에 따른 계절별 생물량 변동은 Table 3과같다.
조간대에 서식하는 해조류의 평균 생물량은 235.3 g m–2로
연구되었는데, 봄철 연구인 2007년4월과 2008년4월에 각각
414.3 g m–2, 468.8 g m–2로 상대적으로 다른 계절에 비해 높
았다. 이는 봄철 연구시 갈조류인 톳과 지충이가 우점하였기
때문에 다른 계절에 비해 높은 생물량을 나타낸 것으로 판단
된다. 이 외에 다른 계절에 연구된 시기별 생물량 변동은 큰
차이를 보이지 않았다. 조하대의 경우, 1 m와5 m 수심에 서
식하는 해조류의 계절별 생물량 변동은 변화폭이 크지 않았
Choi et al.: Seaweed Biomass Changes in Yokjido 313
Table 2. Seasonal change in marine algal and floristic composition in Yokjido
Division 2006 2007 2008 Total
Jul. Oct. Jan. Apr. Jul. Oct. Jan. Apr.
Chlorophyta 3 3 4 3 5 7 4 6 13
Phaeophyta 8 9 13 14 8 10 12 22 34
Rhodophyta 20 24 31 25 27 30 20 44 71
Spermatophyta 2 2 2 2 2 2 2 2 2
Sum 33 38 50 44 42 49 38 74 120
Table 3. Seasonal change in mean biomass (g wet weight m–2)
according to the depth in Yokjido
Date Intertidal Subtidal
1m 5m 10m
2006 Jul. 284.0 297.5 721.3 50.8
Oct. 118.0 844.4 1,292.3 0
2007 Jan. 128.2 1,962.1 1,259.8 106.4
Apr. 414.3 744.5 902.4 0
Jul. 178.7 2,137.2 1,024.5 0
Oct. 156.1 481.4 1,018.6 0
2008 Jan. 134.2 1,386.5 1,483.2 0
Apr. 468.8 457.2 422.0 0
Mean 235.3 1,038.9 1,013.1 19.7
Fig. 1. Seasonal change in biomass of major marine algae in
Yokjido. U. per: Ulva pertusa, U. pin: Undaria pinnatifida, S.
hor: Sargassum horneri, S. ser: Sargassum serratifolium, G. ama:
Gelidium amansii, P. cor: Prionitis cornea.
고, 대체로 가을과 겨울철에 높게 나타났다. 5 m 수심에서는
다년생 갈조류인 곰피가 우점하였기 때문에 생물량의 변화
폭이 크지 않았던 것으로 판단된다. 10 m 수심은 바닥이 뻘
로 구성되어 있기 때문에 해조류의 착생 및 서식이 불리하여
다른 수심에 비해 상대적으로 출현하는 해조류의 출현 종 수
와 생물량이 낮게 연구되었다.
해조류 생물량에 관한 다양한 연구에서 대부분 해조류의
생물량이 겨울철 또는 봄철에 가장 높고, 여름철에 가장 낮
은 계절별 변동을 많이 나타내고 있다. 광양만 일대(이 등
1975) 서식 해조류의 생물량은 봄철에 최대값을, 여름철에는
최소값을 나타내 유사한 계절적 변동을 나타냈다. 손 등
(1982)은 남해안 돌산도에서 해조류의 생물량을 연구한 결
과 지충이와 톳 등이 겨울에서 봄철에 이르는 동안 이 지역
해조류 군락의 85-90%를 차지하여 절대 우점종이라고 밝혔
는데, 욕지도에서도 봄철에는 이들 해조류가 조간대의 최우
점종으로 연구되었다. 고(1990)는 현존량을 이용한 생물량
(biomass)은 피도나 밀도처럼 군집의 속성을 이해할 수 있
으며, 상위 영양단계에 기여할 수 있는 결합 먹이 에너지
(bound food energy)를 표현한다는 점에서 중요한 생태지수
로 간주된다고 하였다. 거문도에서 연구된 생물량의 변동을
계절별로 비교해 보면, 평균적으로 지충이, 작은구슬산호말,
불등풀가사리, 톳 등이 차례로 높은 생물량을 나타냈다고 보
고하여 욕지도에서 연구된 생물량의 변동과 유사했다.
연구지역인 욕지도의 조간대와 조하대에 서식하는 해조류
의 수직분포는 Table 4와 같다. 조간대 상부에서는 녹조류인
구멍갈파래와 홍조류인 애기우뭇가사리, 불등풀가사리
(Gloiopeltis furcata)가 우점하였다. 중부의 경우 이들 해조류
314 Algae Vol. 23(4), 2008
Table 4. General vertical distribution of marine algae
investigated in Yokjido
Depth Species
Intertidal Upper Ulva pertusa, Gelidium divaricatum,
Gloiopeltis furcata
Middle Ulva pertusa, Sargassum thunbergii,
Gloiopeltis furcata
Lower Hizikia fusiformis, Sargassum thunbergii,
Chondria crassicaulis
Subtidal 1 m Caulerpa okamurae, Gelidium amansii,
Chondrus ocellatus, Chondracanthus
intermedia, Plocamium telfairiae
5 m Ecklonia stolonifera, Sargassum horneri,
Gelidium amansii
10 m Gelidium amansii, Gracilaria textorii
Fig. 2. Benthic marine algal communities on the shore in Yokjido. A. Caulerpa okamurae in 1 m depth, B. Peyssonnelia caulifera on the
rock in 5 m depth, C. Halophila ovalis in 5 m depth, D. Seagrass bed of Zostera marina with juvenile Sebastes inermis in 5 m depth.
외에 갈조류인 지충이가 분포하였고, 조간대 하부에서는 갈
조류 톳과 지충이, 홍조류인 개서실이 우점하여 분포하였다.
조하대에서는 1 m 수심에서 녹조류인 옥덩굴, 홍조류인 우
뭇가사리, 애기돌가사리 등이 분포하였고, 5 m 수심에서는
갈조류인 곰피와 괭생이모자반이 우점하였다. 수심 10 m의
경우에는 기질이 뻘로 구성되어서 많은 해조류가 분포하지
는 않았지만, 홍조류인 우뭇가사리와 잎꼬시래기(Gracilaria
textorii)가 분포하였다.
고(1990)는 거문도의 수직분포가 조간대에서 봄철에 불등
풀가사리, 참풀가사리(상부), 톳, 지충이(중부), 불레기말,
구멍갈파래, 돌가사리(하부)로 구성됨을 보고하였고, 해조
류의 피도와 현존량의 구배를 계절적으로 비교해 보면 계절
이 봄에서 가을로 바뀌면서 해조류의 분포 중심이 조간대 상
부에서 하부로 이동된다고 하였다. 하지만 해조류 분포 중심
이 이동되는 경향은 지역에 따라 차이가 난다고 보고하였다.
남해안 돌산도(손 등 1982, 1983), 광양만(송 1986; 이 등
1975), 남해 조하대(강 등 1993)에서 연구된 해조군락의 수
직분포는 수위에 따라 차이는 있지만 대부분 애기우뭇가사
리, 잎파래(Enteromorpha linza), 개서실, 구멍갈파래, 지충이
등이 공통적으로 출현하여 유사한 수직분포를 나타내었다.
또한 최(1992)는 한국 서남해안 해조류의 조간대 수직분포
를 불등풀가사리, 애기우뭇가사리(상부), 지충이, 구멍갈파
래, 톳(중부), 작은구슬산호말, 개서실, 참보라색우무, 모자
반류(하부)가 생육하는 것으로 보고하였고, 여러 지역에서
연구한 이러한 수직분포 결과는 욕지도에서 나타난 수직분
포 결과와 유사함을 알 수 있다.
욕지도는 수심 5 m 부근까지 자연 암반이 발달하여 다양
한 해조류가 착생하기에 적합한 것으로 조사되었다. 수심 1
m부근 해역에서는 다양한 종류의 해조류가 서식하는데, 열
대성 해조류로 알려진 녹조류 옥덩굴(Fig. 2A), 갈조류 모자
반류, 홍조류 우뭇가사리, 가시우무, 돌가사리류가 우점 하
였다. 욕지도의 조하대는 수심 5 m 부근부터 암반과 뻘로 구
성되어 부유물질로 인한 낮은 투명도, 불량한 시야를 갖는
특징이 있다. 홍조류인 자루바다표고(Peyssonnelia caulifera)
는 조하대의 그늘진 암반 주변, 구석진 어두운 곳에서도 서
식하는 등 약한 빛 조건에서도 생육하는데, 욕지도의 5-6 m
수심에서 흔하게 확인되었다(Fig. 2B). 5-7 m 수심의 뻘로
구성된 곳에서는 해산현화식물인 Halophila ovalis(Fig. 2C)가
2년의 조사기간 동안 전 계절에 생육이 확인되었다.
Halophila ovalis는 우리나라 남해안의 여수, 남해 등과 일본
대마도 등지에서 서식이 확인되었지만, 현재 분포 및 우리나
라의 고유 토착종인지 외래 유입종인지에 관한 연구 등이 미
흡한 실정이다. 따라서 이 종에 대한 분류, 생태학적인 연구
가 이루어져야 할 것으로 판단된다. 이 외에도 해산현화식물
인 거머리말(Zostera marina)이 Halophila ovalis와동일지역
에서 생육하며, 울창한 해초장(seagrass bed)을 형성하여 볼
락(Sebstes inermis), 쑤기미(Inimicus japonicus), 용치놀래기
(Halichoeres poecilopterus) 등의 어류가 서식장으로 활용함을
알수있다(Fig. 2D).
2년간 연구된 욕지도 주변 해역의 연구 결과로 볼 때 해조
류 생물량의 변동 및 해조군집은 인근 지역인 통영, 비진도,
연화도, 돌산도 등지의 남해 연안과 유사하게 나타냈다. 그
렇지만 인근의 많은 지역에서 조하대 연구가 수행되거나 축
적된 자료가 부족하기 때문에 주변 지역과 정확하게 비교 분
석하기에는 많은 제약이 따른다. 따라서 국내 연안 해조류
생물량의 연간 변동 뿐만 아니라 저서생태계의 자료 확보 및
축적, 훼손된 지역의 생태복원 등 자료 활용 면에서 지속적
으로 모니터링과 조사, 연구를 수행하여야 할 필요성이 높다
고 판단된다.
사사
이 논문은 국토해양부“해조류를 이용한 온실가스 저감기
술 개발”연구개발사업의 연구비 지원에 의하여 연구되었음.
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Received 15 October 2008
Accepted 20 November 2008
316 Algae Vol. 23(4), 2008
