영양염 첨가에 따른 영양염과 식물플랑크톤의 생체량 변화

Abstract

식물플랑크톤의 성장에 영양물질의 제한에 따라서 종조성에 영향을 줄 수 있는데, 이러한 이론은 크게 resource competition과 resource-ratio hypothesis이 있다. Resource competition은 제한 영양염의 절대적인 농도가 식물플랑크톤의 종조성을 바뀐다는 이론이고, resource-ratio hypothesis는 제한되는 영양염의 비가 종조성을 바뀐다는 것인데, 아직까지 이 두 이론은 논쟁 중에 있다. 본 연구는 장목만에서 일시적인 영양염 유입에 따른 식물플랑크톤의 변화와 이러한 대발생 이후 각기 다른 조건으로 영양염을 첨가하여 각각의 반응 그룹 간에 어떠한 식물플랑크톤의 생체량의 변화, 크기별 변화 및 종조성의 변화가 나타는지 보고자 하였으며, 어떠한 영양염이 제한 영양염으로 작용할 수 있는지를 살펴보고자 하였다. 장목만의 해수를 macrozopplankton을 제거하기 위해서 200um mesh로 필터한 후 잘 혼합하여 24개의 bottle에 골고루 분배하였다. 분석항목은 영양염 중에서 규산염(Si), 인산염(P), 및 질산염(Nitrate+Nitrite, N)을 분석하였으며, 식물플랑크톤의 생체량의 변화는 Phyto-pam과 아세톤 추출법에 따른 엽록소-a를 측정하였다. 크기별 식물플랑크톤의 생체량은 Phyto-pam으로 측정하였으며, 식물플랑크톤의 종조성은 광학현미경하에서 계수하여 현존량을 조사하였다. 실험기간 동안의 각 그룹에서의 영양염 농도의 변화 추이와 Phyto-pam에서 측정된 chlorophyll-a의 변화 추이를 보면, 영양염 중에서 N 포함된 그룹에서의 식물플랑크톤의 생체량이 높게 나타났다. 또한 N과 P가 첨가된 그룹에서 오히려 N, P, Si가 첨가된 그룹보다 더 높은 생체량을 보였다. 소모된 S/N 비는 0.86(sd±0.15), N/P 비는 13.8(sd±0.96)로 나타나 redfield ratio에 비해 적은 값을 나타내었다. 크기별 식물플랑크톤의 생체량의 점유율의 변화를 보면, T0에서의 nonoplankton의 비율이 전체에서 84.9%를 차지하고, picoplankton은 15%를 차지하는 양상을 보였으나, 실험이 진행될수록 microplankton의 생체량이 증가하여, 전체 식물플랑크톤의 생체량에 큰 기여를 한 것으로 판단된다. 또한 식물플랑크톤의 종조성 변화는 초기(T0) 와편모류가 우점하고 규조류의 우점이 낮지만, 일시적인 높은 영양염의 공급은 규조류가 90%이상 우점하는 형태로 종조성을 변화시켰다. 본 실험에서 식물플랑크톤이 대발생한 후 N이 제한 영양염&