총설

해양국립공원의 동계 해조상 및 군집구조 변화

오지철*

국립공원관리공단 국립공원연구원 해양연구센터

Winter Macroalgal Flora and Community Structure in Marine National Park, the western-southern coastal of Korea

Ji Chul Oh*

Marine Research Center, National Park Reserch Institute, Korea National Park Service, Yeosu, Jeollanam 59769, Korea

요 약 :본 연구는 2016년 동계 해양국립공원 6개 정점에서 해조상및 군집구조 변화를 파악하기 위해 수행하였

다. 연구기간 출현한 해조류는 총 103종(녹조 14종, 갈조 23종, 홍조 66종)이 출현하였다. 해양국립공원의 해조류 평균 생물량은 94.22 g dry wt./m²이며, 정점별로 34.62-151.69 g dry wt./m²로 태안에서 최소, 진도에서 최대생물량 을 확인하였다. 또한, 생물량 구성비(%)를 기준으로 우점종을 살펴보면, 변산에서 Sargassum thunbergii (73.34) 진 도에서 S. thunbergii (69.75) 여수에서 Sargassum fusiforme (32.73), Sargassum thunbergii (30.99), 통영에서 S. thunbergii (32.49)로 확인되었다. 모든 정점에서 모자반류가 대부분 우점종으로 확인되었다. C/P값이 0.46(0.30-1.00), R/P값은 3.27(2.25-4.50), Cheney(1977)의비율인 (R+C)/P값은 3.73(2.69-5.50)로서혼합된해조상을보였다.

주요어 :해조류, 군집구조, 우점종

Abstract :The winter algal flora and community of 6 sites in Marine National Park, western-southern coastal of Korea.

A total of 103 species(14 green, 23 brown and 66 red algae) of marine algae were identified. The dominant species were Byeonsan; Sargassum thunbergii, Jindo; Sargassum thunbergii, Yeosu; Sargassum fusiforme, Sargassum thunbergii, Tongyeong; Sargassum thunbergii. Community indices measured as follows: dominance index (DI), 0.40-0.95; richness index (R), 5.90-11.72; evenness index (J'), 0.21-0.65; and diversity index (H'), 0.84-2.47.

Key words :Seaweed, community structure, dominant species

서 론

해조류는 수계환경을 확인할 수 있는 생물지표종의 하나 로 알려져 있다(Orfanidis et al. 2001; Pinedo et al. 2007;

Well et al. 2007). 특히, 장기간에 축적된 해조상 자료는해 양 생물 군집에 영향을 주는 수계환경의 변화를 예측하고 추정하는데 유용하다(Brown et al. 1990; Rindi and Guiry

2004). 또한, 해조류는 연안의 도시화와 산업화로 인해 해양

에 유입되는 유기 및 무기 오염물을 제거하는 생물여과자 (bio-filter), 연안환경을 모니터링하는 생물지표자(biological indicator)로도사용되고 있다(Worm et al. 2000; Wells et al.

2007; Scherner et al. 2013). 해조류의 군집구조는 환경요인 에 따라 밀접한 관련을 가지며 변화하는데, 안정된 해역에

교란(disturbance), 퇴적(sedimentation) 및 생활하수 유입 등 과 같은 환경스트레스가 증가되면 종다양성, 홍조류/갈조류 의 출현종수(비율) 그리고 이들의 생물량과 피도 및 비율의 감소가 발생하며, 반대로 기회종인 녹조류의 생물량이 증가 되는특성을보인다(Arévalo et al. 2007; Pinedo et al. 2007;

Wells et al. 2007).

우리나라 암반해안에 서식하는 해조상에 대한 연구는 Okamura(1892)에 의해 처음으로 시작되었으며, Kang(1966) 에 의해 지역별 종조성 연구를 근거로 지리학적으로 분포를 구분하였다. 이후, 해조상(Song et al. 1970; Kang and Lee 1979; Oh et al. 2002; Choi 2008), 생물량(Choi 2008; Kim et al. 2008)과 수직분포(Hwang et al. 1997; Kwak and Huh

2009)에관한많은연구가 수행되었다.

*Corresponding author E-mail: ojc0211@knps.or.kr

[총설]

국립공원 지역은 화려한 경관과해수욕장이 잘 발달되어 다양한 레저와 관광을 위해방문객이 증가하고 있으며, 이 에 따라 오염물의 유입도 증가할 것으로 예상되는 지역이다.

따라서 본 연구는 우리나라 해양국립공원에 서식하는 해조 류의 기초자료를 수집하고(종조성, 군집지수, 정점간 유사도 등) 연안 생태계의 보전을 위한 자료를 확보하고자 수행되 었다.

재료 및 방법

해양국립공원 내 6개 정점(태안-통개, 변산-하섬, 진도-남 동리, 완도-소안도, 여수-안도, 통영-신전리)에서 2016년 동 계(3월) 최 간조기에 해조류를 정량 및 정성 채집하였다 (Figure 1). 정량조사는 조간대 상·중·하부에 각 2~3개의 방

형구(50 cm × 50 cm)를무작위적으로놓고 방형구 내에존재

하는 해조류를 전량 채집하였으며, 해조상을 파악하기 위하 여 다양한 기질과 조위에서 서식하는 모든 해조류를 정성 채집하였다. 채집된 해조류는 포르말린-해수 용액(5~10%)으 로 현장에서 고정시켜 실험실로 운반한 후 현미경을 사용하 여 분류 및 동정하였으며, 출현종 목록 및 국명은 국가생 물종 목록집(Kim et al. 2013)에 따랐다. 정량 채집된 해조 류는 담수로 수회 세척하여 모래와 불순물을 제거하고, 종 별로 구분하여 105^oC로 설정된 건조기에서 24h 동안 건조 한 후 건중량을 측정하였고 단위 면적당 생물량(g dry wt./

m²)으로 환산하였다. 해조류 종별 평균 생물량과 단위면적

당 생물량 구성비(%)를 구하여 생물량구성비가 30% 이상

인 종은 우점종으로, 10~30%인 종은 준우점종으로 구분하 였다(Kim et al. 1995; Kim et al. 1997). 또한, 정점별 출현 종과 생물량 자료를 이용하여 풍부도지수(richness index, R), 다양도지수(diversity index, H')와 균등도지수(evenness index, E)를 계산하였다(Margalef 1958; Fowler and Cohen 1990). 우점도지수(dominance index, DI)는 군집 내에서의 생물량순서에따라제1, 2우점종을선택하고 2종의생물량 합에대한총생물량의비율로산출하였다(McNaughton 1967;

Lee et al. 1983). 해조상의 특성을 파악하기 위하여 정성 채

집된 해조류를 분류 및 동정한 후 출현종수로 갈조류에 대 한 녹조류의 비(C/P), 갈조류에 대한 홍조류 비(R/P), 갈조류 에 대한 녹조류 및 홍조류의 비로 (R+C)/P를 구하였다 (Feldmann 1937; Segawa 1956; Cheney 1977).

해조류의출현종유·무로정점간유사도를분석하였으며, 그룹간 유의차는 SIMPROF(similarity profile) test로 검정하 였다. 군집지수의 산출 및 도식화에는 PRIMER version

6(Clarke and Gorley 2006)를 사용하였다.

결 과 1. 종조성 및 생물량

본 연구기간 국립공원에서 출현한 해조류는 총 103종(녹 조 14종, 갈조 23종, 홍조 66종)이었으며, 분류군별로 녹조 류 13.59%, 갈조류 22.33%, 홍조류 64.08%를 차지하여 홍 조류의출현종수가최대였고, 갈조류와 녹조류순의비율을 보였다. 정점별로 비교하면, 변산에서 26종으로 최소, 통영 에서 59종으로최대로확인되었으며, 서해안(태안, 변산) 지 역보다 남해안(진도, 완도, 여수, 통영) 지역에서 대체적으로 출현종수가 높았다(Table 1). 모든 정점에서 출현한 해조류 는 지충이(Sargassum thunbergii), 참산호말(Corallina officinalis), 작은구슬산호말(C. pilulifera), 굵은참우뭇가사리(Gelidium amansii), 지네지누아리(Grateloupia asiatica) 등 총 5종이 출현하였다.

해양국립공원의 해조류 평균 생물량은 94.22 g dry wt./m² 이며, 정점별로 34.62~151.69 g dry wt./m²로 태안에서 최소, 진도에서 최대 생물량을 확인하였다. 분류군별로 살펴보면 녹조류에서 2.56 g dry wt./m², 갈조류 55.96 g dry wt./m²,

홍조류 35.54 g dry wt./m²로 갈조류의 생물량이 최대로 확

인되었다(Table 2). 또한, 생물량 구성비(%)를 기준으로 우 점종과 준우점종을 살펴보면, 태안에서 우점종의 출현없이

Figure 1. A map of study sites.

Table 1. The number of seaweed species collected at Marine National Park, western-southern coastal of Korea.

Taxon Taean Byeonsan Jindo Wando Yeosu Tongyeong Total

Chlorophyta 3 4 4 3 3 7 14

Phaeophyta 8 4 12 10 9 16 23

Rhodophyta 29 18 35 31 29 36 66

Total 40 26 51 44 41 59 103

잎꼬시래기(Gracilaria textorii 23.39), 참모자반(Sargassum fulvellum 21.14), 작은구슬산호말(15.09), 가는새빨간검둥이 (Neorhodomela munita 11.33), 참산호말(10.42) 등이 준우점 조으로 출현하였다. 변산에서 지충이(73.34), 모로우붉은실 (Polysiphonia morrowii 11.70), 진도에서 지충이(69.75), 불등 풀가사리(Gloiopeltis furcata 25.60), 완도에서 참산호말 (23.23), 구멍갈파래(Ulva australis 16.71), 패(Ishige okamurae 12.74), 가는새빨간검둥이(11.52), 여수에서 톳(S. fusiforme 32.73), 지충이(30.99), 돌가사리(Chondracanthus tenellus 28.96), 통영에서 지충이(32.49), 톳(21.45), 굵은참우뭇가사

리(16.53)로 확인되었다. 모든 정점에서 모자반류가 대부분

우점종으로확인되었다(Table 3).

2. 군집지수

해조류 생물량과 출현종수로 계산한 군집지수를 살펴보면, 해양국립공원의 정점별 평균 우점도지수(DI)는 0.64로 확인 되었으며, 완도에서 0.40으로 최소, 진도에서 0.95로 최대 우점도지수를 보였다. 풍부도는 평균 9.54였으며, 변산에서 5.90으로 최소, 통영에서 11.72로최대로 확인되었다. 출현종 수와 생물량에 따라 결정되는 균등도지수(J’)는 정점별 평균

0.42로 진도에서 0.21로 최소, 완도에서 0.65로 최대로 나타

났다. 풍부도 지수와 균등도 지수로 결정되는 다양도지수

(H’)는 정점 평균 1.59로 확인되었으며, 진도에서 0.84로 최

소, 태안에서 1.98로 최대를 보였다. 해조상의 지역적 특성 을 나타내는데 유용한 평균 C/P값은 평균적으로 0.46으로 나타났고, 완도에서 0.30로 최소였고, 변산에서 1.00로 최대 를보였다. 하지만, 연구기간동안 출현한해조류에대한평 균 R/P값은 3.27로 통영에서 2.25로 최소, 변산에서 4.50로

C/P값과 다른 경향을 보였고, (R+C)/P값의 경우는 평균

3.73로 , 통영에서 2.69로 최소, 변산에서 5.50에 값을 보여 최대였다. C/P값을 제외한 R/P, (R+C)/P값은 통영에서 최소,

변산에서 최대값을 보였다(Table 4).

고 찰

해양국립공원 내 6개 정점에서 동계에 출현한 해조류는 총 103종(녹조 14종, 갈조 23종, 홍조 66종) 이었으며, 정점

별로 26-59종으로확인되었다(Table 1). 인근해역의 해조류

출현종수는 태안 통계항에서 78종(Oh et al. 2016), 학암포 에서 2007~2010년까지 58~65종이 확인되었다(Heo et al., 2015). 변산 하섬에서 4계절 조사시 78종(Oh et al. 2016)이 확인되었으며, 변산 연안 5개 정점에서 68종이 출현하였다 Table 2. Seaweed biomass (g dry wt./m²) at six study sites of Marine National Park, Korea from March 2016.

Taxon Taean Byeonsan Jindo Wando Yeosu Tongyeong mean

Chlorophyta 0.01 3.86 0.12 11.09 0.01 0.25 2.56

Phaeophyta 9.89 49.30 110.05 18.41 67.03 81.11 55.96

Rhodophyta 24.73 13.85 41.52 36.01 37.84 59.26 35.54

Sum 34.63 67.01 151.69 65.51 104.88 140.62 94.06

Table 3. Dominant (≥30%) and subdominant (10-30%) species in terms of average biomass percentage (%) at six study sties in Marine National Park, western-southern coast of Korea.

Site Dominant and subdominant species

Taean Gracilaria textorii (23.39), Sargassum fulvellum (21.14), Corallina pilulifera (15.09), Neorhodomela munita (11.33), Corallina officinalis (10.42)

Byeonsan Sargassum thunbergii (73.34), Polysiphonia morrowii (11.70) Jindo Sargassum thunbergii (69.75), Gloiopeltis furcata (25.60)

Wando Corallina officinalis (23.23), Ulva australis (16.71), Ishige okamurae (12.74), Neorhodomela munita (11.52) Yeosu Sargassum fusiforme (32.73), Sargassum thunbergii (30.99), Chondracanthus tenellus (28.96)

Tongyeong Sargassum thunbergii (32.49), Sargassum fusiforme (21.45), Gelidium amansii (16.53)

Table 4. Average biomass (g dry wt./m²) and various community indices of seaweeds at the six study sites in Marine National Park, western-southern coast of Korea.

Community indices Taean Byeonsan Jindo Wando Yeosu Tongyeong

Biomass (g/m²) 34.63 67.01 151.69 65.52 104.87 140.62

Dominance index (DI) 0.45 0.85 0.95 0.40 0.64 0.54

Richness index (R) 10.97 5.9 9.75 10.27 8.59 11.72

Evenness index (J) 0.54 0.29 0.21 0.65 0.38 0.47

Diversity index (H') 1.98 0.93 0.84 2.47 1.40 1.93

C/P 0.38 1.00 0.33 0.30 0.33 0.44

R/P 3.63 4.50 2.92 3.10 3.22 2.25

(C+R)/P 4.00 5.50 3.25 3.40 3.56 2.69

C, Chlorophyta; P, Phaeophyta; R, Rhodophyta

(Han et al. 2014). 본연구정점인 소안도인근인청산도의 3 지역(당리, 진산리, 동촌리)의조간대와조하대에서 2계절(하 계와 동계)에 출현한 해조류는 136종으로 기록되었고(Lee et al. 1991), 완도 정자도에서 112종(Yoo et al. 2014), 진도 금 갑에서 56종(Yoo et al. 2015)이 서식함을 보고하였다. 또한,

Choi(2008)의 2005년 조사에서 한려해상국립공원에 89종의

해조류가 서식함을 보고하였으며, 거문도에서 189종(Koh 1990), 고흥군 무인도서에서 80종(Song et al. 2011), 삼천포 에서 84종(Kim et al. 1986)이 보고되어 내륙 가까이 있는 도서는 평균적으로 다른 정점에 비해 낮은 출현종수를 보였 다. 본 연구결과와 선행 연구결과를 비교해 보았을 때 2016 년 동계에 채집된 해양국립공원에 해조류 출현종수는 선행 연구보다 비교적많이출현함을확인됨으로써, 국립공원해 역이 국립공원 외부정점보다 청정한 곳으로 판단된다. 그 러나 해조상은 환경변화, 채집방법 및 채집시기에 따라 달 라지기 때문에 해조류 종다양성에 대한 논의는 많은 자료가 축적된 후에 논의되어야 하며 효율적인 해조자원의 관리 및 변화를 모니터링하기 위한 연구 노력이 요구된다.

해양국립공원의 해조류 평균 생물량은 94.22 g dry wt./m² 이며, 정점별로 34.62-151.69 g dry wt./m²로 태안에서 최소, 진도에서 최대생물량을 확인하였다. 해조류생물량은 태안 학암포에서 88.78 g dry wt./m²였으며(Heo et al. 2015), 변산 에서 91.45 g dry wt./m²(Han et al. 2014), 완도 정자도에서 115.89 g dry wt./m²(Yoo et al. 2014)를 보였다. 또한, 진도 금갑의 연평균 생물량은 109.79(Yoo et al. 2015), 통영의 생 물량은 124.52 g dry wt./m²(Park et al. 2011)으로 확인되었 다. 금번에 조사한 해양국립공원에 해조류 생물량은 주변 정점보다 낮은 생물량을 보였으며, 이는 생물량이 가장 높 게 나타나는 춘계 혹은 하계의 조사 결과가 제외되어 계절 에 따른 차이로 판단된다.

해조상이 열대 혹은 한대 해역에 가까운지를 구분하는 방 법으로 Segawa(1956)는 C/P값을, Feldman(1937)은 R/P값을 제안하였으며 Cheney(1977)는 (R+C)/P의 값을 사용하였다. 본 연구에서 C/P값과 R/P값은 한대성 혹은 온대성 해조상

을 보였다. (R+C)/P의 값이 3 이하이면 온대성 내지 한대성

해조상이고 6 이상이면 열대성 해조상이라 하였는데, 본 연 구에서는 C/P값이 0.46(0.30-1.00), R/P값은 3.27(2.25-4.50), Cheney(1977)의 비율인 (R+C)/P값은 3.73(2.69-5.50)로서 혼 합된 해조상을 보였다. 과거 연구를 살펴보면 경남통영의 해조상 연구에서 C/P 값은 0.33-0.55로 한대, R/P값은 1.52- 3.27으로 혼합된 해조상을, (R+C)/P값은 1.90-3.82로서 한대 에서 혼합성 해조상까지 다양한 형태를 보여(Park et al.

2011) 본 연구와 유사한 경향을 나타냈으며, Choi(2008)의 연구결과, 한려해상국립공원의 24개 정점에서 C/P값은 0.74, R/P값은 1.91, (R+C)/P값은 2.64로서 C/P값을 제외한 R/P값

과 (R+C)/P 값은 본 연구와 차이를 보였는데, 이러한 차이

는연구정점의 위치에따른차이때문으로 사료된다. 해조류 출현종의 유·무를 근거로 하여 6개 정점의 유사도 를 분석하여 보면, 그룹 A(변산)와 그룹B(태안, 통영, 여수,

진도, 완도)로 유사도 38.8%로 구분되어 통계적 유의차를 보였다(SIMPROF test, P< 0.05). 두 그룹을 구분하는데 가 장큰기여를하는종은 금발대마디말(Cladophora vadorum), 애기파래(Blidingia minina), 구멍갈파래, 미역(Undaria pinnati- fida)으로 확인되었다(Figure 2).

해양국립공원은 다양한 해안 레저와 관광을 위해 관광객 이 점차적으로 증가하면서 관광객에 의한 환경변화가 심하 게 일어날 것으로 예측되는 지역이나, 본 조사에서 해양국 립공원 외부 정점과 유사하거나 높은 종조성, 생물량 등을 보이고 있어아직까지는 해조류가 서식하기에양호한 환경 상태로 판단되어진다. 그러나 해양국립공원에 서식하는 해 조류에 대한 연구와 모니터링이 연속적으로 이루어지고 있 지 않고 일부 국한된 점정에서만 시행되고 있어, 해양국립 공원을관리하기 위한기초데이터가많이부족한실정이다. 이에 따라해양생태계의 기초생산자이자 서식지역할을하 는 해조류에 지속적인모니터링을 통하여 해양서식지보전 및 가치창출을 위한 기초자료로서 사용되어야 될 것이다.

사 사

본 연구는 2016년 국립공원연구원 해양연구센터에서 실시 한 “국립공원 해양생태축기본조사” 사업에 의해수행되었 습니다.

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(2016년 11월 21일접수; 2016년 12월 22일수정; 2017년 1월 24일채택)