2014년 다도해해상국립공원 해초류
안중관1*·정장방2·김철도1
1국립공원관리공단 국립공원연구원
2변산반도국립공원사무소
Seagrasses of Dadohaehaesang National Park, Korea in 2014
Jung-Kwan Ahn
1*, Jang Bang Jeong
2and Cheol Do Kim
11National Park Research Institute, Korea National Park, Namwon 590-811, Korea
2Byensanbando National Park Office, Korea National Park, Buan 579-852, Korea
요 약 :다도해해상국립공원내 해초류분포및 개체군특성을조사하였다. 거머리말(Zostera marina)은다물도, 흑 산도배낭기미, 도초도시목, 관매도, 소안도, 거문도에서 분포하였고, 애기거머리말(Z. japonica)은 하조도동구섬과 세목 그리고외래 유입종으로 알려진해호말(Halophila nipponica)은 거문도에 분포하였다. 거머리말 밀도는 거문도 (333 ± 177 shoots/m2)에서가장높았으며, 흑산도배낭기미(215 ± 29 shoots/m2)에서낮았고, 하조도의애기거머리말은 평균 밀도 1,425 shoots/m2, 거문도의 해호말의 평균 밀도는 576 shoots/m2로 나타났다. 거머리말의 형태학적 특징 은조사정점에따라서로상이하게나타났다.
주요어 :다도해상국립공원, 해초류, 거머리말
Abstracts : This study was distribution characteristics of seagrasses at Dadohaehaesang National Park. Zostera marina was distributed in Damuldo, Beanangkimi, Simol, Gwanmado, Soando and Geomundo. Z. japonica was distributed in Hajodo (Donggusum and Seomok). Halophila nipponica was distributed in Geomundo. The most average density of Zostera marina were found at Geomundo (333 ± 177 shoots/m2), Soando (320 ± 86 shoots/m2), while the fewest were found at Beanangkimi (215 ± 29 shoots/m2). The most average biomass was 570 g DW/m2 at Gwanmaedo, fewest at Simok (167 g DW/m2). Morphological characteristics of Zostera marina were different depending on the region. The average density of Z. japonica was 1,425 shoots/m2 at Hajodo. The average density of Halophila nipponica was 576 shoots/m2 at Geomundo.
Key words : Ddohaehaesang National Park, Seagrass, Zostera marina
서 론
육상의 백합 및 생강과 근연관계이며, 해수중에서 생육하 는 속씨식물(Angiosperms)인 해초류(seagrasses)는 국내에 7 종이 보고되어 있다. 국내 자생의 해초류는 IUCN Red List 에 등재되어있는데, 멸종위기종(endangered species)으로는 게바다말(Phyllospadix japonica), 취약종(vulnerable)은 새우 말(P. iwatenis), 포기거머리말(Zostera caespitosa), 위기취약 근접종(near threatened)은 왕거머리말(Z. asiatica), 수거머리 말(Z. caulescens), 그리고 관심 필요종(least concern)은 거머 리말(Z. marina), 애기거머리말(Z. japonica)이 등재되어 있
다. 최근 몇 년 사이에 국내에서 보고되고 있는 해호말 (Halophila nipponoca)도 취약 근접종으로 등재되어있는 실 정이다(IUCN, 2010). 또한, 거머리말, 포기거머리말, 수거머 리말, 왕거머리말, 새우말, 게바다말 6종은 『해양생태계의 보전 및 관리에 관한 법률』에 의해 보호대상해양생물로 지 정되어 있다.
대부분암반에 부착하여 생육하는 해조류(seaweeds)와같
이 새우말류(새우말, 게바다말)는 암반지역에 생육하지만, 새우말류를 제외한대부분의 종은연성기질의연안에 생육 하며 지하경(rhizome)과 뿌리로 바닥에 고착하여 서식한다
(Lee, 2001). 이러한 생활방식으로 저질의 안정과 퇴적물의
*Corresponding author E-mail: [email protected]
축적장소를제공하며연안생태계에중요한기능을수행하고 있다. 해초류가주로 분포하는해초지(seagrass beds)는어류 및 저서무척추동물의 산란, 보육, 생육 및 피난처의 역할을 하며, 해수의 흐름이나 파랑의 물리적 충격을 흡수, 완화시 켜 부유 현탁물을 침전 시키는 등 수질 정화와 저질 안정에 중요한 역할을 담당한다(Dawes, 1981; Den Hartog, 1970).
또한해초지는다양하고 복잡한생태계를 구성하고있으며, 해초는 해양 1차 생산자로 높은기초생산을 하여초식동물 의 직접적인 먹이원으로 이용되며, 해초의 유기쇄설물은 미 생물에 의해 분해되면서 먹이망의 중요한 구성요소가 된다.
해초의 식물체는 부착생물의 부착기반을 제공함으로써 2차 생산을 증대시키며, 연안에 유입되는 질소나 인과 같은 영 양염을 빠르게 흡수하여 제거함으로 수질 향상에도 중요한 역할을담당하고 있다(이와이, 2001).
대표적인국내해양보호지역인 다도해해상국립공원내해 초류 자생지의 현황과 해초류의 생태적 특성을 파악하여 해 초지 보호 및 복원 등에 사용할 수 있는 기초자료를 축적하 고 이를 해초지 보전 및 관리에 적용하고자 한다.
재료 및 방법 1. 조사시기 및 지역
해초류의 생육이 왕성하게 나타나는 여름에 다도해해상국 립공원의 해초지를 조사하였다. 2014년 6월에는 다도해해상 국립공원 서부의 관매도, 하조도의 세목과 동구섬, 7월에는 거문도 그리고 8월에는 흑산도 배낭기미와 인근의 다물도, 도초도의 시목해수욕장 그리고 국립공원 최대해초 서식지 인 소안도를조사하였다(Figure 1).
2. 조사방법
거머리말류의 생물량과 밀도는 생육지에서 방형구내의(20
× 20 cm) 생육하는 개체수와 생육형태(영양지와 측지)를 조
사한후 방형구내지상부와지하부지하경과뿌리를모두 채집하였다. 채집된 개체군은 민물로 퇴적물과 부착생물을 제거한 후 영양지와 측지의 수를 측정하여 밀도를 계산하였 다. 생물량은 식물체를 지상부와 지하부로 분리하여 60oC에 서 완전히 건조시켜 단위 면적당 건조생물량(g DW/m2)으로 측정하였다.
거머리말류의형태적인특징은무작위로선택된 6개체이 상의 영양지(vegetative shoot)를 채집하여, 전체 길이(shoot hight)와 잎 수(leaf number), 잎의 너비(leaf width), 지하경 마디간 길이(rhizome internode), 지하경 너비(rhizome dia-
meter)를 측정하였다. 해호말은 개체의 특징이 국내 자생종
과 상이하여 생물량과 형태적인 특징에 대한 측정을 실시하 지 않았다(국토해양부, 2011).
결과 및 고찰 1. 해초류 개체군 특성
① 밀도
거머리말의 밀도는 거문도에서 333.33 shoots/m2로 가장 밀생하였으며, 소안도 319.87 shoots/m2, 관매도 항내에서 287.50 shoots/m2, 흑산도 인근의 다물도 266.67 shoots/m2, 도초도 시목 261.50 shoots/m2 그리고 흑산도 배낭기미에서 214.40 shoots/m2로 가장 낮은 밀도로 나타났다. 배낭기미를 제외한 정점에서 거머리말의 생식지는 평균 63.97 shoots/
m2(33.33~125.00 shoots/m2 범위)로 나타났으며, 배낭기미에
서는생식지가 나타나지 않았다(Figure 2).
해초류의생물계절학적변동은주로 거머리말을대상으로 알려졌는데, 2월에 새 뿌리, 지하경과 잎의 생장이 시작되어 봄에 크게 생장하며, 3월부터 7월까지에 생식지가 발달하여 개화와 종자가 맺혀진다고 연구되었다. 구체적으로 종자의 발아는 3월 중순부터 7월 사이에 나타나며, 7월과 10월 사
Figure 1. Location of sampling sites in this study area (① Damuldo, ② Beanangkimi, ③ Simok, ④ Hajodo, ⑤ Gwanmaedo, ⑥ Soando,
⑦ Geomundo).
이에 종자의 생산과 산포가 이루어지고 봄에 발아한 개체는 여름 고수온기인 7월에 영양지의 폭발적 생장이 나타나며, 이후 추계에 잎의 탈락이 일어난다고 보고되었다(Short &
Coles, 2006).
일반적으로거머리말의 생식지가 3월에서 7월 사이에나 타나는 것을 가만할 때, 6월 관매도 항내와 7월 거문도의 거머리말 생식지는 개화에 맞춰 성숙한 생식지 이었으며, 다물도와 도초도 시목 그리고 소안도에서 나타난 생식지는 개화와 종자 산포가 끝난 노후한 생식지가 탈락되지 않고 남은 것으로판단된다. 배낭기미에서생식지가 발견되지않 은것은 노후 된생식지가일찍탈락되어나타나지 않은것 으로판단된다.
하조도의 세목과 인근 동구섬 부근에서 나타난 애기거머 리말의 밀도는 동구섬 인근 만 안쪽에서 평균 1,425 shoots/
m2이었으며, 명지 세목에서 675 shoots/m2로 낮게 나타났다
(Table 1). 외래 유입종으로 보고된 해호말은 거문도 북쪽,
무구나무섬 동편의 이해포 만내에 분포하였으며, 평균 576
leaf pair/m2로나타났다. 여수남쪽안도에서조사된 결과에
따르면 해호말의 평균 밀도는 2007년도에 1,306 leaf pair/
m2, 2008년과 2009년에는 평균 2,196 leaf pair/m2로 본 조사 결과보다 높게 나타났다(Kim et al. 2009, 2012).
② 현존량
거머리말의 영양지 생물량은 소안도에서 870.80 g DW/
m2로 가장 많았으며, 관매도 598.06 g DW/m2, 흑산도 배낭
기미 454.13 g DW/m2, 도초도 시목 354.82 g DW/m2, 거문 도 302.19 g DW/m2그리고 다물도에서 206.00 g DW/m2로 가장적게나타났다. 생식지의생물량은 시기적으로생식지 발달이 가장좋았던 관매도에서 405.75 g DW/m2로가장많 이 나타났으며, 소안도 273.60 g DW/m2, 거문도 67.50 g DW/m2 그리고 도초도 시목에서 24.75 g DW/m2로 가장 적 게 나타났다. 다물도의 거머리말 생물량이 가장 적은 이유 로는 생물량 측정을 위한 거머리말 시료에 생식지가 빠져있 는 것이 원인으로 판단된다. 생육 밀도의 산정에는 생식지 가 있으나 생물량에서는 생식지가 누락되어 나타난 결과이 며, 이를 가만하면 다물도 거머리말의 생물량은 다소 증가 할 것으로판단된다(Figure 3).
애기거머리말의 생물량에 있어서도 밀도가 높게 나타났던 동구섬 인근에서 408.38 g DW/m2로 많은 생물량이 나타났 으며, 밀도가 낮았던 세목의 애기거머리말 생물량 13.75 g
DW/m2로 인근의 동구섬 지역보다 극히 소량이 나타났다.
동구섬 애기거머리말 생물량이 37.75~779.00 g DW/m2의 폭 넓은 범위로 나타난 것을가만 할 때, 세목의 애기거머 리말 생물량에 대한 보다 상세한 조사를 한다면 그 차이를 크게 줄일 것으로 판단되어 진다.
특히 동구섬의 애기거머리말 패치(patch) 중에는 생식지와 측지가 발달한 패치의 생물량이 조사되어 전체 생물량이 많 이 나타났으며, 이에 비해 세목에서는 비교적 생육발달이 저조한패치가 조사되어전반적인 생물량하락이나타났다. 애기거머리말의 밀도 및 생물량이 세목보다 동구섬 안쪽에 Figure 2. Zostera marina shoot density at Dadohaehaesang National Park (Ve, Vegetative shoot; La, Lateral shoot; Fl, Flowering shoot).
Table 1. Zostera japonica and Halophila nipponica shoot density at Dadohaehaesang National Park.
Species Site Density (shoots/m2)
Vegetable shoot Lateral shoot Reproductive shoot
Z. japonica Hajodo Donggusum 1,212.5±274 187.50 25.00
Hajodo Seomok 27.00±5.66 - -
Halophila nipponica Geomundo 576.00±14.17 - -
서 높게 나타났는데, 이는 수심이 얕고 해수유동이 적은 비 교적 안정적인 환경의 동구섬 안쪽에서 애기거머리말의 생 육이 왕성하게 나타나고 있으며, 해수유동이 나타나는 만의 밖에 분포하는 세목의 애기거머리말 밀도와 생물량이 해수 유동등 불안정한환경의영향으로 적게 나타나고 있는것 으로판단된다. 조사지역의수색이 매우탁해애기거머리말
군집의 전체적인 파악과 채집이 매우 어려운 점을 가만하여 지속적인 관찰을 하여야만 하조도 애기거머리말 군집의 구 체적인 파악이 가능 할 것으로 판단된다.
2. 해초류 형태학적 특징
거머리말 잎의 수는 거문도에서 평균 4.7(± 0.82)개로 많 Figure 3. Zostera marina biomass at Dadohaehaesang National Park (Ve, Vegetative shoot; La, Lateral shoot; Fl, Flowering shoot).
Figure 4. Zostera marina morphology: leaf number (A), shoot height (B), Leaf width (C) and rhizome diameter (D) at Dadohaehaesang National Park (mean±SE).
았고, 관매도에서 4.00개로 적었으나, 정점간의 잎 수는큰
차이가 없이 정점 평균 4.33(± 0.69)개로 나타났다. 생장정
도를 알 수 있는 식물체의 길이는 평균 1,217.51(± 2721.40) mm로 다물도에서 평균 1,460.25(± 447.46) mm로 길었고, 거문도에서 평균 932.50(± 305.74) mm로 짧았다. 잎의 평균 너비는 10.61(± 1.96) mm로, 관매도에서 평균 12.71(± 1.28) mm로 넓었고, 배낭기미에서 평균 8.82(± 0.62) mm로 좁았 다. 지하경의 형태학적 특징은먼저, 지하경 마디간 길이에 있어 관매도에서 평균 19.18(± 2.44) mm로 길었고, 다물도 에서 평균 12.28(± 3.58) mm로 짧았으며, 정점별로 나타난 거머리말 지하경 마디간 길이의 평균은 16.79(± 4.12) mm로 나타났다. 지하경의 너비는 평균 5.22(± 0.61) mm로 소안도 에서 평균 6.24(± 0.65) mm로 넓었고, 다물도에서 평균 4.39(± 0.68) mm로 좁았다(Figure 4).
하조도세목의 애기거머리말잎의수는 평균 3.17(± 0.75) 개로 인근 동구섬 주변의 애기거머리말 평균 잎 수
2.40(± 0.55)개보다 많이 나타났다. 애기거머리말 식물체의
길이는 동구섬 부근에서 133.05(± 23.98) mm로 세목의 평균 길이 127.52(± 39.06) mm보다 길게 나타났다. 애기거머리말
의 잎 너비는 동구섬 부근에서 평균 1.97(± 0.23) mm로 세
목의평균 너비 1.22(± 0.04) mm보다 넓게나타났다. 애기거 머리말의 지하경 마디간 길이는 동구섬 부근의 애기거머리 말이 평균 42.06(± 4.14) mm로 세목의 평균 24.35(± 5.21)
mm보다 길었으나, 지하경 너비에 있어서는 동구섬 평균
1.26(± 0.22) mm와 세목 1.13(± 0.11) mm로 비슷하였다. 지 하경마디 길이만으로판단하였을 때 동구섬애기거머리말 군락이세목보다빠르게성장하는개체군임을알수 있었으 며, 이는동구섬에 의해막혀있는비교적 안정적인 내만에 서 생육하는 애기거머리말이 해류의 영향을 적게 받아 생육 이 빠르게 나타나는 것으로 판단된다(Table 2).
해초류의 생장은 수온과 밀접한 관계가 있는 것으로 알려 져 있다(Phillips et al. 1983; Lee and Dunton 1996; Lee et al. 2005). 거머리말의 경우 15~20oC에서 최대 생장이 나타 나며, 여름의 고수온기에는 극명한 생장 감소가 나타나는 것으로 보고되었다(Lee et al. 2005; Lee et al. 2007; Park et
al. 2009). 따라서 수온변동과 함께 해초류의 형태적 특징을
지속적으로 추적 비교해야만 보다 명확한 국립공원 내 해초 류 개체군의 특징을 파악 할 수 있을 것으로 예상된다.
3. 해초의 분포 특징
도초도 시목의 거머리말은 모래해변의 해안을 따라 수심 2~4 m 사이에 패치(patchy) 형태로 분포하였다. 패치는 4 × 7
m의 소형 패치와 20 × 30 m의 대형패치가 다양하게 나타
났다(Table 5).
흑산면 다물도의 거머리말은 수심 2~3 m의 니질에서 생 육하였으며, 2 × 3 m, 5 × 7 m 등 소형 패치형태로 분포하였 다. 다물도 항 앞의 만 안쪽에 다수의 거머리말이 패치 형 태로 생육하고 있었으나, 양식시설과 선박의 통행으로 조사 를 수행하진 못하였다. 흑산도 배낭기미 해변의 수심 2~4 m의 사질에서패치형태로거머리말이분포하였으며, 5 × 10 m 크기의 패치가 다수 분포 하였다.
하조도 세목과 인근 동구섬의 애기거머리말의 분포수심은 간조시 노출되는 조간대와 수심 1.5~2 m의 니질에서 분포 하고 있었으며, 저질의 특성상 탁도가 높아 구체적인 분포 형태와 면적을 파악할 수 없었다.
관매도 항내에 분포하는 거머리말은 수심 2~3 m의 니질 에 분포하였으며, 분포형태는 패치형태로분포하였다. 패치 의 크기는 어선이 접하는 방파제에서는 0.5 × 2 m, 1 × 4 m 등의 소형패치가 방파제를 따라 분포하였으며, 항 중앙부근 에는 4 × 7 m, 5 × 10 m 등의 패치가 분포하였다.
국립공원 내 최대 해초지를 이루고 있는 소안도 거머리말
은 수심 1~3 m의 니질에 초지를 형성하고 있었으며, 초지
의 크기는대략 800 × 900 m의규모로나타났다.
거문도에서는 동도와 서도 사이의 섬 안쪽에서 거머리말 이 산재하였으며, 서도 북측 이해포 부근에서는 거머리말과 해호말이 혼생하며 나타났다. 거문도 내만의 거머리말은 수 심 2~4 m의 니사질 혹은 사니질에 2~3 m, 3 × 7 m 등 다양
한 크기의패치와, 50 × 300 m의초지형태로분포하였다. 북
쪽 이해포에서는 연안쪽에 거머리말이 4~6 m 수심에서 패
치로나타났고, 이후 56~8 m 수심에서 해호말이 초지를형
성하였다.
해초류의 양적변화(생육밀도, 생물량)와 형태변화는 조사 지역의 환경과 밀접한 관계가 있으며, 형태변화는 생물계절 학적인 특징을 파악하는 것이 주목적이기에 1회성 조사로 그 특성을알기에는 매우어렵다. 따라서 계절별조사를통 해 해초류의생물계절학적변동 특성의추적이필요한실정 이다.
국내 해초류의 70~80%는 거머리말이 차지하고 있고, 분 포면적은 50~60 km2로 보고되었으며, 애기거머리말은 1 km2 정도의 면적만 국내에 분포하는 것으로 보고되었다(Lee &
Lee, 2003). 하지만 국내 해초지는 연안개발, 간척 및 매립
사업, 제초제및농약의사용등으로인하여점차적으로감 소하고 있는 실정이다. 해양 1차 생산자뿐만 아니라 해양서 식지로써 그 중요성이 대두되고 있는 해초지는 국제적인 관 Table 2. Zostera japonica morphology at Dadohaehaesang National Park.
Site
Morphological character
Leaf number Shoot
height
Leaf width
Rhizome length
Rhizome diameter Hajodo Donggusum 2.40 ± 0.55 133.05 ± 23.98 1.97 ± 0.23 42.06 ± 4.14 1.26 ± 0.22
Seomok 3.17 ± 0.75 127.52 ± 39.06 1.22 ± 0.04 24.35 ± 5.21 1.13 ± 0.11
심과보호를받고 있으며 국내에서도보호대상 해양생물로 지정 보호되고 있다. 따라서 자연생태계를 보호 관리하는 입장에서는 지속적으로 공원 내 해초지를 추적 조사하여야 할 것이다. 국외에서는 생육밀도, 분포면적 등 단순한 항목 의 측정방법으로 해초지 모니터링을 실시하고 있어, 단순한 해초지 조사방법의 검토와 도입적용이 필요하다.
참고문헌
국토해양부. 2011. 해양생태계기본조사프로토콜개정판(Ver. 2).
이근섭, 이상룡. 2001. 남해안잘피서식지현황및복원방안. 자연 보존. 116: 15-20.
Dawes CJ. 1981. Marine Botany. Willey-Interscience Pub. London.
Den Hartog C. 1970. The Sea-Grasses of the World. North-Holland Publication Co. London.
IUCN. 2010. IUCN Red List of Threatened Species. Version 2010.4. <www.iucnredlist.org>
Kim JB, JI Park, CS Jung, PY Lee, KS Lee. 2009. Distribution range extension of the seagrass Halophila nipponica into coastal waters off the Korean peninsula. Aquat Bot 90: 269- 272.
Lee KS, SY Lee. 2003. The seagrass of the republic of Korea;
World Atlas of Seagrass. UNEP-WCMC, Cambridge.
Lee KS, KH Dunton. 1996. Productivity and carbon reserve dynamics of the seagrass Thalassia testudinum in corpus Christi
Lee KS, SR Park, JB Kim. 2005. Productivity dynamics of the eelgrass, Zostera marina in two bay systems on the south coast of the Korean peninsula. Mar Biol 147: 1091-1108.
Lee KS, SR Park, YK Kim. 2007. EVects of irradiance, temper- ature, and nutrients on growth dynamics of seagrasses: a review. J Exp Mar Biol Ecol 350: 144-175.
Lee SY. 2001. A study on the ecological and taxonomical charac- teristics of Zostera (Zosteraceae) in Korea. Ph.D. Dissertation, Hanyang Univ., Seoul.
Park SR, JH Kim, CK Kang, S An, IK Chung, JH Kim, KS Lee.
2009. Current status and ecological roles of Zostera marina after recovery from large-scale reclamation in the Nakdong River estuary, Korea. Estuarine Coastal Shelf Sci 81: 38-48.
Phillips RC, C McMillan, KW Bridges. 1983. Phenology of eelgrass, Zostera marina L., along latitudinal gradients on North America.
Aquat Bot 15: 145-156.
Kim SH, YK Kim, SR Park, WT Li, KS Lee. 2012. Growth dynamics of the seagrass Halophila nipponica, recently discovered in temperate coastal waters of the Korean peninsula. Mar Biol 159: 255-267.
Short FT, RG Coles. 2006. Global seagrass research methods.
Elsevier, Netherlands.
(2015년 8월 28일접수; 2015년 9월 29일채택)
