서 론

담수가 유입되어 해수와 혼합되는 하구역은 강수량의 변화에 따라 담수공급량의 변화가 일어나고 이에 따른 염분 변동이 극심한 지역이다. 수심이 낮아 조석 간만에 의한 염분 변동도 크며 기온 변화에 따라 수온이 직접 적으로 영향을 받아 수온의 일변화도 큰 수역이다. 또한 강에서 흘러드는 생물을 포함한 유기물들이 바다로 유입 되는 것을 여과하는 장소이기도 하다(Lisitzin 1999). 즉 수생생물의 서식을 제한하는 대사속도와 삼투압조절 환 경이 크게 변동하는 하구역은 하구역 생태계에 분포하는 기수성 동물플랑크톤의 종 다양성이 감소하는 일차원인 을 제공하고 있다(Hada 1985). 역으로 변동이 극심한 하 구역 생태계에 적응하여 서식 가능한 종들은 물리 화학 적 환경의 열악함에도 불구하고 경쟁 감소와 포식자의 감소 등 생물학적 환경의 안온함으로 기인하여 폭발적인 증식을 보이기도 한다(de Madariaga et al. 1992).

우리나라 남해안의 도암만으로 흘러들어가는 탐진강 은 영산강 섬진강과 함께 전라남도의 3대 하천을 이루고 있으며 한강의 신곡 수중보나 낙동강, 금강, 영산강의 하 구언댐과 같은 인공구조물을 축조하지 않아 비교적 자연 상태의 하구역을 유지하고 있는 수역이다(Kim and Lee 2007). 비록 탐진강 하류역인 강진군의 홍수피해 방지를 위하여 2006년도에 장흥다목적댐이 준공되면서 하류 생 태계에 큰 변화를 가져왔으나 장흥다목적댐 상하류의 생 태변화는 한국수자원공사 수자원연구소에서 1997년부터 정기 모니터링을 실시하고 있다(cf. Alexander and Allan 2007). 또한 국립환경연구원에서 2004년도 하구역 생태 계 정밀조사의 일환으로 하계와 추계에 동물플랑크톤 조 사를 실시한 바가 있으나(Seo and Kim 2005) 주로 해산 동물플랑크톤 위주로 조사가 실시되었고 상류역의 기수 형성에 대한 고찰이 없었다.

본 조사는 춘계 탐진강 하구역 동물플랑크톤의 군집 동태를 파악하고 탐진강 상류역까지 형성되는 기수역에 분포하는 동물플랑크톤의 서식 조건을 밝히는 데 목적을 두고 실시하였다.

재료 및 방법

1.조사수역

탐진강은 길이가 51.5 km이며 유역면적이 862.5 km²인 데 유역 내에는 용반평야, 부산평야, 장흥평야, 강진평야 가 형성되어 있다. 장흥군 유치면, 부산면, 장흥읍을 지나 면서 유치천, 제비내, 부산천 등과 합류하여 강진군의 군 동면과 강진읍을 지나 도암만으로 흘러들어간다.

본 조사수역인 탐진강 하구역은 조수의 영향으로 하폭 이 좁지만 정점 3에서 하폭이 급격하게 넓어지면서 바다 와 인접한 하구역 정점들인 정점 1과 정점 2는 간척공사 로 인하여 하도 정리가 이루어져 있다. 상류 정점인 정점 4와 정점 5도 하안정비 사업으로 직류하도를 이루고 있 고 강변 농지의 농업용수 공급을 위한 보가 건설되어 있 다(Fig. 1).

2.채집 및 조사방법

탐진강이 도암만으로 흘러들어가는 가장 하구역부터 정점 1을 선정한 후 상류역까지 5개 정점에서 2014년 3 월부터 6월까지 매월 4회에 걸쳐 동물플랑크톤 시료를 채집하였다. 동물플랑크톤 채집은 코니칼네트의(망구 25 cm, 망목 0.05 mm) 입구에 여수계를 (Hydrobios model 438 110) 부착한 후 사선 예망하여(oblique hauling) 실시 하였다.

각 정점의 환경요인으로서는 pH는 portable pH meter 로(TI SenzpHduo) 측정하였으며 수온은 pH meter로 측 정된 수온을 0.1°C까지 측정 가능한 봉상 수은온도계로 보정하였다. 용존산소량은 1~12 mg L^-1 범위 내에서 측 정 가능한 CHEMetrics로(Model K-7512) 0.5 mg L^-1까지 측정하였다.

3.시료 분석

채집된 시료는 300 mL wide-mouth Nalgene bottle에 담 은 후 포르말린을 첨가하여 시료의 최종농도가 4%가 되 도록 고정한 후 실험실로 옮겼다. 실험실 내에서 24시간 이상 방치하여 동물플랑크톤이 가라앉은 채집병의 상등 액을 분리하여 100 mL로 3배 농축한 후 바닥에 가라앉 은 시료를 페트리 디쉬에 넣고 해부현미경(Zeiss SV11, Mag. X165) 하에서 종준위 검경을 실시하였으며 윤충류 와 같은 소형종은 hollow slide로 옮긴 후 광학현미경 (Zeiss Auxiolab, Mag. X400) 하에서 고배율로 검경하여 동정하였다. 동물플랑크톤의 동정은 최근 도감을(Chihara and Murano, 1997; Mizuno and Takahashi 1999; Seo 2010; Yoon 2010; Chang 2010, 2012; Jeong 2013) 참조하였다.

동정을 완료한 시료는 다시 농축된 시료병에 넣고 균 등하게 섞은 후 5mL의 subsample을 취해 UNESCO 계 수반에 넣고 해부현미경 하에서 각 종별 출현량을 계수 하는 작업을 3회 반복하였다. 즉 정량분석을 위해서 항 상 채집된 시료의 1/10 이상을 검경하였다. 해부현미경 하에서 계수된 각 종의 출현량은 여수계로 환산된 동물 플랑크톤네트 통과 수량을 참조하여 입방미터당 출현량 으로 환산하였다. 또한 종준위까지 동정된 개체들 중 특 이종과 본 수역에서 처음 보고된 종들은 개체 크기별 특성에 따라 2종류의 현미경 사진기를 사용하여 촬영하 여 부록으로 첨부하였다(LEICA ICC50HD, OPTICAM KCS-3.1C).

동물플랑크톤의 출현량 자료를 근거로 5개의 정점별 동물플랑크톤 생태지수를 계산하였으며 컴퓨터 프로그 램 Primer 5로(Plymouth Routines in Multivariate Ecological Research) 구한 종 다양성지수를(Shannon and Weaver 1963) 정점별 계절별로 비교 분석하였다.

결 과

동물플랑크톤은 윤충류 25종, 지각류 8종, 요각류 30종, 수서곤충 6종, 십각류 4종, 따개비 유생 2종, 다모류 유생 2종과 단각류, 등각류, 이매패류, 미충류, 선충류, 모악동물, 자포동물, 야광충이 각각 1종씩 등 총 85종류가 출현하 였다(Table 1). 이 중 57종이 종준위까지 동정되었으며 하구역의 특성상 대부분의 정점에서 기수성 요각류가 출 현하였다.

정점별 계절별로는 5월 정점 4에서 19종이 출현하여 가장 다양하게 출현하였고 3월에 정점 3에서 8종이 출 현하여 가장 빈약한 출현 양상을 보였다(Fig. 2). 출현종 수의 월별 변화는 뚜렷한 경향을 보이지 않았으나 정점 별로는 정점 3에서 3, 4월에는 출현종 수가 타 정점들에 비하여 빈약한 양상을 나타내었고 6월에는 가장 다양한 종들이 출현하여 출현종 수의 변동이 타 정점들에 비하 여 크게 나타났다.

Acartia 속의 종들은 대표적 연안종들인 Acartia hudsonica, A. omori, A. ohtsukai가 출현하였는데 A. ohtsukai 가 조사기간 내내 출현한 반면 A. hudsonica는 3, 4월에 출현한 후 소멸하였고 5, 6월에는 A. omori만 출현하는 계절적 천이 현상이 관찰되었다.

동물플랑크톤의 출현량은 3월 정점 2에서 요각류 유 생과 요각류 미성숙 개체들이 대량 출현하여 87,818 ind m^-3를 기록하였으며 항상 하구역 정점들인 정점 1과 2 의 출현량이 높았다(Fig. 3). 하구역 정점인 정점 1과 2에 서만 입방미터당 수 만 개체의 출현량을 보였고 상류 정 점들에서는 비교적 출현량이 적었지만 예외적으로 최소 출현량은 5월 정점 2에서 450 indm^-3로 나타났다.

종 다양성지수는 0.6~2.3 사이에서 변동하였는데 월별 로는 정점 1, 2와 같은 하구역 정점들에서는 3월부터 6 월까지 지속적으로 증가한 반면 나머지 정점들에서는 뚜 렷한 변화 경향을 보이지 않았고 정점별로는 상류인 정 점 3, 4, 5에서 하구역인 정점 1, 2보다 높았다(Fig. 4).

수온은 3월에 12.0~14.5°C에서 6월에 24.0~28.0°C로 서서히 증가하였고(Fig. 5) 정점별로는 5월의 정점 3을 제외하면 항상 하구역 정점들인 정점 1, 2의 수온이 상 류 정점들의 수온보다 낮았다.

pH는 7.1~8.9 사이에서 변동하였는데 정점 4에서 3, 4월에 급격한 변화를 보였다. 또한 4개월간 5개 정점에 서 총 20회의 pH 측정 결과 중 상류 정점들인 정점 4, 5 의 pH가 하구역인 정점 1, 2보다 높게 나타난 경우는 3 회에 불과하여 하구역 정점들은 높은 pH의 해수 영향을 받는 것으로 나타났다(Fig. 6).

용존산소량은 조사기간 중 5.0~11.0 mg L^-1 사이에서 변동하여 조사수역의 수생생물 서식을 크게 제한하지 않는 것으로 나타났다(Fig. 7). 하지만 하구역 정점들인 정점 1, 2는 항상 5.0~7.0 mg L^-1 범위에서 변동하여 상 류역 정점들보다 용존산소량이 낮았다.

고 찰

담수가 해수로 흘러들어가는 하구역은 생산성이 높고 극심한 환경변화에 적응한 기수종들이 우점하는 수역이 다. 탐진강은 전라남도에서 세 번째로 큰 강으로 2004년 하구역 생태계 정밀조사에서 동물플랑크톤 조사가 일차 수행된 바 있다(Seo and Kim 2005). 39개의 출현분류군 이 기록되었으며 10월에 31개 분류군이 출현하여 가장 다양한 출현 양상을 보였다고 보고되어 있으나 본 조사 에서는 춘계에 국한하여 조사가 수행되었음에도 불구하 고 85 분류군이 출현하였다(cf. Yoo and Lim 1992). 이것 은 우선 일차 조사에서는 담수 동물플랑크톤인 담수산 지각류 8종과 윤충류 25종에 대한 조사가 전혀 이루어 지지 않았고 미기록종 및 신종의 출현이(Ueda and Bucklin 2006) 제외된 결과로 추정된다. 이에 따라 Acartia ohtsukai와 같은 신종의 분포 범위에 도암만이 포함되었다.

탐진강 하구역은 전 조사수역에 기수성 요각류가 분 포하고 있었고 특히 하구역 정점들인 정점 1, 2에서는 Pseudodiaptomus inopinus, Sinocalanus sinensis, S. tenellus, Tortanus derjugini, T. dextrilobatus (Ohtsuka et al. 1992) 등과 같은 기수성 요각류가 항상 출현하고 있었다. 가장 상류 정점에서도 기수성 요각류의 분포가 확인되어 해 수의 영향이 높은 수역으로 밝혀졌다. 하지만 상류 정점 들인 정점 3, 4, 5에서 출현한 지각류와 윤충류는 모두 담수산 종들로서 기수역에 적응한 종들은 출현하지 않 았다(Yoo and Kim 1987; Kim 1989). 하구역인 정점 1과 2에서는 해산종이 우점하면서 기수종이 함께 출현하는 반면 하폭이 급격하게 줄어드는 정점 3에서는 담수종, 기수종, 해산종이 함께 출현하고 있었고 가장 상류인 정 점 4, 5에서는 담수종이 우점하면서 기수종이 함께 출현 하는 전형적인 하구역의 특징을 나타내고 있었다(Cho et al. 1975; Kim et al. 2002; Kim and Kang 2003).

환경요인도 하구역에서는 해수의 영향에 의하여 pH가 높고 용존 및 부유 유기물의 영향에 의하여 용존산소량 이 낮은 반면 상류에서는 하구역에 비하여 pH가 낮고 풍부한 용존산소량을 기록하고 있었다(An and Shin 2005).

본 조사를 통하여 탐진강 하구역은 정점 3, 4, 5에 보가 건축되어 있음에도 불구하고(Alexander and Allan 2007) 인위적인 영향을 적게 받는 자연 하구역의 특징을 그대 로 유지하고 있었고 정점 1, 2까지도 담수의 영향을 받는 기수역의 특징을 보이고 있었다(cf. Kim and Lee 1999; Gil et al. 2007).

결론적으로 동물플랑크톤의 군집동태를 근거한 탐진 강 하구역은 기수역이 뚜렷하게 형성되어 본 연구 최상 류 정점까지인 10 km 가까이 확장되어 있는 자연 하천의 특징을 나타내는 수역으로 밝혀졌다.

적 요

전라남도 강진군 도암만으로 흘러드는 탐진강 하구역 의 5개 정점에서 2014년 3월부터 6월까지 매달 동물플 랑크톤을 채집하여 춘계 동물플랑크톤의 군집동태를 조 사하였다. 용존산소량은 하구역 정점에서 5.0~7.0mgL^-1 로 강 상류역의 7.0~11.0mgL^-1보다 낮았고 pH는 7.4~ 8.8 사이에서 변동하며 하구역에서 높았으며 수온은 조 사초기 12.0°C에서 28.0°C까지 증가하였다. 동물플랑크 톤은 윤충류 25종, 지각류 8종, 요각류 30종, 수서곤충 6 종, 십각류 4종, 따개비 유생 2종, 다모류 유생 2종과 단 각류, 등각류, 이매패류, 미충류, 선충류, 모악동물, 자포동 물, 야광충이 각각 1종씩 등 총 85종류가 출현하였다. 기 수성 요각류는 전 정점에서 출현하였으며 담수산 윤충류 와 지각류의 분포는 강 상류 정점에 제한되었다. Acartia 속에 속하는 종들은 3, 4월에 A. hudsonica가 출현한 후 소멸하면 5, 6월에 A. omori가 출현하는 월별 천이를 하 였다. 동물플랑크톤 출현량은 450~87,818 indm^-3 사이에 서 변동하였는데 하구역 정점들에서 요각류 유생과 미성 숙 개체들의 대량 출현에 의하여 입방미터당 수 만 개체 의 출현량이 기록된 결과이다. 종 다양성지수는 0.6~2.3 범위에서 변동하였는데 하구역에서 낮았고 강 상류에서 높았다. 탐진강 하구역에서의 기수역 형성은 뚜렷하며 강 상류역 수 km까지 확장되어 있는 것으로 추정된다.