Abstract

Seasonal variation of the elemental and biochemical composition of the suspended particulate matter (SPM) was investigated in terms of quantity and quality of diets for suspension feeders from July 1999 to August 2000 in two coastal bay systems of Gosung and Kangjin Bays in Korea. No clear patterns in the seasonal variations of SPM concentration were found in these two bay systems. The results indicated that the seasonal variation of SPM could not be considered the variation of food available to suspension-feeders. The simultaneous peaks in chlorophyll a and biochemical components in summer indicated that the quantity of the particulate organic matter primarily depended on phytoplankton productivity. However, no correlation between chlorophyll a and biochemical components [particulate protein (PPr), carbohydrate (PCHO) and lipid] were found, indicating that other processes might also contribute to the particulate organic matter in the period when the phytoplankton biomass was low. High C: Chl a and C:N, and carbohydrate peaks during the autumn to spring period suggested that resuspension of surface sediments was a probable process to supply the particulate organic matter. The food material, represented by summing up the total quantity of three biochemical components, was highest in spring with minor peaks during the period from autumn to the next spring, The food index, calculated as the ratio of food material to total SPM, did not generally exceed $6\%$ with short peaks during the year. Therefore, nutritional quality of SPM in the bays are relatively poor than in other more productive coastal waters in the world. Our results confirm that the measurement of a single chemical variable cannot describe fully the nutritive value of the seston available to suspension-feeders as previously proposed, and the biochemical composition of SPM can provide effective information on its origin and nutritive Quality.

한반도 남해안의 고성만과 강진만에 대한 입자유기물질 양과 현탁물식자를 위한 먹이로서의 질의 월별변동을 밝히기 위하여 부유입자물질의 원소 및 생화학 조성에 대한 현장조사를 1999년7월부터 2000년 8월까지 실시하였다. 두 해역의 총 부유입자물질은 해역간에 유사한 농도 분포로 뚜렷한 월별 변동 양식을 나타내지 않았다. 그러나 이들 생물군의 잠재 먹이원인 입자유기물질 조성성분들은 두 해역 모두 여름철에 뚜렷이 높은 농도를 보이는 계절 변동성을 나타내었다. 한편, 입자유기물질의 원소나 생화학 조성 성분의 높은 농도가 나타나는 시기는 chlorophyll a와 잘 일치하여 식물플랑크톤 생산이 입자유기물질의 중요한 조절자라는 것을 가리킨다. 그러나, chlorophyll a와 입자유기물질 조성성분(입자 단백질, 탄수화물 및 지질)들 사이에 유의한 상관관계는 나타나지 않았고, 이들 생화학 성분들 간에도 높은 상관성은 발견되지 않았다 이와 같은 결과들은 식물플랑크톤 생물량이 낮은 시기에 연구 해역들의 입자유기물질에 대한 또 다른 과정들에 의한 기여가 있다는 것을 시사하였는데, 가을에서 봄철사이에 높은 C:Chl a, C:N 비 및 입자 탄수화물의 높은 농도 등은 입자유기물질의 생화학성분 농도가 표층 퇴적물 재부유나 양식생물의 배설과 같은 과정들에 의해 영향을 받고 있다는 것을 나타낸다. 본 조사해역에서 입자유기물질 중 생화학 성분들의 합으로 나타낸 먹이물질은 그것들의 에너지 값과 함께 가을부터 봄철사이에는 다소 높은 농도가 관찰되었지만, 가장 높은 농도는 여름철에 나타났다. 총 부 유입자물질 중 먹이물질이 차지하는 비율로서 표시한 먹이지수는 대체로 $6\%$를 넘지 않는 수준으로 입자유기물질의 영양상태에 있어서 다소 낮은 질을 나타내는 것으로 평가되었다. 본 연구 결과는 식물플랑크톤 변동과 함께 입자유기물질의 먹이물질과 먹이지수 변동을 동시에 측정함으로서 현탁물 섭식자 생물군의 성장과 비만 및 생리생태를 이해하기 위한 자연의 먹이환경으로서 입자유기물질 농도나 질을 더욱 효과적으로 나타낼 수 있다는 것을 보인다.

Keywords

• Suspended particulate matter;
• Elemental and biochemical composition;
• Food material;
• Food index;
• Temperate coastal bay