The Characteristics on the Spatial and Temporal Distribution of Phytoplankton in the Western Jinhae Bay, Korea

진해만 서부해역에서 식물플랑크톤의 시.공간적 분포특성

  • Published : 2007.11.30

Abstract

We studied spatial and temporal distributions of the phytoplankton and their relationships to physico-chemical environmental factors in the western Jinhae Bay, Korea from November 2003 to August 2004. In most cases, physico-chemical environmental factors showed homogeneous distribution. The phytoplankton communities were composed of mainly diatoms and dinoflagellates, and their standing crops ranged from $16{\times}10^3\;cells\;l^{-1}\;to\;5,845{\times}10^3\;cells\;l^{-1}$ (with a mean value of $555{\times}10^3\;cells\;l^{-1}$). The bloom of phytoplankton was observed in Gohyun Port in the summer. Seasonal variation of phytoplankton standing crops was higher in winter and summer than in spring and autumn. The dominant species were Skeletonema costatum, Akashiwo sanguinea, Pseudo-nitzschia pungens, Dactyliosolen sp., Leptocylindrus danicus, cryptomonads and etc. Especially, S. costatum was predominant in the summer and A. sanguinea (spring and autumn), Pseudo-nitzschia sp. (summer), Guinardia striata (spring), unidentified flagellates (summer) and cryptomonads (spring) appeared to be an opportunistic species. Concentrations of Chl a ranged from $0.6{\mu}g{\cdot}l^{-1}\;to\;16.7{\mu}g{\cdot}l^{-1}$ (with a mean value of $3.4{\mu}g{\cdot}l^{-1}$). The results of the canonical correspondence analysis implies the study area was grouped into the 2 water masses (inner and outer waters of Gohyun Port) and inner waters had higher abundance and Chl a concentration than outer waters. Also, phytoplankton sanding crops were related with temperature, DO and nutrients ($SiO^2$, TN, TP and etc.) in inner waters. Inner water-mass of Gohyun Port expanded between Gacho Is. and Chilchon Is. during the winter.

남해 진해만 서부해역에서 2003년 11월부터 2004년 8월까지 식물플랑크톤의 시 공간 분포특성 및 해양환경요인과의 상관성을 분석하였다. 대부분의 해양환경요인은 균일한 공간분포를 보였고, 식물플랑크톤 종조성은 돌말류와 와편모류가 주를 이루었으며 개체수는 연간 $16{\times}10^3\;cells\;l^{-1}{\sim}5,845{\times}10^3\;cells\;l^{-1}$(평균 $555{\times}10^3\;cells\;l^{-1})의 범위로 변화하였다. 식물플랑크톤의 대발생은 고현항 내측수역에서 하계에 발생하였다. 계절별 식물플랑크톤 현존량은 2월(동계)과 8월(하계)에 높고, 5월(춘계)과 11월(추계)에 낮았다. 연구기간동안 Skeletonema costatum, Akashiwo sanguinea, Pseudo-nitzschia pungens, Dactyliosolen sp., Leptocylindrus danicus, cryptomonads 등이 식물플랑크톤 우점종으로 출현하였다. 특히, S. costatum은 하계에 극우점하여 출현하였으며, A. sanguinea(추계와 춘계), Pseudo-nitzschia sp.(하계), Guinardia striata(춘계), 미동정 편모류(하계), cryptomonads(춘계) 등은 특정시기에 높은 우점률을 보였다. Chl a 농도는 연간 $0.6{\mu}g{\cdot}l^{-1}{\sim}16.7{\mu}g{\cdot}l^{-1}$(평균 $3.4{\mu}g{\cdot}l^{-1}$)로 나타났다. 정준대응분석 결과 진해만 서부해역은 크게 두 개의 수역(고현항 내측과 외측)으로 나눠지며, 높은 밀도의 식물플랑크톤 현존량과 Chl a 농도를 보인 고현항 내측의 경우 수온, 용존산소, 영양염류($SiO^2$, TN, TP and etc.) 등이 식물플랑크톤 군집에 영향을 미치는 해양환경 요인으로 나타났다. 고현항 내측수괴는 동계에 가조도와 칠천도 사이의 중앙 수역까지 확장되어 나타났다.

Keywords

References

  1. 곽승국, 최만영, 조경제. 2001. 마산-진해만에서 적조원인 편모조류의 분포와 발생빈도. Algae. 16(3): 315-323
  2. 국립수산진흥원. 1991. 연안 양식어장 환경용량 산정에 관한 연구
  3. 박흥식, 이재학, 최진우. 2000. 목포주변 해역 조하대 저서동물 시.공간적 분포. 바다지. 5: 169-176
  4. 심재형. 1994. 한국동식물도감 -제34권 해양 식물플랑크톤편-. 문교부. 487pp
  5. 여환구, 박미옥. 1997. 진해만 동부 해역내 식물플랑크톤 군집과 수질환경의 계절변동. 한국환경과학회지. 6(3): 231-238
  6. 윤양호, 고남표. 1995. 거금수도내 양식어장의 해양환경특성 1. 식물플랑크톤 군비의 계절변동. 한국양식학회지. 8: 47-58
  7. 윤양호. 1999. 득량만 식물플랑크톤 군집의 시.공간적 분포 특성. 한국환경생물학회지. 17: 481-492
  8. 윤양호. 2000. 해창만의 생물해양학적 환경특성. 1. 식물플랑크톤 군집의 계절변동 및 분포 특성. 한국수산학회지. 33(1): 43-50
  9. 이대인, 조현서, 이문옥. 2003. 수질 및 저질의 공간적 변동. 한국물환경학회지. 19(6): 723-730
  10. 이상현, 신용식, 양성렬, 박철. 2005. 아산만 식물플랑크톤의 계절별 군집 분포 특성. Ocean and Polar Research. 27(2): 149-159 https://doi.org/10.4217/OPR.2005.27.2.149
  11. 조경제, 최만영, 곽승국, 임성호, 김대윤, 박종규, 김영의. 1998. 마산-진해만의 수질 부영양화 및 계절변동. 바다지. 3(4): 193-202
  12. 조은섭, 김정배, 안경호, 유준, 권정노, 정창수. 2006. 2004년 한국 남해연안 해역에 출현하는 식물플랑크톤의 시.공간적 특성 조사. 한국환경과학회지. 15(6): 539-562 https://doi.org/10.5322/JES.2006.15.6.539
  13. Aponasenko, A.D., L.A. Shchur, and V.N. Lopatin. 2006. Relationship of the chlorophyll content with the biomass and disperse structure of phytoplankton. Doklady Biological Sciences. 412: 61-63 https://doi.org/10.1134/S0012496607010206
  14. Banse, K. 1992. Grazing, temporal changes of phytoplankton concentrations and the microbial loop in the open sea. In: Falowski, P.G., Woodhead, A.D. (Eds.), Primary Productivity and Biogeochemical Cycles in the Sea. Plenum Press, New York, pp.409-440
  15. Carstensen, J., D.J. Conley and P. Henriksen. 2004. Frequency, composition and causes of summer phytoplankton blooms in a shallow coastal ecosystem, the Kattegat. Limnology and Oceanography. 49: 191-201 https://doi.org/10.4319/lo.2004.49.1.0191
  16. Cho, K.A., I.S. Wui and C.I. Choi. 1994. Ecological study of phytoplankton in the Kwang-Yang Bay. J. Environ. Biol. Korea. 12(2): 137-150
  17. Huisman, J., P. van Oostveen, f.J. Weissing. 1999. Critical depth and critical turbulence : two different mechanisms for the development of phytoplankton blooms. Limnology and Oceanography. 44: 1781-1787 https://doi.org/10.4319/lo.1999.44.7.1781
  18. Kawamiya, M., M.J. Kishi, M.D.K. Ahmed and T. Sugimoto. 1996. Causes and consequences of spring phytoplankton blooms in Otsuchi Bay, Japan. Continental Shelf Research. 16: 1683-1698 https://doi.org/10.1016/0278-4343(96)00007-6
  19. Marisol F. and J. Catalan. 2000. The relationship between phytoplankton biovolume and chlorophyll in a deep oligotrophic lake : decoupling in their spatial and temporal maxima. J. of Plankton Research. 22(1): 91-105 https://doi.org/10.1093/plankt/22.1.91
  20. Pae, S.J. and S.J. Yoo. 1991. Short term variability of the phytoplankton populations in Masan Bay: I. Dynamics. The journal of the Oceanological Society of Korea. 26(1): 67-76
  21. Paerl, H.W. 1997. Coastal eutrophication and harmful algal blooms: importance of atmospheric deposition and groundwater ad 'new' nitrogen and other nutrient sources. Limnology and Oceanography 42: 1154-1165 https://doi.org/10.4319/lo.1997.42.5_part_2.1154
  22. Parsons, T.R., Y. Maita and C.M. Lalli, 1984. A manual of chemical and biological methods for seawater analysis. Pergamon Press. 173pp
  23. Reynolds, C.S. , S.W. Wiseman, B.M. Godfrey and C. Butterwick. 1983. Some effects of artificial mixing on the dynamics of phytoplankton populations in large limnetic enclosures. J. Plankton Research. 5: 203-234 https://doi.org/10.1093/plankt/5.2.203
  24. Rines, J.E.B. and P.E. Hargraves. 1988. The Chaetoceros Ehrenberg(Bacillariophyceae) Flora of Narragansett Bay, Rhode Island, U.S.A. 196pp
  25. Round, F.E., R.M. Crawford and D.G. Mann. 1990. The diatoms. Cambridge university press. 746pp
  26. Smayda, T.J. 1980. Phytoplankton species succession. p.493-570. In: The physiological ecology of phytoplankton. ed. by O. Morris. Blackwell, Oxford
  27. Tomas, C.R. 1997. Identifying marine diatoms and dinoflagellates. Academic Press, Inc. 858pp
  28. Townsend, D.W., M.D. Keller, M.E. Sieracki and S.G. Ackleson. 1992. Spring phytoplankton blooms in the absence of vertical water column stratification. Nature. 360: 59-62 https://doi.org/10.1038/360059a0
  29. Yoo, K.I. 1991. Population dynamics of dinoflagellate community in Masan Bay with a note on the impact of envrionmental parameters. Mar. Pollut. Bull., 23: 185-188 https://doi.org/10.1016/0025-326X(91)90672-F
  30. Zingone, A., R. Casotti, M.R. Dalcala, M. Scardi and D. Marino. 1995. St-Martins summer: the case of and autumn phytoplankton bloom in the Gulf of Naples (Mediterranean Sea). J. Plankton Research. 17: 575-593 https://doi.org/10.1093/plankt/17.3.575