Abstract
We estimated the distribution of predator-prey interaction strengths for 12 species of herbivores (including amphipods, isopods, gastropods, and sea urchins) and made a regression model that may be applicable to other species. Laboratory experiments were used to determine per capita grazing rate (PCGR; g seaweeds/individual/day). Relationship between the biomass of individual grazers and fourth-root transformed PCGR was fitted to power curve ($y=0.2310x^{0.3290}$, r=0.8864). This finding supported that the grazing efficiency was not even as individual grazers increase in size (biomass). Therefore, the biomass-normalized PCGR was estimated and revealed that smaller size herbivores were more effective grazers. Grazing impact considering density of each taxon was calculated. The sea hare Aplysia kurodai had greatest grazing impact on the seaweed bed and the sea urchin Strongylocentrotus nudus and S. intermedius were ranked in descending order of the impact. The amount of seaweed grazed by the amphipod Elasmopus sp. (>4,000 $ind./m^2$) and Jassa falcata (>2,000 $ind./m^2$) were 3.435 and $1.697mg/m^2/day$ respectively. The combined grazing amount of herbivores was $5,045mg/m^2/day$ in the seaweed bed. Although sea hare and sea urchin had strong impacts on seaweeds, the effects of dense, smaller species could not be seen as negligible. Surprisingly, the calculated grazing potential of sea urchins with a mean density of 3 $ind./m^2$ exceeded the mean production of seaweed cultured in domestic coastal waters in Korea (ca., 5 ton/ha). Small crustaceans were also expected to consume up to 16% of the seaweed production if their densities were rising under weak predation conditions. Considering that the population density of herbivores are strongly controlled by fish, human interference like overfishing may have strong negative effects on persistence of seaweeds communities.
조식동물-해조류 상호작용의 크기 분포를 추정하기 위하여 12종의 조식동물에 대하여 개체 당 일평균 섭식률 (PCGR, per capita grazing rate, g seaweeds/individual/day)을 구하고, 다른 종들의 섭식률을 추정할 수 있는 회귀모형을 만들었다. 조식동물의 생체량과 사제곱근 변환 PCGR은 power curve($y=0.2310x^{0.3290}$)에 적합되었고 모형의 r값은 0.8864였다. 이로부터 조식동물의 PCGR 변동은 생체량과 관계가 있으며, 섭식 효율성은 관찰된 생체량 범위내에서 균일하지 않다는 것이 파악되었다. 따라서 각 종별 생체량 효과가 보정된 PCGR을 추정하였고, 작은 몸체를 갖는 종일수록 보다 효율적인 섭식자인 것으로 밝혀졌다. 서식밀도를 감안한 개체군 별 상호작용(grazing impact, $mg/m^2$)을 계산한 결과, 해조장에 가장 큰 영향을 갖는 개체군은 군소(Aplysia kurodai, 약 $2,513mg/m^2$)인 것으로 나타났고, 다음은 둥근성게(Strongylocentrotus nudus, 약 1,500 mg/)와 새치성게(S. intermedius, $733mg/m^2$) 등인 것으로 나타났다. 단각류 가운데 단위 면적당 밀도가 4,000 개체 이상인 멜리타옆새우류, Elasmopus sp.와 2,000 개체 이상인 가시꼬리육질꼬리옆새우붙이, Jassa falcata의 섭식량은 각각 3.435와 $1.697mg/m^2/day$인 것으로 나타났다. 본 연구에서 추정한 조식동물 군집의 종 조성과 서식 밀도가 동일할 때 상호작용의 총합은 $5,045mg/m^2/day$인 것으로 나타났다. 실험과 모형 연구로부터 성게류와 군소 외에도 적잖은 상호작용이 높은 밀도를 갖는 많은 수의 종들로부터 해조류에 가해지고 있음을 추정할 수 있었다. 성게류의 경우 3 개체/$m^2$의 평균 서식밀도에서 발생하는 섭식량은 국내 천해 양식업의 평균 해조류 생산량(약 5 ton/ha)을 초과하는 것으로 예측되었다. 미소 갑각류 역시 낮은 포식압 조건에서 서식밀도가 증가하면 적잖은 충격(해조류 생산량의 약 16%)을 가할 것으로 예측되었다. 해조장에 서식하는 조식동물의 밀도가 어류에 의해 강도 높게 조절되고 있음을 감안하면, 어류와 조식동물 간 상호작용에 대한 인간의 간섭(어류의 남획 등)은 해조장에 커다란 변화를 유발할 수 있는 잠재력을 가질 것으로 예상된다.
