한국 주요 항 및 선박평형수내 출현하는 동물플랑크톤과 외래종의 유입가능성 :Possibility of major ports and the influx of zooplankton alien species that appear in the ballast water of Korea

서민호

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자료유형: 학위논문

저자정보: 서민호 (전남대학교, 전남대학교 대학원)

지도교수: 서호영

발행연도: 2016

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2016

한국 주요 항 및 선박평형수내 출현하는 동물플랑크톤과 외래종의 유입가능성

서민호 환경해양학과 2016.01 학위논문

2013

한국 주요 항에 출현하는 하계 동물플랑크톤 군집 특성

서민호 , 신경순 , 장민철 외 1명 환경생물 2013.01 학술저널

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여러 나라를 오가는 선박들이 대형화 및 가속화됨에 따라 선박 평형수를 통해 이송된 해양 생물이 교역국들의 연안 해역에 정착하여 생태계를 교란시키는 사례가 증가하고 있다. 특히 우리나라 서해, 남해, 동해 해역에 위치한 주요 무역항은 선박의 접근성과 운송을 위해 만과 같은 반 폐쇄 지역에 위치해 있어 수많은 선박을 통해 배출된 평형수에 의해 유입된 생물의 영향을 직접적으로 받을 수 있다. 본 연구는 우리나라 주요 무역항과 선박 평형수 내에 출현하는 동물플랑크톤의 출현 양상을 파악하고, 평형수를 통한 생물 유입 여부 가능성을 살펴보았다.
조사한 주요 무역항의 서해 지역 3개항(인천, 군산, 목포), 남해 지역 2개항(광양항, 부산항), 동해 지역 2개항(포항, 동해)으로 수온은 온대 해역의 일반적 특징을 보였다. 염분은 서해 해역의 군산항과 목포항에서 가장 낮게, 동해 해역의 무역항에서 높게 나타났다. Chl-a는 담수 유입의 영향이 적은 동해 해역의 무역항에서 낮게 나타난 반면, 담수 유입이 많은 서해 해역의 군산항과 목포항에서 높게 나타났다. 동물플랑크톤 출현 분류군 수는 동해 해역의 포항항과 동해항으로 갈수록 감소하였으며, 본 연구 지역이 내만에 국한되어 있어 연안 기수종의 출현이 분류군수 증가에 크게 작용한 것으로 나타났다. 또한 계절 변화와 무역항에 따른 수온과 염분의 변화는 요각류 분포에 영향을 미쳤으며, Chl-a는 요각류 출현 개체수에 영향을 미쳤다.
무역항에 입항한 선박의 평형수 내 출현한 동물플랑크톤은 평형수 보유기간이 짧을수록 높은 분류군과 개체수를 보인 반면, 평형수 보유기간이 길어질수록 낮은 분류군수와 개체수를 나타냈다. Chl-a의 감소와 함께 평형수 보유 기간이 길어질수록 Calanoida 요각류의 개체수가 감소한 반면, Cyclopoida 요각류와 저서성 요각류의 출현 개체수는 높게 나타났다. 한편 우리나라에서 출현하지 않는 기수성 요각류인 Sinocalanus doerrii, Pseudodiaptomus bullbosa, P. forbesi와 Cyclopoida에 속하는 Oithona brevicornis가 출현했다. 이들 종들은 주로 온대 기수지역에 출현하는 생태학적 특성을 보이기 때문에, 대부분 하구 지역에 위치한 우리나라 무역항에도 충분히 정착할 수 있을 것으로 사료된다.
한국과 중국 하구 연안역에 주로 출현하는 Acartia hongi의 개체 유전 및 계통 생물 지리 분석을 통해 평형수를 통한 황해 무역항에 동물플랑크톤 종의 유입 가능 여부 확인하였다. 유전적 다양성 분석과 haplotype 결과 중국 청도에서 채집된 개체군은 한국 개체군과 유전적 차이를 보이지 않았으나, 인천항 개체군만이 황해에 위치한 다른 항에 출현하는 개체군들과는 차이를 보였다. 이처럼 인천항 개체군이 칭따오 항을 제외한 국내 무역항과 다른 유전적 특성을 보인 이유는 큰 조수간만의 차이에 따른 항 운영이 선거화(DOCK형)되어 해수유통의 폐쇄성과 지리적인 특성 때문으로 보인다.

As ships moving between many countries become larger and come to operate at a higher speed, the number of cases where transferred marine life settles down in the nearshore waters of trading countries and disturbs ecosystem increases. In particular, major trade ports located in the waters of the Western area, Southern area and Eastern area of Korea are located in semi-enclosed area like gulf for ship''s accessibility and shipping. So, those can be directly affected by life that flows in the areas due to ballast water discharged from a lot of ships. This study grasped the conditions of zooplankton occurring in ballast water and major trade ports in korea, and examined a possibility that life flowed in the area through ballast water.
The surveyed major trade ports included 3 ports (Incheon, Gunsan and Mokpo) in the Western area, 2 ports (Gwangyang and Busan) in the Southern area, and 2 ports (Pohang and Donghae) in the Eastern area, and their water temperature showed the general characteristics of temperate waters. It was shown that salinity was the lowest in the Port of Gunsan and the Port of Mokpo in the waters of the West Sea, and was the highest in the trade ports in the waters of the East Sea. It was shown that the concentration of Chl-a was low in the trade ports in the waters of the East Sea where the inflow of fresh water had a small effect. On the other hand, it was shown that the concentration of Chl-a was high in the Port of Gunsan and the Port of Mokpo in the waters of West Sea in which a lot of water came. The number of occurring zooplankton taxa decreased, as the measurement point was moved from the Port of Pohang to the Port of Donghae in the waters of East Sea. And it was shown that the occurrence of coastal and brackish species played a huge role in the increase of number of taxa, as these research sites were confined to inner gulf. Besides, with regard to major copepods occurring in the waters to be studied, their occurrence distribution was affected by the change of water temperature and salinity according to seasonal change. The fresh weight of phytoplankton was largely affected by the occurring population. The change of water temperature and salinity according to the location of trade port and seasonal change had an effect on the distribution of copepods. And the concentration of Chl-a had a large effect on the population of occurring copepods.
Zooplankton occurring in the ballast water of ship entering a trade port showed a larger number of taxa and larger population as ballast water had been held for a shorter period of time. On the other hand, the zooplankton showed a smaller number of taxa and smaller population as ballast water had been held for a longer period of time. As the concentration of Chl-a decreased and as ballast water had been held for a longer period of time, the population of Calanoida copepods decreased, but it was shown that the population of occurring Cyclopoida copepods and benthic copepods was increased. In the meantime, Sinocalanus doerrii, Pseudodiaptomus bullbosa, and P. forbesi, brackish copepods that didn''t occur in Korea and Oithona brevicornis belonging to the family of Cyclopoida occurred. These species show ecological characteristics that are mainly observed in temperate brackish water. So, it is thought that they can sufficiently settle down also in trade ports in Korea, most of which are located in estuary area.
This study checked whether Acartia hongi might come in a trade port in the Yellow Sea through ballast water through an individual genetic and phylogenetic biogeographic analysis of Acartia hongi that mainly occurred in the estuary shore of Korea and China. According to the results of haplotype and genetic diversity analysis, no genetic variation was shown between population collected in Qingdao, China, and population in Korea. However, it was shown that only the population in the Port of Incheon was different from the population occurring in other ports located in the Yellow Sea. It seems that the population in the Port of Incheon shows genetic features different from those of Korean trade port except the Port of Quingdao due to geographical feature and closed seawater circulation, as the port is operated, being an enclosed dock system according to the large difference between rise and fall of the tide.

1 장 서론 1
2 장 국내 주요 무역항에 출현하는 동물플랑크톤의 출현 양상 4
가. 서론 4
나. 재료 및 방법 7
1)동물플랑크톤 채집방법 7
2)환경 분석 7
3) 주요 동물플랑크톤과 환경과의 통계 분석 8
다. 결과 9
1) 환경특성 9
2) 연구해역에 출현한 동물플랑크톤 13
3) 동물플랑크톤 출현 개체수 및 다양도 지수 16
4) 요각류의 출현 양상 19
5)주요 요각류의 출현 특성 22
라. 고찰 25
3 장 주요 무역항에 입항하는 선박의 평형수 내 동물플랑크톤 출현양상 32
가. 서론 32
나. 재료 및 방법 34
1) 조사지역 34
2) 채집 및 통계적 분석 방법 34
3) 환경 인자 35
다. 결과 37
1) 선박 정보 37
2) 환경 인자 37
3) 평형수 내 출현한 동물플랑크톤 40
4) 평형수 내 출현하는 요각류의 분포 특성 46
5) 평형수 내 출현하는 주요 요각류와 환경과의 관계 50
6) 평형수 내 국내 미기록종의 출현 분포 53
라. 고찰 55
4 장 주요 무역항과 중국 청도항에 출현하는 Acartia hongi의 미토콘드리아 DNA를 이용한 계통 지리학적 연구 59
가. 서론 59
나. 재료 및 방법 61
1) 시료 채집 및 DNA 추출 61
2) 유전적 다양성 및 모집단 구성 분석 61
3) 계통발생, haplotype 네트워크 및 계통 생물 지리학적 분석 62
4) 인구통계학적 분석 62
다. 결과 65
1) 집단 유전학 분석 65
2) 집단 유전학적 역학 구조 분석 70
라. 고찰 73
5 장 종합 토론 76
참고문헌 81

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