본 연구는 강화만 해역에 서식하는 대형저서동물 군집의 분포 양상과 구조를 결정하는 저서환경을 규명하고자 해역의 특성을 고려하여 교동과 석모 수도(GS-C) 해역, 석모와 장봉 수도(SJ-C) 해역, 석모, 장봉과 염하 수도(SJY-C) 해역으로 구분하였다. 조사기간은 2008년 8월부터 2011년 2월까지 9~17개의 정점을 대상으로 총 12회에 걸쳐 해역의 해수와 퇴적물을 측정하고 대형저서동물을 채집하여 조사하였다. 계절적인 자료는 수도별 자료 중에 하계(GS-C 2008년 8월, SJ-C 2009년 9월, SJY-C 2010년 7월)와 추계(GS-C 2008년 10월, SJ-C 2009년 11월, SJY-C 2010년 11월)의 24개 정점을 선정하여 분석하였다.
한강 하구와 경기만 사이에 위치한 조사해역의 평균 해수 온도는 하계에 23.8±1.1℃, 추계에 평균 10.6±0.8℃로 측정되어 계절에 따라 유의한 차이를 나타내었고 수도별로는 GS-C 해역에서 상대적으로 교동 수도보다 석모 수도에서 높았으며, SJ-C와 SJY-C 해역은 지역적 경향성이 없었다. 평균 염분은 하계에 19.8±7.6 psu, 추계에 27.0±2.1 psu로 측정되어 계절별로 유의한 차이를 나타내었고 수도별로는 하계의 교동, 석모와 염하 수도에서 염분도가 10 psu 이하로 낮게 나타났다. 용존산소는 전체기간에 4.1~14.4 mg/L 범위로 측정되었으며, GS-C 해역은 평균 7.2 mg/L, SJ-C와 SJY-C 해역은 9.0 mg/L 이상으로 경기만에 가까울수록 상대적으로 높은 특징을 나타내었다. 입도 분석 결과는 계절별로 유의한 차이가 없었으며, 평균 모래 함량은 GS-C 해역에서 72.7±33.1%, SJ-C 해역에서 61.9±25.5%, SJY-C 해역에서 64.6±27.2%로 전체적으로 모래가 우세하였고 수도(channel) 해역을 포함한 석모도 주변과 경기만 해역은 조립하고 수도 하부 해역과 강화 남단 해역은 세립 양상을 나타내었다. 퇴적물의 강열감량은 하계와 추계에 평균 2.8±1.3%(0.8~5.6%)와 2.9±1.9%(1.0~7.8%)로 계절별로 유의한 차이를 보이지 않았으며, 수도별로는 GS-C 해역이 1.8±0.9%, SJ-C 해역이 2.9±1.1%, SJY-C 해역이 3.3±1.7%로 모래의 비율이 높고 조립질이 강한 교동과 석모 수도 해역에서 낮았고 세립질이 강한 장봉 수도 해역에서 높은 특징을 나타내었다. 화학적산소요구량은 하계와 추계에 평균 6.0±4.5 mg/g와 4.0±4.3 mg/g로 계절별로 유의한 차이를 보였으며, 하계에 교동 수도, 석모 수도와 염하 수도 하부 해역에서 상대적으로 높았고 추계에 장봉 수도와 염하 수도 해역에서 높게 나타났다. 환경요인에 대한 주성분분석 결과는 제1주성분으로 유기물과 입도 구성이 대형저서동물 군집에 영향을 미치며, 해수 온도, 용존산소와 염분은 간접적인 영향을 주는 것으로 분석되었다.
강화만 해역의 하계와 추계 종조성은 총 48개 정점에서 191종, 평균 서식밀도 288±329 개체/m2였으며, 분류군별은 종수와 서식밀도에서 환형동물이 80종(41.9%)과 187 개체/m2 (64.9%)로 나타났다. 계절별로는 하계에 147종, 290 개체/m2와 추계에 133종, 287 개체/m2로 계절별 큰 차이는 없었다. 수도별로는 GS-C 해역에서 72종, 132±123 개체/m2, SJ-C 해역에서 204종, 426±367 개체/m2, SJY-C 해역에서 총 194종, 494±509 개체/m2로 출현하여 염분농도가 낮고 조립한 퇴적상을 가진 지역에서 상대적으로 낮았다. 최우점종은 고리버들갯지렁이(Heteromastus filiformis)이며, 연구 해역에서 시?공간적 지배적인 종으로 나타났다. 기수성인 참갯지렁이(Hediste japonica), 육질꼬리옆새우류(Grandidierella sp.), 모래무지옆새우류(Eohaustorius sp.), 붙은눈옆새우류(Monoculodes sp.)와 뱀옆새우류(Sinocorophium sp.)는 하계에 석모, 장봉 수도와 경기만에 이르는 해역과 추계에 교동, 석모와 염하 수도 인근 해역에만 나타나는 계절적인 특징을 보였고 수도별로는 해역 전체에 낮은 밀도로 출현하는 특징을 나타내었다.
종 다양성 지수는 계절에 따라 유의한 차이가 없었으며, 수도별로는 연구 해역 전체가 낮은 양상을 보였으나 교동과 석모 수도 해역에서 특히 낮아 하구역의 특징을 보였고 장봉 수도 해역에서 상대적으로 높게 나타났다. 균등도 지수는 지역적으로 균등한 상태이며, 인천 연안 해역과 하계 석모 수도 해역에서 상대적으로 낮게 나타났다. 계절별 유사도 집괴분석 결과는 하계에 모래 퇴적상이 우세하고 일곱가시긴뿔옆새우(Mandibulophoxus mai)가 우점한 교동과 석모 수도 상부 해역, 사니질 혼합 퇴적상이며, 화학적산소요구량이 상대적으로 높고 고리버들갯지렁이(H. filiformis)와 오뚜기갯지렁이(Sternaspis scutata)가 우점한 교동, 석모 수도 하부 해역과 염하 수도 해역, 염분농도가 높고 고리버들갯지렁이(H. filiformis)와 멜리타옆새우류(Melita sp.)가 우점한 장봉 수도 해역으로 구분되었다. 추계는 장봉 수도 인근에서 나타났던 염분 구배가 없었으며, 교동, 석모 수도 해역과 경기만 인근 해역까지 모래무지옆새우사촌류(Urothoe sp.)가 우점하고 모래가 우세한 특징을 나타내었다. 사니질 혼합 조성과 화학적산소요구량가 높았으며, 장봉 수도 해역에 주요 분포하고 고리버들갯지렁이(H. filiformis), 오뚜기갯지렁이(S. scutata)가 주로 출현하였다. 염하 수도 하부 해역은 점토가 증가하고 화학적산소요구량 값도 상대적으로 높은 특징을 나타내어 고리버들갯지렁이(H. filiformis)가 극우점 하였다. 하계와 추계의 자료를 동시에 분석한 유사도 결과는 계절적 특징보다 지역적인 구배로 저서동물의 군집구조가 이루어졌으며, 수도별은 강화만 해역에 잘 발달된 수도 해역에 따라 구분되는 특징을 보였다. Bootstrap averages를 적용한 nMDS 분석 결과는 다차원적으로 대상을 평가할 때 스트레스 적합도가 나쁜 수준을 보통이나 만족 수준으로 분석하거나 정점군 간의 거리를 명확하게 구분지게 하는 특징을 나타내어 동질집단으로 분류하는 군집분석을 잘 반영하였다. 저서오염지수를 이용한 해역의 건강도는 강화 남단 지역에 국한되어 Ⅲ등급(중간 오염)은 유기물 오염도를 보였으나 전체적으로 Ⅰ등급인 정상(Normal)으로 나타났다.
대형저서동물 군집의 구조 및 분포와 상관관계를 갖는 환경요인을 파악하는 BIO-ENV 분석 결과는 단변량으로 영향을 주는 환경요인은 없었으며, 강열감량과 화학적산소요구량이 가장 높은 조합을 보였다. 저서동물 생물지수와 환경요인의 상관관계는 염분, 강열감량, 화학적산소요구량, 평균입도, 모래, 실트와 점토가 대부분의 생물지수와 유의하였으며, 최우점종인 고리버들갯지렁이(H. filiformis)와 차우점종인 오뚜기갯지렁이(S. scutata)는 강열감량, 점토와 강한 양의 상관관계, 일곱가시긴뿔옆새우(M. mai)는 최우점종, 차우점종과는 반대의 성향을 보이며, 모래에서 양의 상관관계로 유의하게 분석되었다. 생물 종과 환경인자와의 서열화 방법인 정준대응분석 분석결과는 퇴적물 환경요인은 상관분석 결과와 유사하게 나타났고 해수 온도와 염분도 우점종 분포에 복합적으로 영향을 주는 것으로 분석되었다.
생태학적 분석을 이용한 본 연구는 강화만 해역이 조석과 조류에 의해 염분 구배가 이루어지고 좁은 수도를 따라 담수가 유입되는 하구역으로 담수로부터 지속적인 부유물질이 유입되어 염화와 장봉 수도 해역은 니사질 퇴적물상이 구성되고, 교동과 석모 수도 해역은 유속의 영향으로 경기만 해역까지 조립질 퇴적상을 구성지게 하여 교동, 석모, 염하와 장봉 수도의 구조적인 특성으로 인해 저서동물 군집의 분포 양상과 구조에 영향을 주는 것으로 파악되었다.

This study was conducted to the benthic environments that determine the distribution pattern and structure of macrozoobenthos community in the subtidal area of the Ganghwa Bay. Considering the characteristics of the study area, it was divided into the Gyodong and Seongmo Channel (GS-C), Seongmo and Jangbong Channel (SJ-C), Seongmo, Jangbong and Yeomha Channel (SJY-C). The survey period was sampled from 12 times at 9-17 stations from August 2008 to February 2011. The seasonal data were analysis by extracting 24 stations in the summer (GS-C Aug. 2008, SJ-C Sep. 2009, SJY-C Jul. 2010) and fall (GS-C Oct. 2008, SJ-C Nov. 2009, SJY-C, Nov. 2010).
The average seawater temperature in the study area between the Han River estuary and Gyeonggi Bay was 23.8±1.1℃ in summer and 10.6±0.8℃ in fall. It showed significant difference according to seasons and the SJ-C and SJY-C were not regionally trending. The average salinity was measured as 19.8±7.6 psu in summer and 27.0±2.1 psu in fall. Seasonal differences were found in salinity and the salinity was lower than 10 psu at the Gyodong, Seongmo and Yeomha Channel in summer. Dissolved oxygen was measured in the range of 4.1-14.4 mg/L, the GS-C was 7.2 mg/L in average and the SJ-C and SJY-C were higher than 9.0 mg/L and the near to Gyeonggi Bay the higher the characteristics.
The results of the grain size analysis of this study showed no significant difference by season and average sand content was the GS-C 72.7±33.1%, SJ-C 61.9±25.5% and SJY-C 64.6±27.2%. The area around Seongmo Channel lower and the Gyeonggi Bay area were coarse sediments and the south end of the Ganghwa area showed fine sediments pattern. There was no significant difference in the ignition loss of sediment between the summer and fall seasons with an average of 2.8±1.3% (0.8-5.6%) and 2.9±1.9% (1.0-7.8%), and it was characterized by higher sand ratio and coarse quality in the GS-C and high quality in the Jangbong Channel with fine grain quality by the GS-C 1.8±0.9%, SJ-C 2.9±1.1%, SJY-C 3.3±1.7%. Chemical oxygen demand was summer 6.0±4.5 mg/g and fall 4.0±4.3 mg/g, and seasonal differences in COD were observed in the summer and fall seasons. It was higher in the Jangbong and Yeomha Channel. Principal component analysis of the environmental factors was the 1st principal component, organic matter and grain size composition affecting macrozoobenthos communities, and seawater temperature, dissolved oxygen and salinity were found to have indirect effects.
The species composition of the summer and fall in Ganghwa Bay were 191 species with 288±329 ind./m2, and the highest abundant of annelids was 80 (41.9%) species and 187 ind./m2 (64.9%). There were 72 species 132±123 ind./m2 in the GS-C, 204 species in the SJ-C, 424±367 ind./m2 and 194 species in the SJY-C, 494±509 ind./m2. It was relatively low in areas with low salinity and assembled sediments. The most dominant species was Heteromastus filiformis, temporal and spacial distributions of the Ganghwa Bay. It was observed that the euryhaline species such as Hedida japonica, Grandidierella sp., Eohaustorius sp., Monoculodes sp. and Sinocorophium sp. Seongbong and Gyeongbang area have seasonal features that range from the Seongmo and Jangbong Channel to the Gyeonggi Bay area in the summer, near Gyodong, Seongmo and Yeomha Channel in the fall.
The species diversity index was no significant difference according to the season, and lower in the GS-C and relatively high in the Jangbong Channel. The evenness index was regionally uniform and relatively low in the Incheon coastal area and in the summer of the Seongmo Channel. The seasonal similarity analysis showed that the sandy sediments predominate in the summer, the Mandibulophoxus mai dominated in the GS-C upper. In the GS-C lower and Yeomha Channel, there were a muddy sand of sediment, and the chemical oxygen demand was relatively high and H. filiformis and Sternaspis scutata dominate. Dominant species were H. filiformis and Melita sp. and the salinity was higher in the Jangbong Channel. In the fall, there were not salinity gradient in the Jangbong Channel and Urothoe sp. dominated, sandy predominantly in range from the GS-C to the Gyeonggi Bay area. The composition and chemical oxygen demand were higher, and H. filiformis and S. scutata were mainly distributed in Jangbong Channel. In the Yeomha Channel lower were the clay was increased and the chemical oxygen demand value was also relatively higher, and H. filiformis was very dominated. Similarity analysis of summer and fall data showed that the community structure of macrozoobenthos was more localized than the seasonal characteristics and the characteristics of the species were classified according to well developed channels in the Ganghwa Bay. The results of the nMDS analysis using bootstrap averages showed that when the subjects were evaluated in a multi-dimensional way, the stress fits were analysis as a normal or satisfactory level, or the distances between the vertex groups were clearly distinguished, it was reflected.
The health conditions of the Ganghwa Bay using the BPI was limited to the southern part of the fortification, and the Ⅲ grade (Moderately polluted) showed organic pollution but it was Ⅰ grade as normal. BIO-ENV analysis of environmental factors correlating with the structure and distribution of macrozoobenthos communities showed not univariate environmental factors and showed the highest combination of ignition loss and chemical oxygen demand. The correlations between biotic indices and environmental factors were significant in salinity, ignition loss, chemical oxygen demand, average grain size, sand, silt and clay. H. filiformis and S. scutata showed strong ignition loss, strong correlation with clay, and M. mai as the dominant species, showed a tendency to be opposite, and it was analysis as positive correlation with sand. The results of the canonical correspondence analysis showed that sediment environmental factors were similar to those of the correlation analysis, and that it affected the seawater temperature and salinity dominance distribution in a complex correlations.
This study is based on the ecological analysis and it shows that the salinity gradient of tidal and tidal currents in the Ganghwa Bay to the inflow of fresh water along the narrow channel. The Gyodong and Seongmo Channel were found to affect the distribution pattern and structure of benthic communities due to the structural characteristics of Gyodong, Seongmo, Yeomha, and Jangbong.