Coastal food web structure and its function along climatic zones: Case studies in Ganghwa salt marsh, Saemangeum tidal flat, the mangrove forest in Pear River Estuary, and Marian Cove in Antarctica

• Main Author: 이인옥
• Other Authors: 김종성, In Ok Lee, 자연과학대학 지구환경과학부, 해양저서생태학
• Format: Doctoral or Postdoctoral Thesis
• Language: English
• Published: 서울대학교 대학원 2023
• Subjects: "Coastal food web structure"; "Stable isotopes"; "Korea"; "China"; "Antarctica"; 550; Marian; Marian Cove; Antarc*; Antarctica
• Online Access: https://hdl.handle.net/10371/197317; https://dcollection.snu.ac.kr/common/orgView/000000178489

학위논문(박사) -- 서울대학교대학원 : 자연과학대학 지구환경과학부, 2023. 8. 김종성. 연안에 집중된 인간 활동은 생태학적 가치가 높은 다양한 연안 서식지 환경을 변화시키고 기능을 감소시켰다. 그러나, 다양한 요인에 의해 발생된 연안 서식지 환경 변화에 대한 생물들의 생태학적 반응 연구는 여전히 부족한 실정이다. 서식지 환경 변화가 연안 생물에게 미치는 생태학적 영향은 연안 먹이망 구조와 기능의 평가를 통해 확인할 수 있다. 따라서 연안 먹이망 구조와 기능 연구는 생태학적 가치가 높은 다양한 연안 서식지의 보존과 관리에 사용될 수 있다. 본 연구는 탄소 및 질소 안정동위원소비 분석을 기반으로 한국 염습지 갯벌, 남중국 맹그로브 숲, 남극 연안에서 다양한 요인(퇴적물 특성, 식생 분포, 댐 방류수 영향, 빙하 및 해빙의 분포 변화)에 따른 시·공간적 서식지 환경 변화에 대해 먹이망 구조와 기능의 변화를 평가하였다. 본 연구의 목적은 1) 생태학적 가치가 높은 연안 서식지의 먹이망 구조와 기능을 밝히고, 2) 연안 서식지 환경 변화에 대한 생물의 시·공간적 생태 반응을 평가하는 것이다. 또한, 3) 연안 서식지에서 관찰된 탄소 및 질소 안정동위원소비 자료를 비교해 기후대별 연안 먹이망의 특성(먹이원 다양성 및 인위적 활동의 영향 정도)을 규명하는 것에 있다. 온대지역의 한국 염습지 갯벌과 열대지역의 남중국 맹그로브 숲은 지난 세기 동안 진행된 간척 사업으로 심각하게 훼손되었다. 따라서, 효율적인 연안 서식지 보존 관리를 위해 먹이망 구조와 기능에 대한 연구는 필수적이다. 이를 위해 한국의 대표적인 강화도 염습지에서 연구가 먼저 진행되었다. 강화도 염습지에 서식하는 저서생물의 탄소 안정동위원소비는 퇴적물 니질함량과 우점 염생식물(갈대, 칠면초)의 분포에 영향을 받는 것으로 나타났다. 퇴적물식자는 비식생 갯벌에서 저서미세조류 섭취가 증가했고, 염생식물 서식지에서는 13C 함량이 적은 유기물 섭취가 증가했다. 결과적으로, 서식지 환경의 특성(퇴적물 또는 염생식물)별로 다양한 유기물 분포가 한국 갯벌 먹이망 내 국소적 영양 흐름 변화를 야기함을 확인하였다. 세계 최장 방조제가 위치한 한국 새만금 갯벌에서는 방조제 배수갑문을 통해 배출되는 부영양 하수가 시·공간적 먹이망 역학에 미치는 영향을 확인하였다. 부영양 방류수 배출은 외측 갯벌 수·저층 환경의 영양염과 유기입자의 질소안정동위원소비 분포에 영향을 미쳤다. 이에 따라 배수갑문 근처 증가된 총질소 농도는 저서미세조류의 생물량 증가를 야기했으며, 저서생물의 저서미세조류 활용을 증가시켰다. 본 결과를 통해 인간 활동에 의한 환경 변화가 갯벌 먹이망 구조와 기능 변화에 영향을 준다는 것을 확인했다. 열대 지역 맹그로브 생태계 보전 및 관리를 위해 주강 하구에서 맹그로브 숲의 먹이망 구조와 기능을 평가한 결과, 우기에 주강 하구에 서식하는 어류의 영양 지위가 증가하는 것을 확인했다. 저서동물은 모든 계절에 지속적으로 좁은 영양 지위를 나타냈다. 두 소비자는 모두 계절에 따른 먹이원 활용 변화를 나타냈으며, 건기에 맹그로브 및 염생식물 기원의 유기물 활용이 증가했고, 우기에 수층 입자의 활용이 증가했다. 문헌 비교 결과 주강 하구 먹이망은 중국의 다른 염습지에 비해 가벼운 탄소 및 무거운 질소 안정 동위원소비 분포 특징을 보여 맹그로브 유래 유기물과 대도시 하수의 유입이 많다는 것을 확인하였다. 남극 연안 생태계는 기후변화에 따른 다양한 변화를 겪고 있으며, 특히 장기간에 걸쳐 나타나는 빙하와 해빙의 변화가 먹이망 역학에 미치는 영향은 대부분 파악되지 않은 실정이다. 따라서, 지구온난화에 따른 빙하 후퇴가 가장 심각한 남극 반도에 위치한 마리안 소만에서 먹이망 영양역학을 평가하였다. 마리안 소만 빙벽으로부터 거리에 따른 5개 정점에서 저서 및 표영성 소비자와 먹이원을 채집하였다. 빙벽 근처에서 먹이원부터 소비자까지 무겁게 나타난 탄소 안정동위원소비는 마리안 소만 환경이 빙벽과의 거리에 따라 이질성을 가진다는 것을 보여주었다. 또한, 마리안 소만 삿갓조개의 현재 먹이원 활용을 10년 전과 비교한 결과, 주요 먹이원이 저서미세조류에서 해조류로 변화함을 ...