Studies on the population dynamics and photosynthesis of phytoplankton in Tokyo Bay

국문 초록 (Abstract)

연안생태계는 크고 작은 각종 system (etuarine ecosystem,nearshore ecosystem, o ff shore ecosystem)으로 복잡하게 구성되어 있다. fronts는 이러한 system과 system 사이의 경계역활을 하며 물리, 화학 및 생물학적으로 복잡하게 얽혀 있는 장소이다. 본 연구는 front의 주변해역 및 내만역에서의 식물플랑크톤의 생리 및 생태학적 연구 를 통하여 coastal과 offshore ecosystem의 상호관계를 파악함으로서 연안환경보존 및 수질개선에 활용할 목적으로 실시하였다. 연구해역(동경만)의 내부에는 하천수의 영 향을 받은 estuarine fronts가, 만의 중앙부에서 만의 입구까지에는 tidal fronts가, 그리고 만의 외부에는 thermohaline fronts가 각각 발달되어 있음이 밝혀졌고, 식물플 랑크톤의 군집구조는 이들 fronts에 의해 크게 영향을 받고 있었으며, tide의 반복에 의하여 식물플랑크톤 군집은 혼합, 확산되고 있음을 시사함으로서 유기물(오염물질도 포함)의 생산, 확산,이동 및 침강등은 해수의 물리적 현상에 의해 크게 지배되고 있음 이 밝혀졌다. 식물플랑크톤의 단시간 배양을 통한 일차생산력의 산출, single cell 14 -carbon assay method에 의한 개체당의 광합성(species specific photosynthetic rate =SSP)을 측정한 결과 식물플랑크톤의 동화지수는 일차생산능력이 높은 경우에 낮은 경 향을 보였다. 또한 개체군의 광합성/세포용적(volume-specific SSP)도 적조형성시 낮 았으며 volume specific SSP가 갑자기 높아졌을 때 세포수의 증가가 있는 것으로 밝혀 져 volume-specific SSP는 적조발생 초기의 지표로 활용될 수 있다고 사료되었다. 이 러한 결과는 자연계에서의 악성적 적조(유기물의 이상적인 증폭현상)발생 방지기술의 개발에 활용될 것이다. 식물플랑크톤 개체군 중 Skeletonema costatum에 있어서의 광 합성활성으로 부터 계산된 개체군생산력을 비교하였을때 Skeletonema costatum은 세포 수가 많음에도 불구하고 개체군의 생산력은 낮으며, Heterosigma akashiwo 및 대형종 인 Eucampia zodiacus은 세포수에 비해 높은 개체군 생산력을 보였다. Volume specifi c SSP는 Heterosigma akashiwo가 가장 높았고, 특히 이종은 돌발적으로 출현하는 생태 학적 특성을 갖고 있었다. Skeletonema costatum의 Volume specific SSP는 강우에 의 한 해수의 염분 저하시에 높아지는 경향을 보여 동경만에서 봄부터 가을에 걸쳐 발생 되는 Skeletonema costatum의 적조는 강우에 의한 염분의 저하가 중요원인으로 밝혀졌 다.