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ISSN : 2288-1115(Print)
ISSN : 2288-1123(Online)
Korean Journal of Ecology and Environment Vol.52 No.2 pp.71-80
DOI : https://doi.org/10.11614/KSL.2019.52.2.071

Effects of Environmental Factors on Phytoplankton Succession and Community Structure in Lake Chuncheon, South Korea.

Jun-Soo Baek, Seok-Jea Youn, Hun-Nyun Kim, Youn-Bo Sim, Soon-Ju Yoo, Jong-Kwon Im*
Han River Environment Research Center, National Institute of Environmental Research, Yangpyeong 12585, Republic of Korea
Corresponding author: Tel: +82-31-770-7271, Fax: +82-31-773-2268, E-mail: limjkjk80@korea.kr
05/03/2019 01/04/2019 04/04/2019

Abstract


Effects of environmental factors on phytoplankton succession and community structure were studied in Lake Chuncheon located in Bukhan River, South Korea. The data were sampled at three sites such as CC1 (lower side), CC2 (middle side), and CC3 (upper side of Lake Chuncheon) from 2014 to 2017. The annual average precipitation in Lake Chuncheon was 992 mm during the study period (2014~2017), and the annual precipitation was lower than 800 mm in 2014 and 2015. The annual average water temperature, total phosphorus (TP), and total nitrogen (TN) ranged from 17.0 to 21.1°C, 0.012 to 0.019 mg L-1, and 1.272 to 1.922 mg L-1, respectively. The TN concentration was relatively high in 2015 compared with the other study years, as a drought continued from 2014 to 2015. When comparing the correlation between precipitation and environmental factors, water temperature (p<0.01) and TP (p<0.05) showed positive correlations with rainfall. The average numbers of phytoplankton cells by branch were 2,094, 2,182, and 3,108 cells mL-1 in CC1 , CC2, and CC3, respectively. CC3 is considered advantageous for phytoplankton growth, even in small pollution sources due to low water depth. As a result of analyzing the relationship between precipitation and phytoplankton, the correlation between the two was shown to be high for 2016 (p<0.01) and 2017 (p<0.05), which is when precipitation was high. However, the correlation was not clear to 2014 and 2015. The relationship between water temperature and phytoplankton indicated a negative correlation with diatoms (p<0.01), yet positive correlations with green algae (p<0.01) and cyanobacteria (p<0.01). Diatoms increased in spring and autumn, which are characterized by low water temperature, and green algae and cyanobacteria increased in summer, when the water temperature is high. Our findings provide a scientific basis for characteristics of phytoplankton and water quality and management at the Lake Chuncheon.



환경요인이 춘천호의 식물플랑크톤 천이 및 군집구조에 미치는 영향

백 준수, 윤 석제, 김 헌년, 심 연보, 유 순주, 임 종권*
국립환경과학원 한강물환경연구소

초록


    Ministry of Environment

    서 론

    수중 생태계에서 가장 중요한 생물 중 하나는 1차 생산자 로써 수생태계의 물질 순환과 에너지 흐름에 중요한 역할을 하는 식물플랑크톤이다 (Ali et al., 2011). 식물플랑크톤의 군 집은 환경변화에 민감하며 수온, 영양염류, 일사량, 강우 및 체류시간 등의 영향을 받는다 (Reynolds, 1993). 강우 및 체 류시간은 식물플랑크톤 발생에 물리적 영향을 부과함으로 써 일반적인 계절적 흐름에 변화를 주거나 그 현상을 지연 시키는 효과를 나타낸다 (Reynolds, 1993; Sommer, 1995).

    우리나라의 강수량은 계절적인 변화가 심하며, 몬순기후 의 특징으로 여름에 약 50~60%의 강우가 집중된다 (An and Jones, 2000). 따라서 강우 집중시기에 체류시간이 줄어들어 식물플랑크톤 발생의 성장이 둔화될 수 있다. 또한 강우가 적은 계절에서는 체류시간의 증가로 영양염류가 농축되어 식물플랑크톤의 대발생을 일으킬 수 있는 환경을 조성할 수 있다 (Byun et al., 2014).

    수계 내 영양염류의 유입으로 부영양화 현상이 나타나면 양분 축적이 용이해진 식물플랑크톤이 대발생되어 수중의 용존산소를 고갈시켜 저산소증이 유발되고 수질과 생물다 양성에 영향을 미치게 된다. 또한 유독한 2차 부산물을 발생 시켜 수생태계의 먹이망과 물 소비자에게 해로운 영향을 끼 친다 (Paerl, 1998; Li et al., 2007). 중국의 경우 호수의 60% 이상은 2000년대 초반까지 조류의 발생에 의해 부정적인 영 향을 받았으며, 그 중 Tai 호는 2007년에 남조류 발생으로 인해 식수 공급에 차질을 빚기도 하였다 (Pan et al., 2006; Qin et al., 2010). 최근 국내에서도 2011년과 2012년에 북 한강 전역에서 남조류가 대발생하여 수도권 상수원 이용에 불편을 주었으며 (You et al., 2013; Lee et al., 2016; Youn et al., 2017), 낙동강 수계에서도 남조류의 출현빈도와 발생량 이 증가하고 있는 실정이다 (Park et al., 2015). 또한 봄에 규 조류 대발생은 정수장의 여과지를 폐쇄시켜 여과지속시간 을 단축시키는 등 문제를 야기시키기 때문에 식물플랑크톤 발생에 영향을 미치는 환경요인을 파악하는 것은 매우 중요 하다 (Lim et al., 2000).

    댐의 건설은 경제성장과 생활수준을 향상시키고, 생활용 수 및 농·공업용수 확보, 전력 생산 등 많은 경제적 가치를 가져오지만 하천의 상·하류를 댐으로 단절시켜 생태계의 변화를 일으킨다 (Kim, 2012). 또한 댐 주변의 농경지나 숙 박업소 등에서 오염원이 유입되어 부영양화 같은 현상이 나 타날 수 있다. 춘천호는 수력발전을 위해 축조된 인공호수 로, 상류에 매년 산천어 축제를 위해 하상 굴착과 임시 모래 보를 설치 및 운영하고 있으며 레저 시설과 낚시터로 인해 오염원 유입 및 탁수의 발생 등에 의해 수질이 저하되고 있 는 실정이다 (HRERC, 2016). 2012년 청평호의 남조류 대발 생은 상류 수계인 의암호의 유입이 원인이 되어 영향을 미 친 것으로 보고되었으며 (Byun et al., 2014), 춘천호 또한 하 류에 위치한 의암호 및 청평호 수질에 직접적인 영향을 줄 수 있다. 춘천호에 대한 연구는 단기간의 수질환경 (Jeon et al., 2012)과 가을철 식물플랑크톤의 연구 (Kim et al., 2012) 만 수행되어 있을 뿐 대상 및 시간적 범위가 제한적이며, 환 경요인과 식물플랑크톤 발생에 대한 관계를 정확히 분석하 기 위해서는 단기간이 아닌 수년간에 걸쳐 일정하게 조사한 자료들이 필요하다.

    본 연구는 4년간 (2014~2017) 춘천호의 수질환경 및 강수 량에 따른 식물플랑크톤 군집 및 우점종의 시·공간적 발생 양상을 통계적으로 분석하여 춘천호의 장기적인 수생태 변 화를 파악하는 것이다.

    재료 및 방 법

    1. 조사지점 및 조사기간

    강원도 춘천시 신북읍 용산리에 위치한 춘천댐은 1965년 에 완공되었으며, 면적이 17 km2, 총 저수량이 약 1.5억톤이 다. 상류에는 파로호, 하류에는 의암호가 위치해 있으며, 춘 천호에 유입되는 주요 하천은 파로호 방류수와 화천천, 지촌 천 등이 있다. 춘천호는 유입천을 중심으로 수생식물이 분포 하며, 저서성 대형무척추동물 및 어류가 서식할 수 있는 다 양한 서식 환경이 조성되어 한국고유생물종의 비율이 높은 것으로 알려져 있다 (HRERC, 2016). 하지만, 유원지가 만들 어지고, 캠프장 및 낚시터 등 편의시설이 갖춰지면서 오염원 에 노출되고 있는 실정이다 (Chuncheon city, 2007).

    춘천호의 수질과 식물플랑크톤을 조사하기 위해 2014 년 3월부터 2017년 12월까지 매월 1회 조사를 수행하였다. 2014년은 3월, 5~8월, 10월 조사하였으며 결빙기는 조사 기간에서 제외하였다. 조사지점은 춘천호 댐 앞 지점 (CC1: 37°97ʹ19.5ʺN, 127°67ʹ48.8ʺE), 중류에 위치한 원평리 지점 (CC2: 37°98ʹ19.7ʺN, 127°66ʹ18.3ʺE), 상류에 위치한 신포리 지점 (CC3: 38°02ʹ66.0ʺN, 127°64ʹ82.6ʺE)을 대상으로 하였 다 (Fig. 1).

    2. 채집 및 분석방법

    1) 이화학적 요인

    강수량은 기상청 (http://www.kma.go.kr)에서 제공하는 월 자료를 이용하였으며, 수온, pH, 용존산소 (Dissolved Oxygen: DO)는 다항목 수질측정기 (YSI-6600D, YSI Inc., Yellow Springs, OH, USA)를 사용하여 현장에서 측정하였다. 수질 분 석을 위한 시료는 채수기 (8L Van dorn, Wildco., FL, USA)를 이용하여 표층 0.5 m 깊이의 표층수를 채수한 후 수질분석을 위해 냉장 보관 (4°C) 하였다. 엽록소 a (Chlorophyll a: Chl. a), 화학적 산소 요구량 (Chemical Oxygen Demand: COD), 총 질소 (Total Nitrogen: TN), 용존성 총질소 (Dissolved Total Nitrogen: DTN), 총인 (Total Phosphorus: TP) 및 용존성 총인 (Dissolved Total Phosphorus: DTP) 등은 수질공정시험기준 (ME, 2014)에 준하여 분석하였다.

    2) 생물학적 요인

    식물플랑크톤의 군집 및 우점종을 조사하기 위해 채수 한 시료 일정량을 Lugol’s 용액으로 고정한 후 Sedgwick- Rafter counting chamber에 1 mL 넣고 광학현미경 (ECLIPSE Ni, Nikon, Japan)을 이용하여 100~400배로 검경하였다. 출 현한 식물플랑크톤 분류군의 동정 및 분류는 Chung (1993), Krammer and Langebertalot (1986, 1988, 1991a, 1991b), John et al. (2002) 및 Hirose et al. (1997)을 참고하였다.

    식물플랑크톤의 군집구조를 파악하기 위해 출현한 종 수와 현존량을 근거로 다양성 지수 (Shannon and Wiener, 1949), 우점도 지수 (Mcnaughton, 1967), 균등도 지수 (Pielou, 1966) 및 풍부도 지수 (Margalef, 1958)를 산출하였고 식물 플랑크톤과 환경요인과의 상관관계 (Pearson̓s correlation analysis)는 통계프로그램 SPSS 18.0 (IBM Corp., Armonk, NY, USA)을 사용하여 분석하였다.

    결과 및 고 찰

    1. 이화학적 환경요인

    2014년부터 2017년까지 춘천호의 평균 강수량은 992 mm 로 주로 여름인 7, 8월에 집중되었으며 전체 강수량의 53% 를 차지하였다. 2014년과 2015년 연평균 강수량은 800 mm 이하로 과거 10년간 (2008~2017년) 평균 강수량 (1,353 mm) 에 비해 현저히 적어 갈수 현상이 발생하였으나, 2016년 과 2017년에는 각각 1,334 mm과 1,201 mm로 과거 10년간 (2008~2017년) 평균 강수량과 유사하였다 (Fig. 2). 강우가 적었던 2014년과 2015년은 연평균 체류시간이 각각 73일 과 58일인 반면에 2016년과 2017년은 각각 41일과 30일로 갈수 현상이 있던 2014년과 2015년보다 상대적으로 짧았다 (Fig. 2).

    춘천호 세 지점의 연평균 DO는 9.4 (±1.2)~10.5 (± 2.1) mg L-1의 범위로 나타났으며, 연평균 수온과 pH는 각 각 18.2 (±7.4)~21.1 (±7.2)°C와 7.9 (±0.5)~8.9 (±0.5)의 범위로 연도별 큰 차이가 없었다 (Table 1). COD는 호수의 오염도를 측정하기 위한 방법으로 BOD보다 많이 이용되 며, 호수에 유기물이 많이 존재하면 높은 값을 지니게 된다 (Kim et al., 2000). 춘천호에서 COD의 연평균 농도는 2.7 (± 0.7)~4.2 (±1.5) mg L-1의 범위를 보였으며, 2015년에 가장 높았다. COD 농도는 강우에 의한 유량증가로 희석되어 낮 아지는 경향을 보일 수 있으나 (Kim et al., 2014), 2015년에 는 적은 강수량으로 체류시간이 길어짐에 따라 유기물의 희 석효과가 제한되어 다른 해에 비해 상대적으로 높은 농도가 관찰된 것으로 판단된다.

    TP의 연평균 농도는 0.012 (±0.003)~0.019 (±0.009) mg L-1의 범위로 시기별 차이를 보이지 않았으며, TN의 연평 균 농도변화는 1.163 (±0.216)~1.922 (±1.091) mg L-1이며, CC3이 평균 1.638 mg L-1로 다른 지점에 비해 다소 높게 나 타났다 (Table 1). 2015년의 평균 TN 농도가 1.778 mg L-1로 다른 년도에 비해 상대적으로 높았으며, 이는 적은 강우로 인해 유량이 감소하고 영양염류의 농축효과가 발생한 것으 로 판단된다. Chl. a의 연평균 농도는 2.9 (±1.3)~8.5 (±4.8) mg m-3의 범위로 조사되었으며, CC3이 평균 6.9 mg m-3으 로 다른 지점에 비해 다소 높았다 (Table 1). 시기별 농도는 식물플랑크톤 생물량이 증가한 2015년이 다른 해에 비해 비 교적 높은 농도로 나타났다.

    춘천호의 강수량과 환경요인과의 상관관계를 비교한 결 과, 수온과 강수량은 유의한 상관관계를 보였는데 (r=0.359, p<0.01) (Table 2), 이는 수온이 높은 여름에 강수량이 많아 졌을 뿐 직접적인 영향은 없는 것으로 사료된다. 영양염류 중 TP (r=0.215, p<0.05)와 DTP (r=0.373, p<0.01)는 강 수량과 양의 상관성을 보였으며, 강우의 강도에 따라 외부에 서 오염물질이 호수 내로 유입되어 인 농도에 영향을 준 것 으로 판단된다 (An, 2000; Youn et al., 2017). Chl. a는 강수 량과 음의 상관관계 (r= - 0.358 p<0.01)를 보였는데, 이는 강우가 증가함에 따라 희석효과가 발생하고 탁도 증가로 인 한 광투과 방해가 발생함으로써 조류의 생장 억제와 Chl. a 가 감소한 것으로 사료된다 (Bae et al., 2007).

    2. 식물플랑크톤의 군집 변동 및 천이

    춘천호의 지점별 식물플랑크톤 세포수는 초봄과 여름에 높고 가을과 겨울에 낮은 경향이 유사하게 나타났다 (Fig. 3). CC1과 CC2의 식물플랑크톤 세포수는 각각 평균 2,094 cells mL-1과 2,182 cells mL-1로 유사하였으나, CC3는 평균 3,108 cells mL-1로 두 지점에 비해 상대적으로 많았다 (Fig. 4a). 특 히 CC3은 2015년 연평균 세포수가 4,800 cells mL-1 이상으 로 출현하였으며, 8월 남조류의 발생량이 최대 14,000 cells mL-1 이상으로 다른 지점에 비해 3배 이상 많았다 (Fig. 3). CC3은 낚시터가 인접해 있고 수심이 2~4 m로 낮아 적은 영양염류 유입에도 쉽게 영향을 받아 식물플랑크톤의 성장 이 유리한 것으로 판단된다 (Lee et al., 2000).

    춘천호의 연도별 식물플랑크톤 세포수는 강수량이 적었 던 2014년과 2015년에 각각 평균 2,412 cells mL-1와 2,852 cells mL-1이었고, 강수량이 많았던 2016년과 2017년의 세포 수는 각각 평균 1,699 cells mL-1와 2,156 cells mL-1로 2014 년과 2015년에 비해 상대적으로 적었다 (Fig. 4b). 특히 강우 량이 적었던 2015년 여름에 AnabaenaMicrocystis 등의 남조류와 Rhodomonas 등의 기타 조류가 높은 출현율을 보 이며 식물플랑크톤 세포수 증가에 영향을 미친 것으로 사료 된다. Kim et al. (1995)은 남조류가 증식하는데 수체의 안정 성을 가장 큰 요인으로 보고하였다. 이러한 주장은 강우가 적었던 2015년에 체류시간이 증가하고 수체가 안정화되었 을 뿐만 아니라 여름에 수온이 상승하여 남조류 성장조건이 만족됨으로써 상대적으로 세포수가 증가한 것을 뒷받침해 준다 (Figs. 3, 4b). 또한 체류시간이 증가하게 되면 영양염류 의 농도 증가 및 식물플랑크톤물의 영양염류 가용기간이 길 어져 생물량이 증가하는 것으로 알려져 있으며 (Park et al., 2004), 본 연구지점인 춘천호에서도 2015년에 체류시간의 증가로 인한 영양염류의 농도 및 가용기간의 증가로 생물량 이 높아진 것으로 추정된다.

    춘천호에서 출현한 식물플랑크톤의 계절별 분포를 살펴 보면 식물플랑크톤 발생은 봄과 여름에 높았으며 가을과 겨 울에는 낮았다. 규조류는 봄에 평균 2,000 cells mL-1 이상 으로 많은 세포수를 보였으며, 우점율이 70% 이상으로 높 았다 (Fig. 4c). 조사기간 중 출현한 규조류의 대표적인 우점 종은 Asterionella formosaSynedra acus로 확인되었다 (Table 3). Asterionella formosa는 하류에 위치한 청평호에 서 봄에 주요 우점종으로 출현하였으며 춘천호에서도 봄에 최대 68.8%의 높은 우점율을 보였다. Asterionella formosaSynedra acus는 온대호수에서 자주 출현하는 종으로 봄 에 생물량이 많으며 (Krivtsov et al., 2000; Reynolds et al., 2002) 다른 조류에 비해 상대적으로 낮은 수온에서 성장이 활발한 것으로 알려져 있다 (Vaconelos, 1991). 남조류는 수온 이 높은 여름에 평균 1,033 cells mL-1로 우점하였으며 (Fig. 4c), 주요 출현종은 Anabaena sp.와 Microcystis sp. 등이었 다. 녹조류는 늦봄에서 여름 사이에 증가하는 경향을 보이 며, 주요 출현종은 Scenedesmus quadricauda, Kirchneriella obesa로 나타났다 (Table 3). 기타 조류는 봄과 여름에 많 은 세포수를 보였으며, 모든 계절에서 22~39% 사이의 우점 률이 나타났고 우점종은 대부분 편모조류인 Rhodomonas sp.와 Dinobryon divergens가 출현하였다 (Table 3). 특히, Rhodomonas는 북한강 수계인 청평호 (Youn et al., 2017)와 춘천호에서 전 시기에 걸쳐 출현하였으며, 적은 대사량으로 도 생존이 가능한 것으로 알려져 있기 때문에 환경조건에 상 관없이 광범위하게 출현하는 것으로 사료된다 (Hammer et al., 2002).

    3. 식물플랑크톤의 군집 지수

    식물플랑크톤의 군집 지수는 식물플랑크톤의 군집 변화 로 인해 환경변화를 대표하며 생태지수로 이용되는 것으로 알려져 있다 (Karydis and Tsirtsis, 1996; Stirling and Wilsey, 2001). 춘천호의 식물플랑크톤 군집 지수는 조사시기와 강 우에 따라 변화하며 다양성 지수는 1.04~2.51, 우점도 지수 는 0.35~0.87, 균등도 지수는 0.39~0.87 및 풍부도 지수는 0.84~2.98의 범위로 다양하게 나타났다 (Table 4).

    식물플랑크톤 군집 지수 중 우점도 지수는 2016년과 2017 년 여름에 낮고 봄과 겨울에 높은 경향을 보였으나, 2014년 과 2015년에는 월별 변화가 적었으며 0.50 이상의 값이 나 타났다. 풍부도 지수는 2014년과 2015년에는 대부분 기간에 2.00 이하였으며, 2016년과 2017년은 강우 이후 여름과 가을 에 2.00 이상의 값을 가지는 시기가 나타났다. 다양성 지수는 강우가 적은 2014년과 2015년에 1.04~1.95의 범위로 2.00 이하였으며, 1.90 이상인 시기는 2014년 10월, 2015년 8월, 11월 및 12월로 나타났다. 강우가 전년도에 비해 상대적으로 많았던 2016년과 2017년에는 다양성 지수가 0.87~2.39의 범위로 나타났으며, 다양성 지수가 2.00 이상의 값을 가지는 시기는 2016년 7월, 8월 및 10월과 2017년 9월과 10월이었다. 2016년과 2017년에는 강우로 인한 체류시간의 감소로 종이 다양하게 출현하였으나 2014년과 2015년은 적은 강우와 체 류시간이 증가하여 종 다양성과 풍부도가 낮아져 지수 값이 2.00 이하로 나타나는 것으로 판단된다 (Margalef, 1964).

    4. 환경요인과 식물플랑크톤 군집 관계

    강수량과 식물플랑크톤의 상관관계를 비교한 결과, 2014 년과 2015년에는 강우의 발생이 적어 강수량과 식물플랑크 톤의 상관성이 나타나지 않았다 (Table 5). 강우가 상대적으 로 많았던 2016년 (r=0.544, p<0.01)과 2017년 (r=0.475, p<0.01)의 전체 식물플랑크톤 세포수는 강수량과 양의 상 관관계를 나타냈으며 특히, 2017년에는 모든 분류군에서 강수량과 높은 상관성을 보였다. 2017년 규조류는 갈수기 인 봄과 가을에 많이 출현하였고, 강우가 발생한 여름에 감 소하는 경향을 보여 강수량과 음의 상관관계를 나타냈으며 (r= - 0.405, p<0.05), 녹조류는 강수량과 양의 상관관계 (r=0.402, p<0.05)를 보였다. 남조류는 2014년과 2015년 여름에 높은 발생을 보였으나 강우의 발생이 적어 유의한 상관관계는 보이지 않았으며, 2017년에는 강우량이 집중되 는 시기인 여름에 남조류가 증가하여 강수량과 양의 상관관 계가 나타난 것으로 판단된다 (r=0.665, p<0.01). 일부 연구 에서 강수량의 증가는 체류시간을 감소시켜 남조류 등 식물 플랑크톤을 하류로 유실시켜 생물량 감소를 유발한다고 알 려져 있다 (Park et al., 2000). 그러나 본 연구에서는 강수량 의 증가가 직접적인 영향을 미치지는 않았으나 수온의 상승 과 강우의 증가로 인한 일시적인 영양염류의 유입으로 세포 수가 증가하여 강수량과 상관관계를 보인 것으로 사료된다 (Joung et al., 2005).

    춘천호에서 규조류가 출현할 시기의 수온 범위는 4.3~ 31.2°C이며 12.8°C에서 세포수가 6,020 cells mL-1로 가장 높게 출현하였다 (Fig. 5). 춘천호에서 규조류의 세포수가 2,000 cells mL-1 이상으로 출현한 수온은 5.2~20.5°C의 범 위로 나타났다. 또한, 규조류는 10°C 이하의 수온에서 다른 분류군에 비해 많은 세포수를 보이며 수온과 음의 상관관계 (r= - 0.418, p<0.01)를 보였다. 규조류 중 Asterionella는 수온이 2.6~19°C에서 많이 출현하며 (Kim et al., 2001; Kim, 2012), Synedra는 수온이 12~14°C의 범위에서 많이 출현 하는 것으로 알려져 있다 (Bondarenko and Geuselnikova, 2002). 춘천호에서 출현한 AsterionellaSynedra는 낮 은 온도 범위에서 많은 세포수로 출현 및 우점하였다. 녹 조류는 수온 증가에 따라 출현빈도와 세포수가 증가하였 으며 (r=0.494, p<0.01), 27.3°C에서 세포수가 1,420 cells mL-1로 가장 많이 조사되었다. 남조류 중 대발생을 일으키 는 종은 수온이 15°C 이하에서 성장률이 매우 낮으며, 수 온이 15°C 이상의 온도에서는 성장이 증가한다고 알려져 있다 (Chang et al., 2012). 춘천호에서도 남조류 발생이 수 온 15°C 이하에서 출현빈도가 적었으나, 주로 19°C 이상에 서 많은 출현을 보이며 수온과 양의 상관관계를 나타냈다 (r=0.307, p<0.01). 또한 수온이 29.8°C였을 때 남조류 세 포수가 12,000 cells mL-1 이상으로 가장 많이 출현하였다. 기타 조류는 수온의 증감과 상관없이 연중 고르게 분포되어 출현하였다. 본 연구에서 춘천호의 식물플랑크톤 출현양상 을 보면 수온이 낮은 봄과 가을에는 규조류가 증가하고, 수 온이 높은 여름에는 남조류가 증가하는 등 온대호수의 천이 형태를 보이고 있으나 (Reynolds et al., 2002), 강수량과 환 경요인으로 인한 수체의 안정 및 희석효과, 영양염류의 유입 정도 등이 식물플랑크톤 군집 변화에 중요한 영향을 끼치는 것으로 사료된다.

    적 요

    춘천호의 2014~2015년 평균 강수량은 800 mm 이하였으 나, 2016~2017년에는 1,200 mm 이상으로 나타났다. 수온 의 범위는 17.0~21.1°C, COD는 연평균 농도가 2.7~4.2 mg L-1였고, 2015년에 가장 높았으며 적은 강수량으로 체류시 간이 증가하여 다른 해에 비해 높은 농도가 나타난 것으로 판단된다. TP와 TN의 연평균 농도는 각각 0.012~0.019 mg L-1와 1.272~1.922 mg L-1로 나타났으며 TN은 2014년부터 지속된 갈수현상으로 2015년이 다른 년도에 비해 높았다. 식물플랑크톤의 종 다양성 지수는 2014~2015년에 2.0 이하 로 다른 년도에 비해 낮았으며, 강수량과 환경요인과의 상관 분석 결과 수온, TP 및 Chl. a가 높게 나타났다. 식물플랑크 톤의 세포수는 CC3 (상류) 지점이 CC1 (하류)과 CC2 (중류) 지점보다 상대적으로 많았으며 그 이유는 갈수현상으로 수 체의 안정 및 유기물이 농축되어 남조류를 포함한 식물플랑 크톤이 성장하기 유리한 조건이 되었을 것으로 판단된다. 수 온에 따른 식물플랑크톤의 분류군별 상관관계 결과 규조류 는 음의 상관관계, 녹조류와 남조류는 양의 상관관계를 보였 다. 춘천호의 식물플랑크톤은 온대호수의 천이 형태를 보이 고 있으나 강우에 따라 식물플랑크톤의 종 다양성 및 발생 량과 수질환경요인이 다르게 나타났을 것으로 판단된다. 본 연구는 춘천호의 수질 및 식물플랑크톤의 장기변화를 조사 한 최초의 결과이며 향후 추가 연구를 위한 선행자료로 제 공하고자 한다.

    저자 기여도 개념설정:

    개념설정: 백준수, 윤석제, 방법론 및 분석: 백 준수, 윤석제, 김헌년, 심연보, 자료제공 및 관리: 백준수, 윤 석제, 김헌년, 심연보, 원고 초안작성: 백준수, 원고 교정: 임 종권, 유순주, 원고 편집: 백준수, 윤석제, 임종권, 과제관리: 임종권, 연구지 수주: 유순주

    이해관계

    The authors declare no conflict of interest and the sponsors had no role in the design, execution, interpretation, or writing of the study.

    연구비

    연구비 본 연구는 환경부 한강수계관리위원회의 환경기초 조사사업 (과제명: 한강수계 호소환경 및 생태조사)의 지원 에 의해 수행되었음.

    Figure

    KSL-52-2-71_F1.gif

    Map showing the sampling sites in Lake Chuncheon, South Korea.

    KSL-52-2-71_F2.gif

    Monthly variation of precipitation, hydraulic retention time (HRT) in Lake Chuncheon from 2012 to 2017 (except the frozen period).

    KSL-52-2-71_F3.gif

    Monthly variation of phytoplankton communities in Lake Chuncheon from 2014 to 2017 (except the frozen period).

    KSL-52-2-71_F4.gif

    Spatial distribution (a), annual (b) and seasonal variations (c) of the mean phytoplankton abundance in Lake Chuncheon.

    KSL-52-2-71_F5.gif

    Relationship between water temperature (°C) and phytoplankton abundance in Lake Chuncheon.

    Table

    Annual changes of environmental factors in Lake Chuncheon (±standard deviation).

    Pearson’s correlation matrix between precipitation and environmental factors in Lake Chuncheon.

    Dominant species of phytoplankton taxa in Lake Chuncheon.

    Temporal variation of phytoplankton community index in Lake Chuncheon.

    Pearson’s correlation matrix between precipitation and dominant species in lake Chuncheon.

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