교과목명: 생물해양학 및 실험 담당교수: 김 종성

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1 교과목명: 생물해양학 및 실험 담당교수: 김 종성
해 양 생 물 학 8장 .

2 8장 표영생태계 연안해역 하구역 외양해역 용승수역과 전선수역

3 8장 표영생태계 1. 연안해역 1.0 연안해역 연안해역 수심 200m내의 육지에 가까운 수역
육지와 상호작용하는 지역으로, 육상환경으로부터 영향을 받음 내만수역 (inshore waters) : 수심이 얕고 조석의 영향이 큰 수역 : 혼합이 잘되므로 수온약층이 미약하고 영양염류의 농도가 높음 : 부유물질이 많아 빛이 투과되는 깊이가 얕음 연안수역 (coastal waters) : 수심 100~200 m의 대륙붕 해역 : 하구나 내만수역보다 안정된 수괴, 영양염류는 높음 : 연안 생산의 대부분을 차지함

4 8장 표영생태계 1. 연안해역 1.1 부유식물과 일차생산 연안해역은 육상의 영향에 의해 영양염류가 공급될 수 있음
이에 따라, 부유식물의 종조성과 군집구조 및 생산력에도 차이가 큼 하구역에 비해서는 생산력의 연변화가 적으나, 외양에 비해서는 큼 여름철에 일차생산력이 매우 큼 : 광조건과 수온이 높기 때문 육상으로부터 유입된 영양염은 부유식물의 대량번식(적조)을 야기할 수 있음

5 8장 표영생태계 1. 연안해역 1.2 부유동물 연안역은 수온 및 염분의 환경변화가 심함
: 환경변화에 내성을 가진 종들만 서식 (종다양성이 작음) 풍부한 영양염류에 의해 일차생산력이 높으므로, 부유동물의 크기가 크고, 생물량이 높음 주기성 부유동물 (meroplankton)이 많음 : 저서생물의 유생으로써, 성장한 이후 저서환경에 정착 한반도 해역에는 요각류가 대부분을 차지함 한반도와 같은 온대기후에서는 계절에 따라 종조성 및 풍부도가 변함

6 8장 표영생태계 1. 연안해역 1.2 부유동물: food chains 풍부한 영양염류를 가질 수록 생산자의 크기가 큼
:영양염류가 부족한 환경에서는 체적을 줄여, 물질흡수에 용이 하게 적응 상위영양단계의 동물들 또한 크기가 큼

7 8장 표영생태계 1. 연안해역 1.3 미생물 연안해역에는 미생물(decomposer)의 밀도 또한 높음
: 연안해역의 높은 생물량은 많은 유기물을 배출하기 때문 적조가 발생하면 세균의 수가 급격하게 늘어나고, 다른 종으로 대체됨(천이)

8 8장 표영생태계 1. 연안해역 1.4 어류 연안해역은 어류의 생산성이 높음 어류는 인간의 남획의 영향을 크게 받음
영양염 풍부 → 일차생산성 높음 → 저서계 생산성 풍부 → 생산 물질 먹이사슬을 통해 어류에 전달 → 전수층에 어류 풍부 어류는 인간의 남획의 영향을 크게 받음

9 일차 생산 8장 표영생태계 1. 연안해역 1.4 어류: 부유성 vs. 저서성 남획이전 남획이후 남획 이전 남획 이후
부유성 어류 저서성 어류 남획 이전 남획 이후 일차 생산 남획이전 일차생산이 부유성어류와 저서성 어류에게 나뉘어져 들어감 남획이후 주로 부유성어류의 남획 일차생산이 주로 저서계로 유입 저서성어류의 개체수가 늘어남

10 초식동물 8장 표영생태계 1. 연안해역 1.4 어류: 해양생물 먹이망 남획 이전 남획 이후 남획이전 남획이후 육식 어류(대형)
조기, 가자미, 대구, 가오리등 대형 어류가 풍부했음 남획이후 주로 육식대형어류가 남획됨 중간단계의 초식자가 포식자의 감소로 인해 개체군 증가 육식 어류(대형) 육식 어류(대형) 초식동물 (소형어류 및 갑각류) 초식 동물 (소형어류 및 갑각류) 일차 생산자 일차 생산자

11 8장 표영생태계 2. 하구역 2.0 하구역 하구역(brackish water) 강과 바다가 만나는 지역
육상기원 물질의 해양 유입 통로 담수, 기수, 해수로의 환경 변화가 심함 전이지대: 변화에 민감 (fragile)

12 8장 표영생태계 2. 하구역 2.1 환경 하구역은 형성요인에 따라 네가지로 구분
해안평원 하구역 (coastal plain estuary) : 해빙기의 해수면 상승에 의해 형성 구조하구 (tectonic estuary) : 육지의 침강에 의해 형성 협만하구 (fjord estuary) : 빙하에 의해 침식되어 깊어진 육지에 해수가 유입되어 형성 반폐쇄 석호하구역 (lagoon estuary) : 사주(sand bar)가 발달하여, 하구의 일부를 막아서 형성

13 8장 표영생태계 2. 하구역 2.1 환경 하구역은 담수와 해수가 유입되는 정도에 따라 염분의 차이가 큼
: 담수와 해수가 만나면 바로 섞이지 않고, 층상구조(stratified estuary)가 형성됨 : 강수량과 증발량 또한 염분에 영향을 줌 : 일간 염분변화는 조석주기에 따름 하구역은 연안보다는 파도가 약함 but, 담수와 해수의 혼합과정에서 퇴적물의 부유가 많이 일어남 (높은 탁도) 육상과 인접해 있으므로, 육상환경에 따라 많은 영양염류가 공급되기도 함

14 8장 표영생태계 2. 하구역 2.2 생물종의 특성 기수역에만 서식하는 토착생물도 있음 (brackish water species) 담수종과 해수종이 함께 살아감 하구역에서 생존해서 살아갈 수 있는 생물은 대부분 광염성(euryhaline) & 광온성 (eurythermal) 따라서 생물 다양성이 높지는 않음

15 8장 표영생태계 2. 하구역 2.3 부유식물 부유식물은 물의 흐름에 수동적으로 움직임 저서성 돌말류가 많이 포함됨
: 연안수역에서 기수역으로 운반될 수 있음 저서성 돌말류가 많이 포함됨 : 뻘이나 모래표면에 부착하여 살아가고, 물의 흐름에 의해 일시적으로 부유 하구역은 부유물이 많고, 물의 흐름이 빨라 부유생물이 서식하기에 적합한 환경은 아님 but, 수괴가 안정되고 광량이 높은 봄철에 대증식이 일어나고, 영양염류가 소진되는 여름철에는 급격히 감소하기도 함 대증식이 일어날 때, 일시적으로 높은 생산성을 보임

16 8장 표영생태계 2. 하구역 2.4 부유동물 염분과 온도 변동폭의 크기가 생물량과 밀접한 연관성이 있음
염분의 변동폭이 작은 하구역에서는 담수종, 기수종, 해산종이 서로 다른 공간에 서식할 수 있음 염분의 변동폭이 커지면, 염분에 대한 내성범위가 넓은 일부종을 제외하고는 종수가 크게 감소 염분과 온도 변화에 내성을 가진 부유동물들도 종마다 최적 염분 및 온도조건은 다르므로 환경 및 계절변화에 따라 천이가 일어나기도 함

17 8장 표영생태계 2. 하구역 2.5 어류 광염성 종들만 살아갈 수 있음 일부 해산종들에게 산란 및 보육장으로 사용됨
: 일생전체를 살아가는 종은 많지 않음 : 삼투압을 이겨내야 하므로, 서식하는데 많은 에너지가 필요함 일부 해산종들에게 산란 및 보육장으로 사용됨 왕복성 어류들은 민물과 바다를 회유하는 길목임 하구역에 적응한 어류는 빠르게 성장하고 높은 생물량을 보임 : 포식자와 경쟁자가 적음 : 높은 이동능력은 염분변화에 대처하는데 유리함

18 8장 표영생태계 3. 외양해역 3.0 외양해역 외양해역 수심 200m 이상의 수역 (외해) 전체 해양의 99.8%를 포함
외양생태계 (Open ocean ecosystem) 광도가 약한 박광층 (disphotic zone)과 무광층 (Aphotic zone)이 대부분

19 8장 표영생태계 3. 외양해역 3.1 부유식물과 일차생산 유광대 (Euphotic zone)에 서식
빛이 없는 환경에서는 동물이 생산자로 바뀜 외양생태계 부유식물의 분포와 일차생산력은 위도와 깊이에 따라 큰 차이를 보임

20 8장 표영생태계 3. 외양해역 3.1 부유식물과 일차생산 열대해역
연중 태양광이 강하고 표층은 따뜻한 수온이 유지됨 (계절적 변동은 작음) 부유물이 적으므로 깊은 수심까지 태양광이 투과 수온약층이 안정하여 영양염류가 풍부한 심층수와 표층수가 섞이지 못함 빛은 풍부하나 영양염류가 부족하여 일차생산성이 낮음 (대증식은 없음) 남조류 (blue green algae)의 질소고정 (nitrogen fixation)에 의해 질소성 영양염류가 공급되기도 함 용승수역과 산호초지역에서는 높은 생산성을 보임

21 8장 표영생태계 3. 외양해역 3.1 부유식물과 일차생산 온대 해역 계절적인 변화가 뚜렷
: 태양의 고도의 변화로 수층으로의 에너지 유입량이 변함 : 가을, 겨울에는 표층수온이 하강하면서, 밀도차이로 표층수와 심층수의 혼합 : 봄, 여름에는 표층수온의 증가로, 수괴가 안정됨 봄, 가을에는 풍부한 광도와 영양염류를 바탕으로 돌말류의 대증식 가능 여름에는 높은 수온과 낮은 영양염 농도를 버티는 와편모조류가 우세 겨울에는 표층수와 심층수의 과도한 혼합으로 부유식물이 표층에 머무르지 못하여, 일차생산성이 낮아짐

22 8장 표영생태계 3. 외양해역 3.1 부유식물과 일차생산 아한대-한대 해역 수온이 연중 낮고, 광량 또한 적음
저온, 저광에 적응한 부유생물만 생존가능 겨울에는 대부분의 수역이 얼음으로 덮여, 태양광이 반사됨 : 겨울철, 부유식물은 성장하지 못하고 휴면 : 늦은 봄과 여름철, 얼음이 녹고 태양광이 풍부해지면서 급격히 개체군 증가 : 일반적으로 연생산력이 20gC/m2•yr을 넘지 못함 남극해는 용승수역으로 인해 영양염이 풍부하여 일차생산력이 비교적 높음 : 평균적으로 100gC/m2•yr

23 8장 표영생태계 3. 외양해역 3.2 부유동물 일생부유동물 (Holoplankton)이 주를 이룸
: 일생을 표영계에서 보냄 (↔meroplankton) 개체발생적 수직이동 (ontogenetic vertical migration) : 생활사에 따라 특정 시기에 특정 수심에 분포하고자 이동하는 것 : 열대지역보다는 중(연3~4회), 고위도(연1~2회) 지역에서 많이 나타남 : 계절변화에 따라 성장, 포식, 도피를 위해 이동하기 때문

24 8장 표영생태계 3. 외양해역 3.3 어류 일차생산이 주로 표층에서 이루어지므로, 어류도 표층에 풍부함
부족한 무기염류로 인해 생산성이 낮아 어류의 양도 적음 먹이가 부족하여, 먹이 경쟁과 포식압이 매우 큼 빈영양에 적응할 수만 있다면, 넓은 서식공간은 생존에 이점이 됨

25 8장 표영생태계 3. 외양해역 3.3 어류 일생해양표층어류 (holoepipelagic fish)
평생을 해양의 표층을 회유하며 서식 행동반경이 넓음, 빈영양의 외양에서 포식을 위한 것으로 보임 중층어류 (midwater fish) 어류중 70% 포함 발광기관을 가진 경우가 많음 주간에는 200~500m 정도에 머무름 (포식자 회피) 야간에 표층으로 이동 (먹이 섭취) 수온과 압력 적응범위가 넓어야 함 심해어류 성어는 심해에서 서식하나 치어기는 표층이나 중층에서 보냄

26 8장 표영생태계 3. 외양해역 3.3 어류: 외양해역의 생산성이 낮은 이유 부족한 영양염류 작은크기의 일차생산자
최상위 포식자 가지 중간단계가 많음 상위단계로 에너지가 이전하는 과정에서 많은 에너지가 소실됨

27 8장 표영생태계 4. 용승수역과 전선수역 4.0 용승수역 용승수역 전선수역
저층의 수괴가 상층으로 유입되면서, 영양염이 매우 풍부 높은 일차생산력과 높은 이차생산력 전선수역 바다에서 서로 다른 성질을 가진 두 수괴가 수평적으로 만나면서 영양염이 공급 높은 생산성

28 8장 표영생태계 4. 용승수역과 전선수역 4.0 용승수역: 용승수역의 높은 생산성 매우 풍부한 영양염류 일차생산자의 크기가 큼
최상위포식자까지 중간단계가 적음

29 요약 표영생태계 연안: 영양염류의 공급이 풍부, 높은 생산성.
하구: 심한 염분 변화, 한정적인 서식 생물종, 풍부한 영양염류, 높은 생물량. 외양: 영양염류 제한인자로 작용, 낮은 생산성과 생물량. 용승/전선수역: 해양의 물리적 작용에 의해 풍부한 영양염류가 공급, 높은 생물량.

30 용어정리 & 그림작성(with >5 terms)
숙제 용어정리 & 그림작성(with >5 terms) 슬라이드(그림 포함)에 제시된 용어 30개 이상을 정리 선택한 용어 중 5개 이상을 이용하여 창의적인 그림 작성