우리나라 연안에 서식하는 대구, Gadus macrocephalus 의 위 내용물에 관한 연구

박충열 경상대학교 대학원 2009 국내석사

본 연구는 위 내용물 분석에 의하여 우리나라 동해, 서해, 진해만에 서식하는 대구의 먹이에 관하여 조사하였다. 분석한 대구 시료는 총 518 개체였으며, 체장 범위는 15.5 - 77.0cm 였다. 동해안 대구의 주요 먹이 조성은 새우류, 두족류, 어류였다. 서해안 대구의 주요 먹이 조성은 두족류를 제외한 나머지 항목에서 동해안 대구와 유사하였다. 반면에 진해만 대구는 다른 두 해역과 달리 어류를 주로 섭식하는 것으로 나타났다. 작은 크기의 대구는 다양한 먹이를 섭식하지만 성장하면서 새우류와 어류를 주로 섭식하는 것으로 나타났다. 따라서 특정 크기에 있어서 대구의 먹이는 서식지의 먹이 풍부도와 그 크기에 많은 영향을 받는다. 진해만 대구의 높은 공위율은 성숙한 대구가 산란기 동안에 일시적으로 섭식을 중지하는 것과 진해만이 산란장으로서 가장 중요하다는 것을 나타낸다. The diet of Pacific cod(Gadus macrocephalus) in the East sea, Yellow sea and Jinhae Bay was studied by analysis of stomach contents. Totally 518 individuals were analyzed and the size of Pacific cod ranged from 15.5 to 77.0cm standard length(SL). Prey organisms of the East sea Pacific cod consist of caridea, cephalopoda and pisces. In the Yellow sea, the main food composition of Pacific cod is similar to those of eastern Pacific cod, except for cephalopoda. Interestingly, stomach contents of Pacific cod in Jinhae Bay is mainly occupied by pisces, which is in contrast to those of two different coastal areas such as East sea and Yellow sea. Although various species of food were eaten by smaller Pacific cod, both caridea and pisces were mainly taken by larger Pacific cod. Consequently, the diet of Pacific cod with certain size is mainly influenced by prey abundance and prey size spectrum in its habitat. Higher stomach emptiness of Pacific cod in Jinhae Bay might indicate that fully matured Pacific cod temporally stop feeding during their spawning period and also Jinhae Bay is one of the most important spawning grounds in Korean waters.

동해와 남해 연안에 서식하는 군소의 위 내용물 조성과 서식지 주변의 해조상

김민주 경상대학교 대학원 2019 국내석사

Sea hare, Aplysia kurodai is belongs to the class Gastropoda, order Anaspidea, family Aplysiiae, and is major species in coast of Korea. Boiled A. kurodai is used as a food source in Korea and is also used as a medicine source. But, little is known about stomach contents of A. kurodai that fed marine algae. The purpose of this study was to investigate the stomach contents of A. kurodai and its relationship with marine algae community around their habitat. Sampling site of A. kurodai and marine algae of habitat was Yeongjinri, Bukpyeong, Chuam, Changpo, Daebo, Wollaeri, Dongbaekri in the east coast and Yeongunri, Maemuldo, Yokjido, Mijodo, Cheongsando in the south coast. Collected A. kurodai was dissected and its stomach was cut off. The marine algae occurred at stomach and surrounding marine algae of habitat were identified. In addition the marine algae that identified from stomach contents classsified according to functional form. The number of seaweed species collected in the east coast of Korea were totally 134 species. Among them, Chlorophyta was 12 species, Ochrophyta was 32 species, Rhodophyta was 89 species and seagrass was 1 species. The number of marine algae identified from stomach contents of A. korudai collected from the east coast of Korea were totally 39 species. Among them, Chlorophyta was 7 species, Ochrophyta was 6 species and Rhodophyta was 26 species. The number of seaweed species collected in the south coast of Korea were totally 75 species. Among them, Chlorophyta was 5 species, Ochrophyta was 21 species, Rhodophyta was 48 species and seagrass was 1 species. The number of marine algae identified from stomach contents of A. korudai collected from the south coast of Korea were totally 26 species. Chlorophyta was 2 species, Ochrophyta was 3 species, Rhodophyta was 20 species and seagrass was 1 species. The number of marine algae identified from stomach contents of A. kurodai collected from overall collecting sites were totally 51 species. Among them, sheet form was 10 species, filamentous form was 12 species, coarsely branched form was 27 species and jointed calcareous form was 1 species. Thick leathery form and crustose form were not occurred. Consequently, A. kurodai consumed a variety of Chlorophyta, Ochrophyta and Rhodophyta. Moreover, A. kurodai consumed sheet form, filamentous form and coarsely branched form with soft tissue. Therefore, unlike sea urchin, A. kurodai was not direct herbivore that spread barren ground.

Trophic dynamics of fisheries resources in coastal ecosystems of Korea: Application of stable isotope and stomach content analyses

신동훈 부경대학교 2023 국내박사

본 연구는 2020년부터 2021년까지 한반도 주변해역(동해, 남해)에서 저층트롤에 의해 어획된 어류와 잠재먹이원을 대상으로 어류 군집 및 먹이망 구조의 계절 변동과 분포 특성 그리고 주요 상업종인 갈치와 살오징어의 먹이원과 영양단계의 시‧공간 변동 연구를 탄소 및 질소 안정동위원소와 위내용물 분석 기법을 활용하여 수행하였다. 동해 해역 내 두 개 정점과 남해 해역 한 개 정점을 대상으로 2020년 5월과 10월에 어류 군집의 먹이망 구조를 파악하고 해역별 생태학적 지위를 비교하기 위해 각각의 정점에서 어류와 잠재먹이원을 채집하여 탄소 및 질소 안정동위원소 분석을 실시하였다. 남해 해역 어류의 δ13C 범위는 −22.4 ~ −15.3‰, δ15N 범위는 7.4 ~ 13.8‰이었으며, 동해 해역 어류의 δ13C 범위는 −22.1 ~ −18.0‰, δ15N 범위는 9.8 ~ 13.6‰로 분석되어, 두 해역 간에 공간적인 차이를 보였다. 잠재먹이원인 입자유기물질, 동물플랑크톤의 δ13C 및 δ15N 범위도 두 계절 간에 유의한 차이를 보였다 (PERMANOVA, p < 0.05, in all cases). 또한, 어류의 δ13C 과 δ15N 값을 기반으로 계산한 trophic niche 값은 동해에 비해 남해 해역에서 상대적으로 높게 나타났다. 결국, 이러한 먹이망 특성의 차이는 어류 종조성과 해양환경 요인들의 차이에 기인하는 것으로 판단된다. 남해 해역 갈치를 대상으로 성장에 따른 계절별 먹이원 변동 특성을 파악하기 위하여 2021년 2월, 5월, 8월, 11월 안정동위원소와 위내용물 분석을 실시하였다. 갈치의 경우, 위내용물 분석을 통해 2월과 11월에는 어류, 5월에는 난바다곤쟁이류가 주요 먹이원으로 분석되었다. 갈치의 탄소 안정동위원소 비값은 계절적으로 차이를 보였으며, 특히 5월에는 성장에 따라 부유성 기원의 먹이기여가 높아지는 상관관계가 나타났다(r2 = 0.594, p < 0.001). 5월에 난바다곤쟁이류의 기여가 매우 높게 나타난 위내용물 분석과도 일치하는 결과로 파악되었다. 남해 해역 살오징어의 크기와 계절에 따른 먹이 조성, 영양단계, 그리고 성장에 따른 먹이원 변화 등을 파악하기 위하여 2021년 2월, 5월, 8월 안정동위원소와 위내용물 분석을 실시하였다. 전반적으로 살오징어의 식성은 어류(37.9 ~ 94.0%)와 두족류(6.0 ~ 61.0%)의 기여가 매우 높게 나타났다. 그러나 8월의 경우, 10cm 그룹에서 대부분 갑각류(95.5%)의 기여가 높게 나타났는데, 이는 계절별, 크기군별로 주요 먹이원의 변화가 있음을 의미한다. 본 연구는 기후변화 및 환경변화에 따른 해양 생태계 군집 변화와 영양단계 변화를 이해하기 위한 중요한 기초자료로 활용이 가능하며, 우리나라 해역에 서식하는 주요 종의 생태계 기반 수산자원관리를 위한 과학적인 자료를 제시하였다. 그리고 안정동위원소 분석기술이 해양생태계 내에서 여러 생물들의 섭식활동 및 에너지 공급원 등을 파악하는데 효과적인 분석방법임을 확인하였다. 동시에 위내용물 분석 기법과 병행하였을 때 더 효과적으로 수산자원의 섭식생태 연구를 진행할 수 있음을 보여주었다. 따라서 본 연구 결과는 기후변화 등의 해양환경 변화에 따른 해양생태계 반응을 이해하고 다양한 환경변화가 시공간적으로 어떻게 변화할 수 있는지에 대한 이해를 높이는 데 도움이 될 것이다. 향후 DNA barcoding 기술과 안정동위원소 분석 기술을 적용하면 다양한 환경의 먹이망 시스템에서 생물들간의 에너지 이동과 공급원을 파악하는데 더욱 정확하고 자세한 단서를 찾아낼 수 있을 것이다. 나아가서 생태공학 분야를 접목시킨 수산자원 관리 방안, 생태계 복원, 청정생산 기술 등 생태계를 이해하는데 중요한 접근법을 제시할 수 있으며, 장기적인 관점에서 생태계 변화를 예측하기 위한 생태계 모델링 결과 도출을 개선하는데 크게 기여할 수 있을 것으로 판단된다. Despite its importance, fish food web structure and feeding ecology have been relatively less researched. The research aimed to provide new insights into trophic relationships and feeding strategies within fish assemblages sampled in Korean coastal areas located in the western North Pacific since the study of food webs allows a better understanding of ecosystems. This dissertation assessed seasonal variation in the food-web structure and ecological interaction of fish assemblages in the East and South Seas of Korea, a large coastal ecosystem that has recently undergone considerable shifts in fish abundance and composition. Specifically, this dissertation examined the diet composition, trophic position, and ontogenetic dietary shifts of two economically important species (Trichiurus japonicus and Todarodes pacificus) using the stable isotope technique and stomach content analysis during four seasons (winter, spring, summer, and autumn) in South Sea of Korea. Fish and potential food sources were collected from the study areas in 2020 and 2021. This dissertation comprises the following three parts. The first study assessed seasonal variation in the food-web structure of fish assemblages in the East (two sites) and South (one site) Seas of Korea, and compared the isotopic niche areas between the regions. To accomplish this, we analyzed the community structures and carbon and nitrogen stable isotope values of fish assemblages and their potential food sources collected during May and October 2020. There were spatial differences in the diversity and dominant species of fish assemblages between the two seas. The fish assemblages in the South Sea had relatively wide ranges of δ13C and δ15N (−22.4 to −15.3‰ and 7.4 to 13.8‰, respectively) compared with those in the East Sea (−22.1 to −18.0‰ and 9.8 to 13.6‰, respectively). The δ13C and δ15N values of suspended particulate organic matter, zooplankton, and fish assemblages differed significantly among sites and seasons (PERMANOVA, p < 0.05, in all cases). Moreover, the isotopic niche indices were relatively higher in the South Sea than in the East Sea. Such differences in food-web characteristics among sites are likely due to the specific environmental effects (especially, major currents) on the differences in species compositions. The second study investigated stomach contents and stable isotope signatures (δ13C and δ15N) of largehead hairtail (Trichiurus japonicus), which is one of the most commercially important fishes in the western North Pacific, to determine dietary changes across ontogeny and seasons. Our isotopic results revealed that the largehead hairtail is placed intermediately between pelagic and benthic fishes and was more δ13C and δ15N-depleted than other carnivorous fishes, suggesting high consumption of pelagic species. Similarly, seasonal variations were observed in the δ13C and δ15N values of the largehead hairtail (PERMANOVA, p = 0.001). Notably, their δ13C values in spring decreased significantly with ALs (r2 = 0.594, p < 0.001), suggesting an ontogenetic change due to the increased proportion of Euphausiacea in the nutrition of largehead individuals during this specific season. The third study evaluated the diet composition, trophic position, and ontogenetic dietary shifts of common squid (Todarodes pacificus) across different body sizes (mantle length, ML) and seasons (winter, spring, and summer 2021) in the South Sea of Korea using stable isotope and stomach content analyses. Regardless of the season, the common squid diet predominantly comprised Pisces (37.9–94.0%) and Cephalopoda (6.0–61.0%). However, in the smallest group (ML < 10 cm), the stomach contents in August were primarily Crustacea (95.5%), suggesting a seasonal difference in dietary composition and ontogenetic dietary shifts only during the summer. Similarly, our isotope results revealed seasonal isotopic variation among sampling periods and significant positive correlations between ML and both δ13C and δ15N values in common squid during summer. These results suggest seasonal variability of major diet components among size groups of common squid and that their feeding strategy is likely adjusted in response to diet availability on a temporal scale. This dissertation work allows for a deeper understanding of the changing trophic diversity and community structure of faunal assemblages caused by environmental changes. Moreover, this study improves our understanding of the feeding ecology of Trichiurus japonicus and Todarodes pacificus, which provides valuable information for ecosystem-based fishery management of these commercially important species. This study confirmed that the stable isotopes technique is a powerful tool for identifying feeding activities and energy sources of various organisms in marine ecosystems. The integrated use of stable isotope techniques and stomach content analysis is crucial for improving the interpretation of feeding studies for fisheries resources. Therefore, this dissertation will enhance our understanding of the impacts of outside influences on marine ecosystems, such as climate change, and how those interactions may change in time, space, and under different environmental conditions. In the future, more accurate and detailed clues can be found regarding the energy transfer among organisms in marine food webs in various environments using DNA barcoding and stable isotope techniques. Furthermore, these methods can be used for ecological engineering to enhance the design of ecosystems for the mutual benefit of humans and nature. Finally, we can improve marine ecosystem modeling to analogize long-term change perspectives.

한국고유종 남방종개 Iksookimia hugowolfeldi의 생태학적 연구

박철우 전북대학교 일반대학원 2016 국내석사

전라남도 고흥군 금산면 거금도에 서식하는 한국 고유종 남방종개의 생태에 대해 조사하였다. 남방종개는 유속이 느리고 하상이 모래로 구성된 소에 주로 서식하였으며, 일부는 하상이 잔자갈로 이루어진 곳에서도 서식하였다. 또한 주행성 어류로 일출 이후 활동을 시작하고 일몰 이후에는 활동을 멈추고 휴식을 취하였다. 주간에는 대부분의 시간을 섭식에 소비하였고 나머지는 휴식을 취하였다. 섭식은 모래나 돌 표면을 여과하여 먹거나, 모래를 파고 들어가면서 먹거나, 돌이나 자갈의 틈을 파고들어 먹는 형태로 나타났다. 휴식은 기질 위에 가만히 있거나, 모래 속에서 머리를 제외한 몸통과 꼬리부분을 파묻는 형태로 나타났다. 소화관 내용물 중 동물성 먹이는 깔따구류가 대부분을 차지하였으며 날도래류, 물벼룩류, 저서성요각류도 섭식하였다. 식물성 먹이는 규조강의 Navicula sp., Cymbella sp., Coconeis sp., 남조강의 Microcystis sp.가 주로 관찰되었다. 암수 성비(female : male)는 1 : 0.69로 암컷이 수컷보다 많은 것으로 나타났다. 산란 시기는 6월 말에서 7월 중순으로 추정되었다. 평균 포란수는 933±154개로 나타났고, 전장에 따라 증가하였고, 난경은 1.30±0.07 ㎜로 나타났다. 장성, 장흥, 해남, 고흥 집단의 개체의 계측형질을 비교하였고, 체장 대 미병부 길이, 체장 대 등지느러미 길이, 체장 대 배지느러미 길이, 미병부 폭/길이의 형질에서 미세한 차이가 나타났다. 또한 집단 간 수컷의 골질반 형태는 차이가 나타나지 않았다.

덕유산 구천동계곡에 서식하는 고유종 금강모치 Rhynchocypris kumgangensis의 생태학적 연구

이영구 전북대학교 일반대학원 2020 국내석사

금강수계에 서식하는 금강모치(Rhynchocypris kumgangensis) 개체군의 생태 연구를 위하여 전라북도 무주군 설천면 삼공리 구천동계곡(7개 지점)에서 2018년 6월부터 2019년 7월까지 조사하였다. 금강모치는 수심이 0.1~1.5m로 유속(0~0.8㎧)이 느리고 하상이 자갈과 큰돌로 이루어진 소에 주로 서식하였으며, 수온(-0.1~18.4℃)은 낮고 용존산소(8.4~13.6㎎/L)가 풍부하였다. 조사지점에서 3과 7종이 출현하였고 우점종은 버들치(56.0%), 아우점종은 금강모치(28.3%)였다. 그 중 국내이입종 산천어가 자연번식을 통해 구천동계곡 전역에 분포하였으며, 외래종 무지개송어는 송어장에서 유입되어 깊은 소에 소수 개체가 서식하는 것으로 나타났다. 금강모치의 먹이생물은 하루살이목이 대부분을 차지하였고 강도래목, 날도래목, 육상곤충도 함께 확인되었다. 반면에 동소종인 버들치는 날도래목이 대부분을 차지하였으며, 산천어는 육상곤충이 대부분을 차지하였다. 한편, 산천어의 어린 개체에서는 하루살이목이 대부분을 차지하였다. 금강모치의 연령은 전장이 35~60㎜는 만 1년생, 60~80㎜는 만 2년생, 80㎜이상은 만 3년생으로 추정되었고 암수 성비(female : male)는 1 : 1.33으로 수컷의 개체수가 암컷보다 많은 것으로 나타났다. 산란 시기는 5월 중순에서 6월 말경(수온 12.6~14.6℃), 산란 성기는 6월로 추정된다. 포란수는 1,296±272개로 전장에 따라 증가하였고, 난경은 1.35±0.18㎜로 나타났다. 한강 집단과 계수계측형질을 비교한 결과, 체장 대 등지느러미기점 길이, 체장 대 뒷지느리미기점 길이, 체장 대 배지느러미 기점길이, 체장 대 가슴지느러미 기점길이, 체장 대 미병부 길이, 두장 대 안경 비율에서 금강 집단이 한강 집단에 비해 낮은 값을 나타냈고, 체장 대 미병고 길이 비율에서는 금강 집단이 높은 값을 나타냈다. The genus Rhynchocypris of the subfamily Leuciscinae (family Cyprinidae) has been known six species in Korean Peninsula. The studied Rhynchocypris kumgangensis, an endemic species, was widely distributed but now its habit became more restricted due to massive destruction, which led to designation as a protective species or flagship specie nationwide. The fish was examined in Gucheon-dong Valley(Keum River), Samgong-ri, Seolcheon-myeon, Muju-gun, Deogyusan National Park, Jeollabuk-do, Korea from June 2018 to July 2019. This waters have been focused as the southern limit on its geographical distribution. R. kumgangensis inhabited pools consisting of pebbles and cobbles. The water temperature was low(–0.1~18.4℃) and dissolved oxygen was rich(8.4~13.6㎎/L). In the investigated site, three families and 7 species appeared sympatrically and R. oxycephalus(56.0%) was dominant, followed by R. kumgangensis(28.3%). Among them,  Oncorhynchus masou masou, an introduced freshwater fish, was distributed throughout Gucheon-dong Valley after being fertilized. O. mykiss known an domestic exotic species was released from a nearby aquatic farm and found with only a small number in deep pools R. kumgangensis fed on mainly aquatic insect such as Ephemeroptera, followed by Plecoptera, Trichoptera, Terrestrial insect. The cohabitant, R. oxycephalus and O. masou masou fed on mainly Trichoptera and Terrestrial insect, respectively. The total length in this population indicated that 35~60㎜ group is 1 year old, 60~80㎜ group is 2 years old and group over 80㎜ is regarded over 3 years old. The sex ratio of female to male was 1 : 1.31. The spawning season was between mid-May and late June, with water temperature of 12.6~14.6℃ and the peak period was June. The mean number of eggs per gravid female was about 1,296±272, and its egg diameter was 1.35±0.18㎜. To make morphological difference, it compared the morphometric characteristics of two R. kumgangensis populations in Han River and Keum River (Gucheondong Valley). As a result, predorsal length in SL(%), preanal length in SL(%), preventral length in SL(%), prepectoral length in SL(%), caudal peduncle length in SL(%), eye diameter in HL(%) was lower than the Han River population. Meanwhile, the caudal peduncle depth in SL(%) was higher than the Han River population.

한국 남해에 출현하는 삼치(Scomberomorus niphonius)의 식성

이주은 경상국립대학교 대학원 2022 국내석사

The feeding habits of Spanish mackerel, Scomberomorus niphonius, were investigated using 853 specimens collected by two-boat trawl, stow net, gill net and set net from January to December 2019 from the South Sea of Korea. The size of the specimens ranged from 25.2 to 114.8 cm in fork length. S. niphonius fed mostly on fish. Its diets also included small quantities of shrimps, cephalopods, crabs, stomatopods, etc. Among the 12 fish families, E. japonicus was the dominant species. The trophic level of S. niphonius on this study is 4.18. The dietary composition of S. niphonius exhibited significant differences based on their size and season. The proportion of Trichiurus japonicus increased as body size of S. niphonius increased, whereas the proportion of Engraulis japonicus decreased gradually. As the body size of S. niphonius increased, the mean weight of prey per the stomach (mW/ST) tended to increase significantly (one-way ANOVA, P<0.05). E. japonicus was annually feeded and dominant species in summer and winter. However the proportion of E. japonicus was lowest in autumn, Larimichthys polyactis was the dominant species in autumn instead.