참가리비, Patinopecten yessoensis의 양식생물학적 연구 = Biological Studies on Aquaculture of the Scallop, Patinopecten yessoensis(Jay)

국문 초록 (Abstract)

이 연구는 1989년 1월부터 1998년 7월까지 한국 동해안의 한해성 패류인 참가리비, Patinopecten yessoensis (Jay)의 양식생물학정 연구를 통한 양식 산업화 정착을 목표로 수행하였다. 연구수행 분야 중 생물학적 분야에서는 서식환경과 산란 및 생식주기, 유생의 발생과 분포, 성장 등을 조사하였다. 양식학적 분야에서는 자연채묘의 특성과 중간육성 및 분양성 시험을 통한 적정 양성 밀도와 성장, 양성수심 등을 밝히고, 외해역에서의 표지방류에 의한 이동과 성장, 재포, 서식형태 등의 특성을 밝혔다.
연구 해역인 강원 연안은 북한한류의 영향을 받는 수역으로 참가리비의 주서식층인 10∼30m 수층 수온은 3.4∼22.9℃로서 고수온을 보인 1994년과 1997년을 제외하고는 참가리비의 생육에 적합한 5∼23℃ 범위였다. 염분은 31.31∼34.48‰, 용존산소는 4.14∼8.12 ml/l, COD는 0.23∼1.18 mg/l, 투명도는 6.2∼18.0m로서 연중 서식에 적합한 청정해역의 특성을 나타냈다.
양식산 참가리비의 산란기는 4월∼6월로, 주 산란기는 4월 하순부터 5월 상순이었다. 수하식 양식산은 바닥식 양식산에 비해 GSI가 2주 정도 빠르게 최고 값에 이르렀고, GSI와 조직학적 조사를 통한 강원 연안산 참가리비의 생식주기는 분열증식기 10월, 성장기 11∼2월, 성숙기 3∼4월, 산란기 4∼6월 및 회복기 7∼9월로 구분되었다.
참가리비의 유생분포 특성은 1992년까지는 북한한류를 타고 남하하는 것으로 추정되는 유생군과 연안에 자연서식하는 모패로부터 산란된 지역 유생군에 의해 강원 북부 연안일수록 분포밀도가 높았다. 1995년 이후에는 수하식 양식과 바닥삭 양식으로 조성된 대량의 모패자원에 의한 자체산란군의 증가로 북부연안에 비해 양양, 강릉의 중·남부 연안에서 분포밀도가 높았다. 유생분포 수온은 8∼16℃로서, 최적수온은 8∼13℃였다. 유생의 출현 시기는 4월 상순에서 8월 중숨 사이로, 주 출현시기는 4월 하순에서 6월 하순이며, 최대분포밀도는 484개체/㎡였지만 외해수역으로 출현시기와 출현량은 매우 불규칙하였다. 유생의 수평분포는 한류의 영향을 받는 북부연안은 25km 외해까지, 난류의 영향을 받는 남부의 동해시 연안은 12km 외해까지 분포하였고, 특히, 연안으로부터 4km 이내의 10∼25m 수층에서 유생의 밀도가 높았다. 강원연안에서 유생의 1일 성장량은 4.4∼6.0㎛(평균 5.3㎛)였고, 산란으로부터 부착 가능한 크기로 성장하는 기간은 38.1∼47.8일 (평균 42.1일)이 소요되었다.
자연채묘에 의한 치패의 주 부착시기는 수온과 유생의 성장에 따라 다소 차이가 있지만, 5월 중순부터 6월 하순 사이였으며, 부착 횟수는 1∼3회였다. 유생의 부착은 저수온을 보인 해는 부착기간이 길면서 부착밀도가 높았고, 고수온인 해는 부착기간이 짧으면서 부칙밀도가 낮았다. 치패부착 적수온은 12∼14℃, 최적 수온은 13℃ 전후였고, 수온 17℃ 이상에서는 부착함이 크게 낮았다. 치패부착 적수층은 강원 북부연안은 10∼20m 층, 중부연안은 12∼25m 층, 남부연안은 15∼25m 층이었다. 채묘기에서 부착치패의 일간성장량은 0.032∼0.188mm/day로 6월부터 7월 하순까지 빠르게 성장하였다.
본 양성을 위한 치패의 준간육성 채롱(30×30cm)당 수용밀도는 각고 1∼2cm 치패는 30∼40개체, 바닥식 양성을 위한 치패의 수용밀도는 80∼100개체가 적합하였다. 중간육상기간 중 수층별 성장은 10∼15m 층에서 좋았고, 25m 이하층에서는 느렸다. 치패의 중간육성 이식 적기는 8월 중순부터 10월 중순이었으며, 중간육성 이식은 8월(1회)에 고밀도로 시작하여 10월(2회)에 저밀도로 엷힘하는 것이 성장과 생존을 높일 수 있었다. 중간 육성 기간 중 치패의 일간 성장량은 0.119∼0.381mm/day로 1월과 2월에 낮고, 3월과 4월에 높았다.
수하식 양성에 의한 성장은 봄, 여름, 가을로 연중 2회의 주 성장시기가 있으며, 봄철은 2월에서 5월 사이로, 월간 각고 성장량은 0.42cm였고, 가을 성장은 10월에서 12월 사이였다. 그러니 고수온기인 8∼9월은 월간성장량이 0.16cm로 낮았다. 수층별 성장을 고수온기인 8∼9월은 20∼25m 수층에서, 저수온기인 12월에서 3월까지는 12∼17m 에서 좋았다. 전중량은 2월부터 증가하여 4월에 최대치에 달하였고, 8월과 9월은 정체상태였으나, 10월에서 12월 사이에 다시 높게 나타났다. 원통형 채롱에 의한 성장은 채롱 1칸당 수용밀도 5개체는 일간성장량이 0.124mm/day 18개체는 0.098mm/day로 밀도가 높을수록 성장이 저하되었으며, 적정 수용밀도는 10∼15개체였다. 폐각근의 중량증가는 산란 이 후 생식소가 감소되는 4∼월에 빠르게 증가하고 8∼9월에 낮아졌으며, 11∼12월에 다시 증가하였다. 수용밀도별 폐사량은 10개체 이하에서는 폐사체기 없었으며, 16개체까지는 93.7% 이상이 생존하였다. 수하식에 의한 각고 10∼12cm, 전중랸 130∼200g의 상품크기까지의 성장은 채묘로부터 20∼28개월이 소요되었다. 수하식양성 이식시기는 3∼4월중 실시하는 것이 성장이 빨랐으며, 해적생물 제기를 위한 채롱 교환은 9월 하순에서 11월에 실시하는 것이 효과적이었다. 외해수역에서 귀매달이 양식은 파고가 강하고 수심이 깊은 곳에서도 가능하였으며, 성장과 품질면에서 채롱식 양식에 비해 좋았다.
바닥식 양식 수역에서 참가리비의 분포는 저서퇴적물의 구조, 유향·유속, 파도, 해적생물, 먹이생물, 수심, 환경오염 등의 요인에 영향을 받는다. 씨뿌릴 수역의 수심 15∼30m 층의 수온은 연중 6∼20℃오서 성장에 적합한 수온인 10∼15℃의 기간이 수하식 양상에 비해 길고, 여름철의 고수온기에서고 성장이 이루어졌다. 바닥식 양식의 주 성장기는 3월에서 7월 사이로 봄 성장이 길었고, 가을 성장은 10월에서 12월이었다. 양성기간 중 각고의 일간성장량은 0.001∼0.026mm/day, 전중량은 0.03∼0.98g/day로, 특히 3월부터 7월 사이에 높게 증가하였다. 바닥식 양식장 적지에서의 저층 퇴적물의 입도 분포는 3Ø(0.125∼0.240mm)가 50% 이상으로 세립질 모래(fine sand)였으며, 지반 변동이 적은 평탄한 모래층으로 바닥면의 평균 유속은 6∼9cm/sec 내외였다. 씨뿌림 서식적지에서는 방류 514일 후에도 80% 이상의 개체가 반경 200m 이내에 서식하고 있었으며, 주 서식 수심은 22∼27m, 서식 한계수심은 45m 내외로 추정되었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Studies on aquaculture of the scallop, Patinopecten yessoensis (Jay), were carried out along the coast of Fast Sea during January 1989 and July 1998. Environmental parameters related to scallop culture ground, annual reproduction cycle, temporal and spatial distribution, and ecology of the larvae were analysed. With respect to the scallop aquaculture, techniques of natural spat collection, intermediate and growing out both in handing .md sowing culture is described. Transplantation, release and recapture of tagged scallops, optimal intermediate and growing out density in hanging method, and natural habitat of the scallops are also investigated in this study.
1. Environmental condition of the study urea.
Hydrographic data along the scallop culture ground indicated that the coast of Kangwon province, in the East Sea explain the abundancy and successful aquaculture of the scallop in this area. Annual temperature variation at depth of 10 m was 3.4∼22.9℃ and is thought to be an optimal range for the scallop growth. Annual salinity fluctuation is also considered to be optimal for scallop growth, 31.31∼34.48‰, and so is other parameters such as dissolved oxygen content (DO), 4.14∼8.21 ml/l, chemical oxygen demand (COD), 0.23∼1.18 mg/l, and water transparency 6.2∼18.0 m.
2. Reproduction of the scallop.
Spawning period of the scallops along the coastal area of Kangwon province begins in April and it continues to early June, with a peak of late April to early May. The gonad somatic index (GSI) shows its maximum value in gale April in hanging cultured populations while scallops raised on the bottom exhibited their maximum values two weeks later compare Lo the hanging cultured scallops. Annual gametogenic cycle of the scallops is summerized as, inactive phase in October, growth phase from November to February, maturation phase from March to April, spawning phase from April to June, and recovery phase from July to September.
3. Spatial distribution of the swimming larvae.
Density of the swimming larvae higher in northern region than central and southern regions of the coast before 1992. Higher density of the scallop larvae found at the northern regions before 1992 is possibly due to the mixing of two different origin of larvae; one possibly from upper northern area via North Korean Cold Current and the other from coastal area of northern Kangwon province. However, density of swimming larvae is found to he higher at central region such as Yangyang and Kangnung, after 1995. This phenomenon could he explained with the increase in hanging culture of the scallop at the central and southern area which increase brood stock of the scallop for the larvae. The swimming larvae appeared under the seawater temperature range 8∼16℃, but its optimal temperature was analysed to he 8∼13℃. They appeared from the early of April to the middle of August, but their major swimming period was from the late of April to the late of June. The most of coastal area in Kangwon province is open sea, and that the appearance period and densities of scallops swimming larvae was very irregular year to year, and its observed maximum density was 484 ind./㎥ in this study. The horizontal distribution range of swimming larvae was 25 km from coastal line in northern area where was influenced with North Korea Cold Current, but its range was more narrow about 12 km from coastal line in southern area below Donghae where was influenced with warm Kuroshio Current. The major horizontal distribution zone with higher densities of swimming larvae was estimated to he 10∼25 m water depth cone within 4 km from coastal line. The daily growth rate of swimming larvae measured as 4.4∼6.0㎛/day (average 5.3 ㎛/day), and its need 38.1∼47.8 days for growing to attachable spat size from spawning.
4. Natural spat collection for the aquaculture.
Examination on the timing of settlement of the larvae and the density of settled spat on the collector bags indicates that the swimming larvae settle on substrates during middle of May and late June. However, the timing of the settlement varies year to year depending upon water temperature. It is obvious that the larvae spend longer swimming period with high survival and settlement during cold water period. In contrast, there is low survival and less settlement of the larvae during warmer period and the larvae spend short period of swimming stage. Vertical distribution of the larvae in the water column indicates that optimal water depth for the spat collection for aquaculture is 10∼20 m in northern, 12∼25 m in central, and 15∼25 m in southern coast. Daily growth rate of the juvenile scallops in the collector bags is estimated to be 0.032∼0.188 mm/day. High daily growth rate is observed during June and July.
5. Intermediate culture of scallop.
Optimal density for the juvenile scallops in the pearl net (30×30 cm) is found to he 30∼40 ind./net (shell height 1∼2 cm). However, was satisfied 80∼100 ind./net for sowing culture. Growth of the juvenile scallops during intermediate culture varied from 0.019∼0.381 mm/day and seemed to he affected by water temperature. Growth of the scallops is considered to he faster during March and April and slower during January and February. Daily growth rate of the juvenile scallops placed on different water depth indicates that the optimal depth for the growth lies 10 to 15 m. Best timing for transplanting scallop spats from collector lags to intermediate culture cage is considered to he in the middle of August to middle of October.
6. Growing out of the scallops using hanging culture method. Monthly growth rate of shell height (mm) of the scallops raised in the lantern net or ear-hanging in the water column shows that the growth has two peaks in an annual cycle; one in spring and the other in fall. The higher monthly growth rate is recorded from February to May, as 0.42 cm/month and the second highest observed from October to December. Growth of the scallops is relatively slower during warm water season during August and September, 0.16 cm/month. Shell growth of the scallops seems to he influenced by water temperature temporally and spatially. During winter period, December to March. scallops raised at depth of 12∼17 m exhibit the highest growth rate in the water column. However, highest growth is observed from scallops placed at depth of 20∼25 m water during summer, August to September.
The optimum density for grow out using hanging culture is estimated to he 10∼l5 individuals per each level of lantern net. Growth of the scallops during grow out period is greatly affected by density in the net : scallops placed on low density net (e. g., 5 shells/net) exhibited faster growth rate 0.124 mm/day while scallops placed on relatively high density (e, g., 18 shells/net) showed relatively slower growth rate, 0.098 mm/day. Dead scallop shells are not observed in the net containing less than 10 shells per net. survival rate of the scallops in the low density net estimated as 93.7%. Scallops raised using ear-hanging method exhibit more rapid growth rate, in terms of shell height and total weight increase, than the scallops raised using lantern net.
It is estimated that scallop raised using hanging method take 20 to 28 months to become 10 to 12 cm in shell height and 130 to 200g in total weight which is a marketable size of the scallop in Korea.
The best timing for start grow out in the study area is thought to he during April and Way.
7. Sowing culture of the scallops.
Scallops are also released on the sea bottom for sowing culture in this study. Underwater observations made by SCUBA and underwater photography indicate that a suitable habitat for the scallop is a sea bed composed of fine sand with bottom current of 6 to 9 cm/sec. It is also observed that the wild scallops avoid the place where any predators such as star fishes and crabs are abundant. Most scallops congregate fine sandy bottom at depth of 22 to 27 m.
Sowing culture ground chosen in this study located at depth of 15 to 30 m where water temperature varies between 6 to 20℃ annually. As observed in the scallops raised using hanging culture method, monthly growth of the sowing culture scallops has two seasonal peaks, one in spring and the other in autumn. The survival rate of the sewing cultured scallops is estimated to he 80%.

목차 (Table of Contents)

• 목차 = i
• ABSTRACT = v
• I. 서론 = 1
• II. 재료 및 방법 = 7
• 1. 환경 = 7
• 2. 생식주기 = 9
• 3. 부유유생 = 10
• 4. 자연채묘 = 11
• 5. 중간육성 = 13
• 6. 수하식 양성 = 13
• 7. 바닥식 양성 = 17
• III. 결 과 = 20
• 1. 환경 = 20
• 1.1. 수온 = 20
• 1.2. 염분 = 27
• 1.3. 용존산소 = 27
• 1.4. 화학적 산소요구량(chemical oxygen demand, COD) = 34
• 1.5. 투명도 = 34
• 1.6. 바닥질의 입도조성 = 34
• 2. 생식주기 = 41
• 2.1. 생체중량지수의 변화 = 41
• 2.1.1. 비만도 = 41
• 2.1.2. 소화맹랑중량지수(DDI) 및 폐각근중량지수(AMI)의 변화 = 41
• 2.1.3. 생식소중량지수(GSI)의 변화 = 41
• 2.1.4. 양식방법에 따른 GSI의 변화 = 46
• 2.2. 생식소의 조직학적 관찰 = 46
• 2.2.1. 난경, 핵경 및 난소소낭수의 월별 변화 = 46
• 2.2.2. 생식소의 발달 = 46
• 2.2.3. 자웅동체 = 51
• 2.2.4. 배우자의 미세구조 = 51
• 2.3. 생식주기 = 53
• 3. 부유유생 = 57
• 3.1. 유생의 형태 = 57
• 3.2. 유생의 출현량 = 57
• 3.2.1. 지역별 출현량 = 57
• 3.2.2. 일별 출현량 = 63
• 3.3. 유생의 분포 = 63
• 3.3.1. 수평분포 = 63
• 3.3.2. 수직분포 = 70
• 3.4. 유생의 부유기간 = 72
• 3.5. 성장단계별 출현 = 72
• 4. 자연채묘 = 79
• 4.1. 시기별 치패 부착량 = 79
• 4.2. 수층별 치패 부착량 = 79
• 4.2.1. 지역에 따른 수층별 부착량 = 79
• 4.2.2. 크기에 따른 수층별 부착량 = 83
• 4.3. 해역별 치패 부착량 = 86
• 4.4. 부착치패의 성장 = 88
• 4.4.1. 채묘기에서 치패의 일간 성장 = 88
• 4.4.2 채묘기에서 치패의 월간 성장 = 88
• 4.4.3. 부착 치패의 연별 크기 조성 = 93
• 4.5. 기타 부착 조개류 = 95
• 5. 중간육성 = 99
• 5.1. 치패의 성장 = 99
• 5.1.1. 수층에 따른 수용밀도별 성장 = 99
• 5.1.2. 수용밀도별 인간 성장 = 99
• 5.1.3. 상대성장 = 102
• 5.2. 치패의 기형발생 및 폐사 = 102
• 5.2.1. 수층별 기형발생 및 폐사 = 102
• 5.2.2. 수용밀도별 기형발생 및 폐사 = 106
• 6. 수하식 양성 = 107
• 6.1. 채롱식 양성의 성장과 생존율 = 107
• 6.1.1. 수층별 성장 = 107
• 6.1.2. 수용밀도별 성장 = 107
• 6.1.3. 월별 성장 = 110
• 6.1.4. 일간 성장 = 113
• 6.1.5. 생식소와 폐각근의 월변화 = 115
• 6.2. 상대성장 = 117
• 6.3. 채롱식과 귀매달이 양성의 성장 비교 = 119
• 7. 바닥식 양성 = 121
• 7.1. 성장 = 121
• 7.1.1. 각고와 전중량의 성장 = 121
• 7.1.2. 생식소와 폐각근 중량의 변화 = 125
• 7.1.3. 각고에 대한 각 부위별 상대성장 = 125
• 7.2. 표지방류 = 128
• 7.2.1. 이동 = 128
• 7.2.2. 크기별 재포율 = 131
• 7.2.3. 분포밀도 = 131
• 7.2.4. 수역별 바닥식 양성장의 환경 = 134
• 7.2.5. 서식형태 = 136
• IV. 고찰 = 139
• 1. 환경 = 139
• 2. 생식주기 = 143
• 3. 부유유생 = 146
• 4. 자연채묘 = 151
• 5. 중간육성 = 154
• 6. 수하식 양성 = 157
• 7. 바닥식 양성 = 161
• 8. 결론 = 167
• V. 요약 = 172
• VI. 참고문헌 = 175
• 감사의 글 = 186