여름철 동해 양식 다시마의 생태와 먹이원 기여 평가
Ecological Role and Trophic Contribution of Cultivated Kelp in the East Sea During Summer
- 주제(키워드) 도움말 다시마
- 발행기관 국립강릉원주대학교 산업대학원
- 지도교수 도움말 박현제
- 발행년도 2025
- 학위수여년월 2026. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 도움말 산업대학원 해양생명공학과
- 세부분야 해당없음
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/kangnung/000000012341
- UCI I804:42001-000000012341
- 본문언어 한국어
초록/요약 도움말
Study on Growth Characteristics of Cultured Saccharina japonica during Summer High Water Temperature Periods and Its Contribution as a Food Source in Coastal EcosystemsABSTRACTRecent marine warming driven by climate change has elevated coastal water temperatures in the East Sea, posing a threat to the natural habitats of the cold-temperate kelp, Saccharina japonica. This necessitates the development of aquaculture techniques capable of adapting to environmental changes and a re-evaluation of the ecological functions of aquaculture farms within coastal ecosystems. This study compared the growth characteristics of cultured S. japonica based on planting timing during the summer high-temperature period (July–September 2025) at an aquaculture farm in Sageunjin, Gangneung, Korea. Additionally, carbon and nitrogen stable isotope analyses were conducted to evaluate the physiological activity of the kelp and determine its contribution as a food source for the benthic herbivore, sea urchin (Strongylocentrotus spp.).The results indicated that the average surface water temperature in August reached 25.1°C, exceeding the optimal growth range for S. japonica, which led to observable tip decay in the kelp blades. However, comparative growth analysis revealed that the population planted early (October 2024) maintained significantly higher growth metrics, including blade length and dry weight, compared to the population newly planted in May 2025. Notably, stable isotope analysis showed that the early-planted group maintained active photosynthesis even under high-temperature stress, with carbon isotope ratios () increasing from -19.377‰ in July to -18.337‰ in September. In contrast, the newly planted group exhibited relatively lower values, suggesting difficulties in physiological adaptation.Furthermore, analysis of the stable isotope ratios in the lantern muscles of sea urchins inhabiting the substrate beneath the farm showed that values in July (-18.081‰) and August (-18.88‰) overlapped with the range of cultured kelp. This suggests that organic matter detaching from the aquaculture facility serves as a primary energy source for urchins during the food-scarce summer season. However, in September, the value of urchins dropped sharply to -27.718‰, likely due to a shift in food sources, such as the consumption of decomposed kelp or terrestrial organic matter.In conclusion, early planting was confirmed as an effective strategy for ensuring the survival and physiological vitality of S. japonica during summer high-temperature periods. Moreover, this study demonstrates that seaweed aquaculture farms function beyond mere fisheries production, serving as artificial seaweed forests that provide essential organic matter to benthic organisms in the East Sea, where coastal barrenness (whitening events) is intensifying.Key words: Saccharina japonica, High water temperature, Stable isotope analysis, Early planting, Sea urchin, Food web
more초록/요약 도움말
하계 고수온기 양식 다시마(Saccharina japonica)의 생육 특성 및 연안 생태계 내 먹이원 기여도에 관한 연구초 록최근 기후변화로 인한 해양 온난화는 동해안 연안 수온을 상승시켜 한해성(cold-temperate) 해조류인 다시마(Saccharina japonica)의 자연 서식지를 위협하고 있다. 이에 따라 환경 변화에 대응할 수 있는 양식 기술의 개발과 양식장이 연안 생태계에 미치는 생태적 기능에 대한 재평가가 요구된다. 본 연구는 강원도 강릉시 사근진 연안 양식장에서 하계 고수온기(2025년 7월~9월) 동안 입식 시기를 달리한 양식 다시마의 성장 특성을 비교하고, 탄소·질소 안정동위원소 분석을 통해 생리적 활성 및 인근 저서 조식동물인 성게(Strongylocentrotus spp.)에 대한 먹이원 기여도를 규명하였다.연구 결과, 조사 기간 중 8월의 평균 표층 수온은 25.1℃로 다시마의 생육 한계 수온을 상회하였으며, 이로 인해 엽체 끝 녹음(tip decay) 현상이 관찰되었다. 그러나 입식 시기에 따른 성장 비교 분석에서, 전년도 10월에 조기 입식한 개체군은 당해 5월에 신규 입식한 개체군에 비해 엽장과 건중량 등 주요 성장 지표가 유의하게 높게 유지됨을 확인하였다. 특히 안정동위원소 분석 결과, 조기 입식 개체군은 고수온 스트레스 상황에서도 탄소 안정동위원소비()가 -19.377‰(7월)에서 -18.337‰(9월)로 상승하며 활발한 광합성 활성을 유지한 반면, 신규 입식 개체군은 상대적으로 낮은 값을 보여 환경 적응에 어려움을 겪는 것으로 나타났다.또한, 양식장 하부에 서식하는 성게의 저작근 내 안정동위원소비를 분석한 결과, 7월(-18.081‰)과 8월(-18.88‰)의 값이 양식 다시마의 동위원소 범위와 중첩되는 양상을 보였다. 이는 먹이원이 부족한 하계 연안 환경에서 양식장에서 탈락된 다시마 유기물이 성게의 주요 에너지원으로 이용되고 있음을 시사한다. 다만, 9월에는 성게의 값이 -27.718‰로 급격히 낮아졌는데, 이는 다시마 엽체의 부패 또는 육상 기원 유기물 유입 등 먹이원의 변화에 기인한 것으로 판단된다.결론적으로, 하계 고수온기에 대응하기 위한 다시마 양식 전략으로 조기 입식(Early-planting)은 생존율과 생리적 활성을 확보하는 데 유효한 방안으로 확인되었다. 아울러 해조류 양식장은 단순한 수산물 생산 기능을 넘어, 갯녹음 현상이 심화되는 동해 연안에서 저서 생물에게 필수적인 유기물을 공급하는 인공 바다숲(Artificial seaweed forest)으로서 중요한 생태적 지위를 수행하고 있음이 입증되었다. 주제어: 다시마(Saccharina japonica), 고수온, 안정동위원소 분석, 조기 입식, 성게, 먹이망
more목차 도움말
제 1 장 서론 1
제 2 장 재료 및 방법 4
제 1 절 연구 대상 종 선정 및 채집 구역 선정 4
제 2 절 대상종 채집 및 포획 6
제 3 절 대상종 전처리 7
제 4 절 안정 동위원소 분석 8
제 3 장 결과 9
제 1 절 채집 다시마의 생태 데이터 9
1.1. 양식 다시마 채집 지역 데이터 9
1.2. 채집 다시마의 엽장, 엽폭 10
1.3. 채집 다시마의 무게 13
제 2 절 안정 동위원소 분석 15
2.1 양식 다시마의 동위원소 분석 15
2.2 성게의 동위원소 분석 19
제 4 장 고찰 21
참고문헌 24
Abstract 28
