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논문KCI 등재

하계 강화도 갯벌의 혐기성 유기물 분해능 및황산염 환원력

Anaerobic Mineralization of Organic Matter and Sulfate Reductionin Summer at Ganghwa Intertidal Flat, Korea

조혜연|조병철|최중기|목진숙|현정호
한국습지학회 (Korean Wetlands Society)|2004.03|한국습지학회지 (Journal of Wetlands Researh)|제6권 제1호|pp. 117-132

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강화도 갯벌혐기적 호흡유기물분해SRB의 최종 대사산물인 황화수소는 생물들에 대한독성으로 인해 생물 다양성 감소를 유발하며산소 및금속이온들과의 반응성이 대단히 높아 금속 황화합물을형성하여Ganghwa intertidal flatAnaerobic respirationOrganic matte r mineralizationKorea현 정 호118_한국습지학회
주제분류기타자연과학

초록

갯벌이나 연안습지의 생태구조 및 생지화학적 물질 순환을 이해하기 위해서는 유기물 분해기능 평가 및 분해경 로에 대한 연구가 필수적으로 진행되어야 함에도 불구하고 국내에는 이에 대한 연구가 거의 없다. 본 논문에서는 하 계 강화도 남단의 갯벌에서 미생물에 의한 혐기성 유기물 분해정도를 파악하고, 황산염 환원을 통한 유기물 분해경로의 정량적 중요성을 평가하고자 하였다. 유기물 분해율은 깊이 6 cm 이내에서 41.9~89.4 mmol m-2 d-1의 범위 로 나타났으며, 이를 강화도 갯벌의 전체 면적(약 300 km2)으로 환산할 경우, 하루에 216 ton의 유기물이 혐기적 과정을 통해 분해되는 것으로 계산되었다. 이러한 결과는 하구갯벌인 강화도 갯벌의 유기물 분해능이 생산력이 높 은 염습지의 유기물 분해능에 비해 결코 뒤지지 않음을 보여주는 결과이다. 한편, 인위적으로 유기물(acetate)을 공 급하였을 경우 유기물 분해율이 약 2배~5배의 증가율을 나타냈다. 이러한 결과는 미생물의 유기물 분해가 이용 가 능한 유기물의 공급 부족에 의해 제한되고 있음을 의미한다. 한편 깊이 6 cm 이내에서 적분한 황산염 환원율은 20.7~45.1 mmol SO4 2- m-2 d-1의 범위로 나타났으며, 전체 혐기성 유기물 분해의 대부분을 차지하였다. 이러한 연 구결과는 황산염 환원력의 과도한 증대가 향후 갯벌 주변 생태계의 생물 다양성 감소로 이어질 수 있음을 시사하는 것이다.

Abstract

Despite its significance in understanding ecological structure and biogeochemical element cycles,there have been few studies on the microbial mineralization of organic matter and mineralizationpathway in the intertidal flat of Korea. We measured anaerobic mineralization of organic matter andsulfate reduction rate, and evaluated the significance of sulfa te reduction in total anaerobic carbonrespiration at the southern part of Ganghwa Island. Depth-integ rated carbon mineralization ratedown to 6 cm depth ranged from 41.9 to 89.4 mmol m-2 d-1, which accounted for approximately 216tons of organic matter mineralization in entire intertidal flat area of Ganghwa(300 km2). The resultsindicated that capacity for the organic matter mineralization i n the Ganghwa tidal flat iscomparable to highly productive salt marsh environments. Minera lization rates in the sedimentamended with acetate were 2~5 times higher than in unamended se diment. The results implied thatmicrobial mineralization was limited by the availability of org anic substrates, and the organicmatter mineralization capacity seems to be higher than estimate d at ambient organic substratelevel. Depth-integrated sulfate reduction rates within 6 cm dep th of the sediment ranged from 20.7to 45.1 mmol SO 42- m-2 d-1, and sulfate reduction was mostly responsible for organic matt erremineralization. It should be noticed that the increase of H 2S in the sulfate reduction dominatedtidal flat may result in the decrease of biological diversity.

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