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제주 근해 해역은 적도에서 발원하여 태평양 서안을 따라 대만 동쪽으로 올라온 난류가 대마도를 거쳐 동해로 유입되는 대마난류의 길목에 위치하여 각종 어류들의 회유와 산란 및 서식을 통해 어선어업이 활발한 좋은 어장으로 알려져 있다. 조경과 같은 해양환경의 입지조건으로 풍부한 어족자원이 형성되어 있어서 다양한 어업의 형태로 조업이 이뤄지고, 이와 함께 어구, 어법 등의 어업에 관한 조사와 연구도 활발하다. 특히 자원조사적 측면에서 서식 어종의 종조성, 군집정도 등 어업생물자원의 조사보고가 다양하다고 볼 수 있다. (Parker et al.,2007; Jeong et al.,2014; Sohn et al.,2015).

어업생물자원의 조사와 연구는 여러가지 어획방법으로 생물의 개체수와 어획량을 채집하고 있지만, 본 연구조사에서는 일반적으로 많이 이용되는 저층 예망 어구를 사용함으로써 저층에 서식하고 이동하는 생물의 동태와 자원량을 가장 적절하게 나타낼 수 있을 것으로 사료된다.

다행하게도 이러한 연근해 어업자원조사는 이미 국립수산과학원에서 2004년부터 매년 정기적으로 시행되고 있으며, 소규모 어선을 이용하여 연안에 한정된 국지적 조사를 진행 중이다. 따라서 수심이 100m 이상되는 근해어장의 연구조사는 여러 가지 제약조건으로 그 연구가 잘 이루어지지 않고 있으며, 대형 어선을 통해 일부 해역에 조사된 것을 볼 수 있다(Kim et al.,2010a, 2010b & 2011;Yoon et al.,2008).

그러므로 본 조사연구는 우리나라 제주도 동쪽 부근 해역으로 수심 110m 정도의 깊은 해저에서 서식하는 어업어종을 대상으로 하고, 저층 트롤어법에 의해 4년간 겨울철에 서식하는 저서생물의 종조성, 출현종별 어획량 변동 등을 조사하여 그 변동 실태를 연구함으로써 이 해역의 어업 자원 추정과 서식 환경변화에 따른 종조성과 어획량 변동 등 을 파악하고자 한다.

본 조사연구는 2012 ~ 2015년 4년간 부경대학 실습선 가야호(총톤수 1,737톤, 2,976마력)를 이용하여 [Fig. 1]에 나타낸 것처럼, 제주도 동쪽 약 40마일을 중심으로 한 수심 110m 전후에서 총 14회의 저층트롤 조업을 행하였다. [Fig. 1]에서 표시된 정점들은 매 조업횟수에서 예망된 거리의 중앙을 나타내었고, 예망방향은 NNE 또는 SSW이었다.

[Fig. 1] 
Map showing the bottom trawl survey stations of winter season during 4 years.

[Fig. 1]의 조사 어장에서 행해진 어획조건은 <Table 1>과 같다. 여기서 수온의 분포를 보면 4년동안 16.3 ~ 18.8℃ 로 나타났고 연도별 변동 차는 2.5℃였다. 예망속력은 평균적으로 3.4kn이며, 평균 예망시간은 약 90분이었고, 저질 상태는 조개껍질(Sh)이나 뻘(M)로 나타났다.

단위면적당 개체수 N과 생체량 W는

로 나타내었다. 여기서 N_f or W_f는 어획된 개체수 또는 어획된 생체량을 의미하는 어획수, S_a는 예망된 소해면적, C_e 는 어획효율을 의미하여 통상 0.5(Prado,1990)로 설정하였다.

종의 풍부도와 개체수의 균등 분포를 나타내는 생물학적 수질 지표는 담수역과 기수역 및 해양의 오염 상태를 조사하는 데 이용된다. 수역에 서식하고 있는 생물의 종류가 많고 안정된 생물 군집을 형성하고 있을 때는 청수역이 되고, 반대로 생물의 종류가 적고 특정한 생물이 다량으로 번식하고 있을 때는 오염 수역을 나타낸다. 생물 조사에서 이 지수가 높을 때는 청수역을 의미한다. 이와 관련된 계산식은 다음과 같다.

종다양성지수(H′)는

이다(Shannon & weaver, 1949). 여기서, S 는 군집의 총 종수, P_i = N_i/N 으로 확률을 나타내며, N_i 는 어떤 한 종류의 개체수, N 은 총 개체수이다.

종풍부도 지수(R)는

으로(Margalef, 1969),

종균등도 지수(E)는

로 표현된다(Pielou, 1966).

그리고 우점도 지수(D)는 생물 군집 내 종의 우점화 비율을 나타내는 척도(McNaughton, 1968)로서

으로 계산된다. 여기서, N₁, N₂ 는 각각 첫 번째 우점종과 두 번째 우점종의 개체수를 나타낸다. 일반적으로 부영양 또는 오염 수역은 다양한 생물의 분포가 제한되고 내성도가 높은 생물의 우점화 경향으로 종다양도는 감소하고 특정종의 우점화 경향이 뚜렷하게 나타난다. 상기 종다양도 지수의 계산식은 확률적 의미와 상관관계성을 내포하고 있으므로 현장 조사량에 따라 변동될 수 있으며, 그 이론적 검토는 많은 연구자들에 의해 진행 중이다(Peet,1974).

본 조사연구는 2012 ~ 2015년 4년간 부경대학교 실습선 가야호를 이용하여 제주도 동쪽 약 40마일에 위치한 수심 110m을 중심으로 총 14회의 저층트롤 조업을 행하였다.

어획된 어종은 총 54종(어류 40종(74.1%), 연체류 9종(16.7%), 갑각류 5종(9.2%))이었다. 4년 동안 계속 어획된 어종은 10종(갈전갱이, 꼬마달재, 달고기, 말쥐치, 메퉁이, 무늬홍어, 참돔, 황돔, 흰꼴뚜기, 히메치)이었고, 3년 동안 어획된 어종은 5종(능성어, 살오징어, 옥돔, 전갱이, 홍어)이었다. 이들 15종은 총 어종의 27.8%를 차지하여 주된 서식어종으로 추정된다. 또한 어느 한 해만 어획된 어종수도 당해 연도의 어종수의 비율로 보면 35.5~47.5%를 차지하며 매년 출현어종의 변동이 큼을 알 수 있다.

단위면적당 개체수는 4년동안 총 7,978 ind./km²을 어획했고, 이 중 황돔이 2,073 ind./km² (26.0%)으로 가장 높게 나타났으며, 다음으로 갈전갱이 1,467 ind./km²(18.4%), 노랑벤자리, 창꼴뚜기의 순으로 높은 개체수를 나타내었다. 황돔과 갈전갱이는 매년 어획되어 이 두 어종의 개체수가 총 개체수의 약 44%를 차지하였다.

단위면적당 생체량은 총 1,800 kg/km² 중에서 황돔이 449.8 kg/km²(25.0%)으로 가장 많은 생체량을 나타냈으며, 다음으로 갈전갱이, 말쥐치, 참돔의 순이었다. 모든 연도에서 동일어종이 가장 많은 생체량을 계속 유지하지는 못하였다.

종다양성 변동지수를 보면, 종다양도지수(H’)는 1.97 ~ 2.40의 범위였으며, 종풍부도지수(R)는 1.91 ~ 4.59의 범위로 나타나 어종의 수에 비례하여 그 값이 크게 변동하였다. 종균등도지수(E)는 0.54 ~ 0.83의 범위로, 우점도지수(D)는 0.42 ~ 0.61의 범위로 나타났으며 이들 지수는 크게 변동하지 않았다.

주된 어종의 평균 체장은 갈전갱이 17.2 cm, 황돔 22.49 cm, 말쥐치 30.44 cm, 참돔 37.58 cm, 달고기 22.78 cm이었다. 체장의 분포 범위에서 그 변동폭이 큰 어종은 참돔으로 16 ~ 60 cm로 나타났다.