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ISSN : 1225-827X(Print)
ISSN : 2287-4623(Online)
Journal of the Korean Society of Fisheries Technology Vol.50 No.4 pp.604-613
DOI : https://doi.org/10.3796/KSFT.2014.50.4.604

Species composition and community structure of benthic crustacean assemblage around Oryukdo in southeastern waters off Korea

Yu-Sim HEO, Jung-Hwa CHOI*, Jung-Yun KIM, Dong-Woo LEE
Fisheries Resources Research Division, NFRDI, Busan 619-705, Korea
Corresponding Author : choi2291@korea.kr, Tel: 82-51-720-2291, Fax: 82-51-720-2277
October 30, 2014 November 25, 2014 November 28, 2014

Abstract


오륙도 주변해역 저서 갑각류 (Crustacea)의 종조성과 군집구조

허 유심, 최 정화*, 김 정윤, 이 동우
국립수산과학원 자원관리과

초록

Community structures and species composition in benthic crustacean around Oryukdo of Busan was investigated using a SCUBA diving in 2011. A total 115 species, 51 families, and 4 taxa were collected during the sampling periods. Species were included 52 species in amphipoda, 49 in decapoda, 8 in isopoda and 6 in thoracica. On cluster analysis, the benthic crustacea community was classified into three groups based on the species composition: group A occurred in spring, group B in autumn and winter and group C in summer. Species composition in benthic crustacean corresponded with the water temperature.


    National Fisheries Research and Development Institute
    RP-2014-FR-053

    서 론

    본 연구의 대상해역인 오륙도는 부산광역시 우암반 도 남동단에서 동남 방향으로 600 m 지점 해상에 위치 하며, 6개의 바위섬이 나란히 뻗어 있는 형태의 군도이 다. 이 섬들은 육지에서 가까운 것부터 방패섬, 솔섬, 수리섬, 송곳섬, 굴섬, 등대섬으로 나누어진다. 각 섬마 다 간격이 좁고, 30 m 이하의 낮은 수심을 형성하고 있 다. 오륙도 인근해역은 대마난류, 북한한류의 영향과 그리고 낙동강에서 흘러나오는 담수에 대한 영향을 받 고 있다. 현재 해양생태계 보호구역으로 지정 되어 있 지만 대도시 연안에 위치하는 지리적 특성으로 인한 인 위적인 환경요인의 변화가 예상되고 있다 (Kim et al., 2013; Shin, 2013). 무척추 저서생물은 해양생태계의 중 요생물 구성원으로 복잡한 시공간적 분포양상을 보이 며, 생물학적 다양성 측면에서 가치가 매우 높다 (Seo et al., 2010). 또한 저서생물은 생활사의 전반을 통해서 이동성이 매우 미약하거나 또는 정주․고착성의 행동특 성을 나타내기 때문에 이들의 개체수와 군집의 다양성 은 환경변화의 정도를 감지하는 생태계 건강도 평가에 유용하게 이용되어진다 (Pearson and Rosenburg, 1978; Thouzeau et al., 1991).

    국내의 저서무척추동물 군집구조에 대한 연구는 부 산 서암 조간대 부착생물군집 연구 (Yoo, 2003), 낙동 강 하구역 대형저서동물 군집의 공간 특성에 대한 연구 (Lee et al., 2005), 잠수조사를 통한 제주도 저서무척추 동물 군집에 관한 연구 (Ko et al., 2008; Ko et al., 2011; Ko et al., 2012), 한려해상국립공원 대형저서동 물의 군집에 대한 연구 (Yoon et al., 2009), 우이도 조 하대 춘계와 추계의 대형무척추동물 군집구조에 대한 연구 (Seo et al., 2010), 통영해역 조하대 저서생물에 대한 연구 (Yoon et al., 2010), 독도 암반조간대 무척추 동물군집에 대한 연구 (Cha and Kim, 2012), 광양만 북 부 수어천 하구역의 여름철 대형저서동물 공간분포에 대한 연구 (Lim et al., 2012) 등 많은 연구가 이루어져 있다. 하지만 전체 무척추 저서동물을 대상으로 하여 분류군별 세부적인 연구는 미미한 실정이다.

    본 연구는 오륙도 주변해역에 서식하는 무척추 저서 동물 중 갑각류 (Crustacea)의 종조성과 개체밀도를 파 악하고, 시․공간적 군집구조를 분석하여 오륙도 주변해 역 생태계내의 4계절 변화를 파악하고자 한다.

    재료 및 방법

    본 연구에 사용된 시료는 2011년 4계절 (봄, 여름, 가 을, 겨울)동안 오륙도 6개의 섬 (방패섬, 솔섬, 수리섬, 송곳섬, 굴섬, 등대섬)과 선착장부근의 7개 정점에서 채 집되었다 (Fig. 1). 각 지점에서 잠수조사로 각 정점의 대표성을 높이기 위해 1 m와 10 m 두 수심의 암반 표 면에 수중 방형구 (50 cm × 50 cm)를 설치하고 방형구 내의 모든 저서동물을 지점별 2회 반복하여 채취하였다. 채집에 사용된 방형구는 소형 동물의 부유, 유실을 방지 하도록 자체 제작되었으며, 본 해역 서식 종이지만 방형 구내에 들지 못해 채취되지 못한 동물들은 별도로 채취 하였다. 채집된 시료는 즉시 실험실로 운반하여 급냉한 뒤 각 동물군 별로 대분류 한 뒤 갑각류만을 선변하였 다. 선별된 표본은 Kim (1973), Son and Hong (2003)을 참고로 종 (種)을 동정하였으며, 종 동정이 불가능한 경 우 판명 가능한 최하위 분류군까지 나타내었다.

    해양환경을 파악하기 위해, 오륙도 주변 4개 정점의 표층수온을 대상으로 YSI (USA, Model 6600)를 이용 하여 현장에서 측정하였다.

    해양환경을 파악하기 위해, 오륙도 주변 4개 정점의 표층수온을 대상으로 YSI (USA, Model 6600)를 이용 하여 현장에서 측정하였다.갑각류 군집구조를 분석하기 위하여 채집된 생물의 개체수를 기준으로 종풍부도 (D), 종다양성 지수 (H’) 를 구하였고, 출현 개체수를 Square-root 변환하여 Bray-Curtis 유사도지수를 구하였다. 구해진 유사도는 집괴분석 (Cluster Analysis)과 다차원척도법 (MDS)을 실시한 뒤, 그 결과를 Dendrogram으로 나타내었다. 또 한 그룹 간 군집에 기여하는 종을 파악하기 위해 SIMPER (Similarity Percentage) 분석을 실시하였다 (Shannon and Weaver, 1949; Clarke and Warwick, 2001; Pielou, 2014). 통계분석은 PRIMER v5를 이용하여 수 행하였다.

    결 과

    해양환경

    계절별 수온의 변화를 확인하기 위해 조사해역의 수 온을 측정한 결과, 모든 정점에서 가을에 가장 높고 (19.0~20.0°C), 봄에 가장 낮았다 (12.6~13.2°C). 정점 A 에서는 봄에 13.2°C, 여름에 18.9°C, 가을에 20.0°C, 겨 울에 15.9°C이었고, 정점 B에서는 봄에 12.6°C, 여름에 19.4°C, 가을에 19.6°C, 겨울에 15.8°C 이었다. 정점 C 에서는 봄에 13.2°C, 여름에 19.2°C, 가을에 19.3°C, 겨 울에 15.8°C이었고, 정점 D에서는 봄에 13.1°C, 여름에 19.6°C, 가을에 19.0°C, 겨울에 15.5°C 이었다 (Fig. 2).

    종조성

    연구기간 동안 오륙도 7개 정점에서 출현한 갑각류 (Crustacea)는 총 4목 51과 82속 115종 이였으며, 그 중 단각목 (Amphipoda)이 45.2%로 가장 높은 비율을 차 지하여 27과 38속 52종 출현하였다. 다음으로는 십각목 (Decapoda)이 15과 34속 49종으로 전체 출현 갑각류 중 42.6%를 차지하였으며, 물맞이게과 (Magidae) 10종, 참집게과 (Paguridae)가 9종 출현하였다. 다음으로는 등 각목 (Isopoda)으로 6과 6속 8종 출현하여 전체 갑각류 중 7.0% 차지하였고, 완흉목 (Thoracica)은 3과 4속 6종 출현하여 전체 갑각류 중 가장 적은 비율인 5.2%를 차 지하였다 (Fig. 3).

    연구기간 동안 채집된 갑각류는 단위면적당 평균 371 ind./m2으로 나타났다 (Table 2). 분류군별 개체수 비를 살펴보면, 완흉목이 전체 출현 개체수 중 37.6% (818 ind./m2)를 차지하여 가장 높게 나타났으며, 완흉 목 중에서도 조무래기따개비 (Chthamalus challengeri) 가 전체 출현 개체수 중 37.3%로 가장 높은 점유율을 보였다. 다음으로는 단각목과 십각목이 전체 출현 개체 수 중 27.6% (381 ind./m2)와 27.4% (334 ind./m2)의 유율을 보였고, 등각목은 전체 출현 개체수 중 6.7% (65 ind./m2)의 점유율을 보였다 (Fig. 3). 정점별로는 정점 2 에서 가장 낮은 79 ind./m2의 개체밀도를 보였고, 정점 7 에서 가장 높은 1,107 ind./m2의 개체밀도를 보였다.

    계절에 따른 분류군별 개체수비를 살펴보면, 단각목 은 봄에 48.3% (667 ind./m2)를 차지하였으나 여름에는 21.5% (661 ind./m2), 가을과 겨울에는 각각 10.1% (18ind./m2)와 10.8% (48 ind./m2)로 점점 감소하는 경향을 보였다. 십각목은 봄에 33.6% (464 ind./m2)에서 여름에 14.2% (437 ind./m2)로 감소하였으나 가을에 72.2% (130 ind./m2), 겨울에 79.4% (352 ind./m2)로 점점 증가 하였다. 등각목은 봄에 13.7% (190 ind./m2)를 차지하였 지만, 여름과 가을 그리고 겨울 동안에는 5.0%미만의 낮은 점유율을 보였다. 완흉목은 여름에 조무래기따개 비의 많은 출현으로 59.0% (1,813 ind./m2)의 높은 점유 율을 보였다. 그 후, 가을에는 15.2% (27 ind./m2), 겨울 에는 6.7% (30 ind./m2)로 감소하였고, 봄에는 2.2% (30 ind./m2)의 낮은 점유율을 보였다 (Fig. 4).

    정점에 따른 분류군별 개체수를 살펴보면, 정점 1에 서는 단각목이 60.4% (425 ind./m2)의 높은 점유율을 보 였고, 다음으로는 등각목과 십각목이 각 21.4% (136 ind./m2)와 18.2% (160 ind./m2)를 차지하였다. 정점 2 에서는 십각목이 68.2% (232 ind./m2)로 가장 우점하였으 며, 단각목이 14.1% (48 ind./m2), 등각목이 9.4% (32 ind./m2)의 점유율을 보였다.

    정점 3에서도 십각목이 64.0% (512 ind./m2)로 가장 우점하였고, 단각목이 27.5% (220 ind./m2), 등각목이 5.0% (40 ind./m2), 완흉목이 3.0% (24 ind./m2)를 차

    하였다. 정점 4에서는 단각목이 51.0% (620 ind./m2)로 우점하였고, 십각목과 등각목이 각각 23.4% (284 ind./ m2)와 19.1% (232 ind./m2)의 점유율을 보였다. 정점 5 와 정점 6에서는 십각목과 단각목이 각 정점별 총 개체 수의 80%이상을 차지하여 우점하였다. 정점 7에서는 완흉목이 70.4% (3,124 ind./m2)의 높은 점유율을 보였 다. 따라서 단각목이 우점하는 정점은 정점 1과 정점 4 였고, 십각목은 정점 5, 등각목은 정점 2, 정점 3, 정점 6, 그리고 완흉목은 정점 7에서 우점하는 것으로 나타 났다 (Fig. 5).

    출현 종수의 계절별 변화는 봄에 75종으로 가장 많은 종이 출현하였고, 가을에 13종으로 가장 적은 종이 출 현하였으며, 정점별로는 봄에 5~38종, 여름에 3~26종, 가을에 4~7종, 겨울에 5~8종의 범위로 나타났다. 개체 밀도는 각각 봄에 334 ind./m2, 여름에 762 ind./m2, 가을 에 47 ind./m2, 겨울에 109 ind./m2로 나타나 여름에 가 장 높고, 가을에 가장 낮았으며, 정점에 있어서는 봄에 112~672 ind./m2의 범위로 정점 6에서 가장 낮았고, 정 점 1에서 가장 높은 개체밀도를 보였다. 여름에는 20~3,984 ind./m2의 범위로 정점 1에서 가장 낮았고 정 점 7에서 가장 높았으며, 가을에는 8~136 ind./m2의 범 위로 정점 4에서 가장 낮았고 정점 5에서 가장 높았다. 겨울에는 정점 1에서 52 ind./m2으로 가장 낮은 개체밀 도를 보였고, 정점 7에서 148 ind./m2으로 가장 높은 개 체밀도를 보였다. 종 다양성 지수 (H')의 계절별 변화는 봄에 1.33 (0.62~3.04)이었고, 여름에 1.32 (0.89~2.35)이 었다. 가을에는 1.18 (0.69~1.52)이었고, 겨울에는 1.45 출현 종수의 계절별 변화는 봄에 75종으로 가장 많은 종이 출현하였고, 가을에 13종으로 가장 적은 종이 출 현하였으며, 정점별로는 봄에 5~38종, 여름에 3~26종, 가을에 4~7종, 겨울에 5~8종의 범위로 나타났다. 개체 밀도는 각각 봄에 334 ind./m2, 여름에 762 ind./m2, 가을 에 47 ind./m2, 겨울에 109 ind./m2로 나타나 여름에 가 장 높고, 가을에 가장 낮았으며, 정점에 있어서는 봄에 112~672 ind./m2의 범위로 정점 6에서 가장 낮았고, 정 점 1에서 가장 높은 개체밀도를 보였다. 여름에는 20~3,984 ind./m2의 범위로 정점 1에서 가장 낮았고 정 점 7에서 가장 높았으며, 가을에는 8~136 ind./m2의 범 위로 정점 4에서 가장 낮았고 정점 5에서 가장 높았다. 겨울에는 정점 1에서 52 ind./m2으로 가장 낮은 개체밀 도를 보였고, 정점 7에서 148 ind./m2으로 가장 높은 개 체밀도를 보였다. 종 다양성 지수 (H')의 계절별 변화는 봄에 1.33 (0.62~3.04)이었고, 여름에 1.32 (0.89~2.35)이 었다. 가을에는 1.18 (0.69~1.52)이었고, 겨울에는 1.45(1.05~1.71)이었다. 종 풍부도의 계절별 변화는 봄에 3.81 (0.97~7.54)이었고, 여름에 2.18 (1.17~4.67)이었다. 가을에는 1.48 (1.12~1.82), 겨울에는 1.74 (1.24~2.10)이 었다 (Fig. 6).

    군집분석

    오륙도에 서식하는 갑각류의 종조성을 정점 간 Bray-Curtis 유사도지수에 근거하여 집괴분석 (Cluster analysis), 다차원척도법 (MDS)을 실시한 결과 4계절 7 개 정점, 즉 총 28개 정점은 크게 3개의 그룹으로 구분 되었다 (Fig. 7, Fig. 8). 그룹 A에서는 6개의 정점이 포 함되었고, 대부분 봄철 정점으로 구성되었다. 이 그룹 에서 조무래기따개비 (Chthamalus challengeri)가 가장 많이 출현하였고, 다음으로 가장 많이 출현한 갑각류는 단각목의 Caprella spp.이었다. 이 그룹에서 출현한 종 수는 79종으로 다른 그룹에 비해 많은 종이 출현하였으 며, 특히 단각목이 다양하게 출현하였는데, 연구기간동 안 채집된 52개의 단각목 중 50종이 이 그룹 안에서 출 현하였다. SIMPER 분석 결과 이 그룹에서는 Caprella spp.가 18.3%로 가장 기여도가 높은 생물로 나타났고, 그 다음으로는 조무래기따개비가 17.4%, Idotea spp.가 11.4%로 나타났다.

    그룹 B에서는 가장 많은 17개의 정점이 포함되었고, 주로 가을과 겨울의 정점들로 구성되었다. 총 23종이 이 그룹에서 출현하였고, 그 중 십각목이 13종 출현하였다. 가장 많이 출현한 갑각류는 참집게류 (Paguristes sp.)였 고, 그 다음으로는 꼬마은행게 (Cancer amphioetus)와 단각목의 Caprella spp.이였다. 그룹 C에서는 5개의 정 점이 포함되었고, 모두 여름의 정점으로 구성되었다. 이 그룹에서는 40종이 출현하였으며, 그 중 22종은 십 각목이였다. 가장 많이 출현한 갑각류는 십각목의 애기 털보부채게 (Pilumnus minutus)였고, 다음으로는 중간 뿔물맞이게 (Pugettia interme)가 많이 출현하였다. SIMPER 분석 결과에서도 애기털보부채게는 46.6%, 중 간뿔물맞이게는 42.0%의 기여도를 보였다. SIMPER 분석 결과에서는 참집게류가 56.9%, 털보부채게 (Heteropilumnus ciliatus)가 32.2%의 기여도를 나타냈 다. 그룹 A에서는 완흉목이 그룹 전체 개체수 중 59.5%로 우점하였고, 그룹 B와 그룹 C는 각각 십각목 이 그룹 전체 개체수 중 81.3%와 75.2%로 우점하였다. 개체 밀도는 그룹 A에서 가장 높았고 그룹 B에서 가장 낮았으며, 평균 종다양도와 평균 종 풍부도는 그룹 A에 서 가장 높았고, 그룹 C에서 가장 낮았다.

    고 찰

    본 연구에서 사용한 조사방법인 잠수조사를 통한 연 구는 직접 사람의 눈으로 보고 채집한다는 점과 암반 해역에서 많이 나타나는 부착생물들을 채집함에 있어 다른 조사 방법보다 암반 조하대에 서식하는 저서생물 연구에 적합한 방법이다. 연구기간 동안 출현한 갑각류 는 총 4목 115종으로 동일 해역에서 홑자망을 이용한 갑각류 생물상을 조사한 Kim et al. (2012)에서는 6과 12종에 비해 많은 종이 출현하였다.

    연구기간 동안 갑각류의 평균 개체밀도는 371 ind./ m2로 나타났다. 이는 같은 채집방법에 의해 연구된 제 주 연안의 342 ind./m2 (Ko et al., 2011), 제주 문섬의 188 ind./m2 (Ko et al., 2008), 제주남부해역 사질대의 4 ind./m2 (Ko et al., 2012)보다 높은 개체밀도를 보였다. 이러한 결과는 Kim and Choi (2007)가 사천만해역 새 우류 군집연구에서 외해에 위치하며 난류와 한류에 직 접 영향을 받는 나로도가 내만에 위치한 도암에 비해 새우류의 출현종가 높다고 보고하였다. 따라서, 본 연 구의 대상해역인 오륙도 주변해역이 계절에 따라 대마 난류와 북한한류의 영향을 직접 받는 지형적 특성에 의 한 것으로 추측되어진다.

    집괴분석과 다차원척도법 결과에 의하면 오륙도 주 변해역에 서식하는 갑각류의 세 그룹은 크게 계절에 따 라 봄철 (그룹 A), 가을과 겨울철 (그룹 B), 여름철 (그 룹 C)로 나누어진다. 각 그룹의 분류군별 개체수비는 그룹 A에서 완흉목과 단각목이 우점하였고, 그룹 B에 서는 십각목과 단각목, 그룹 C에서는 십각목이 우점하 는 것으로 나타났다. 그룹 A에서 우점한 조무래기따개 비 (Chthamalus challengeri)는 그룹 C에서는 출현하지 않았고, 그룹 B에서는 10% 미만의 출현양상을 보였으 며, 그룹 B에서 우점한 참집게류 (Paguristes sp.)는 그 룹 A와 그룹 C에서 모두 3% 미만의 출현양상을 보였 다. 또한 그룹 C에서 가장 우점하였던 애기털보부채게 (Pilumnus minutus) 역시 다른 그룹에서 3% 미만의 출 현양상을 보여 각 그룹에서 우점하였던 종들은 각 그룹 의 계절적 특이성일 띄는 종으로 나타났다.

    또한, 단위면적당 개체수는 그룹 A에서 1,386 ind./ m2, 그룹 B에서 26 ind./m2, 그룹 C에서 274 ind./m2로 나타나 개체밀도와 출현 종수는 봄에 높게 나타나고, 가을과 겨울에 낮게 나타나는 것을 알 수 있었다. 또한 종다양도와 종풍부도 역시 봄에 높고 가을과 겨울에 낮 은 것으로 나타났다. 이처럼 봄에 높은 단위면적당 개 체수와 종다양도 및 종풍부도가 나타나는 것은 온대 해 역에서 봄에는 생산성이 높고 먹이생물이 풍부하기 때 문이라고 판단되어 지며, 봄에 비교적 작은 개체인 단 각목의 높은 출현빈도가 이를 뒷받침 해준다. 가을과 겨울의 가장 낮은 개체밀도와 종다양도는 낮은 수온 때 문이라고 추측되어진다. 또한 여름철에는 가을과 겨울 에 비해 높은 개체밀도를 보였지만, 낮은 종다양도를 나타내었는데, 이는 애기털보부채게와 중간뿔물맞이게 등의 특정 종이 높은 출현량을 보였기 때문이다. 이러 한 갑각류 조간대 출현의 계절별 변동은 계절에 따라 영향을 미치는 해류와 수온변동이 종조성의 변화를 가 져오기 때문이라고 여겨진다. 동일해역의 Kim et al. (2012)의 연구에서도 갑각류의 종조성과 출현량의 계절 적 변동은 수온과 밀접한 관련성이 있다고 밝혔다.

    결 론

    2011년 4계절 동안 잠수조사를 이용하여 오륙도 6개 섬과 선착장 부근의 7개 정점에서 저서 갑각류를 채집한 결과는 다음과 같다. 채집된 총 갑각류는 4목 51과 82속 115종이며, 단위면적당 평균 371 ind./m2이었다. 집괴분 석 결과 3개의 그룹으로 구분되었고, 그룹 A는 봄철, 그 룹 B는 가을과 겨울철, 그룹 C는 여름철을 대표하였다. 그룹 A는 종다양도와 개체밀도가 높고, 그룹 B에서는 종다양도와 개체밀도가 낮은 것이 특징이었으며, 각 그 룹의 특징종은 그룹 A에서 조무래기따개비 (Chthamalus challengeri), 그룹 B에서 참집게류 (Paguristes sp.), 그룹 C에서 애기털보부채게 (Pilumnus minutus)로 나타났다. 이를 통해 오륙도 주변 갑각류는 계절에 따른 종조성의 변화를 보인다는 것을 알 수 있었다.

    Figure

    KSFT-50-604_F1.gif

    Location of the sampling sites around Oryukdo. A~D, environment investigation sites; St.1~St.2, sampling sites.

    KSFT-50-604_F2.gif

    Seasonal variations of water temperature (°C) around Oryukdo during 2011.

    KSFT-50-604_F3.gif

    Species composition and number of individual of the Crustacea around Oryukdo during 2011.

    KSFT-50-604_F4.gif

    Seasonal variation in number of species by taxa around Oryukdo during 2011.

    KSFT-50-604_F5.gif

    Regional variations in number of species by taxa around Oryukdo during 2011.

    KSFT-50-604_F6.gif

    Regiona variations of species composition, number of individual, richness and diversity (H’) of the Crustacea around Oryukdo during 2011.

    KSFT-50-604_F7.gif

    Dendrogram determined by cluster analysis between each sample station around Oryukdo during 2011.

    KSFT-50-604_F8.gif

    Plot of the relative distance between station by the result of MDS.

    Table

    Species composition of Crustacea around Oryukdo (ind./m2)

    Reference

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