수생태계는 물 환경 특유의 고유한 생태계이면서 추이대(ecotone)로서 생물의 생산성과 종 다양성이 풍부한 공간이며, 특히 도시 공간에 도입된 수생태계는 도시생태계에서 생물서식지 및 물질 순환 등 생태학적 구조와 기능이 살아 있을 가능성이 가장 높은 공간이라 할 수 있다. 그러나 도시화가 급속도로 진행되면서 도시 내 물 관리는 이수, 치수기능 위주의 이용적인 측면을 크게 강조되어 왔으며, 이러한 현상으로 인하여 하천 및 습지의 고유한 생태적 구조와 기능이 상실되어 왔다. 근래에 이르러 양재천과 청계천의 복원 및 다양한 도시 내 습지 복원을 통하여 도시생태계 내의 자연생태계의 중요성을 인식하게 되는 계기가 되었고, 인공하천이나 ...
수생태계는 물 환경 특유의 고유한 생태계이면서 추이대(ecotone)로서 생물의 생산성과 종 다양성이 풍부한 공간이며, 특히 도시 공간에 도입된 수생태계는 도시생태계에서 생물서식지 및 물질 순환 등 생태학적 구조와 기능이 살아 있을 가능성이 가장 높은 공간이라 할 수 있다. 그러나 도시화가 급속도로 진행되면서 도시 내 물 관리는 이수, 치수기능 위주의 이용적인 측면을 크게 강조되어 왔으며, 이러한 현상으로 인하여 하천 및 습지의 고유한 생태적 구조와 기능이 상실되어 왔다. 근래에 이르러 양재천과 청계천의 복원 및 다양한 도시 내 습지 복원을 통하여 도시생태계 내의 자연생태계의 중요성을 인식하게 되는 계기가 되었고, 인공하천이나 인공습지를 생태적 형성 과정에 입각하여 자연형에 가까운 생태계로 복원하기 위한 노력들이 진행되고 있다. 수생태계 복원을 위해서는 여러 가지 물리적인 요건 중에서 특히 습지 조성 및 수생식물의 도입이 매우 중요한데, 이러한 노력을 통해 수생태계의 종 다양성을 증진시킬 수 있고 비점오염원으로부터 수생태계를 건강하게 유지하는 방안이라고 할 수 있다. 특히 대표적 수생식물인 갈대(phragmites communis)는 최근 하천, 호소, 인공습지 조성 등 생태계의 복원을 위해 광범위하게 이용되고 있다. 이러한 중요한 요소를 효과적으로 도입하기 위한 여러가지 설계요소를 검토하여 시행하고 있으나 수생태계의 환경 조건에 적합한 식재모델 구축이 매우 필요한 실정이다. 본 연구는 수생태계 복원을 위해 인위적으로 조성되는 인공습지 및 생태하천 등 수생태계 복원에 적용 가능한 갈대의 식재모델을 구축하기 위해 수행되었다. 이렇게 인공생태계의 조성을 위해서는 자연형성과정 또는 생태적 형성과정을 통해 자연 스스로 형성된 자연생태계에서 그 원형을 찾는 것이 바람직하다. 따라서 본 연구에서는 하천 및 하구에서 자연적으로 발달한 갈대군락이 토양 및 수문 환경에 따라 어떤 생육특성을 보이는지 찾아 수생태계 복원을 위한 학문적 근거를 제공하고자 하였다. 전국 하천의 수계를 대표하는 지역을 기수역, 담수역, 염습지를 대상으로 하여 현장에서 토양환경, 수환경을 직접 조사하고 실험실에서 분석하였다. 한강수계, 팔당호 경안천, 만우천1, 만우천2, 파주출판단지와 공릉천, 금강수계 금강하구역, 낙동강수계 사천만 가화천, 섬진강수계는 순천만 이사천 등을 연구대상지로 선정하였다. 모델구축을 위해 토양환경의 pH, CEC, EC, 유기물함량, NaCl 항목과 수문환경의 수온, 수심, DO, EC, pH 의 항목을 독립변수로 하고 갈대의 생육 인자 중 체장, 직경, 밀도, 건중량, 엽록소 등을 종속변수로 설정하였다. 토양환경 및 수환경 요인이 갈대군락의 생육에 미치는 영향을 분석하여 갈대 식재모델을 제시하였고, 독립변수와 종속변수 항목 간 유의성 및 상관성을 규명하기 위하여 통계적 방법으로 경향성을 분석하였다. 기반환경에 따른 생육특성을 비교한 결과 갈대군락의 밀도와 직경, 건중량은 기수역에서 가장 높았으며, 염습지와 담수역에서는 차이가 없는 것으로 나타났다. 반면에 갈대 개체의 직경과 체장은 염분농도가 높은 지역에서 작게 나타났다. 한편 기반환경 인자와 생육특성의 상관분석결과 갈대 체장은 토양, 수문의 pH와, 직경은 수문의 DO와 유의하였으며, 건중량은 수환경의 pH와 유의수준 1%이내(p=0.002) 에서 양의 상관관계를 보였다. 이 결과를 바탕으로 선행연구의 사례와 조경설계기준과 조경공사 표준시방서의 기준을 비교하여 갈대군락지의 식재모델을 제시하였다. 자연환경에서 실질적으로 제어하기 힘든 토양 환경과 수환경의 여건을 감안하여 토양환경과 수환경의 적합한 기준정도를 제시하였으며, 갈대의 적정식재 밀도는 기수역은 124개체/㎡, 담수역은 64개체/㎡, 염습지는 86개체/㎡를 제시하였다. 또한 토양요인 및 수환경 요인이 갈대 생장에 미치는 영향을 다중회귀분석으로 통계 처리하여 유의성 높은 인자를 추출하여 상관관계를 도출하고 회귀식을 구성하였다. 그 결과 토양염분농도와 유기질 함량, 수환경의 EC, pH 등이 유의한 영향을 끼치는 요인으로 추출되었다. 이와 같이 본 연구에서 우리나라의 주요한 하천수계별로 기반환경에 따른 그룹별 생육특성을 현지조사, 분석하여 갈대식재모델을 제시하였다. 수생태계 복원을 위한 갈대군락지의 효율적인 식재 및 관리를 위해서는 자연생태계의 토양환경과 수환경의 생육조건을 유사하게 조성하고 적정한 개체수를 유지하는 것이 매우 필요하며, 특히 향후 급변하는 기후변화에 능동적으로 대처하기 위한 보다 세분화되고 대상지를 다양화하여 세부 항목별 기준 제시 및 모델개발은 후속 연구 과제로 남겨둔다. 키워드 : 수생태계 복원, 수생식물, 밀도, 갈대식재모델, 토양, 수환경, 기반환경
수생태계는 물 환경 특유의 고유한 생태계이면서 추이대(ecotone)로서 생물의 생산성과 종 다양성이 풍부한 공간이며, 특히 도시 공간에 도입된 수생태계는 도시생태계에서 생물서식지 및 물질 순환 등 생태학적 구조와 기능이 살아 있을 가능성이 가장 높은 공간이라 할 수 있다. 그러나 도시화가 급속도로 진행되면서 도시 내 물 관리는 이수, 치수기능 위주의 이용적인 측면을 크게 강조되어 왔으며, 이러한 현상으로 인하여 하천 및 습지의 고유한 생태적 구조와 기능이 상실되어 왔다. 근래에 이르러 양재천과 청계천의 복원 및 다양한 도시 내 습지 복원을 통하여 도시생태계 내의 자연생태계의 중요성을 인식하게 되는 계기가 되었고, 인공하천이나 인공습지를 생태적 형성 과정에 입각하여 자연형에 가까운 생태계로 복원하기 위한 노력들이 진행되고 있다. 수생태계 복원을 위해서는 여러 가지 물리적인 요건 중에서 특히 습지 조성 및 수생식물의 도입이 매우 중요한데, 이러한 노력을 통해 수생태계의 종 다양성을 증진시킬 수 있고 비점오염원으로부터 수생태계를 건강하게 유지하는 방안이라고 할 수 있다. 특히 대표적 수생식물인 갈대(phragmites communis)는 최근 하천, 호소, 인공습지 조성 등 생태계의 복원을 위해 광범위하게 이용되고 있다. 이러한 중요한 요소를 효과적으로 도입하기 위한 여러가지 설계요소를 검토하여 시행하고 있으나 수생태계의 환경 조건에 적합한 식재모델 구축이 매우 필요한 실정이다. 본 연구는 수생태계 복원을 위해 인위적으로 조성되는 인공습지 및 생태하천 등 수생태계 복원에 적용 가능한 갈대의 식재모델을 구축하기 위해 수행되었다. 이렇게 인공생태계의 조성을 위해서는 자연형성과정 또는 생태적 형성과정을 통해 자연 스스로 형성된 자연생태계에서 그 원형을 찾는 것이 바람직하다. 따라서 본 연구에서는 하천 및 하구에서 자연적으로 발달한 갈대군락이 토양 및 수문 환경에 따라 어떤 생육특성을 보이는지 찾아 수생태계 복원을 위한 학문적 근거를 제공하고자 하였다. 전국 하천의 수계를 대표하는 지역을 기수역, 담수역, 염습지를 대상으로 하여 현장에서 토양환경, 수환경을 직접 조사하고 실험실에서 분석하였다. 한강수계, 팔당호 경안천, 만우천1, 만우천2, 파주출판단지와 공릉천, 금강수계 금강하구역, 낙동강수계 사천만 가화천, 섬진강수계는 순천만 이사천 등을 연구대상지로 선정하였다. 모델구축을 위해 토양환경의 pH, CEC, EC, 유기물함량, NaCl 항목과 수문환경의 수온, 수심, DO, EC, pH 의 항목을 독립변수로 하고 갈대의 생육 인자 중 체장, 직경, 밀도, 건중량, 엽록소 등을 종속변수로 설정하였다. 토양환경 및 수환경 요인이 갈대군락의 생육에 미치는 영향을 분석하여 갈대 식재모델을 제시하였고, 독립변수와 종속변수 항목 간 유의성 및 상관성을 규명하기 위하여 통계적 방법으로 경향성을 분석하였다. 기반환경에 따른 생육특성을 비교한 결과 갈대군락의 밀도와 직경, 건중량은 기수역에서 가장 높았으며, 염습지와 담수역에서는 차이가 없는 것으로 나타났다. 반면에 갈대 개체의 직경과 체장은 염분농도가 높은 지역에서 작게 나타났다. 한편 기반환경 인자와 생육특성의 상관분석결과 갈대 체장은 토양, 수문의 pH와, 직경은 수문의 DO와 유의하였으며, 건중량은 수환경의 pH와 유의수준 1%이내(p=0.002) 에서 양의 상관관계를 보였다. 이 결과를 바탕으로 선행연구의 사례와 조경설계기준과 조경공사 표준시방서의 기준을 비교하여 갈대군락지의 식재모델을 제시하였다. 자연환경에서 실질적으로 제어하기 힘든 토양 환경과 수환경의 여건을 감안하여 토양환경과 수환경의 적합한 기준정도를 제시하였으며, 갈대의 적정식재 밀도는 기수역은 124개체/㎡, 담수역은 64개체/㎡, 염습지는 86개체/㎡를 제시하였다. 또한 토양요인 및 수환경 요인이 갈대 생장에 미치는 영향을 다중회귀분석으로 통계 처리하여 유의성 높은 인자를 추출하여 상관관계를 도출하고 회귀식을 구성하였다. 그 결과 토양염분농도와 유기질 함량, 수환경의 EC, pH 등이 유의한 영향을 끼치는 요인으로 추출되었다. 이와 같이 본 연구에서 우리나라의 주요한 하천수계별로 기반환경에 따른 그룹별 생육특성을 현지조사, 분석하여 갈대식재모델을 제시하였다. 수생태계 복원을 위한 갈대군락지의 효율적인 식재 및 관리를 위해서는 자연생태계의 토양환경과 수환경의 생육조건을 유사하게 조성하고 적정한 개체수를 유지하는 것이 매우 필요하며, 특히 향후 급변하는 기후변화에 능동적으로 대처하기 위한 보다 세분화되고 대상지를 다양화하여 세부 항목별 기준 제시 및 모델개발은 후속 연구 과제로 남겨둔다. 키워드 : 수생태계 복원, 수생식물, 밀도, 갈대식재모델, 토양, 수환경, 기반환경
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