본 연구는 하천연속성 개념(RCC)을 금강 수계에 적용하여 서식지를 분류하였고, 분류된 서식지에 따른 환경변수와 생물변수간의 상관관계를 분석하여 저서성 대형무척추동물군집의 분포특성을 규명하였다. 궁극적으로 도출된 환경요인에 따른 섭식기능군의 분포특성을 이용하여 다변량적 접근법 중 확률기법인 빈도비 모델(FRM)과 지리정보시스템(GIS)의 공간분석기법을 적용하여 환경변화에 따른 하천생태계 구조와 기능에 대한 변화의 합리적인 평가 및 관리를 위해 생물군집 분포예측도를 작성하였다.
금강 수계 총 38개 조사지점에 대한 서식지 유형분류 및 분포특성 규명을 하기 위하여 현장 측정된 10개의 환경요인을 이용하여 서식지 유사도 분석을 실시한 결과, 거리 척도값 4를 전후하여 상류구간(...
본 연구는 하천연속성 개념(RCC)을 금강 수계에 적용하여 서식지를 분류하였고, 분류된 서식지에 따른 환경변수와 생물변수간의 상관관계를 분석하여 저서성 대형무척추동물군집의 분포특성을 규명하였다. 궁극적으로 도출된 환경요인에 따른 섭식기능군의 분포특성을 이용하여 다변량적 접근법 중 확률기법인 빈도비 모델(FRM)과 지리정보시스템(GIS)의 공간분석기법을 적용하여 환경변화에 따른 하천생태계 구조와 기능에 대한 변화의 합리적인 평가 및 관리를 위해 생물군집 분포예측도를 작성하였다.
금강 수계 총 38개 조사지점에 대한 서식지 유형분류 및 분포특성 규명을 하기 위하여 현장 측정된 10개의 환경요인을 이용하여 서식지 유사도 분석을 실시한 결과, 거리 척도값 4를 전후하여 상류구간(HD)은 C1과 C3그룹, 중류구간(MS)은 C2와 C4 그리고 C5그룹, 하류구간(LR)은 C6과 C7그룹으로 서식지 유형이 분류되었다. 서식지 유형분류에 있어 영향을 끼치는 주요한 환경요인은, 물리적 환경요인의 경우 하폭과 고도, 화학적 환경요인의 경우 수온과 conductivity 그리고 DO, 하상재료의 경우 sand와 silt 그리고 gravel 구성 비율(%)로 분석되었다. 조사시기동안 출현한 수서곤충은 총 9목 46과 142종으로 조사되었고, 서식지 유형별 종수 및 개체수 현존량 증감과 높은 상관성을 보인 주요 환경요인은 유속과 sand 구성 비율(%)의 함량으로 나타났다. 또한 섭식기능군과 환경요인 사이의 상관성 분석결과, (1) 걸러먹는 무리(FC) 유속, 수폭, silt (2) 주어먹는 무리(GC) 유속 (3) 잡아먹는 무리(P) 고도, 유속, conductivity, boulder와 sand 구성 비율(%), (4) 뚫어먹는 무리(PP)는 수폭, silt 구성 비율(%) (5) 긁어먹는 무리(SC) 유속, conductivity (6)썰어먹는 무리(SH)는 고도, boulder, DO, pH, conductivity, 수온과 각각 상관성을 보이는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과, 단계적 다중회귀분석(SMRA)에 의해 도출된 금강 수계의 환경요인 중 고도, 하폭, 유속, conductivity, 수온 그리고 sand 등 6개의 요인은 생물군집의 서식과 상관성(r≧0.600)이 있는 것으로 나타나 금강 수계 섭식기능군 분포에 영향을 미치는 주요한 요인으로 분석되었다.
도출된 환경요인에 따른 생물군집의 분포특성을 발생확률 예측기법인 빈도비 모델(FRM)과 지리정보시스템(GIS)의 공간분석기법에 적용하여 생물서식 분포예측도를 작성하였다. 분포예측도는 분포예측지수를 각 섭식기능군별로 Very High, High, Medium and Low 4단계의 변위치(quintile) 범위로 재분류하여 표시하였다. 또한, 분포예측자료와 연구지역에 대하여 기 조사된 자료를 비교 검증하여 두 자료 사이의 높은 상관성을 확인할 수 있었다.
본 연구 결과는 저서성 대형무척추동물군집을 이용한 하천생태계의 새로운 평가방법 작성에 활용 할 수 있을 것이며, 적용된 생물군집 분포예측 모델기법은 하천생태계의 무분별한 난개발에 있어 서식지 보호를 위한 관리구역 설정시 중요한 의사결정 및 보전과 복원을 위한 기초자료로 활용이 가능할 것이다. 또한 광역적 공간인 전국 수계에 대한 데이터베이스 구축을 통해 담수생물군집 분포예측도를 작성하여 현장조사에 비해 시간과 비용 및 인력낭비를 최소화하여 국토 개발의 효율성을 높일 수 있을 것으로 판단된다. 그리고 국가에서 시행중인 수생태계 건강성 평가와 웹기반 하천환경생태주제도 정보시스템 구축에도 적용이 가능할 것이다. 그러나 생물군집 분포예측 모델의 신뢰성 향상을 위해서는 보다 장기적인 생물모니터링 자료와 다양한 환경자료 취득과 함께 인공신경망 그리고 로지스틱 분석 등 추가적인 분석을 통해 최적의 생물군집 분포에 영향을 미치는 환경요인 추출에 대한 연구가 더 진행되어져야 할 것으로 사료된다.
본 연구는 하천연속성 개념(RCC)을 금강 수계에 적용하여 서식지를 분류하였고, 분류된 서식지에 따른 환경변수와 생물변수간의 상관관계를 분석하여 저서성 대형무척추동물군집의 분포특성을 규명하였다. 궁극적으로 도출된 환경요인에 따른 섭식기능군의 분포특성을 이용하여 다변량적 접근법 중 확률기법인 빈도비 모델(FRM)과 지리정보시스템(GIS)의 공간분석기법을 적용하여 환경변화에 따른 하천생태계 구조와 기능에 대한 변화의 합리적인 평가 및 관리를 위해 생물군집 분포예측도를 작성하였다.
금강 수계 총 38개 조사지점에 대한 서식지 유형분류 및 분포특성 규명을 하기 위하여 현장 측정된 10개의 환경요인을 이용하여 서식지 유사도 분석을 실시한 결과, 거리 척도값 4를 전후하여 상류구간(HD)은 C1과 C3그룹, 중류구간(MS)은 C2와 C4 그리고 C5그룹, 하류구간(LR)은 C6과 C7그룹으로 서식지 유형이 분류되었다. 서식지 유형분류에 있어 영향을 끼치는 주요한 환경요인은, 물리적 환경요인의 경우 하폭과 고도, 화학적 환경요인의 경우 수온과 conductivity 그리고 DO, 하상재료의 경우 sand와 silt 그리고 gravel 구성 비율(%)로 분석되었다. 조사시기동안 출현한 수서곤충은 총 9목 46과 142종으로 조사되었고, 서식지 유형별 종수 및 개체수 현존량 증감과 높은 상관성을 보인 주요 환경요인은 유속과 sand 구성 비율(%)의 함량으로 나타났다. 또한 섭식기능군과 환경요인 사이의 상관성 분석결과, (1) 걸러먹는 무리(FC) 유속, 수폭, silt (2) 주어먹는 무리(GC) 유속 (3) 잡아먹는 무리(P) 고도, 유속, conductivity, boulder와 sand 구성 비율(%), (4) 뚫어먹는 무리(PP)는 수폭, silt 구성 비율(%) (5) 긁어먹는 무리(SC) 유속, conductivity (6)썰어먹는 무리(SH)는 고도, boulder, DO, pH, conductivity, 수온과 각각 상관성을 보이는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과, 단계적 다중회귀분석(SMRA)에 의해 도출된 금강 수계의 환경요인 중 고도, 하폭, 유속, conductivity, 수온 그리고 sand 등 6개의 요인은 생물군집의 서식과 상관성(r≧0.600)이 있는 것으로 나타나 금강 수계 섭식기능군 분포에 영향을 미치는 주요한 요인으로 분석되었다.
도출된 환경요인에 따른 생물군집의 분포특성을 발생확률 예측기법인 빈도비 모델(FRM)과 지리정보시스템(GIS)의 공간분석기법에 적용하여 생물서식 분포예측도를 작성하였다. 분포예측도는 분포예측지수를 각 섭식기능군별로 Very High, High, Medium and Low 4단계의 변위치(quintile) 범위로 재분류하여 표시하였다. 또한, 분포예측자료와 연구지역에 대하여 기 조사된 자료를 비교 검증하여 두 자료 사이의 높은 상관성을 확인할 수 있었다.
본 연구 결과는 저서성 대형무척추동물군집을 이용한 하천생태계의 새로운 평가방법 작성에 활용 할 수 있을 것이며, 적용된 생물군집 분포예측 모델기법은 하천생태계의 무분별한 난개발에 있어 서식지 보호를 위한 관리구역 설정시 중요한 의사결정 및 보전과 복원을 위한 기초자료로 활용이 가능할 것이다. 또한 광역적 공간인 전국 수계에 대한 데이터베이스 구축을 통해 담수생물군집 분포예측도를 작성하여 현장조사에 비해 시간과 비용 및 인력낭비를 최소화하여 국토 개발의 효율성을 높일 수 있을 것으로 판단된다. 그리고 국가에서 시행중인 수생태계 건강성 평가와 웹기반 하천환경생태주제도 정보시스템 구축에도 적용이 가능할 것이다. 그러나 생물군집 분포예측 모델의 신뢰성 향상을 위해서는 보다 장기적인 생물모니터링 자료와 다양한 환경자료 취득과 함께 인공신경망 그리고 로지스틱 분석 등 추가적인 분석을 통해 최적의 생물군집 분포에 영향을 미치는 환경요인 추출에 대한 연구가 더 진행되어져야 할 것으로 사료된다.
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