본 연구는 샛강 기슭 훼손부의 물리적, 생태적 안정화를 도모하고자 돌망태틀놓기공법 및 버드나무울짱얽기공법을 시공한 구간에서 생태환경 개선 효과를 검증하기 위하여 수행되었다. 샛강의 생태적 건강도 평가를 위해 규조군집의 종풍부도, 종다양도지수, 수질오염도지수, 오염 민감종의 구성비, Achnanthes minutissima의 구성비, 우점도지수의 6개 메트릭을 활용하였다. 구간 상류의 유입부(ST. 1)와 구간 내 지점(ST. 2) 및 하류 유출부(ST. 3)를 대상으로 6개 메트릭의 변화값을 종합하면 평균 33.9%의 높은 생태환경 개선 효과를 확인할 수 있었다. 이 결과는 본 조사에서 적용된 샛강의 생태공학적 안정화기술이 하천의 생태학적 건강도를 보존하는 데 있어 효과적임을 시사해주는 것으로 평가할 수 있었다.
본 연구는 샛강 기슭 훼손부의 물리적, 생태적 안정화를 도모하고자 돌망태틀놓기공법 및 버드나무울짱얽기공법을 시공한 구간에서 생태환경 개선 효과를 검증하기 위하여 수행되었다. 샛강의 생태적 건강도 평가를 위해 규조군집의 종풍부도, 종다양도지수, 수질오염도지수, 오염 민감종의 구성비, Achnanthes minutissima의 구성비, 우점도지수의 6개 메트릭을 활용하였다. 구간 상류의 유입부(ST. 1)와 구간 내 지점(ST. 2) 및 하류 유출부(ST. 3)를 대상으로 6개 메트릭의 변화값을 종합하면 평균 33.9%의 높은 생태환경 개선 효과를 확인할 수 있었다. 이 결과는 본 조사에서 적용된 샛강의 생태공학적 안정화기술이 하천의 생태학적 건강도를 보존하는 데 있어 효과적임을 시사해주는 것으로 평가할 수 있었다.
This study was carried out to assess the improved aspects of ecological conditions in a small stream, where eco-technological restorations such as gabion-crib mattress arrangement and soil-arresting wicker fence work had already been made up to stabilize the physically and ecologically damaged strea...
This study was carried out to assess the improved aspects of ecological conditions in a small stream, where eco-technological restorations such as gabion-crib mattress arrangement and soil-arresting wicker fence work had already been made up to stabilize the physically and ecologically damaged streambank. Six metrics by diatoms including species richness, Shannon diversity, saprobic index by DAIpo, percent sensitive diatoms, percent of Achnanthes minutissima, dominant index were analysed to assess the ecological integrity of small stream. By generalizing the changed values of six metrics on the stream flow from upper point(ST.1) to lower point(ST.3), it was found that the effect value of ecological condition improvement went up to as much as 33.9% on the average. The results suggested that eco-technological restoration treatment applied to this study is considerably effective for preserving the ecological integrity of small stream.
This study was carried out to assess the improved aspects of ecological conditions in a small stream, where eco-technological restorations such as gabion-crib mattress arrangement and soil-arresting wicker fence work had already been made up to stabilize the physically and ecologically damaged streambank. Six metrics by diatoms including species richness, Shannon diversity, saprobic index by DAIpo, percent sensitive diatoms, percent of Achnanthes minutissima, dominant index were analysed to assess the ecological integrity of small stream. By generalizing the changed values of six metrics on the stream flow from upper point(ST.1) to lower point(ST.3), it was found that the effect value of ecological condition improvement went up to as much as 33.9% on the average. The results suggested that eco-technological restoration treatment applied to this study is considerably effective for preserving the ecological integrity of small stream.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
본 연구에서는 특히 몇 가지 하천복원공법이 적용된 샛강의 생태환경 개선 효과를 검증하기 위하여 규조류 군집 분석을 통해 미국의 U.S. EPA(1999)의 하천 건강도 평가를 위한 Rapid Bio-assessment Protocol 에서 제시하는 metrics들을 활용하여 결과의 신뢰도를 높이고자 하였다.
제안 방법
대상 샛강의 수환경을 나타내는 수온, pH, 전기 전도도(EC), DO, BOD, NH3, NO3, PO, t 등을 측정한 바三 수환경요인의 개황은 Table 1과 같다.
먼저 규조류의 생태적 특성에 따라 수질이 청정한 수역에서 주로 출현하는 호청수성종(saproxenous taxa)과 유기 오염도가 높은 수역에서 흔히 출현하는 호오염성종 (saprophilous taxa), 양쪽 모두에서 비슷하게 출현하는 광적응성종(indifferent taxa) 등 3가지 생태 군으로 분류한다. 이 결과를 근간으로 조사대상지에서 채집된 규조 군집 내 각 생태군의 구성비를 기준으로 DAIpo 값을 계산한다.
종의 동정과 계수를 위하여 영구표본을 작성하였는데, 이를 위한 시료의 세정은 KM11O4법 (Hendey, 1974)을 사용하였으며, pleurax 로 봉입하여 제작하였다. 제작된 슬라이드는 Zeiss Apophot 광학현미경으로 1, 000배로 관찰하였다. 규조 군집의 상대빈도를 위한 계수는 임의로 선정된 현미경 하의 시야에서 피각의 수가 500개이상이 되도록 하였다.
종풍부도는 규조의 500개 피각수를 계수한 후, 2분 내 새로운 종이 관찰되지 않을 때까지 동정 된 종 수로 구하였다.
대상 데이터
돌망태틀놓기공법 및 버드나무울짱얽기공법을 적용한 샛강 구간을 대상으로 하천 생태환경 개선 효과를 평가하기 위하여 Figure 3과 같이 시공 구간 전후의 유입 , 유출 구간을 포함하여 3개의 관측점을 선정하고, 2006 년 4월 현장조사와 함께 분석용 시료를 채취하였다.
샛강 기슭의 생태공학적 안정화공법의 개발을 위해 경북 군위군 효령 면 소재 경북대학교 군위농장을 통과하여 남천으로 유입 되는 샛강을 실험 지로 선정하였다. 샛강에서 확인된 기슭 훼손은 하도의 곡선부에서 수류의 직접적이며 반복적인 충돌에 의한 측방 또는 하방침식의 발생과 사면 표토가 불안정하거나 식생 피복의 어려움으로 인한 붕락 발생이 었다.
평가의 신뢰도와 객관도를 높이고자 미국의 U.S. EPA(1999)와 OCC(1993)에서 제시한 메트릭 중 본 연구의 목적과 부합하는 다음의 6개 항목을 선정하여 평가에 사용하였다.
한편, 규조 시료는 하천 내 수면과 평행한 돌의 상면 부를 솔로 긁어 채집하였다. 종의 동정과 계수를 위하여 영구표본을 작성하였는데, 이를 위한 시료의 세정은 KM11O4법 (Hendey, 1974)을 사용하였으며, pleurax 로 봉입하여 제작하였다.
데이터처리
먼저 규조류의 생태적 특성에 따라 수질이 청정한 수역에서 주로 출현하는 호청수성종(saproxenous taxa)과 유기 오염도가 높은 수역에서 흔히 출현하는 호오염성종 (saprophilous taxa), 양쪽 모두에서 비슷하게 출현하는 광적응성종(indifferent taxa) 등 3가지 생태 군으로 분류한다. 이 결과를 근간으로 조사대상지에서 채집된 규조 군집 내 각 생태군의 구성비를 기준으로 DAIpo 값을 계산한다. DAIpo는 0에서 100까지의 범위로 나타내며, 값이 클수록 수계가 청정함을 나타낸다.
솔로 긁어 채집하였다. 종의 동정과 계수를 위하여 영구표본을 작성하였는데, 이를 위한 시료의 세정은 KM11O4법 (Hendey, 1974)을 사용하였으며, pleurax 로 봉입하여 제작하였다. 제작된 슬라이드는 Zeiss Apophot 광학현미경으로 1, 000배로 관찰하였다.
성능/효과
돌망태틀 공법 및 버드나무울짱얽 기공법이 시 공된샛강 기슭 복원구간의 유입 상류부(ST. 1)와 처리 구간 내 지점(ST. 2) 및 유출하류부(ST. 3)를 대상으로 6개 메트릭의 변화값을 종합하면 평균 33.9%의 높은 개선 효과를 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과는 본 조사에서 적용된 샛강의 생태공학적 안정화 기술이 하천의 생태학적 건강도를 보존하는 데 있어 효과적임을 시사해주는 것으로 평가할 수 있었다.
EPA, 1999). 본 조사에서 처 리 구간 상류의 ST. 1에서는 24에 불과하였으나, 처리 구간의 말단인 ST. 3에서는 32로 증가하여 25%의 개선 효과를 나타냈다(Table 2, Table 3).
EPA, 1999). 본 조사에서는 처리 구간 상류의 ST. 1에서 매우 높은 38.2%의 구성비를 보였으나, 처 리 구간 내에서는 평균 18.7%에 불과하게 나타났다(Table 3). 이는 처리 구간이 강우 등의 물리적 교란 요인에 대해 잘 보호되고 있음을 반영하는 것으로써, 샛강의 생태학적 건강도를 유지시키는 데 있어 생태공학적 안정화 기술이 매우 효과적임을 시사해 주는 결과로 사료된다.
EPA, 1999). 본 조사에서는 처리 구간 상류인 ST. 1에서 0.970이겄으나 처 리 구간 통과 후에는 1.175로 크게 증가하여 17.4%의 처 리 효과가 확인되었다(Table 3). 이와 같은 결과는 종풍부도와 함께 본 샛강에서의 생태공학적 처리가 다양한 생물종들의 생육을 지원할 수 있도록 다양한 생육 공간을 원활히 확보해 주는 매우 긍정적 결과로 사료된다.
EPA, 1999). 본 조사에서는 처리 전 구간인 ST. 1이 21.2%에 불과하였으나, 처리 후인 ST. 3에서는 41.3%에 달하여 무려 48.7%의 개선 효과가 확인되었다(Table 3).
샛강의 수질 등 수환경을 나타내는 인자들은 생태복원 공법 적용구간의 상류 유입부(ST. 1)에 비해 처리구간 내 지점 (ST. 2)및 하류 유출부(ST. 3)에 있어서 대부분 다소 높은 값을 나타냈으나, PCU의 경우는 낮은 값을 보였다.
세 관측점 모두 비교적 양호한 수질 오염도를 보이는 값으로 조사되 었으나, 처 리 구간 전후를 비교할 때 약 14%의 변화가 있었다(Table 3). 본 조사에서는 하천의 오염도가 비교적 낮아 처 리 효과가 뚜렷하지 않고 미세하게 발현된 것으로 주즉된다.
즉 어떤 수역이 특정한 훼손 요인에 크게 영향을 받고 있다면, 그 요인에 잘 적응하는 소수의 종만이 잘 생육할 수 있게 되어 군집 의 다양도를 크게 저하하는 효과를 나타내기 때문이다. 우점도지수는 낮을수록 생태학적으로 긍정적으로 이해되는데, 본 조사에서는 41.4%의 개선 효과가 있었다(Table 3).
9%의 높은 개선 효과를 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과는 본 조사에서 적용된 샛강의 생태공학적 안정화 기술이 하천의 생태학적 건강도를 보존하는 데 있어 효과적임을 시사해주는 것으로 평가할 수 있었다.
4%의 처 리 효과가 확인되었다(Table 3). 이와 같은 결과는 종풍부도와 함께 본 샛강에서의 생태공학적 처리가 다양한 생물종들의 생육을 지원할 수 있도록 다양한 생육 공간을 원활히 확보해 주는 매우 긍정적 결과로 사료된다.
후속연구
공사 후 시간이 경과함에 따라 더 많은 변화가 있을 것으로 예상되는 바, 보다 더 구체적이고 객관적인 결과의 도출을 위해서는 향후 다양한 환경 요인의 변화에 대한 장기적인 모니터링이 필요할 것으로 판단된다.
환경부(2002) 하천복원 가이드라인. 환경부 G-7 국내여건에 맞는 자연형 하천공법 개발연구팀(한국건설기술연구원 제공 DB)
Agroecology Issue Team of the Leopold Center for Sustainable Agriculture(2001) Agroecology Issue Team Report 2001, 93pp
Asai, K. and T. Watanabe(1995) Statistic classification of epilithic diatom species into three ecological groups relating to organic water pollution(2) Saprophilous and saproxenous taxa. Diatom 10: 35-47
Ganasan, V. and R.M. Hughes(1998) Application of index of biological integrity (IBI) to fish assemblages of the rivers Khan and Kshipra(Madhya Pradesh), India. Freshwater Biology 40(2): 55-59
Harris, J.H. (1995) The use of fish in ecological assessments. Australian Journal of Ecology 20: 65-80
Hendey N.I. (1974) The permanganate method for cleaning using diatoms. Nova Hedwigia Bein 64: 305-323
Hocutt, C.H., P.N. Johnson, C. Hay and B.J. VanZyl(1994) Biological basis of water quality assessment: the Kavango River, Namibia. Reviews Hydrobiologie Tropical 27: 361-384
Hugueny, B., S. Camara, B. Samoura and M. Magassouba (1996) Applying an index of biotic integrity based on fish assemblages in a West African river. Hydrobiologia 331: 71-78
Oberdorff, T. and R.M. Hughes(1992) Modification of an index of biotic integrity based on fish assemblages to characterize rivers of the Seine Basin, France, Hydrobiologia 228: 117-130
Oklahoma Conservation Commision(OCC)(1993) Development of rapid bioassessment protocols for Oklahoma utilizing characteristics of the diatom community. Oklahoma Conservation Commision, Oklahoma City, Oklahoma, 166pp
U.S. Environmental Protection Agency(1999) Rapid bio-assessment protocols for use in streams and wadeable rivers: Periphyton, Benthic Macroinvertebrates, and Fish, (2nd). EPA 842-B-99-002 U.S. Environmental Protection Agency. Washington D.C
Watanabe, T. and K. Asai(1990) Numerical simulation using diatom assemblage of organic pollution in stream and lakes. The Review of Inquiry and Research 52: 99-139. The Kansai University of Foreign Studies, Osaka, Japan (in Japanese)
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.