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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 농업생태계 내 수서곤충을 대상 으로 하여 농업환경을 평가할 수 있는 기술 개발을 위하여 물방개류 등을 이용하였다 즉 먹이사슬에서 상위에 있는 물방개류의 생태 분석과 서식밀도 군집분석 등을 통하여 생물다양성 측면에서 농업생태계의 건전성을 직간접적으 로 평가할 수 있는 환경지표종으로의 이용기술을 개발코 자 하였다.
- 농업생태계 내에서 물방개류의 분포 및 생태특성을 조사하였다. 논 주변의 담수 생태계를 중심으로 연못, 수로저수지 등을 대상으로 실시하였으며 서식지 형태별 물방개류(대형종)의 서식 선호도 조사도 함께 실시하였다.
제안 방법
- 논 주변의 담수 생태계를 중심으로 연못, 수로저수지 등을 대상으로 실시하였으며 서식지 형태별 물방개류(대형종)의 서식 선호도 조사도 함께 실시하였다. 또한 서식지 내에서 물방개류의 발육 단계별 발생소장 및논의 경작시기와 관련한 생태 특성을 조사하였다.
- 논 주변의 담수 생태계를 중심으로 연못, 수로저수지 등을 대상으로 실시하였으며 서식지 형태별 물방개류(대형종)의 서식 선호도 조사도 함께 실시하였다. 또한 서식지 내에서 물방개류의 발육 단계별 발생소장 및논의 경작시기와 관련한 생태 특성을 조사하였다.
- 특히 무비무농약 및 친환경농업지역은 서식지 형태별(수로형, 연못형)로 구분하여 조사 하였다 채집은 수서곤충 채집 네트를 이용하여 조사지별 월 2회 3반복으로 4월부터 11월까지 2년간 조사하였으며 채집된 곤충은 즉시 건조하여 표본침으로 정리한 후 한국곤충명집(1994) 을 근거로 분류학적으로 정리하여 목에 따른 과, 종 수준까지 동정하였다. 분류 .
- 분류 . 동정 후 조사지 역별 발생종에대한 우점도, 다양도, 풍부도 균등도 지수 등 군집분석을실시하였다.
- 환경요인별 물방개류 및 공서 곤충상의 환경요인별 서식 종 서식밀도 등을 조사 분석하여 농업생태계 건전도를평가할 수 있는 종을 선발하였으며, 선발된 종의 출현종수, 다양도 지수 등을 기준으로 하여 평가 기준을 설정하였다
- 그 중 대형종 물방개류 서식지 조사를 위하여 연못형 57, 수로형 34, 저수지 24, 하천계류 7개소 총 123개에서종별 서식 선호도를 조사하였다. 대상종은 물방개(C.
- 0이상을 I등급으로 하였다(표 4). 이상 3개요인 중 3개의 자격을 모두 갖출 경우 그 등급으로 평가하였으며 I등급의 경우 최상의 환경 보전 지역, II등급은 우량 환경지역, III등급의 경우 최소한의 환경지역으로 개선이 요구되는 지역, IV등급의 경우 불량환경지역으로 개선이 시급히 요구되는 지역으로 구분하였다.
대상 데이터
- 환경요인별 물방개류 및 공생 곤충상에 대한 조사 분석을 실시하였다 대상지역은 논 생태계 중심으로 무비무방제(홍천) 및 친환경농업지역(양평), 관행농업지역(수원), 생활하수 및 공단폐수 유입지역(안산) 등을 대상으로 하였다. 특히 무비무농약 및 친환경농업지역은 서식지 형태별(수로형, 연못형)로 구분하여 조사 하였다 채집은 수서곤충 채집 네트를 이용하여 조사지별 월 2회 3반복으로 4월부터 11월까지 2년간 조사하였으며 채집된 곤충은 즉시 건조하여 표본침으로 정리한 후 한국곤충명집(1994) 을 근거로 분류학적으로 정리하여 목에 따른 과, 종 수준까지 동정하였다.
- 농업생태계 건전도를 평가할 수 있는 지표종 4종을 선발하였다. 대형종으로 물방개(C.
- 대형종으로 물방개(C. japonicus)과 검 정물방개(C. brevis、)를 소형종 중에서 자색물방개(M japonicus) 와 알물방개W angustulus)를 선발하였다(그림 4). 대형종의 경우 서식환경이 어느 수준 이상의 양호한 조건이라판단되는 서식지에서만 확인되는 종이며, 소형종의 경우최소한의 환경만 유지된다면 서식이 가능한 종, 즉 극단적인 불량환경이 아닌 지역에서는 서식이 가능한 종을 선발하였고 환경이 불량한 지역에서는 서식하지 않는 종으로두 그룹의 서식 유무는 그 지역의 환경을 간접적으로 대변할 수 있다고 판단된다.
이론/모형
- 각 지점별로 개체수 현존량을 기준으로 하여 2종씩 선정하였으며, 지수의 산출은 McNaughton's dominance index에 의하였다(McNaughton, 1967).
- Margalef (1958)의 정보이론에 의해서 유도된 Shannon index (Pielou, 1969; Shannon and Wiever, 1949)를 이용하여 산출하였다.
- 각 다양도 지수는 군집 내 모든 종의 개체수가동일할 때 최대가 되므로 결국 균등도 지수는 군집 내종구성의 균일한 정도를 나타내는 것으로 Pielou (1975) 의 식을 사용하여 산출하였다.
성능/효과
- 서식 선호도를 조사하였다. 대상종은 물방개(C. japonicus), 애물방개(C. tripuntacus) 및 검정물방개(C. brevis)^ 대상으로 흐卜였다 그 결과, 물방개는 연못 7개소농수로 1, 저수지 5개소로 13개소에서 확인되었으며, 애물방개는 연못 2, 저수지 3개소 등 5개소에서만 확인 되었다. 반면 검정물방개는 연못 23, 수로 및 저수지에서 각각 7개소 총 37개의 서식지를 확인하여 물방개와 애물방개에 비해서 상대적으로 많은 서식지를 확인하였다(표 1).
- brevis)^ 대상으로 흐卜였다 그 결과, 물방개는 연못 7개소농수로 1, 저수지 5개소로 13개소에서 확인되었으며, 애물방개는 연못 2, 저수지 3개소 등 5개소에서만 확인 되었다. 반면 검정물방개는 연못 23, 수로 및 저수지에서 각각 7개소 총 37개의 서식지를 확인하여 물방개와 애물방개에 비해서 상대적으로 많은 서식지를 확인하였다(표 1).
- 대상지역별 물방개류 서식종을 조사한 결과 총 12종이 출현하였다. 무비무농약지역 연못에서 9종, 수로에서 물방개 등 9종이 확인되었으며, 친환경농업지역 연못에서는 검정물방개 등 8종, 수로에서는 물방개 등 7종이 서식하는 것을 확인하였다.
- 대상지역별 물방개류 서식종을 조사한 결과 총 12종이 출현하였다. 무비무농약지역 연못에서 9종, 수로에서 물방개 등 9종이 확인되었으며, 친환경농업지역 연못에서는 검정물방개 등 8종, 수로에서는 물방개 등 7종이 서식하는 것을 확인하였다. 관행농업지 역에서는 검정물방개등 1종, 오염원 유입지역인 주거지역 주변 농업지역 1종, 공단 주변에서 3종이 확인되었다 즉 무비무농약지역이 친환경농업지역보다 물방개류 출현 종수가 다소 높게 나타났으며, 동일지역 내에서 연못과 수로 간에는 큰 차이는 없었다 반면 주거지역 및 공단지역 주변의 농경지에서는 다른농업지역에 비해 현저히 떨어지는 경향을 보였다(표 2).
- 무비무농약지역 연못에서 9종, 수로에서 물방개 등 9종이 확인되었으며, 친환경농업지역 연못에서는 검정물방개 등 8종, 수로에서는 물방개 등 7종이 서식하는 것을 확인하였다. 관행농업지 역에서는 검정물방개등 1종, 오염원 유입지역인 주거지역 주변 농업지역 1종, 공단 주변에서 3종이 확인되었다 즉 무비무농약지역이 친환경농업지역보다 물방개류 출현 종수가 다소 높게 나타났으며, 동일지역 내에서 연못과 수로 간에는 큰 차이는 없었다 반면 주거지역 및 공단지역 주변의 농경지에서는 다른농업지역에 비해 현저히 떨어지는 경향을 보였다(표 2).
- 한편 물방개류 및 공생 곤충상을 조사한 결과, 무비무농약지역의 연못이 5과 31종 수로 5과 18종 친환경농업지역의 연못이 5과 21종 수로가 4과 10종 관행농업지역이과 2铸, 주거지역 주변 농업지역이 4과 8종, 공단주변의농업지역이 2과 4종으로 지역간에 확연한 차이를 보였다 (그림 3). 즉 대상지역간 곤충 종 출현 수는 무비무농약지역이 친환경농업지역 및 관행농업지역에 비해 많았고 오염원 유입지역인 주거 및 공단지역의 경우 현저히 낮은경향을 보였으며, 동일 지역 내에서는 연못이 수로에 비해출현종수가 높게 나타났다.
- 3). 즉 대상지역간 곤충 종 출현 수는 무비무농약지역이 친환경농업지역 및 관행농업지역에 비해 많았고 오염원 유입지역인 주거 및 공단지역의 경우 현저히 낮은경향을 보였으며, 동일 지역 내에서는 연못이 수로에 비해출현종수가 높게 나타났다.
- 대상지역별 곤충상 군집분석 결과, 종 다양성(Diversity index, H)의 경우 무비무농약지역의 연못이 2.08, 수로가 1.87, 친환경농업지역의 연못이 2.41, 수로가 L65로 두지역이 대등한 다양도 지수를 나타냈으며, 두 지역 모두연못이 수로보다 종 다양성이 높았다. 오염원 유입지역의경우 주거지역 주변이 1.
- brevis、)를 소형종 중에서 자색물방개(M japonicus) 와 알물방개W angustulus)를 선발하였다(그림 4). 대형종의 경우 서식환경이 어느 수준 이상의 양호한 조건이라판단되는 서식지에서만 확인되는 종이며, 소형종의 경우최소한의 환경만 유지된다면 서식이 가능한 종, 즉 극단적인 불량환경이 아닌 지역에서는 서식이 가능한 종을 선발하였고 환경이 불량한 지역에서는 서식하지 않는 종으로두 그룹의 서식 유무는 그 지역의 환경을 간접적으로 대변할 수 있다고 판단된다.
- 평가 요인으로는 지표곤충으로 선발한 4 종의 출현종수, 대상지역 내에서 물방개류 전체 출현종 수 및 다양도지수 등 3개 요인으로 설정하였으며, 평가 등급은 I〜IV등급으로 하였다 지표종 출현의 경우 4종 모두 출현 시 I등급, 3종 II등급, 2종 m등급, 1종 이하의 경우 IV등급으로 하였으며, 물방개류 전체 출현종 수는 9종 이상을 I등급, 종 다양도 지수는 2.0이상을 I등급으로 하였다(표 4). 이상 3개요인 중 3개의 자격을 모두 갖출 경우 그 등급으로 평가하였으며 I등급의 경우 최상의 환경 보전 지역, II등급은 우량 환경지역, III등급의 경우 최소한의 환경지역으로 개선이 요구되는 지역, IV등급의 경우 불량환경지역으로 개선이 시급히 요구되는 지역으로 구분하였다.
- 평가기준에 준하여 대상지역의 환경 건전도를 평가한결과, 무비무농약 농업지역은 I〜II등급, 친환경농업지역이 ITI등급 수준으로 환경이 아주 양호한 지역으로 평가되었으며, 관행농업 지역 또한 II등급으로 비교적 양호한환경을 유지하는 지역으로 평가 되었다. 반면 오염원 유입지역인 주거지역 주변과 공단지역 주변 농업지역의 경우 IV등급으로 시급한 농업환경의 개선이 요구되는 지역으로 평가되었다(표 5).
- 가능할 것으로 기대된다. 또한 건전도가 높은 지역을 질 높은 생물서식공간으로 유지 보전함으로서 농업생태계 내 생물다양성 유지 또는 향상시킬 수 있다고 판단된다.
- 이상의 결과에서 볼 때 생물다양성 유지 측면에 천연수계 유지는 필수이며 연중 수계가 유지되는 수로 및 연못을 .보전, 복원하는 것이 매우 중요하다는 것을 시사한다.
후속연구
- 시사한다. 이를 토대로 물방개류의 서식지유지 정도로 농업생태계를 평가할 수 있는 기준이 될 수있을 것으로 판단된다.
- 보전, 복원하는 것이 매우 중요하다는 것을 시사한다. 또한 환경적으로 우수한 지역에서 곤충 종 출현 정도가 높게나타나므로 농업생태계 건전도를 직간접적으로 평가할수 있는 생물학적 환경 평가법을 적용할 수 있을 것으로 판단된다.
- 종 풍부도 (Evenness index, EI)서도 다양도 지수와 유사한 경향을보였다(표 3). 이상의 군집분석 결과와 같이 종 다양도지수나 풍부도 지수에서 조사 지역간 차이는 지역간 환경, 즉 곤충서식 공간으로서 좋고 나쁨의 차이로 볼 수 있으며, 이러한 결과를 바탕으로 농업생태계를 평가할 수 있을것으로 본다.
- 이상의 결과와 같이 농업생태계 환경의 건전도를 물방개류를 이용함으로서 지속적이고 종합적인 생물학적 환경평가가 가능할 것으로 기대되며, 물리화학적인 환경평가법과 상호 비교함으로서 상호 보완 및 보다 정밀한 환경평가가 가능할 것으로 기대된다. 또한 건전도가 높은 지역을 질 높은 생물서식공간으로 유지 보전함으로서 농업생태계 내 생물다양성 유지 또는 향상시킬 수 있다고 판단된다.
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