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문제 정의
- 따라서 지속가능한 농업을 유지하기 위해 도시 및 공단지역의 농경지에서 곤충의 서식유무와 농경지 특성과의상호관련성을 구명하여 농업생태계 내의 건전성을 평가할 수 있는 기초자료를 얻고자 이 시험을 수행하여 그결과를 보고하고자 한다.
제안 방법
- 6로 여과하여추출액을 만들었으며, 추출액을 유도결합플라즈마 발광광도계(ICP-OES XL-3100, Perkin Elmer, USA) 의 고온을 이용한 발광분석법에 의하여 측정하였다 또한 채취한물은 수질분석기관(서산환경(주))에 의뢰하여 BOD, COD, SS, T-N 및 T-P를 분석하였다. 그리고 대기오염은 환경부발행 대기환경월보를 참고하여 해당 지역에서 조사된 SO2, 미세먼지, 오존, N6, CO 등을 제시하였다.
- Table 8과 같이 선정하였다. 농경지 내에 서식하는곤충 다양성을 알아보기 위해 농경지 유형별 서식하는곤충의 종수 및 개체수 그리고 이와 관련된 곤충의 군집분석을 실시하여 우점도와 다양도 지수를 산출하였다.
- 채취한 토양시료는 실내에서 풍건하여 Cd, Cr, G, Ni, Pb 및 Zn를 각각 분석하였다. 분석방법은 음건된 토양 10 g을 0.1N-HC1 50 ml를가하고 30 ℃ 에서 1시간동안 진탕하여 No.6로 여과하여추출액을 만들었으며, 추출액을 유도결합플라즈마 발광광도계(ICP-OES XL-3100, Perkin Elmer, USA) 의 고온을 이용한 발광분석법에 의하여 측정하였다 또한 채취한물은 수질분석기관(서산환경(주))에 의뢰하여 BOD, COD, SS, T-N 및 T-P를 분석하였다. 그리고 대기오염은 환경부발행 대기환경월보를 참고하여 해당 지역에서 조사된 SO2, 미세먼지, 오존, N6, CO 등을 제시하였다.
- 선정된 조사지역에서 각 지역 주변의 상태를 고려하여 25 m씩(5 m씩 5반복) 균일한 조건으로 2개소를 지정하여 1 m 간격으로 컵트랩을 설치하여 곤충을 채집하였다. 조사는 2004년부터 2006년까지 매년 5월부터 10월까지 매월 1회씩 조사하였으며, 대산 및 여수지역은 2005년부터추가로 조사하였다.
- 조사는 2004년부터 2006년까지 매년 5월부터 10월까지 매월 1회씩 조사하였으며, 대산 및 여수지역은 2005년부터추가로 조사하였다.
- 식생조사구는 조사구와 유사한 환경조건과종구성을 나타내는 밭 경작지 주변의 식생이 발달한 곳으로 선정하였다. 조사된 식생자료는 식물의 발달기원, 지리적 분포, 감시대상식물종 식물군락의 발달기간을 한국기준식물도감(Lee, 1996)의 생태정보를 이용하여 식생평가를 위해 식생의 특성을 분석하였다. 분석된 식생자료를토대로 Kim(1997)의 기준에 의해 다항목 매트릭스 식생자연성평가기법(Multicriterion Matrix Technique ; MMT) 의 10가지 소항목에 적용하여 식생자연도 11개 계급으로분류하고 환경영향평가의 응용을 위해 크게 5개의 식생등급으로 구분하였다(Fig.
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2) 토양 수질 및 대기오염 조사
조사지역의 곤충 서식환경과 관련하여 토양, 수질 및대기오염원을 알아보기 위하여 농업지역, 도시 및 공단지역의 농경지 주변의 토양 물을 채취하여 분석하였다. 토양은 각 지역에서 3반복씩 채취하였으며, 물은 각 지역에서 1 e 씩 채취하여 분석하였다.
- 조사지역의 서식곤충을 채집하기 위해 각 지역의 조사지점에 일정간격(10m)으로 시럽 및 생선을 유인재로 이용한 컵트랩을 50개씩 설치한 후 다음 날 오전에 수거하였으며, 또한 포충망을 이용하여 논 주변의 곤충을 30회정도로 쓸어잡기하여 채집하였다.
- 토양은 각 지역에서 3반복씩 채취하였으며, 물은 각 지역에서 1 e 씩 채취하여 분석하였다. 채취한 토양시료는 실내에서 풍건하여 Cd, Cr, G, Ni, Pb 및 Zn를 각각 분석하였다. 분석방법은 음건된 토양 10 g을 0.
- 토양은 각 지역에서 3반복씩 채취하였으며, 물은 각 지역에서 1 e 씩 채취하여 분석하였다. 채취한 토양시료는 실내에서 풍건하여 Cd, Cr, G, Ni, Pb 및 Zn를 각각 분석하였다.
대상 데이터
- 대상지역은 벼농사 중심의 경기도 안산 시화공단과 도시 주변의 농경지 및 일반농경지, 충남 대산 대산산단과 도시 주변의 농경지 및 일반농경지에 그리고 전남순천 여수산단과 순천시 주변의 농경지 및 일반농경지등 3개 지역을 선정하였다(Fig. 1, Fig. 2).
- 식생조사구는 조사구와 유사한 환경조건과종구성을 나타내는 밭 경작지 주변의 식생이 발달한 곳으로 선정하였다. 조사된 식생자료는 식물의 발달기원, 지리적 분포, 감시대상식물종 식물군락의 발달기간을 한국기준식물도감(Lee, 1996)의 생태정보를 이용하여 식생평가를 위해 식생의 특성을 분석하였다.
- 우리나라 도시 및 공단지역의 농경지에 대해 농업생태계내의 환경상태를 평가할 수 있는 지표곤충 및 평가지수를 밝히고자 곤충 서식환경이 다른 지역을 대상으로 선정하였다. 대상지역은 벼농사 중심의 경기도 안산 시화공단과 도시 주변의 농경지 및 일반농경지, 충남 대산 대산산단과 도시 주변의 농경지 및 일반농경지에 그리고 전남순천 여수산단과 순천시 주변의 농경지 및 일반농경지등 3개 지역을 선정하였다(Fig.
이론/모형
- MargaleR1958)의 정보이론에 의해서 유도된 Shannon-Wiever Function(Pielou, 1969)을 이용하여 산출하였다.
- 각 다양도지수는 군집내 모든 종의 개체수가동일할 때 최대가 되므로 결국 균등도지수는 군집내 종구성의 균일한 정도를 나타내는 것으로 Pielou(1975)의 식을 사용하여 산출하였다.
- 각 지점별로 개체수현존량을 기준으로 하여 2종씩 선정하였으며, 지수의 산출은 McNaughton's dominance index에 의하였다(McNaughton, 1967).
- 형성하며 이루어진 시스템이다. 따라서 생태계를구성하고 있는 생물적 요소를 평가함으로써 지역의 자연성을 평가할 수 있는데(⑲血, 2003), 조사지역의 식물종의서식환경을 평가하기 위해 MMT 기법을 적용하여 서식환경을 평가하였다. 그 결과 인위적 교란이 심하다고 판단되는 I 등급에 포함되는 출현종은 털여뀌 고마리, 쑥 등으로 안산의 농업지역, 순천의 도시지역, 대산의 공업지역이 상대적으로 높은 빈도를 보였고, 교란이 어느 정도진행된 丑등급은 미국가막사리, 바랭이 등으로 안산의농업지역, 순천의 공업지역, 대산은 도시지역이 높은 빈도를 보였다 교란이 심한 I, H 등급에서 농업지역은 안산을 제외하고 가장 낮은 빈도를 보였다.
- 조사된 식생자료는 식물의 발달기원, 지리적 분포, 감시대상식물종 식물군락의 발달기간을 한국기준식물도감(Lee, 1996)의 생태정보를 이용하여 식생평가를 위해 식생의 특성을 분석하였다. 분석된 식생자료를토대로 Kim(1997)의 기준에 의해 다항목 매트릭스 식생자연성평가기법(Multicriterion Matrix Technique ; MMT) 의 10가지 소항목에 적용하여 식생자연도 11개 계급으로분류하고 환경영향평가의 응용을 위해 크게 5개의 식생등급으로 구분하였다(Fig. 4).
- 정리하여 보관하였다. 정리된 곤충은 성충의 외부형태에 의한 관찰을 통하여 한국응용곤충학회에서 발간한 한국곤충명집(1994)을 근거로 분류학적 정리를 하였는데, 이들은 각각 곤충목(Insect Order)에 따른 과(Family), 종(species) 수준까지 안동대학교 생명과학과 곤충분류팀 (이종은 교수) 등 전문가에 의뢰하여 동정하였다.
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1) 식생조사
조사지역의 자연환경을 알아보기 위하여 논 주변의 서식 식물상을 조사하였으며, 각 지 역별 경작지 주변부의식생을 Braun-Blanquet(1964)의 식물사회학적 방법으로조사하였다. 식생조사구는 조사구와 유사한 환경조건과종구성을 나타내는 밭 경작지 주변의 식생이 발달한 곳으로 선정하였다.
성능/효과
- 각 조사지역에서 2005년부터 2006년까지 5월부터 10 월까지 농경지별 채집한 곤충 상을 조사한 결과 Table 6에서 보는 바와 같이 농업지역은 총 12목 106과 166종, 도시지역은 11목 102과 148종, 공단지역은 11목 100과 152종이 채집되었다.
- 각 조사지역의 식생을 조사하기 위해 논 주변과 인접한도로주변의 식물을 채집하여 식물 상을 조사한 결과 안산의 농업지역은 털여뀌, 미국자리공, 토끼풀 등 85종, 도시지역은 토끼풀, 달맞이꽃 등 61종, 공단지역은 미국가막사리, 소리쟁이 등 46종이 서식하였다. 대산의 농업지역은 쇠뜨기, 환삼덩굴 등 26종, 도시지역은 새콩, 개여뀌등 23종, 공단지역은 쑥, 바랭이 등 28종이 서식하였다.
- 각 지역 모두 8월부터 서서히 서식밀도가 줄어들면서 10월에는 각 지역 모두 밀도가 현저히 감소하여 서서히월동상태로 접어드는 시기임을 알 수 있었다. 각 지역에서채집된 곤충 종수를 보면 6월부터 8월까지 집중적으로출현 종수가 다른 시기에 비해서 많았다.
- 5와 같다. 각 지역에서 채집된 곤충의 개체수를 보면 5월부터 서식밀도가 증가하여 7월에 가장 많은 곤충이서식하는 것으로 나타났으며, 농업지역이 도시지역이나공단지역에 비해 출현 종수가 20-30종 이상 시기별로 출현 곤충이 많았다
- 각 지역에서 채집된 목별 곤충 종수를 보면 개체수의경우와 같이 조사된 세 지역 모두 딱정벌레목, 메뚜기목, 노린재목 순으로 많았고 12개 목의 곤충 중 위 3목의곤충이 대부분을 차지하였다 그리고 각 지역의 서식 곤충종는 11목에 다양하게 출현하고 있으나 목별 구성을 보면딱정벌레목에서 거의 대부분을 차지하였다.
- 접어드는 시기임을 알 수 있었다. 각 지역에서채집된 곤충 종수를 보면 6월부터 8월까지 집중적으로출현 종수가 다른 시기에 비해서 많았다. Choi et al.
- 6, 7과 같다. 각지역에서 채집된 곤충은 총 11-12개 목의 곤충이 서식하는 것으로 나타났으며, 목별 개체수를 보면 조사된 세지역 모두 딱정벌레목, 메뚜기목, 노린재목 순으로 많았고 12개 목의 곤충 중 위 3목의 곤충이 대부분을 차지하였다. 그리고 농업지역의 서식 곤충 개체수는 12목에 다양하게출현하고 있으나 공단지 역은 딱정벌레목에서 거의 대부분 출현하였고 특정종이 우점하는 경향을 보였다.
- 그 결과 인위적 교란이 심하다고 판단되는 I 등급에 포함되는 출현종은 털여뀌 고마리, 쑥 등으로 안산의 농업지역, 순천의 도시지역, 대산의 공업지역이 상대적으로 높은 빈도를 보였고, 교란이 어느 정도진행된 丑등급은 미국가막사리, 바랭이 등으로 안산의농업지역, 순천의 공업지역, 대산은 도시지역이 높은 빈도를 보였다 교란이 심한 I, H 등급에서 농업지역은 안산을 제외하고 가장 낮은 빈도를 보였다. 건전한 이용과 보전이 필요한 in등급은 쇠뜨기, 환삼덩굴 등으로 안산, 대산과 순천 모두 농업지역만 출현빈도를 나타냈다. 보호가치가 높은 지역인 IV, V등급에 포함되는 종은 출현하지 않았다.
- 따라서 생태계를구성하고 있는 생물적 요소를 평가함으로써 지역의 자연성을 평가할 수 있는데(⑲血, 2003), 조사지역의 식물종의서식환경을 평가하기 위해 MMT 기법을 적용하여 서식환경을 평가하였다. 그 결과 인위적 교란이 심하다고 판단되는 I 등급에 포함되는 출현종은 털여뀌 고마리, 쑥 등으로 안산의 농업지역, 순천의 도시지역, 대산의 공업지역이 상대적으로 높은 빈도를 보였고, 교란이 어느 정도진행된 丑등급은 미국가막사리, 바랭이 등으로 안산의농업지역, 순천의 공업지역, 대산은 도시지역이 높은 빈도를 보였다 교란이 심한 I, H 등급에서 농업지역은 안산을 제외하고 가장 낮은 빈도를 보였다. 건전한 이용과 보전이 필요한 in등급은 쇠뜨기, 환삼덩굴 등으로 안산, 대산과 순천 모두 농업지역만 출현빈도를 나타냈다.
- 각지역에서 채집된 곤충은 총 11-12개 목의 곤충이 서식하는 것으로 나타났으며, 목별 개체수를 보면 조사된 세지역 모두 딱정벌레목, 메뚜기목, 노린재목 순으로 많았고 12개 목의 곤충 중 위 3목의 곤충이 대부분을 차지하였다. 그리고 농업지역의 서식 곤충 개체수는 12목에 다양하게출현하고 있으나 공단지 역은 딱정벌레목에서 거의 대부분 출현하였고 특정종이 우점하는 경향을 보였다.
- 그리고 세 지역의 종 다양성을 보면 농업지역이 다양도지수 2.36으로 도시지역지역(1.92)이나 공단지역(1.28) 보다 높은 것으로 보아 농업지 역에서 다양한 곤충 종이많이 서식흐1는 것으로 나타났다. 또한 종 풍부도와 균등도를 보면 역시 농업지역이 풍부도 5.
- 보호가치가 높은 지역인 IV, V등급에 포함되는 종은 출현하지 않았다. 따라서 농업지역이 비교적 서식환경이 좋은 in등급 출현종이 많음에 따라 도시나 공단지역보다 건전한 환경을 유지하고 있었다(Fig. 4).
- 28) 보다 높은 것으로 보아 농업지 역에서 다양한 곤충 종이많이 서식흐1는 것으로 나타났다. 또한 종 풍부도와 균등도를 보면 역시 농업지역이 풍부도 5.41, 균등도 0.72로 도시지역(4.10, 0.64)과 공단지역(4.75, 0.71) 보다 높은 것으로 보아 곤충 서식환경이 양호한 것으로 판단된다.
- 수질환경에있어서는 도시지역의 경우도 공단지역과 마찮가지로 탁도를 보면 농업지역이 17 m以L인데 비해 도시지역 30 meL, 공단지역 31 mg/L으로 약 2배가량 더 높았다.
- 큰 차이가 나타나지 않았다. 아황산가스(SO2), 미세먼지(PM10), 그리고 일산화탄소(CO) 등 대기오염에 영향을 미치는 성분을 조사해 본 결과 각 지역 모두 큰 차이가 없었다.
- 이상의 결과로 보아 도시지 역과 공단지역의 곤충 다양성은 농업지역에 비해 낮았으며, 환경 오염원이 대체로적고 자연환경이 좋은 농업지역이 도시지역과 공단지역에 비해 다양한 곤충이 서식하고 있음을 확인하였다.
- 이와 같은 결과로 보아 조사한 도시 및 공단지역의 대기환경은 농업지역과 같이 곤충의 서식환경에 직접적으로큰 영향을 미치지 않는 것으로 사료된다.
- 조사 대상지역의 특징을 보면 안산은 아파트단지 주변으로 생활폐수가 유입되고 있으며, 시화공단 내에 염색, 기계, 전자 및 도금산업이 주를 이루고 있어 이들이 수질과 대기의 오염원으로 사료된다. 대산은 대산읍 내에서흘러나오는 생활폐수와 대산산단 내 석유화학 및 기초소재산업이 주를 이루고 있으며 역시 대기와 수질의 오염원이었다.
- 조사지역의 농경지 주변 토양오염을 알아보기 위하여채취한 시료를 분석한 결과 Table 3에서와 같이 농업지역에 비해 도시 및 공단지역은 토양 내 중금속인 Cd, Cr, Cu 등 대부분 함량이 많았다 특히 안산의 경우 공단지역은 농업지역에 비해 Cd 2.74 ppm, Cu 26.63 ppm, Zn 33.86 ppm으로 약 30배 이상 함량이 많이 검출되었다
- 같다. 조사지역의 우점도 지수를 보면 농업지역은 0.48, 도시지역은 0.61, 공단지역은 0.58로 도시지역과 공단지역이 농업지역 보다 특정 종의 우점 정도가 높은 것으로 나타났다. 특히 도시지역은 다른 지역에 비해 우점도가 높았다.
후속연구
- 이상의 결과를 종합하면 도시 및 공단지역은 농업지 역에 비해 곤충이 서식할 수 있는 환경조건, 특히 식생 수질토양환경이 떨어졌으며, 서식하고 있는 곤충 종수, 개체수등 서식밀도가 낮은 것으로 보아 이들 농경지에 대한 건전성을 평가할 수 있는 일부 기준이 될 것으로 사료된다.
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