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문제 정의
- 특히 저서성 대형무척추동물은 서식 환경조건과 수질에 따라 출현하는 종류 가서로 다르므로 이들 군집과 지표종의 조사를 통하여 대상 수역의 환경 변화를 평가하는 생태학적 모니터링에 유용하게 이용되고 있다(Rosenberg and Resh 1993). 본 연구는 기능이 다한 보를 철거한 이후 저서성 대형무척추동물의 군집을 조사함으로써 보의 철거에 따른 보의 상류 및 하류 간의 서식처 변화가 저서성 대형무척추동물의 군집에 미치는 영향을 파악하고자 하였다.
제안 방법
- (H。를 구하였으며, 철거 이후 지점간의 유사도 변화를 파악하기 위해 출현종을 근거로 한 지점간 Sorensen 유사도지수를 구하였다 (배 1999). 기능군의 분석은 기존의 문헌을 이용하여 섭식기능군 (functional feeding group)고과 서식기능군 (habitat orientated group)을분석하였다(Merritt and Cummins 1996; 노와 전 2004).
대상 데이터
- 2B, C). 대상지점의 하천폭은 50 ~60m이며 수로폭은 상류와 중류는 20~30m, 하류는 10~15m 이다.
- 1) 근래에 급격히 진행된 유역의 도시화에 따라 하천 환경이 크게 변모되었다. 본 연구의 대상 보는 경안천의 중류인 경기도 용인시 유림동에 위치하고 있었으며, 인근 농경지에 농업용수를 공급하고자 설치되었던 보로서 길이 50m, 높이 1.0m의 시멘트 구조물이었다(Fig. 2A). 그러나 인근 지역의 도시화에 따라 원래의 설치 목적을 상실하게 되었고, 2004년 3월에 철거되었다(Fig.
- 본 연구의 대상하천인 경안천은 경기도 용인시 호 동에 있는 문수봉(404m)에서 발원하여 광주군을 지나 팔당호로 유입되는 총 유로 49.5 km의 전형적인 한국의 도시근교 하천으로서 (Fig. 1) 근래에 급격히 진행된 유역의 도시화에 따라 하천 환경이 크게 변모되었다. 본 연구의 대상 보는 경안천의 중류인 경기도 용인시 유림동에 위치하고 있었으며, 인근 농경지에 농업용수를 공급하고자 설치되었던 보로서 길이 50m, 높이 1.
- 야외 조사는 4회 (1차 조사: 2004년 11월, 2차 조사: 2005년 5월, 3차 조사: 2006년 1월, 4차 조사: 2006년 5 월)에 걸쳐 실시하였다. 조사기간 중 2006년 5월에는 경전철 선로 설치에 따른 하천변 하수관로 이설공사가 진행되고 있었다.
- 따라서 조사대상지 전반에 걸쳐 하천 수로 주변이 손상되고 하천내로 토사가 유입되어 수질이 혼탁해진 상태였다. 조사지점은 상류, 중류, 하류의 3개 지점을 선정하였다(Fig. 2B, C). 상류지점은 철거 이전부터 보에 의해 정체 수역을 이루고 있었던 보의 50m 상류 지점, 중류지점은 보의 구조물이 설치되어 있었던 지점, 그리고 하류지점은 보의 직하류 약 50m 지점이며, 각 지점의 서식처 현황은 다음과 같다.
이론/모형
- 채집한 정량 및 정성 채집물은 현장에서 Kahle’s 용액에 고정하여 실험실로 옮겨와 무척추동물을 고른 후 80% Ethan이에 보존하고, 동정에 이용하였다. 동정과 분류는 기존의 분류학적 문헌을 참고하였다 (McCafferty 1981; Wiederholm 1983; Pennak 1989; 윤 1995; Merritt and Cummins 1996; 배 1999; Throp and Covich 2001; Kawai and Tanida 2005).
- 기능군의 분석은 기존의 문헌을 이용하여 섭식기능군 (functional feeding group)고과 서식기능군 (habitat orientated group)을분석하였다(Merritt and Cummins 1996; 노와 전 2004). 서식처의 생물학적 환경평가는 군오염지수(GPI) 및 수환경 평가 지수 (ESB)를 적용하였다 (윤 1995; 환경부 2000).
- 25mm)를 이용하여 각 지점에서 2 회씩 채집하였고, 일반적인 야외조사 및 서식처의 환경조사 방법은 기존의 방법 (Ward 1992; Williams and Feltmate 1992; Allan 1995; Merritt and Cummins 1996)을 사용하였다. 유속은 Craig(1987)가 고안한 방법으로 측정하였다. 채집한 정량 및 정성 채집물은 현장에서 Kahle’s 용액에 고정하여 실험실로 옮겨와 무척추동물을 고른 후 80% Ethan이에 보존하고, 동정에 이용하였다.
- 저서성 대형 무척추동물의 정량채 집은 Surber sampler (50x50mm, 망목 0.25mm)를 이용하여 각 지점에서 2 회씩 채집하였고, 일반적인 야외조사 및 서식처의 환경조사 방법은 기존의 방법 (Ward 1992; Williams and Feltmate 1992; Allan 1995; Merritt and Cummins 1996)을 사용하였다. 유속은 Craig(1987)가 고안한 방법으로 측정하였다.
성능/효과
- 73. 2.86이었으며, 하천주변 공사가 진행중이었던 4차 조사에서도 2.13~2.47로 나타나 시간이 경과함에따라 다양도지수는 점차 높아지는 경향을 나타냈으며, 특히 상류지점에서 크게 증가하였다(Fig. 5). 이러한 결과는 길 등(2007)에 의한 곡릉천 조사에서 보의 철거 전에 비해 철거 후에 우점도지수는 감소하고, 다양도 지수는 점차 증가하는 경향을 보였던 결과와 일치한다.
- 중류와 하류의 군 오염지수는 조사시기별로 큰 변동이 없었다. 대상 지역에서 출현한 저서성 대형무척추동물의 모든 종에 대한 상대적인 오염 내성치를 반영한 수 환경평가지수(ESB)의 경우도 군오염지수와 유사한 양상을 나타냈는데, 상류에서 2004년 11월에 나타난 수환경평가지수는 3으로 수 환경 등급으로는 최우선개선수역으로 나타났으며, 중류는 개선 수역, 하류는 보호수역으로 나타났다(Fig. 10). 철거 이후 시간이 경과하면서 상류의 수환경평가지수는 크게 증가하여 개선 또는 보호수역으로 변화하였다.
- 3). 보의 철거 이후 8개월이 경과한 2004년 11월 조사시 상류는 3종이 출현하였으며, 중류와 하류에서는 10종과 15종이 출현하여 중류와 하류가 상류보다 더 다양한 것으로 나타났다.
- (Ward 1992; Williams and Feltmate 1992). 본 조사에서 경안천의 대상지역에서는 보의 철거 이후에 시간이 경과함에 따라 점차 변화된 상류의 서식환경이 저서성 대형무척추동물의 섭식 및 서식 기능 군의 다양성과 분포에 영향을 미친 것으로 사료된다.
- 본 조사에서 상류지점에서의 분류군별 출현비율은 보의 철거 초기에는 실지렁이류와 파리목(Diptera) 두 분류군만이 출현하여 매우 단순한 분류군 조성을 나타냈으나, 철거 약 1년 후부터는 유속이 빠른 곳에 서식하는 줄 날도래류 (Hydropsychidae sp.) 등의 날도래목과 납작 하루살이류 (Heptageniidae sp.) 등의 하루살이목이 출현하여 분류군이 다양하게 변화하는 경향을 나타냈다. 하류지점은 보의 철거 초기에도 상류에 비해 다양한 분류군이 출현하였으며, 날도래목의 비율은 철거 1년 후인 2 차 조사에서는 43.
- (2002)은 댐 상류의 저서성 대 형 무척추동물이 하류에 비해 분류군의 풍부도가 떨어지지만 댐의 철거 1년 안에 분류군이 유수역인 하류지점과 유사해진다고 보고하였다. 본 조사에서도 상류지점은 보 철거 초기 종조성이 단순하였으나, 점차 종조성도 다양해지고 하류와 유사한 분류군으로 변화되어 가는 것을 볼 수 있었다. 이는 보의 철거 초기의 상류지점은 유수역인 하류지점과는 달리 정수역이 형성되어 있었고, 하상 물질 등 미소서식처가 단순하였으나 보의 철거 이후 점차 여울이 형성되었고, 하상물질이 모래, 자갈, 돌 등으로 다양하게 변화하여 보다 다양한 미소서식처가 형성되었기 때문인 것으로 사료된다.
- 대상 하천에서는 전체적으로 collector-gatherers가 40% 이상의 높은 부분을 차지하고 있었다. 상류지점에서는 철거 초기인 2004년에는 collector-gatherers만이 나타났으나 보 철거 후 1년 이상의 기간이 경과한 후 다양한 하상물질과 여울이 형성되면서 줄날도래류(Hydropsychidae spp.)가 증가하자 collector-filterers의 비율이 60%로 크게 증가하였으며, 이후 점차 shredders 등 다양한 기능군 조성으로 변화되었다. 여울이 형성된 중류지점과 하류지점은 1차 조사에서도 상류지점에 비해 줄날도래류 위주의 collector-filterers 의 조성 비율이 상대적으로 높았으며, 여러 섭식 기능 군이 다양하게 분포하여 있었다(Fig.
- )가 증가하자 collector-filterers의 비율이 60%로 크게 증가하였으며, 이후 점차 shredders 등 다양한 기능군 조성으로 변화되었다. 여울이 형성된 중류지점과 하류지점은 1차 조사에서도 상류지점에 비해 줄날도래류 위주의 collector-filterers 의 조성 비율이 상대적으로 높았으며, 여러 섭식 기능 군이 다양하게 분포하여 있었다(Fig. 7).
- 전체적으로 볼 때, 경안천에서 보의 철거 이후에 주로 보의 상류지역에서 변화된 미소서식처의 환경상태는 저서성 대형무척추동물의 다양성을 증가시키고, 군집 조성 및 기능군의 다양화를 가져왔으며, 긍극적으로 수환경의개선효과를 가져온 것으로 사료된다.
- 조사기간 동안 경안천에서는 총 4문 5강 11목 27과 35속 46종의 저서성 대형무척추동물이 출현하였다(Table 1). 조사시기별 출현종수는 지점에 따라 3~ 17종으로 차이가 있었다(Fig.
- 조사기간 동안 모든 지점에서 깔따구류(Chironomidae sp.)와 실지렁이류(Tubificidae sp.)가 우점종으로 출현하였으며, 2004년 중류지점, 2005년 상류지점, 2006년 중류와 하류지점에서는 줄날도래 (H. kozantschikovi)가 제2 우점종으로 출현하였다 (Fig. 2D). 이들에 의한 우점도지수는 2004년 1차 조사시 하류가 0.
- 조사시기별 출현종수는 지점에 따라 3~ 17종으로 차이가 있었다(Fig. 3). 보의 철거 이후 8개월이 경과한 2004년 11월 조사시 상류는 3종이 출현하였으며, 중류와 하류에서는 10종과 15종이 출현하여 중류와 하류가 상류보다 더 다양한 것으로 나타났다.
- 지표성이 높은 저서성 대형무척추동물군의 출현 여부로써 수환경 등급을 나타내는 군오염지수 (GPI)를 이용하여 대상지역에서의 수환경을 평가한 결과 2004년 11 월 상류 지점의 군오염지수가 2.85로 나타나 중류와 하류 지점의 1.85~1.92에 비해 상대적으로 수환경이 악화된 상태로 평가되었으며, 2005년 1월 이후에는 상류의군오염지수가 중류 및 하류의 수준으로 낮아져서 수 환경 이 개선된 상태로 나타났다 (Fig. 9). 중류와 하류의 군 오염지수는 조사시기별로 큰 변동이 없었다.
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