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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 연안역의 해양생물들의 산란, 보육, 성장의 중요한 역할을 하고 있으며(백 등 2005; Koh et al. 1997), 동시에 골재자원의 공급을 위한 대규모 해사 채취 활동이 활발하게 이루어지고 있는 경기만의 덕적도 해역의 채취지역과 비채취지역의 생물군집 변화의 특성을 비교분석하여 해사채취에 따른 수산자원 군집구조 변동을 파악하고자 하였다.
제안 방법
- 생물의 군집의 특성을 파악하기 위하여, 종 풍부도 지수(Margalef 1958), 종 다양성지수(Shannon and Weaver 1949), 균등도 지수(Pielou 1975)와 우점도 지수(Simpson 1949)를 구하였다.
- 3% 증가를 보였다 (Table 2). 아래에 각 연도별 비채취해역과 채취해역에서의 생물군집 변화를 계절별로 구분하여 정리하였다.
- 생물의 채집은 망구 6 m인 저인망(otter trawl)을 사용하였으며, 각 정점에서 30분간 2회씩 약 3 km/hr의 속도로 예망하였다. 채집된 생물은 선상에서 10% 포르말린으로 고정한 후, 실험실로 운반하여 종수, 개체수, 생체량을 측정하였고, 중량은 0.1 g 단위까지 계측하였다. 종의 동정은 Kim(1973, 1977), Masuda et al.
- 해사채취가 어류 및 수산자원에 미치는 영향을 파악하고자 비채취해역과 채취해역간의 생물의 군집구조를 비교하였다. 분석 결과 경기만 해사채취 해역에서의 생물의 군집의 변화는 크게 두 가지의 특징을 나타내고 있다.
대상 데이터
- 1998년과 2001년에 경기만 덕적도 주변해역에서 조사한 생물은 총 3개 분류군 43종이 채집되었다. 그중, 어류는 18종, 갑각류 17종 연체동물 8종이었다(Table 1).
- 생물의 채집은 망구 6 m인 저인망(otter trawl)을 사용하였으며, 각 정점에서 30분간 2회씩 약 3 km/hr의 속도로 예망하였다. 채집된 생물은 선상에서 10% 포르말린으로 고정한 후, 실험실로 운반하여 종수, 개체수, 생체량을 측정하였고, 중량은 0.
- 조사는 1998년~2001년을 기준으로 해사채취 행위가 없는 정점 1(소야도 남쪽해역)과 정점 2(선갑도 주변해역) 그리고 해사채취 행위가 이루어지고 있는 정점 3(이작도 남방해역)과 정점 4(장안퇴 부근해역)을 선정하여 1998년과 2001년 겨울, 봄, 여름에 상기 4개 정점에서 실시하였다(Fig. 1).
이론/모형
- (1984), Choe(1992), Kim and Kang(1993), Yoon(2002) 및 Kim et al.(2005)을 참고 하였으며, 분류체계는 Nelson(1994)과 한국동물분류(1997) 의 체계에 따랐다.
- 유사도 지수 행렬로부터 각 조사 종점과 출현종을 연결하는 방법으로는 group-average를 이용하였다. 분석은 PRIMER(Plymouth Routines Multivariate Ecolocgical Research) computer package를 사용하였다.
- 한편, 계절별 각 정점간의 유사도 파악을 위한 집괴분석은 Bray and Curtis(1957)의 similarity index를 이용하였다. 유사도 지수 행렬로부터 각 조사 종점과 출현종을 연결하는 방법으로는 group-average를 이용하였다. 분석은 PRIMER(Plymouth Routines Multivariate Ecolocgical Research) computer package를 사용하였다.
- 한편, 계절별 각 정점간의 유사도 파악을 위한 집괴분석은 Bray and Curtis(1957)의 similarity index를 이용하였다. 유사도 지수 행렬로부터 각 조사 종점과 출현종을 연결하는 방법으로는 group-average를 이용하였다.
성능/효과
- Table 4. Result of the SIMPER analysis showing genera which contribute most to the similarity at each station group by Cluster Analysis (Av. Sim: contribution of the ith genera to the total similarity; Contrib.%: percentage contribution of the ith genera to the total similarity; Cum.%: cumulative contribution to the total similarity).
- 각 그릅에 주요 출현종을 보면, 그룹 G1은 Chaeturichthys stigmatias이 높은 우점을 보였으며, Loligo beka, Engraulis japonicus 등의 순이었다. 그룹 G2는 Matuta planipes, Metapenaeus joyneri, Sepia esculenta, Argyrosomus argentatus, C.
- 조사 결과, 채집 년도에 관계없이 조사해역은 출현종, 개체수 그리고 생체량 모두 겨울철에서 봄철과 여름철로 바뀔수록 종조성의 다양성과 더불어 출현개체수가 증가하는 전형적인 서해안 생물군집의 특징을 보였다. 겨울철 대비 여름철의 출현종수, 개체수 및 생체량은 각각 44.4%, 370.4%, 167.3% 증가를 보였다 (Table 2). 아래에 각 연도별 비채취해역과 채취해역에서의 생물군집 변화를 계절별로 구분하여 정리하였다.
- 각 그릅에 주요 출현종을 보면, 그룹 G1은 Chaeturichthys stigmatias이 높은 우점을 보였으며, Loligo beka, Engraulis japonicus 등의 순이었다. 그룹 G2는 Matuta planipes, Metapenaeus joyneri, Sepia esculenta, Argyrosomus argentatus, C. stigmatias 등이 고른 분포를 나타냈으며, 그룹 G3은 Crangon affinis가 높은 우점을 보였고, Cynoglosus joyneri, Alpheus brevicristatus, Palaemon carinicauda 등의 순으로 출현하였다. 그룹 G4는 Repomucenus richardsonii, G5는 Repomucenus lunatus만이 출현하였다(Table 4).
- 1998년과 2001년에 경기만 덕적도 주변해역에서 조사한 생물은 총 3개 분류군 43종이 채집되었다. 그중, 어류는 18종, 갑각류 17종 연체동물 8종이었다(Table 1). 1998 년에는 어류 9종, 갑각류, 16종, 연체동물 6종이 채집되었으며, 2001년에는 어류 11종, 갑각류 5종, 연체동물 2종이 채집되어, 어류는 증가하고 갑각류와 연체동물은 큰 폭에 감소를 보였다.
- 두 번째는 봄철과 여름철의 어류 출현종 및 개체수가 비채취해역에서는 증가되었고 채취해역에서는 감소되었 다는 점이다. 일반적으로 온대 천해역의 특징을 가지고 있는 경기만의 생물들은 일부 정착성 생물을 제외하면 대부분 산란이나 성장을 위하여 봄에는 연안의 천해역으로 이동하여 여름을 보낸 후, 가을에는 수심이 깊은 해역으로 이동하여 월동을 하는 생활사를 가지고 있다.
- 7 km2 범위의 저서생물에 심각한 영향을 미치는 것으로 평가하였으며 그 결과 어류의 영양원으로 사용되는 약 150×106개의 해양생물이 파괴된다고 보고하였다. 본 연구에 있어서도 4년간 해사채취 활동이 직접적으로 일어났던 해역에서는 갑각류가 출현하지 않았으며, 해사채취가 일어나지 않았던 인근 해역에서도 출현종에 있어서는 겨울철 60%, 봄철 40%, 여름철 57%의 감소가 나타났으며, 개체수에 있어서도 각각 61.5%, 61.1%, 43.3%의 감소를 보였다(Fig. 3, 5, 7). 이와 같은 결과는 본 연구해역도 해사채취가 저서생물에 영향을 미치고 이를 먹이로 하는 갑각류 군집에 연속적으로 영향을 미친 것으로 사료된다.
- Allem(1980)과 Johnston(1981)은 하구의 준설 작업이 어류자원 및 서식환경에 미치는 영향에 대한 연구에서, 모래 채취 과정에서 발생하는 부유토사의 농도변화 및 부유토사에서의 지속적 노출, 그리고 모래 입자의 크기 증 여러 원인들이 다양한 어종에 있어서의 행동적 반응 및 스트레스 반응에 영향을 미치는 것으로 보고하였다. 본 연구에 있어서도 이동성 어류들이 증가하는 계절에 있어서 4년간 해사채취 해역에서 봄에는 출현종에 있어서는 75.0%의이상, 개체수에 있어서는 71.4% 이상의 감소가 나타났으며, 여름에는 출현종에 있어서는 80% 이상, 개체수에 있어서는 95.3% 이상의 감소가 나타났다. 이와는 반대로, 4년간 해사채취 활동이 일어나지 않은 인근 해역에서는 봄과 여름에 출현종과 개체수에 모두 증가하였다.
- 또한, 모래 저질이 사라진 해역에서의 저서생물 군집의 회복율의 차이는 그것을 먹이원으로 하는 회유성 어류 군집에 대하여 궁극적인 영향을 미치게 되어 해역 전체 생태계 군집의 변화를 초래한다. 본 연구에서도 해사가 채취된 해역과 비채취해역의 전체 출현종, 개체수 및 생체량의 변화의 차이로 나타났다(Table 5). 출현종에 있어서는 비채 취해역과 채취해역 모두에서 감소하고 있었으나, 채취해 역에서 계절에 따라 77.
- 4). 비채취해역과 채취해역에서 채집된 생물의 변화를 분류군별로 분석한 결과, 비채취해역에서는 1998년도에 비해 2001년의 경우 어류의 종조성 및 자원밀도가 증가하는 경향을 보이나 채취해역에서는 어류 1종 2개체만이 채집되어 두 해역간의 어류 종조성의차이를 보였다(Fig. 5). 한편 생태학적 제 지수를 보면, 비채취해역은 1998년보다 2001년에 종 다양성이 높고 우점도 지수가 낮은 양상을 나타내고 있다(Table 3).
- 0% 이상의 감소를 나타냈다. 생체량에 있어서는 비채취해역에서는 겨울과 봄에는 증가, 여름에는 감소하였으나, 채취해역에서는 82.3% 이상의 감소를 보였다. 이와 같은 결과에서, 계절에 따라 출현 양상이 변하는 조사해역의 특징을 고려하더라도 두 해역에서의 생물량의 극명한 차이는 해사채취로 인한 환경변화라고 사료되며, 대규모의 해사채취가 경기만 해역에서 지속적으로 진행이 된다면 해역 내의 생물 군집에 미치는 영향은 더욱 커질 것으로 사료된다.
- 6, 7). 생태 학적 제 지수를 보면, 비채취해역에서는 1998년도에 비해종 다양성지수가 낮아지고 우점도가 높아지는 양상을 나타내고 있으나, 채취해역은 2001년도에 채집되지 않아 비교할 수 없었다(Table 3).
- 각 년도에 따른 계절별 종조성 결과를 Table 2에 나타내었다. 조사 결과, 채집 년도에 관계없이 조사해역은 출현종, 개체수 그리고 생체량 모두 겨울철에서 봄철과 여름철로 바뀔수록 종조성의 다양성과 더불어 출현개체수가 증가하는 전형적인 서해안 생물군집의 특징을 보였다. 겨울철 대비 여름철의 출현종수, 개체수 및 생체량은 각각 44.
- 본 연구에서도 해사가 채취된 해역과 비채취해역의 전체 출현종, 개체수 및 생체량의 변화의 차이로 나타났다(Table 5). 출현종에 있어서는 비채 취해역과 채취해역 모두에서 감소하고 있었으나, 채취해 역에서 계절에 따라 77.8% 이상의 급격한 감소가 나타났다. 개체수에 있어서는 비채취해역에서는 겨울철에는 15.
후속연구
- 이와 같은 결과에서, 계절에 따라 출현 양상이 변하는 조사해역의 특징을 고려하더라도 두 해역에서의 생물량의 극명한 차이는 해사채취로 인한 환경변화라고 사료되며, 대규모의 해사채취가 경기만 해역에서 지속적으로 진행이 된다면 해역 내의 생물 군집에 미치는 영향은 더욱 커질 것으로 사료된다. 따라서 채취해역과 인근해역에 대한 지속적인 생물군집 변화에 대한 관찰과 채취활동에서 발생하는 환경적 변화 요인이 각 생물군에 미치는 영향을 규명하기 위한 다양한 분야의 과학적인 연구가 필요하다고 사료된다.
- 3% 이상의 감소를 보였다. 이와 같은 결과에서, 계절에 따라 출현 양상이 변하는 조사해역의 특징을 고려하더라도 두 해역에서의 생물량의 극명한 차이는 해사채취로 인한 환경변화라고 사료되며, 대규모의 해사채취가 경기만 해역에서 지속적으로 진행이 된다면 해역 내의 생물 군집에 미치는 영향은 더욱 커질 것으로 사료된다. 따라서 채취해역과 인근해역에 대한 지속적인 생물군집 변화에 대한 관찰과 채취활동에서 발생하는 환경적 변화 요인이 각 생물군에 미치는 영향을 규명하기 위한 다양한 분야의 과학적인 연구가 필요하다고 사료된다.
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