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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 Ecopath 모델 (Walters a/. 1997) 을 이용하여 낙동강 하류 생태계의 영양구조와 에너지 흐름을 밝힘으로 수 생태계 및 수자원 관리의 기초자료로서 활용하고자 하였다.
- 본 연구는 Ecopath 모델을 이용하여 유수생태계 인 낙동강 하류 생태계의 영양구조와 에너지 흐름을 알아보고자 하였다. 이를 위해 2007년 갈수기 (5월)와 풍수기 (8 월)에낙동강 하류 삼랑진 일대의 6개 지점에서 조사를 실시하였으며, 어류의 각 어종별 밀도와 자원량 자료를 위해 2007년 3월에서 11월까지 매달 2회씩 조사를 실시하였다.
- 본 연구는 낙동강 하류 생태계의 영양구조와 에너지 흐름을 정량적으로 파악하였다. 모델링 결과, 생물 그룹별 생태 영양효율(EE, Ecotrophical efficiency)은 0.
- 향후 생물그룹의 추가적 자료와 같은 유용한 자료를 일반화된 이론으로 더욱 종합화할 필요성이 있으며, 어획과 같은 인위적 환경변화가 대상 생태계에 어떠한 영향을 미칠 것인지를 역학적 시뮬레 이션으로 보여주는 Ecosim 모델 (Walters ef 1997)을 활용한다면 하천 생태계의 관리 및 보전에 유용한 도구가 될 수 있을 것으로 기대한다. 본 연구는 하천 생태계에서 생태계를 구성하고 있는 각 생물종 및 생물군의 영양역학적인 관계를 밝힌 첫 시도라는 데 의의를 둘 수 있다.
제안 방법
- 즉 유기쇄설물과 대형 수생식물, 식물플랑크톤, 동물플랑크톤, 저서동물, 배스 (Micropfen/s salmoides), 잉어 (Cyprinus carpio), 누치 (Hamibarbns la- o), Other fishes 등 9개 그룹이 다. 그룹으로 구성 된 주요 종의 생체량(B, biomass)과 생체량에 대한 생산량의 비 (P/B ratio), 생체량에 대한 섭식 량의 비 (Q/Bratio) 등은 직접 현장조사를 통한 결과와 참고 가능한 문헌 자료를 토대로 추정하였다.
- 어류의 생체량에 대한 섭식량의 비 (Q/Bratio)는 일반적으로 Pauly (2000)의 정량적 방법으로 사용되지만 낙동강 하류 생태계에 서식하는 생물들에 대한 사용 가능한 자료가 거의 없어 Fishbase (2007)와 기존 문헌자료를 활용하였다. 기타 어종으로는 밀자개, 기름종개, 꺽지, 붕어, 불루길 등이 서식하는 것으로 확인되었으며, 이들 종들에 대한 자원량은 투망을 통한 직접 조사법으로 추정하였다. 먹 이조성은 생물 그룹을 이루는 동자개와 붕어, 떡붕어, 잉어, 기타 어류 등의 위 내용물 분석으로부터 가중평균치를 구하였다.
- 식물플랑크톤의 생산량은 광합성의 결과 증가된 산소의 양을 측정하는 명암 병법에 의한 용존산소 측정법으로 현장에서 직접 측정하였다. 동물플랑크톤은 플랑크톤 네트 (망목 0.63 mm, 망구 30cm)를 사용하여 정량 채집한 시료를 검경한 후 생체량을 산출하였다.
- 1). 또한 어류의 각 어종별 밀도와 자원량 자료를 위해 2007년 3월에서 11 월까지 매달 2회씩 조사를 실시하였다 환경요인을 위한 시료 채취는 수심 10-30 cm 깊이에서 이루어졌다. 수온과 전기전도도, 용존산소, pH, 수심, 투명도 등은 현장에서 측정하였으며, 엽록소 a와 TOC, DOC 등은 현장 채취한 시료를 아이스박스를 사용하여 당일 실험실로 운반 후 수질오염공정시험법 (환경부 2000) 에 따라 측정하였다.
- 기타 어종으로는 밀자개, 기름종개, 꺽지, 붕어, 불루길 등이 서식하는 것으로 확인되었으며, 이들 종들에 대한 자원량은 투망을 통한 직접 조사법으로 추정하였다. 먹 이조성은 생물 그룹을 이루는 동자개와 붕어, 떡붕어, 잉어, 기타 어류 등의 위 내용물 분석으로부터 가중평균치를 구하였다. 본 조사에 의해 먹이생물 중요도가 정확히 추정된 생물종에 대해서는 그 결과를 그대로 이용하였고, 먹 이생물 중요도가 정확하게 분류되지 않은 생물종에 대해서는 Fishbase (2007)의 자료를 사용하였다.
- 6yearT로 산출되었다(Table 2, 4). 먹이 조성은 생물 그룹의 위 내용물 분석으로부터 가중 평균치를 구하였다 (Table 3).
- 특히 평형상태에서 이 값은 1을 초과하여서는 안된다. 본 연구에서 최초로 추정한 기본 입력값에 의한 모델은 균형을 이루지 않았기 때문에 모델의 균형을 이루기 위해서 기본 입력값을 조정하였다. 따라서 직접적 인 현장조사에 의해 도출된 값과는 약간의 차이가 발생할 수 있다(Zhang and Yoon 2003).
- 수계에 서식하는 생물들을 서식지, 먹이습성, 그리고 생태학적 기능의 관점에서 8개의 생물군과 1개의 유기 쇄설물로 분류하였다. 즉 유기쇄설물과 대형 수생식물, 식물플랑크톤, 동물플랑크톤, 저서동물, 배스 (Micropfen/s salmoides), 잉어 (Cyprinus carpio), 누치 (Hamibarbns la- o), Other fishes 등 9개 그룹이 다.
- 어류의 생체량은 체장별 어획자료가 사용 가능한 어종에 대해서는 체장을 기초로한 코호트 분석법 (Jones 1984)을 통해 생체량을 추정하였고, 체장별 어획 자료의 사용이 불가능한 종에 대해서는 현장에서 투망을 이용하여 어획된 어획량을 토대로 정량화시켜 직접 생체량을 추정하였다(장 2008).
- 유기쇄설물은 현장조사를 통해 얻어진 TOC의 평균값(2.8 mg LL)을 평균 수심 3.3 이을 이용하여 단위 면적당 값으로 환산(3.2gnr2)한 후, 이를 365일 동안의 양으로 산정하여 구하였으며, 그 결과치는 1, 169.7gm-2 yeaL 이었다. 식물플랑크톤의 생체량은 측정된 평균 엽록소 양(16.
- 하였다. 이를 위해 2007년 갈수기 (5월)와 풍수기 (8 월)에낙동강 하류 삼랑진 일대의 6개 지점에서 조사를 실시하였으며, 어류의 각 어종별 밀도와 자원량 자료를 위해 2007년 3월에서 11월까지 매달 2회씩 조사를 실시하였다. 낙동강 하류 생태계는 수온이 20.
대상 데이터
- 모형 평가는 낙동강 수계 삼랑진 일대를 대상으로 하고 있으며, 대상 수역의 전체 면적은 농촌 용수 종합정보시스템 (http://rawris.korio.co.kr)의 자료를 토대로 산출하였는데, 계산된 대상 생태계 면적은 3.3km2이었다. 생물/ 비생물 모형 입력치의 추정에서 중량/부피 단위의 측정치를 중량/면적 단위의 것으로 변환하기 위한 낙동강 하류 수계의 평균 수심은 3.
- 본 연구는 경상남도 밀양시의 남동부 지점에 위치한 낙동강 하류 수역의 6개 지점 (면적 3.3km2)에서 2007년 갈수기(5월)와 풍수기(8월)에 조사를 실시하였다(Fig. 1). 또한 어류의 각 어종별 밀도와 자원량 자료를 위해 2007년 3월에서 11 월까지 매달 2회씩 조사를 실시하였다 환경요인을 위한 시료 채취는 수심 10-30 cm 깊이에서 이루어졌다.
- 먹 이조성은 생물 그룹을 이루는 동자개와 붕어, 떡붕어, 잉어, 기타 어류 등의 위 내용물 분석으로부터 가중평균치를 구하였다. 본 조사에 의해 먹이생물 중요도가 정확히 추정된 생물종에 대해서는 그 결과를 그대로 이용하였고, 먹 이생물 중요도가 정확하게 분류되지 않은 생물종에 대해서는 Fishbase (2007)의 자료를 사용하였다.
- 유기쇄설물은 낙동강 수계 삼랑진 일대의 6개 지점으로부터 측정된 평균 TOC의 값을 활용하였다. 수층 내 식물플랑크톤의 생체량은 측정된 평균 엽록소 값을 Jones (1979)의 변환 인자를 통해 산출한 후 중량/면적 단위로 환산하여 활용하였다.
이론/모형
- (M)의 합으로 계산된다. 본 연구에서 사용된 각 어종별 순간자연사망계수(M)는 Pauly (1984)의 경험적인 방정식을 사용하였다.
- 본 연구에서 생태계의 영양구조와 에너지 흐름의 규명 을 위 하여 Ecopath 모델 (Walters ef aZ. 1997)을 사용하였다. 본 모델은 Polovina(1984)에 의해서 개발되었고 Christensen and Pauly (1992), Christensen (1995)에 의해서 보강되고 발전되었다.
- 또한 어류의 각 어종별 밀도와 자원량 자료를 위해 2007년 3월에서 11 월까지 매달 2회씩 조사를 실시하였다 환경요인을 위한 시료 채취는 수심 10-30 cm 깊이에서 이루어졌다. 수온과 전기전도도, 용존산소, pH, 수심, 투명도 등은 현장에서 측정하였으며, 엽록소 a와 TOC, DOC 등은 현장 채취한 시료를 아이스박스를 사용하여 당일 실험실로 운반 후 수질오염공정시험법 (환경부 2000) 에 따라 측정하였다.
- 측정된 평균 TOC의 값을 활용하였다. 수층 내 식물플랑크톤의 생체량은 측정된 평균 엽록소 값을 Jones (1979)의 변환 인자를 통해 산출한 후 중량/면적 단위로 환산하여 활용하였다. 식물플랑크톤의 생산량은 광합성의 결과 증가된 산소의 양을 측정하는 명암 병법에 의한 용존산소 측정법으로 현장에서 직접 측정하였다.
- 수층 내 식물플랑크톤의 생체량은 측정된 평균 엽록소 값을 Jones (1979)의 변환 인자를 통해 산출한 후 중량/면적 단위로 환산하여 활용하였다. 식물플랑크톤의 생산량은 광합성의 결과 증가된 산소의 양을 측정하는 명암 병법에 의한 용존산소 측정법으로 현장에서 직접 측정하였다. 동물플랑크톤은 플랑크톤 네트 (망목 0.
성능/효과
- 따라서 혼합영 양영향 결과, 최고 포식자로 추정된 배스의 생체량 증가는 배스와 기타 어류에게는 음의 효과를, 누치와 잉어, 저서동물, 동물플랑크톤, 식물플랑크톤 등에게는 양의 효과를 직 . 간접적으로 미치는 것으로 나타났다. 또한, 각 생물그룹의 생체량 증가는 동일 그룹의 생체량을 감소시키는 음의 효과를 보이는 것으로 나타났다.
- 또한, 혼합영양영향 (MTI) 결과 최고포식자로 추정된 배스의 생체량 증감은 배스와 기타 어류에게는 음의 효과를, 누치와 잉어, 저서동물, 동물플랑크톤, 식물플랑크톤 등에 게는 양의 효과를 직 . 간접적으로 미치는 것으로 나타났으며, 각 그룹의 생체량증가는 각 생물그룹별 생체량을 감소시키는 음의 효과를 보이는 것으로 나타났다.
- 9%는 유기쇄설물로 전환되어 지는 것으로 나타났다(Table 7). 결과적으로 낙동강 하류 생태계의 에너지 흐름은 상위 영양단계의 포식에 의해 물질 흐름이 주로 야기되는 것으로 나타났다.
- 3으로 높게 조사되 었다(Table 5). 결과적으로 어류 분류군의 생물그룹인 배스와 누치, 기타 어류, 잉어 등은 저서동물과 동물플랑크톤보다 R/A가 훨씬 더 효율적으로 나타났다. 이와 상반적으로 P/R은 저서동물과 동물플랑크톤이 어류 분류군들보다 더 높은 효율을 보이는 것으로 조사되었다.
- 따라서 각 생물 그룹의 생체량이 증가하게 되면 동일 생물그룹 내 먹 이자 원의 경쟁을 유발시키며, 이에 따라 동일 생물그룹의 생체량이 감소되는 음의 효과를 보일 것으로 추정할 수 있었다. 결론적으로 이 같은 연구들은 특정 생물 그룹의 증가가 생태계에 미치는 영향이 부정적인지 긍정적인지 또한, 생태계 구조가 어떻게 변형되는지 등을 예측할 수 있다. 이러한 분석결과들은 체계적인 수 생태계 및 수자원의 관리를 위한 방안으로 제공될 수 있다.
- 낙동강 하류 생태계 내 영양물질의 총에너지량은 약 2.7kgn「2로 나타났으며 , 이 중 약 52.7% (1.5 kg m-2)/} 유기쇄설물을 제외한 대형 수생식물과 식물플랑크톤 등의 1차 생산자로부터 발생하는 것으로 나타났다. 따라서 낙동강 하류 생태계의 에너지 흐름은 무생물인 유기 쇄설물보다는 식물플랑크톤 등의 1차 생산자에 의해 더 많이 야기되는 것으로 추정할 수 있었다.
- 낙동강 하류 생태계의 영양구조는 크게 3단계, 즉 생산자와 1차 소비자, 2차 소비 자로 구분되 어 졌으며 , 각 영양단계별 생물그룹의 총 생체량을 순서대로 도표 화한 결과 밑바닥이 넓고 윗부분이 좁은 피라미드의 영양구조를 가지는 생태계로 추정되었다. 이와 같이 다양하고 복잡한 생태계를 생산자와 1차 소비자, 2차 소비자 등의 영양단계로 분류하는 것은 생물그룹 간의 상호작용을 단순화함으로 생태계의 구조와 기능을 보다 쉽게 이해할 수 있도록 도움을 준다(손 2007).
- 따라서 대부분의 생태계의 영양구조는 위로 뾰족한 피라미드의 형태를 가진다(강 등 2007). 낙동강 하류 생태계의 영양단계별 생체량은 생산자로 추정된 유기쇄설물과 식물플랑크톤, 대형 수생식물 등의 생체량이 1, 275.9g rr「2, 1차 소비자로 추정된 동물플랑크톤과 저서동물, 잉어, 기타 어류, 누치 등의 생체량은 134.5gmf 2차 소비자로 추정된 배스의 생체량은 24.5gn「2로 조사되었다 (Fig. 3). 따라서 영양단계별 생물그룹의 총 무게를 순서대로 도표화하면 밑바닥이 넓고 윗부분이 좁은 피라미드의 영양구조를 가지는 생태계로 나타났다.
- 생산자에 해당하는 생물군은 유기 쇄설물, 식물플랑크톤, 대형수생식물이었고, 1차 소비자는 동물플랑크톤, 저서동물, 잉어, 누치, 기타어류 등이었으며, 2차 소비자는 배스였다. 낙동강 하류 생태계의 총에너지량은 2.7kgnr2로 나타났으며, 52.0%는 섭식으로, 9.1%는 이출 18.0%는 호흡, 20.9%는 유기 쇄설물로 전환되는 것으로 나타났다. 또한, 혼합영양영향 (MTI) 결과 최고포식자로 추정된 배스의 생체량 증감은 배스와 기타 어류에게는 음의 효과를, 누치와 잉어, 저서동물, 동물플랑크톤, 식물플랑크톤 등에 게는 양의 효과를 직 .
- 누치의 생체량 증가는 누치와 잉어에게 다소 음의 효과를 미치는 것으로 나타났다. 잉어의 생체량 증가는 누치와 잉어 저서동물, 대형무척추동물, 유기쇄설물에게는음의 효과를, 동물플랑크톤과 식물플랑크톤에게는 다소 양의 효과를 미치는 것으로 나타났다.
- 저서동물의 생체량이 증가하면 배스와 누-치, 잉어에게는 양의 효과를, 저서동물과 동물플랑크톤, 식물플랑크톤, 대 형 수생식물, 유기 쇄설물 등에게는 음의 효과를 미치는 것으로 나타났다. 동물플랑크톤의 증가는 동물플랑크톤과 식물플랑크톤 대 형 수생 식 물, 유기 쇄 설물 등에 게 음의 효과를 미치는 것으로 나타났다.
- 첫째, 생태계 내 제 1영양단계에서 쓰이는 에너지의 소량만이 다음 영양단계로 전달되며, 나머지는 호흡으로 소모된다. 둘째, 제2영양단계 이상의 동물은 유동성이 있기 때문에 그에 비례하여 제1영양단계에 있는 식물보다 훨씬 많은 호흡을 하고, 상대적 인 에너지 손실은 영양단계가 점차 높아질수록 증가한다. 따라서 어류 분류군인 배스와 누치, 기타 어류, 잉어 등이 저서동물과 동물플랑크톤보다 비교적 높은 R/A를 보인 것은 보다 많은 유동성을 가지고 있기 때문으로 판단되며, 반대로 저서동물과 동물플랑크톤은 높은 P/R을 가짐으로 호흡의 열로 잃는 에너지가 비교적 적고 보다 많은 동화 에너지를 생산으로 전환하는 것으로 판단할 수 있었다 (Lindeman 1942).
- 0으로 나타났다. 따라서 Ecopath 모델을 사용하여 추정 한 낙동강 수계의 영 양단계는 3단계 즉, 생산자와 1차 소비자, 2차 소비자로 나눌 수 있었으며, 생산자에는 유기쇄설물, 식물플랑크톤, 대형수생식물이었고, 1차 소비자에는 동물플랑크톤, 저서동믈, 기타 어류, 잉어, 누치 등 이었으며, 2차 소비자에는 버스로 추정되었다(Table 4, Fig. 3).
- (2000)은 어 떤 생 물 그룹의 생체량 증가는 동일 생물그룹의 먹이자원에 대한 경쟁을 유발시키며, 이는 동일 생물그룹의 생체량에게 부정적 영향을 미칠 것 이라고 보고하였다. 따라서 각 생물 그룹의 생체량이 증가하게 되면 동일 생물그룹 내 먹 이자 원의 경쟁을 유발시키며, 이에 따라 동일 생물그룹의 생체량이 감소되는 음의 효과를 보일 것으로 추정할 수 있었다. 결론적으로 이 같은 연구들은 특정 생물 그룹의 증가가 생태계에 미치는 영향이 부정적인지 긍정적인지 또한, 생태계 구조가 어떻게 변형되는지 등을 예측할 수 있다.
- 또한, 배스가 기타 어류의 많은 양을 직접 포식하기 때문에 기타 어류에게 음의 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 이에 따른 기타 어류의 감소는 상대적으로 먹이 경쟁에 위치하고 있는 누치와 잉어, 동물플랑크톤에 간접적으로 양의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 기타 어류의 생체량 증가는 누치와 잉어에게 음의 효과를 미치며, 기타 어류를 먹이원으로 하는 배스에게는 양의 효과를 미치는 것으로 나타났다.
- 5 kg m-2)/} 유기쇄설물을 제외한 대형 수생식물과 식물플랑크톤 등의 1차 생산자로부터 발생하는 것으로 나타났다. 따라서 낙동강 하류 생태계의 에너지 흐름은 무생물인 유기 쇄설물보다는 식물플랑크톤 등의 1차 생산자에 의해 더 많이 야기되는 것으로 추정할 수 있었다. 또한, 낙동강 하류 생태계에서 에너지 흐름은 상위 영양단계의 포식이 52.
- EE는 모델링을 검증하는 방법 이며, 결과치가。과 1사이 범위 내에 있어야 대상생태계의 전체 에너지 흐름에서 사용량이 생산량을 초과하지 않는 에너지 균형을 이룬다고 판단한다(Zhang and Yoon 2003). 따라서 범위 내의 결과치를 가진 낙동강 하류 생태계는 전체 에너지의 사용량과 생산량이 에너지 균형을 이루고 있음을 보여준다.
- 3). 따라서 영양단계별 생물그룹의 총 무게를 순서대로 도표화하면 밑바닥이 넓고 윗부분이 좁은 피라미드의 영양구조를 가지는 생태계로 나타났다.
- 4 gn2의 양을 호흡으로 소비시킨다. 따라서 저서동물과 동물플랑크톤의 R/A는 0.09와 0.1 로 나타났으며, P/R은 각각 9.2와 6.3으로 높게 조사되 었다(Table 5). 결과적으로 어류 분류군의 생물그룹인 배스와 누치, 기타 어류, 잉어 등은 저서동물과 동물플랑크톤보다 R/A가 훨씬 더 효율적으로 나타났다.
- 9g n2로 조사되었다. 따라서 총에너지량에 대해 52.0%는 섭식으로, 9.1%는 이출, 18.0%는 호흡, 20.9%는 유기쇄설물로 전환되어 지는 것으로 나타났다(Table 7). 결과적으로 낙동강 하류 생태계의 에너지 흐름은 상위 영양단계의 포식에 의해 물질 흐름이 주로 야기되는 것으로 나타났다.
- 6yearT이었다. 따라서 추정된 누치의 생체량과 생산량-생체량비, 섭식량-생체량 비는 각각 9.3 g nr% 0.8 yearf 6.0 yearT로 산출되 었다. 배스의 최 대체 장(L”)은 715.
- 1 yearT이었다. 따라서 추정된 배스의 생체량과 생산량-생체량 비, 섭식량-생체량 비는 각각 24.6g mf 0.2 * year 10.1 yearT이었다. 또한, 기타 어류의 생체량과 생산량-생체량비, 섭식량-생체량 비는 각각 32.
- 3yearT이었다. 따라서 추정된 잉어의 생체량과 생산량-생체량비, 섭식량-생체량 비는 각각 86.4 g mf 0.5 yearf 8.8 y* ea로 산출되었다. 누치의 최대체장(L)은 699.
- 따라서 혼합영 양영향 결과, 최고 포식자로 추정된 배스의 생체량 증가는 배스와 기타 어류에게는 음의 효과를, 누치와 잉어, 저서동물, 동물플랑크톤, 식물플랑크톤 등에게는 양의 효과를 직 . 간접적으로 미치는 것으로 나타났다.
- 간접적으로 미치는 것으로 나타났다. 또한, 각 생물그룹의 생체량 증가는 동일 그룹의 생체량을 감소시키는 음의 효과를 보이는 것으로 나타났다.
- 1 yearT이었다. 또한, 기타 어류의 생체량과 생산량-생체량비, 섭식량-생체량 비는 각각 32.5 g m-2, 0.5 year-1, 17.6yearT로 산출되었다(Table 2, 4). 먹이 조성은 생물 그룹의 위 내용물 분석으로부터 가중 평균치를 구하였다 (Table 3).
- 나타났다. 또한, 배스가 기타 어류의 많은 양을 직접 포식하기 때문에 기타 어류에게 음의 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 이에 따른 기타 어류의 감소는 상대적으로 먹이 경쟁에 위치하고 있는 누치와 잉어, 동물플랑크톤에 간접적으로 양의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 기타 어류의 생체량 증가는 누치와 잉어에게 음의 효과를 미치며, 기타 어류를 먹이원으로 하는 배스에게는 양의 효과를 미치는 것으로 나타났다.
- 7%)가 유기쇄설물을 제외한 식물플랑크톤 등의 1차 생산자로부터 발생하는 것으로 조사되었다. 또한, 총에너지량 중 식물플랑크톤 등의 1차 생산자에 의한 에너지 생산량은 743.7kgm-2로 조사되었고, 이중 62.7%인 466.6kgm「2가 상위 소비자에 의해 직접 소비되는 것으로 나타났다. 그리고 나머지는 37.
- 9%는 유기 쇄설물로 전환되는 것으로 나타났다. 또한, 혼합영양영향 (MTI) 결과 최고포식자로 추정된 배스의 생체량 증감은 배스와 기타 어류에게는 음의 효과를, 누치와 잉어, 저서동물, 동물플랑크톤, 식물플랑크톤 등에 게는 양의 효과를 직 . 간접적으로 미치는 것으로 나타났으며, 각 그룹의 생체량증가는 각 생물그룹별 생체량을 감소시키는 음의 효과를 보이는 것으로 나타났다.
- 모델 결과, 배스의 영양단계가 3.7로 가장 높았으며, 누치 2.8, 잉어 2.7, 기타 어류 2.7 등의 영양단계를 보였고, 저서동물과 동물플랑크톤이 각각 2.4와 2.5의 영 양 단계를 나타내었다. 또한 식물플랑크톤과 대형 수생식물, 유기쇄설물은 가장 아래의 영양단계 1.
- 모델 결과, 소비자 그룹으로 전환되는 에너지의 흐름은 어류 분류군이 저서동물과 동물플랑크톤보다 R/A가 훨씬 더 효율적으로 나타났으며 , 반대로 P/R은 저서동물과 동물플랑크톤이 어류 분류군들보다 더 높은 효율을 보이는 것으로 조사되었다. Elton(1927)은 생태계 영양구조를 통한 에너지 전달을 크게 2가지 특성으로 구분하였다.
- 모델 구동 결과, 낙동강 하류 생태계를 구성하는 9개의 그룹은 5개 영양단계로 구성되었으며, 시스템 내 영양물질의 총에너지량은 약 2.7kgm-2로 나타났다. 이 중 약 1.
- 정량적으로 파악하였다. 모델링 결과, 생물 그룹별 생태 영양효율(EE, Ecotrophical efficiency)은 0.173—1.000 의 범위를 보였다. EE는 모델링을 검증하는 방법 이며, 결과치가。과 1사이 범위 내에 있어야 대상생태계의 전체 에너지 흐름에서 사용량이 생산량을 초과하지 않는 에너지 균형을 이룬다고 판단한다(Zhang and Yoon 2003).
- 5 m의 범위를 보였다(Table 1). 본 연구에서는 대체적으로 풍수기에 비해 갈수기에 환경요인들이 높게 조사되어 환경요인들이 계절적 특성에 따른 영향을 받는 것으로 확인되었다.
- 식물플랑크톤의 증가는 배스와 누치, 기타 어류, 저서동물, 동물플랑크톤 등에 게는 양의 효과를, 대형 수생식물과 유기쇄설물, 식물플랑크톤 자체에게는 음의 효과를 보였다. 따라서 혼합영 양영향 결과, 최고 포식자로 추정된 배스의 생체량 증가는 배스와 기타 어류에게는 음의 효과를, 누치와 잉어, 저서동물, 동물플랑크톤, 식물플랑크톤 등에게는 양의 효과를 직 .
- 7kgm-2로 나타났다. 이 중 약 1.5kg (52.7%)가 유기쇄설물을 제외한 식물플랑크톤 등의 1차 생산자로부터 발생하는 것으로 조사되었다. 또한, 총에너지량 중 식물플랑크톤 등의 1차 생산자에 의한 에너지 생산량은 743.
- 결과적으로 어류 분류군의 생물그룹인 배스와 누치, 기타 어류, 잉어 등은 저서동물과 동물플랑크톤보다 R/A가 훨씬 더 효율적으로 나타났다. 이와 상반적으로 P/R은 저서동물과 동물플랑크톤이 어류 분류군들보다 더 높은 효율을 보이는 것으로 조사되었다.
- 미치는 것으로 나타났다. 잉어의 생체량 증가는 누치와 잉어 저서동물, 대형무척추동물, 유기쇄설물에게는음의 효과를, 동물플랑크톤과 식물플랑크톤에게는 다소 양의 효과를 미치는 것으로 나타났다. 저서동물의 생체량이 증가하면 배스와 누-치, 잉어에게는 양의 효과를, 저서동물과 동물플랑크톤, 식물플랑크톤, 대 형 수생식물, 유기 쇄설물 등에게는 음의 효과를 미치는 것으로 나타났다.
- 잉어의 생체량 증가는 누치와 잉어 저서동물, 대형무척추동물, 유기쇄설물에게는음의 효과를, 동물플랑크톤과 식물플랑크톤에게는 다소 양의 효과를 미치는 것으로 나타났다. 저서동물의 생체량이 증가하면 배스와 누-치, 잉어에게는 양의 효과를, 저서동물과 동물플랑크톤, 식물플랑크톤, 대 형 수생식물, 유기 쇄설물 등에게는 음의 효과를 미치는 것으로 나타났다. 동물플랑크톤의 증가는 동물플랑크톤과 식물플랑크톤 대 형 수생 식 물, 유기 쇄 설물 등에 게 음의 효과를 미치는 것으로 나타났다.
- 조사 총 면적 3.3km2 내 평균 수심과 365일을 고려한 동물플랑크톤 생체량은 1.4 g m-2이었다. 동물플랑크톤 군집의 생산량-생체 량 비 (P/Bratio)와 섭식 량-생체 량비 (Q/B ratio)는 각각 55.
- Elton(1927)은 생태계 영양구조를 통한 에너지 전달을 크게 2가지 특성으로 구분하였다. 첫째, 생태계 내 제 1영양단계에서 쓰이는 에너지의 소량만이 다음 영양단계로 전달되며, 나머지는 호흡으로 소모된다. 둘째, 제2영양단계 이상의 동물은 유동성이 있기 때문에 그에 비례하여 제1영양단계에 있는 식물보다 훨씬 많은 호흡을 하고, 상대적 인 에너지 손실은 영양단계가 점차 높아질수록 증가한다.
- 최고 포식자로 추정된 배스의 생체량 증가는 배스 자체와 기타 어류에 게 큰 음의 효과를, 누치와 잉어, 동물플랑크톤에게는 양의 효과를 미치는 것으로 나타났다. 또한, 배스가 기타 어류의 많은 양을 직접 포식하기 때문에 기타 어류에게 음의 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 이에 따른 기타 어류의 감소는 상대적으로 먹이 경쟁에 위치하고 있는 누치와 잉어, 동물플랑크톤에 간접적으로 양의 영향을 미치는 것으로 나타났다.
- 혼합영양영향 결과, 각 그룹의 생체량 증가는 각 생물 그룹별 생체량을 감소시키는 음의 효과를 보이는 것으로 나타났다. Christensen et al.
후속연구
- 특히 서식하는 생물종의 변화를 통해 변화를 받은 생태계가 어떠한 기능을 지니게 되고 이에 따라 필요한 보전 및 관리 정책이 결정되어 질 수 있는지에 대한 정보를 제공할 수 있다(환경부 2004). 향후 생물그룹의 추가적 자료와 같은 유용한 자료를 일반화된 이론으로 더욱 종합화할 필요성이 있으며, 어획과 같은 인위적 환경변화가 대상 생태계에 어떠한 영향을 미칠 것인지를 역학적 시뮬레 이션으로 보여주는 Ecosim 모델 (Walters ef 1997)을 활용한다면 하천 생태계의 관리 및 보전에 유용한 도구가 될 수 있을 것으로 기대한다. 본 연구는 하천 생태계에서 생태계를 구성하고 있는 각 생물종 및 생물군의 영양역학적인 관계를 밝힌 첫 시도라는 데 의의를 둘 수 있다.
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