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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 하천생태계의 생물다양성을 대표하는 저서성 대형무척추동물의 군집구조 및 섭식기능군을 통해 왕피천 수계의 구조와 기능을 분석함으로서 하천 고유의 서식환경 및 먹이자원 특성과 인위적 간섭 정도와 같은 관리현황을 파악함과 동시에 향후 생태·경관보전지역 설정 시 활용될 기초자료를 제공하고자 한다.
제안 방법
- 생태․경관보전지역으로 지정·관리되고 있는 왕피천 하천 생태계의 기능을 분석하기 위해서 하천연속성 개념(River Continuum Concept; RCC)과 섭식기능군(Functional Feeding Group; FFG)을 통하여 본류 및 그 유입지류를 비교․분석하였다(Appendix 1).
- 정량채집은 계류용 정량채집 장비인 Surber net(30㎝×30㎝; 망목지름 0.25㎜)을 사용하여 주로 여울을 대상으로 총 3회 실시하였다.
- 25㎜)을 사용하여 주로 여울을 대상으로 총 3회 실시하였다. 정성채집은 주로 Scoop net(망목 지름 0.25㎜)를 이용하여, 정량채집 장비로 채집이 어려운 수변이나 소에 대한 조사를 실시하였고, 군집분석은 정량채집의 자료만을 이용하였다. 물리적 환경 조사 중 하폭, 수폭, 수심 및 하상물질의 경우 실측자료를 사용하여 평균값을 제시하였고, 기타 하천 총 길이 등의 지형적 환경정보는 1/25,000 지형도를 바탕으로 ArcGIS ver9.
- 3을 통하여 분석 하였다. 조사된 저서성 대형무척추동물의 섭식기능군 분류는 문헌(Cummins, 1973; 1974; Cummins and Klug, 1979; Merritt and Cummins, 1996; Ro, 2002)을 사용하였으며, 분류된 섭식기능군을 근거로 지점간의 구분을 위해 클러스터 분석을 실시하였다. 클러스터 분석에는 각 조사지점에서 분류된 섭식기능군별 자료를 통해 Bray & Curtis(1957)의 유사도 지수를 구한 후 가중평균 결합법을 사용하여 수지도를 작성하였다.
- 클러스터 분석에는 각 조사지점에서 분류된 섭식기능군별 자료를 통해 Bray & Curtis(1957)의 유사도 지수를 구한 후 가중평균 결합법을 사용하여 수지도를 작성하였다.
대상 데이터
- 본 연구의 조사지역인 왕피천은 총 길이가 60.95km이고 면적이 513.71㎢인 하천으로 경북 영양군 수비면 일대에서 발원하여 경북 울진군 서면-근남면 수곡리에서 동해를 향해 동류하다 노음리에서 지류인 광천과 매화천이 합류하는 하천으로, 동해로 유입되는 하천 중에서 비교적 규모가 큰 하천에 속한다(The Ministry of Environment, 2006).
- 조사지점은 상류인 경상북도 영양군 수비면 수하리에서 하류인 경상북도 울진군 서면 왕피리까지 총 11개 지점(본류 4지점, 지류 7지점)을 선정하였으며(Figure 1), 조사 시기는 2007년 10월과 11월 그리고 2008년 3월과 5월로 총 4회에 걸쳐 저서성 대형무척추동물의 조사를 실시하였다.
데이터처리
- 25㎜)를 이용하여, 정량채집 장비로 채집이 어려운 수변이나 소에 대한 조사를 실시하였고, 군집분석은 정량채집의 자료만을 이용하였다. 물리적 환경 조사 중 하폭, 수폭, 수심 및 하상물질의 경우 실측자료를 사용하여 평균값을 제시하였고, 기타 하천 총 길이 등의 지형적 환경정보는 1/25,000 지형도를 바탕으로 ArcGIS ver9.3을 통하여 분석 하였다. 조사된 저서성 대형무척추동물의 섭식기능군 분류는 문헌(Cummins, 1973; 1974; Cummins and Klug, 1979; Merritt and Cummins, 1996; Ro, 2002)을 사용하였으며, 분류된 섭식기능군을 근거로 지점간의 구분을 위해 클러스터 분석을 실시하였다.
성능/효과
- 각 조사지점별 출현종의 분포를 살펴보면 제 4지점에서 79종으로 가장 많은 종이 출현하였고, 제 11지점에서 46종으로 가장 적게 출현한 것으로 조사되었다. 본류에서 평균 71종으로 유입지류의 55.
- 각 조사지점에서 출현한 저서성 대형무척추동물의 섭식 기능군을 대상으로 지점간의 유사도 지수를 분석한 결과, 본류의 제 1지점과 3지점이 95%의 가장 높은 유사도를 보여 가장 비슷한 섭식기능군을 나타내는 것으로 분석되었다. 이외에도 지류의 제 6지점과 10지점이 94.
- 각각의 유사도 지수를 근거로 각 지점별 클러스터 분석을 한 결과 비교란 지역(A group)과 제방 및 보 등에 의한 인위적 교란지역(B group)으로 나뉘어졌으며, 또한 비교란 지역은 본류 및 지류의 특성을 갖는 2개의 그룹으로 집단화됨을 확인 할 수 있었다. 그룹 A는 비교란 지역으로 본류의 특성을 나타내는 제 1, 2, 3, 4, 7(A-1 group)지점과 지류의 특성을 나타내는 제 5, 6, 9, 10(A-2 group)지점으로 나뉘었고, 그룹 B는 하류의 보에 의한 영향으로 상류의 지류임에도 불구하고 정수화와 같은 교란을 받는 8지점과 주변에 마을과 콘크리트 제방의 영향으로 교란을 받는 제 11지점으로 나뉘는 것을 확인 할 수 있었다(Figure 6).
- 국내에서 수계를 중심으로 한 가장 큰 “생태계보전지역”으로 지정·관리되고 있는 왕피천의 전 조사지점에서 출현한 저서성 대형무척추동물은 총 4문 6강 16목 58과 138종 8,073개체로 나타났으며, 종구성은 비곤충류 중 편형동물문 1종, 연체동물문 7종, 환형동물문 4종, 절지동물문 갑각강 2종으로 총 14종이(10.14%) 출현하였고, 수서곤충은 하루살이목 37종(26.81%), 잠자리목 8종(5.80%), 강도래목 16종(11.59%), 노린재목 10종(7.25%), 뱀잠자리목 2종(1.45%), 딱정벌레목 6종(4.35%), 파리목 13종(9.42%) 그리고 날도래목 32종(23.19%)으로 총 124종이 출현하여 89.86%의 높은 비율을 차지하는 것으로 조사되었다.
- 각각의 유사도 지수를 근거로 각 지점별 클러스터 분석을 한 결과 비교란 지역(A group)과 제방 및 보 등에 의한 인위적 교란지역(B group)으로 나뉘어졌으며, 또한 비교란 지역은 본류 및 지류의 특성을 갖는 2개의 그룹으로 집단화됨을 확인 할 수 있었다. 그룹 A는 비교란 지역으로 본류의 특성을 나타내는 제 1, 2, 3, 4, 7(A-1 group)지점과 지류의 특성을 나타내는 제 5, 6, 9, 10(A-2 group)지점으로 나뉘었고, 그룹 B는 하류의 보에 의한 영향으로 상류의 지류임에도 불구하고 정수화와 같은 교란을 받는 8지점과 주변에 마을과 콘크리트 제방의 영향으로 교란을 받는 제 11지점으로 나뉘는 것을 확인 할 수 있었다(Figure 6).
- 2%의 순으로 나타났다. 그리고 상류에서 하류로 갈수록 주워먹는 무리와 긁어먹는 무리는 점차적으로 감소하고 있었으며, 잡아먹는 무리의 경우 제 2지점의 감소를 제외하고는 비슷한 수준으로 조사되었다. 또한 썰어먹는 무리와 걸러먹는 무리의 경우 점차적으로 증가하는 경향을 보이고 있었다(Figure 4).
- 29%의 순으로 조사되었다(Table 1). 또한 왕피천의 종단면을 살펴보면 최상류 지점의 해발고도가 약 720m이고, 하천의 총 길이는 60.95㎞로 하천구배(River Slope)는 1/84의 큰 값을 보여 하천의 길이에 비해 전체 하천의 경사가 매우 급한 전형적인 동해 유입하천의 특징을 잘 나타내고 있다고 판단된다.
- 본 연구결과로 하천생태계 생물군집의 특성은 하천연속 성의 개념(RCC)을 이용하여 설명할 수 있다(Vannote et al., 1980)는 기존의 보편적 이론을 확인할 수 있었고, 생물 군집 중 하나인 저서성 대형무척추동물의 섭식기능군 특성을 통하여 생물군집의 변동 및 인위적 영향 그리고 하천생태계의 서식환경 및 먹이자원의 특성을 예측 할 수 있었다. 또한 섭식기능군의 분포예측이 가능함으로서 기존의 생태·경관보전지역 평가와 설정 시에 중요한 자료로 활용될 수 있을 것이다.
- 각 조사지점별 출현종의 분포를 살펴보면 제 4지점에서 79종으로 가장 많은 종이 출현하였고, 제 11지점에서 46종으로 가장 적게 출현한 것으로 조사되었다. 본류에서 평균 71종으로 유입지류의 55.6종에 비해 15.4종의 차이를 보이고 있었으며, 개체수 역시 본류에서 평균 906.8개체로 유입지류의 583개체에 비해 323.8개체의 차이를 나타내었다. 이것은 본류의 경우 여울과 소가 연속적으로 교차되어 수중 서식처의 다양성이 유지되고, 수중의 일조량이 풍부하여 광합성에 의한 자체영양공급이 가능하기 때문에, 일반적으로 계곡천보다 평지천에 더 다양하고 많은 종이 서식하는 전형적인 하천생태계의 모습(Brönmark et al.
- 그러나 제 7지점의 경우 중류의 특징인 개방형하천에 의해 일조량의 증가로 썰어먹는 무리의 감소와 함께 주워먹는 무리와 긁어먹는 무리의 증가를 확인 할 수 있었다. 이러한 결과를 통해 볼때 썰어먹는 무리와 긁어먹는 무리의 구성비에 따라 본류 및 지류의 특성이 분류될 수 있음을 확인하였다.
후속연구
- , 1980)는 기존의 보편적 이론을 확인할 수 있었고, 생물 군집 중 하나인 저서성 대형무척추동물의 섭식기능군 특성을 통하여 생물군집의 변동 및 인위적 영향 그리고 하천생태계의 서식환경 및 먹이자원의 특성을 예측 할 수 있었다. 또한 섭식기능군의 분포예측이 가능함으로서 기존의 생태·경관보전지역 평가와 설정 시에 중요한 자료로 활용될 수 있을 것이다.
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