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문제 정의
- 본 연구에서는 경상남도 진주시 관내에서 남강본류로 유입되는 13개 지류를 대상으로 환경의 물리적 특성과 식생의 자연도를 평가하였다. 조사대상 지류는 나불천, 지내천, 향양천, 대곡천, 지수천, 반성천, 중촌천, 용아천, 문산천, 영천강, 수곡천, 독산천, 오미천 등으로 모두 남강 본류로 유입되는 소하천이다.
- 본 연구에서는 남강으로 유입되는 경상남도 진주시 관내에 소재한 13개 지류를 대상으로 생물 서식지로서의 물리적 환경 특성, 식물상 및 식생구조를 조사하고 하천 자연도를 평가하여 우수한 습지생태계를 발굴하며 인위적인 훼손과 오염으로부터 습지생태계를 보호하기 위한 보전 대책을 제시하고자 한다.
- 인간과 동·식물 모두에게 중요한 의미를 가지는 하천의 환경 관리는 안전함과 쾌적함 그리고 삶의 윤택함을 함께 줄 수 있는 방향으로 설정되어야 하며 동시에 하천 본래의 환경이 최대한 유지될 수 있도록 노력하여야 한다(남정길, 2004). 이러한 하천의 중요성과 본 연구 결과를 바탕으로 남강으로 유입되는 13개 지류의 습지생태계에 대한 보전 대책과 보존 방안을 다음과 같이 제시하고자 한다.
- 하천의 습지생태계에서 물리적 특성에 대한 인위적인 교란이 식생의 자연도에 미치는 영향을 알아보기 위해 물리적 특성과 식생의 자연도 사이의 관계를 분석하였다. 물리적 특성의 평가 항목인 지류 주변의 지배적인 토지이용 현황, 제방 상단의 생태적 기능, 제방 사면의 구조, 둔치의 인공화 및 이용 강도, 호안의 인공화 정도, 하상재료의 다양성, 횡단구조물에 의한 단절 정도 등을 종합한 평가지수와 식생 자연도의 평가항목인 식생의 다양성, 외래종의 우점면적, 1년생 초본의 우점면적, 식생의 자연성 및 고유성, 종 다양성 등의 상관성을 분석하였다.
제안 방법
- 남강으로 유입되는 각 지류의 자연도를 평가하기 위하여 물리적 특성과 식생의 자연도에 대한 평가 기준을 정하고 평가표를 이용하여 평가를 실시하였다. 각 부문별 평가 척도는 1~5점까지 5단계의 점수로 구분하여 평가하였고, 하천의 종합 자연도는 물리적 특성과 식생의 자연도를 합산한 평가점수를 Ⅰ~Ⅴ 등급까지 5단계의 등급으로 구분하여 평가하였다.
- 1). 그리고 각 조사지점에서 상류 및 하류 방향으로 각각 500m 이내의 지역을 조사대상 지역으로 선정하여 하천의 자연도를 평가하였다.
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식생 자연도에 대한 평가는 5개 항목에 대해 각 항목별 5점 만점으로 총 25점인데, 평가점수가 21점 이상이면 5, 20~16점은 4, 15~11점은 3, 10~6점은 2, 5점 이하는 1 등으로 평가지수를 각각 산정하였다. 그리고 하천의 물리
적 특성 및 식생 자연도의 평가지수를 합하여 다음과 같이 각 하천의 종합적인 자연도 평가지수를 산정하였다. - 남강으로 유입되는 각 지류의 자연도를 평가하기 위하여 물리적 특성과 식생의 자연도에 대한 평가 기준을 정하고 평가표를 이용하여 평가를 실시하였다. 각 부문별 평가 척도는 1~5점까지 5단계의 점수로 구분하여 평가하였고, 하천의 종합 자연도는 물리적 특성과 식생의 자연도를 합산한 평가점수를 Ⅰ~Ⅴ 등급까지 5단계의 등급으로 구분하여 평가하였다.
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물리적 특성에 대한 자연도의 평가 기준은 표재훈(2009)의 하천 환경생태 공간 정보화를 통한 통합적 하천자연도 평가기법에 관한 연구를 참고하고 현지 실정을 고려하여 조정하였는데, 지류 주변의 지배적인 토지이용 현황, 제방 상단의 생태적 기능,
제방 사면의 구조, 둔치의 인공화 및 이용 강도, 호안의 인공화 정도, 하상 재료의 다양성, 횡단구조물에 의한 하천생태계의 단절 정도 등 7개 평가항목에 대하여 각 항목별로 1~5점까지 5단계의 점수로 구분하였다(Table 2). - 하천의 습지생태계에서 물리적 특성에 대한 인위적인 교란이 식생의 자연도에 미치는 영향을 알아보기 위해 물리적 특성과 식생의 자연도 사이의 관계를 분석하였다. 물리적 특성의 평가 항목인 지류 주변의 지배적인 토지이용 현황, 제방 상단의 생태적 기능, 제방 사면의 구조, 둔치의 인공화 및 이용 강도, 호안의 인공화 정도, 하상재료의 다양성, 횡단구조물에 의한 단절 정도 등을 종합한 평가지수와 식생 자연도의 평가항목인 식생의 다양성, 외래종의 우점면적, 1년생 초본의 우점면적, 식생의 자연성 및 고유성, 종 다양성 등의 상관성을 분석하였다.
- 식생의 자연도에 대한 평가 기준은 환경부(2007)의 수생태 건강성 평가지침을 참고하여 현지 실정을 고려하여 조정하였는데, 식생의 다양성, 외래종의 우점면적, 1년생 초본의 우점면적, 식생의 자연성 및 고유성, 종 다양성 등 5개의 항목에 대하여 각 항목별 만점을 5점으로 하여 1~5점까지 5단계의 점수로 구분하여 평가하였다(Table 3).
- 이와 같이 산정된 하천의 자연도 평가지수를 기준으로 1등급에서 5등급까지 자연도 평가 등급을 다섯 단계로 구분하였다. 즉, 자연도 평가지수가 2점 이하이면 최하위인 Ⅴ등급, 2~4은 Ⅳ등급, 4~6은 Ⅲ등급, 6~8은 Ⅱ등급, 그리고 8~10이면 최상위인Ⅰ등급 등으로 각 하천의 종합자연도 등급을 판정하였다(Table 4).
- 하천의 종합적인 자연도는 물리적 특성에 의한 자연도 평가점수와 식생의 자연도 평가점수를 각지류별로 합산하고 평가지수를 산정하여 평가하였다. 물리적 환경에 대한 평가점수는 7개 항목에 대해 각 항목별 5점 만점으로 총 35점인데, 평가점수가 29점 이상이면 5, 28~22점은 4, 21~15점은 3, 14~8은 2, 그리고 7점 이하는 1 등으로 평가지수를 각각 산정하였다.
대상 데이터
- 본 연구에서는 경상남도 진주시 관내에서 남강본류로 유입되는 13개 지류를 대상으로 환경의 물리적 특성과 식생의 자연도를 평가하였다. 조사대상 지류는 나불천, 지내천, 향양천, 대곡천, 지수천, 반성천, 중촌천, 용아천, 문산천, 영천강, 수곡천, 독산천, 오미천 등으로 모두 남강 본류로 유입되는 소하천이다. 지형도를 이용하여 각 지류가 시작되는 저수지 하단부로부터 남강에 합류되는 합류 지점까지 연장 길이를 측정하고 일정 간격으로 현장조사를 위한 조사지점을 선정하였는데, 조사 대상 지류의 총 연장은 132.
- 조사대상 지류는 나불천, 지내천, 향양천, 대곡천, 지수천, 반성천, 중촌천, 용아천, 문산천, 영천강, 수곡천, 독산천, 오미천 등으로 모두 남강 본류로 유입되는 소하천이다. 지형도를 이용하여 각 지류가 시작되는 저수지 하단부로부터 남강에 합류되는 합류 지점까지 연장 길이를 측정하고 일정 간격으로 현장조사를 위한 조사지점을 선정하였는데, 조사 대상 지류의 총 연장은 132.0 km이고 조사 지점수는 98개이며, 조사지점당 평균 거리는 1.35km이다(Table 1, Fig. 1). 그리고 각 조사지점에서 상류 및 하류 방향으로 각각 500m 이내의 지역을 조사대상 지역으로 선정하여 하천의 자연도를 평가하였다.
성능/효과
- (2) 지류의 직강화와 콘크리트 및 석축을 이용한 제방 공사는 지류의 구조와 생태적 기능을 훼손하여 서식종의 감소를 가져오므로 자연 상태를 유지하는 것이 바람직하며, 하천을 복원하거나 제방공사를 할 경우 지류의 구조 변화를 최소화하고 자연식생이 보장되는 제방 사면으로 시공하여야 한다.
- (3) 홍수 및 수위 조절을 고려한 직강화 공사시댐, 보, 낙차공 등의 수리 구조물 설치로 상류와 하류간의 생태계가 단절되므로 어류이동을 원활하게 해주는 구조물로서의 어도는 회유성 어종 뿐만 아니라, 일차 담수어들이 국지적인 회유에도 필요한 시설이므로 하천의 복원과 댐의 건설 및 보를 신설할 경우 어류의 소상을 위한 어도를 설치하고 기존의 댐과 보의 구조를 개선하여야 한다. 기능이 다한 보의 철거를 통한 하천생태통로 복원사업은 샌태환경의 복원 측면에서 시급한 과제이다(안홍규 등, 2004).
- (5) 남강 본류 및 지류의 연안대에 조성된 고수부지, 주차장, 경작지 등을 점진적으로 자연형 하천의 개념에 부합되는 습지로 복원하여 경관을 개선하고 하천의 자정능력을 높이며 각종 야생동물의 서식지를 확보하여야 한다.
- 각 지류별 물리적 특성에 대한 각 항목별 평가점수를 종합하여 평가지수를 산정한 결과 오미천이 4.04로 가장 높고 반성천, 향양천, 그리고 나불천, 영천강 및 수곡천, 중촌천, 대곡천, 지내천 등의 순이었으며 문산천이 3.03으로 가장 낮았다. 그리고 물리적 특성 중 둔치의 인공화 정도에 대한 평가지수가 4.
- 각 지류별 식생의 자연도에 대한 각 항목별 평가점수를 종합하여 식생자연도의 평가지수를 산출한 결과 오미천이 4.10으로 가장 높고 수곡천, 반성천, 영천강, 중촌천, 지내천, 나불천, 지수천 등의 순이었으며 용아천이 2.78로 가장 낮았다. 식생 자연도에 대한 평가항목 중 외래종의 우점면적에 대한 평가지수가 4.
- 01). 그러나 물리적 특성은 외래종의 우점면적, 1년생 초본의 우점면적, 식생의 자연성 및 고유성 및 종 다양성과 상관성이 없었다. 물리적 특성의 평가지수와 식생 자연도의 평가지수는 Fig.
- 03으로 가장 낮았다. 그리고 물리적 특성 중 둔치의 인공화 정도에 대한 평가지수가 4.42로 가장 높고, 호안 구조 4.25, 제방상단의 생태적 기능 3.57, 횡단구조물 3.50, 주변의 토지이용 3.39, 제방사면 3.17 등의 순이었으며, 하상 재료의 다양성이 2.58로 가장 낮았다.
- 01). 따라서 물리적 특성의 자연도가 높을수록 식생 자연도가 높으며, 이는 물리적 특성이 자연 상태로 유지되어야 식생의 자연도가 높게 유지될 수 있다는 것을 의미한다.
- 호안은 평균 수위선에서 둔치가 시작되기 전의 비탈진 면이며, 제방과 동일한 생태적 추이대 지역으로, 특히 저수호안 추이대는 물과 접해 있어 다양한 환경으로 추이대의 특성이 두드러지게 나타난다(박익수, 2000). 따라서 본 조사대상 13개 지류 모두 호안이 대부분 자연 상태로 구성되어 있으므로 생물서식처 등의 생태적 추이대 기능을 비교적 우수하게 수행하고 있다고 판단된다.
- 따라서 조사대상 13개 지류의 둔치와 호안은 비교적 자연 상태를 유지하고 있으나 제방사면과 하상재료의 다양성은 낮은 경향이었다. 이는 하천 정비 사업시 제방사면의 재료를 돌망태, 석축, 콘크리트, 석축옹벽 등으로 사용하는 경우가 대부분이기 때문으로 판단된다.
- 물리적 환경 특성에 대한 자연도 평가지수와 식생 자연도의 평가지수로부터 산정한 하천자연도의 종합 평가지수는 오미천이 8.14로 가장 높고, 반성천, 수곡천, 영천강, 나불천 및 중촌천, 향양천, 지내천, 지수천, 대곡천, 문산천 및 독산천 등의 순이었으며, 용아천이 5.99로 가장 낮았다(Table 7).
- 최근에는 댐 건설에 따른 환경문제와 사회적인 문제에 대한 대안으로 하천 주변에 천변저류지를 조성하여 강우 유출수를 저류하는 방안이 모색되고 있다(한건연 등, 2005). 본 조사대상 13개 지류 모두 하천 주변의 토지가 주로 경작지, 과수원, 묘포장 등으로 이용되고 있으므로 인위적인 교란 요인은 존재하지만 생물서식처로서의 기능과 연결성이 양호하다고 판단된다.
- 둔치의 수변식생은 다양한 생물 서식 환경을 제공하며, 주변 토지로부터 유입된 비점오염물질이 하천으로 직접 유입되는 것을 차단, 저감하는 식생여과 기능을 수행한다(표재훈, 2009). 본 조사대상 13개 지류에서는 대부분의 지역이 자연식생으로 피복되어있어 다양한 생물서식환경 제공 및 주변 토지로부터 유입된 비점오염물질의 차단 등의 둔치의 기능을 비교적 우수하게 수행하고 있다고 판단된다.
- 5 ton/ha나 된다(한승주 등, 2010). 본 조사대상 13개 지류에서는 대부분이 장경초지 및 습생초지로 둔치와 저수로부에 자연초지가 분포하므로 하천 주변의 식생이 수변 완충기능을 비교적 양호하게 수행하고 있는 것으로 판단된다.
- 일반적으로 하상 재료가 호박돌 또는 호박돌과 자갈이 혼재하는 경우가 실트나 모래 하상보다 자연성이 높은 것으로 보고되고 있다(서울시정개발연구원, 1996; 한국수자원공사, 2003). 본 조사대상 지류의 경우 호박돌 또는 호박돌과 자갈이 혼재하는 하상보다 실트나 모래 하상의 비율이 높으므로 하상 재료의 다양성 측면에서는 자연도가 비교적 낮은 것으로 판단된다.
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제방은 하천의 수리적안정성을 위한 자연적 또는 인위적인 형태의 하천구조물로 생태적인 추이대 기능을 하며(박익수, 2000), 생물에게 이동통로를 제공하거나 횡적인 장벽으로 작용한다(표재훈, 2009). 본 조사대상 지역의 제방 상단이 대부분 포장농로이거나 비포장농
로이므로 인위적인 교란요소가 존재하지만 생물의 이동통로 기능을 비교적 잘 수행하고 있다고 판단된다. - 78로 가장 낮았다. 식생 자연도에 대한 평가항목 중 외래종의 우점면적에 대한 평가지수가 4.92로 가장 높고, 현존식생의 자연도, 식생의 다양도, 종다양도 등의 순이었으며, 1년생 초본의 우점면적이 2.16으로 가장 낮았다.
- 하천의 식물상과 식생 분포는 그 지역 환경에 영향을 줌과 동시에 일정 지역의 환경을 반영하기 때문에 하천 환경의 평가에 있어서 그 지역 식생 상태를 파악하는 것은 중요하다(김수진, 2006). 이러한 연구 결과를 종합하면 하천의 자연도를 평가할 때 하천의 물리적 특성과 식생의 자연도가 중요한 평가 기준이 될 수 있음을 알 수 있다.
- 4점으로 가장 낮았다. 조사대상 13개 지류의 평균은 3.8점으로서 현존식생이 장경초지 및 습생초지로 둔치와 저수로부에 나타나는 자연초지는 82.65%, 건생초지 및 단경초지와 그 외에 아까시나무 및 가중나무 등 외래 목본류가 출현하는 경우는 6.12%, 버드나무류의 교목림 및 관목림 출현지역과 침수 및 부엽식물이 출현하는 지역 4.08% 등의 순이었다.
- 외래종과 1년생 식물의 번성은 다양성을 낮추고 결과적으로 환경의 안정성을 위협하는데(Barbour등, 1999; Lee 등, 2005), 이는 외래종과 1년생 초본의 우점면적이 넓을수록 교란이 심하다는 것을 의미한다. 조사대상 지류의 외래종 우점면적에 대한 평가점수가 4.9로서 외래종이 차지하는 면적이 넓지 않으며, 용아천, 영천강, 독산천 등 일부 지역을 제외하고는 대부분의 조사지점에서 외래종의 우점면적이 5% 미만으로 낮았다. 이 결과는 남강 본류의 교란지에서 출현한 26종류의 외래종 중에서 돼지풀의 중요치가 15.
후속연구
- (4) 지류 주변의 고수부지 조성으로 인한 육상화로 고유의 수생 및 습생 관속식물이 감소하고 미국미역취, 양미역취, 돼지풀 등의 육상 귀화식물이 침입하여 아름다운 수변 경관과 식생의 질이 저하되고 건강상 위해를 가하며, 수생 및 습생 관속식물의 다양성 감소가 우려되므로 귀화식물의 분포 및 확산을 조사하고 제거를 유도하기 위한 대책이 마련되어야 한다.
- (6) 식물상이 다양하고 식생의 보존 상태가 양호한 오미천, 반성천, 수곡천 등의 습지생태계를 중점적으로 보전하기 위한 관리 및 전문 인력을 확보, 배치하고 식물상이 다양하고 식생이 양호한 지역을 중심으로 안내표지판을 설치하며 민간 환경단체의 협력을 유도하여 계절에 따라 안내요원을 배치하여 자연관찰원 및 생태교육장으로 활용하여야 한다.
- (7) 진주시의 주요 습지생태계에 서식하는 야생동식물의 현황을 인터넷 환경 및 안내 책자를 통하여 홍보하고, 진주시 관내 각종 연구기관과 연계한 생태교육 프로그램을 운영하여 일반 시민들이 진주시의 습지생태계를 쉽게 이해하고 습지생태계에 대한 중요성을 인식하며 자연 보전에 대한 공감대를 형성할 수 있는 계기를 마련하여야 한다.
- (8) 진주시 관내의 남강 및 지류의 습지생태계에 대한 주기적이고 지속적인 모니터링을 시행하여 습지생태계의 현황, 변화 및 문제점을 파악하여 습지 환경에 대한 기초 자료를 확보하고 그 결과를 진주시의 각종 환경정책에 반영하여야 한다.
- 9점으로 비교적 낮은 편이므로 조사대상 지류는 식생의 안정성이 낮고 교란되어 있음을 알 수 있다. 그리고 나불천, 용아천, 문산천등의 평가점수가 특히 낮으므로 이 지역에서 식생의 다양성을 확보하기 위한 대책이 필요할 것으로 판단된다.
- 따라서 습지생태계를 인위적인 훼손과 오염으로부터 보호하고 자연자원을 환경적으로 건전하고 지속 가능한 범위 내에서 이용하며 야생 동·식물 및 그 서식지 보호로 멸종 방지와 수려한 자연 경관 및 우수한 습지생태계를 보전하고 문화, 학술, 자연자원 등의 보호 및 진주시의 습지 면적을 확보하기 위한 대책 마련이 필요하다.
- 식생의 자연성 및 고유성에 대한 평가에서는 일부 지류의 상류인 저수지 하단부에서 나지가 분포하지만 대부분의 지역에 장경 습생초지가 분포하여 자연도가 높았다. 특히 오미천의 경우 전체 6개 조사지점 중 절반이 층위구조가 발달된 자연식생을 유지하고 있어 식생의 자연성 및 고유성이 우수하였으며, 이 지역의 식생을 보존하고 유지하기위한 지속적인 노력이 필요할 것으로 판단된다.
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