[논문]남한강 수계 양화천의 서식처 유형별 어류상 및 분포특성

이승현; 이황구; 신현선; 최준길

남한강 수계 양화천의 서식처 유형별 어류상 및 분포특성
The Characteristic of Fish Fauna and Distribution by Habitat Type in the Yanghwa Stream of the Namhan River Basins 원문보기

한국환경생태학회지 = Korean journal of environment and ecology, v.26 no.6, 2012년, pp.884 - 891

이승현 (상지대학교 생명과학과) , 이황구 (상지대학교 생명과학과) , 신현선 (상지대학교 생명과학과) , 최준길 (상지대학교 생명과학과)

초록
AI-Helper

2008년 8월부터 2009년 6월까지 양화천의 8개 미소서식처 유형에 따른 어류상 및 군집의 분포특성을 조사하였으며, 조사기간 동안 채집된 어류는 총 8과 30종 2,797개체가 확인되었다. 출현한 어종 중 한국고유종은 Rhodeus uyekii 등 총 10종(33.3%)으로 확인 되었으며, 우점종은 Rhodeus notatus, 아우점종은 Pseudorasbora parva였다. 서식처 유형별 우점종은 댐형 웅덩이, 개방형 하도습지에서 Pseudorasbora parva, 평여울에서 Pseudogobio esocinus, 급여울에서 Zacco platypus, 샛강, 낙차형 웅덩이에서 Rhodeus notatus, 사행형 웅덩이에서 Squalidus gracilis majimae, 폐쇄형 하도습지에서 Carassius auratus가 우점하였다. 군집분석 결과 우점도지수는 낮고, 다양도지수, 균등도지수, 풍부도지수는 높게 나타나 서식처 유형별 비교적 안정적인 군집구조를 유지하고 있는 것으로 분석되었다. 유사도 분석과 주성분 분석 결과 8개의 서식처 유형들이 유수역 특성이 나타나는 서식처와 정수역 특성이 나타나는 서식처로 구분되어 분석되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

The characteristic of fish fauna and distribution by habitat type in the Yanghwa stream were investigated from August, 2008 to June, 2009. During the surveyed period, 30 species belonging 8 families were collected. And there were 10 Korea endemic species(33.3%), including Rhodeus uyekii et and so on. Dominant species was Rhodeus notatus, and subdominant species was Pseudorasbora parva. Dominant species according to habitat type was Pseudorasbora parva in Dam type pool and Channel conected pool, Pseudogobio esocinus(Run), Zacco platypus(Riffle), Rhodeus notatus(Side channel and Substrate type pool), Squalidus gracilis majimae(Meander type pool), and Carassius auratus(Channel unconnected pool), respectively. As a results of community analysis in the Yanghwa Stream, diversity, richness, and abundance indices showed relatively high values, indicating that studied stream have relatively stable community structure. Moreover, cluster and principal component analysis were divided by two groups(lotic and lentic habitats), suggest that species and individuals were different among habitat types.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

(2011)은 탄천에서 서식처 유형에 따른 어류군집의 특성 및 특정 개체군에 대하여 언급하였으며, 서식처 유형의 구분은 동일하여도 어류가 서식하는 생태적 환경에 따라 차이가 나타나는 것으로 판단된다. 따라서 본 연구는 양화천의 비교적 서식처 구분이 뚜렷한 구간을 대상으로 서식처 유형별 물리적 환경요인과 어류군집의 분포특성을 분석하여 어류의 서식환경에 적합한 하천복원 기술을 개발하는 기초 자료로 활용하고자 하였다.

제안 방법

군집분석은 각 조사지점에서 출현한 종과 개체수를 기준으로 우점도(McNaughton, 1967), 다양도(Shannon-Weaver, 1949), 균등도(Pielou, 1975), 풍부도(Margalef, 1958)를 산출하였다.
서식처내 물리⋅화학적 특성분석은 현장조사와 실험실로 구분하였다.
서식처내 물리⋅화학적 특성분석은 현장조사와 실험실로 구분하였다. 수심, 유속, 하상구조는 2008년 8월에 현장에서 조사하였고, 이 중 수심 및 유속은 조사 지점별로 1m 의 간격을 두고 횡단 측량을 실시하였다. 수심은 Total Station(탑콘 DT-209P)을 이용하여 실시하였고, 유속은 Flowmeter Potable FLO-MATE(2000)을 이용하였으며, 하상구조는 Cummins(1962)에 의거하여 현장에서 육안으로 관찰하였으며 모래입자는 채(2㎜)를 이용하여 분석하였다.
수심, 유속, 하상구조는 2008년 8월에 현장에서 조사하였고, 이 중 수심 및 유속은 조사 지점별로 1m 의 간격을 두고 횡단 측량을 실시하였다. 수심은 Total Station(탑콘 DT-209P)을 이용하여 실시하였고, 유속은 Flowmeter Potable FLO-MATE(2000)을 이용하였으며, 하상구조는 Cummins(1962)에 의거하여 현장에서 육안으로 관찰하였으며 모래입자는 채(2㎜)를 이용하여 분석하였다. 화학적 특성은 2008년 8월, 10월, 2009년 4월, 6월 등 총 4차례에 걸쳐 현장에서 수온, pH, EC, DO 등을 HachHQ40d를 이용하여 측정하였으며, 실험실에서는 SS, BOD, T-N, T-P 등을 수질공정시험법에 준하여 분석하였다.
어류의 채집은 정량조사를 위하여 투망(5㎜×5㎜)과 족대(4㎜×4㎜)를 각각 15회, 40분간 실시하였다.
수심은 Total Station(탑콘 DT-209P)을 이용하여 실시하였고, 유속은 Flowmeter Potable FLO-MATE(2000)을 이용하였으며, 하상구조는 Cummins(1962)에 의거하여 현장에서 육안으로 관찰하였으며 모래입자는 채(2㎜)를 이용하여 분석하였다. 화학적 특성은 2008년 8월, 10월, 2009년 4월, 6월 등 총 4차례에 걸쳐 현장에서 수온, pH, EC, DO 등을 HachHQ40d를 이용하여 측정하였으며, 실험실에서는 SS, BOD, T-N, T-P 등을 수질공정시험법에 준하여 분석하였다.

대상 데이터

조사지점은 각 서식처 유형을 달리하는 총 8개의 조사지점을 선정하였으며, 각 조사지점의 GPS(WGS)는 다음과 같다(Table 1, Figure 1).
현장조사 기간은 2008년 8월부터 2009년 6월까지 총 4회에 걸쳐 실시하였으며, 각 조사시기는 다음과 같다.

이론/모형

BioDiversity Pro(Version 2)를 이용하여 조사지점별 유사성을 분류하고자 유사도(Bray and Curtis, 1957) 분석을 실시하였으며, Group linkage method는 Ward(1963)와 Ward and Hook(1963)의 방법을 따랐다. 주성분 분석(Principal Components Analysis)은 PC-ORD(Version 5)를 이용하여 Kaiser(1958, 1961)의 방법을 따랐으며, 서식처 유형들 간의 관계를 분석하였다.
채집된 어류는 현장에서 동정 후 대부분 방류하였고, 현장에서 동정이 어려운 개체는 10% Formalin 용액으로 고정한 후 실험실로 운반하였다. 어류의 동정은 국내에서 발표된 검색표(Kim, 1997; Kim and Park, 2002; Kim et al., 2005)를 이용하였고, 분류체계는 Nelson(2006)을 따랐다.
BioDiversity Pro(Version 2)를 이용하여 조사지점별 유사성을 분류하고자 유사도(Bray and Curtis, 1957) 분석을 실시하였으며, Group linkage method는 Ward(1963)와 Ward and Hook(1963)의 방법을 따랐다. 주성분 분석(Principal Components Analysis)은 PC-ORD(Version 5)를 이용하여 Kaiser(1958, 1961)의 방법을 따랐으며, 서식처 유형들 간의 관계를 분석하였다. 어종의 약명에서 속명은 첫 글자, 종명은 앞에서 3글자만 이용하여 표기하였으며 명명자 기입이 필요한 종은 속명, 종명, 명명자 각각의 첫 글자만 표기하였다.
하천복원 기술개발연구원의 기준(Ecoriver21, 2009)을 따라 댐형 웅덩이(Dam type pool, St. 1), 평여울(Run, St. 2), 급여울(Riffle, St. 3), 샛강(Side channel, St. 4), 사행형 웅덩이(Meander type pool, St. 5), 폐쇄형 하도습지(Channel unconnected pool, St. 6), 개방형 하도습지(Channel connected pool, St. 7), 낙차형 웅덩이(Substrate type pool, St. 8) 로 구분하였다.

성능/효과

3%)씩 조사되었다. 개체수 구성비를 살펴보면, 떡납줄갱이(Rhodeus notatus)가 385개체(13.8%)로 가장 높게 확인되었고, 다음으로 참붕어(Pseudorasbora parva) 380개체(13.6%), 피라미(Zacco platypus) 345개체(12.3%), 붕어(Carassius auratus) 329개체(11.8%) 등의 순으로 조사되었다. 반면 개체수 구성비가 1.
06%로 분석되었다(Figure 3). 결과적으로 서식처 유형별로 크게 두개의 그룹으로 구분이 되었으며, A그룹은 댐형웅덩이, 폐쇄형 하도습지, 개방형 하도습지, B그룹은 평여울, 사행형 웅덩이, 샛강으로 구분되었다. A그룹은 서식처 유형별 수심이 깊고 유속이 완만하여 물의 흐름이 거의 없거나 느린 정수역의 특성이 나타나는 서식처들로 구분되었으며, B그룹은 비교적 수심이 얕고 유속이 빠른 여울부의 특성이 나타나는 유수역의 서식처들로 구분되었다.
2)으로 서식처 유형별 비교적 안정된 군집양상을 유지하고 있는 것으로 분석되었다(Table 5). 급여울(St.3)에서 우점도지수가 0.56으로 가장 높게 분석되었으며, 다양도(2.00), 균등도(0.72), 종풍부도(3.08)가 비교적 낮게 나타나 가장 불안정한 군집구조를 유지하는 것으로 확인되었다. 이와는 대조적으로 평여울(St.
7%)으로 가장 우세하게 출현하였는데 이는 서남해로 흐르는 우리나라 하천의 일반적인 특징이라 할 수 있으며, 우리나라 하천의 담수어 류상과도 잘 일치하고 있다(Jeon, 1980). 다음으로 망둑어과(Gobiidae) 2종(6.7%), 동사리과(Odontobuitide), 종개과(Balitoridae), 미꾸리과(Cobitidae), 메기과(Siluridae), 송사리과(Adrianichthyoidae), 동자개과(Bagridae), 퉁가리과(Amblycipitidae)에서 각각 1종(3.3%)씩 조사되었다. 개체수 구성비를 살펴보면, 떡납줄갱이(Rhodeus notatus)가 385개체(13.
Axis 1에서는 개방형 하도습지(CCP)와 상관성이 가장 높은 것으로 분석되었으며, Axis 2는 댐형 웅덩이(DTP)와 상관성이 높게 나타나 각 지점들과 어류들을 위치시켰다. 댐형웅덩이, 개방형 하도습지, 폐쇄형 하도습지(CUP)의 서식처 유형들은 참붕어(P. par), 긴몰개(S.g.m), 붕어(C. aur), 모래무지(P. eso)들과 같이 물의 흐름이 비교적 느리고, 수심이 깊으며, 하상이 대부분 모래로 구성된 정수역의 특징이 나타나는 서식처들과의 상관성이 높은 것으로 분석되었다. 샛강(SC), 낙차형 웅덩이(STP), 급여울(Riffle)의 서식처 유형들은 피라미(Z.
8%) 등의 순으로 조사되었다. 반면 개체수 구성비가 1.0% 미만인 어종으로는 줄납자루, 참마자(Hemibarbus longirostris), 됭경모치 등을 포함하여 총 12종 74개체(2.65%)로 확인되었다(Figure 2)
eso)들과 같이 물의 흐름이 비교적 느리고, 수심이 깊으며, 하상이 대부분 모래로 구성된 정수역의 특징이 나타나는 서식처들과의 상관성이 높은 것으로 분석되었다. 샛강(SC), 낙차형 웅덩이(STP), 급여울(Riffle)의 서식처 유형들은 피라미(Z. pla), 떡납줄갱이(R.not), 가시납지리(A. cha), 각시붕어(R. uye), 돌마자(M.yal) 들과 같이 비교적 물의 흐름이 빠르고 수심이 얕으며, 하상에 자갈의 비율이 비교적 높게 구성된 유수역의 특징이 나타나는 서식처들과의 상관성이 높게 나타났다. 반면 떡납 줄갱이, 가시납지리, 각시붕어(R.
양화천의 전체 조사구간에서 떡납줄갱이가 우점하고, 참붕어가 아우점 하였으며, 서식처 유형별 우점종과 아우점종은 Table 5와 같다. 샛강(St.4)과 낙차형 웅덩이(St. 8)에서 떡납줄갱이가 우점종으로 나타났으며, 댐형 웅덩이(St.1)와 개방형 웅덩이(St. 7)에서 참붕어, 평여울(St. 2)에서 모래무지(Pseudogobio esocinus), 급여울(St. 3)에서 피라미, 사행형 웅덩이(St.5)에서 긴몰개, 폐쇄형 하도습지(St. 6)에서 붕어가 우점종으로 조사되었다. 이중 급여울(St.
양화천의 전 조사지점에서 채집된 어종은 총 8과 30종 2,797개체로 확인되었다(Table 4). 서식처 유형별로 살펴보면, 댐형 웅덩이(St. 1)에서 4과 19종 298개체, 평여울(St. 2)에서 4과 21종 319개체, 급여울(St. 3)에서 4과 16종 169개체, 샛강(St. 4)에서 4과 20종 209개체, 사행형 웅덩이(St.5)에서 3과 21종 374개체, 폐쇄형 하도습지(St. 6)에서 4과 19종 461개체, 개방형 하도습지(St. 7)에서 4과 17종 367개체, 낙차형 웅덩이(St. 8)에서 7과 26종 600개체가 확인되었다. 이 중 낙차형 웅덩이에서 가장 많은 어종 및 개체수가 확인되었으며, 급여울에서 상대적으로 가장 적게 나타나 대조적인 모습을 보였다.
3)에서 우점율이 상대적으로 매우 높게 나타났는데 이는 급여울이 상대적으로 빠른 유속과 얕은 수심으로 인해 다양한 어류가 서식하기에는 부적합하였기 때문이다. 아우점종으로는 사행형 웅덩이(St. 5)에서 떡납줄갱이, 평여울(St. 2)과 폐쇄형 하도습지(St.6)에서 참붕어, 댐형 웅덩이(St. 1)에서 긴몰개, 급여울(St.3)에서 밀어(Rhinogobius brunneus), 샛강(St.4)에서 피라미, 개방형 웅덩이(St.7)에서 붕어, 낙차형 웅덩이(St.8)에서 가시납지리(Acheilognathus chankaensis)가 아우점하는 것으로 조사되었다. 양화천은 탄천(Choi et al.
양화천은 하천 특성상 중 ⋅ 하류역의 특성이 나타나는 수역으로 수환경 분석 결과 유폭은 댐형웅덩이에서 80∼100m로 가장 넓으며, 샛강과 개방형 하도습지에서 비교적 좁은 것으로 확인되었다.
양화천의 서식처 유형별 하상구조는 대부분 모래로 구성되어 비교적 단순하였으나 군집분석 결과 우점도지수 0.31(St.2)∼0.56(St.3), 다양도지수 2.00(St.3)∼2.63(St.2)으로 서식처 유형별 비교적 안정된 군집양상을 유지하고 있는 것으로 분석되었다(Table 5).
양화천의 전 조사지점에서 채집된 어종은 총 8과 30종 2,797개체로 확인되었다(Table 4). 서식처 유형별로 살펴보면, 댐형 웅덩이(St.
유속은 급여울(평균 0.48 ㎝/sec)이 가장 빠르게 나타났으며, 평여울, 사행형 웅덩이, 낙차형 웅덩이는 0.15∼0.26 ㎝/sec로 비교적 느린 것으로 확인되었다.
8)에서 7과 26종 600개체가 확인되었다. 이 중 낙차형 웅덩이에서 가장 많은 어종 및 개체수가 확인되었으며, 급여울에서 상대적으로 가장 적게 나타나 대조적인 모습을 보였다. 급여울은 유속이 빠르고 수심이 얕아 일부 종만 적응하여 서식하므로 다양한 어종의 미소서식처로 이용되지 못하는 것으로 알려져 있으며(Choi et al.
08)가 비교적 낮게 나타나 가장 불안정한 군집구조를 유지하는 것으로 확인되었다. 이와는 대조적으로 평여울(St.2)에서 우점도지수가 0.31로 가장 낮고 다양도(2.63), 균등도(0.85), 종풍부도(3.64)가 비교적 높게 나타나 가장 안정된 군집구조를 유지하고 있는 것으로 분석되었다. 본 연구에서 군집지수가 낮아, 불안정한 군집 구조를 유지하고 있는 급여울은 수심과 유속 등 물리적 환경요인들에 의해 다양한 어종이 서식하지 못하고 일부 특정 종만 서식할 수 있는 서식처 특성이 나타나기 때문인 것으로 생각되며, 이는 탄천(Choi et al.
전기전도도(EC)는 145.1∼ 289.7ms/㎝로 확인되었으며, 폐쇄형 하도습지를 제외하고 대부분 유사한 전기전도도를 유지하였다.
주성분 분석결과 2개의 축(Axis)이 각각 53.95%, 17.41% 의 고유값으로 나타나 총 고유값 71.37%로 분석되었다(Figure 4). Axis 1에서는 개방형 하도습지(CCP)와 상관성이 가장 높은 것으로 분석되었으며, Axis 2는 댐형 웅덩이(DTP)와 상관성이 높게 나타나 각 지점들과 어류들을 위치시켰다.
4mgL^-1로 가장 높게 나타났으며, 이는 유폭이 넓고 수심이 깊어 다른 서식처 유형보다 유기물 유입량이 높은 상태였기 때문인 것으로 판단된다. 총질소(T-N)와 총인(T-P)은 대체로 낮은 상태를 유지하고 있었으나 댐형웅덩이, 샛강, 폐쇄형 하도습지, 개방형 하도습지 등에서는 비교적 높게 확인되었는데, 수변부 농경지의 비료 성분과 생활하수 등의 유입에 기인한 것으로 판단된다(Table 3).
출현된 어종 중 한국고유종은 눈동자개(Opsariichthys uncirostris amurensis), 줄납자루(Acheilognathus yamatsutae), 각시붕어(Rhodeus uyekii), 됭경모치(Microphysogobio jeoni), 중고기(Sarcocheilichthys nigripinnis morii), 참중고기(Sarcocheilichthys variegatus wakiyae), 긴몰개(Squalidus gracilis majimae), 몰개(Squalidus japonicus coreanus), 퉁가리(Liobagrus andersoni), 얼룩동사리(Odontobutis interrupta) 등 총 10종(33.3%)으로 확인되었다. 국내 하천 수계에서 나타나는 한국고유종의 출현 빈도는 평균 28.
출현종에 따른 유사도 분석 결과 개방형 하도습지(St. 7, CCP)와 폐쇄형 하도습지(St.6, CUP)가 68.12%로 유사성이 가장 높은 것으로 확인되었으며, 다음으로 사행형 웅덩이(St. 5, MTP)와 평여울(St.2, Run)이 66.67%, 개방형 하도습지와 댐형웅덩이(St.1, DTP)가 63.16%, 사행형 웅덩이(MTP)와 샛강(St.4, SC)이 61.06%로 분석되었다(Figure 3). 결과적으로 서식처 유형별로 크게 두개의 그룹으로 구분이 되었으며, A그룹은 댐형웅덩이, 폐쇄형 하도습지, 개방형 하도습지, B그룹은 평여울, 사행형 웅덩이, 샛강으로 구분되었다.
26 ㎝/sec로 비교적 느린 것으로 확인되었다. 하상구조는 모든 서식처 유형에서 대부분 모래(Sand)가 풍부하였으며, 댐형 웅덩이와 평여울에서만 일부 암반(Boulder)과 큰돌(Cobble)이 구성되었고, 작은돌(Pebble)은 대부분 확인되지 않았다. 한편, 급여울 지점은 다른 서식처 유형과 비교하여 유속이 매우 빠르고 수심이 얕아, 모래가 퇴적되지 못하여 자갈이 다소 풍부한 것으로 조사되었다(Table 2).
하상구조는 모든 서식처 유형에서 대부분 모래(Sand)가 풍부하였으며, 댐형 웅덩이와 평여울에서만 일부 암반(Boulder)과 큰돌(Cobble)이 구성되었고, 작은돌(Pebble)은 대부분 확인되지 않았다. 한편, 급여울 지점은 다른 서식처 유형과 비교하여 유속이 매우 빠르고 수심이 얕아, 모래가 퇴적되지 못하여 자갈이 다소 풍부한 것으로 조사되었다(Table 2). pH는 7.

후속연구

, 2011)의 급여울과도 일치한다. 따라서 자연형 하천 및 도심형 하천의 급여울은 군집지수가 낮은 불안정한 군집양상을 나타내고 있는 것으로 판단되나 이는 좀 더 다양한 하천을 대상으로 한 조사연구가 필요할 것으로 사료된다.
8)에서 가시납지리(Acheilognathus chankaensis)가 아우점하는 것으로 조사되었다. 양화천은 탄천(Choi et al., 2011), 갑천(Lee et al., 2009)과 우점 및 아우점종의 차이는 있으나 납자루아과(Acheilognathinae)의 개체수 풍부도가 공통적으로 높게 나타나 하천 복원 시 납자루아과를 고려한 서식처 조성이 필요할 것으로 판단된다.
, 2011), 본 연구에서도 이와 유사한 경향이 나타났다. 한편, 탄천(Choi et al., 2011)의 폐쇄형 하도습지(Channel unconnected pool), 갑천(Lee et al., 2009)의 징검여울(Rock-scattered riffles)이 가장 많은 어종과 개체수가 확인되어 서식처 유형별 하천 규모, 수질, 수심, 유폭, 수량, 하상 구조 등의 차이가 서식하는 어류의 차이로 추정되지만 이는 서식처 유형에 대한 더욱 광범위한 지역적 조사연구가 필요할 것으로 사료된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	양화천의 유역형상은?	0km이다. 유역형상은 상류부는 유역폭이 넓고 하류부는 유역폭이 좁게 되어있는 형상이며, 평균 폭은 약 7.5km이다. 하천생태계에서 상위소비자인 어류는 먹이사슬에 있어 다른 생물종들과 밀접한 관계를 가지며, 그 지역의 생물다양성을 대표한다(Lee et al.
	어류상의 변화로 인해 이어지는 상황은?	, 1987). 이로 인하여 먹이사슬 및 서식환경이 좋은 조건보다는 나쁜 조건으로 변화하여 어류의 종다양도가 감소하는 결과를 초래하고 있다(Hur et al., 2010).
	양화천이란?	양화천은 남한강으로 유입되는 제 1지류로 경기도 이천시 설성면의 마옥산(445m)에서 발원하여 모가면과 능서면의 경계를 이루며 흐르다 여주군 흥천면을 거쳐 남한강으로 유입되는 이천시의 대표적인 하천이며, 유역면적은 334.0 ㎢, 유로연장은 32.

참고문헌 (22)

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Ward Jr., J.H. and M.E. Hook(1963) Application of an Hierarchical Grouping Procedure to a Problem of Grouping Profiles. Educational and Psychological Measurement 23(1): 69-81.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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