[논문]곤충류 종다양성을 고려한 농경지 보전가치평가

김은영; 송원경; 전성우; 한용구

doi:10.13087/kosert.2013.16.5.039

곤충류 종다양성을 고려한 농경지 보전가치평가
Conservation Value Assessment in Agricultural Area Considering Biodiversity of Insect 원문보기

環境復元綠化 = Journal of the Korean Society of Environmental Restoration Technology, v.16 no.5, 2013년, pp.39 - 47

김은영 (한국환경정책.평가연구원) , 송원경 (수원시정연구원) , 전성우 (한국환경정책.평가연구원) , 한용구 (대전대학교 생명과학과)

Abstract ▼ AI-Helper

The agricultural area is a priority to develop than the natural area for land developments. However, the importance of agricultural biodiversity is emphasized recently. The agricultural area does not only provide food for human and habitat for wild life but also contribute to improve biodiversity. It is necessary to preserve the agricultural area with rich biodiversity. The study was conducted to analyze biodiversity of insects for conservation value assessment of agricultural areas. According to the results of field survey, there is higher biodiversity index in agricultural areas surrounding the forest or small size agricultural areas. By contrast, the index is lower in agricultural areas near roads or in the intensive agricultural area. The results show that there is high biodiversity in agricultural areas, especially margin agricultural area such as below 2ha and over slop rate of 15%. Therefore, further studies should be conducted field survey more to generalize for biodiversity in agricultural area, and establish the criteria to protect agricultural area from land developments.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

농경지는 다양한 생물에게 서식 공간과 먹이 공간을 제공하는 등 생물다양성과 밀접한 관계가 있다. 따라서 본 연구에서는 곤충류 종다양성 분석을 통해 농경지가 가지고 있는 생물다양성측면을 검토하였다. 연구 결과, 우수한 산림에 인접한 농경지, 소규모 경작지 등에서 종 풍부도 및 종다양도가 높게 나타난 반면 도로 주변 농경지, 대규모 경작지에서는 종풍부도및 종다양도가 낮게 조사되었다.
이렇듯 현재 생물다양성과 관련성이 높은 농경지의 보전가치는 과소평가되고 있는 실정으로 생물다양성측면에서의 농경지 보전가치에 대한 논의가 시급한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 생물종 중 곤충류 종다양성을 고려하여 생태적으로 우수한 농경지의 보전가치평가 가능성을 검토하고자 한다.
본 연구에서는 기존의 한계농지를 구분하는 면적과 경사도 외에 생태적 가치를 고려할 수 있는 평가 기준으로서 주변 산림과의 거리, 인접한 산림의 크기, 도로 및 시가지 등 외부영향으로부터의 거리 요소를 제안한다. 향후 주변 산림의 생물다양성 정도, 생물종 등과 같은 생태적 특성에 대한 추가 연구가 필요하다.
본 연구에서는 선행연구 고찰을 통해 생태적으로 우수하고 생물다양성이 높은 농경지 특성을 추출하였다. 이를 토대로 현재 농경지가 가지고 있는 생태적 가치에도 불구하고 국토환경성평가지도에서 그 가치가 제대로 반영 되지 못하고 있는 문제점을 보다 정량적으로 파악하기 위해 현장조사를 실시하였다.

제안 방법

본 연구에서는 선행연구 고찰을 통해 생태적으로 우수하고 생물다양성이 높은 농경지 특성을 추출하였다. 이를 토대로 현재 농경지가 가지고 있는 생태적 가치에도 불구하고 국토환경성평가지도에서 그 가치가 제대로 반영 되지 못하고 있는 문제점을 보다 정량적으로 파악하기 위해 현장조사를 실시하였다. 조사 지역은 경기도 파주시 광탄면 일원 농경지를 대상으로 5개 지역, 총 20개 지점을 선정하였다(Table 1).
현지에서 채집한 곤충은 70% 에탄올에 액침·고정하였으며, 채집한 곤충류는 국내·외에서 수집한 분류 및 생태도감과 분류 논문 및 자료를 이용하여 동정하였으며 분류체계는 한국곤충명집(1994)에 따라 정리하는 것을 원칙으로 하였다. 조사지역의 생태계를 과학적인 방법으로 추론하기 위하여 종다양도지수, 균등도지수, 풍부도지수를 각각 이용하였다.
주로 주간에 파리류, 벌류, 노린재류, 매미류, 그리고 딱정벌레류 등 다양한 곤충 분류군 채집에 이용이 가능하다. 조사지점별 10m에 걸쳐 20회씩 각각 실시하였다.
지면 배회성 곤충류를 유인하기 위하여 부육(번데기)을 미끼로 직경 10cm, 높이 15cm의 함정(Cup Trap) 을 각각의 조사지점에 5개씩 설치하여 채집하였다. 조사지점별 2m 간격으로 5개씩 각각 설치하여 조사하였다.
함정채집법은 지면 배회성 곤충 등을 포함하여 야간활동성 딱정벌레류의 채집에 주로 이용하는 방법으로서 대상 곤충류의 행동특성을 고려하여 오후 6시경 설치하여 다음날 오전 6-8시경에 수거하여 채집하였다. 지면 배회성 곤충류를 유인하기 위하여 부육(번데기)을 미끼로 직경 10cm, 높이 15cm의 함정(Cup Trap) 을 각각의 조사지점에 5개씩 설치하여 채집하였다. 조사지점별 2m 간격으로 5개씩 각각 설치하여 조사하였다.
현장조사는 두 차례에 걸쳐 진행되었으며 1차 조사는 2012년 9월 13일∼15일, 2차 조사는 2012년 10월 16일∼17일에 실시하였다.
현지에서 채집한 곤충은 70% 에탄올에 액침·고정하였으며, 채집한 곤충류는 국내·외에서 수집한 분류 및 생태도감과 분류 논문 및 자료를 이용하여 동정하였으며 분류체계는 한국곤충명집(1994)에 따라 정리하는 것을 원칙으로 하였다.

대상 데이터

이를 토대로 현재 농경지가 가지고 있는 생태적 가치에도 불구하고 국토환경성평가지도에서 그 가치가 제대로 반영 되지 못하고 있는 문제점을 보다 정량적으로 파악하기 위해 현장조사를 실시하였다. 조사 지역은 경기도 파주시 광탄면 일원 농경지를 대상으로 5개 지역, 총 20개 지점을 선정하였다(Table 1).

데이터처리

각각 산출된 지수를 이용하여 산림거리, 도로거리 등 농경지 생물다양성에 미치는 요인과의 관련성을 파악하기 위해 회귀분석을 실시하였으며, 통계분석은 R 2.15.1(R core team, 2012)를 이용하였다.

이론/모형

곤충조사방법은 조사지역의 서식지 특성상 정량조사에 근접한 쓸어잡기법(Sweeping)과 함정채집법(Pit-fall trap)을 선택하여 조사하였다. 쓸어잡기법은 초지나 관목 주변에서 포충망을 이용하여 곤충을 쓸어 담는 채집법으로 식물의 잎이나 꽃에 앉아 있거나 그 주변에서 배회하는 곤충을 잡는데 유리하고 한 번에 손쉽게 많은 곤충을 채집할 수 있다.
종다양도 지수는 차후 상대평가의 자료로 활용하기 위해 Shannon-Weaver diversity(Pielou, 1966) 이용하였으며, 균등도 지수와 풍부도 지수는 Pielou(1975)와 Margalef(1958)의 공식을 각각 이용하여 산출하였다.

성능/효과

본 연구 결과, 산림에 인접한 농경지와 소규모로 경작이 이루어지는 농경지에서 종다양성및 종풍부도가 높게 나타났으며, 도로 등의 인위적인 요인과 가까울수록 종다양도가 낮게 나타났다. 이를 토대로 농경지 보전가치평가를 실시할 경우 우수한 산림과의 인접거리 및 도로와의 거리 등을 변수로 활용이 가능하다.
본 현장조사 결과에서 확인할 수 있듯이 곤충류와 같이 농경지의 환경생태적 특성을 대표하는 생물 종의 풍부도 및 다양도가 높은 지역은 생태계에서 중요한 서식지로서 기능을 가지고 있다고 판단된다. 하지만 향후 보전가치가 있는 농경지를 평가하기 위한 종분포 및 평가기준 연구 등의 후속연구가 계속될 필요가 있다.
따라서 본 연구에서는 곤충류 종다양성 분석을 통해 농경지가 가지고 있는 생물다양성측면을 검토하였다. 연구 결과, 우수한 산림에 인접한 농경지, 소규모 경작지 등에서 종 풍부도 및 종다양도가 높게 나타난 반면 도로 주변 농경지, 대규모 경작지에서는 종풍부도및 종다양도가 낮게 조사되었다. 이는 논, 밭과 같은 농경지가 주변 환경에 영향을 받는 것을 의미하므로 농경지 보전가치를 평가함에 있어 농경지 자체의 생물다양성과 함께 주변 산림 및 도로 특성 등을 고려해야 한다.
종다양도, 종균등도 및 종풍부도 분석 결과, 조사지점 우수한 산림과 인접한 S1-3에서 가장 높은 종다양도를 나타냈으며, 그 다음으로는 S5-5와 S5-6 등의 순으로 높은 지수를 보였다. 종균등도는 대부분의 지역에서 유사하게 나타나 지역에 따라 종구성의 차이는 크지 않은 것으로 나타났으나 S5-3, S5-4에서 균등도지수가 타 지역에 비해 낮게 나타났다.
5049). 특히, 100m 이내의 거리에서 산림과의 거리에 따른 종풍부도 감소가 큰 것으로 분석되었는데, 이는 산림과 같은 서식지 패치와의 거리가 곤충 서식에 중요한 영향을 미치고 있으며, 곤충의 경우 그 거리가 100m 이내일 수 있다는 추정을 가능케 한다. 산림으로부터 100m내 거리의 농경지는 산림과 상호작용하는 최적의 상태인 반면 500m 이상 떨어진 농경지는 산림과의 상호작용이 발생되기 어려운 것으로 알려져 있다(Geneletii, 2007).
한계농지의 경우 생태적으로 중요한 지역이라 할지라도 4등급으로 매우 낮게 평가되고 있으며, 농지정비법에 의해 타 목적으로 이용하도록 유도하고 있어 개발 사업에 의해 생태환경이 훼손될 우려가 크다. 하지만 본 연구결과, 한계농지와 같이 급경사지에 위치한 소규모 농경지 중 생태적으로 우수한 산림에 인접한 농경지는 생산성은 다소 낮을 수 있으나 생태적 측면에서 종다양성 및 종풍부도가 높게 평가되었다. 따라서 농업생산성이 높은 농경지의 보전^_·보호뿐만 아니라 생물다양성이 높은 농경지 보전을 위한 대안마련이 시급하다.
현장조사 결과, 조사지역에서 등빨간먼지벌레(Dolichus halensis (Schaller)), 벼메뚜기(Oxya japonica japonica (Thunberg)), 폭탄먼지벌레 (Pheropsophus jessoensis Morawitz), 실베짱이 (Phaneroptera falcata (Poda)) 등 전체 총 8목 37과 102종 1241개체가 출현하였다(개미류의경우 개체수는 미포함). 산림이 인접한 S1-3 지점에서 가장 많은 종수 및 개체수가 발견되었 으며, 도로변에서 가까운 S5-2는 가장 적은 종수와 개체수를 보였다.
현장조사 결과를 종합하면 산림에 인접할수록 곤충류 종풍부도가 증가하는 것을 확인할 수있었으며(Figure 2) 회귀분석 결과 산림과의 거리가 100m 가까워질수록 종풍부도는 1.45 높아짐을 확인할 수 있다(YRI = - 0.0145XForestdist + 8.5049). 특히, 100m 이내의 거리에서 산림과의 거리에 따른 종풍부도 감소가 큰 것으로 분석되었는데, 이는 산림과 같은 서식지 패치와의 거리가 곤충 서식에 중요한 영향을 미치고 있으며, 곤충의 경우 그 거리가 100m 이내일 수 있다는 추정을 가능케 한다.
회귀분석 결과 도로와의 거리가 100m 멀어질수록 종다양도는 0.27 증가하는 것으로 나타났다(YH′= 0.0027XRoaddist + 2.9303).

후속연구

하지만 본 연구의 현장조사 범위가 한정적이고, 조사 생물군 역시 곤충류에 한하고 있어 이를 일반화하여 농경지 보전가치평가에 적용하는데 한계가 있다. 따라서 향후 보다 다양한 유형의 농경지를 대상으로 식생, 조류, 곤충류 등의 생물종조사를 실시와 더불어 농경지 주변 산림, 하천 등을 대상으로 생물종 조사를 실시한다면 농경지 생물다양성뿐만 아니라 이에 영향을 미치는 요인 파악이 가능할 것이다. 이러한 결과는 농경지 보전가치평가에 대한 기준 마련 및 각종 개발사업으로 인한 농경지 훼손 최소화를 위한 대안마련에 활용될 것이다.
따라서 향후 보다 다양한 유형의 농경지를 대상으로 식생, 조류, 곤충류 등의 생물종조사를 실시와 더불어 농경지 주변 산림, 하천 등을 대상으로 생물종 조사를 실시한다면 농경지 생물다양성뿐만 아니라 이에 영향을 미치는 요인 파악이 가능할 것이다. 이러한 결과는 농경지 보전가치평가에 대한 기준 마련 및 각종 개발사업으로 인한 농경지 훼손 최소화를 위한 대안마련에 활용될 것이다.
하지만 본 연구의 현장조사 범위가 한정적이고, 조사 생물군 역시 곤충류에 한하고 있어 이를 일반화하여 농경지 보전가치평가에 적용하는데 한계가 있다. 따라서 향후 보다 다양한 유형의 농경지를 대상으로 식생, 조류, 곤충류 등의 생물종조사를 실시와 더불어 농경지 주변 산림, 하천 등을 대상으로 생물종 조사를 실시한다면 농경지 생물다양성뿐만 아니라 이에 영향을 미치는 요인 파악이 가능할 것이다.
본 현장조사 결과에서 확인할 수 있듯이 곤충류와 같이 농경지의 환경생태적 특성을 대표하는 생물 종의 풍부도 및 다양도가 높은 지역은 생태계에서 중요한 서식지로서 기능을 가지고 있다고 판단된다. 하지만 향후 보전가치가 있는 농경지를 평가하기 위한 종분포 및 평가기준 연구 등의 후속연구가 계속될 필요가 있다.
산림으로부터 100m내 거리의 농경지는 산림과 상호작용하는 최적의 상태인 반면 500m 이상 떨어진 농경지는 산림과의 상호작용이 발생되기 어려운 것으로 알려져 있다(Geneletii, 2007). 향후 다양한 환경 조건에서 산림과의 거리에 따른 곤충 종풍부도의 관계를 파악한다면 보다 일반적인 결과를 도출할 수 있을 것이라 판단된다.
본 연구에서는 기존의 한계농지를 구분하는 면적과 경사도 외에 생태적 가치를 고려할 수 있는 평가 기준으로서 주변 산림과의 거리, 인접한 산림의 크기, 도로 및 시가지 등 외부영향으로부터의 거리 요소를 제안한다. 향후 주변 산림의 생물다양성 정도, 생물종 등과 같은 생태적 특성에 대한 추가 연구가 필요하다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	농업생태계의 생물다양성정도에 영향을 주는 4가지 주요 특성은?	농업생태계의 생물다양성정도는 4가지 주요 특성에 영향을 받는다. 1) 농업생태계 주변 혹은 내부 식생다양성, 2) 농업생태계 내부 작물 다양성, 3) 관리 집약도, 4) 자연식생지역으로부터의 농업생태계 고립정도가 중요한 것으로 나타났다(Southwood and Way, 1970). 특히, 생물다양성은 집약도가 낮은 농업지역에서 더 높게 나타나는 것으로 밝혀졌으며(Duelli et al.
	농생물다양성을 나타내는 지표로 중요한 것은?	농생물다양성을 나타내는 지표로 농업 유전자원, 서식지 양, 서식지 질, 그리고 마지막으로 서식지 양과 질의 조합이 중요하며, 특히종 서식을 위해서는 서식지 내부와 외부에 대한 보전이 중요하다(OECD, 2001). 농경지의 생물다양성을 높이기 위해서는 집약적 농업지역, 조방적 농업지역, 반자연지역과 연못, 식생 등 비경작 서식지 등 다른 서식지 타입을 모두 포함한 면적이 중요하다.
	농경지의 생물다양성을 높이기 위해서 무엇이 중요한가?	농생물다양성을 나타내는 지표로 농업 유전자원, 서식지 양, 서식지 질, 그리고 마지막으로 서식지 양과 질의 조합이 중요하며, 특히종 서식을 위해서는 서식지 내부와 외부에 대한 보전이 중요하다(OECD, 2001). 농경지의 생물다양성을 높이기 위해서는 집약적 농업지역, 조방적 농업지역, 반자연지역과 연못, 식생 등 비경작 서식지 등 다른 서식지 타입을 모두 포함한 면적이 중요하다. 또한, 서식지 질의 경우 패치크기, 파편화, 선적인 네트워크, 수직적 구조, 모자이크 등과 같은 서식지 질의 구조와 경작방법, 비료, 살충제 투여 여부 등의 서식지 관리, 야생동물 최소개체군, 조류, 포유류 등 다양한 종그룹이 요구하는 농경지의 서식타입, 희귀종 및 멸종위기종, 확산종, 스케일에 따른 정책적으로 이슈가 되는 야생종 등에 대한 고려가 필요하다(OECD, 2001).

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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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