물관리 정책이 수질평가 중심에서 수생태계 건강성 평가로 전환되고 있는 것은 세계적인 추세이다. 현재까지 수계의 평가기법은 수질이나 하상구조와 같은 물리화학적 요소 및 플랑크톤, 저서동물과 같은 일부 생물의 평가에 국한되어 개발되어 왔다. 식물은 호수의 물리, 화학 및 생물 변화를 민감하게 반영하는 지표인데 개발이 늦었다. 환경부에서는 전국의 호수와 저수지를 생태계로써 평가하고 관리할 목적으로 생태계의 평가 기법을 마련 중에 있다. 이 연구사업의 일환으로 식물을 이용하여 우리나라 호수생태계에 적합한 건강성 평가기법을 개발하기 위해서 기개발된 국외의 평가기법 중 주로 다변수법을 주로 고찰하였다. 다변수법의 적용은 시간과 비용이 많이 소요되고 변수 간의 상관성 등의 한계점이 있다. 그러나 현재 단일 변수로 쓸 만한 지표가 개발되어 있지 않으며 다변수법은 다면평가와 데이터 축적의 장점이 크다. 다변수법을 세 단계, 즉 평가지표의 선정, 점수화, 평가지수의 결정과 검증단계로 나누어 검토하였다. 평가지표 선정단계에서 가장 적용가능한 지표는 종조성과 수도 및 종 풍부도와 다양성 관련 지표들이다. 국외에서 대부분 포함하는 지표종은 아직 개발이 불완전해서 우리나라에서 적용하기에 한계가 있다. 다수 조사자가 참여할 경우 식물상에 대한 오동정이 결과에 영향을 미칠 수 있으므로 이 점의 사전 고려가 필요하다. 지표의 점수화 단계도 한계가 있다. 우리나라에 인위적 교란이 거의 없는 기준 호수가 없기 때문에 대안으로 다수의 호수를 조사하고, 조사된 호수의 지표값을 상대화하여 적용해야 한다. 같은 이유로 지수에 대한 검증과정도 어렵다. 종합할 때, 여러 가지 한계가 있지만 현장에서 조사 가능한 지표를 이용하여 식물을 이용한 호수 건강성의 다변수평가체계를 구축하는 것은 가능하다. 추후, 식물종의 질적 가치에 대한 지표를 추가하고 보다 많은 호수 조사의 결과가 누적되면 수준 높은 평가체계로 발전시킬 수 있을 것이다.
물관리 정책이 수질평가 중심에서 수생태계 건강성 평가로 전환되고 있는 것은 세계적인 추세이다. 현재까지 수계의 평가기법은 수질이나 하상구조와 같은 물리화학적 요소 및 플랑크톤, 저서동물과 같은 일부 생물의 평가에 국한되어 개발되어 왔다. 식물은 호수의 물리, 화학 및 생물 변화를 민감하게 반영하는 지표인데 개발이 늦었다. 환경부에서는 전국의 호수와 저수지를 생태계로써 평가하고 관리할 목적으로 생태계의 평가 기법을 마련 중에 있다. 이 연구사업의 일환으로 식물을 이용하여 우리나라 호수생태계에 적합한 건강성 평가기법을 개발하기 위해서 기개발된 국외의 평가기법 중 주로 다변수법을 주로 고찰하였다. 다변수법의 적용은 시간과 비용이 많이 소요되고 변수 간의 상관성 등의 한계점이 있다. 그러나 현재 단일 변수로 쓸 만한 지표가 개발되어 있지 않으며 다변수법은 다면평가와 데이터 축적의 장점이 크다. 다변수법을 세 단계, 즉 평가지표의 선정, 점수화, 평가지수의 결정과 검증단계로 나누어 검토하였다. 평가지표 선정단계에서 가장 적용가능한 지표는 종조성과 수도 및 종 풍부도와 다양성 관련 지표들이다. 국외에서 대부분 포함하는 지표종은 아직 개발이 불완전해서 우리나라에서 적용하기에 한계가 있다. 다수 조사자가 참여할 경우 식물상에 대한 오동정이 결과에 영향을 미칠 수 있으므로 이 점의 사전 고려가 필요하다. 지표의 점수화 단계도 한계가 있다. 우리나라에 인위적 교란이 거의 없는 기준 호수가 없기 때문에 대안으로 다수의 호수를 조사하고, 조사된 호수의 지표값을 상대화하여 적용해야 한다. 같은 이유로 지수에 대한 검증과정도 어렵다. 종합할 때, 여러 가지 한계가 있지만 현장에서 조사 가능한 지표를 이용하여 식물을 이용한 호수 건강성의 다변수평가체계를 구축하는 것은 가능하다. 추후, 식물종의 질적 가치에 대한 지표를 추가하고 보다 많은 호수 조사의 결과가 누적되면 수준 높은 평가체계로 발전시킬 수 있을 것이다.
It is a global trend that the water management policy is shifting from a water quality-oriented assessment to the aquatic ecosystem-based assessment. The majority of aquatic ecosystem assessment systems were developed solely based on physicochemical factors (e.g., water quality and bed structure) an...
It is a global trend that the water management policy is shifting from a water quality-oriented assessment to the aquatic ecosystem-based assessment. The majority of aquatic ecosystem assessment systems were developed solely based on physicochemical factors (e.g., water quality and bed structure) and a limited number of organisms (e.g., plankton and benthic organisms). Only a few systems use plants for a health assessment, although plants are sensitive indicators reflecting long-term disturbances and alterations in water regimes. The development of an assessment system is underway to evaluate and manage lakes as ecosystem units in the Korean Ministry of Environment. We reviewed the existing multivariate health assessment methods of other leading countries, and discussed their applicability to Korean lakes. The application of multivariate assessment methods is costly and time consuming, in addition to the correlation problem among variables. However, a single variable is not available at this moment, and the multivariate method is an appropriate system due to its multidimensional evaluation and cumulative data generation. We, therefore, discussed multivariate assessment methods in three steps: selecting metrics, scoring metrics and assessing indices. In the step of selecting metrics, the best available metrics are species-related variables, such as composition and abundance, as well as richness and diversity. Indicator species, such as sensitive species, are the most frequently used in other countries, but their system of classification in Korea is not yet complete. In terms of scoring metrics, the lack of reference lakes with little anthropogenic impact make this step difficult, and therefore, the use of relative scores among the investigated lakes is a suitable alternative. Overall, in spite of several limitations, the development of a plant-based multivariate assessment method in Korea is possible using mostly field research data. Later, it could be improved based on qualitative metrics on plant species, and with the emergence of further survey data.
It is a global trend that the water management policy is shifting from a water quality-oriented assessment to the aquatic ecosystem-based assessment. The majority of aquatic ecosystem assessment systems were developed solely based on physicochemical factors (e.g., water quality and bed structure) and a limited number of organisms (e.g., plankton and benthic organisms). Only a few systems use plants for a health assessment, although plants are sensitive indicators reflecting long-term disturbances and alterations in water regimes. The development of an assessment system is underway to evaluate and manage lakes as ecosystem units in the Korean Ministry of Environment. We reviewed the existing multivariate health assessment methods of other leading countries, and discussed their applicability to Korean lakes. The application of multivariate assessment methods is costly and time consuming, in addition to the correlation problem among variables. However, a single variable is not available at this moment, and the multivariate method is an appropriate system due to its multidimensional evaluation and cumulative data generation. We, therefore, discussed multivariate assessment methods in three steps: selecting metrics, scoring metrics and assessing indices. In the step of selecting metrics, the best available metrics are species-related variables, such as composition and abundance, as well as richness and diversity. Indicator species, such as sensitive species, are the most frequently used in other countries, but their system of classification in Korea is not yet complete. In terms of scoring metrics, the lack of reference lakes with little anthropogenic impact make this step difficult, and therefore, the use of relative scores among the investigated lakes is a suitable alternative. Overall, in spite of several limitations, the development of a plant-based multivariate assessment method in Korea is possible using mostly field research data. Later, it could be improved based on qualitative metrics on plant species, and with the emergence of further survey data.
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문제 정의
본 논문은 우리나라 호수생태계에 적합한 평가기법 중 특히 식물을 대상으로 하는 평가하는 방법을 개발하기 위한 전 단계로서, 기 개발된 국외의 평가기법을 고찰하여 우리나라에 적용가능성을 검토하는 것이 목적이다. 건강성 평가기법의 개발과정은 적합한 평가지표를 발굴해서 선정하고, 선정된 지표를 점수화하며, 이를 종합해서 특정 생태계 또는 군집의 건강성 지수로 결정하는 세 단계를 거치므로, 이 과정을 단계 별로 검토하고 마지막으로 적용가능성을 고찰한다.
Karr and Dudley (1981)는 “교란되지 않은 생태계의 생물군집이 고유의 종 구성, 다양성 및 기능을 유지하는 능력”을 생물학적 온전성(biological integrity)으로 정의한 바 있다. 이 논문에서는 이 정의를 건강성의 정의로 대치하여 사용하고자 한다.
, 2005). 이들 네 요소는 연구자에 따라서 다양하게 세분할 수 있는 다수의 지표들을 아우르는 대표 요소이므로 우리나라에서 이들 지표의 적용가능성을 검토해 본다. 첫째 항목인 종조성과 수도는 출현하는 식물 종별 피도 등의 양적 척도를 조사해서 사용할 수 있다.
가설 설정
, 2008). 생태계의 질 저하 시에 부영양화가 되는 경우가 많으므로 일차생산력은 증가하는 것으로 가정했다. 그런데 U.
제안 방법
건강성 평가기법의 개발단계를 지표 선정, 지표의 점수화 및 지수의 결정과 검증의 세 단계로 구분하여 제시하였다. 우리나라에서 개발 시 가장 어려운 단계는 첫 단계인 지표 선정이다.
그러나 현재 단일 변수로 쓸 만한 지표가 개발되어 있지 않으며 다변수법은 다면평가와 데이터 축적의 장점이 크다. 다변수법을 세 단계, 즉 평가지표의 선정, 점수화, 평가지수의 결정과 검증단계로 나누어 검토하였다. 평가지표 선정단계에서 가장 적용가능한 지표는 종조성과 수도 및 종 풍부도와 다양성 관련 지표들이다.
Lopez and Fennessy (2002)는 미국 오하이오의 습지에서 세 단계로 간단하게 평가하는 1~24점 범위의 교란지수를 제시한 바 있다. 첫 단계는 습지 주변이 자연성 높은 숲이나 자연초지, 묵밭이나 목장, 농경지 또는 도시로 둘러싸여 있는지 여부를 평가하며, 둘째 단계는 습지와 주변 사이의 완충지대 유무 및 유형을 평가하고, 마지막 단계는 사람에 의한 수리수문 변경 유무에 따라 평가한다. Gernes and Helgen (1999)는 미국 미네소타에서 습지의 교란정도 평가에서 교란 유형 (교란없음, 농경의 영향 및 태풍)을 높은 점수로 비중을 둔 반면, 이외의 교란 요인, 즉 수리수문 변경과 기타 영향, 과거의 알려진 영향 및 습지 바로 주변 완충지역의 질은 상대적으로 낮은 점수를 부여해서 수체의 교란정도를 평가했다.
성능/효과
이때 각 지표가 호수의 질 저하에 대해서 어떻게 반응하는지 그 방향을 가설로 정해야 한다. 문헌상의 가설을 검토한 결과(Table 2), 총 식물 종수는 감소하며, 특정 종군 중 수생식물이나 민감종수 및 목본종수는 감소한다고 한다. 반면, 내성종수, 외래종수 및 천이초기종수는 증가한다.
같은 이유로 지수에 대한 검증과정도 어렵다. 종합할 때, 여러 가지 한계가 있지만 현장에서 조사 가능한 지표를 이용하여 식물을 이용한 호수 건강성의 다변수평가체계를 구축하는 것은 가능하다. 추후, 식물종의 질적 가치에 대한 지표를 추가하고 보다 많은 호수 조사의 결과가 누적되면 수준 높은 평가체계로 발전시킬 수 있을 것이다.
후속연구
현재 우리나라에서 정량적인 연구는 Seo (2012)에 의해 밝혀진 지표종(부영양화 민감 습지종과 내성습지종)이 거의 유일할 것이다. 그런데 이 연구는 우리나라의 전체 습지종인 479종(Choung et al., 2012) 모두를 검토한 것이 아니라, 이 연구에서 조사된 습지종 111종 중에서 선발하였기 때문에 나머지 종에 대한 추가 검토가 필요하다. 민감종과 내성종을 선발하는 기준이 정립되어 있으므로 계속 검토를 할 수 있다.
민감종과 내성종을 선발하는 기준이 정립되어 있으므로 계속 검토를 할 수 있다. 또한이 연구는 부영양화에 대한 지표종이므로 다른 요인에 대한 종의 반응도 지속적으로 연구할 필요가 있다.
습지식물이나 수생식물 같은 특정 식물종은 현재 Choung et al. (2012)에 의해 우리나라에 분포하는 전체 관속식물(자생종과 귀화종 총 4,049 분류군)을 대상으로 습지 출현빈도, 습지의 습한 정도, 식물의 수생형태에 따라 구분되어 있으므로 이를 사용할 수 있을 것이다. 습지 출현빈도에 따라서는 5개 유형, 절대습지식물 (obligate wetland plant), 임의습지식물(facultative wetland plant), 양생식물 (facultative plant), 임의육상식물 (facultative upland plant) 및 절대육상식물(obligate upland plant)으로 구분되어 있다.
이를 개발하기 위해서는 축적된 기초 데이터가 있어야 하고 개별 종의 생태를 평가할 수 있는 전문가 그룹이 있어야 하므로 현재는 개발하기 어려운 상태이다. 차후에 여건에 되면 개발해서 지표로 추가해야 할 것이다. 현재로서는 멸종위기종, 특산식물, 희귀식물 등의 종 정보를 대체 지표로 활용가능 할 것이다.
종합할 때, 여러 가지 한계가 있지만 현장에서 조사 가능한 지표를 이용하여 식물을 이용한 호수 건강성의 다변수평가체계를 구축하는 것은 가능하다. 추후, 식물종의 질적 가치에 대한 지표를 추가하고 보다 많은 호수 조사의 결과가 누적되면 수준 높은 평가체계로 발전시킬 수 있을 것이다.
차후에 여건에 되면 개발해서 지표로 추가해야 할 것이다. 현재로서는 멸종위기종, 특산식물, 희귀식물 등의 종 정보를 대체 지표로 활용가능 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
우리나라 호수생태계는 생물 수용에 왜 좋지 않은가?
우리나라도 수체를 수생태계로 바라 보는 인식으로 바뀌고 있다. 우리나라 호수생태계는 수자원 공급용으로 축조된 저수지가 대부분이어서 생물을 수용할 물리적 입지가 부적절한 곳이 많다. 뿐만 아니라 물리적 훼손 등 인위적 교란이 증가하여 수질이 좋음에도 불구하고 생물상의 건강성은 낮은 곳이 많다.
선진적인 물 관리 정책은 어떻게 바뀌어가는 추세인가?
사람을 위한 물 공급 측면에서 수질이 매우 중요했을 뿐만 아니라 수체를 생태계로 이해하기보다 물공급원으로 인식해왔기 때문이다. 그러나 선진적인 물 관리 정책은 수질평가 중심에서 수생태계 건강성 평가로 전환되는 추세이다. 미국이나 유럽에서는 수질정책의 기본적인 개념으로 수체의 건강성을 제시하며(Davis and Simon, 1995), 수질기준의 정책 목표 내에 생물 요인들과 관련된 기준을 두고 있다(Kim, 2009).
호수 생태계 평가를 위해 다변수법의 적용에 한계점이 있음에도 왜 사용하는가?
다변수법의 적용은 시간과 비용이 많이 소요되고 변수 간의 상관성 등의 한계점이 있다. 그러나 현재 단일 변수로 쓸 만한 지표가 개발되어 있지 않으며 다변수법은 다면평가와 데이터 축적의 장점이 크다. 다변수법을 세 단계, 즉 평가지표의 선정, 점수화, 평가지수의 결정과 검증단계로 나누어 검토하였다.
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