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문제 정의
- 본 연구에서는 주암호의 수질 변동과 주요 생물상(식물플랑크톤, 동물플랑크톤, 저서성대형무척추동물, 수생 식물 그리고 어류) 조사를 실시하여 종다양성 유지와 효율적인 수생태 및 수질 보전대책을 수립하기 위한 기초 자료로 제공하고자 한다.
- 본 연구는 2011년 영산강∙섬진강수계 환경기초조사 사업 “영산강∙섬진강수계 호소 환경 및 생태조사”의 일부로 수행된 연구결과이다.
제안 방법
- 5)을 선정하여 2011년 3월부터 11월까지 4회 채집을 실시하였다. 저서성대형무척추동물은 호소의 수원이 유입되는 지점(St. 8)과 수체(St. 7)를 대상으로 2개 지점을 택하여 1회 조사를 수행하였다. 수생식물은 댐시설이나 물막이, 제방이 있는 부근과 호소의 중간지점, 호소의 맨 끝 부분으로 수심이 가장 낮은 지점 등 수생식물이 관찰되는 3지점(St.
- 주암호의 수질변동과 주요 생물 군집 특성을 조사하였다. 수질의 경우, 수온은 3.
대상 데이터
- 환경부의 호소환경 조사지침(환경부 2009)에 따라 조사 시기 및 각 생물군의 서식특성을 고려한 조사지점을 선정하였다(Fig. 1). 식물플랑크톤 및 동물플랑크톤의 조사지점은 수질측정망 지점을 포함한 3지점(St.
- 1). 식물플랑크톤 및 동물플랑크톤의 조사지점은 수질측정망 지점을 포함한 3지점(St. 1, St. 3, St. 5)을 선정하여 2011년 3월부터 11월까지 4회 채집을 실시하였다. 저서성대형무척추동물은 호소의 수원이 유입되는 지점(St.
- 7)를 대상으로 2개 지점을 택하여 1회 조사를 수행하였다. 수생식물은 댐시설이나 물막이, 제방이 있는 부근과 호소의 중간지점, 호소의 맨 끝 부분으로 수심이 가장 낮은 지점 등 수생식물이 관찰되는 3지점(St. 2, St. 4, St. 6)을 선정하여 2011년 5월부터 9월까지 2회 조사하였다. 어류는 서식 적합성, 도피 및 은신처와 인위적 영향을 많이 받는 곳을 감안하여 2지점(St.
- 6)을 선정하여 2011년 5월부터 9월까지 2회 조사하였다. 어류는 서식 적합성, 도피 및 은신처와 인위적 영향을 많이 받는 곳을 감안하여 2지점(St. 2, St. 6)을 선정하여 2011년 5월부터 11월까지 2회 조사를 수행하였다.
- 기후환경(1981~2011년 자료)은 주암호의 기상 현황을 대표할 수 있는 기상청(http://www.kma.go.kr)의 순천 기상 관측소 자료를 활용하였다. 주암호의 이화학적 수질현황은 물환경정보시스템(http://water.
- 주암호의 이화학적 수질현황은 물환경정보시스템(http://water.nier.go.kr) 수질 측정망 자료를 사용하였다.
이론/모형
- kr) 수질 측정망 자료를 사용하였다. 영양단계 평가는 수정 Carlson 지수(TSIm) (Aizaki et al. 1981)의 평가 기준에 따라 T-P와 Chl-a를 이용하여 TSIm 지수를 산정하였고 산정된 지수들의 평균값으로 40 미만이면 빈영양호, 40~50이면 중영양호, 50을 초과하면 부영양호로 평가하였다.
- 동∙식물플랑크톤, 저서성대형무척추동물, 수생식물 그리고 어류의 채집 및 분석은 환경부의 호소환경조사 지침(환경부 2009)에 따라 실시하였다.
성능/효과
- 주암호의 수정 Carlson 지수에 따른 부영양화도를 평가한 결과는 37~49의 범위(평균 43)로 수질 요인간 부영양화도 지수는 차이는 있지만 연평균 중영양 상태로 나타났다. 1~3월 동안은 빈영양 상태를 나타내었고 그 외 기간에는 중영양 상태로 나타났다(Table 1).
- 식물플랑크톤 총 출현 종수는 53종으로 규조류 28종, 녹조류 13종, 남조류 3종, 그리고 기타 9종이 확인되었다. 선행 연구인 나 등(2011)의 49종보다는 많은 출현 종수를 나타냈다.
- 선행 연구인 나 등(2011)의 49종보다는 많은 출현 종수를 나타냈다. 분류군별 조성은 규조류와 녹조류가 주를 이루는 특징을 보였다. 국내 중대형 호소에서 대부분 규조류가 전체 분류군 중에서 가장 큰 비율을 차지하는 것으로 나타나(최 등 1994; 나 등 2012) 본 조사의 결과와 일치한다.
- 주암호 지점별 출현종수는 최대 33종(St. 5)에서 최소 20종(St. 1)의 범위로 나타났다. 조사 시기별 주요 우점 종은 3월 조사에서 규조류인 Asterionella formosa, 6월 조사에서 와편모조류인 Peridinium palatinum, 규조류인 Fragilaria crotonensis, Aulacoseira ambigua, 8월 조사에서 남조류인 Oscillatoria subbrevis, 규조류인 A ambigua, Aulacoseira distans, 11월 조사에서 규조류인 A distans가 우점하는 것으로 나타났다.
- 온대 담수호에서는 여름에 비해 수온이 낮은 봄과 가을에 규조류가 우점하고, 여름으로 갈수록 남조류가 증가하는 것이 일반적인 현상이다(Reynolds 1984). 본 연구에서 나타난 식물플랑크톤 종 천이는 지점에 따라 차이를 보였다. St.
- 5에서는 연중 규조류가 우점하고 있었다. 종의 출 현에 있어서 현존량 증가와 종다양성이 시기별, 지점별로 일치하지 않는 것을 알 수 있었다. 이것은 계절에 따른 출현종이 다르며 조사 지점별로 영양염의 유입과 온도 차이도 영향을 미쳤을 것으로 판단된다.
- 동물플랑크톤 총 출현 종수는 16종으로 출현 분류군별로는 윤충류가 10종으로 우점 분류군이었고, 지각류, 요각류가 각각 4종과 2종이 확인되었다. 지점별 출현종 수는 8종(St.
- 본 연구에서는 봄철인 3월 조사에서 식물플랑크톤 현존량이 가장 높았으며 6월 조사에서 감소하였다가 8월 조사에서 다시 증가 경향을 보였다.
- 5). 우점종은 3, 6월 조사에서 윤충류인 Polyarthra vulgaris가 우점하였고, 8월 조사에서는 윤충류인 Keratella valga, 11월 조사에서는 다시 Polyarthra vulgaris가 우점하였다.
- 1986). 본 연구에서의 동물플랑크톤 군집 변화도 봄에 수온이 상승 하면서 윤충류가 증가하여 동물플랑크톤 밀도 대부분을 차지하였고, 이후 요각류 및 지각류로 천이되면서 동물 플랑크톤 군집 개체수가 감소하였다. 일반적으로 봄철의 수온 상승으로 동물플랑크톤의 활동성이 증가하고 먹이원이 되는 식물플랑크톤도 증가하여 최대 생물량을 나타낸다(Sommer et al.
- 조사 지점별 평균 다양도 지수는 0.44~0.54의 범위였고, 우점도 지수는 0.50~0.58의 범위였다. 특히 6월 조사에서 0.
- 주암호 의 경우 정수역에서 높은 비율로 나타나는 잠자리목과 노린재목이 적게 나타나고 수체 지점에서는 정수역에 대 표적으로 서식하는 깔따구류가 우점하고 있는 것으로 미루어 유수생태계와 정수생태계가 혼재하고 있어 다양한 종이 서식할 수 있는 것으로 판단된다. 또한 하루살이목, 날도래목 및 강도래목이 높은 비율로 나타나 주암호의 수환경이 비교적 양호한 상태임을 추정할 수 있었다.
- 주요 우점종으로는 유입부에서 등줄하루살이(Uracanthella rufa), 아우점종은 두점하루살이(Ecdyonurus kibunensis)로 나타났으며, 수체의 우점종은 징거미새우(Macrobrachium nipponense), 아우점종은 깔따구류(Chironomus 2sp.)로 나타났다. 군집 분석 결과 우점도 지수(DI)는 0.
- )로 나타났다. 군집 분석 결과 우점도 지수(DI)는 0.43 (유입부)~0.53 (수체)의 범위로 대체적으로 낮은 값을 보였다. 종다양도 지수(H′)는 2.
- 주암호에서 확인된 수생식물은 총 9종으로 정수식물은 미꾸리낚시, 고마리, 개구리자리, 개구리미나리, 논냉이, 수염가래꽃, 쇠치기풀, 부들 8종이 확인되었고, 부유 식물은 개구리밥 1종이 확인되었다. 주변습생식물로는 쇠뜨기 등 총 49종이 확인되었다.
- 귀화식물은 소리쟁이 등 총 12종이 확인 되었다. 한국 귀화식물로 보고된 318 분류군 중에서 약 4%를 차지하며(한국 외래식물 종합검색시스템), 조사된 전체 분류군 중에서는 약 21% 정도를 차지하고 있어 비교적 높은 비율로 나타났다. 생태계교란야생식물로는 돼지풀과 물참새피가 확인되었는데, 2차 조사시 돼지풀이 우점하고 있어 관리가 필요할 것으로 사료된다.
- 분류군별 종출현율은 잉어과가 23종(76.7%)으로 가장 높은 출현빈도를 나타냈고, 미꾸리과와 검정우럭과가 각각 2종(6.7%), 동자개과와 동사리과, 망둑어과가 각각 1종 (3.3%) 순으로 나타났다(Fig. 7). 우점종은 피라미(16.
- 최근 주암호 유역에 영양염 유입이 증가 하면서 내성이 강한 피라미가 우점하고 있는 것으로 판단된다. 출현종 30종 중 한국 고유종은 각시붕어, 칼납자루, 줄납자루, 가시납지리, 긴몰개, 참몰개, 돌마자, 왕종개, 줄종개, 동사리 등 10종으로 33.3%의 고유도를 나타냈다. 한반도 전체 담수어의 고유화 빈도인 22.
- 9% (김 1995)보다 높은 것으로 확인되었다. 외래도입어종은 떡붕어, 블루길, 배스 등 3종으로 침투도 10.0%로 나타나 생태계 교란 정도는 낮은 것으로 나타났다. 고유어종은 서식지의 수환경 상태가 악화되면 감소 경향을 보이는 것으로 알려져 있다(최 등 2008).
- 고유어종은 서식지의 수환경 상태가 악화되면 감소 경향을 보이는 것으로 알려져 있다(최 등 2008). 주암호의 경우 고유어종의 비율이 비교적 높았고, 외래어종의 출현은 있었지만 교란 정도가 비교적 크지 않은 것으로 미루어 생물이 서식하기 적합한 환경임을 추정할 수 있었다. 하지만 먹이사슬에 영향을 미칠 가능성이 크므로 추후 외래 어종에 관한 지속적인 관리는 필요할 것으로 사료된다.
- 군집분석 결과 우점도 지수 0.35, 종다양도 지수는 2.63, 종균등도 지수는 0.84, 종풍부도 지수는 4.04로 나타났다. 일반적으로 인공호에서는 특정종의 개체가 많이 출현하여 우점도 지수가 높게 나타나고 다양도 및 균등도 지수가 낮게 나타난다(최 등 2003).
- 일반적으로 인공호에서는 특정종의 개체가 많이 출현하여 우점도 지수가 높게 나타나고 다양도 및 균등도 지수가 낮게 나타난다(최 등 2003). 그러나 주암호에서는 우점도 지수는 낮게 나타나고 종다양도 지수가 높게 나타나 교란이 비교적 크지 않은 안정적인 군집구조를 가지고 있음을 알 수 있었다.
- 수정 Carlson 지수(TSIm)에 따른 영양단계 평가 결과는 연평 균 중영양 상태로 나타났다. 식물플랑크톤 총 출현종수는 53종으로 규조류 28종, 녹조류 13종, 남조류 3종, 기타 9종이 확인되었다. 현존량은 113~2,909 cells mL-1의 범위를 보였다.
- 현존량은 113~2,909 cells mL-1의 범위를 보였다. 동물플랑크톤 총 출현 종수는 16종으로 출현 분류군별로는 윤충류 10종, 지각류와 요각류가 각각 4종과 2종이 확인되었고 현존량은 309~435 ind. L-1의 범위로 나타났다.
- L-1의 범위로 나타났다. 저서성대형무척추동물은 총 12목 21과 33종으로 1038개체가 출현하였으며, 우점종은 등 줄하루살이였고 아우점종은 두점하루살이로 나타났다. 수생식물은 총 9종으로 정수식물 8종, 부유식물 1종이 확인되었다.
- 저서성대형무척추동물은 총 12목 21과 33종으로 1038개체가 출현하였으며, 우점종은 등 줄하루살이였고 아우점종은 두점하루살이로 나타났다. 수생식물은 총 9종으로 정수식물 8종, 부유식물 1종이 확인되었다. 생태계교란야생식물로는 돼지풀과 물참새피가 출현하였다.
- 어류는 총 30종 613개체가 확인되었다. 한국 고유종은 10종으로 33.3%의 고유도를 나타냈고, 외래도입어종은 3종으로 침투도 10.0%로 나타났다.
- 조사 시기별 주요 우점 종은 3월 조사에서 규조류인 Asterionella formosa, 6월 조사에서 와편모조류인 Peridinium palatinum, 규조류인 Fragilaria crotonensis, Aulacoseira ambigua, 8월 조사에서 남조류인 Oscillatoria subbrevis, 규조류인 A ambigua, Aulacoseira distans, 11월 조사에서 규조류인 A distans가 우점하는 것으로 나타났다.
- 조사 기간 동안 주암호의 저서성대형무척추동물은 유입부(St. 8)와 수체(St. 7)에서 채집된 4문 7강 12목 21 과 30속 33종으로 다양한 종이 출현하였고, 유입부에서 29종, 수체에서 6종이 출현하였다.
후속연구
- 선행 연구(영산강물환 경연구소 2009)와 마찬가지로 부엽식물 및 침수식물은 확인되지 않았다. 이는 조사 지점의 하상이 큰 돌과 자갈로 이루어져 있고 여름철 집중 강우시의 탁수현상이 수서생물의 서식지를 제공하는 침수식물의 서식을 저해 할 수 있어(박 등 2009) 본 연구에서도 조사 이전의 여름철 집중강우가 수생식물의 다양성에 영향을 미쳤을 것으로 판단되지만 저서동물들의 섭식에 의해서도 큰 영향을 받기 때문에(Titus et al. 2004) 이러한 수생식물 분포의 정확한 분석을 위해서는 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 판단된다. 1차 조사 시에는 들현호색과 이삭사초가 우점하고 있었으나, 2차 조사 시에는 조사 이전에 내린 강우로 인해 물이 잠겨있었고, 물에 잠기지 않은 이삭사초 군락지에서는 며느리배꼽이 대번성한 것을 확인하였다.
- 주암호의 경우 고유어종의 비율이 비교적 높았고, 외래어종의 출현은 있었지만 교란 정도가 비교적 크지 않은 것으로 미루어 생물이 서식하기 적합한 환경임을 추정할 수 있었다. 하지만 먹이사슬에 영향을 미칠 가능성이 크므로 추후 외래 어종에 관한 지속적인 관리는 필요할 것으로 사료된다.
- 이상의 결과로 볼 때 주암호는 비교적 양호한 상태의 수환경을 유지하고 있는 것으로 판단되지만 향후 안전한 상수원 공급과 생물 다양성 보존 및 호소생태계 관리를 위해서는 주암호의 오염원 현황, 수리수문 및 수질 등을 고려한 종합적이고 체계적인 생물상 조사가 장기적으로 수행되어야 할 것으로 사료된다.
- 생태계교란야생식물로는 돼지풀과 물참새피가 확인되었는데, 2차 조사시 돼지풀이 우점하고 있어 관리가 필요할 것으로 사료된다.
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