선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 이에 본 연구에서는 낙단보 설치로 인해 상류와 하류의 저서성 대형무척추동물 군집에 발생한 변화 양상을 파악하기 위하여, 보 설치 이전부터 보 설치 이후까지 8년간의 연구 자료를 비교 및 분석하였다. 본 연구 결과는 홍수예방, 수자원 확보 등을 목적으로 국내외적으로 설치되고 있는 수중보 구간의 수생태계 예측 및 관리에 중요한 자료로 활용될 수 있을 것이다.
제안 방법
- 공사 단계별 공통 출현종 분석을 위한 벤 다이어그램은 ‘Venn Diagram Plotter ver. 1.5.5228.29250’ 프로그램을 이용하여 도식화하였다.
- (1996)의 체계에 따라 구분하였다. 군집안정성은 Ro and Chun (2004)이 제안한 한국산 수서곤충 각 종이 갖는 상대적 저항력과 회복력 값에 의거하여 각 출현 종을 4개의 특성군으로 구분한 후 분석하였다.
- 그리고 각 조사 시기별 우점도지수 (DI, Dominance index; McNaughton, 1967), 다양도지수(H′, Species diversity index; Shannon and Weaver, 1971), 종풍부도지수(R1, Species richness index; Margalef, 1958), 종균등도지수(J′, Evenness index; Pielou, 1975)를 산출하여 군집분석을 실시하였다.
- 낙단보의 상류와 하류 지점(Fig. 1)에서 2007년부터 2014년까지 연 4회씩(3, 5, 8, 11월) 저서성 대형무척추동물상 변화 양상을 조사하였다.
- 저서성 대형무척추동물의 채집은 보 설치 공사가 진행되기 이전인 2007년부터 2009년까지는 surber sampler(30 cm × 30 cm, mesh size 1 mm), 착공 이후인 2010년부터 2014년까지는 dredge sampler (width 0.42 m, mesh size 1 mm)를 이용하여 정량채집을 수행하였으며, hand net과 핀셋을 이용하여 정성채집을 병행하였다.
- 42 m, mesh size 1 mm)를 이용하여 정량채집을 수행하였으며, hand net과 핀셋을 이용하여 정성채집을 병행하였다. 채집된 시료는 현장에서 94% Ethanol에 고정하여 실험실로 운반 후, 실체현미경 (LEICA M125, OLYMPUS SZ40, OLYMPUS SZX12)을 활용하여 동정하였다. 동정은 Yoon (1988, 1995), Won et al.
대상 데이터
- 2007년부터 2014년까지 총 5문 8강 20목 64과 134종의 저서성 대형무척추동물이 확인되었다. 하천의 수중보는 해당 보에 의해 조성되는 물리적 서식환경의 특성에 따라 각기 다른 생물 종 조성을 보인다(Dodd and Wahl, 2007).
- 2009년 11월 착공되어 2011년 11월 준공된 낙동강 낙단보 구간의 상류와 하류 지점을 대상으로 2007년부터 2014년까지 8년간 연 4회 조사된 저서성 대형무척추동물의 변화 양상을 파악하였다. 8년간의 자료를 보 설치 이전인 2007년부터 2009년, 공사 기간이었던 2010년부터 2011년, 준공 이후인 2012년부터 2014년의 3개 시기로 구분하여 분석한 결과, 공사 이전에 비해 공사 이후에 전반적인 종수 및 개체수가 평균 51종 895 inds.
- 낙동강 본류의 8개 보 중 상류에서 두 번째에 위치한 낙단보는 2009년 11월 착공 후 2011년 11월에 준공되었다. 낙단보는 총 연장 286 m (고정보 144.
데이터처리
- 동정된 모든 종별 개체수는 단위면적당 출현개체수 (inds. m-2)로 환산하여 분석하였다. 그리고 각 조사 시기별 우점도지수 (DI, Dominance index; McNaughton, 1967), 다양도지수(H′, Species diversity index; Shannon and Weaver, 1971), 종풍부도지수(R1, Species richness index; Margalef, 1958), 종균등도지수(J′, Evenness index; Pielou, 1975)를 산출하여 군집분석을 실시하였다.
이론/모형
- (2005), Kwon et al.(2013), Kim et al. (2013) 등의 문헌 및 검색도설을 참고하였으며, ESK and KSAE (1994), KSSZ (1997) 등의 분류체계에 따라 정리하였다.
- 이에 본 연구에서는 Ro and Chun (2004)에서 제안한 분류 방법을 이용하여 섭식기능군 분석을 실시하였다. 또한 하상 구조 및 수변 식생, 유속 등의 물리적 서식환경에 따라 달라지는 서식기능군 (HOGs: Habitat orientation groups)을 Merritt et al. (1996)의 체계에 따라 구분하였다. 군집안정성은 Ro and Chun (2004)이 제안한 한국산 수서곤충 각 종이 갖는 상대적 저항력과 회복력 값에 의거하여 각 출현 종을 4개의 특성군으로 구분한 후 분석하였다.
- (1996, 2009), Ro (2002), Ro and Chun (2004) 등에 의해 국내외적으로 심도 있게 연구되고 있다. 이에 본 연구에서는 Ro and Chun (2004)에서 제안한 분류 방법을 이용하여 섭식기능군 분석을 실시하였다. 또한 하상 구조 및 수변 식생, 유속 등의 물리적 서식환경에 따라 달라지는 서식기능군 (HOGs: Habitat orientation groups)을 Merritt et al.
성능/효과
- 2009년 11월 착공되어 2011년 11월 준공된 낙동강 낙단보 구간의 상류와 하류 지점을 대상으로 2007년부터 2014년까지 8년간 연 4회 조사된 저서성 대형무척추동물의 변화 양상을 파악하였다. 8년간의 자료를 보 설치 이전인 2007년부터 2009년, 공사 기간이었던 2010년부터 2011년, 준공 이후인 2012년부터 2014년의 3개 시기로 구분하여 분석한 결과, 공사 이전에 비해 공사 이후에 전반적인 종수 및 개체수가 평균 51종 895 inds. m-2에서 25종 84 inds.
- Ephemeroptera 중 하상의 기질 변화에 민감하게 반응하는 분류군인 Baetidae (꼬마하루살이과)는 하상 기질의 크기가 커짐에 따라 개체수 점유율이 높아진다는 보고가 있다(Kaller, 2004). Baetidae의 연도별 출현현황을 분석한 결과, 전체 출현 Ephemeroptera에 대한 Baetidae의 개체수 비율인 B/E 값이 공사 이전에는 연 평균 0.35, 공사 중에는 0.33, 공사 이후에는 0.13으로 준공 이후 급격히 낮아지는 양상을 보였으며, 이는 낙단보 구간의 하상 변화를 일부 반영하는 결과로 사료된다. Trichoptera의 공사 전, 중, 후 시기별 종수는 15종, 5종, 2종이 출현하였고, 개체수는 27 inds.
- 섭식기능군은 대부분의 기능군이 공사 전에 비해 준공 후에 적은 종의 출현을 보였다. FC (Filtering Collectors, 걸러먹는 무리)가 공사 전 9종에서 공사 후 2종으로 감소하였으며, GC (Gathering Collectors, 모아먹는 무리)는 29종에서 17종으로 감소, P (Predators, 잡아먹는 무리)는 29종에서 15종으로 감소, SC (Scrappers, 긁어먹는 무리) 는 7종에서 3종으로 감소, SH (Shredders, 쓸어먹는 무리) 는 2종에서 1종으로 감소하였고, PP (Plant Piercers, 찔러먹는 무리)는 공사 전과 공사 중, 공사 후에 각각 1종이 출현하였다. 공사 단계별 섭식기능군의 개체수 또한 FC는 공사 전 31 inds.
- m-2로 종수와 유사한 양상을 보였다. GOLD분류군의 Diptera (파리목) 중 오염에 내성이 강한 Chironomidae (깔따구과)의 출현 개체수 분석 결과, Diptera 전체 개체에 대한 Chironomidae의 비율인 C/D값이 공사 이전에는 연 평균 0.94, 공사 중에는 0.99, 공사 이후에는 0.98로, 전반적으로 높은 값을 보였으며, 특히 공사 중과 준공 이후에 그 값이 더욱 높아진 것으로 확인되었다.
- m-2, 공사 이후인 2012년부터 2014년까지는 매년 평균 25종 84 inds. m-2가 출현한 것으로 조사되어, 공사의 진행에 따라 평균 종수 및 개체수가 감소한 것으로 확인되었다. 공사 이전과 공사 중, 공사 이후에 모두 공통적으로 출현한 종은 총 26종이며, 공사 중에 일시적으로 출현이 확인되지 않았으나 준공 이후 다시 출현한 종은 총 11종이다.
- m-2에서 2 inds. m-2등, 대부분의 기능군에서 감소하는 양상을 보였으나, 총 출현 개체수를 고려한 개체수 비율 분석 결과 GC와 P의 비율이 각각 49.5%에서 50.4%, 27.3%에서 33.9%로 소폭 증가하였다(Fig. 4).
- m-2가 출현한 것으로 조사되어, 공사의 진행에 따라 평균 종수 및 개체수가 감소한 것으로 확인되었다. 공사 이전과 공사 중, 공사 이후에 모두 공통적으로 출현한 종은 총 26종이며, 공사 중에 일시적으로 출현이 확인되지 않았으나 준공 이후 다시 출현한 종은 총 11종이다. 또한, 공사 이전에만 출현한 종은 Acentrella gnom, Cheumatopsyche KUa, Simulium sp.
- m-2 등으로 변화되는 양상을 보였다. 공사 이전에 비해 준공 이후에 전체 출현 종 및 개체가 감소되어 전반적으로 대부분의 기능군이 감소하는 경향을 보였으나, 출현 개체수 분석 결과 BU의 개체수 비율이 43.0%에서 50.8%로 공사이전에 비해 증가한 것으로 나타났다(Fig. 5).
- 때문에 해당 네 분류군 간의 상대 풍부성 관계는 양호한 생물 서식환경과 비정상적인 환경 스트레스의 균형성을 반영한다 (McGuire, 2007). 낙단보 구간의 EPT/ EPTC값은 공사 이전 0.57에서 지속적인 교란이 있었던 공사 중에는 0.61로 소폭 증가한 후, 준공 이후에는 0.27로 그 값이 낮아진 것으로 나타났다(Table 1). 이러한 결과는 낙단보 준공 이후에 유수성의 여울 환경을 선호하는 분류군의 개체수가 감소하였으며, 이러한 감소 경향에 비해 Chironomidae의 개체수 증가 폭이 상대적으로 크다는 점을 대변하는 것으로 사료된다.
- 특히 이러한 감소 경향은 낙단보의 하류에 비해 상류에서 두드러지게 나타났으며, 분류군별로는 Trichoptera의 감소 폭이 큰 것으로 나타났다. 낙단보 준공 이후 우점도는 증가, 다양도 및 풍부도는 감소하였으며, 준공 직후인 2012년에 일시적으로 큰 변화를 보였다. 섭식기능군은 준공 이후 GC와 P의 개체수 비율이 증가하였으며, 서식기능군은 BU의 개체수 비율이 증가하였다.
- m-2으로 최소값을 나타냈다. 낙단보의 상류와 하류 유역별 종 조성변화 양상을 파악한 결과, 공사 이전에는 상류와 하류에서 공통적으로 출현한 종이 42종으로 총 91종 중 46.2%의 비율을 보였고, 공사 중에는 19종이 공통적으로 출현하여 총 46종 중 41.3%의 비율을 차지하였으며, 준공 이후에는 17종이 공통적으로 출현하여 총 50종 중 34.0%의 비율을 나타냈다. 또한 낙단보의 하류 지점에서만 출현한 종이 공사 이전에는 총 출현 종수의 25.
- (2010)은 소규모 보 설치 유역의 종 조성은 하류보다는 상류에서 더욱 단순해지는 경향을 보이는 것으로 보고하였다. 낙단보의 상류와 하류 지점별 분석 결과, 상류와 하류 모두 공사 직후인 2012년에 각각 16종, 12종으로 가장 적은 종이 출현하였으며, 2007년에 각각 42종, 36종으로 가장 많은 종이 출현하였다. 낙단보 상류 지점에서의 출현 개체수는 2007년에 697 inds.
- 하천의 수중보는 해당 보에 의해 조성되는 물리적 서식환경의 특성에 따라 각기 다른 생물 종 조성을 보인다(Dodd and Wahl, 2007). 낙단보의 저서성 대형무척추동물상을 공사 이전과 공사 중, 공사 이후로 구분하여 분석한 결과, 공사 이전인 2007년부터 2009년까지 매년 평균 51종 895 inds. m-2, 공사 중이었던 2010년부터 2011년까지는 매년 평균 30종 130 inds.
- 또한, 공사 이전에만 출현한 종은 Acentrella gnom, Cheumatopsyche KUa, Simulium sp. 등 총 40종, 착공 이후 새로이 출현한 종은 Tipula KUb, Macromia amphigena 등 6종, 준공 이후에 새로이 출현하게 된 종은 Ephemera strigata, Sieboldius albardae 등 10종으로, 낙단보 설치에 의해 비교적 다양한 종의 구성이 변화한 것으로 확인되었다(Fig. 2).
- 보 준공 이후 GC와 BU의 개체수 비율이 증가한 현상은 수심 증가와 유속 감소, 하상 구조의 단편화 등의 영향으로 모래에 굴을 파고 서식하며, 하상에 떨어진 FPOM (fine particulate organic matter)을 주워먹는 Chironomidae와 Ephemera spp. 등의 종이 지속적으로 출현함에 의한 결과이며, P의 증가는 지속적으로 공급되는 먹이원인 플랑크톤 또는 GC나 FC를 섭식하는 종(Sieboldius albardae, Cercion calamorum, Micronecta sp. 등)에 의한 결과이다.
- m-2가 출현하였다. 또한 Trichoptera 중 오염에 내성이 강해 다양한 수환경에 서식 가능한 분류군인 Hydropsychidae (줄날도래과) (Higler and Tolkamp, 1982)의 출현현황을 분석한 결과, 전체 출현 Trichoptera에 대한 Hydropsychidae의 비율인 H/T 값이 공사 이전에는 연 평균 0.81, 공사 중에는 0.95, 공사 이후에는 1.00으로, 공사가 진행됨에 따라 Trichoptera의 종 구성이 단순화되고 있는 것으로 나타났다(Table 1).
- 0%의 비율을 나타냈다. 또한 낙단보의 하류 지점에서만 출현한 종이 공사 이전에는 총 출현 종수의 25.3%를 차지하였으나, 준공 이후 38.0%의 비율로 증가한 것으로 확인되었다(Fig. 3).
- 서식 종의 저항력과 회복력을 반영하는 군집안정성 분석 결과, 저항력과 회복력이 모두 높은 section I의 종수는 공사 전 44종에서 공사 이후 17종으로 61.4% 감소하였고, 저항력은 낮고 회복력은 높은 section II의 종수는 16종에서 8종으로 50% 감소하였다. 저항력과 회복력이 모두 낮은 section III의 종수는 공사 중 8종으로 일시적 감소가 있었으나, 공사 전과 준공 이후에는 11종이 출현하였으며, 저항력은 높으나 회복력이 낮은 section IV의 종수는 2종에서 1종으로 50% 감소하였다(Fig.
- 낙단보 준공 이후 우점도는 증가, 다양도 및 풍부도는 감소하였으며, 준공 직후인 2012년에 일시적으로 큰 변화를 보였다. 섭식기능군은 준공 이후 GC와 P의 개체수 비율이 증가하였으며, 서식기능군은 BU의 개체수 비율이 증가하였다. 이러한 현상은 준설에 의해 수변부의 경사도가 비교적 높아짐에 따른 저수심지대 면적 감소, 보 설치에 의한 유속 감소, 하상 구조 중 모래 비율의 증가 등의 영향으로, 유속이 느린 수계에서 모래에 굴을 파고 서식하거나, 하상의 CPOM과 FPOM을 주워먹는 종의 비율이 증가하는 경향을 보인 것으로 판단된다.
- 우점도(DI), 다양도(H′), 풍부도(R1), 균등도(J′) 등의 군집지수를 분석한 결과, 우점도는 0.55 (2010년 상류)~0.94 (2012년 상류), 다양도는 0.76 (2012년 상류)~2.75 (2010년 상류), 풍부도 0.88 (2013년 하류)~2.84 (2010년 상류), 균등도 0.30 (2012년 상류)~0.85 (2013년 하류)의 범위로 나타났다(Table 1).
- 27로 그 값이 낮아진 것으로 나타났다(Table 1). 이러한 결과는 낙단보 준공 이후에 유수성의 여울 환경을 선호하는 분류군의 개체수가 감소하였으며, 이러한 감소 경향에 비해 Chironomidae의 개체수 증가 폭이 상대적으로 크다는 점을 대변하는 것으로 사료된다.
- 섭식기능군은 준공 이후 GC와 P의 개체수 비율이 증가하였으며, 서식기능군은 BU의 개체수 비율이 증가하였다. 이러한 현상은 준설에 의해 수변부의 경사도가 비교적 높아짐에 따른 저수심지대 면적 감소, 보 설치에 의한 유속 감소, 하상 구조 중 모래 비율의 증가 등의 영향으로, 유속이 느린 수계에서 모래에 굴을 파고 서식하거나, 하상의 CPOM과 FPOM을 주워먹는 종의 비율이 증가하는 경향을 보인 것으로 판단된다. 또한 보 준공 이후 신규 이입된 종과 교란에 의해 영향을 받은 종들에 대한 지속적인 연구가 요구된다.
- 4% 감소하였고, 저항력은 낮고 회복력은 높은 section II의 종수는 16종에서 8종으로 50% 감소하였다. 저항력과 회복력이 모두 낮은 section III의 종수는 공사 중 8종으로 일시적 감소가 있었으나, 공사 전과 준공 이후에는 11종이 출현하였으며, 저항력은 높으나 회복력이 낮은 section IV의 종수는 2종에서 1종으로 50% 감소하였다(Fig. 6). Section I의 종수가 현저하게 감소한 것은 해당 수계의 대대적 서식처 변동 이력을 반영하는 결과이며, 준공 이후 section III의 종수가 회복된 결과는 환경 변화에 따른 일부 새로운 종(Mataeopsephus KUa, Davidius lunatus, Parachauliodes continentalis 등)의 이입에 의한 결과로, 향후 지속적인 모니터링을 통해 해당 종의 정착 여부를 확인해야 할 필요성이 있다.
- m-2로 감소하는 경향을 보였다. 특히 이러한 감소 경향은 낙단보의 하류에 비해 상류에서 두드러지게 나타났으며, 분류군별로는 Trichoptera의 감소 폭이 큰 것으로 나타났다. 낙단보 준공 이후 우점도는 증가, 다양도 및 풍부도는 감소하였으며, 준공 직후인 2012년에 일시적으로 큰 변화를 보였다.
후속연구
- 6). Section I의 종수가 현저하게 감소한 것은 해당 수계의 대대적 서식처 변동 이력을 반영하는 결과이며, 준공 이후 section III의 종수가 회복된 결과는 환경 변화에 따른 일부 새로운 종(Mataeopsephus KUa, Davidius lunatus, Parachauliodes continentalis 등)의 이입에 의한 결과로, 향후 지속적인 모니터링을 통해 해당 종의 정착 여부를 확인해야 할 필요성이 있다.
- 이러한 현상은 준설에 의해 수변부의 경사도가 비교적 높아짐에 따른 저수심지대 면적 감소, 보 설치에 의한 유속 감소, 하상 구조 중 모래 비율의 증가 등의 영향으로, 유속이 느린 수계에서 모래에 굴을 파고 서식하거나, 하상의 CPOM과 FPOM을 주워먹는 종의 비율이 증가하는 경향을 보인 것으로 판단된다. 또한 보 준공 이후 신규 이입된 종과 교란에 의해 영향을 받은 종들에 대한 지속적인 연구가 요구된다.
- 이에 본 연구에서는 낙단보 설치로 인해 상류와 하류의 저서성 대형무척추동물 군집에 발생한 변화 양상을 파악하기 위하여, 보 설치 이전부터 보 설치 이후까지 8년간의 연구 자료를 비교 및 분석하였다. 본 연구 결과는 홍수예방, 수자원 확보 등을 목적으로 국내외적으로 설치되고 있는 수중보 구간의 수생태계 예측 및 관리에 중요한 자료로 활용될 수 있을 것이다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.