Kaloula borealis is the species of Amphibia which belongs to Kaloula genus and it is the only species inhabiting in Korea. The population size and habitat of Kaloula borealis have been significantly decreased on a national scale due to the diversified developments and the uses of agricultural pestic...
Kaloula borealis is the species of Amphibia which belongs to Kaloula genus and it is the only species inhabiting in Korea. The population size and habitat of Kaloula borealis have been significantly decreased on a national scale due to the diversified developments and the uses of agricultural pesticides. Accordingly, the Ministry of Environment has designated and managed them as the class II of endangered species, in accordance with "Endangered Species Protection and Management Act"; however, a particular study focused on the ecological restoration of Kaloula borealis is desperately needed to prevent their extinction. This study was conducted to propose the HSI (Habit Suitability Index) of Kaloula borealis based on literature survey on ecology and habitats of Kaloula borealis, as well as their HSI. Factors to be investigated in HSI include: space, feed, cover, water(breeding) and threatening factors and the variables of each factor were also proposed. The distance from wetland, grassland, farm, stream and rice paddy, as well as the altitude of spawning pond were proposed as the variables of space, whereas the bed structure of forest and low-rise grassland were proposed as the variables of feeding. The variables of water (breeding) include the area of permanent and temporary wetlands, coverage of emerged pants (ratio of open water), water depth, water temperature, water quality, pH level, etc., whereas the presence of predator, distance from street and pollutants were proposed as the variables of threatening factor. The sub-standards by HSI factor of Kaloula borealis have been drawn from in-depth consultation with experts and based on this, the final HSI of Kaloula borealis was developed.
Kaloula borealis is the species of Amphibia which belongs to Kaloula genus and it is the only species inhabiting in Korea. The population size and habitat of Kaloula borealis have been significantly decreased on a national scale due to the diversified developments and the uses of agricultural pesticides. Accordingly, the Ministry of Environment has designated and managed them as the class II of endangered species, in accordance with "Endangered Species Protection and Management Act"; however, a particular study focused on the ecological restoration of Kaloula borealis is desperately needed to prevent their extinction. This study was conducted to propose the HSI (Habit Suitability Index) of Kaloula borealis based on literature survey on ecology and habitats of Kaloula borealis, as well as their HSI. Factors to be investigated in HSI include: space, feed, cover, water(breeding) and threatening factors and the variables of each factor were also proposed. The distance from wetland, grassland, farm, stream and rice paddy, as well as the altitude of spawning pond were proposed as the variables of space, whereas the bed structure of forest and low-rise grassland were proposed as the variables of feeding. The variables of water (breeding) include the area of permanent and temporary wetlands, coverage of emerged pants (ratio of open water), water depth, water temperature, water quality, pH level, etc., whereas the presence of predator, distance from street and pollutants were proposed as the variables of threatening factor. The sub-standards by HSI factor of Kaloula borealis have been drawn from in-depth consultation with experts and based on this, the final HSI of Kaloula borealis was developed.
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문제 정의
따라서, 본 연구는 맹꽁이의 생태 및 서식처 현황 조사와 맹꽁이의 HSI 관련 문헌조사를 바탕으로 맹꽁이의 HSI를 개발하는 것을 목적으로 하며, 이를 통해 향후 맹꽁이 서식처 복원 모델 연구의 기초 자료로 제시하고자 한다.
맹꽁이 HSI 항목인 구성요소 및 변수를 개발하기 위해 먼저 기존 양서류 HSI에 대한 연구를 고찰하였다. 해외 연구로는 영국의 Great Crested Newt(ARG UK, 2010), 일본 Natori강 유역의 무미류(Kei et al.
본 연구는 맹꽁이의 생태 및 서식처 현황 조사와 맹꽁이의 HSI 관련 문헌조사를 바탕으로 맹꽁이의 HSI를 제시하고자 수행되었다. 본 연구를 통해 개발된 맹꽁이 HSI는 서식처 복원 모델의 중요한 근거 자료가 되며 국내 최초로 맹꽁이 서식처 현지 조사를 바탕으로 진행한 점에 있어서 큰 의의가 있다.
제안 방법
맹꽁이의 생태 및 서식처 현황 조사·분석(문헌 조사 및 현지 조사)과 기존 양서류에 대한 HSI 고찰을 토대로 맹꽁이의 HSI 항목을 1차적으로 선정하였다. 그 후 국내 양서류 전문가 3명과의 심층 면담3)을 통해 각 항목의 타당성과 추가 및 제외시켜야 하는 항목들을 검토하여 맹꽁이 HSI 항목을 최종적으로 도출하였다.
기존 문헌 및 현지 조사를 바탕으로 전문가 심층 면담을 통해 맹꽁이 HSI 항목별 기준을 제시하였다(Table 5). 공간 변수인 습지, 초지, 밭, 하천, 논과의 거리는 150m 이내로 기준을설정하였으며8) 산란지 고도는 현지 조사 결과 (4m∼256m)와 Ko(2012)의 연구 결과(400m 이 하)를 바탕으로 400m 이하로 설정하였다.
기존 연구 자료를 토대로 HSI 항목 중 구성요소를 공간, 먹이, 은신처, 물(번식), 동면, 위협 요소 등으로 구분하고 이에 따라 변수를 세분화하였다.
. 기준의 타당성과 수정 및 보완 사항을 검토하여 맹꽁이 HSI 항목별 기준을 제시, 최종적으로 맹꽁이 HSI를 개발하였다.
마지막으로 위협요소 변수는 포식자 유무, 도로와의 거리를 제시하였으며 산란지 수질에 영향을 미치는 오염원도 고려해야 된다는 전문가 의견을 수렴하여 오염원과의 거리를 추가하였다.
맹꽁이 HSI 항목을 바탕으로 구성요소에 따른 변수별 기준을 국내 양서류 전문가 3명과의심층 면담을 통해 제시하였다4). 기준의 타당성과 수정 및 보완 사항을 검토하여 맹꽁이 HSI 항목별 기준을 제시, 최종적으로 맹꽁이 HSI를 개발하였다.
물(번식) 변수로는 영구습지 면적, 일시습지 면적, 습지 수생식물의 피도(개방수면 비율), 수심, 수온, 수질, pH 등을 제시하였으며 위협요소 변수로는 포식자 유무, 도로와의 거리, 오염원과의 거리를 제시하였다. 맹꽁이의 HSI 항목별 세부 기준은 전문가 심층 면담을 통해 도출되었으며 이를 토대로 최종적으로 맹꽁이 HSI를 개발하였다.
맹꽁이의 HSI 항목은 공간, 먹이, 은신처, 물 (번식), 위협요소 등 5개의 구성요소를 포함하며 각 구성요소별로 총 16개의 변수를 제시하였다. 우선 공간 변수로는 습지, 초지, 밭, 하천, 논과의 거리와 산란지 고도를 제시하였다.
맹꽁이의 HSI 항목은 공간, 먹이, 은신처, 물 (번식), 위협요소 등의 구성요소를 포함하며 각 구성요소별 변수를 제시하였다(Table 4). 우선 공간 변수로는 습지, 초지, 밭, 하천, 논과의 거리를 제시하였으며 산란지 분포에 있어 고도가 중요하다는 전문가 의견을 수렴하여 산란지 고도를 추가하였다.
맹꽁이의 생태 및 서식처 현황 조사·분석(문헌 조사 및 현지 조사)과 기존 양서류에 대한 HSI 고찰을 토대로 맹꽁이의 HSI 항목을 1차적으로 선정하였다.
맹꽁이의 생태 및 서식처 현황에 대하여 2000년도 이후 연구된 문헌을 토대로 검토하였다2). 맹꽁이의 생활사, 야생동물의 서식처 4대 구성요소(공간, 먹이, 물, 은신처)(Lee et al.
. 맹꽁이의 생활사, 야생동물의 서식처 4대 구성요소(공간, 먹이, 물, 은신처)(Lee et al., 2009) 및 기존 양서류 +관련 HSI 항목에서 주로 언급되는 구성요소를 토대로 공간, 먹이, 은신처, 물(번식), 동면, 기타 생활사, 위협요소 등을 조사하였다.
맹꽁이의 서식처 현황 조사는 2013년 5월부터 2014년 3월까지 산란지를 중심으로 서식지 경관과 산란지 환경요인으로 구분하여 실시하였다(Table 1). 조사지역 선택은 개발이 많이 이루어지지 않아 서식지 상태가 양호한 제주도 지역을 중심으로 조사하였다.
우선 공간 변수로는 습지, 초지, 밭, 하천, 논과의 거리를 제시하였으며 산란지 분포에 있어 고도가 중요하다는 전문가 의견을 수렴하여 산란지 고도를 추가하였다. 먹이 변수로는 수림대 층상 구조와 저층 초지 공간을 변수로 구축하였다. 유생의 먹이를 고려하여 습지 면적과 습지 수생식물의 피도를 제시하였으나 물(번식) 변수와 중복되어 전문가 심층 면담 결과 제외하였다.
우선 공간 변수로는 습지, 초지, 밭, 하천, 논과의 거리와 산란지 고도를 제시하였다. 먹이 변수로는 수림대 층상 구조와 저층 초지 공간을제시하였으며 은신처 변수로는 돌 및 돌 틈, 토질을 제시하였다. 물(번식) 변수로는 영구습지 면적, 일시습지 면적, 습지 수생식물의 피도(개방수면 비율), 수심, 수온, 수질, pH 등을 제시하였으며 위협요소 변수로는 포식자 유무, 도로와의 거리, 오염원과의 거리를 제시하였다.
먹이변수 수림대 층상 구조는 상층, 중층, 하층 층상 구조의 존재로 기준을 설정하였으며 저층 초지 공간은 현지 조사 결과를 바탕으로 50∼1500m2로 설정하였다.
토질은 Ko(2012)의 문헌 결과를 바탕으로 부드러운 흙으로 토심 20cm 이상 확보하는 것을 기준으로 설정하였다. 물(번식) 변수 중 영구습지 면적은 500m2 이상으로, 일시습지 면적은 50m2 이상으로 현지조사 결과 내용을 바탕으로 설정하였다. 습지 수생식물의 피도9)(개방수면 비율)은 70%내외(30% 내외), 수심 10∼50cm10), 수질(DO) 5.
은신처 변수는 돌 및 돌 틈, 토질을 구축하였으며 유생의 은신처를 고려하여 습지 수생식물의 피도를 제시하였으나 물(번식) 변수와 마찬가지로 중복되어 전문가 심층 면담 결과 제외하였다. 물(번식) 변수로는 영구습지 면적, 일시습지 면적, 습지 수생식물의 피도(개방수면 비율), 수심, 수온, 수질, pH 등을 구축하였다. 산란 시 그늘 여부를 고려하여 그늘 여부를 제시하였으나 번식은 주로 비 오는 날이나 야간에 이루어지며 수생식물의 피도와 중복되어 전문가 심층 면담 결과 제외하였다.
먹이 변수로는 수림대 층상 구조와 저층 초지 공간을제시하였으며 은신처 변수로는 돌 및 돌 틈, 토질을 제시하였다. 물(번식) 변수로는 영구습지 면적, 일시습지 면적, 습지 수생식물의 피도(개방수면 비율), 수심, 수온, 수질, pH 등을 제시하였으며 위협요소 변수로는 포식자 유무, 도로와의 거리, 오염원과의 거리를 제시하였다. 맹꽁이의 HSI 항목별 세부 기준은 전문가 심층 면담을 통해 도출되었으며 이를 토대로 최종적으로 맹꽁이 HSI를 개발하였다.
본 연구는 맹꽁이의 생태와 서식처 현황 조사 및 분석, 맹꽁이 HSI 항목(구성요소 및 변수) 개발, 맹꽁이 HSI 항목(구성요소 및 변수)별 기준 개발로 크게 3단계로 구분하여 수행하였다(Figure 1).
조사지역 선택은 개발이 많이 이루어지지 않아 서식지 상태가 양호한 제주도 지역을 중심으로 조사하였다. 서식지 경관에 대하여 은신처, 먹이형태, 고도, 산란지 반경 150m 이내 토지이용 등으로 구분하였으며 산란지 환경요인으로 습지유형, 면적, 수심, 수생식물의 피도, pH, 용존산소, 염도, 개방수면 등으로 구분하여 조사하였다. 맹꽁이는 멸종위기야생생물 Ⅱ급으로 지정·관리되고 있어 종 보존을 위해 정확한 좌표는 생략하였다.
습지 수생식물의 피도9)(개방수면 비율)은 70%내외(30% 내외), 수심 10∼50cm10), 수질(DO) 5.1∼7.5, pH 5.8∼7.5로 각각 그 기준을 설정하였다.
맹꽁이의 HSI 항목은 공간, 먹이, 은신처, 물 (번식), 위협요소 등의 구성요소를 포함하며 각 구성요소별 변수를 제시하였다(Table 4). 우선 공간 변수로는 습지, 초지, 밭, 하천, 논과의 거리를 제시하였으며 산란지 분포에 있어 고도가 중요하다는 전문가 의견을 수렴하여 산란지 고도를 추가하였다. 먹이 변수로는 수림대 층상 구조와 저층 초지 공간을 변수로 구축하였다.
맹꽁이의 HSI 항목은 공간, 먹이, 은신처, 물 (번식), 위협요소 등 5개의 구성요소를 포함하며 각 구성요소별로 총 16개의 변수를 제시하였다. 우선 공간 변수로는 습지, 초지, 밭, 하천, 논과의 거리와 산란지 고도를 제시하였다. 먹이 변수로는 수림대 층상 구조와 저층 초지 공간을제시하였으며 은신처 변수로는 돌 및 돌 틈, 토질을 제시하였다.
대상 데이터
맹꽁이의 서식처 현황 조사는 2013년 5월부터 2014년 3월까지 산란지를 중심으로 서식지 경관과 산란지 환경요인으로 구분하여 실시하였다(Table 1). 조사지역 선택은 개발이 많이 이루어지지 않아 서식지 상태가 양호한 제주도 지역을 중심으로 조사하였다. 서식지 경관에 대하여 은신처, 먹이형태, 고도, 산란지 반경 150m 이내 토지이용 등으로 구분하였으며 산란지 환경요인으로 습지유형, 면적, 수심, 수생식물의 피도, pH, 용존산소, 염도, 개방수면 등으로 구분하여 조사하였다.
이론/모형
은신처 변수 돌 및 돌 틈은 돌의 도입을 기준으로 설정하였으나 구체적인 수치를 제시하지 못하여 향후 지속적인 연구가 필요하다. 토질은 Ko(2012)의 문헌 결과를 바탕으로 부드러운 흙으로 토심 20cm 이상 확보하는 것을 기준으로 설정하였다. 물(번식) 변수 중 영구습지 면적은 500m2 이상으로, 일시습지 면적은 50m2 이상으로 현지조사 결과 내용을 바탕으로 설정하였다.
성능/효과
14개 산란지를 현지 조사한 결과(Appendix), 은신처는 주로 흙이나 돌 밑으로 나타났으며 먹이는 곤충을 비롯한 절지동물이 주를 이루었다. 산란지 주변 서식지의 고도는 해발 4m∼256m 로 나타났으며5), 산란지 반경 150m 이내 토지 이용은 초지나 농경지가 주를 이루었다.
구성요소를 공간, 먹이, 은신처, 물(번식), 동면, 위협요소로 구분하고 변수를 세분화하여 기존 문헌을 고찰한 결과(Table 3), 공간으로는 수계와의 거리와 산림과의 거리 변수가 가장 많이 나타났다. 이는 양서류의 생태적 특성 상 습지를 중심으로 산림과 서식처를 공유하고 있기 때문이라고 판단된다.
은신처로는 식생의 풍부도와 습지 경사도 변수가 많이 나타났는데 이 또한 먹이와 관련이 있기 때문이라 생각된다. 물(번식)으로는 pH, 유속, 수심, 수온 등 양서류의 산란지인 습지와 수환경 특성과 관련된 변수가 많이 나타났다. 동면 항목에는 최고 얼음두께보다 깊은 최고 수심 변수가 있는데 이는 습지에서 동면을 하는 양서류의 특성을 반영한 것이라 판단된다.
본 연구는 맹꽁이의 생태 및 서식처 현황 조사와 맹꽁이의 HSI 관련 문헌조사를 바탕으로 맹꽁이의 HSI를 제시하고자 수행되었다. 본 연구를 통해 개발된 맹꽁이 HSI는 서식처 복원 모델의 중요한 근거 자료가 되며 국내 최초로 맹꽁이 서식처 현지 조사를 바탕으로 진행한 점에 있어서 큰 의의가 있다.
후속연구
향후 연구로서 맹꽁이 HSI에 대한 검증 연구가 필요하며 이는 맹꽁이 서식처 복원 모델 구축 및 Test-bed 조성, 모니터링과 연계되어 이루어져야 한다. 또한 환경부 지정 기후변화 생물 지표 100종 중 맹꽁이가 포함되어 있는 바 한반도 기후변화에 따른 맹꽁이 적응 및 서식처 변화 연구도 필요하다고 판단된다.
본 연구는 멸종위기에 처한 맹꽁이의 절멸 방지를 위한 서식처 복원 및 생태 관련 정보를 제공하며 ‘대체서식지 조성·관리 환경영향평가 지침’을 비롯한 다양한 생태복원 관련 정책의 중요한 기초자료로 활용될 수 있다.
5로 각각 그 기준을 설정하였다. 수온은 자료 미흡으로 기준을 설정하지 못하여 향후 지속적인 추가 연구가 필요하다. 위협요소 변수인 도로와의 거리는 150m 이상으로11), 오염원과의 거리는 100m 이상으로 기준을 제시하였으며 포식자 유무에 대해서는 향후 연구 보완이 필요하다.
수온은 자료 미흡으로 기준을 설정하지 못하여 향후 지속적인 추가 연구가 필요하다. 위협요소 변수인 도로와의 거리는 150m 이상으로11), 오염원과의 거리는 100m 이상으로 기준을 제시하였으며 포식자 유무에 대해서는 향후 연구 보완이 필요하다.
은신처 변수 돌 및 돌 틈은 돌의 도입을 기준으로 설정하였으나 구체적인 수치를 제시하지 못하여 향후 지속적인 연구가 필요하다. 토질은 Ko(2012)의 문헌 결과를 바탕으로 부드러운 흙으로 토심 20cm 이상 확보하는 것을 기준으로 설정하였다.
향후 연구로서 맹꽁이 HSI에 대한 검증 연구가 필요하며 이는 맹꽁이 서식처 복원 모델 구축 및 Test-bed 조성, 모니터링과 연계되어 이루어져야 한다. 또한 환경부 지정 기후변화 생물 지표 100종 중 맹꽁이가 포함되어 있는 바 한반도 기후변화에 따른 맹꽁이 적응 및 서식처 변화 연구도 필요하다고 판단된다.
맹꽁이의 HSI 항목은 공간, 먹이, 은신처, 물 (번식), 위협요소 등 5개의 구성요소를 포함하며 각 구성요소별로 총 16개의 변수를 제시하였다. 우선 공간 변수로는 습지, 초지, 밭, 하천, 논과의 거리와 산란지 고도를 제시하였다. 먹이 변수로는 수림대 층상 구조와 저층 초지 공간을제시하였으며 은신처 변수로는 돌 및 돌 틈, 토질을 제시하였다. 물(번식) 변수로는 영구습지 면적, 일시습지 면적, 습지 수생식물의 피도(개방수면 비율), 수심, 수온, 수질, pH 등을 제시하였으며 위협요소 변수로는 포식자 유무, 도로와의 거리, 오염원과의 거리를 제시하였다. 맹꽁이의 HSI 항목별 세부 기준은 전문가 심층 면담을 통해 도출되었으며 이를 토대로 최종적으로 맹꽁이 HSI를 개발하였다.
맹꽁이 개채군의 크기 및 서식치가 감소하고 있는 이유는 무엇인가?
맹꽁이는 Kaloula속에 속하는 양서류로 우리나라에서는 유일하게 한 종이 서식하고 있으나 (Ko et al., 2011a), 각종 개발과 농약의 사용으로 현재 전국의 개체군의 크기 및 서식지가 크게 감소하고 있다(Yang et al., 2001; National Institute of Biological Resources(이하 NIBR),2011).
HSI란 무엇인가?
US Fish and Wildlife Service(1980)에서는 서식처 적합성 지수(Habitat Suitability Index, 이하 HSI)를 기준으로 서식처를 평가하는 방법인 HEP(Habitat Evaluation Procedure)를 개발하였다(Shim, 2004). HSI란 특정 어류나 야생생물종이 서식할 수 있는 서식처의 능력을 나타내는 정량적 지표로1), 구성요소와 변수에 따른 기준 도출을 통해 특정 생물종의 서식을 위한 요구조건을 제시할 수 있으며 이를 통해 서식처 모형을 제시할 수 있는 근거가 된다.
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