[국내논문]만경강 수계 봉서천에 서식하는 각시붕어 Rhodeus uyekii (Pisces: Acheilognathinae)의 개체군 생태 Population Ecology of Korean Rose Bitterling, Rhodeus uyekii (Pisces: Acheilognathinae) in the Bongseocheon, Mankyeonggang (River), Korea원문보기
본 연구는 2014년 1~12월까지 전라북도 완주군 용진면 봉서천 일대에서 각시붕어의 개체군 생태조사를 실시하였다. 각시붕어는 정수역의 하상이 주로 뻘로 이루어진 수역에서 대부분 서식하였다. 만 1년생은 체장 24~29 mm, 만 2년생이 30~35 mm, 만 3년생이 36~39 mm, 만 4년생이 40 mm 이상으로 추정되었다 (10월 기준). 산란기는 3월부터 6월까지로 추정되었고 (수온 $11.5{\sim}27.0^{\circ}C$) 성비는 1 : 0.77 (♀:♂)이었다. 포란수는 104~168 ($124{\pm}18.1$)개였고 난경은 장경 2.8~3.5 ($3.2{\pm}0.15$) mm, 단경 1.4~1.5 ($1.4{\pm}0.03$) mm로 나타났다. 각시붕어는 말조개 Unio douglasiae에 난괴를 형성하여 산란하였고 확인된 알 및 자어의 수는 3~18 ($10.2{\pm}5.0$)개로 나타났다. 각시붕어의 주요 먹이생물은 규조류의 Navicula, Cocconeis, Cymbella속과 남조류의 Cloniophora속과 같은 식물성 플랑크톤이 주로 관찰되었다.
본 연구는 2014년 1~12월까지 전라북도 완주군 용진면 봉서천 일대에서 각시붕어의 개체군 생태조사를 실시하였다. 각시붕어는 정수역의 하상이 주로 뻘로 이루어진 수역에서 대부분 서식하였다. 만 1년생은 체장 24~29 mm, 만 2년생이 30~35 mm, 만 3년생이 36~39 mm, 만 4년생이 40 mm 이상으로 추정되었다 (10월 기준). 산란기는 3월부터 6월까지로 추정되었고 (수온 $11.5{\sim}27.0^{\circ}C$) 성비는 1 : 0.77 (♀:♂)이었다. 포란수는 104~168 ($124{\pm}18.1$)개였고 난경은 장경 2.8~3.5 ($3.2{\pm}0.15$) mm, 단경 1.4~1.5 ($1.4{\pm}0.03$) mm로 나타났다. 각시붕어는 말조개 Unio douglasiae에 난괴를 형성하여 산란하였고 확인된 알 및 자어의 수는 3~18 ($10.2{\pm}5.0$)개로 나타났다. 각시붕어의 주요 먹이생물은 규조류의 Navicula, Cocconeis, Cymbella속과 남조류의 Cloniophora속과 같은 식물성 플랑크톤이 주로 관찰되었다.
Population ecology of Rhodeus uyekii (Pisces: Acheilognathinae) was investigated at the Bongseocheon, Mankyeonggang (River) in Korea, from January to December 2014. It mainly inhabits the slow-flowing waters having mud bottoms. Measurement of the standard length of the population indicated that the ...
Population ecology of Rhodeus uyekii (Pisces: Acheilognathinae) was investigated at the Bongseocheon, Mankyeonggang (River) in Korea, from January to December 2014. It mainly inhabits the slow-flowing waters having mud bottoms. Measurement of the standard length of the population indicated that the following standardization: 24~29 mm are one year old, 30~35 mm are two years old, 36~39 mm are three years old, and >40 mm group are regarded over four years old (October in 2014). The spawning season was from March to June, with water temperatures in the range $11.5{\sim}27.0^{\circ}C$. The sex ratio of female : male was 1 : 0.77. The number of eggs in the ovaries was 104~168 ($mean{\pm}SD$: $124{\pm}18.1$). The size of the matured eggs was 2.8~3.5 ($3.2{\pm}0.15$) mm in the long axis, and 1.4~1.5 ($1.4{\pm}0.03$) mm in the short axis. The eggs were found in Unio douglasiae and the number of eggs, larvae or both was 3~18 ($10.2{\pm}5.0$). Stomach contents were mainly phytoplanktons such as the genera Navicular, Cocconeis, Cymbella (Bacilariophyceae) and Cloniophora (Chlorophyceae).
Population ecology of Rhodeus uyekii (Pisces: Acheilognathinae) was investigated at the Bongseocheon, Mankyeonggang (River) in Korea, from January to December 2014. It mainly inhabits the slow-flowing waters having mud bottoms. Measurement of the standard length of the population indicated that the following standardization: 24~29 mm are one year old, 30~35 mm are two years old, 36~39 mm are three years old, and >40 mm group are regarded over four years old (October in 2014). The spawning season was from March to June, with water temperatures in the range $11.5{\sim}27.0^{\circ}C$. The sex ratio of female : male was 1 : 0.77. The number of eggs in the ovaries was 104~168 ($mean{\pm}SD$: $124{\pm}18.1$). The size of the matured eggs was 2.8~3.5 ($3.2{\pm}0.15$) mm in the long axis, and 1.4~1.5 ($1.4{\pm}0.03$) mm in the short axis. The eggs were found in Unio douglasiae and the number of eggs, larvae or both was 3~18 ($10.2{\pm}5.0$). Stomach contents were mainly phytoplanktons such as the genera Navicular, Cocconeis, Cymbella (Bacilariophyceae) and Cloniophora (Chlorophyceae).
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문제 정의
그러나 최근 우리나라에서는 댐 건설, 하천 수계의 인위적 변경, 수질 오염, 외래종 유입 등으로 인하여 각시붕어의 서식처와 개체수가 현저하게 감소하고 있는 추세이지만 개체군 생태에 관한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 각시붕어의 연령, 산란시기, 성비, 포란수, 산란숙주 조개, 먹이생물 등 개체군 생태 연구를 통하여 종 보호를 위한 기초자료를 마련하고자 한다.
제안 방법
각시붕어의 연령을 조사하기 위해서 채집은 족대 (망목, 3×3 mm)와 유인어망 (4×4 mm)을 이용하여 매달 실시하였다.
각시붕어의 주요 식성을 분석하기 위하여 당년생 치어 3개체 (17.9~19.9 mm SL)와 성어 3개체 (26.2~33.7 mm SL)를 10% 포르말린 용액에 즉시 고정하여 소화관 내용물을 관찰하였다. 소화관을 절개하여 핀셋으로 잘게 파쇄하였고 증류수를 첨가해 총 부피가 30 ml이 되게 만든 후 이 중 1 ml을 취하여 광학현미경 (carl zeiss, AX10, Germany) 하에서 Cho (1993), Chung (1993)에 따라 분류 동정하였다.
kr)에서 제공하는 월별 수질측정망 자료를 이용하였다. 동소출현종 조사는 투망 10회, 족대 30분을 기준으로 4, 7, 10월 3회 실시하였고 동정과 분류는 Kim and Park (2002), Kim et al.(2005)에 따랐다.
산란기는 매달 암컷의 산란관 길이를 측정하여 산란관 길 이/체장의 비율 (%)의 월별 변화, 암컷의 복부를 압박하여 성숙한 알이 나오는 기간으로 추정하였다. 또한 산란기 이전, 산란 성기, 산란기 이후의 암컷 3개체씩을 대상으로 해부현미경(HA80, HITEX, Japan) 하에서 난경의 크기를 측정하여 기간에 따른 난경의 크기와 난의 개수 변화를 관찰하였다. 산란 성기에 채집된 암컷은 체장별로 구분하여 포란수를 계수하였다.
또한 산란기 이전, 산란 성기, 산란기 이후의 암컷 3개체씩을 대상으로 해부현미경(HA80, HITEX, Japan) 하에서 난경의 크기를 측정하여 기간에 따른 난경의 크기와 난의 개수 변화를 관찰하였다. 산란 성기에 채집된 암컷은 체장별로 구분하여 포란수를 계수하였다.
01 mm까지 측정하여 체장빈도분포법 (Ricker, 1971)으로 분석하였고, 식성과 산란기 분석을 위한 일부를 제외한 나머지 개체는 모두 재방류하였다. 산란기는 매달 암컷의 산란관 길이를 측정하여 산란관 길 이/체장의 비율 (%)의 월별 변화, 암컷의 복부를 압박하여 성숙한 알이 나오는 기간으로 추정하였다. 또한 산란기 이전, 산란 성기, 산란기 이후의 암컷 3개체씩을 대상으로 해부현미경(HA80, HITEX, Japan) 하에서 난경의 크기를 측정하여 기간에 따른 난경의 크기와 난의 개수 변화를 관찰하였다.
1) 에서 매달 1회 이상 시행하였다. 서식처 주변의 물리적 환경 요인인 하폭과 유폭은 디지털거리측정기 (Bushnell Sport 600, USA), 유속은 Tachometer (Swoffer Model 2100, USA)를 이용하여 측정하였다. 수심과 하상구조는 줄자를 이용하여 측정하였고 하천형태는 Kani (1944), 하상구조는 Cummins (1962)의 기준에 따랐다.
(1993)에 따랐다. 조개 내 산란된 알 및 자어가 각시붕어로 확인된 개체는 실험실로 이동하여 조개의 각장 (Shell length), 각시붕어의 알이 산란된 위치와 개수를 기록하였다.
각시붕어의 연령을 조사하기 위해서 채집은 족대 (망목, 3×3 mm)와 유인어망 (4×4 mm)을 이용하여 매달 실시하였다. 채집된 모든 개체는 마취제 (MS-222, Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA)를 이용하여 마취한 상태에서 체장(Standard length)을 1/20 mm dial caliper로 0.01 mm까지 측정하여 체장빈도분포법 (Ricker, 1971)으로 분석하였고, 식성과 산란기 분석을 위한 일부를 제외한 나머지 개체는 모두 재방류하였다. 산란기는 매달 암컷의 산란관 길이를 측정하여 산란관 길 이/체장의 비율 (%)의 월별 변화, 암컷의 복부를 압박하여 성숙한 알이 나오는 기간으로 추정하였다.
대상 데이터
각시붕어의 개체군 생태 연구는 2014년 1~12월까지 매달 25~30일 사이에 전라북도 완주군 용진면 봉서천 일대 (Fig. 1) 에서 매달 1회 이상 시행하였다. 서식처 주변의 물리적 환경 요인인 하폭과 유폭은 디지털거리측정기 (Bushnell Sport 600, USA), 유속은 Tachometer (Swoffer Model 2100, USA)를 이용하여 측정하였다.
본 연구는 2014년 1~12월까지 전라북도 완주군 용진면 봉서천 일대에서 각시붕어의 개체군 생태조사를 실시하였다. 각시붕어는 정수역의 하상이 주로 뻘로 이루어진 수역에서 대부분 서식하였다.
본 연구를 실시한 봉서천은 만경강으로 유입되는 소하천으로 수변부에는 달뿌리풀 Phragmites japonica이 하천변을 따라 서식하였다. 수중에는 말즘 Potamogeton crispus과 검정말 Hydrilla verticillata이 대부분을 차지하였고 주변은 농경지로 이용되고 있었다.
본 종의 식성을 알아보기 위해 7월에 채집한 개체군을 대상으로 당년생 개체군과 만 1년생 이상 성어군으로 구분하여 각각 3개체씩 소화관 내용물을 조사하였다. 당년생과 성어에서
수심과 하상구조는 줄자를 이용하여 측정하였고 하천형태는 Kani (1944), 하상구조는 Cummins (1962)의 기준에 따랐다. 서식처의 이화학적 환경요인인 기온과 수온은 현장에서 오전 11시에서 오후 1시 사이에 디지털 온도계를 사용하여 측정하였고 DO, pH, Conductivity, BOD, COD, SS는 물환경정보시스템 (http://water.nier.go.kr)에서 제공하는 월별 수질측정망 자료를 이용하였다. 동소출현종 조사는 투망 10회, 족대 30분을 기준으로 4, 7, 10월 3회 실시하였고 동정과 분류는 Kim and Park (2002), Kim et al.
이론/모형
산란숙주로 이용하는 조개를 확인하기 위해서 조사지점에서 족대로 채집하였고 동정 및 분류는 Kwon et al. (1993)에 따랐다. 조개 내 산란된 알 및 자어가 각시붕어로 확인된 개체는 실험실로 이동하여 조개의 각장 (Shell length), 각시붕어의 알이 산란된 위치와 개수를 기록하였다.
7 mm SL)를 10% 포르말린 용액에 즉시 고정하여 소화관 내용물을 관찰하였다. 소화관을 절개하여 핀셋으로 잘게 파쇄하였고 증류수를 첨가해 총 부피가 30 ml이 되게 만든 후 이 중 1 ml을 취하여 광학현미경 (carl zeiss, AX10, Germany) 하에서 Cho (1993), Chung (1993)에 따라 분류 동정하였다.
서식처 주변의 물리적 환경 요인인 하폭과 유폭은 디지털거리측정기 (Bushnell Sport 600, USA), 유속은 Tachometer (Swoffer Model 2100, USA)를 이용하여 측정하였다. 수심과 하상구조는 줄자를 이용하여 측정하였고 하천형태는 Kani (1944), 하상구조는 Cummins (1962)의 기준에 따랐다. 서식처의 이화학적 환경요인인 기온과 수온은 현장에서 오전 11시에서 오후 1시 사이에 디지털 온도계를 사용하여 측정하였고 DO, pH, Conductivity, BOD, COD, SS는 물환경정보시스템 (http://water.
체장빈도분포법 (Ricker, 1971)으로 각시붕어의 암컷과 수컷을 구분하여 연령을 추정한 결과는 Fig. 3과 같다. 10월 조사를 기준으로 연령을 비교한 결과 암컷과 수컷의 체장은 비슷 하였고 체장 24~29 mm 군은 만 1년생, 30~35 mm 군은 만 2년생, 36~39 mm 군은 만 3년생, 40 mm 이상 군은 만 4년생 이상으로 추정되었다.
성능/효과
3) mm 범위였다 (n=10). 말조개 내에서 확인된 각시붕어의 알은 점착성을 띠었고 난괴를 형성하여 새강에서 확인되었으며 부화한 자어는 새강 뿐 아니라 새엽 내에서도 확인되었다. 말조개 내에서 확인된 알 및 자어의 수는 3~18 (10.
모두 동물성 플랑크톤은 거의 관찰되지 않고 식물성 플랑크톤이 주로 확인되었으며 규조류 (Bacilariophyceae)의 비율이 가장 높은 것으로 나타나 식성 차이는 발견되지 않았다. 출현빈도는 규조류 중 Navicular, Cocconeis, Cymbella속이 많았고 남조류 (Chlorophyceae)인 Cloniophora속도 많이 관찰되었다 (Table 4).
본 연구 장소에서는 조사기간 동안 석패과 중 말조개 Unio douglasiae 1종 만이 확인되어 (대칭이 Anodonta arcaeformis는 죽은 패각만 2개체 확인) 각시붕어가 다른 석패과 조개에도 산란하는지는 판단할 수 없었다. 채집한 말조개의 각장은 38.
납자루아과 어류는 주로 흡입을 통하여 바닥의 유기물질을 먹으며 섭식장소에 따라서 식성이 약간씩 차이를 보인다고 알려져 있다 (Kim, 1997b; Kim and Park, 2002). 본 연구 지점은 뻘의 비율이 매우 높고 수중식물이 많은 수환경을 보였다. 각시붕어는 주로 수중 식물이나 수변 식물을 은신처로 이용하며 식물이나 하천 바닥 등에 부착하는 조류 (Algae)와 유기물을 주로 섭식하는 초식성이 강한 잡식성으로 나타났으며 묵납자루, 줄납자루, 일본산 흰줄납줄개와 유사한 결과를 보였다 (Solomon et al.
chankaensis의 서식환경과 유사하였다 (Uchida, 1939; Kim, 1997b). 본 조사지점은 만경강으로 유입되는 소하천이지만 출현한 어류는 모두 5목 8과 23종으로 매우 다양하였고 (Fig. 2), 6종의 납자루아과 어류가 서식하고 있어 주목되었다. 최근 4대강 공사와 지류하천 정비사업으로 많은 곳에서 하천생태계가 심각한 영향을 받고 있고 각시붕어의 서식처도 위협받고 있다.
본 종은 산란기가 되면 암컷은 산란관이 길어지는 반면 수컷은 머리 부위에 추성이 밀집하여 출현하고 주둥이 아래, 뒷지느러미 가장자리, 꼬리지느러미 중앙에 황색이 더욱 진해지는 특징이 나타나 암수의 구분이 가능하였다. 조사 기간 중 암컷이 676개체, 수컷이 521개체가 채집되어 성비는 1 : 0.
본 종의 산란기로 추정되는 4~6월에 체장 28~45 mm 사이의 성숙한 암컷 10개체의 난소를 적출하여 포란수를 계수한 결과 104~168 (124±18.1)개이고 포란수는 개체의 크기와 상관관계가 없었다 (Fig. 6).
산란관이 길어진 체장 27~38 mm 사이의 암컷 21개체를 대상으로 복부를 압박하여 성숙한 알을 확인한 결과 1~22 (12.8±6.7)개로 조사되었고 성숙한 알의 크기는 장경 2.8~3.5 (3.2±0.15) mm, 단경 1.4~1.5 (1.4±0.03) mm (n=30)로 나타났다.
산란기 동안 각시붕어 암컷의 복부를 압박하여 확인된 성숙한 알 수는 1~22 (12.8±6.7)개로 조사되어 전체 포란수의 1/10 정도였으며 난소 안에서는 난모세포부터 성숙한 알까지 여러 단계의 난모세포가 존재하고 있어 다회산란 가능성이 높다고 생각된다 (Fig. 5).
6%)에 가장 낮게 나타났다. 암컷의 복부를 통해 성숙한 알이 나오는 기간은 3~6월까지였고, 채집된 전체 암컷 중 성숙한 알이 나오는 암컷의 비율은 3월 3.2%, 4월 13.7%, 5월 1.4%, 6월 1.4%로 4월에 가장 높게 나타나 산란기는 3월말부터 6월말까지로 추정되었다 (Fig. 4). 난소 내 알들의 크기 변화를 측정한 결과 산란기 전인 3월 11일에는 0.
1). 우점종은 납자루 Acheilognathus lanceolatus (상대풍부도, 14.0%)였으며 다음으로 납지리 A. rhombeus(11.1%), 각시붕어 (11.1%), 떡납줄갱이 R. notatus (10.3%), 피라미 Zacco platypus (9.9%), 흰줄납줄개 R. ocellatus (8.5%) 순으로 나타났다. 한국 고유종은 6종이었고 생태계교란어종인 배스가 2개체 (0.
산란숙주 조개는 본 종의 생식과 생존에 밀접한 관련이 있어서 매우 중요하지만 본 연구에서는 말조개 1종만이 서식하여 종 간 숙주 선택에 대해서는 조사하지 못하였다. 조개의 각장 크기에서는 선택성 차이가 없었는데 이는 묵납자루와는 유사하였으나 개체의 크기가 클수록 산란빈도가 늘어나는 줄납자루와는 차이가 나타났다. 말조개 내에서 확인된 알 및 자어의 수는 3~18 (10.
조사 기간 중 암컷이 676개체, 수컷이 521개체가 채집되어 성비는 1 : 0.77로서 암컷의 비율이 우세하였고 암수 간의 성비는 유의한 차이를 보였다 (Table 3; χ2=20.07, P<0.05).
조사 지점에서 출현한 어류는 모두 5목 8과 23종이었다 (Fig. 1). 우점종은 납자루 Acheilognathus lanceolatus (상대풍부도, 14.
조사지점 인근의 수질측정망 자료를 확인한 결과 이화학적 환경요인인 pH는 7.2~8.5, DO는 7.5~13.7 mg/L, Conductivity는 159~358 μmhos/cm, BOD는 0.4~3.0 mg/L, COD 는 2.3~5.7 mg/L로 나타냈다.
6월부터 채집된 체장 15 mm 내외의 당년생 개체군은 10월에는 20~25 mm까지 성장하여 만 1년생의 체장에 근접하였다. 채집된 개체 중 가장 큰 개체는 수컷 46.1 mm (2.4 g), 암컷 49.7 mm (1.7 g)이었다.
모두 동물성 플랑크톤은 거의 관찰되지 않고 식물성 플랑크톤이 주로 확인되었으며 규조류 (Bacilariophyceae)의 비율이 가장 높은 것으로 나타나 식성 차이는 발견되지 않았다. 출현빈도는 규조류 중 Navicular, Cocconeis, Cymbella속이 많았고 남조류 (Chlorophyceae)인 Cloniophora속도 많이 관찰되었다 (Table 4).
5%) 순으로 나타났다. 한국 고유종은 6종이었고 생태계교란어종인 배스가 2개체 (0.4%) 확인되었다 (Fig. 2).
후속연구
산란숙주 조개는 본 종의 생식과 생존에 밀접한 관련이 있어서 매우 중요하지만 본 연구에서는 말조개 1종만이 서식하여 종 간 숙주 선택에 대해서는 조사하지 못하였다. 조개의 각장 크기에서는 선택성 차이가 없었는데 이는 묵납자루와는 유사하였으나 개체의 크기가 클수록 산란빈도가 늘어나는 줄납자루와는 차이가 나타났다.
yamatsutae 만 1년생은 전장 30~50 mm, 만 2년생은 50~70 mm, 만 3년생은 70 mm 이상 (Song, 1994), 큰납지리 만 1년생은 체장 30~48 mm, 만 2년생은 48~58 mm, 만 3년생은 58~64 mm, 만 4년생 이상은 66 mm (Kim and Kim, 2012) 이상으로 추정하여 본 종은 납자루아과 어류중 소형에 속하는 편이었다. 최근 본 아과 어류 중 특히 소형에 속하는 떡납줄갱이와 각시붕어의 서식밀도가 매우 낮아지고 있는데 이는 급격한 서식환경 변화, 산란숙주인 조개의 감소와 더불어 정수역을 선호하는 생태계교란어종 배스의 서식 범위 확대 및 포식과 관련이 있을 것으로 판단되며 추후 면밀한 조사가 필요하다 (Kitamura, 2008).
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
개체군이란 무엇인가?
개체군 (population)은 동일 시기에 동일 지역에 함께 서식하는 동일 종의 집단으로 개체군 생태학은 그 개체군이 시간이 지남에 따라 어떻게 변화하는지를 밝히고 개체군과 주변 환경 사이의 다양한 상호관계를 연구하는 학문이다 (Campbell et al., 2006; Sahotra and Plutynski, 2010).
납자루아과 어류의 산란된 알은 어떻게 빠져나가는가?
산란기 동안 본 아과 어류의 암컷은 긴 산란관을 이용하여 담수산 조개 (Bivalves; Unionidae and Margaritiferidae)의 새강 안에 산란하며 수컷은 화려한 혼인색을 띠고 살아있는 조개 주위에 세력권을 형성하는 독특한 습성을 가지고 있다 (Smith and Hartel, 1999). 산란된 알은 난황이 완전히 흡수되는 2~4주 동안 조개 내에서 발생이 진행되며 자유유영기에 도달한후 조개 밖으로 빠져나가게 된다 (Smith et al., 2004).
개체군 생태학이란 무엇인가?
개체군 (population)은 동일 시기에 동일 지역에 함께 서식하는 동일 종의 집단으로 개체군 생태학은 그 개체군이 시간이 지남에 따라 어떻게 변화하는지를 밝히고 개체군과 주변 환경 사이의 다양한 상호관계를 연구하는 학문이다 (Campbell et al., 2006; Sahotra and Plutynski, 2010).
참고문헌 (38)
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