[논문]금강권역 주요 하천의 돌 부착돌말류 분포 및 출현예측

조인환; 김하경; 최만영; 권용수; 황순진; 김상훈; 김백호

doi:10.11614/ksl.2015.48.3.153

금강권역 주요 하천의 돌 부착돌말류 분포 및 출현예측
Distribution and Species Prediction of Epilithic Diatom in the Geum River Basin, South Korea 원문보기

생태와 환경 = Korean journal of ecology and environment, v.48 no.3, 2015년, pp.153 - 167

조인환 (한양대학교 환경과학과) , 김하경 (한양대학교 환경과학과) , 최만영 ((주)자연과사람들) , 권용수 (국립생태원) , 황순진 (건국대학교 환경보건학과) , 김상훈 (국립환경과학원) , 김백호 (한양대학교 생명과학과)

초록
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금강권역 (금강, 만경강, 동진강, 삽교천)의 돌부착돌말류 분포와 환경과의 관계를 파악하기 위하여 총 146개 지점의 토지이용, 수질 및 돌말류 조사를 실시하였다. 조사에서 출현한 돌말류는 총 183분류군으로 1강 2목 3아목 9과 35속 162종 18변종 2품종 1아종이었으며, 우점종은 Nitzschia palea (10.9%), Achnanthes convergens (8.4%)로 밝혀졌다. 돌말류의 현존량을 근거로 집괴분석을 실시한 결과, 25% 수준에서 4개 그룹으로 구분되었다. 지리적 특성 및 수질환경은 그룹 I, II는 각각 금강의 상류와 중류 지점으로 주변에 숲 구성비가 높고 수질이 양호하였다. 그룹 III은 도시를 관통하고 농경지였으며 수질은 영양염 (TN, TP), 전기전도도 등이 높았다. 그룹 IV는 대부분 평야지대로서 농경지로 구성되었으며 수질은 탁도, BOD, 영양염, 전기전도도 등이 상대적으로 높았다. CCA 결과는 그룹 I은 호청수성종 Meridion circulare가 지표종으로 해발고도와 숲의 영향을, 그룹 II는 광적응성종 Navicula cryptocephala가 Chlorophylla, AFDM, DO의 영향을 각각 받은 것으로 나타났다. 그룹 III, IV는 각각 광적응성종 Fragilaria elliptica와 호오탁성 종 Aulacoseira ambigua 등이 전기전도도, 탁도, 영양염의 영향을 받았다. 한편 그룹 I, II, III의 지표종들의 발생을 결정하는 예측요인으로는 공히 전기전도도였으며 그룹 IV는 탁도로 나타났다. 이상을 종합하면, 금강권역의 돌말류의 분포는 수계의 고유성 보다는 주변의 토지이용도와 그로 인한 수질에 의해 결정되는 것으로 판단되며, 미소서식처에 대한 제밀한 연구가 이루어진다면 보다 정확한 돌말류 분포특성을 이해할 수 있을 것으로 사려되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

In order to understand the relationship between the distribution of epilithic diatoms and the habitual environments, land-use, water qualities, and epilithic diatoms were studied at 141 sampling sites in the midwestern stream of Korean peninsula (Geum river, Mangyeong river, Dongjin river, and Sapgyo river). The total 183 diatom taxa was appeared in the study, while the dominant species were found to be Nitzschia palea (10.9%) and Achnanthes convergens (8.4%). Based on the abundance of epilithic diatoms, a cluster analysis results indicate that the sampling sites divided the sampling sites into 4 groups (G) at the 25% level. In term of geographic and aquatic environments, G-I and -II accounted for the upper and mid streams of the Geum river, and had large forest areas and good in water quality. G-III accounted for farmland and urban, and high concentration nutrient levels (TN and TP) and electric conductivity. G-IV accounted for mostly farmland, and high levels in turbidity, BOD, nutrient and electric conductivity. CCA results showed that the saproxenous taxa Meridion circulare was the indicator species of G-I, which strongly influenced by altitude and forests. In G-II, the indifferent taxa Navicula cryptocephala was influenced by Chl-a, AFDM, and DO. In G-III and -IV, the indifferent taxa Fragilaria elliptica and saprophilous taxa Aulacoseira ambigua were influenced by electric conductivity, turbidity, and nutrient counts. Meanwhile, random forest results showed that the predicting factor of indicator species appearance in G-I, -II, and -III was found to be electric conductivity whereas in G-IV it was found to be turbidity. Collectively, the distribution of diatoms in the midwestern of Korean peninsula was found to depend more on the land-use and its subsequent water qualities than the inherent characteristics of the aquatic environment.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 하천의 물리-화학적 환경이 하천의 지표생물돌말류의 분포 및 발생에 어떠한 영향을 미치는지를 파악하고자 금강권역의 주요하천 (금강, 만경강, 동진강, 삽교천)의 산간계류에서 하구역까지 총 146개 지점을 대상으로 부착돌말류와 환경요인 조사를 실시하였다.

제안 방법

각 군집의 특성을 파악하기 위해 군집지수 (우점도, 다양도, 풍부도, 균등도)를 분석하였다. 우점도와 풍부도는 각 그룹 간 구분되지 않은 반면, 다양도와 균등도 지수는 그룹 I, II가 가장 높았고, 그룹 IV가 상대적으로 낮았다 (Table 2, Fig.
각 그룹의 환경요인이 돌부착돌말류 군집에 미치는 영향을 파악하기 위해 CCA를 실시하였다 (Fig. 5). Axis 1과Axis 2의 고유값 (Eigenvalue)은 0.
각 조사지점의 출현특성(출현 종수, 현존량)을 이용하여 집괴분석(cluster analysis)을 실시한 결과, 약 25% 수준에서 크게 4개 그룹으로 구분하였다. 그룹 I은 주로 금강의 상류(36개 지점), 그룹 II는 주로 금강 중류(49개), 그룹 III은 주로 만경강, 동진강의 중류와 곡교천 (20개), 그룹 IV는 금강, 만경강, 동진강 하류와 삽교천 (41개)에 각각 구성되어있다(Fig.
고정된 시료는 실험실로 운반하여 Permanganate method (Hendey, 1974)에 따라 세정 후 봉입제 Naphrax® (Brunel Microscopes Ltd, England)를 이용하여 영구표본을 제작한 후 광학현미경을 이용하여 1000배 하에서 동정 및 분류하였다.
돌말류를 이용한 수질평가를 위하여 돌부착돌말류의 유기오염에 대한 내성도를 기준으로 출현종을 호오탁성종 (Saproxenous taxa), 광적응성종 (Indifferent taxa), 호청수성종 (Saprophilous taxa)으로 분류하여 각 지점의 DAIpo(Diatom Assemblage Index to Organic Water Pollution)지수를 계산하였다 (Watanabe and Asai, 1990).
고정된 시료는 실험실로 운반하여 Permanganate method (Hendey, 1974)에 따라 세정 후 봉입제 Naphrax^® (Brunel Microscopes Ltd, England)를 이용하여 영구표본을 제작한 후 광학현미경을 이용하여 1000배 하에서 동정 및 분류하였다. 돌부착돌말류 군집 분석을 위한 출현종의 상대빈도를 위한 계수는 임의로 선정된 현미경 하의 시야에서 돌부착돌말류 피각 수가 200개 이상이 되도록 하였다. 동정은 Krammer and LangeBertalot (2007)을 이용하였고, Simonsen (1979) 체계에 따라 분류하였다.
동정은 Krammer and LangeBertalot (2007)을 이용하였고, Simonsen (1979) 체계에 따라 분류하였다. 또한 돌부착돌말류 군집 특성을 파악하기 위하여 각 지점의 출현특성 (출현종수, 세포밀도)을 근거로 우점종 및 우점도 지수 (McNaughton, 1967), 다양성 지수(Shannon and Weaver, 1959), 풍부도 지수 (Margalef, 1958),및 균등도 지수 (Pielou, 1975)를 각각 산출하였다. 산출한 돌부착돌말류 자료는 전체 조사지점의 3% 미만 지점에서 나타난 종은 rare taxa로 구분하여 분석에서 제외하였다.
각 개체수의 변이를 줄이기 위하여 로그 (log₁₀)변환을 하였으며, 0이 되는 것을 방지하기 위하여 각 변수에 1을 더해 계산하였다. 로그 변환한 자료를 근거로 유클리디언 거리 (Euclidean distance)를 이용하여 집괴분석 (Cluster analysis)을 실시하였다. 집괴분석 결과에 따라 나누어진 각 그룹을 대표하는 돌부착돌말류를 선정하기 위해 Indicator speciesanalysis(ISA)를 실시하였다 (Dufrene and Legendre, 1997).
, 2011) 등은 잘 알려져 왔다. 본 연구에서는 Random forest (Robnik-Sikonja and Sacicky, 2012)를 이용하여 미동정 종을 제외한 102분류군의 발생에 가장 많은 영향을 미친 환경요인을 예측하였다 (Table 4). 금강권역 주요하천에서 출현한 부착 돌말류의 출현 (발생)에 가장 높은 영향을 주는 예측요인은 전기전도도 (32종, 31%), 해발고도 (15종, 15%), NH₃-N (14종, 14%) 순으로 나타났다.
하폭은 교량의 폭에 기준하여 측정하였고, 수심은 대자로 측정하였다. 수온, 용존산소, pH, 전기전도도, 탁도 등은 휴대용 수질측정기 Horiba U-50 (HORIBA Ltd.Japan)를 이용하여 현장에서 측정하였다. 수질분석에 필요한 현 장수는 각 지점에서 2 L 무균채수병에 채수 후 냉조건에 보관하여 실험실로 운반하였다.
돌부착돌말류 출현에 미치는 환경요인을 예측하기 위하여 Random Forest Model (Breiman, 2001)을 사용하였다. 이 모델에서 사용되는 환경변수들의 상대적 중요도를 비교하기 위해 Minimum Description Length (MDL)를 이용하여 평가하고 (Robnik-Sikonja and Sacicky, 2012), MDL의 값을 0에서 100까지 변환하였다. 이 모델의 예측력을 평가하기 위해 정확도 (accuracy rate), AUC (area under thecurve)를 이용하였다.
조사지점의 해발고도는 Digital Elevation Map (DEM)으로 측정하였으며, 토지이용 (Land-use, %)은 조사지점을 중심으로 반경 1 km 범위를 농경지 (agriculture), 도시 (urban), 숲 (forest) 등으로 구분하고 각 항목별 상대적 비율 (%)을 계산하였다. 하폭은 교량의 폭에 기준하여 측정하였고, 수심은 대자로 측정하였다.

대상 데이터

금강권역의 주요하천은 금강, 만경강, 동진강, 삽교천을 포함해 여러 하천이 있으며, 본 연구에서는 4개 주요하천을 대상으로 조사가 이루어졌다. 2013년 9월에 4개 주요하천의 본류와 지류를 포함하여 총 146개 지점 (금강-100sites, 만경강-18 sites, 동진강-14 sites, 삽교천-14 sites)을 선정한 후, 각 지점에서 돌부착돌말류 및 환경요인을 조사하였다 (Fig. 1).
금강권역 (금강, 만경강, 동진강, 삽교천)의 돌부착돌말류 분포와 환경과의 관계를 파악하기 위하여 총 146개 지점의 토지이용, 수질 및 돌말류 조사를 실시하였다. 조사에서 출현한 돌말류는 총 183분류군으로 1강 2목 3아목 9과 35속 162종 18변종 2품종 1아종이었으며, 우점종은 Nitzschiapalea (10.
금강권역의 주요하천은 금강, 만경강, 동진강, 삽교천을 포함해 여러 하천이 있으며, 본 연구에서는 4개 주요하천을 대상으로 조사가 이루어졌다. 2013년 9월에 4개 주요하천의 본류와 지류를 포함하여 총 146개 지점 (금강-100sites, 만경강-18 sites, 동진강-14 sites, 삽교천-14 sites)을 선정한 후, 각 지점에서 돌부착돌말류 및 환경요인을 조사하였다 (Fig.
조사지점에서 1주일 이상 수중에 잠겨있었고, 상부가 넓은 자연석을 대상으로 기질을 선정하였다. 25 cm² 넓이에서 채집한 시료의 일부는 Lugol’s solution으로 고정하고, 다른 일부는 고정하지 않았다.

데이터처리

금강권역 161개 지점에서 출현된 부착돌말류 (출현종수 및 개체수)를 근거로 집괴분석을 실시한 다음, 각 그룹 간의 환경 및 생물군집의 특성을 비교하기 위하여 ANOVA를 실시하였다. 분석은 PC-Ord Package (ver 4.
로그 변환한 자료를 근거로 유클리디언 거리 (Euclidean distance)를 이용하여 집괴분석 (Cluster analysis)을 실시하였다. 집괴분석 결과에 따라 나누어진 각 그룹을 대표하는 돌부착돌말류를 선정하기 위해 Indicator speciesanalysis(ISA)를 실시하였다 (Dufrene and Legendre, 1997).

이론/모형

수질분석에 필요한 현 장수는 각 지점에서 2 L 무균채수병에 채수 후 냉조건에 보관하여 실험실로 운반하였다. BOD는 Winkler-azide법에 따라 현장에서 직접 채수한 시료를 300 mL-BOD병에 넣고 냉암조건을 유지하면서 실험실로 운반한 후, 20℃ incubator에서 5일 동안 암조건 하에 배양하여 채수 당일 고정한 시료의 용존산소를 비교하여 계산하였다 (APHA,2001). 영양염의 경우 Standard method에 의거하여 NO₃-N은 Cadmium reduction법, NH₃-N은 Colorimetric법, TN은 Cadmium reduction법, PO₄-P는 Ascorbic acid법, TP는 persulfate 분해 후 Ascorbic acid법으로 각각 Spectrophotometer (SP2770i Youngwoo, Korea)를 이용하여 측정하였다 (APHA, 2001).
돌말류 분포에 미치는 환경영향을 파악하기 위하여 CCA(Cannonical Correspondence Analysis)를 실시하였다 (terBraak, 1987). CCA 축의 유의성은 Monte Carlo permutation를 이용하여 평가하였다.
Table 4. Epilithic diatom list observed from the western part of the Korea peninsula in 2013, and the important variables (1^st and 2^nd variables) predicting species appearance using the random forest model. Ar: Accuracy rate, AUC: Area Under the Curve.
6. Relative importance (%) of environmental variables to four epilithic diatom communities of west of the Korean peninsula from September 2013 using a random forest model.
돌말류 분포에 미치는 환경영향을 파악하기 위하여 CCA(Cannonical Correspondence Analysis)를 실시하였다 (terBraak, 1987). CCA 축의 유의성은 Monte Carlo permutation를 이용하여 평가하였다.
돌부착돌말류 출현에 미치는 환경요인을 예측하기 위하여 Random Forest Model (Breiman, 2001)을 사용하였다. 이 모델에서 사용되는 환경변수들의 상대적 중요도를 비교하기 위해 Minimum Description Length (MDL)를 이용하여 평가하고 (Robnik-Sikonja and Sacicky, 2012), MDL의 값을 0에서 100까지 변환하였다.
돌부착돌말류 군집 분석을 위한 출현종의 상대빈도를 위한 계수는 임의로 선정된 현미경 하의 시야에서 돌부착돌말류 피각 수가 200개 이상이 되도록 하였다. 동정은 Krammer and LangeBertalot (2007)을 이용하였고, Simonsen (1979) 체계에 따라 분류하였다. 또한 돌부착돌말류 군집 특성을 파악하기 위하여 각 지점의 출현특성 (출현종수, 세포밀도)을 근거로 우점종 및 우점도 지수 (McNaughton, 1967), 다양성 지수(Shannon and Weaver, 1959), 풍부도 지수 (Margalef, 1958),및 균등도 지수 (Pielou, 1975)를 각각 산출하였다.
BOD는 Winkler-azide법에 따라 현장에서 직접 채수한 시료를 300 mL-BOD병에 넣고 냉암조건을 유지하면서 실험실로 운반한 후, 20℃ incubator에서 5일 동안 암조건 하에 배양하여 채수 당일 고정한 시료의 용존산소를 비교하여 계산하였다 (APHA,2001). 영양염의 경우 Standard method에 의거하여 NO₃-N은 Cadmium reduction법, NH₃-N은 Colorimetric법, TN은 Cadmium reduction법, PO₄-P는 Ascorbic acid법, TP는 persulfate 분해 후 Ascorbic acid법으로 각각 Spectrophotometer (SP2770i Youngwoo, Korea)를 이용하여 측정하였다 (APHA, 2001). 현장에서 채집한 고정하지 않은 시료는 냉암 조건을 유지하여 실험실로 운반한 후 엽록소와 유기물함량 (Ash-free dry-matter, AFDM)을 APHA(2001)에 따라 분석하였다.
이 모델에서 사용되는 환경변수들의 상대적 중요도를 비교하기 위해 Minimum Description Length (MDL)를 이용하여 평가하고 (Robnik-Sikonja and Sacicky, 2012), MDL의 값을 0에서 100까지 변환하였다. 이 모델의 예측력을 평가하기 위해 정확도 (accuracy rate), AUC (area under thecurve)를 이용하였다. accuracy는 이분법 (출현, 비출현)에 의해 측정되며 범위는 0부터 1까지이다.
영양염의 경우 Standard method에 의거하여 NO₃-N은 Cadmium reduction법, NH₃-N은 Colorimetric법, TN은 Cadmium reduction법, PO₄-P는 Ascorbic acid법, TP는 persulfate 분해 후 Ascorbic acid법으로 각각 Spectrophotometer (SP2770i Youngwoo, Korea)를 이용하여 측정하였다 (APHA, 2001). 현장에서 채집한 고정하지 않은 시료는 냉암 조건을 유지하여 실험실로 운반한 후 엽록소와 유기물함량 (Ash-free dry-matter, AFDM)을 APHA(2001)에 따라 분석하였다.

성능/효과

095로 환경영향의 설명력은 51% 수준으로 나타났다. Axis 1을 기준으로 해발고도, 도시비율, 숲의 비율 등 대부분의 환경요인과 유의한 상관성을 보였으며, 특히 전기전도도 (r=0.85), DO(r= -0.72) 등과 높은 상관성을 보였다. Axis 2를 기준으로 해발고도, 도시비율, 숲의 비율 등 대부분의 환경요인과 유의한 상관성을 보였으며, 특히 BOD (r=0.
72) 등과 높은 상관성을 보였다. Axis 2를 기준으로 해발고도, 도시비율, 숲의 비율 등 대부분의 환경요인과 유의한 상관성을 보였으며, 특히 BOD (r=0.59), Chl-a(r=0.58)과 높은 상관성을 보였다. 돌부착돌말류 군집은 axis 2를 경계로 그룹 I, II은 좌측에, 그룹 III, IV은 우측에 위치하였다.
그룹 IV는 대부분 평야지대로서 농경지로 구성되었으며 수질은 탁도, BOD, 영양염, 전기전도도 등이 상대적으로 높았다. CCA 결과는 그룹 I은 호청수성종 Meridion circulare가 지표종으로 해발고도와 숲의 영향을, 그룹 II는 광적응성종 Navicula cryptocephala가 Chlorophylla, AFDM, DO의 영향을 각각 받은 것으로 나타났다. 그룹III, IV는 각각 광적응성종 Fragilaria elliptica와 호오탁성종 Aulacoseira ambigua 등이 전기전도도, 탁도, 영양염의 영향을 받았다.
그룹 III은 도시를 관통하고 농경지였으며 수질은 영양염 (TN, TP), 전기전도도 등이 높았다. 그룹 IV는 대부분 평야지대로서 농경지로 구성되었으며 수질은 탁도, BOD, 영양염, 전기전도도 등이 상대적으로 높았다. CCA 결과는 그룹 I은 호청수성종 Meridion circulare가 지표종으로 해발고도와 숲의 영향을, 그룹 II는 광적응성종 Navicula cryptocephala가 Chlorophylla, AFDM, DO의 영향을 각각 받은 것으로 나타났다.
좌측에 위치한 그룹 I, II는 축1을 경계로 구분되는 양상을 보였고, 그룹 III, IV는 혼재되어 나타났다. 그룹 I에는 Chl-a, AFDM, DO가 영향을 미쳤으며, 그룹 II에는 해발고도, 숲비율이 영향을 미쳤다. 한편, 그룹 III, IV에는 EC, 탁도, BOD, 도심의 비율 등 많은 환경요인들이 영향을 미쳤다.
venter(25%), 그룹 IV는 Aulacoseira ambigua (37%)으로 각각 출현하였다 (Table 3). 그룹 I의 지표종인 Meridion circulare는 금강 상류의 지표종으로 출현한 적이 있었으며, 그룹 II지표종 Fragilaria pinnata는 금강 중류의 지표종으로 출현한 적이 있었다. (Cho et al.
금강권역 4개 주요하천의 146개 지점에서 출현한 돌부착돌말류는 총 183분류군으로 1강 2목 3아목 9과 35속 162종 18변종 2품종 1아종 등으로 이루어졌다. 선행연구(Hwang et al.
본 연구에서는 Random forest (Robnik-Sikonja and Sacicky, 2012)를 이용하여 미동정 종을 제외한 102분류군의 발생에 가장 많은 영향을 미친 환경요인을 예측하였다 (Table 4). 금강권역 주요하천에서 출현한 부착 돌말류의 출현 (발생)에 가장 높은 영향을 주는 예측요인은 전기전도도 (32종, 31%), 해발고도 (15종, 15%), NH₃-N (14종, 14%) 순으로 나타났다. 한편, 그룹 I의 지표종 Meridion circulare, 그룹 II의 지표종 Navicula cryptocephala, 그룹 III의 지표종 Fragilaira elliptica 등은 모두 전기전도도가 주된 결정요인으로 나타났다.
2). 다음으로 비교적 높은 현존량을 보였던 주요종은 Navicula contenta (II), Melosiravarians(III), Cymbella minuta (I) 등으로 그룹 간 현존량의 차이를 나타냈다. 한반도의 주요종들은 주로 Achnanthesconvergens, Achnanthes minutissima, Nitzschia inconspicua등이 출현하였는데 이는 본 연구의 주요종과 비슷한 결과로 나타났다 (Hwang et al.
4%)로 밝혀졌다. 돌말류의 현존량을 근거로 집괴분석을 실시한 결과, 25% 수준에서 4개 그룹으로 구분되었다. 지리적 특성 및 수질환경은 그룹 I, II는 각각 금강의 상류와 중류 지점으로 주변에 숲 구성비가 높고 수질이 양호하였다.
또한 그룹 I, II에서는 Achnanthaceae (>25%), Fragilariaceae (>10%) 등이 높은 밀도를 보인 반면 그룹 III, IV에서는 Bacillariaceae (>30%)으로 높았다 (Table 1).
용존산소는 그룹 I, II가 높았으며, 전기전도도는 그룹 III, IV (>600 μScm^-1)가 높았다. 또한 탁도와 BOD는 그룹 IV가 가장 높았으며, NH₃-N, TN, PO₄-P, TP는 그룹 IV가 가장 높았다. 엽록소 (Chl-a)는 그룹 II가 다른 그룹에 비해 뚜렷하게 높았으며, 유기물함량 (AFDM)은 그룹 III, IV가 가장 높았다.
6). 본 연구의 대상수역인 금강권역의 돌부착돌말류의 군집에는 전기전도도, 탁도 및 해발고도가 가장 중요한 환경요인으로 밝혀졌다.
또한 탁도와 BOD는 그룹 IV가 가장 높았으며, NH₃-N, TN, PO₄-P, TP는 그룹 IV가 가장 높았다. 엽록소 (Chl-a)는 그룹 II가 다른 그룹에 비해 뚜렷하게 높았으며, 유기물함량 (AFDM)은 그룹 III, IV가 가장 높았다.
각 군집의 특성을 파악하기 위해 군집지수 (우점도, 다양도, 풍부도, 균등도)를 분석하였다. 우점도와 풍부도는 각 그룹 간 구분되지 않은 반면, 다양도와 균등도 지수는 그룹 I, II가 가장 높았고, 그룹 IV가 상대적으로 낮았다 (Table 2, Fig. 3). 전체 조사 지점의 3% 이상에서 출현한 돌부착돌말류 111분류군을 대상으로 각 그룹의 지표종 분석을 실시한 결과 (Dufrene and Legendre, 1997), 지표값 25% 이상을 보인 지표종 (good indicator species)은 모두 8분류군 - I(3종), II(2종), III(2종), IV (1종)이었다 (Table 3).
3). 전체 조사 지점의 3% 이상에서 출현한 돌부착돌말류 111분류군을 대상으로 각 그룹의 지표종 분석을 실시한 결과 (Dufrene and Legendre, 1997), 지표값 25% 이상을 보인 지표종 (good indicator species)은 모두 8분류군 - I(3종), II(2종), III(2종), IV (1종)이었다 (Table 3). 그룹 I은 Meridion circulare (50%), Cymbella leptoceros(48%), Cyclotella stelligera (27%), 그룹 II는 Naviculacryptocephala (62%), Fragilaria pinnata (27%), 그룹 III의 Fragilaria elliptica (80%), Fragilaria construens f.
반면에 그룹 IV의 지표종인 Aulacoseiraambigua는 탁도가 주된 결정요인으로 나타났다. 전체 지점에서 높은 현존량을 보였던 우점종 Nitzschia palea는 BOD, Achnanthes convergens 등은 해발고도가 결정요인으로 나타났다. 유기물오염지수 환경지표종 (Watanabe andAsai, 1990)의 결정요인은 다음과 같다.
전체 지점에서 돌부착돌말류 중 가장 높은 현존량을 보인 종은 Nitzschia palea (총 현존량의 10.9%), Achnanthesconvergen (8.4%)이었다 (Fig. 2). 다음으로 비교적 높은 현존량을 보였던 주요종은 Navicula contenta (II), Melosiravarians(III), Cymbella minuta (I) 등으로 그룹 간 현존량의 차이를 나타냈다.
조사에서 출현된 총 10개의 family 중 Navicuaceae (>40%)가 가장 높은 종 구성비를 보였으며, Fragilariaceae,Achnanthaceae, Bacillariaceae (>10%) 등은 서로 비슷하였고 이러한 패턴은 그룹 간에 차이를 보이지 않았다.
금강권역 (금강, 만경강, 동진강, 삽교천)의 돌부착돌말류 분포와 환경과의 관계를 파악하기 위하여 총 146개 지점의 토지이용, 수질 및 돌말류 조사를 실시하였다. 조사에서 출현한 돌말류는 총 183분류군으로 1강 2목 3아목 9과 35속 162종 18변종 2품종 1아종이었으며, 우점종은 Nitzschiapalea (10.9%), Achnanthes convergens (8.4%)로 밝혀졌다. 돌말류의 현존량을 근거로 집괴분석을 실시한 결과, 25% 수준에서 4개 그룹으로 구분되었다.
금강권역 주요하천에서 출현한 부착 돌말류의 출현 (발생)에 가장 높은 영향을 주는 예측요인은 전기전도도 (32종, 31%), 해발고도 (15종, 15%), NH₃-N (14종, 14%) 순으로 나타났다. 한편, 그룹 I의 지표종 Meridion circulare, 그룹 II의 지표종 Navicula cryptocephala, 그룹 III의 지표종 Fragilaira elliptica 등은 모두 전기전도도가 주된 결정요인으로 나타났다. 반면에 그룹 IV의 지표종인 Aulacoseiraambigua는 탁도가 주된 결정요인으로 나타났다.
한편, 현존량은 그룹 I에서 호청수성종 (56.9%)이, 그룹 II, III에서 광적응성종 (>45%)이, 그룹 IV에서 호오탁성종 (62.2%)이 각각 많이 출현하였다.
조사에서 출현된 총 10개의 family 중 Navicuaceae (>40%)가 가장 높은 종 구성비를 보였으며, Fragilariaceae,Achnanthaceae, Bacillariaceae (>10%) 등은 서로 비슷하였고 이러한 패턴은 그룹 간에 차이를 보이지 않았다. 현존량은 그룹 간 큰 차이를 보였는데 그룹 I, II, III에서 Navicuaceae (36.6~43.3%), 그룹 IV에서 Bacillariaceae (41.0%)가 높은 현존량을 보였다. 또한 그룹 I, II에서는 Achnanthaceae (>25%), Fragilariaceae (>10%) 등이 높은 밀도를 보인 반면 그룹 III, IV에서는 Bacillariaceae (>30%)으로 높았다 (Table 1).
유기물오염지수 환경지표종 (Watanabe andAsai, 1990)의 결정요인은 다음과 같다. 호청수성종은 전기전도도, BOD, 탁도, 광적응성종은 전기전도도, 탁도, DO, 호오탁성종은 전기전도도, 탁도 등으로 나타났다. 한편 각 그룹의 돌부착돌말류의 출현을 결정하는 주된 요인은 그룹 I의 해발고도, 그룹 II, III의 전기전도도, 그룹 IV의 탁도 등으로 나타났다 (Fig.

후속연구

한편 그룹 I, II, III의 지표종들의 발생을 결정하는 예측요인으로는 공히 전기전도도였으며 그룹 IV는 탁도로 나타났다. 이상을 종합하면, 금강권역의 돌말류의 분포는 수계의 고유성보다는 주변의 토지이용도와 그로 인한 수질에 의해 결정되는 것으로 판단되며, 미소서식처에 대한 제밀한 연구가 이루어진다면 보다 정확한 돌말류 분포특성을 이해할 수 있을 것으로 사려되었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	금강의 특징은?	금강은 한반도 중서부에서 가장 큰 유로연장을 가지며 산간계류, 도시 및 농촌지역을 차례대로 거쳐 금강하구 댐에서 서해로 유입된다. 주변에 대전과 천안 등 대형도시와 논산, 강경, 함열을 경유하는 농업지대에서 유입되는 하폐수로 인한 수질오염이 발생하고 있다.
	하천생태계에서 돌말류의 역할은?	돌말류는 지구 탄소고정량의 20%를 차지하며, 담수에서미세조류 중 가장 다양한 분류군이다 (Leland and Porter,2000). 또한 하천생태계의 1차 생산자로서 수서곤충, 어류 등 상위포식자의 주요한 먹이원이다 (Stevenson et al.,1996; Ewe et al.
	금강의 주요 지류로는 무엇이 있는가?	주변에 대전과 천안 등 대형도시와 논산, 강경, 함열을 경유하는 농업지대에서 유입되는 하폐수로 인한 수질오염이 발생하고 있다. 금강의 주요 지류로는 무주남대천, 봉황천, 초강천, 미호천, 갑천, 논산천 등이 있다. 만경강과 동진강은 유로연장이 100 km 이하인 하천으로 주로 농경지와 전주, 익산, 정읍 등의 소형도시가 발달되어 있으며, 주변에 왕궁축산단지, 원예 및 채소용 비닐하우스, 온천 등이 분포한다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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