지리산국립공원 저서성 대형무척추동물의 섭식기능군 분포 특성과 생물학적 수질평가 Distribution Characteristics of Functional Feeding Groups of Benthic Macroinvertebrates and Biological Evaluation of Water Quality in Jirisan National Park원문보기
The distribution characteristics of functional feeding groups and biological evaluation of water quality with benthic macroinvertebrates were investigated from 2013 to 2014 in the mountain streams of Jirisan National Park. Both quantitative and qualitative collection had been performed six times dur...
The distribution characteristics of functional feeding groups and biological evaluation of water quality with benthic macroinvertebrates were investigated from 2013 to 2014 in the mountain streams of Jirisan National Park. Both quantitative and qualitative collection had been performed six times during study periods in twelve sites located at upstream, midstream and downstream of four valleys, Chilsungol, Baemsagol, Daesunggol and Piagol of freshwater ecosystem in Jirisan National Park. As results, the total collected benthic macroinvertebrates were 3 phyla, 4 classes, 11 orders, 37 families, 107 species and 4,028 individuals. In 2013, 3 phyla, 4 classes, 10 orders, 32 families, 89 species and 1,829 individuals were collected. And in 2014, 3 phyla, 4 classes, 9 orders, 31 families, 80 species and 2,199 individuals were identified. The total dominant species was Ecdyonurus kibumensis, and EPT groups occupied 80.39% of total species number. Biotic indices were also compared to site and to season. The dominant index (DI) was highest at the downstream of Baemsagol in the spring of 2013, and the evenness index (J') was highest at the downstream of Daesunggol in the summer of 2013. Both diversity index (H') and richness index (RI) were highest at the upstream of Baemsagol in the summer of 2014. The correlation between altitude above sea level and functional feeding groups of benthic macroinvertebrates was also researched in this study. As a result, the species number of shredders and predators have significantly increased according to the increase of the altitude of their habitat. On the other hand, individuals of gathering collectors have increased according to the increase of altitude. The biological water quality was evaluated and compared with several methods in this study, and we suggest that ESB and GPI are more appropriate than KSI and BMI to evaluate biological water quality of mountain stream water.
The distribution characteristics of functional feeding groups and biological evaluation of water quality with benthic macroinvertebrates were investigated from 2013 to 2014 in the mountain streams of Jirisan National Park. Both quantitative and qualitative collection had been performed six times during study periods in twelve sites located at upstream, midstream and downstream of four valleys, Chilsungol, Baemsagol, Daesunggol and Piagol of freshwater ecosystem in Jirisan National Park. As results, the total collected benthic macroinvertebrates were 3 phyla, 4 classes, 11 orders, 37 families, 107 species and 4,028 individuals. In 2013, 3 phyla, 4 classes, 10 orders, 32 families, 89 species and 1,829 individuals were collected. And in 2014, 3 phyla, 4 classes, 9 orders, 31 families, 80 species and 2,199 individuals were identified. The total dominant species was Ecdyonurus kibumensis, and EPT groups occupied 80.39% of total species number. Biotic indices were also compared to site and to season. The dominant index (DI) was highest at the downstream of Baemsagol in the spring of 2013, and the evenness index (J') was highest at the downstream of Daesunggol in the summer of 2013. Both diversity index (H') and richness index (RI) were highest at the upstream of Baemsagol in the summer of 2014. The correlation between altitude above sea level and functional feeding groups of benthic macroinvertebrates was also researched in this study. As a result, the species number of shredders and predators have significantly increased according to the increase of the altitude of their habitat. On the other hand, individuals of gathering collectors have increased according to the increase of altitude. The biological water quality was evaluated and compared with several methods in this study, and we suggest that ESB and GPI are more appropriate than KSI and BMI to evaluate biological water quality of mountain stream water.
다섯째, 해발고도에 따른 섭식기능군의 분포 양상을 파악하였으며 섭식기능군의 분포와 고도와의 상관성을 분석하였다. 이번 연구가 가지는 의의는 현재 국내에서 사용되고 있는 다양한 생물학적 수질평가 기법 중 국내 산간계류의 실정에 더 적합한 수질평가기법이 무엇인지 알아보는 데에 지리산국립공원의 저서성 대형무척추동물의 분포를 모델로 이용한 것이 그 하나이고 산지수계의 하상구조를 반영하는 섭식기능군의 해발고도별 분포특성을 파악하여 하상과 주변환경과의 관련성을 고찰하는 것이다.
제안 방법
지리산국립공원의 주요 4개 계곡에 서식하는 저서성대형무척추동물의 군집구조를 파악하고, 알려진 몇 가지 생물학적 수질평가법을 적용하여 청정한 산지계류의 수질평가에 가장 적합한 방법이 무엇인지 고찰해 보았다. 또한 고도별 서식환경의 차이에 의해 서로 다른 섭식기능군이 분포한다는 것을 보여주기 위하여 섭식기능군별종 구성과 고도간의 상관분석을 하였으며 선형회귀분석에 의한 분포예측을 하였다.
지리산국립공원의 주요 4개 계곡에 서식하는 저서성대형무척추동물의 군집구조를 파악하고, 알려진 몇 가지 생물학적 수질평가법을 적용하여 청정한 산지계류의 수질평가에 가장 적합한 방법이 무엇인지 고찰해 보았다. 또한 고도별 서식환경의 차이에 의해 서로 다른 섭식기능군이 분포한다는 것을 보여주기 위하여 섭식기능군별종 구성과 고도간의 상관분석을 하였으며 선형회귀분석에 의한 분포예측을 하였다.
대상 데이터
4개 계곡의 상, 중, 하류 총 12개 조사지점에 대하여 2013년과 2014년의 2년간 현지조사를 하였다. 3계절 조사로서 5월에 춘계조사, 7월에 하계조사, 9월에 추계조사를 하였으며, 동계는 서식지의 결빙으로 조사에 포함하지 않았다
본 연구의 대상지인 지리산은 1967년에 국내 최초의 국립공원으로 지정되어 3개 도(경상남도, 전라남·북도), 1개 시 4개 군, 15개 읍·면의 행정구역이 속해 있으며, 471.758 km2의 면적을 보유한 국내 21개 국립공원 중 가장 넓은 산악형 국립공원이다. 식생의 특징은 하상에 소나무림이 우점한 가운데 중복에는 참나무림이 분포하며, 아고산지대에는 구상나무림이 넓게 분포하여 다양한 식생을 갖추고 있기 때문에 다양한 동물들이 서식할 수 있는 환경조건을 갖추고 있다.
데이터처리
섭식기능군(Functional feeding groups)과 조사지점 해발고도간 상관관계를 파악하기 위하여 상관분석 및 회귀분석을 하였다. Software Pasw (=SPSS) Statistics version 21.0 (IBM, USA)프로그램을 이용하여 상관계수(r)를 산출하고, 유의성 검정(p) 및 선형회귀분석 (Linear regression analysis)을 하였다.
이론/모형
생태점수에 의한 환경질의 평가 및 생태환경 관리기준의 판정은 ESB 지수(Kong, 1997)를 적용하였다. 군오염지수는 생물학적 조사에서 서식분포가 확인된 분류군 중 수질등급에 따른 출현 특성이 밝혀져 있는 종을 이용하여 Yoon et al.(1992)의 군오염지수를 토대로 산출하였다. 한국오수생물지수는 Zelinka and Marvan(1961)에 의해 제시된 바 있는 오수생물계열 판정법을 정량화하여 제안한 독일 DIN 38410(1990)을 기본으로 하고, Yoon et al.
저서성 대형무척추동물의 분포를 기반으로 한 생물학적 수질평가법으로 알려진 생태점수(ESB), 군오염지수(group pollution index, GPI), 한국오수생물지수(korean saprobic index, KSI), 저서생물지수(benthic macroinvertebrate index, BMI)를 구하고 이를 바탕으로 서식환경을 평가하였다. 생태점수에 의한 환경질의 평가 및 생태환경 관리기준의 판정은 ESB 지수(Kong, 1997)를 적용하였다. 군오염지수는 생물학적 조사에서 서식분포가 확인된 분류군 중 수질등급에 따른 출현 특성이 밝혀져 있는 종을 이용하여 Yoon et al.
저서성 대형무척추동물의 분포를 기반으로 한 생물학적 수질평가법으로 알려진 생태점수(ESB), 군오염지수(group pollution index, GPI), 한국오수생물지수(korean saprobic index, KSI), 저서생물지수(benthic macroinvertebrate index, BMI)를 구하고 이를 바탕으로 서식환경을 평가하였다. 생태점수에 의한 환경질의 평가 및 생태환경 관리기준의 판정은 ESB 지수(Kong, 1997)를 적용하였다.
성능/효과
해발고도와 저서성 대형무척추동물의 섭식기능군사이의 상관관계를 연구한 결과 썰어먹는 무리와 잡아먹는 무리는 그들의 서식지 고도가 상승하면 종수가 유의하게 증가하고, 주워먹는무리의 개체수는 서식지의 고도가 상승할 때 증가하였다. 또한 생물학적 수질평가를 알려진 몇 가지 방법으로 하였으며 ESB와 GPI지수가 KSI나 BMI보다는 지리산의 계류와 같은 산지계류의 생물학적 수질평가를 하는데 더 적합하다고 사료된다.
39%를 차지하였다. 조사지점별 생물지수를 계산하여 비교한 결과, 우점도(DI)는 2013년 춘계에 뱀사골의 하류지점에서 가장 높았고 균등도(J')는 2013년 하계에 대성골의 하류지점에서 가장 높았으며 다양도(H')와 풍부도(RI)는 2014년 하계에 뱀사골의 상류지점에서 가장 높았다. 해발고도와 저서성 대형무척추동물의 섭식기능군사이의 상관관계를 연구한 결과 썰어먹는 무리와 잡아먹는 무리는 그들의 서식지 고도가 상승하면 종수가 유의하게 증가하고, 주워먹는무리의 개체수는 서식지의 고도가 상승할 때 증가하였다.
조사지점별 생물지수를 계산하여 비교한 결과, 우점도(DI)는 2013년 춘계에 뱀사골의 하류지점에서 가장 높았고 균등도(J')는 2013년 하계에 대성골의 하류지점에서 가장 높았으며 다양도(H')와 풍부도(RI)는 2014년 하계에 뱀사골의 상류지점에서 가장 높았다. 해발고도와 저서성 대형무척추동물의 섭식기능군사이의 상관관계를 연구한 결과 썰어먹는 무리와 잡아먹는 무리는 그들의 서식지 고도가 상승하면 종수가 유의하게 증가하고, 주워먹는무리의 개체수는 서식지의 고도가 상승할 때 증가하였다. 또한 생물학적 수질평가를 알려진 몇 가지 방법으로 하였으며 ESB와 GPI지수가 KSI나 BMI보다는 지리산의 계류와 같은 산지계류의 생물학적 수질평가를 하는데 더 적합하다고 사료된다.
후속연구
이처럼 고도에 따라 나타나는 섭식기능군의 무리가 변화하는 것은 고도에 따라 변화되는 유속이나, 수심, 부유물질이 달라지면서 서식기능군의 먹이자원이 다르기 때문으로 사료된다. 그러나 이번 연구에서 밝힌 사실은 지리산의 저서성 대형무척추동물의 고도별 분포자료에 의거한 것으로, 이 결과의 일반화를 위해서는 앞으로 섭식기능군의 분포에 미치는 다양한 산지수계에서 여러 환경의 영향과 더불어 장기적인 연구가 이루어져야 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
하천의 수 환경을 평가하는데 널리 이용되는 동물은 무엇인가?
수서곤충의 종수가 전체의 70% 이상을 차지하고 있는 저서성 대형무척추동물은 하천의 물리적, 화학적, 생물학적 상태에 영향을 받기 때문에 하천의 수 환경을 평가하는데 널리 이용되고 있다. 특히 하루살이목(Ephemeroptera), 강도래목(Plecoptera), 날도래목 (Trichoptera), 소위 EPT군의 대다수는 오염된 수 환경에서 매우 민감하게 반응하기 때문에 청정한 하천계류에서 출현비율이 높다(Budin et al.
청정한 하천계류에서 출현비율이 높은 것은 무엇인가?
수서곤충의 종수가 전체의 70% 이상을 차지하고 있는 저서성 대형무척추동물은 하천의 물리적, 화학적, 생물학적 상태에 영향을 받기 때문에 하천의 수 환경을 평가하는데 널리 이용되고 있다. 특히 하루살이목(Ephemeroptera), 강도래목(Plecoptera), 날도래목 (Trichoptera), 소위 EPT군의 대다수는 오염된 수 환경에서 매우 민감하게 반응하기 때문에 청정한 하천계류에서 출현비율이 높다(Budin et al., 2008).
본 연구의 대상지인 지리산 식생의 특징은 무엇인가?
758 의 면적을 보유한 국내 21개 국립공원 중 가장 넓은 산악형 국립공원이다. 식생의 특징은 하상에 소나무림이 우점한 가운데 중복에는 참나무림이 분포하며, 아고산지대에는 구상나무림이 넓게 분포하여 다양한 식생을 갖추고 있기 때문에 다양한 동물들이 서식할 수 있는 환경조건을 갖추고 있다. 고산으로서 다변적 지형 요소와 함께 사방으로 펼쳐진 깊은 계곡들은 사계절 내내 풍부한 수량을 보유하고 있다.
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