서해로 유입되는 독립하천의 어류상과 수생태계 건강성 평가: 전남과 전북을 대상으로 Fish Fauna and the Health Assessment of Independent Streams Flowing into the Yellow Sea in Korea: a Case of the Jeonnam and Jeonbuk Provinces원문보기
본 연구는 서해로 유입되는 전남과 전북의 24개 독립하천들을 대상으로 2016년 3월부터 10월까지 어류상을 조사하고, 생물 및 비생물 평가지수(BAc index)를 선정하여 수생태계 건강성 평가를 실시하였다. 출현 어류는 총 18과 44속 59종 4,127개체가 확인되었다. 우점종은 피라미 (Zacco platypus)로 확인되었다. 한국고유종은 각시붕어 (Rhodeus uyekii) 등 12종이었다. BAc index는 통계적으로 유의한(p<0.01 또는 0.05) 상관관계가 확인되었다. 수생태계 건강성 평가의 단계별 분포는 보통 단계(Fair)가 41.7%로 가장 높은 비율을 나타냈다. 양호 단계(Good)와 불량 단계(Poor)는 20.8%, 최적 단계(Excellent)는 16.7%로 각각 나타났다. 독립하천의 수생태계 건강성은 생물학적 평가지수보다 지형적 특성, 인위적 자연적 제한 요소에 따른 비생물학적 평가지수의 영향을 더 받는 것으로 확인되었다.
본 연구는 서해로 유입되는 전남과 전북의 24개 독립하천들을 대상으로 2016년 3월부터 10월까지 어류상을 조사하고, 생물 및 비생물 평가지수(BAc index)를 선정하여 수생태계 건강성 평가를 실시하였다. 출현 어류는 총 18과 44속 59종 4,127개체가 확인되었다. 우점종은 피라미 (Zacco platypus)로 확인되었다. 한국고유종은 각시붕어 (Rhodeus uyekii) 등 12종이었다. BAc index는 통계적으로 유의한(p<0.01 또는 0.05) 상관관계가 확인되었다. 수생태계 건강성 평가의 단계별 분포는 보통 단계(Fair)가 41.7%로 가장 높은 비율을 나타냈다. 양호 단계(Good)와 불량 단계(Poor)는 20.8%, 최적 단계(Excellent)는 16.7%로 각각 나타났다. 독립하천의 수생태계 건강성은 생물학적 평가지수보다 지형적 특성, 인위적 자연적 제한 요소에 따른 비생물학적 평가지수의 영향을 더 받는 것으로 확인되었다.
In this study, the fauna of freshwater fish were investigated from March until October of 2016 in 24 independent streams in the Jeonnam and Jeonbuk provinces, which were flowing into the Yellow Sea. The health of the aquatic ecosystem in those streams was assessed through the biological and abiologi...
In this study, the fauna of freshwater fish were investigated from March until October of 2016 in 24 independent streams in the Jeonnam and Jeonbuk provinces, which were flowing into the Yellow Sea. The health of the aquatic ecosystem in those streams was assessed through the biological and abiological character index (BAc index). During the surveyed period, a total of 4,127 individuals were collected; they belonged to 59 species of 44 genera in 18 families. The most dominant species identified was Zacco platypus, and 12 species were endemic species of Korea, including Rhodeus uyekii. The BAc index indicated a statistically significant correlation (p<0.01 or 0.05). The stage distribution of the aquatic ecosystem health assessment showed the highest rating of 41.7% at the "Fair" stage. The "Good" and "Poor" stages accounted for 20.8% while the "Excellent" stage took up 16.7%. It has been confirmed that the aquatic ecosystem health of independent streams is influenced more by the abiological character index as a consequence of geographical characteristics and artificial/natural limiting factors, than by the biological character index.
In this study, the fauna of freshwater fish were investigated from March until October of 2016 in 24 independent streams in the Jeonnam and Jeonbuk provinces, which were flowing into the Yellow Sea. The health of the aquatic ecosystem in those streams was assessed through the biological and abiological character index (BAc index). During the surveyed period, a total of 4,127 individuals were collected; they belonged to 59 species of 44 genera in 18 families. The most dominant species identified was Zacco platypus, and 12 species were endemic species of Korea, including Rhodeus uyekii. The BAc index indicated a statistically significant correlation (p<0.01 or 0.05). The stage distribution of the aquatic ecosystem health assessment showed the highest rating of 41.7% at the "Fair" stage. The "Good" and "Poor" stages accounted for 20.8% while the "Excellent" stage took up 16.7%. It has been confirmed that the aquatic ecosystem health of independent streams is influenced more by the abiological character index as a consequence of geographical characteristics and artificial/natural limiting factors, than by the biological character index.
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문제 정의
따라서 본 연구는 서해로 유입되는 전남과 전북지역에 속한 24개 독립하천을 대상으로 어류상을 정밀 조사하고 어류상에 따른 생물학적 요소와 하천의 환경적 요소를 등가 적용하여 생물 및 비생물 평가지수(Biological and Abiological character index; BAc index)를 개발하고 본 연구지역인 24개 독립하천의 수생태계 건강성을 평가하였다.
제안 방법
분류 체계는 Nelson (2006)에 따랐다. 각 독립하천에서 확인된 출현종과 출현 개체수의 결과를 근거로 종다양성 지수 (Shannon and Weaver 1963)를 산출하였다. 생물상 조사와 더불어 하구둑, 수중보 존재 여부 및 하천 현황 등의 지형적 특성을 동시에 조사하였다.
본 연구 대상 지역의 독립하천에 대한 수생태계 건강성 평가를 실시하기 위하여 생물 및 비생물 평가지수(Biological and Abiological character index; BAc index)를 새롭게 작성하여 연구결과에 활용하였다(Table 3). 생물 평가지수(Biological character index)는 Karr (1981)와 An et al.
본 연구는 서해로 유입되는 전남과 전북의 24개 독립하천들을 대상으로 2016년 3월부터 10월까지 어류상을 조사하고, 생물 및 비생물 평가지수(BAc index)를 선정하여 수생태계 건강성 평가를 실시하였다. 출현 어류는 총 18과 44속 59종 4,127개체가 확인되었다.
각 독립하천에서 확인된 출현종과 출현 개체수의 결과를 근거로 종다양성 지수 (Shannon and Weaver 1963)를 산출하였다. 생물상 조사와 더불어 하구둑, 수중보 존재 여부 및 하천 현황 등의 지형적 특성을 동시에 조사하였다.
(2001a)이 제시한 방법을 소규모 독립하천의 특성에 맞게 변경 적용하였으며, 가중치는 각 평가지수마다 “5”, “3”, “1”로 적용하였다(Table 3). 수생태계 건강성 평가 단계는 An et al. (2001a)의 등급 기준에 의거하였으며, 본 연구에서는 30개 평가지수의 결과를 종합하여 4단계로 수정하여 구분하였다 (Hanet al. 2013). BAc index 값이 148~94의 범위는 최적 단계(Excellent), 93~76은 양호 단계(Good), 75~65는 보통 단계(Fair), 64~30은 불량 단계(Poor)로 대별하여 평가하였다.
어류의 채집은 투망(망목, 5×5mm, 20회), 족대(4×4mm, 30분)를 이용하여 조사하였다.
어류의 채집은 투망(망목, 5×5mm, 20회), 족대(4×4mm, 30분)를 이용하여 조사하였다. 채집된 어류는 현지에서 동정, 분류하고 종과 개체수를 확인 후 즉시 방류하였다. 표본의 분류 및 동정은 Kim (1997)과 Youn (2002)에 의하여 실시하였다.
총 30개 평가지수에 대한 기준은 Karr (1981)와 An et al. (2001a)이 제시한 방법을 소규모 독립하천의 특성에 맞게 변경 적용하였으며, 가중치는 각 평가지수마다 “5”, “3”, “1”로 적용하였다(Table 3).
전라북도 고창군 부안면부터 전라남도 무안군 삼향면에 이르기까지 서해로 유입되는 24개 독립하천을 대상으로 2016년 3월부터 10월까지 현지조사를 실시하였다. 하천 길이가 10 km 미만인 독립하천은 1~2개 조사지점을, 10~20 km인 독립하천은 3~4개 조사지점을, 20 km 이상의 독립하천은 5~7개의 조사지점을 선정하여 조사를 실시하였고(Table 1, Fig. 1), 그 출현 결과를 합산하였다(Table 2).
대상 데이터
본 연구 대상 지역인 전체 독립하천들의 수생태계 건강성 평가지수는 이론적으로 최고 148 BAc Index와 최저 30BAc Index이다. 수생태계 건강성 평가에 대한 본 연구결과를 종합해보면, 전체 24개 독립하천들의 BAc Index는 4단계(Excellent·Good·Fair·Poor)로 구분된다(Table 6, Fig.
본 연구지역에 해당되는 24개 독립하천의 수생태계 건강성 평가는 생물 및 비생물의 30개 평가지수(BAc Index)를 선정하여 시행하였다(Tables 3, 4). 일반적으로 상관관계는 두 변수 간의 상관 여부를 파악하는 통계적인 선형적 상관도를 의미하며, 상관계수의 절대값이 ‘1’에 가까울수록 강한 선형관계를 나타낸다(Lee and Im 2008).
전라북도 고창군 부안면부터 전라남도 무안군 삼향면에 이르기까지 서해로 유입되는 24개 독립하천을 대상으로 2016년 3월부터 10월까지 현지조사를 실시하였다. 하천 길이가 10 km 미만인 독립하천은 1~2개 조사지점을, 10~20 km인 독립하천은 3~4개 조사지점을, 20 km 이상의 독립하천은 5~7개의 조사지점을 선정하여 조사를 실시하였고(Table 1, Fig.
데이터처리
BAc index 값이 148~94의 범위는 최적 단계(Excellent), 93~76은 양호 단계(Good), 75~65는 보통 단계(Fair), 64~30은 불량 단계(Poor)로 대별하여 평가하였다. 생물 평가지수와 비생물 평가지수의 상관관계 분석을 위해 통계분석(SPSS 20.0)을 실시하였다.
이론/모형
표본의 분류 및 동정은 Kim (1997)과 Youn (2002)에 의하여 실시하였다. 분류 체계는 Nelson (2006)에 따랐다. 각 독립하천에서 확인된 출현종과 출현 개체수의 결과를 근거로 종다양성 지수 (Shannon and Weaver 1963)를 산출하였다.
(2001a)이 제시한 생물보전지수(IBI) 모델에 기초하였고 추가적으로 과거 어류상의 출현 결과 (Choi 1988; Choi 1989)와 비교한 어류상 출현 결과 등 총 15개의 평가지수를 선정하였다(Table 3). 비생물 평가지수(Abiological character index)는 정량적 서식처 평가지수(QHEI), 하천 자연도 평가 및 연안 생태계 건강성 평가 방법을 기초로 하여 총 15개의 평가지수를 선정하였다(Plafkin et al. 1989; Barbour et al. 1999;An et al. 2001b; Park et al. 2005; Kim et al. 2007). 총 30개 평가지수에 대한 기준은 Karr (1981)와 An et al.
본 연구 대상 지역의 독립하천에 대한 수생태계 건강성 평가를 실시하기 위하여 생물 및 비생물 평가지수(Biological and Abiological character index; BAc index)를 새롭게 작성하여 연구결과에 활용하였다(Table 3). 생물 평가지수(Biological character index)는 Karr (1981)와 An et al. (2001a)이 제시한 생물보전지수(IBI) 모델에 기초하였고 추가적으로 과거 어류상의 출현 결과 (Choi 1988; Choi 1989)와 비교한 어류상 출현 결과 등 총 15개의 평가지수를 선정하였다(Table 3). 비생물 평가지수(Abiological character index)는 정량적 서식처 평가지수(QHEI), 하천 자연도 평가 및 연안 생태계 건강성 평가 방법을 기초로 하여 총 15개의 평가지수를 선정하였다(Plafkin et al.
채집된 어류는 현지에서 동정, 분류하고 종과 개체수를 확인 후 즉시 방류하였다. 표본의 분류 및 동정은 Kim (1997)과 Youn (2002)에 의하여 실시하였다. 분류 체계는 Nelson (2006)에 따랐다.
성능/효과
2). 60 BAc Index 이하로 확인되어 불량 단계(Poor)의 수생태계 건강성 평가 결과를 나타낸 내곡천(St. 10), 오동천(St. 15) 및 죽암천(St. 17) 등의 5개 독립하천들의 경우 하천 길이가 매우 짧고 하천 유역 면적이 협소한 환경적 요소로 인하여 생물 평가지수와 비생물 평가지수가 현저히 낮게 나타난 것으로 사료된다(Table 6, Fig. 2).
mystus) 및 도화뱅어(Neosalanx andersoni) 등의 회유성 어종은 대부분 3~4월 산란회유를 위하여 하천의 하구나 상류로 이동하는데, 하천에 설치된 수중보와 하구에 설치된 방조제 등이 어류의 이동을 방해하여 출현하지 않는 것으로 판단된다(Poff and Hart 2002; Poulet 2007; Mins and Olden 2013). 과거 연구 결과와 비교하여 새롭게 확인된 어류는 끄리(Opsariichthysbidens), 꺽정이 (Trachidermus fasciatus) 및 얼록동사리(Odontobutis interrupta) 등의 12종이었다(Table 2).
7%로 각각 나타났다. 독립하천의 수생태계 건강성은 생물학적 평가지수보다 지형적 특성, 인위적·자연적 제한 요소에 따른 비생물학적 평가지수의 영향을 더 받는 것으로 확인되었다.
본 수생태계 건강성 평가 결과에서 확인된 평가 단계가 보통 단계 (Fair)에서 불량 단계 (Poor)로 낮아질수록 각 평가 단계로 분류되는 독립하천들의 생물 평가지수 결과는 비생물 평가지수 결과에 비해서 불량 단계(Poor)로 확인된 독립하천들에서 급격히 낮아지는 경향이 나타났다(Fig. 2). 보통~불량 단계(Fair~Poor)로 평가된 독립하천들은 하천 길이가 7 km 미만인 지형적 특성을 나타내고 있다.
본 연구를 통하여 확인된 어류는 총 8목 18과 44속 59종 4,127개체로 확인되었다(Table 2). 채집된 어류 중에서 잉어목(Cypriniformes)이 26종(RA: 44.
수생태계 건강성 평가에 대한 본 연구결과를 종합해보면, 전체 24개 독립하천들의 BAc Index는 4단계(Excellent·Good·Fair·Poor)로 구분된다(Table 6, Fig. 2).
7%로 가장 높은 비율을 나타냈다. 양호 단계(Good)와 불량 단계(Poor)는 20.8%, 최적 단계(Excellent)는 16.7%로 각각 나타났다. 독립하천의 수생태계 건강성은 생물학적 평가지수보다 지형적 특성, 인위적·자연적 제한 요소에 따른 비생물학적 평가지수의 영향을 더 받는 것으로 확인되었다.
2004). 외래종으로 확인된 배스(Micropterus salmoides)는 갈곡천 (St. 1, 33개체), 불갑천 (St. 14, 8개체)에서 총 41개체가 출현하였고, 블루길 (Lepomismacrochirus)은 불갑천 (St. 14)에서 25개체가 출현하였다. 외래종 출현은 독립하천에 조성된 인공저수지에서 일어난 인위적 방류의 결과로 추측된다(Ross 1991; Martinez et al.
출현 어류는 총 18과 44속 59종 4,127개체가 확인되었다. 우점종은 피라미 (Zaccoplatypus)로 확인되었다. 한국고유종은 각시붕어 (Rhodeusuyekii) 등 12종이었다.
7%)이 확인되었다(Table 2). 우점종은 피라미(Z. platypus) (RA: 25.2%), 아우점종은 붕어(C. auratus) (RA: 11.1%)로 확인되었다. 이들 종은 하천 중·하류에서 흔히 출현하며 수질오염에 대한 내성이 강한 어종이다(Kim et al.
2013; Park and Joo 2015). 일차 담수어류는 피라미(Zacco platypus), 붕어(Carassius auratus) 및 참붕어(Pseudorasbora parva) 등의 35종(59.3%)이 출현하였고 이차 담수어류는 밀어(Rhinogo- bius brunneus), 두줄망둑(Tridentiger trigonocephalus) 및 숭어(Mugil cephalus) 등의 24종(40.7%)이 확인되었다(Table 2). 우점종은 피라미(Z.
02%) 출현하였다. 종합하면 정수성 담수어류가 우점하여 출현하는 양상을 나타내었다(Table 2). 이러한 종조성을 나타낸 것은 본 연구지역이 하류는 기수역에 포함되며 상류는 과거 수십 년 동안 이·치수를 위해 설치된 수중보와 제방, 농경지 개발 등의 인위적 간섭에 의해 유수역에서 정수역으로의 변화에 따른 결과로 사료된다(An and Kim 2005; Choi and An 2008; Park and Joo 2015).
본 연구를 통하여 확인된 어류는 총 8목 18과 44속 59종 4,127개체로 확인되었다(Table 2). 채집된 어류 중에서 잉어목(Cypriniformes)이 26종(RA: 44.1%)으로 가장 많았다. 다음은 농어목(Perciformes)이 24종(40.
총 30개 평가지수의 합산 점수가 94~108 BAc Index를 보인 갈곡천(St. 1), 주진천(St. 5) 및 구암천(St. 12) 등의 4개 독립하천은 최적 단계(Excellent)를 나타냈다. 최적 단계인 94 이상의 BAc Index로 평가된 독립하천들은 하천 길이가 14 km보다 길며, 유역 면적이 56 km2 이상으로 하천 규모가 발달되는 환경적 요소를 갖추었을 뿐만 아니라 어류 서식에 영향을 미치는 다양한 미세 서식처가 형성되어 있기 때문인 것으로 사료된다.
본 연구는 서해로 유입되는 전남과 전북의 24개 독립하천들을 대상으로 2016년 3월부터 10월까지 어류상을 조사하고, 생물 및 비생물 평가지수(BAc index)를 선정하여 수생태계 건강성 평가를 실시하였다. 출현 어류는 총 18과 44속 59종 4,127개체가 확인되었다. 우점종은 피라미 (Zaccoplatypus)로 확인되었다.
한국고유종은 각시붕어 (Rhodeus uyekii), 가시납지리(Acanthorhodeus gracilis) 및 긴몰개 (Squalidus gracilismajimae) 등 12종(출현율: 20.3%)으로 확인되었다(Table 2). 이는 우리나라 하천의 고유화 비율인 28.
2014). 희소종은 참종개(Iksookimiakoreensis), 자가사리(Liobagrus mediadiposalis) 및 은어(Plecoglossus altivelis) 등 6종으로 전체 조사를 통하여 1개체씩(RA: 0.02%) 출현하였다. 종합하면 정수성 담수어류가 우점하여 출현하는 양상을 나타내었다(Table 2).
후속연구
따라서 현재 보통 단계(Fair)로 평가된 독립하천은 오염원 노출, 하천개발 및 하천 훼손 등의 영향을 받을 경우 불량 단계(Poor)로 변화될 가능성이 상대적으로 클 것으로 사료된다. 이러한 수생태계 건강성 평가 결과의 하락현상은 최적 단계(Excellent)로 평가된 독립하천들을 포함하여 모든 독립하천에서 잠재적 가능성을 배제할 수 없으며, 이에 향후 예상되는 하천 오염원의 억제 및 차단이 절실히 요구될 뿐만 아니라 보통~불량 단계(Fair~Poor)로 평가된 독립하천들에 대해 복원 대책이 필요할 것으로 사료된다.
2015). 하천의 자연정화 기능과 생물종 복원력이 대형 하천에 비하여 현저히 낮은 독립하천은 생물학적 평가지수뿐만 아니라 비생물학적 평가요소인 환경적 평가지수를 동일한 가중치로 적용하여 수생태계 건강성을 평가해야 할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
자연적 제한 요소에 따라 독립하천에서 나타나는 특징은?
2014). 이러한 까닭에 독립하천은 하천개발, 오염물질 유입 등 인위적 제한 요소에 비교적 큰 변화를 나타내며, 자연적 제한 요소에 해당되는 갈수기와 홍수기에 따라 유량변화가 극심하여 일반 하천에서 나타나는 자연정화기능과 이곳에 서식하는 생물 종의 자연 복원력이 저하되거나 상실되는 등의 특성을 가진다(Park et al. 2005; Bae and An 2006; Ministry of Environment 2007).
2016년 3월부터 10월까지 전남과 전북의 독립하천들에서 관찰되는 우점종은 무엇인가?
출현 어류는 총 18과 44속 59종 4,127개체가 확인되었다. 우점종은 피라미 (Zaccoplatypus)로 확인되었다. 한국고유종은 각시붕어 (Rhodeusuyekii) 등 12종이었다.
서해로 유입되는 독립하천의 지형적 특징은 무엇인가?
서해로 유입되는 독립하천은 다른 강과 합류되지 않는 독립적인 구조를 지니며, 대형 하천에 비해 하천의 길이가 짧고 유역이 좁은 지형적 특성을 가지고 있다(Kim and Han 2008; Jung et al. 2014).
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