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문제 정의
- 저서성 대형무척추동물의 서식처 특성에 따른 군집구조 변화 양상을 파악하기 위하여 각 유입천의 중류지점, 지천과 낙동강 본류가 합류하는 합류점 그리고 합류 이후 낙동강 본류지점을 조사 대상 지점으로 선정하였다. 본 연구를 통하여 낙동강으로 유입되는 각 지천의 연속적 흐름에 따른 하상구조 등 물리적 환경변화가 저서성 대형무척추동물의 군집구조 및 서식기능군, 군집안정성에 미치는 영향을 파악하고자 한다.
제안 방법
- 9 m씩 2회 채집을 실시하였다. Hand net과 핀셋을 이용하여 정성채집을 병행하였으며, 채집된 시료는 현장에서 94% Ethanol에 고정하여 보존하였다. 동정은 Yoon(1988, 1995), Won et al.
- 29250’ 프로그램을 이용하여 작성하였다. 군집안정성은 Ro and Chun(2004)이 제안한 한국산 수서곤충 각 종이 갖는 상대적 저항력과 회복력 값에 의거하여 각 출현 종을 4개의 특성군으로 구분한 후 분석하였다.
- 달성보와 합천창녕보 사이 구간으로 합류되는 덕곡천, 현풍천, 회천이 낙동강 본류로 합류되기까지 저서성 대형무척추동물의 서식처 특성에 따른 군집구조 변화 양상을 파악하기 위하여 2015년 연 3회(4월, 7월, 9월) 조사를 실시하였다. 각 지천의 중류지점은 유수역으로, 여울(riffle) 및 소(pool)가 형성되어 있어 생물이 서식할 만한 다양한 미소서식처가 조성되어 있으며, 하상은 주로 pebble 이상으로 구성되어 있다.
- 저서성 대형무척추동물의 채집은 유수역(riffle, 지천의 중류)에서 Surber sampler (30×30 cm, mesh 1mm)로 하상의 구조와 유속 등을 고려하여 3회씩 정량 채집을 하였으며, 정수역(pool, 합류점 및 낙동강 본류)은 Dredge sampler (가로 42 cm, mesh 1 mm)를 이용하여 0.9 m씩 2회 채집을 실시하였다.
- 지천과 합류점 그리고 본류지점에서 출현하는 저서성 대형무척추동물의 종 조성을 파악하고자 벤 다이어 프로그램(Venn Diagram Plotter)을 이용하여 공통 출현종을 분석하였다. 중류지점에서만 출현한 종은 흰부채하루살이(Epeorus curvatulus), 강하루살이(Rhoenanthus coreanus), 줄날도래(Hydropsyche kozhantschikovi), 검은머리물날도래(Rhyacophila nigrocephala) 등으로 총 53종의 서식을 확인하였다.
대상 데이터
- 1. The survey sites (DG1, HP1, HO1 : tributary ; DG2, HP2, HO2 : confluence ; DG3, HP3, HO3 : Nakdong River).
- 연구 대상지역은 달성보와 합천창녕보 사이 구간으로, 낙동강에 유입되는 덕곡천(DG), 현풍천(HP), 회천(HO) 각 3개 지천의 중류지점(DG1, HP1, HO1), 지천과 낙동강 본류의 합류점(DG2, HP2, HO2), 합류 이후 낙동강 본류지점(DG3, HP3, HO3) 총 9개 지점에서 2015년 지점별 3회(4월, 7월, 9월) 조사를 실시하였다(Fig. 1). 각 조사지점의 행정구역 및 좌표는 다음과 같다.
- 현재 낙동강수계는 2011년 완공된 8개 보의 영향으로 대규모의 정수성 환경이 조성되어 있다. 이에 본 연구에서는 보 구간 내 유입천의 수가 가장 많은 달성보~합천창녕보 구간의 유입천 중 3개 지천인 덕곡천, 현풍천, 회천을 대상으로 조사를 실시하였다. 저서성 대형무척추동물의 서식처 특성에 따른 군집구조 변화 양상을 파악하기 위하여 각 유입천의 중류지점, 지천과 낙동강 본류가 합류하는 합류점 그리고 합류 이후 낙동강 본류지점을 조사 대상 지점으로 선정하였다.
- 이에 본 연구에서는 보 구간 내 유입천의 수가 가장 많은 달성보~합천창녕보 구간의 유입천 중 3개 지천인 덕곡천, 현풍천, 회천을 대상으로 조사를 실시하였다. 저서성 대형무척추동물의 서식처 특성에 따른 군집구조 변화 양상을 파악하기 위하여 각 유입천의 중류지점, 지천과 낙동강 본류가 합류하는 합류점 그리고 합류 이후 낙동강 본류지점을 조사 대상 지점으로 선정하였다. 본 연구를 통하여 낙동강으로 유입되는 각 지천의 연속적 흐름에 따른 하상구조 등 물리적 환경변화가 저서성 대형무척추동물의 군집구조 및 서식기능군, 군집안정성에 미치는 영향을 파악하고자 한다.
데이터처리
- 동정된 모든 종별 개체수는 단위면적당 출현개체수(inds. m-2)로 환산하여 분석하였다. 그리고 각 조사시기별 우점도지수(Dominance Index, DI)는 McNaughton(1967)의 방법에 의해 산출하였고, 다양도지수(species diversity index, H’)는 Shannon and Weaver(1949), 풍부도지수(species richness index, R1)는 Margalef(1958), 균등도지수(evenness index, J’)는 Pielou(1975)의 방법을 이용했다.
- 서식처 이동성 분석을 위한 벤 다이어그램은 ‘Venn Diagram Plotter ver. 1.5.5228.29250’ 프로그램을 이용하여 작성하였다.
이론/모형
- 또한 하상 구조 및 수변 식생, 유속 등의 물리적 서식환경에 따라 달라지는 서식기능군(Functional Habitat Groups: FHGs)의 분석은 Merritt et al.(1996)을 참고하였다. 서식처 이동성 분석을 위한 벤 다이어그램은 ‘Venn Diagram Plotter ver.
- 그리고 각 조사시기별 우점도지수(Dominance Index, DI)는 McNaughton(1967)의 방법에 의해 산출하였고, 다양도지수(species diversity index, H’)는 Shannon and Weaver(1949), 풍부도지수(species richness index, R1)는 Margalef(1958), 균등도지수(evenness index, J’)는 Pielou(1975)의 방법을 이용했다.
성능/효과
- 위치에 따른 출현 현황을 살펴보면, 지천의 중류지점에서 4문 7강 17목 58과 97종, 합류점 3문 6 강 15목 39과 47종, 낙동강 본류지점 3문 6강 15목 39과 53종이 출현하였다. 각 지점의 환경을 비교해 보면, 지방 1급 하천인 회천의 경우 지점이 비교적 하류에 위치하여 모래(sand)의 비율이 높았으며, 이를 제외한 지천의 중류지점은 저서성 대형무척추동물이 서식하기에 좋은 자갈(pebble)과 호박돌(cobble)의 하상구조이며, 육안상 유속이 빠른 것으로 조사되었다. 합류점 및 낙동강 본류지점으로 갈수록 유속이 매우 완만하였으며, 하상구조는 점토(silt)와 모래(sand)의 비율이 증가하는 것으로 확인되었다(Fig.
- T (Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera) 분류군은 지천의 중류지점에서 97종 중 42종(E : 22종, P : 1종, T : 19종), 합류점 47종 중 10종(E : 7종, T : 3종), 낙동강 본류지점 53종 중 8종(E : 5종, T : 3종)으로 각각 조사되었다. 각 지천별 지점에 따른 E.P.T 분류군의 종수 및 개체수 비율은 현풍천 중류지점(HP1)에서 29종 58.9%으로 가장 높게 나타났으며, 회천과 합류 후 낙동강 본류지점(HO3)에서 4종 1.2%으로 가장 낮은 것으로 확인되었다. 이는 지천의 중류지점에서 낙동강 본류지점으로 갈수록 하상구조가 단순해지며, 유속이 감소함에 따라 유수성 환경을 선호하는 E.
- T 분류군에 속한 종의 서식이 감소한 것으로 사료된다. 각 지천의 중류지점은 유수역을 선호하는 하루살이목(Ephemeroptera) 그리고 합류점 및 낙동강 본류지점은 정수역을 선호하는 잠자리목(Odonata)에 속한 종들이 높은 밀도로 서식하는 것으로 확인되었다. 특히, 지천의 중류지점에서는 줄날도래(Hydropsyche kozhantschikovi), 네점하루살이(Ecdyonurus levis) 등 유기물질이 풍부하고 유속이 빠른 여울에 서식하는 종이 우점종으로 나타났으며, 합류점 및 낙동강 본류에서는 깔따구류(Chironomidae spp.
- 종수 비율은 지천의 중류지점에 비해 합류점 및 낙동강 본류지점에서 붙는 무리(clinger; CL)는 낮아지며, 굴파는 무리(burrowers; BU), 기어오르는 무리(climbers; CB)는 높아지는 것으로 나타났다. 개체수 비율은 현풍천과 회천 각 중류지점에서 CL이 가장 높은 비율을 가지며, 낙동강 본류지점으로 갈수록 감소하는 것으로 확인되었다. BU는 낙동강 본류지점에서 가장 높은 비율을 갖는 것으로 나타났다(Fig.
- 군집안정성 분석 결과, 인위적인 교란 및 간섭에 대해 상대적 저항력과 회복력이 뛰어난 group I에 속한 종의 비율이 지천의 중류지점에서 58.7%, 합류점 73.3%, 본류지점에서 73.5%으로 합류점 및 본류지점으로 갈수록 증가하는 것으로 나타났다. 한편, 상대적 저항력과 회복력이 약하고 비교적 수환경이 안정적인 곳에서 서식하는 group Ⅲ에 속하는 종은 지천의 중류지점에서 18.
- , 1996; Park, 2011). 본 연구결과에서도 유사하게 지천에서 합류점을 거쳐 본류로 이행하며 나타나는 하상구조 및 유속 등 물리적 환경변화가 저서성 대형무척추동물의 군집구조에 영향을 주는 것을 확인할 수 있었다. 본류와 지천의 각 구간에 관한 모니터링은 시행되고 있으나, 지천에서 낙동강 본류로 합류되어 저서성 대형무척추동물의 연속적인 분포특성에 관한 연구는 부족한 실정이므로 지속적인 연구가 요구된다.
- 또한, Waters(1995)는 종풍부도는 하상구조와 밀접한 관련이 있다고 보고하였다. 본 연구에서도 합류점 및 낙동강 본류지점에서 깔따구류 등 특정종의 개체수 증가로 인해 우점도지수가 증가하고, 이에 따른 다양도지수가 감소하는 것으로 나타났다. 지천의 중류지점에서는 CL, 합류점 및 본류지점에서는 BU에 속한 종들의 서식이 증가하는 것으로 확인되었다.
- 지천의 중류지점에서는 CL, 합류점 및 본류지점에서는 BU에 속한 종들의 서식이 증가하는 것으로 확인되었다. 서식처 이동성 분석결과, 지천의 중류와 합류점 34.6%, 합류점 및 낙동강 본류지점 51.5%로 공통 서식 종이 증가하는 것으로 나타났으며, 군집안정성 분석결과, 낙동강 본류지점으로 갈수록 Group I에 속한 종의 비율이 증가하는 것으로 나타났다.
- 2). 유수성 환경에 주로 서식하며, 수환경 변화에 민감하게 반응하는 E.P.T (Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera) 분류군은 지천의 중류지점에서 97종 중 42종(E : 22종, P : 1종, T : 19종), 합류점 47종 중 10종(E : 7종, T : 3종), 낙동강 본류지점 53종 중 8종(E : 5종, T : 3종)으로 각각 조사되었다. 각 지천별 지점에 따른 E.
- 전체 조사지점에서 4문 7강 20목 65과 119종이 출현하였다. 위치에 따른 출현 현황을 살펴보면, 지천의 중류지점에서 4문 7강 17목 58과 97종, 합류점 3문 6 강 15목 39과 47종, 낙동강 본류지점 3문 6강 15목 39과 53종이 출현하였다.
- 합류점은 말조개(Unio douglasiae), 밀잠자리붙이(Deielia phaon) 등 총 5종, 본류지점 방게아재비(Ranatra unicolor), 쇠측범잠자리(Davidius lunatus) 애물땡땡이(Sternolophus rufipes) 등 총 12종의 서식을 확인하였다. 전체 출현한 119종 중 29종이 모든 조사지점에서 공통적으로 서식하는 것을 확인하였다. 중류지점과 합류점에서 출현한 종은 총 107종으로 이 중 공통 서식종은 37종(34.
- 종수 비율은 지천의 중류지점에 비해 합류점 및 낙동강 본류지점에서 붙는 무리(clinger; CL)는 낮아지며, 굴파는 무리(burrowers; BU), 기어오르는 무리(climbers; CB)는 높아지는 것으로 나타났다. 개체수 비율은 현풍천과 회천 각 중류지점에서 CL이 가장 높은 비율을 가지며, 낙동강 본류지점으로 갈수록 감소하는 것으로 확인되었다.
- 전체 출현한 119종 중 29종이 모든 조사지점에서 공통적으로 서식하는 것을 확인하였다. 중류지점과 합류점에서 출현한 종은 총 107종으로 이 중 공통 서식종은 37종(34.6%)이었으며, 합류점과 낙동강 본류지점에서는 총 66종 중 34종(51.5%)이 공통적으로 서식하는 종으로 나타났다(Fig. 4). 지천의 중류지점에서 합류점 및 낙동강 본류지점으로 갈수록 공통 서식종의 비율이 높아짐을 확인하였으며, 이는 합류점과 낙동강 본류지점의 하상구조 유사성과 밀접한 관련이 있는 것으로 판단된다.
- 지천과 합류점 그리고 본류지점에서 출현하는 저서성 대형무척추동물의 종 조성을 파악하고자 벤 다이어 프로그램(Venn Diagram Plotter)을 이용하여 공통 출현종을 분석하였다. 중류지점에서만 출현한 종은 흰부채하루살이(Epeorus curvatulus), 강하루살이(Rhoenanthus coreanus), 줄날도래(Hydropsyche kozhantschikovi), 검은머리물날도래(Rhyacophila nigrocephala) 등으로 총 53종의 서식을 확인하였다. 합류점은 말조개(Unio douglasiae), 밀잠자리붙이(Deielia phaon) 등 총 5종, 본류지점 방게아재비(Ranatra unicolor), 쇠측범잠자리(Davidius lunatus) 애물땡땡이(Sternolophus rufipes) 등 총 12종의 서식을 확인하였다.
- 4). 지천의 중류지점에서 합류점 및 낙동강 본류지점으로 갈수록 공통 서식종의 비율이 높아짐을 확인하였으며, 이는 합류점과 낙동강 본류지점의 하상구조 유사성과 밀접한 관련이 있는 것으로 판단된다.
- 본 연구에서도 합류점 및 낙동강 본류지점에서 깔따구류 등 특정종의 개체수 증가로 인해 우점도지수가 증가하고, 이에 따른 다양도지수가 감소하는 것으로 나타났다. 지천의 중류지점에서는 CL, 합류점 및 본류지점에서는 BU에 속한 종들의 서식이 증가하는 것으로 확인되었다. 서식처 이동성 분석결과, 지천의 중류와 합류점 34.
- 각 지천의 중류지점은 유수역을 선호하는 하루살이목(Ephemeroptera) 그리고 합류점 및 낙동강 본류지점은 정수역을 선호하는 잠자리목(Odonata)에 속한 종들이 높은 밀도로 서식하는 것으로 확인되었다. 특히, 지천의 중류지점에서는 줄날도래(Hydropsyche kozhantschikovi), 네점하루살이(Ecdyonurus levis) 등 유기물질이 풍부하고 유속이 빠른 여울에 서식하는 종이 우점종으로 나타났으며, 합류점 및 낙동강 본류에서는 깔따구류(Chironomidae spp.)와 실지렁이(Limnodrilus gotoi)가 주요 우점종으로 확인되었다(Table 1).
- 풍부도지수(R1)는 지천의 중류지점에서 3.01, 합류점 2.17, 낙동강 본류지점 1.66, 균등도지수(J’)는 지천의 중류지점에서 0.63, 합류점 0.62, 낙동강 본류지점 0.63으로 조사되었다(Table 1).
- 5%으로 합류점 및 본류지점으로 갈수록 증가하는 것으로 나타났다. 한편, 상대적 저항력과 회복력이 약하고 비교적 수환경이 안정적인 곳에서 서식하는 group Ⅲ에 속하는 종은 지천의 중류지점에서 18.7%로 가장 높은 비중을 갖는 것으로 나타났다. 이는 유수성 환경인 지천의 중류지점은 여울과 소 그리고 다양한 하상구조로 형성되어 있으나, 합류점과 낙동강 본류지점으로 갈수록 하상구조가 점토나 모래 등으로 단순화 되는 것과 상관관계가 있는 것으로 나타났다(Fig.
- 각 지점의 환경을 비교해 보면, 지방 1급 하천인 회천의 경우 지점이 비교적 하류에 위치하여 모래(sand)의 비율이 높았으며, 이를 제외한 지천의 중류지점은 저서성 대형무척추동물이 서식하기에 좋은 자갈(pebble)과 호박돌(cobble)의 하상구조이며, 육안상 유속이 빠른 것으로 조사되었다. 합류점 및 낙동강 본류지점으로 갈수록 유속이 매우 완만하였으며, 하상구조는 점토(silt)와 모래(sand)의 비율이 증가하는 것으로 확인되었다(Fig. 2). 유수성 환경에 주로 서식하며, 수환경 변화에 민감하게 반응하는 E.
- , 1992). 합류점 및 낙동강 본류지점으로 갈수록 유속이 빠른 여울에 서식하는 줄날도래과(Hydropsychidae), 납작하루 살이과(Heptageniidae) 등 CL에 속하는 종은 감소하였으며, 정수역이나 유속이 느린 수변부에서 수생식물에 기어 다니며 생활하는 실잠자리과(Coenagrionoidae)등 CB에 속하는 종은 증가하는 것으로 나타났다.
- 63으로 조사되었다(Table 1). 합류점 및 본류지점으로 갈수록 하상구조의 단순화로 인해 특정종이 우점하며, 다양도지수는 감소하는 것으로 나타났다.
- 중류지점에서만 출현한 종은 흰부채하루살이(Epeorus curvatulus), 강하루살이(Rhoenanthus coreanus), 줄날도래(Hydropsyche kozhantschikovi), 검은머리물날도래(Rhyacophila nigrocephala) 등으로 총 53종의 서식을 확인하였다. 합류점은 말조개(Unio douglasiae), 밀잠자리붙이(Deielia phaon) 등 총 5종, 본류지점 방게아재비(Ranatra unicolor), 쇠측범잠자리(Davidius lunatus) 애물땡땡이(Sternolophus rufipes) 등 총 12종의 서식을 확인하였다. 전체 출현한 119종 중 29종이 모든 조사지점에서 공통적으로 서식하는 것을 확인하였다.
후속연구
- 본 연구결과에서도 유사하게 지천에서 합류점을 거쳐 본류로 이행하며 나타나는 하상구조 및 유속 등 물리적 환경변화가 저서성 대형무척추동물의 군집구조에 영향을 주는 것을 확인할 수 있었다. 본류와 지천의 각 구간에 관한 모니터링은 시행되고 있으나, 지천에서 낙동강 본류로 합류되어 저서성 대형무척추동물의 연속적인 분포특성에 관한 연구는 부족한 실정이므로 지속적인 연구가 요구된다.
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