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문제 정의
- 본 연구의 목적은 국내산 남생이와 외래종 붉은귀거북의 행동권 및 서식지 이용 패턴을 확인하고 종간 상호 경쟁관계를 분석하는 것이다. 이를 위해 인공증식 된 개체를 활용하여 인공적으로 조성된 서식지에서 남생이의 행동권 및 서식지 이용 패턴을 분석하여 남생이의 적응력과 생존율을 파악하고자 하였다.
- 이를 위해 인공증식 된 개체를 활용하여 인공적으로 조성된 서식지에서 남생이의 행동권 및 서식지 이용 패턴을 분석하여 남생이의 적응력과 생존율을 파악하고자 하였다. 특히 같은 거북목에 속하는 붉은귀거북의 행동과 서식지 이용 패턴을 함께 분석하여 상호 경쟁관계를 분석하였고 서식지 내에서의 위협요인을 파악하여 두 종간의 생존에 미치는 영향을 파악하고자 하였다.
제안 방법
- 시험방사지에 방사한 남생이와 붉은귀거북의 위치는 Mech(1980)의 삼각분법을 응용하여 무선추적(RadioTracking)을 하였으며, 4소자 야기 안테나를 통해 수신되는 신호음을 각각 다른 위치에서 추적하였다. 무선추적모니터링은 주 3회를 기준으로 하였고, 시간대별 온도변화를 고려하여 오전, 정오, 오후 시간대별로 실시하였다(Figure 2d). 시험방사지는 총 38개의 격자(한 격자당 10m×10m)로 세분화 하여 위치를 표시하였으며, 육안 및 망원경을 통하여 목견조사를 선행한 후 무선추적 조사를 하였고, 목견조사와 무선추적을 통하여 발견개체의 위치나 주변 환경상태 등은 야장의 격자모식도에 표시하였다(Figure 4)
- 시험방사지는 총 38개의 격자(한 격자당 10m×10m)로 세분화 하여 위치를 표시하였으며, 육안 및 망원경을 통하여 목견조사를 선행한 후 무선추적 조사를 하였고, 목견조사와 무선추적을 통하여 발견개체의 위치나 주변 환경상태 등은 야장의 격자모식도에 표시하였다(Figure 4)
- 시험방사지에 방사한 남생이와 붉은귀거북의 위치는 Mech(1980)의 삼각분법을 응용하여 무선추적(RadioTracking)을 하였으며, 4소자 야기 안테나를 통해 수신되는 신호음을 각각 다른 위치에서 추적하였다. 무선추적모니터링은 주 3회를 기준으로 하였고, 시간대별 온도변화를 고려하여 오전, 정오, 오후 시간대별로 실시하였다(Figure 2d).
- 시험방사지인 금붕어광장 연못에서 청계저수지에 이르는 수계 전반에 걸쳐 2010년 8월부터 11월까지 수계 내 주요 생물상인 저서성 대형무척추동물상 조사를 통하여 먹이자원의 종류와 생물다양성을 파악하였다. 저서성 대형무척추동물상 조사는 Surber-net(30㎝×30㎝), scoop-net 등으로 채집한 다음 1㎜ 체(sieve)로 선별된 분석시료를 현장에서 70% 알코올 용액에 고정하고, 분석시료는 실내에서 수서곤충검색도설(Yoon, 1995)과 한국의 수서곤충(Won etal.
- 시험방사한 개체의 송수신에 야기될 수 있는 문제점을 최소화하기 위해 에폭시로 부착한 위치추적발신기가 제대로 부착되어 연구 조사가 원활히 진행될 수 있도록 위치추적발신기 부착 후 약 2주 동안 수신기와 위치추적발신기를 시험 가동시켰다. 2010년 7월 31일(남생이⑥번, 붉은귀거북 ①번, ③번), 8월 2일(남생이④번, ⑬번, 붉은귀거북 ②번)을 시험방사지 내 격자 1번의 연안대에 안전하게 방사하였다(Figure 2c).
- 위치추적발신기가 부착된 개체의 무선추적을 위해 VHF Receiving (Receiver IC-R20, Yagi Antenna & Software(by ICOM))와 VHF radio Tags(Transmitter) (RI-2B 6g,10g, 15g(by Holohil systems))을 사용하였다.
- 본 연구의 목적은 국내산 남생이와 외래종 붉은귀거북의 행동권 및 서식지 이용 패턴을 확인하고 종간 상호 경쟁관계를 분석하는 것이다. 이를 위해 인공증식 된 개체를 활용하여 인공적으로 조성된 서식지에서 남생이의 행동권 및 서식지 이용 패턴을 분석하여 남생이의 적응력과 생존율을 파악하고자 하였다. 특히 같은 거북목에 속하는 붉은귀거북의 행동과 서식지 이용 패턴을 함께 분석하여 상호 경쟁관계를 분석하였고 서식지 내에서의 위협요인을 파악하여 두 종간의 생존에 미치는 영향을 파악하고자 하였다.
- 방사개체의 위치 추적은 2010년 8월 2일부터 2011년 1월까지 실시하였으며, 부득이하게도 9월 25일까지의 모니터링에서는 주파수 미수신으로 남생이 1개체(⑥번), 붉은귀거북 2개체(①, ③번)의 조사만이 이루어졌다. 이후 남생이 ④, ⑬번을 포획하여 수신을 재확인함으로써 남생이 3개체, 붉은귀거북 2개체의 위치를 확인하였고, 붉은귀거북 ②번은 포획하지 못하여 목견조사에 의한 모니터링이 이루어졌다.
- 저서성 대형무척추동물상 조사는 Surber-net(30㎝×30㎝), scoop-net 등으로 채집한 다음 1㎜ 체(sieve)로 선별된 분석시료를 현장에서 70% 알코올 용액에 고정하고, 분석시료는 실내에서 수서곤충검색도설(Yoon, 1995)과 한국의 수서곤충(Won etal., 2005)에 준하여 해부현미경상에서 분류, 동정하였다.
대상 데이터
- 시험방사한 개체의 송수신에 야기될 수 있는 문제점을 최소화하기 위해 에폭시로 부착한 위치추적발신기가 제대로 부착되어 연구 조사가 원활히 진행될 수 있도록 위치추적발신기 부착 후 약 2주 동안 수신기와 위치추적발신기를 시험 가동시켰다. 2010년 7월 31일(남생이⑥번, 붉은귀거북 ①번, ③번), 8월 2일(남생이④번, ⑬번, 붉은귀거북 ②번)을 시험방사지 내 격자 1번의 연안대에 안전하게 방사하였다(Figure 2c).
- 금붕어광장 연못의 온·습도 및 수온, 지온 등 환경적인 변화를 정확하게 측정하기 위하여 3개의 데이터 기록장치(Data Loggers)를 설치하였다.
- 남생이 방사 개체는 서울동물원 들소사 내 남생이 증식장의 수조에서 사육되어 온 2005년생 남생이들 중 등갑 및 복갑 상태가 양호하고, 상대적으로 크기가 큰 여섯 개체를 2009년 1차적으로 선발하였다. 이후 2010년 6월 중순경부터 사전모니터링을 통해 2009년 시험적으로 방사하였던 인공증식 남생이 6개체 중 3개체(④번, ⑥번, ⑬번) 와 기존연못 및 저수지 내 서식하고 있는 붉은귀거북 3개체(①번,②번, ③번)를 포획하여 시험방사에 사용하였다.
- 남생이 인공증식 개체를 방사한 시험방사지는 경기도 과천시에 있는 청계산 정상에서 서울동물원 방향으로 뻗어있는 계곡의 상류지역에 위치한 정수역인 금붕어광장 연못이다(37° 25' 7.98"N, 127° 1' 15.85"E).
- 향후 연구에서는 첫째 자연 개체와 인공증식 개체의 행동권 및 서식지 이용패턴에 어떤 차이가 있는지 구체적인 연구가 필요하다. 둘째 이번 시험방사에 사용한 남생이와 붉은귀거북은 성별이 암컷으로 한쪽 성에 치우쳤으며 개체크기가 상이한 상태로 시험이 실행되었다. 남생이와 붉은귀거북의 경쟁관계를 명확히 구분하기 위해서는 크기가 비슷한 개체들을 선정하여 종간의 경쟁 또는 개체간의 경쟁을지켜보고, 암·수에 있어 행동권 및 이동경향 차이에 대한 연구도 고려해야 할 것이다.
- 방사개체의 위치 추적은 2010년 8월 2일부터 2011년 1월까지 실시하였으며, 부득이하게도 9월 25일까지의 모니터링에서는 주파수 미수신으로 남생이 1개체(⑥번), 붉은귀거북 2개체(①, ③번)의 조사만이 이루어졌다. 이후 남생이 ④, ⑬번을 포획하여 수신을 재확인함으로써 남생이 3개체, 붉은귀거북 2개체의 위치를 확인하였고, 붉은귀거북 ②번은 포획하지 못하여 목견조사에 의한 모니터링이 이루어졌다.
- 방사된 개체들을 인식하기 위해 위치추적발신기인 RFIDTags & Implanters (by Biomark) (Bulk Tags : TXP148511B8.5mm×2.12mm, 0.067g/ Implanters : MK10 Implanter)와 RFID / PIT Readers(by Biomark) (Pocket Reader EX)을 사용하여 연구대상 개체를 확보한 2010년 7월 12일 남생이 ⑥번, 붉은귀거북 ①번, 2010년 7월 30일 남생이 ④번, ⑬번, 붉은귀거북 ②번, ③번에 부착하였다.
- 시험방사지로 선정한 금붕어광장 연못의 특징은 첫째 서울대공원 조성 당시인 1980년 경 청계산 정상부에서 동물원 방향으로 흐르는 계곡 상단부에 인위적인 댐을 조성한 저수지로 동물원내 다른 저수지에 비해 비교적 수질이 깨끗하다. 둘째 연안대는 바위로 경계를 이루고 있어 생물서식지로는 부적합한 고립된 소생물 서식공간이나 이와 같은 인공구조물은 시범방사개체들의 이탈을 방지할 수 있는 장점도 지니고 있어 최적의 시범방사지이다.
- 이러한 평가기준에 의거하여 총 53종의 증식·복원대상종이 선정되었다.
- 남생이 방사 개체는 서울동물원 들소사 내 남생이 증식장의 수조에서 사육되어 온 2005년생 남생이들 중 등갑 및 복갑 상태가 양호하고, 상대적으로 크기가 큰 여섯 개체를 2009년 1차적으로 선발하였다. 이후 2010년 6월 중순경부터 사전모니터링을 통해 2009년 시험적으로 방사하였던 인공증식 남생이 6개체 중 3개체(④번, ⑥번, ⑬번) 와 기존연못 및 저수지 내 서식하고 있는 붉은귀거북 3개체(①번,②번, ③번)를 포획하여 시험방사에 사용하였다.
데이터처리
- 행동권 분석으로는 Excel을 이용하여 Fixed Kernel를 도출하였으며 점의 집합으로부터 확률 밀도를 추정한 값을 표현한 선을 이용하여 면적을 나타내는 방식을 사용하였다. 이는 대상을 추적하는 기간 동안 주어진 지역 내에서 나타날 수 있는 확률적 이용배분을 나타낸 것이다(Kernohan etal.
성능/효과
- Table 2. (A) Home range (ha, FK50%), overlapping area (ha), and share rate (%) of two individuals with individual code within the same species, Mauremys reevesii (④, ⑥) and Trachemys scripta elegans species (① and ②, ① and ③, ② and ③), respectively, (B) home range (ha, FK50%), overlapping area (ha), and share rate (%) of two individuals with individual code between two species, Mauremys reevesii and Trachemys scripta elegans. (Total area of Goldfish square pond in Seoul zoo : 0.
- 24시간 무선추적 결과, 남생이에 비해 붉은귀거북이 더 활발하게 이동하는 것으로 나타났으며, 본 결과는 Kooet al.,(2012)의 하천 환경에서의 한국산 남생이(Mauremysreevesii)의 행동권 연구에서 밝힌 붉은귀거북이 남생이 보다 활동범위가 훨씬 넓어 붉은귀거북이 남생이와의 경쟁관계에서 우위를 점한다고 언급한 결과와 일치하였다.
- 2℃, 74%)이었다. 가장 먼저 한 지점에 정착하기 시작한 개체는 남생이 ⑥번으로 10월 8일부터 약간의 움직임만 보일 뿐 15번 격자 내에 정착한 것으로 나타났다. 같은 날 남생이 ⑬번도 9번 격자에 정착한 것으로 나타났고, 10월 21일, 10월 25일 위치를 이동하였다.
- 개체별 남생이 행동권 결과, ⑥개체의 경우 FK95%에서 0.290ha의 행동권을 보이며 연못을 전체적으로 이용하는것으로 분석되었으며, ④개체(0.143ha) 및 ⑬개체(0.052ha)의 경우에는 연못의 절반 정도만 이용하는 것으로 분석되었다. 붉은귀거북의 경우, ①개체가 FK 95%에서 0.
- 확인된 저서성 대형무척추동물상 중 노린재목이 7종으로 가장 많은 종이 확인되었으며 그 다음으로 잠자리목 6종, 파리목, 날도래목이 5종씩 확인되었다. 그 밖에 하루살이목과 뱀잠자리목이 확인되었고, 단각목과 십각목,턱거머리목과 기안목이 1종씩 확인되었다(Appendix 1).
- 55%를 공유하는 것으로 분석되었다(Table 2a). 남생이와 붉은귀거북 개체간의 행동권 중첩은 평균 11%로 최대 24.24%,최소 0.08%로 공유하는 것으로 분석되었다(Table 2b).
- 남생이와 붉은귀거북의 24시간 이동패턴 조사를 위해2010년 10월 12일 오전 08:30부터 2010년 10월 13일 오전08:30까지 3시간 단위로 총 7회(08:30, 12:30, 17:00, 21:00,01:00, 05:00, 08:30)의 무선추적을 실시한 결과, 남생이는④번과 ⑥번은 거의 이동을 하지 않았고 ⑬만 30m정도 이동하였다. 붉은귀거북은 ①번, ③번 2개체 모두 시간대 별로 위치가 변화하는 양상을 보였다(Figure 4).
- 남생이의 동면시 위치 이동 조사결과, 온도가 급격히 내려가거나 큰 일교차가 일어나는 시기에 위치이동이 있던것으로 나타났고, 4~5℃의 수온에서도 자리이동이 있는 것으로 보였다. 또한 수온보다 기온이 낮아졌을 때 위치이동이 있는 것으로 나타났다.
- 전체적으로 보았을 때 환경적 변화에 따라 파충류가 느끼고 선호하는 장소는 대부분비슷한 것으로 보인다. 따라서 남생이와 붉은귀거북도 선호하는 장소를 차지하기 위해 상호 경쟁은 필연적으로 동반할수밖에 없음을 확인하였다.
- 본 연구 자료를 종합적으로 분석한 결과 남생이와 붉은귀거북은 제한된 일광욕 장소, 먹이자원 활용, 동면지 등 다방면에서 중복되는 행동권과 서식지 이용 패턴 등으로 경쟁하는 것으로 분석되었다. 과거 조사에서 남생이가 주로 이용하던 일광욕 장소에 남생이의 모습은 찾아볼 수 없었고 금붕어광장 연못에 유입된 붉은귀거북이 주로 관찰되었다.
- 본 연구를 통해 도출된 결과는 자연생태계에 인공증식 개체를 방사할 경우 남생이 개체 적응성과 생존율을 제고하므로 한국산 남생이 복원에 대한 성공을 담보할 수 있다고 본다. 인공증식 남생이의 행동 및 서식지 이용 패턴 분석 및 타 종과의 경쟁관계 분석은 향후 인공증식 개체를 원서식지에 복원할 때 사전 자연적응훈련이나 대체 서식지에서적응을 거친 개체의 복원 가능성을 제고하는데 기여할 것이다.
- 서식처 이용에 대한 모니터링 결과, 남생이와 붉은귀거북은 주로 바위 위나 수면에서 유영하는 채로 일광욕을 즐기는 것으로 보였으며, 특히 남생이의 경우 비가 오는 날이면모든 개체가 격자 25번～38번에 위치하고 있는 것으로 나타났다. 이 지역은 산에서 직접적으로 내려오는 계곡수의 영향이 비교적 적은 지역으로 유속이 느리고 은신할 수 있는 수련이 빼곡하게 분포하고 있는 지역이다.
- 서울대공원 금붕어광장 연못에서 활동하고 있는 개체들의 핵심지역(Core area)이라 할 수 있는 FK 50%의 개체별 중첩면적을 측정한 결과, 남생이의 개체간 행동권 중첩은 평균 87%로 최대 100%, 최소 75%를 공유하는 것으로 분석되었으며, 붉은귀거북은 평균 35%로 최대 60%, 최소 4.55%를 공유하는 것으로 분석되었다(Table 2a). 남생이와 붉은귀거북 개체간의 행동권 중첩은 평균 11%로 최대 24.
- 위치추적결과, 남생이와 붉은귀거북 모두 저수지를 전체적으로 사용하는 것으로 분석되었으며, 핵심지역이라 할 수있는 FK 50%의 행동권을 보이는 지역은 0.004ha를 제외하고는 종별로 명확하게 구분이 되는 것으로 분석되었다(Table 1a).
- 일광욕 위치선점 비교 결과, 무선추적을 실시하기 이전남생이 ⑬번이 일광욕을 위해 자주 이용하였던 장소(24번격자)는 붉은귀거북 ②번이 차지하였고, 또한 남생이④번이일광욕하였던 바위 위와 수련 위(38번 격자)는 붉은귀거북②번이 차지하고 있는 것으로 관찰되었다. 붉은귀거북의 경우 ①번과 ③번이 같은 장소에서 일광욕하는 것을 관찰할수 있었는데, ①번이 ③번의 등갑 위로 올라가 일광욕을하고 있었다.
- 일광욕 위치선점을 비교해 본 결과, 남생이보다 크기가 월등히 큰 붉은귀거북이 햇볕이 잘 드는 자리를 차지한 것으로 추측을 해 볼 수 있었고, 두 종의 이동패턴이 거의 비슷한 것으로 보았을 때 남생이와 붉은귀거북의 먹이경쟁이나 일광욕자리 다툼이 있을 것으로 사료되었다(Figure 3). 이는 개체가 선호하는 일광욕 자리가 비슷할 것으로 유추해 볼 수 있으며, 또한 온도가 떨어지고 일조량이 줄어들수록이 같은 자리경쟁은 더해질 것으로 보이며, 일광욕을 위한위치 선점은 경쟁요소가 될 수 있다고 예상된다.
- 2010년 금붕어광장 연못에서 동물병원 앞 과천저수지에이르는 수계전반에 걸쳐 주요 교육소재 탐색을 위해 생물상 분포조사를 한 결과 총 3문4강10목24과31종의 저서성대형무척추동물과 총 8목52종의 육상곤충류가 서식하고 있는것으로 확인되었다. 총 4개의 수계 조사지점에서 채집 확인된 종들은 총 3문4강10목24과31종으로 St. 1에서 가장 많은 종이 확인되었으며, 그 다음으로 St. 3에서 13종의 종이 확인되었다. 확인된 저서성 대형무척추동물상 중 노린재목이 7종으로 가장 많은 종이 확인되었으며 그 다음으로 잠자리목 6종, 파리목, 날도래목이 5종씩 확인되었다.
- 3에서 13종의 종이 확인되었다. 확인된 저서성 대형무척추동물상 중 노린재목이 7종으로 가장 많은 종이 확인되었으며 그 다음으로 잠자리목 6종, 파리목, 날도래목이 5종씩 확인되었다. 그 밖에 하루살이목과 뱀잠자리목이 확인되었고, 단각목과 십각목,턱거머리목과 기안목이 1종씩 확인되었다(Appendix 1).
후속연구
- 남생이와 붉은귀거북의 경쟁관계를 명확히 구분하기 위해서는 크기가 비슷한 개체들을 선정하여 종간의 경쟁 또는 개체간의 경쟁을지켜보고, 암·수에 있어 행동권 및 이동경향 차이에 대한 연구도 고려해야 할 것이다.
- 인공증식 남생이의 행동 및 서식지 이용 패턴 분석 및 타 종과의 경쟁관계 분석은 향후 인공증식 개체를 원서식지에 복원할 때 사전 자연적응훈련이나 대체 서식지에서적응을 거친 개체의 복원 가능성을 제고하는데 기여할 것이다. 더불어 남생이 인공증식 개체와 자연 개체, 남생이와붉은귀거북 간의 상호 연관관계를 종합적으로 비교 분석하여 멸종위기에 처한 한국산 남생이의 체계적인 복원방안에대한 기초적인 자료로 제공될 것이다.
- 셋째, 남생이가 자연서식지에 생존하기 위해서 여름철 폭우에 의한 강수량의 증가, 겨울철의 혹독한 추위 등 여러 가지 제한요소들이 있다. 따라서 여름철 장마시기에 하천의 범람과 일시에 빠른 유속 등을 극복하기 위해 어떻게 생존을 위한 투쟁을 하는지 지속적인 연구를 통하여 장마철 생존방법과 동면에 들어가는 시기와휴면 타파가 개시되는 시기를 찾아 겨울철 생활 패턴을 연구하는 것도 필요하다. 따라서 이 2종에 대한 먹이경쟁과 서식지 이용에 대한 보다 세밀한 추가적인 조사가 필요할뿐 아니라 인공 서식지가 아닌 자연 서식지에서 이들 종간,개체간의 행동권과 먹이경쟁, 서식지 이용 등에 대한 연구가 추가적으로 필요하다고 사료된다.
- 따라서 여름철 장마시기에 하천의 범람과 일시에 빠른 유속 등을 극복하기 위해 어떻게 생존을 위한 투쟁을 하는지 지속적인 연구를 통하여 장마철 생존방법과 동면에 들어가는 시기와휴면 타파가 개시되는 시기를 찾아 겨울철 생활 패턴을 연구하는 것도 필요하다. 따라서 이 2종에 대한 먹이경쟁과 서식지 이용에 대한 보다 세밀한 추가적인 조사가 필요할뿐 아니라 인공 서식지가 아닌 자연 서식지에서 이들 종간,개체간의 행동권과 먹이경쟁, 서식지 이용 등에 대한 연구가 추가적으로 필요하다고 사료된다.
- 이는 남생이 개체보다 월등히 큰 붉은귀거북이 핵심지역이라할 수 있는 지역을 남생이와 붉은귀거북이 공유함으로써먹이경쟁이나 영역다툼이 발생한 것으로 판단된다. 이는 표면적으로 보았을 때는 남생이가 붉은귀거북과의 경쟁에서밀려난 것으로 보이나, 남생이에 체중의 5%가 넘는 위치추적발신기를 부착하였기 때문에 이동에 제약이 있었을 것으로 판단됨으로 정확한 결과를 위해 추후 추가적인 연구가필요할 것으로 사료된다.
- 본 연구를 통해 도출된 결과는 자연생태계에 인공증식 개체를 방사할 경우 남생이 개체 적응성과 생존율을 제고하므로 한국산 남생이 복원에 대한 성공을 담보할 수 있다고 본다. 인공증식 남생이의 행동 및 서식지 이용 패턴 분석 및 타 종과의 경쟁관계 분석은 향후 인공증식 개체를 원서식지에 복원할 때 사전 자연적응훈련이나 대체 서식지에서적응을 거친 개체의 복원 가능성을 제고하는데 기여할 것이다. 더불어 남생이 인공증식 개체와 자연 개체, 남생이와붉은귀거북 간의 상호 연관관계를 종합적으로 비교 분석하여 멸종위기에 처한 한국산 남생이의 체계적인 복원방안에대한 기초적인 자료로 제공될 것이다.
- 향후 연구에서는 첫째 자연 개체와 인공증식 개체의 행동권 및 서식지 이용패턴에 어떤 차이가 있는지 구체적인 연구가 필요하다. 둘째 이번 시험방사에 사용한 남생이와 붉은귀거북은 성별이 암컷으로 한쪽 성에 치우쳤으며 개체크기가 상이한 상태로 시험이 실행되었다.
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