[논문]수변식생지수를 이용한 금강본류와 미호천의 건강성 평가 및 식생분석

이승연; 장래하; 한영섭; 정영호; 이수인; 이응필; 유영한

doi:10.13047/kjee.2018.32.1.105

수변식생지수를 이용한 금강본류와 미호천의 건강성 평가 및 식생분석
Health Condition Assessment Using the Riparian Vegetation Index and Vegetation Analysis of Geumgang mainstream and Mihocheon 원문보기

한국환경생태학회지 = Korean journal of environment and ecology, v.32 no.1, 2018년, pp.105 - 117

이승연 (공주대학교 생명과학과) , 장래하 (국립멸종위기종복원센터건립추진단) , 한영섭 (국립생태원 생태조사평가본부 생태조사연구실) , 정영호 (공주대학교 생명과학과) , 이수인 (공주대학교 생명과학과) , 이응필 (공주대학교 생명과학과) , 유영한 (공주대학교 생명과학과)

초록
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금강의 하천관리의 실질적인 자료를 얻고자 본류와 미호천의 30지소에서 수변식생지수를 이용하여 건강성평가와 다변량식생분석을 하였다. 그 결과 금강본류와 미호천에서 출현한 식물군락은 54개이었고, 식물상은 75과 185속 243종 2아종 21변종 2품종 268분류군이었다. 수변식생지수는 평균 38.3(3.3;G-D1 ~ 66.7;G-U2, G-U4, G-M3)으로 이 지역의 하천의 건강성은 보통(C등급)으로 평가되었다. 하천의 건강성은 금강본류의 상류가 가장 높았고, 금강본류의 하류에서 가장 낮았다. 수변식생지수와 수질의 클로로필-a의 함량과의 관계는 관련성이 낮게 나타났다. 집락분석결과, 식생은 바랭이군락 그룹, 갯버들군락 그룹, 개망초군락 그룹, 환삼덩굴, 버드나무, 물억새 그리고 달뿌리풀 군락이 우점하는 그룹, 망초와 물피 군락이 우점하는 그룹 등의 5개 집단으로 나누어졌고, 지소들은 비슷한 건강상태를 갖는 것들끼리 가까이 나타났다. CCA분석결과, 식생의 분포에 영향을 주는 환경요인은 식생면적, 인공구조물 면적, 수로면적, 지점폭, 수로폭, 제방높이 등의 물리적인 조건과 생물학적 요인의 출현종수였다. 이상과 같이 하천의 건강성이 높은 지역은 모니터링을 통하여 하천 식생의 지속적인 유지관리가 필요하고 건강성이 낮은 지역은 생태복원과 같은 적극적인 시행이 필요하다고 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study conducted health assessment and multivariate vegetation analysis using the riparian vegetation index in 30 sites of the Geumgang mainstream and Mihocheon to obtain practical data on the river management of the Geumgang. The result showed that the number of plant communities was 54. The flora was 75 families, 185 genera, 243 species, 2 subspecies, 21 varieties, 2 varieties, and 268 taxa. The riparian vegetation index was 38.3 (3.3; G-D1 ~ 66.7; G-U2, G-U4, and G-M3), and the health of the rivers in this area was evaluated as normal (grade C). The health of rivers was the highest in the upper stream of Geumgang mainstream and lowest in the downstream of Geumgang mainstream. The relationship between riparian vegetation index and chlorophyll-a content was low. The riparian vegetation was divided into five groups of Digitaria ciliaris colony group, Salix gracilistyla colony group, Erigeron annuus colony group, the group dominated by Humulus japonicus, Salix koreensis, Miscanthus sacchariflorus, and Phragmites japonica colonies, and the group dominated by Conyza canadensis and Echinochloa crusgalli var. echinata colonies. They had the similar health conditions. The CCA analysis showed that the environmental factors affecting the distribution of vegetation were physical factors such as vegetation area, artificial structure area, waterway area, branch width, channel width, and bank height and the biological factors such as the number of species. As such, it is necessary to maintain the health condition through continuous monitoring where the health condition is high and to apply active measures such as ecological restoration where the health condition is low.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

또한 수변식생지수 연구내용 중 하나인 식생조사 데이터를 서열 분석하여 건강성 등급에 따른 식물군락 및 종의 정착하는 환경을 연구하였다. 따라서 이와 같은 연구를 통해 식물종과 환경요인간의 관계를 이해하고, 본 연구를 이용하여 자료를 활용하여 건강성이 높은 하천은 지속적인 관리를 통하여 유지하고 건강성이 낮은 하천은 건강성이 높은 하천의 식물군락 및 종과 유사하게 조성하여 복원 및 관리하고자 한다.

제안 방법

본 연구에서는 하천 건강성 평가기법 중 하나인 수변식생지수(riparian vegetation index, RVI)를 이용하였다. 또한 수변식생지수 연구내용 중 하나인 식생조사 데이터를 서열 분석하여 건강성 등급에 따른 식물군락 및 종의 정착하는 환경을 연구하였다. 따라서 이와 같은 연구를 통해 식물종과 환경요인간의 관계를 이해하고, 본 연구를 이용하여 자료를 활용하여 건강성이 높은 하천은 지속적인 관리를 통하여 유지하고 건강성이 낮은 하천은 건강성이 높은 하천의 식물군락 및 종과 유사하게 조성하여 복원 및 관리하고자 한다.

대상 데이터

본 연구의 연구지 정보는 국립환경과학원으로부터 2008년도에 조사한 금강본류와 미호천수계의 각각 15개 지점정보를 제공받았다. 두 개의 하천을 고도에 따라 상류(upper stream), 중류(middle stream), 하류(down stream)로 각각 5개씩 나누었고, 고도가 같을 경우 흐르는 방향으로 더 아래에 있는지점을 아래 수위로 구분하였다(Fig.

데이터처리

이 연구에서는 금강 본류와 미호천 간의 수변식생지수 차이를 알아보기 위해 분산분석(analysis of variance, ANOVA)을 사용하였다. 수변식생지수와 국립환경과학원으로부터 제공받은 조사지점의 클로로필-a(Chl-a)의 상관관계를 알아보기 위해 상관분석(correlation analysis)을 사용하였다. 집락분석(cluster analysis)을 이용하여 각 지점의 군락유사성을 확인하였다.
이 연구에서는 금강 본류와 미호천 간의 수변식생지수 차이를 알아보기 위해 분산분석(analysis of variance, ANOVA)을 사용하였다. 수변식생지수와 국립환경과학원으로부터 제공받은 조사지점의 클로로필-a(Chl-a)의 상관관계를 알아보기 위해 상관분석(correlation analysis)을 사용하였다.

이론/모형

집락분석(cluster analysis)을 이용하여 각 지점의 군락유사성을 확인하였다. 각 지점의 군락과 출현한 식물종이 어떤 환경요인에 의해 분포하는지 확인하고자 정준대응분석(canonical correspondence analysis; CCA)을 실시하였다.
본 연구에서는 하천 건강성 평가기법 중 하나인 수변식생지수(riparian vegetation index, RVI)를 이용하였다. 또한 수변식생지수 연구내용 중 하나인 식생조사 데이터를 서열 분석하여 건강성 등급에 따른 식물군락 및 종의 정착하는 환경을 연구하였다.
환경부(Ministry of Environment, 2014)에서 사용한 수변식생지수(riparian vegetation index)를 이용하여 하천의 건강성을 평가하였다. 수변식생지수는 다음과 같이 산출하였다.

성능/효과

수변식생지수는 일년생 초본 우점면적 비율, 외래종 우점 면적 비율, 습지식물 균등도 그리고 내성종 출현비율이 낮거나 버드나무속 및 물푸레나무속과 식생단면안정성이 높을수록 높다(Table 1). 본 연구에서 지수가 높은 구간은 금강본류의 상류였으며, 이 구간은 버드나무속 및 물푸레나무 속 그리고 갈대류 같은 다년생 초본 우점면적 비율이 높았다. 버드나무속의 식물종은 넓은 생태적 범위를 가지고, 영양번식이 가능하며, 척박한 토양에서도 가지와 뿌리의 생장이 빠르다(Kim and Lee, 1998).
조사지역에서 확인된 식물상은 총 75과 185속 243종 2아종 21변종 2품종 268분류군이었다(Data not shown, Ministry of environment, 2014). 그 중 건성 및 중생식물은 236종이 출현하였고, 수생식물은 제2차 전국내륙습지 조사지침(Ministry of Environment, 2006)에서 지정한 218종 중에서 32종이 출현하였다.
조사지점의 군락에 영향을 주는 환경요인은 식생면적(Vegetation Area), 인공구조물 면적(Structure Area), 수로면적(Waterway Area), 지점폭(Spot Width), 수로폭(Waterway Width), 제방높이(Bank Height) 그리고 총 종수(Number of Species) 였다(Fig. 5). 1축을 기준으로 위쪽은 식생면적, 인공구조물 면적, 수로면적, 지점폭, 수로폭 그리고 제방높이가 영향력이 컸고, 아래쪽은 총종수가 영향력이 큰 것으로 나타났다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	하천생태계의 수질오염이 가속화된 이유는 무엇인가?	우리나라 하천생태계는 지난 40년 동안 댐, 보 건설에 의한 물리적 환경의 변화와 산업화로 인한 오염 물질의 증가 및 부영양화로 인하여 수질오염이 가속화되었을 뿐 아니라 생물상이 변하고 있다(Joo et al., 1997).
	하천복원이 제대로 이루어지기 위해서는 무엇을 해야 하는가?	하지만 이 계획들은 어류, 저서무척추동물 등의 식물을 제외한 생물종을 대상으로만 한다. 하천복원이 제대로 이루어지기 위해서는 지역의 풍토에 적합한 식생을 조성하여야 하고, 그러기 위해서는 그 지역의 자연 및 물리적 환경을 알아야 하고, 현재 그 지역의 식물상을 제대로 파악하여야 한다.
	제방사면의 콘크리트화, 치수를 위한 댐 건설, 하상 정리 등의 하천정비공사가 하천생태에안 좋은 영향을 끼치는 이유는 무엇인가?	이로 인해 하천의 식생면적이 낮아지고 인공구조물 면적과 외래종 우점면적 비율이 높아져 수변식생지수가 낮게 평가되었다. 이러한 인공적 정비공사는 하천의 특성들을 변질시켜 버리기 때문에 하천생태 기능에 안 좋은 영향을 끼친다(Shin et al., 2009).

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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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