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문제 정의
- 또한 가야산 국립공원의 특이한 환경상태, 즉 농경지에 인접한 계곡상류의 계류가 하류로 유하하는 도중에 청정 계류의 유입으로 생물다양성과 서식환경의 변화를 보여주는 기회가 될 것이다. 이러한 연구로 산지 비점오염원에 의한 교란 또는 인간의 간섭에 관한 관리방안과 서식처 보존방안 설정에 기초자료로 활용하고자 한다.
제안 방법
- 가야산 4개 계곡의 총 8개 조사지점에 대하여 2015년과 2016의 2년간 현지조사를 하였다. 3계절 조사로서 5월에 춘계조사, 7월에 하계조사, 9월에 추계조사를 하였으며, 동계는 서식지의 결빙으로 조사에 포함하지 않았다.
- 가야산 국립공원 계곡별 조사지점에 따라 우점도(DI), 종다양도(H') 종풍부도(RI), 균등도(J')를 포함하는 생물지수를 산출하여 계절별로 비교하였다.
- 가야산국립공원 주요수계 8개 조사지점에 대하여 2015년부터 2016년까지 저서성 대형무척추동물의 군집분포, 섭식기능군과 서식습성군의 분포 양상, 그리고 고도와의 상관성을 분석하였다. 또한 생물지수들을 계산하여 각 조사지점의 우점도, 종다양도, 종풍부도, 균등도를 알아보았다.
- 가야산국립공원의 저서성 대형무척추동물 섭식기능군 분포와 서식지 고도사이에 상관분석을 하여 유의성을 확인하였다. 그 결과 서식지의 고도변화는 섭식기능군별 종수의 증감보다는 오히려 개체수의 증감에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.
- 본 연구에서는 가야산국립공원의 홍류골, 치밭골,토신골 및 용기골의 4개 수계에서 2년간 8개 조사지점을 선정하고 계절별로 저서성 대형무척추동물의 분포를 조사하여 군집의 변화상태를 파악하였다. 또한 다양도지수 등의 생물지수를 산정하여 조사지점간 생태계 안정성을 비교분석 하였다. 생물학적 수질평가로는 국내에서 많이 쓰이는 기법인 저서생물지수(BMI, Benthic Macroinvertebrate Index), 저서성 대형무척추동물 생태점수(ESB, Ecological Score of Benthic macroinvertebrate community), 군오염지수(GPI, Group Pollution Index), 한국오수생물지수(KSI, Korean Saprobic Index)를 이용하여 조사지점 간 수질환경을 비교하였다.
- 가야산국립공원 주요수계 8개 조사지점에 대하여 2015년부터 2016년까지 저서성 대형무척추동물의 군집분포, 섭식기능군과 서식습성군의 분포 양상, 그리고 고도와의 상관성을 분석하였다. 또한 생물지수들을 계산하여 각 조사지점의 우점도, 종다양도, 종풍부도, 균등도를 알아보았다. 그 결과 전체조사기간에 출현한 저서성 대형무척추동물은 4문 6강 16목 40과 100종 4,216개체였고, 전체 우점종은 보통옆새우(Gammarus sobaegensis)로 우점도 는 0.
- 본 연구에서는 가야산 국립공원의 홍류골, 치밭골,토신골, 용기골에 8개의 조사지점을 선정하여 2015년 춘계부터 2016년 추계까지 2년간 저서성 대형무척추동물의 군집 분포현황을 조사하고, 섭식기능군과 서식습성군의 분포양상을 파악하였다.
- 본 연구에서는 가야산국립공원의 홍류골, 치밭골,토신골 및 용기골의 4개 수계에서 2년간 8개 조사지점을 선정하고 계절별로 저서성 대형무척추동물의 분포를 조사하여 군집의 변화상태를 파악하였다. 또한 다양도지수 등의 생물지수를 산정하여 조사지점간 생태계 안정성을 비교분석 하였다.
- 생물지수(Biotic index)의 산출에는 종다양도(Diversity index, H'), 종풍부도(Richnness Index, RI), 우점도(Dominance Index, DI), 균등도(Evenness Index: J'),종별 우점도(Dominance, D), 상대밀도(Relative Density,RD)지수를 이용하였다.
- 또한 다양도지수 등의 생물지수를 산정하여 조사지점간 생태계 안정성을 비교분석 하였다. 생물학적 수질평가로는 국내에서 많이 쓰이는 기법인 저서생물지수(BMI, Benthic Macroinvertebrate Index), 저서성 대형무척추동물 생태점수(ESB, Ecological Score of Benthic macroinvertebrate community), 군오염지수(GPI, Group Pollution Index), 한국오수생물지수(KSI, Korean Saprobic Index)를 이용하여 조사지점 간 수질환경을 비교하였다. 아울러, 조사지점별 섭식 기능군과 서식습성군의 분포현황을 파악하였고, 고도에 따른 섭식기능군 및 서식습성군의 출현 상관성을 분석하였다.
- 생물학적 수질평가로는 국내에서 많이 쓰이는 기법인 저서생물지수(BMI, Benthic Macroinvertebrate Index), 저서성 대형무척추동물 생태점수(ESB, Ecological Score of Benthic macroinvertebrate community), 군오염지수(GPI, Group Pollution Index), 한국오수생물지수(KSI, Korean Saprobic Index)를 이용하여 조사지점 간 수질환경을 비교하였다. 아울러, 조사지점별 섭식 기능군과 서식습성군의 분포현황을 파악하였고, 고도에 따른 섭식기능군 및 서식습성군의 출현 상관성을 분석하였다. 이로써 우리는 계류와 하천의 하상구조 등, 서식환경이 저서성 대형무척추동물의 군집분포와 어느 정도로 관련이 있는지 알아 볼 수 있을 것이며 아울러, 현재 우리나라에서 활용되고 있는 수질환경평가 기법들이 가야산과 같은 산간계류의 수질평가에 얼마나 적합한지 판단할 수도 있을 것이다.
- 저서성 대형무척추동물의 분포를 기반으로 한 생물학적 수질평가법으로 저서성 대형무척추동물 생태점수(ESB), 군오염지수(GPI), 한국오수생물지수(KSI), 저서생물지수(BMI)의 네가지 평가방법을 이용하였으며 그 결과를 비교하였다.
- 저서성 대형무척추동물의 현장조사는 조사시기별,조사지점별 출현도를 비교하였고 군집분석에는 정량조사 결과를 이용하였다. 정량조사는 서버(30×30 cm,망목크기 0.
- 정량조사는 서버(30×30 cm,망목크기 0.5×0.5 mm)을 이용하였으며, 조사시기별로 조사지점당 각 3회씩 하였다.
- 조사지점내 군집의종 구성을 조사하기 위하여 정성조사를 하였으며 dip net(지름 30 cm, 망목크기 1×1 mm)과 hand-net(망목크기 1×1 mm)을 이용하여 조사지점당 30분씩 채집을 하였다.
- 우점도는 조사지점별 출현 개체수에 대한 제 1 및 제 2 우점종의 개체수 비율을 나타낸 것으로, McNaughton(1967)을 참고하였고 균등도는 군집내 종 구성의 균등정도를 나타내는 것으로 Pielou(1975)를 참고하였다. 종별 우점도는 채집된 표본의 종별 개체수를 총 개체수에 대한 백분율로 나타내고 상대밀도는 종별 개체수를 우점종의 개체수로 나누어 나타내었다.
대상 데이터
- 가야산 4개 계곡의 총 8개 조사지점에 대하여 2015년과 2016의 2년간 현지조사를 하였다. 3계절 조사로서 5월에 춘계조사, 7월에 하계조사, 9월에 추계조사를 하였으며, 동계는 서식지의 결빙으로 조사에 포함하지 않았다.
- 경상남도 합천군과 경상북도 성주군에 걸쳐 소재하는 가야산국립공원 내 수계들 중 홍류골, 치밭골, 토신골 및 용기골의 4개 수계에서 8개 조사지점을 정하여 2015년부터 2016년까지 2년간 저서성 대형무척추동물의 분포를 겨울을 제외한 계절별로 조사하여 군집의 변화상태를 파악하였다 (Fig. 1), 각 조사지점의 위치와 개황은 다음과 같다.
- 본 연구의 대상지는 1972년 10월 13 국립공원 제9호로 지정된 가야산국립공원으로 하였으며 행정구역상 경상남도 합천군과 거창군, 그리고 경상북도 성주군 일부가 포함된 총 면적 84.556 km2의 산지이다. 지리적 좌표는 N 35°44′00″ 35°51′30″, E 128° 02′ 30″128°11′30″에 위치한다.
데이터처리
- 섭식기능군(Functional feeding groups) 및 서식습성군(Habitat trait groups)과 조사지점 해발고도간 상관관계를 각 각 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.
- 섭식기능군(Functional feeding groups) 및 서식습성군(Habitat trait groups)과 조사지점 해발고도간 상관관계를 각 각 파악하기 위하여 상관분석 및 회귀분석을 하였다. Software PASW(=SPSS) Statistics version 21.
이론/모형
- 오수생물지수는 독일 DIN 38410(1990)을 기본으로 하고, Yoon et al.(1992)의 계산법을 참고하여 산출하였다.
- 섭식기능군과서식습성군의 분류는 Cummins(1973; 1974),Cummins and Klug(1979), Ro and Chun(2004), Won et al.(2005)을 참고하였다.
- ESB 지수(Kong, 1997)는 환경부의 전국자연환경조사지침에서 제안한 방법을 적용하였으며 환경질에 대한 ESB의 평가구간의 범위도 동일지침에서 제시한 기준표를 기초로 하였다. 군오염지수는 생물학적 조사에서 서식분포가 확인된 분류군 중 수질등급에 따른 출현 특성이 밝혀져 있는 종을 이용하여 Pantle-Beck의 오수생물지수와 Beck-Tsuda의 오수생물지수에 의한 오수 생물 계열 판정 경계치를 변경한 군오염지수(GPI)를 바탕으로 산출하였다(Yoon et al.
- 종다양도는 Shannon-Weaver function(H')을 이용하였고(Shannon-Weaver, 1949) 종풍부도는 Margalef(1958)의 공식을 이용하였다. 우점도는 조사지점별 출현 개체수에 대한 제 1 및 제 2 우점종의 개체수 비율을 나타낸 것으로, McNaughton(1967)을 참고하였고 균등도는 군집내 종 구성의 균등정도를 나타내는 것으로 Pielou(1975)를 참고하였다. 종별 우점도는 채집된 표본의 종별 개체수를 총 개체수에 대한 백분율로 나타내고 상대밀도는 종별 개체수를 우점종의 개체수로 나누어 나타내었다.
- 저서성 대형무척추동물의 동정은 Kawai andTanida(2005), Kwon(1990), Lee(1971), Yoon(1988),Yoon and Song(1989), Song(1995), Yoon(1995),Jung(2011) 등을 참고하였으며 분류체계와 학명은 한국곤충명집(The Korean Entomological Society of Korea and Korean Society of Applied Entomology,1994)과 한국동물명집(The Korean Society of Systematic Zoology, 1997)을 따랐다. 섭식기능군과서식습성군의 분류는 Cummins(1973; 1974),Cummins and Klug(1979), Ro and Chun(2004), Won et al.
- 종다양도는 Shannon-Weaver function(H')을 이용하였고(Shannon-Weaver, 1949) 종풍부도는 Margalef(1958)의 공식을 이용하였다.
성능/효과
- 7에서는 2016년에 주워먹는무리가 감소한 것을 확인할 수 있었다. 2015년과 2016년 조사에서 조사지점별 저서성 대형무척추동물 군집의 섭식기능군별 개체수 구성을 비교해보면 St.1에서2016년에 긁어먹는무리가 감소한 것과 St.7에서 주워먹는무리가 감소한 것을 확인할 수 있었다(Fig. 4A, B).
-
3. Species composition (A) and individuals composition (B) of the functional feedings, and species composition (C) and individuals composition (D) of the habitat trait groups by the order in Gayasan National Park (2015-2016).
2015년과 2016년 조사에서 조사지점별 저서성 대형무척추동물 군집의 섭식기능군별 종수 구성을 비교했을 때 St.6에서 2016년에 주워먹는무리가 증가한 것이 확인되었고, St.7에서는 2016년에 주워먹는무리가 감소한 것을 확인할 수 있었다
. 2015년과 2016년 조사에서 조사지점별 저서성 대형무척추동물 군집의 섭식기능군별 개체수 구성을 비교해보면 St. - 088%였다. EPT군은 전체 출현종수의 71.00%를 차지하고 전체 출현개체수의 67.69%를 점유하였다. 섭식기능군의 종수는 긁어먹는무리가 가장 많았고, 개체수는 주워먹는무리가 가장 많았다.
- 전체 조사기간 중 채집되어 동정된 저서성 대형무척추동물은 모두 4문 6강 16목 40과 100종 4,216개체로 나타나 선행연구(Kim, 2012)에 비해 19종이 증가하였다. 가야산 국립공원에서 출현한 저서성 대형무척추동물의 목별 종 점유율은 하루살이목이 34종(34%)으로 가장 많이 출현하였으며, 그 다음으로 날도래목이 24종(24%), 강도래목이 13종(13%), 목별 개체수는 하루살이목이 1938개체(45.97%)로 가장 많이 출현하였으며, 그 다음으로는 단각목이 594개체(14.09%), 강도래목이 484개체(11.48%), 날도래목이 432개체(10.25%)로 나타나 하루살이목과 강도래목,날도래목이 가장 높은 비율을 차지하였다. 이러한 구성은 조사지인 가야산 국립공원이 전형적인 산지계류이므로 그 특성을 반영하는 저서생물구조를 보여주는 결과이다.
- 가야산국립공원의 섭식기능군은 알려진 7가지의섭식기능군 중에서 찔러먹는무리(piercers)와 기생하는무리(parasites)를 제외한 썰어먹는무리(shredders),주워먹는무리(gathering collectors), 걸러먹는무리(filtering collectors), 긁어먹는무리(scrapers), 잡아먹는무리(predators)의 5개 군이 확인되었다. 전체 조사에서 저서성 대형무척추동물 군집의 섭식기능군별 종수 구성에서는 긁어먹는무리가 28.
- 8에서 2문 3강 9목 23과 40종 702개체가 조사되었다. 가장 많은 종이 출현한 곳은 St.3과St.5로서 각 46종씩 출현하였으며, 가장 적은 종수가 확인된 조사지점은 St.1 으로 19종이 출현하였다. 개체수는 St.
- 24%로 가장 높은 비율을 나타내었고, 그 다음으로 붙는무리, 굴파는무리, 헤엄치는무리, 기어오르는무리, 지치는무리와 잠수하는무리의 순으로 나타났다. 개체수 구성은 기는무리가 65.34%로 가장 높은 비율을 차지했고, 그 다음으로 굴파는무리, 붙는무리,헤엄치는무리, 기어오르는무리, 잠수하는무리 지치는 무리의 순으로 나타났다(Fig. 4 C, D).
- 041로 음의 상관관계를 나타냈지만 이 역시 유의성은 없는 것으로 확인되었다. 결과적으로 가야산의 서식습성군중에서 붙는무리는 서식지의 고도가 상승함에 따라 개체수가 매우 뚜렷이 감소하는 경향을 보여주었으며 굴파는무리도 서식지고도의 상승에 따라 개체수가 유의미하게 감소하였다는 것을 알 수 있다(Fig. 6).
- 223으로 모두 고도와는 음의 상관관계를 나타냈으나 이들 또한 유의성은 낮은 것으로 확인되었다. 결과적으로 가야산의 섭식기능군중에서는 주워먹는무리와 긁어먹는무리가 서식지고도의 상승에 따라 유의미하게 개체수가 감소하는 것으로 나타났다(Fig. 5).
- 계절별 서식습성군의 종수 구성변화를 조사하였을 때, 춘계에는 기는무리가 37.50%로 가장 높은 비율을 차지하였고, 그 다음으로 붙는무리, 굴파는무리, 헤엄치는무리, 기어오르는무리의 순으로 나타났다. 하계에는 붙는무리가 42.
- 33%로 가장 높은 비율을 차지하였고, 기는무리,굴파는무리, 헤엄치는무리, 기어오르는무리와, 지치는무리 및 잠수하는무리의 순으로 나타났다. 계절별서식습성군의 개체수 구성은 춘계에는 기는무리가 50.32%로 가장 높은 비율을 차지하였고, 굴파는무리,붙는무리, 헤엄치는무리, 기어오르는무리의 순이었으며, 하계에는 기는무리가 48.69%로 가장 높은 비율을 차지하였고, 다음으로 붙는무리, 굴파는무리, 헤엄치는무리, 기어오르는무리의 순이었다. 추계에는 기는 무리가 44.
- 03%로 가장 높은 비율을 차지하였고, 그 다음으로 긁어먹는무리, 썰어먹는무리, 걸러먹는무리의 순으로 나타났다. 계절에 따른 섭식기능군별 개체수 구성은 춘계조사 때 긁어먹는무리가 35.13%로 가장 높은 비율을 차지하였고, 그 다음으로 주워먹는무리, 썰어먹는무리, 잡아먹는무리, 걸러먹는무리의 순으로 나타났다. 하계조사 때는 주워먹는 무리가 42.
- 계절에 따른 섭식기능군별 종수 구성에서는 춘계조사 때 긁어먹는무리와 주워먹는무리가 각각 29.85%로 가장 높은 비율을 차지하였고, 그 다음으로 잡아먹는무리, 썰어먹는무리, 걸러먹는무리,의 순으로 나타났다. 하계조사에서는 주워먹는무리가 33.
- 섭식기능군의 종수는 긁어먹는무리가 가장 많았고, 개체수는 주워먹는무리가 가장 많았다. 고도별 섭식기능군의 출현양상을 살펴보면 주워먹는무리와 긁어먹는무리는 고도가 높아짐에 따라 개체수가 통계학적으로 유의미하게 감소하였다. 서식습성군의 종수와 개체수는 붙는무리와 기는무리에서 많이 출현하였고, 고도별로 출현한 서식습성군을 살펴보면, 붙는무리와 굴파는무리는 고도가 높아짐에 따라 개체수가 유의미하게 감소하는 것을 확인할 수 있었다.
- 가야산국립공원의 저서성 대형무척추동물 섭식기능군 분포와 서식지 고도사이에 상관분석을 하여 유의성을 확인하였다. 그 결과 서식지의 고도변화는 섭식기능군별 종수의 증감보다는 오히려 개체수의 증감에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 섭식기능군별로 고려하면, 개체수와 서식지 고도간에는 주워먹는무리가 상관계수 0.
- 또한 생물지수들을 계산하여 각 조사지점의 우점도, 종다양도, 종풍부도, 균등도를 알아보았다. 그 결과 전체조사기간에 출현한 저서성 대형무척추동물은 4문 6강 16목 40과 100종 4,216개체였고, 전체 우점종은 보통옆새우(Gammarus sobaegensis)로 우점도 는 0.141%였으며,아우점종은 흰부채하루살이(Epeorus nipponicus)로우점도는 0.088%였다. EPT군은 전체 출현종수의 71.
- 5%로 음의 상관관계를 나타냈다. 그 외 썰어먹는무리는 상관계수 0.274로 고도와는 양의 상관관계를 나타냈으나 유의성은 낮은 것으로 나타났으며, 걸러먹는무리가 0.260, 잡아먹는무리가 0.223으로 모두 고도와는 음의 상관관계를 나타냈으나 이들 또한 유의성은 낮은 것으로 확인되었다. 결과적으로 가야산의 섭식기능군중에서는 주워먹는무리와 긁어먹는무리가 서식지고도의 상승에 따라 유의미하게 개체수가 감소하는 것으로 나타났다(Fig.
- 5%로 음의상관관계를 나타내며 유의미 한 상관관계를 나타냈다. 그 외 지치는무리, 잠수하는무리는 각각 0.148, 헤엄치는무리가 0.043로 양의 상관관계를 나타냈지만 유의성은 없는 것으로 확인되었고, 기어오르는무리가 상관계수 0.024,기는무리가 0.041로 음의 상관관계를 나타냈지만 이 역시 유의성은 없는 것으로 확인되었다. 결과적으로 가야산의 서식습성군중에서 붙는무리는 서식지의 고도가 상승함에 따라 개체수가 매우 뚜렷이 감소하는 경향을 보여주었으며 굴파는무리도 서식지고도의 상승에 따라 개체수가 유의미하게 감소하였다는 것을 알 수 있다(Fig.
- 9%로 음의 상관관계를 나타냈는데, 이는 고도가 높아질수록 하폭과 수폭이 좁아지기 때문에 이러한 결과가 나온 것으로 보인다. 그리고 굴파는무리가 상관계수0.331 및 유의도 99.5%로 음의상관관계를 나타냈는데, 이는 고도가 높아질수록 모래와 퇴적물 등이 비교적 줄어들기 때문에 굴파는무리의 개체수가 줄어드는 것으로 사료 된다. 그러나 현재까지 섭식기능군에 비해 서식습성군의 생태에 관한 연구는 상대적으로 미비한 실정이므로 결과에 대한 합리적인 해석을 위해서는 관련연구가 앞으로 더 심도 있게 이루어져야 할 것이다.
- 7 지점에서 가장 높게 나타났다. 또한, 알려진 몇 가지 방법으로 생물학적 수질평가를 하였으며 그 결과 가야산의 계류와 같은 산지계류에 대한 생물학적 수질평가에는 KSI나 BMI보다는 ESB와 GPI지수가 더 적합하다는 결론에 도달하였다.
- 먼저, 전체적인 조사지점별 지수를 살펴보면 군집의 안정성을 나타내는 우점도 지수는 2015년 St.8에서 가장 높았으며 St.3에서 가장 낮은 수치를 나타냈다. 2016년에는 St.
- 비곤충류에서는 복족강이 5종(5%)으로 가장 많았고 거머리강이 3종(3%), 연갑강이 2종(2%), 와충강과 빈모강이 각각 1종(1%)씩의 순으로 나타났다. 목(order)별 종점유율은 하루살이목이 34종(34%)으로 가장 높았으며 날도래목이 24종(24%), 강도래목 13종(13%), 파리목 9종(9%), 중복족목과 잠자리목이 각각 4종(4%)씩, 부리거머리목과 딱정벌레목이 2종(2%), 삼기장목, 기안 목과 물지렁이목, 턱거머리목, 단각목과 십각목, 노린재목과 뱀잠자리목이 각각 1종(1%)의 순으로 나타났다 (Fig. 2A).
- 02%)의 순으로 나타났다. 목별 개체수는 하루살이목이 1,938개체(45.97%)로 가장 많이 확인되었으며, 그 다음으로는 단각목이 594개체(14.09%), 강도래목 484개체(11.48%), 날도래목 432개체(10.25%), 중복족목 307개체(7.28%), 삼기장목 166개체(3.94%), 파리목 129개체(3.06%), 잠자리목 110개체(2.61%), 턱거머리목 26개체(0.62%), 십각목 13개체(0.31%), 딱정벌레목 9개체(0.21%), 부리거머리목 3개체(0.07%), 기안목 2개체(0.05%), 물지렁이목과 노린재목, 뱀잠자리목이 각각 1개체(0.02%)씩으로 나타났다 (Fig. 2B).
- 본 연구에서 한국오수생물지수(KSI)는 전체 조사지점 ‘high’의 상태를 나타내었고,저서생물지수(BMI)도 전체 조사지점에서 ‘최상’의상태가 나왔다.
- 서식습성군의 종수와 개체수는 붙는무리와 기는무리에서 많이 출현하였고, 고도별로 출현한 서식습성군을 살펴보면, 붙는무리와 굴파는무리는 고도가 높아짐에 따라 개체수가 유의미하게 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 생물지수에서 종다양도와 종풍부도는 St.3 지점에서 가장 높았고 우점도는 St.2 지점에서 가장 높았으며, 균등도는 St.7 지점에서 가장 높게 나타났다. 또한, 알려진 몇 가지 방법으로 생물학적 수질평가를 하였으며 그 결과 가야산의 계류와 같은 산지계류에 대한 생물학적 수질평가에는 KSI나 BMI보다는 ESB와 GPI지수가 더 적합하다는 결론에 도달하였다.
- 생물학적 수질평가에서 저서성 대형무척추동물 생태점수(ESB)는 대부분의 조사지점에서 급수로 나타났으나 St.1에서는 특히 2015년도 춘계에는 급수인데 반해 하계에는 급수까지로 다양한 수질로 나타났는데 이러한 결과는 이 조사지점에서 저서성 대형무척추동물의 종수와 개체수가 가장 적었던 사실과 밀접한 관련이 있으며 이 조사지점의 상류부 농장으로부터의 다량의 유기물질이 수계로 유입되어 얻어진 것으로 판단된다. 본 연구에서 한국오수생물지수(KSI)는 전체 조사지점 ‘high’의 상태를 나타내었고,저서생물지수(BMI)도 전체 조사지점에서 ‘최상’의상태가 나왔다.
- 한편 서식습성군의 분포 현황을 살펴보면 붙는무리와 기는무리의 종 수와 개체수가 다른 군 보다 많이 출현한 것을 알 수 있는데, 이는 산간계류의 특징인 빠른 유속에 적응하여 살기 적합하기 때문이라고 생각이 된다. 서식습성군과 고도의 상관분석의 결과를 보면 붙는무리가 상관계수 0.547 및 유의도 99.9%로 음의 상관관계를 나타냈는데, 이는 고도가 높아질수록 하폭과 수폭이 좁아지기 때문에 이러한 결과가 나온 것으로 보인다. 그리고 굴파는무리가 상관계수0.
- 75%로 가장 높은 비율을 나타냈으며, 그 다음으로 붙는무리,헤엄치는무리, 굴파는무리, 기어오르는무리의 순으로 나타났다. 서식습성군별 개체수 구성에서도 기는무리가 60.31%로 가장 높은 비율을 차지하였으며, 그 다음으로 붙는무리, 굴파는무리, 헤엄치는무리, 기어오르는무리의 순으로 나타났다. 2016년에는 기는무리가 40.
- 97%로 나타났다. 서식습성군별 개체수 구성은 기는무리가 63.14%로 가장 높은 비율을 나타냈으며, 그 다음으로 굴파는무리, 붙는무리, 헤엄치는무리, 기어오르는무리, 잠수하는무리, 지치는무리의 순으로 나타났다.
- 이와 마찬가지로 서식습성군별 개체수와 서식지고도와의 상관분석을 하고 유의성을 확인하였을 때에도 서식지의 고도변화는 서식습성군별 종수의 증감보다는 오히려 개체수의 증감에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 서식습성군별 개체수와 고도간 상관분석에서는 붙는무리가 상관계수 0.547와 유의도 99.9%로 음의 상관관계를 나타내고 유의성이 매우 높은 것으로 나타났으며, 그 다음으로 굴파는무리가 상관계수 0.331 및 유의도 99.5%로 음의상관관계를 나타내며 유의미 한 상관관계를 나타냈다. 그 외 지치는무리, 잠수하는무리는 각각 0.
- 고도별 섭식기능군의 출현양상을 살펴보면 주워먹는무리와 긁어먹는무리는 고도가 높아짐에 따라 개체수가 통계학적으로 유의미하게 감소하였다. 서식습성군의 종수와 개체수는 붙는무리와 기는무리에서 많이 출현하였고, 고도별로 출현한 서식습성군을 살펴보면, 붙는무리와 굴파는무리는 고도가 높아짐에 따라 개체수가 유의미하게 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 생물지수에서 종다양도와 종풍부도는 St.
- 93%의 순으로 나타났다. 섭식기능군별로 개체수 구성을 살펴보면 주워먹는무리가 가장 높은 비율을 나타냈으며, 그 다음으로 긁어먹는무리 썰어먹는 무리,잡아먹는무리, 걸러먹는무리의 순으로 나타났다. 조사지점별 섭식기능군별 종수 구성에서 가장 높은 비율을 차지한 섭식기능군은 St.
- 그 결과 서식지의 고도변화는 섭식기능군별 종수의 증감보다는 오히려 개체수의 증감에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 섭식기능군별로 고려하면, 개체수와 서식지 고도간에는 주워먹는무리가 상관계수 0.343에 유의도 99.5%로 음의 상관관계를 나타냈으며, 긁어먹는무리가 상관계수0.358에 유의도 99.5%로 음의 상관관계를 나타냈다. 그 외 썰어먹는무리는 상관계수 0.
- 69%를 점유하였다. 섭식기능군의 종수는 긁어먹는무리가 가장 많았고, 개체수는 주워먹는무리가 가장 많았다. 고도별 섭식기능군의 출현양상을 살펴보면 주워먹는무리와 긁어먹는무리는 고도가 높아짐에 따라 개체수가 통계학적으로 유의미하게 감소하였다.
- 섭식기능군의 종수는 긁어먹는무리에서 가장 많았고, 개체수는 주워먹는무리에서 가장 많았다. 긁어먹는무리는 하상의 부착조류를 긁어먹고, 주워먹는무리는 하상에 있는 미세 미립자 유기물을 먹는데, 가야산섭식기능군의 이러한 구성은 암반의 면적이 넓은 가야산 국립공원의 하상의 특징을 반영하는 것이다.
- 3 C, D). 연차별 조사결과를 살펴보면 2015년도의 서식습성 군별 종수 구성은 전체적으로 기는무리가 43.75%로 가장 높은 비율을 나타냈으며, 그 다음으로 붙는무리,헤엄치는무리, 굴파는무리, 기어오르는무리의 순으로 나타났다. 서식습성군별 개체수 구성에서도 기는무리가 60.
- 40)로 춘계와 하계가 추계보다 더 낮은 수치를 보여주었다. 이 결과를 종합하면 가야산 국립공원의 군오염지수는 춘계에 St.6에서 더 낮은 값이 산출되었다.
- 23)로 역시 춘계가 가장 높은 값을 나타냈다. 이 결과를 종합하면 가야산 국립공원의 저서생물지수는 춘계에 St.3과 St.7에서 더 높은 값이 산출되었으며 수질등급은 모두 최상으로 나타났다.
- 29)로 춘계와 하계가 추계보다 높은 수치를 보여주었다. 이 결과를 종합하면 가야산 국립공원의 저서성 대형무척추동물 생태점수는 춘계에 St.3에서 더 높은 값이 산출되었다.
- 26)로 추계에 가장 높은 수치를 보여주었다. 이 결과를 종합하면 가야산 국립공원의 한국오수생물지수는 추계에 St.6에서더 높은 값이 산출되었다.
- 이와 마찬가지로 서식습성군별 개체수와 서식지고도와의 상관분석을 하고 유의성을 확인하였을 때에도 서식지의 고도변화는 서식습성군별 종수의 증감보다는 오히려 개체수의 증감에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 서식습성군별 개체수와 고도간 상관분석에서는 붙는무리가 상관계수 0.
-
4) 저서생물지수
저서생물지수(BMI)는 79.47에서 98.11의 범위로 나타났으며, 수질등급은 St.6 지점의 가을조사를 제외하고는 모두 최상을 나타냈다. 연도별 군오염지수를살펴보면 2015년에 가장 높은 수치를 나타낸 조사지점은 춘계에 St.
- 저서성 대형무척추동물 생태점수(ESB)는 조사지점에 따라 3에서 90의 범위로 나타났으며, 수질등급은 급수에서 급수의 범위로 나타났다. 연도별 생태점수를 살펴보면 2015년에 가장 높은 수치를 나타낸 조사지점은 춘계에 St.
- 조사연도별 저서성대형무척추동물 분포를 비교해 보면 2016년에는 2015년에 비해 종과 개체수가 증가하였지만 하루살이목, 강도래목, 날도래목 등은 오히려 종수가 감소한 것을 확인할 수 있었다. 저서성 대형무척추동물의 출현현황을 각 조사지점별로 살펴보면 가장 많은 종이 채집된 곳은 St.3과 St.5로 각각 46종이 확인되었고, 가장 적은 종이 채집된 곳은 St.1로 19종만이 확인되었다. 출현 개체수는 St.
- 가야산국립공원의 4개 계곡, 8개 조사지점에서 조사기간 2년간 확인된 전체 저서성 대형무척추동물은 4문 6강 16목 40과 100종 4,216개체였으며, 2015년에는 4문 5강 10목 29과 79종 1,858개체가, 2016에는 4문 6강 16목 37과 80종 2,358개체가 확인되었다. 전체 우점종은 보통옆새우(Gammarus sobaegensisUeno)로 우점도는 0.141%로 나타났고, 아우점종은 흰부채하루살이(Epeorus nipponicus Ueno)로 우점도는 0.088%였다.
- 전체 조사기간 동안 출현한 저서성 대형무척추동물의 강별 종 점유율은 곤충강이 88종(88%)으로 가장 높았고, 비곤충류는 11종(11%)으로 나타났다. 비곤충류에서는 복족강이 5종(5%)으로 가장 많았고 거머리강이 3종(3%), 연갑강이 2종(2%), 와충강과 빈모강이 각각 1종(1%)씩의 순으로 나타났다.
- 전체 조사에서 저서성 대형무척추동물 군집의 서식습성군별 종수 구성은 기는무리가 38.83%로 가장 높은 비율을 나타냈고, 그 다음으로 붙는무리가 32.04%, 굴파는무리 13.59%, 헤엄치는무리 11.65%,기어오르는무리 1.96%, 지치는무리와 잠수하는무리가 각각 0.97%로 나타났다. 서식습성군별 개체수 구성은 기는무리가 63.
- 가야산국립공원의 섭식기능군은 알려진 7가지의섭식기능군 중에서 찔러먹는무리(piercers)와 기생하는무리(parasites)를 제외한 썰어먹는무리(shredders),주워먹는무리(gathering collectors), 걸러먹는무리(filtering collectors), 긁어먹는무리(scrapers), 잡아먹는무리(predators)의 5개 군이 확인되었다. 전체 조사에서 저서성 대형무척추동물 군집의 섭식기능군별 종수 구성에서는 긁어먹는무리가 28.71%로 가장 높은 비율로 나타났고, 잡아먹는무리 27.72%, 주워먹는 무리 26.73%, 썰어먹는무리 9.90%, 걸러먹는무리 6.93%의 순으로 나타났다. 섭식기능군별로 개체수 구성을 살펴보면 주워먹는무리가 가장 높은 비율을 나타냈으며, 그 다음으로 긁어먹는무리 썰어먹는 무리,잡아먹는무리, 걸러먹는무리의 순으로 나타났다.
- 조사대상지가 산지계류인 특성 때문에 EPT군(하루살이목, 강도래목, 날도래목)이 차지하는 비율이 높았으며 EPT군이 전체 출현종수의 71.00%를 차지하고 전체 출현개체수의 67.69%를 점유하였다.
- 이러한 구성은 조사지인 가야산 국립공원이 전형적인 산지계류이므로 그 특성을 반영하는 저서생물구조를 보여주는 결과이다. 조사연도별 저서성대형무척추동물 분포를 비교해 보면 2016년에는 2015년에 비해 종과 개체수가 증가하였지만 하루살이목, 강도래목, 날도래목 등은 오히려 종수가 감소한 것을 확인할 수 있었다. 저서성 대형무척추동물의 출현현황을 각 조사지점별로 살펴보면 가장 많은 종이 채집된 곳은 St.
- 46%로 나타났다. 조사지점별 서식습성군 개체수 구성에서도 가장 높은 비율을 차지한 군은 St.6을 제외한 대부분의 조사지점을 통해 기는무리로 나타났으며 기는무리의 개체수 비율은 전체 서식습성군중 St.1에서 57.66%,St.2에서 77.92%, St.3에서 58.28%, St.4에서 77.56%,St.5에서 65.96%, St.7에서 47.83%, St. 8에서 60.62%로 나타났다. 한편 St.
- 조사지점별 서식습성군 종수 구성에서 가장 높은 비율을 차지한 군은 전체 조사지점을 통해 기는무리로 나타났으며 기는무리의 종수 비율은 전체 서식습성군중 St.1에서 47.37%, St.2 에서 43.75%, St.3에서46.81%, St.4에서40.00%, St.5에서 46.81%, St.6에서42.50%, St.7에서 36.36%, St. 8에서 41.46%로 나타났다. 조사지점별 서식습성군 개체수 구성에서도 가장 높은 비율을 차지한 군은 St.
- 섭식기능군별로 개체수 구성을 살펴보면 주워먹는무리가 가장 높은 비율을 나타냈으며, 그 다음으로 긁어먹는무리 썰어먹는 무리,잡아먹는무리, 걸러먹는무리의 순으로 나타났다. 조사지점별 섭식기능군별 종수 구성에서 가장 높은 비율을 차지한 섭식기능군은 St.1에서는 주워먹는무리(36.84%), St.2 에는 주워먹는무리와 잡아먹는무리(32.26%), St.3에는 잡아먹는무리(43%), St.4에는 잡아먹는무리(32.35%), St.5에서는 주워먹는무리와 긁어먹는무리(30.43%), St.6에서는 긁어먹는무리(41.03%),St.7에서는 주워먹는무리(37.50%), St. 8에서는 주워 먹는무리(32.50%)로 나타났다. 한편, 조사지점별 섭식기능군별 개체수 구성에서 가장 높은 비율을 차지한 섭식기능군은 St.
- 조사지점별로 살펴보면, St.1에서 4문 4강 7목 14과 19종 111개체, St.2에서 2문 3강 10목 19과 31종 377개체, St.3에서 2문 3강 8목 22과 46종 662개체,St.4에서 4문 4강 9목 19과 34종 817개체, St.5에서 4문 4강 8목 21과 46종 854개체, St.6에서 4문 5강 10목 21과 39종 535개체, St.7에서 1문 2강 5목 19과 32종 158개체, St.8에서 2문 3강 9목 23과 40종 702개체가 조사되었다. 가장 많은 종이 출현한 곳은 St.
- , 2016). 즉 이 두 가지 수질 평가법은 평지하천이나 정수성 습지에 오히려 더 적합하므로 국립공원의 산간계류에 적용할 수 있는 생물학적 수질평가에는 오히려 저서성 대형무척추동물 생태점수(ESB)나 군오염지수(GPI)가 더 변별력이 높아 유용한 것으로 판단된다. 그러나 저서성 대형무척추동물 생태점수(ESB)는 점수가 높은 종의 출현 수의 합으로 산정하여 깨끗한 수질에서도 출현 종수가 적을 수 있기 때문에 이러한 생물학적 수질평가지수는 산간계류의 조건에 맞게 보완이 필요하다고 생각된다.
- 69%로 가장 높은 비율을 차지하였고, 다음으로 붙는무리, 굴파는무리, 헤엄치는무리, 기어오르는무리의 순이었다. 추계에는 기는 무리가 44.51%로 가장 높은 비율을 차지하였고, 그다음으로 붙는무리, 굴파는무리, 헤엄치는무리, 헤엄치는무리, 기어오르는무리 및 지치는무리의 순으로 나타났다.
- 11%로 가장 높은 비율을 나타냈고, 다음으로 기는무리 굴파는무리, 헤엄치는무리, 기어오르는무리의 순이었다. 추계에는 붙는무리가 33.33%로 가장 높은 비율을 차지하였고, 기는무리,굴파는무리, 헤엄치는무리, 기어오르는무리와, 지치는무리 및 잠수하는무리의 순으로 나타났다. 계절별서식습성군의 개체수 구성은 춘계에는 기는무리가 50.
- 70%로 가장 높은 비율을 나타내었고, 그다음으로 썰어먹는무리, 긁어먹는무리, 잡아먹는무리, 걸러먹는무리의 순으로 나타났다. 추계조사에서는 주워먹는무리가 41.54%로 가장 높은 비율을 나타내었고, 그 다음으로 긁어먹는무리, 썰어먹는무리,, 잡아먹는무리, 걸러먹는무리의 순으로 나타났다.
- 93%로 가장 높은 비율을 차지하였고, 그 다음으로 잡아먹는 무리, 긁어먹는무리, 썰어먹는무리, 걸러먹는무리의 순으로 나타났다. 추계조사에서는 주워먹는무리와 잡아먹는무리가 각각 29.03%로 가장 높은 비율을 차지하였고, 그 다음으로 긁어먹는무리, 썰어먹는무리, 걸러먹는무리의 순으로 나타났다. 계절에 따른 섭식기능군별 개체수 구성은 춘계조사 때 긁어먹는무리가 35.
- 13%로 가장 높은 비율을 차지하였고, 그 다음으로 주워먹는무리, 썰어먹는무리, 잡아먹는무리, 걸러먹는무리의 순으로 나타났다. 하계조사 때는 주워먹는 무리가 42.70%로 가장 높은 비율을 나타내었고, 그다음으로 썰어먹는무리, 긁어먹는무리, 잡아먹는무리, 걸러먹는무리의 순으로 나타났다. 추계조사에서는 주워먹는무리가 41.
- 하천생태계의 종수와 개체수 점유율에서 가장 높은 점유율을 나타내는 수서곤충류 외에 비곤충류에서는 편형동물문의 와충강과 연체동물문의 복족강, 환형동물문의 빈모강과 거머리강, 절지동물문의 연갑강이 확인되었다.
후속연구
- 5%로 음의상관관계를 나타냈는데, 이는 고도가 높아질수록 모래와 퇴적물 등이 비교적 줄어들기 때문에 굴파는무리의 개체수가 줄어드는 것으로 사료 된다. 그러나 현재까지 섭식기능군에 비해 서식습성군의 생태에 관한 연구는 상대적으로 미비한 실정이므로 결과에 대한 합리적인 해석을 위해서는 관련연구가 앞으로 더 심도 있게 이루어져야 할 것이다. 다시 말해 고도와 섭식기능군, 그리고 고도와서식습성군간에 유의미한 관련성이 있을지에 관해서는 앞으로 더 많은 연구가 이루어 진 후에 종합적으로 고려해 보아야 할 문제로 생각된다,
- 그러나 현재까지 섭식기능군에 비해 서식습성군의 생태에 관한 연구는 상대적으로 미비한 실정이므로 결과에 대한 합리적인 해석을 위해서는 관련연구가 앞으로 더 심도 있게 이루어져야 할 것이다. 다시 말해 고도와 섭식기능군, 그리고 고도와서식습성군간에 유의미한 관련성이 있을지에 관해서는 앞으로 더 많은 연구가 이루어 진 후에 종합적으로 고려해 보아야 할 문제로 생각된다,
- 이로써 우리는 계류와 하천의 하상구조 등, 서식환경이 저서성 대형무척추동물의 군집분포와 어느 정도로 관련이 있는지 알아 볼 수 있을 것이며 아울러, 현재 우리나라에서 활용되고 있는 수질환경평가 기법들이 가야산과 같은 산간계류의 수질평가에 얼마나 적합한지 판단할 수도 있을 것이다. 또한 가야산 국립공원의 특이한 환경상태, 즉 농경지에 인접한 계곡상류의 계류가 하류로 유하하는 도중에 청정 계류의 유입으로 생물다양성과 서식환경의 변화를 보여주는 기회가 될 것이다. 이러한 연구로 산지 비점오염원에 의한 교란 또는 인간의 간섭에 관한 관리방안과 서식처 보존방안 설정에 기초자료로 활용하고자 한다.
- 아울러, 조사지점별 섭식 기능군과 서식습성군의 분포현황을 파악하였고, 고도에 따른 섭식기능군 및 서식습성군의 출현 상관성을 분석하였다. 이로써 우리는 계류와 하천의 하상구조 등, 서식환경이 저서성 대형무척추동물의 군집분포와 어느 정도로 관련이 있는지 알아 볼 수 있을 것이며 아울러, 현재 우리나라에서 활용되고 있는 수질환경평가 기법들이 가야산과 같은 산간계류의 수질평가에 얼마나 적합한지 판단할 수도 있을 것이다. 또한 가야산 국립공원의 특이한 환경상태, 즉 농경지에 인접한 계곡상류의 계류가 하류로 유하하는 도중에 청정 계류의 유입으로 생물다양성과 서식환경의 변화를 보여주는 기회가 될 것이다.
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