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문제 정의
- 조성된 인공습지 중에서 1년 내내 수면이 유지되어 습지의존종 및 이용종의 생물서식처 역할을 수행할 수 있는 7개소를 대상으로 잠자리목을 반복 조사하여 조사 시기가 종구성에 영향을 미치는지 파악하고자 하였다. 또한 종구성과 여러 환경 요인 중 온도와 조사하는 시기와의 상관관계를 분석하고자 하였다. 다만, 온대 지역에 출현하는 다양한 잠자리목의 종을 포함시키고자 다양한 수심과 환경 조건을 가진 습지를 선택하였다.
- 다만, 반복 조사는 비용 대비 효용･효율성에 대한 문제가 있기 때문에 지역별 조사 시기에 대한 가이드라인 제시가 필요하다는 것이 대부분 연구자들의 입장이다(Svensson, 1978; New Mexico Department of Game and Fish, 2010). 본 연구는 습지의존 종이면서 습지생태계의 질적인 변화를 파악할 수 있는 지표종으로서 중요성이 높은 잠자리목을 대상으로 반복 조사를 실시하였으며, 이를 바탕으로 조사 시기와 주요 종의 출현에 영향을 미치는 환경요인을 파악하고자 진행하였다.
- 다만, 온대 지역에 출현하는 다양한 잠자리목의 종을 포함시키고자 다양한 수심과 환경 조건을 가진 습지를 선택하였다. 수심, 수면 등과 종구성과의 관계는 향후에 파악하고자 하였다. 기후, 식생 등에 대한 동일성이 전제되어야 생물상에 대한 비교가 가능할 것으로 사료되어 행정구역을 통일하였다.
- 산청군내 수변구역에는 2003년부터 2012년까지 매수된 토지 중 점오염원 및 비점오염원의 저감을 목적으로 총 33개의 인공습지가 조성되었다(Bae and Lee, 2018). 조성된 인공습지 중에서 1년 내내 수면이 유지되어 습지의존종 및 이용종의 생물서식처 역할을 수행할 수 있는 7개소를 대상으로 잠자리목을 반복 조사하여 조사 시기가 종구성에 영향을 미치는지 파악하고자 하였다. 또한 종구성과 여러 환경 요인 중 온도와 조사하는 시기와의 상관관계를 분석하고자 하였다.
제안 방법
- 1 프로그램을 활용하였다. 군집으로 분류된 시기에 출현하는 종의 상대적 우세를 비교하기 위하여 Curtis and McIntosh(1951)의 중요치(Importance Percentage: I.P.)를 통합하여 백분율로 나타낸 상대우점치를 분석하였다(Brower et al. 1998). 상대우점치(Importance Percentage: I.
- 또한 종구성과 여러 환경 요인 중 온도와 조사하는 시기와의 상관관계를 분석하고자 하였다. 다만, 온대 지역에 출현하는 다양한 잠자리목의 종을 포함시키고자 다양한 수심과 환경 조건을 가진 습지를 선택하였다. 수심, 수면 등과 종구성과의 관계는 향후에 파악하고자 하였다.
- 이는 종구성이 유사한 시기를 군집화하여 하나의 계절 또는 조사 시즌으로 설정하기 위한 것이다. 분석은 출현한 개체수의 편차가 커서 이를 보완하고자 각 시기에 출현하는 개체수를 백분율로 표준화하여 군집분석을 위한 기본 자료로 활용하였다. 통계분석 시에는 상재도 20% 이상으로 확인된 종류를 대상으로 출현종의 개체수를 활용하여 종간 상관관계를 분석하였다.
- 1998). 상대우점치(Importance Percentage: I.P.)는 각 종별 (상대 빈도+상대밀도)/2로 계산하였다.
- 잠자리목의 출현종은 수심, 수면 면적, 주변 환경 등에 따라 달라진다고 하였으므로(Ubukata and Kurauchi, 2007) 최대 수심에 따라, 산림, 농경지 등 다양한 주변 환경이 포함될 수 있도록 선정하였다. 수심에 따라서는 수심 1m 이상인 깊은습지, 평균 수심 0.2m 내외인 얕은습지, 0.5m 내외의 중간습지를, 수면 면적을 고려하여 개방수면이 없는 묵논형과 개방 수면이 존재하는 웅덩이형을 각각 조사하였다(Table 1). 이외에 다양한 생태계와 인접해 있는 경우에는 야생생물의 자연적인 유입이 가능하여 생물다양성에 대한 잠재성이 높다고 하였으므로(Weller, 1999) 산림 인접형을 추가하였다.
- 습지 자체의 기본 현황을 파악하기 위하여 부유식물, 부엽식물, 정수식물이 출현하는 지역을 합산하여 추수식생대의 면적을 산출하였고 수면, 건조지성 초본이 우점하는 곳, 기타 등으로 단순화하여 구분하였다. 이는 잠자리의 풍부도가 정수식물 피도, 수심, 자갈과 모래의 비율과 같은 환경적인 요소에 의해 영향을 받는다고 하였으므로(Ubukata and Kurauchi, 2007) 이를 바탕으로 구분하였다.
- 조사 시간은 이를 고려하여 오전 10시부터 시작하여 오후 3시 전에는 끝나도록 설정하였다. 잠자리 조사는 각 조사구에서 약 10분 동안 비행하거나 정지하고 있는 모든 잠자리목 성충에 대해 종명과 개체수를 기록하였다. 잠자리는 육안으로 확인하였으며, 정확하게 구분이 되지 않는 종류는 망(지름 40cm)을 이용하여 채집하여 동정하였다.
- 잠자리 조사는 각 조사구에서 약 10분 동안 비행하거나 정지하고 있는 모든 잠자리목 성충에 대해 종명과 개체수를 기록하였다. 잠자리는 육안으로 확인하였으며, 정확하게 구분이 되지 않는 종류는 망(지름 40cm)을 이용하여 채집하여 동정하였다. 종 동정과 명명은 Jung(2007)를 참고하였다.
- 잠자리목의 조사 시기와 잠자리별 출현 시기를 제안하고자 군집화를 실시하였다. 29개 조사 시기에 대해서는 classification에 의한 TWINSPAN 기법을 활용하여 구분하였다.
- 전체 조사 시기를 대상으로 TWINSPAN에 의한 군집을 분류한 결과 출현하는 우점종에 따라 6개로 그룹 지어졌다. 하지만 년도별로 정확하게 시기가 일치하지 않았는데 이는 잠자리의 출현 시기가 기온, 강수량 등에 영향을 받기 때문인 것으로 판단되었다(Clark and Samways, 1996).
- 잠자리 조사구 설정은 수역과 육역을 각각 50% 포함하도록 조사구를 선정하였다. 정수식물과 부유･부엽식물 조사와 수면 면적, 건조 지성 초본의 피복율은 식물 생육이 왕성한 7월에 항공사진을 활용하여 조사하였다.
- 잠자리의 출현은 시간의 빈도, 주위의 온도, 비행 시 빛의 강도, 다른 종과의 상호 작용의 영향을 받는데, 대부분 한낮에 비행을 시작하는 것이 일반적이라고 하였다(Lutz and Pittman, 1970). 조사 시간은 이를 고려하여 오전 10시부터 시작하여 오후 3시 전에는 끝나도록 설정하였다. 잠자리 조사는 각 조사구에서 약 10분 동안 비행하거나 정지하고 있는 모든 잠자리목 성충에 대해 종명과 개체수를 기록하였다.
- 종 동정과 명명은 Jung(2007)를 참고하였다. 조사는 2015년 5월부터, 2016년 10월까지 2주에 한 번씩 총 29회에 걸쳐 반복하였다.
대상 데이터
- 이는 잠자리의 풍부도가 정수식물 피도, 수심, 자갈과 모래의 비율과 같은 환경적인 요소에 의해 영향을 받는다고 하였으므로(Ubukata and Kurauchi, 2007) 이를 바탕으로 구분하였다. 잠자리 조사구 설정은 수역과 육역을 각각 50% 포함하도록 조사구를 선정하였다. 정수식물과 부유･부엽식물 조사와 수면 면적, 건조 지성 초본의 피복율은 식물 생육이 왕성한 7월에 항공사진을 활용하여 조사하였다.
데이터처리
- TWINSPAN의 군집 분석 결과를 바탕으로, 군집 간 종수의 평균 차이를 검증하고자 일원분산분석을 실시하였다 (Table 4). 2015년 9월과 10월이 포함된 a, 2016년 10월인 b, 2015년 5월, 6월, 7월 초와 2016년 5월이 각각 조사 시기인 c, f, 2015년 7월, 8월과 2016년 6월 말, 7월, 8월이 각각 포함된 d, e의 차이를 분석한 결과, r-square 0.
- 분석은 출현한 개체수의 편차가 커서 이를 보완하고자 각 시기에 출현하는 개체수를 백분율로 표준화하여 군집분석을 위한 기본 자료로 활용하였다. 통계분석 시에는 상재도 20% 이상으로 확인된 종류를 대상으로 출현종의 개체수를 활용하여 종간 상관관계를 분석하였다. 상관관계 분석은 R3.
이론/모형
- 잠자리목의 조사 시기와 잠자리별 출현 시기를 제안하고자 군집화를 실시하였다. 29개 조사 시기에 대해서는 classification에 의한 TWINSPAN 기법을 활용하여 구분하였다. 이는 종구성이 유사한 시기를 군집화하여 하나의 계절 또는 조사 시즌으로 설정하기 위한 것이다.
- 잠자리는 육안으로 확인하였으며, 정확하게 구분이 되지 않는 종류는 망(지름 40cm)을 이용하여 채집하여 동정하였다. 종 동정과 명명은 Jung(2007)를 참고하였다. 조사는 2015년 5월부터, 2016년 10월까지 2주에 한 번씩 총 29회에 걸쳐 반복하였다.
성능/효과
- TWINSPAN의 군집 분석 결과를 바탕으로, 군집 간 종수의 평균 차이를 검증하고자 일원분산분석을 실시하였다 (Table 4). 2015년 9월과 10월이 포함된 a, 2016년 10월인 b, 2015년 5월, 6월, 7월 초와 2016년 5월이 각각 조사 시기인 c, f, 2015년 7월, 8월과 2016년 6월 말, 7월, 8월이 각각 포함된 d, e의 차이를 분석한 결과, r-square 0.738로 0.1%의수준에서 군집간은 유의한 차이가 있는 것으로 검증되었다.
- 05)이 인정된 종은 16종이었다. 등검은실잠자리는 고추잠자리, 대륙좀잠자리와, 큰밀잠자리는 등검은실잠자리, 배치레잠자리, 밀잠자리와, 대륙좀잠자리는 등검은실잠자리, 왕잠자리, 밀잠자리, 고추잠자리와는 상관계수값이 0.58~0.77의 범위에 있었다. 이 외에 아시아실잠자리는 왕잠자리, 밀잠자리와, 왕실잠자리는 왕잠자리, 배치레잠자리와, 고추좀잠자리는 큰밀잠자리와는 상관계수 0.
- 군집을 분류한 결과, 4~6월, 6~8월, 9~10월이 각각 다른 군으로 분류되었으나 4월, 6월, 10월의 경우 강우, 기온 등의 영향으로 연도별 변화가 예상되어 조사 시기를 대표할 수 없었다. 따라서 변화가 있는 시기를 제외하면, 온대 지역의 잠자리 조사 시기에는 5월, 7~8월, 9월이 필수적으로 포함되어야 할 것으로 판단되었다.
- 분류된 군집을 2015년 5월부터 2016년 10월까지 순서대로 재배열(c → d → a → f → e → b)해서 살펴보면 출현 종수가 가장 많은 잠자리과(Libellulidae)와실잠자리과(Agrionidae)의 변화 경향은 유사하였는데 여름에 증가하였다가 가을, 봄에 감소하는 패턴을 나타내었다.
- 양의 상관관계를 보이는 종은 서식지 및 출현 시기를 공유할 가능성이 높은 것으로 나타났다. 상관계 수가 낮거나 부의 관계인 종은 경쟁할 가능성이 높은 종으로 애기좀잠자리-배치레잠자리(r=-0.41), 왕잠자리-노란잠 자리(r=-0.39), 왕잠자리-두점박이좀잠자리(r=-0.31)가 있었다. 이 외에 좀청실잠자리, 고추좀잠자리 등은 다른 종과 관계를 나타내지 않았다.
- 시기별 잠자리 출현 현황을 분석한 결과, 총 45종류의 잠자리가 출현하였다. 잠자리과가 21종으로 가장 많았고 실잠자리과 10종, 왕잠자리과와 청실잠자리과가 각각 4종, 2종이 관찰되었다.
- 시기별 출현 현황을 종합해보면(Table 3) 2015년에는 5월말부터 9월 말까지 20종 이상 출현하였으나 그 이후 감소하 였고 2016년에는 5월 중순부터 8월까지 20종 이상 관찰되어 차이는 미미한 것으로 나타났다. 시기별 종수 변화를 살펴보면(Figure 2) 2015년과 2016년 모두 7월까지 증가하였다가8월 이후에 줄어드는 것으로 분석되었는데, 이는 고온에서 개체수가 줄어드는 경향이 있다라는 Pritchard(1991)의 연구결과와 유사하였다.
- 이 외에 물잠자리과, 방울실잠자리과, 장수잠자리과가 각각 1종, 측범잠자리과와 청동잠자리과가 각각 2종씩 확인되었다. 시기별 출현종 현황을 살펴보면 (Table 3), 종수는 5~35종, 개체수는 7~3,715개체가 확인되어 월별 차이는 큰 것으로 나타났는데, 여름철(7월)에 실잠 자리과에 속하는 종이 폭발적으로 증가한 것이 그 원인이었다. 결국 부적합한 조사 시기 선정은 연구 또는 개발 대상지에 출현하는 종과 개체수를 파악할 수 없거나 누락되는 경우가 발생할 수 있을 것으로 판단되었다.
- 56의범위에 있었다. 양의 상관관계를 보이는 종은 서식지 및 출현 시기를 공유할 가능성이 높은 것으로 나타났다. 상관계 수가 낮거나 부의 관계인 종은 경쟁할 가능성이 높은 종으로 애기좀잠자리-배치레잠자리(r=-0.
- 또한 모니터링 프로그램은 지표종 또는 지표 집단에 의존할 수밖에 없다고 하였는데(Clark and Samways, 1996) 시기별 지표종으로는 봄의 경우 참실잠자리, 등검은실잠자리의 출현 빈도가 높은 것으로 판단되었다. 여름은 고추잠자리, 등검은실잠자리, 먹줄왕잠자리, 배치레잠자리, 큰밀잠 자리 등이, 가을은 고추잠자리, 등검은실잠자리, 먹줄왕잠 자리, 배치레잠자리, 큰밀잠자리 등 5종의 출현빈도가 낮아 지면서 큰청실잠자리, 흰얼굴좀잠자리 등의 출현빈도가 높아지는 경향이었다.
- 잠자리과가 21종으로 가장 많았고 실잠자리과 10종, 왕잠자리과와 청실잠자리과가 각각 4종, 2종이 관찰되었다. 이 외에 물잠자리과, 방울실잠자리과, 장수잠자리과가 각각 1종, 측범잠자리과와 청동잠자리과가 각각 2종씩 확인되었다. 시기별 출현종 현황을 살펴보면 (Table 3), 종수는 5~35종, 개체수는 7~3,715개체가 확인되어 월별 차이는 큰 것으로 나타났는데, 여름철(7월)에 실잠 자리과에 속하는 종이 폭발적으로 증가한 것이 그 원인이었다.
- 시기별 잠자리 출현 현황을 분석한 결과, 총 45종류의 잠자리가 출현하였다. 잠자리과가 21종으로 가장 많았고 실잠자리과 10종, 왕잠자리과와 청실잠자리과가 각각 4종, 2종이 관찰되었다. 이 외에 물잠자리과, 방울실잠자리과, 장수잠자리과가 각각 1종, 측범잠자리과와 청동잠자리과가 각각 2종씩 확인되었다.
- 조사결과 확인된 45종 중 상재도 20% 이상인 18종을 대상으로 상관관계를 분석한 결과(Table 7), 통계적 유의성 (p<0.05)이 인정된 종은 16종이었다.
- , 2013). 조사구 간의 유사도 지수를 살펴보면, plot15, plot29와 다른 시기와의 유사도는 대부분 10% 미만으로 유사성이 가장 낮은 반면에, 인접한 조사 시기 간의 유사도는 60% 이상으로 멀리 떨어진 조사 시기보다 상대적으로 종구성이 비슷한 것으로 나타났다. plot4와 plot5, plot9와 plot10 등이 75% 이상으로 높았고 각각 2015년과 2016년 6월과 7월이 조사 시기인 plot4, plot5와 plot19~22가 유사도 50% 이상으로 근접한 조사 시 의 종구성은 유사성이 높은 것으로 분석되었다.
후속연구
- 수심, 수면 등과 종구성과의 관계는 향후에 파악하고자 하였다. 기후, 식생 등에 대한 동일성이 전제되어야 생물상에 대한 비교가 가능할 것으로 사료되어 행정구역을 통일하였다.
- 잠자리는 생태계 변화, 즉 환경 변화에 잘 견디고 교란된 서식지에서도 광범위하게 분포하는 경향이 있어 지표종으로서의 가능성은 높다고 하였다(Oppel, 2005). 한 분류군의 모니터링 결과는 다른 분류군에도 적용 가능하다고 하였으므로(Lawton et al., 1998) 습지의 존종인 잠자리목에 대한 연구 결과는 습지에 서식하는 다른 종의 출현 시기, 빈도, 풍부도에 대해 예측할 수 있는 지표로 활용 가능할 것으로 판단되었다.
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