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문제 정의
- 국내에서 냉수성인 연준모치는 여름철 수온이 20℃ 이하를 유지하는 최상류역이나 복류되는 하천에서 물이 솟아나는 부분이 서식지이며 용천수에서의 생태적인 연구는 이루어지지 않은 상태이다. 따라서 복류 하천 중 물이 솟아나는 용천수에서 서식지 수환경, 공서어종, 산란시기, 포란수와 난의 크기, 성장도, 전장-체중 상관관계 등 생태적 특징을 밝혀 본 종의 자원 증식과 보전을 위한 기초자료를 제시하고자 한다.
제안 방법
- 2∼42.6%로 Phoxinus p. phoxinus로 분류하였다. 연준모치는 Eurasia 대륙의 북부에 널리 분포하며(Gunther, 1963) 유럽, 시베리아, 중국, 한국 등에 분포하는 북방 계통의 어류로 우리나라 분포역은 연준 모치 분포의 최남한지에 해당되므로 동물지리적 분포의 입장에서 볼 때 중요한 의미가 있다(Kim, 1997).
- 유속과 수심은 디지털유속계(FP-211)를 사용하여 측정하였고, 하상구조는 Cummins (1962)에 의거하여 현장에서 육안으로 관찰하였다. 기온과 수온의 측정은 봉상 알콜 온도계를 사용하였고, DO, EC, pH는 수질측정기(LUTRON, WA-2017SD)를 이용하여 측정하였다. 모든 측정은 매월 20~25 일 15시를 기준으로 실시하였다.
- 매월 채집한 전 개체를 해부 후 생식소를 확인하여 암･수를 구분하였다. 체중(Weight.
- 성적 성숙 연령 및 생식가능 전장범위를 확인하기 위해 산란시기 중 생식소 중량지수(GSI)의 평균지수가 높은 4~6월에 채집된 개체를 대상으로 하였고 전장별 생식소 중량지 수를 비교하였다. 생식소 중량지수는 암컷(n=91)이 5% 이상을 넘는 개체에서 성숙난이 확인되었고 수컷(n=67)은 1.
- 01 g 단위까지 측정하여 생식소 중량지수(Gonadosomatic index (%)=Gw /W× 100, GSI)를 구하여 산란시기를 추정하였다(Miller, 1986). 성적으로 성숙하여 생식이 가능한 전장 범위의 조사를 위하여 생식소 중량지수가 가장 높은 달인 4~6월에 채집한 개체의 체장을 1/20 mm vernier calipers를 사용하여 0.01 mm까지 측정하였다.
- 연준모치의 산란시기를 알아보기 위하여 매월(20~25일) 채집된 표본을 대상으로 평균 생식소 중량지수를 조사하였다(Figure 5). 암･수가 모두 3월부터 급격히 증가하여 4월에 암컷은 13.
- 2009). 연준모치의 생육상태와 생식능력 정도를 파악하기 위해 산란시기인 4~6월에 채집된 개체를 대상으로 전장-체중과의 상관관계와 비만도 지수를 조사하였다. 전장-체중과의 상관관계식은 BW=0.
- 이화학적 환경요인의 조사를 위하여 유속, 수심, 하상구조 등의 물리적 환경요인과 기온과 수온, 용존산소(dissolved oxygen, DO), 전기전도도(electrical conductivity, EC), 수소이온농도(pH) 등의 화학적 환경요인을 측정하였다. 유속과 수심은 디지털유속계(FP-211)를 사용하여 측정하였고, 하상구조는 Cummins (1962)에 의거하여 현장에서 육안으로 관찰하였다.
- 체중(Weight. W)과 생식소의 무게(Gonad weight, Gw)는 전자저울을 이용하여 0.01 g 단위까지 측정하여 생식소 중량지수(Gonadosomatic index (%)=Gw /W× 100, GSI)를 구하여 산란시기를 추정하였다(Miller, 1986).
- 포란수(clutch size)를 조사하기 위하여 생식소 중량지수가 가장 높은 달인 6월에 채집한 표본 중 생식소 지수가 8.0% 이상이고 체장이 60 mm 이상인 10개체를 선택하여 난의 수를 계수하였다. 성숙난의 직경은 1/20 mm vernier calipers를 사용하여 0.
대상 데이터
- 2016년 4~5월 어천 상류역 용천수에 서식하는 연준모치 공서종은 총 4과 7종 411개체가 채집되었다(Table 2). 공서 어종을 분류군(Family)별로 살펴보면 잉어과(Cyprinidae)에 속하는 어류가 3종(48.
- 본 연구는 연준모치가 환경부 멸종위기 야생생물 Ⅱ급으로 지정되기 이전인 2016년 1월부터 2016년 12월까지 강원도 정선군 화암면 호촌리에서 실시하였다(Figure 1). 조사수역은 남한강 어천 상류역에 위치한 수역으로 하천 상류역이며 석회암 지대로 물이 복류되는 구간은 건천화되어 있었고 본 조사 지역에서 샘이 솟아 용천수가 발생하였다.
- 용천수는 수온이 연중 큰 변화가 없이 일정하며 투명도가 매우 높아 맑은 상태를 유지하며 용승류 발생 지점에는 소가 형성되어 있고 하방으로 급여울이 발달되어 있었다. 조사 지점의 하폭은 20~60 m, 유폭은 5~20 m로 하천 우안으로 도로가 위치하고 있었다. 용승류가 솟아나는 지점은 유폭이 넓고(20 m) 수심이 깊은(2 m) 웅덩이가 형성되어 있으며 하방으로 수심이 30 cm 이내로 얕았고, 유속이 빠른 급여울이 발달되어 있어 수심은 0.
- 본 연구는 연준모치가 환경부 멸종위기 야생생물 Ⅱ급으로 지정되기 이전인 2016년 1월부터 2016년 12월까지 강원도 정선군 화암면 호촌리에서 실시하였다(Figure 1). 조사수역은 남한강 어천 상류역에 위치한 수역으로 하천 상류역이며 석회암 지대로 물이 복류되는 구간은 건천화되어 있었고 본 조사 지역에서 샘이 솟아 용천수가 발생하였다.
- 주어진 환경의 차이에 따른 연준모치의 생육상태와 생식능력 정도를 파악하기 위해 전장-체중과의 상관관계(Total length-Weight relationship)와 비만도 지수(condition factor, K)를 산란시기인 4~6월에 채집된 개체를 대상으로 조사하였다. 전장-체중과의 관계는 Anderson and Gutreuter (1983)을(W=aTLb (W : Weight, TL : Total length, a, b : parameter)), 비만도 지수는 Anderson and Neumann (1996)을 (K=W/TL3 ×105 (W : Weight, TL : Total length)) 따랐다.
- 포란수와 성숙난의 크기를 조사하기 위하여 생식소 중량 지수가 가장 높은 4월에 채집된 암컷(n=10)을 대상으로 조사 하였다. 암컷 전장의 범위는 61.
이론/모형
- 본 종의 성장도 및 연령추정을 위하여 산란 성기로 추정되는 4~5월에 채집한 전 개체의 전장(Total length. TL)을 1/20 mm vernier calipers를 사용하여 0.01 mm까지 측정하였고, Peterson method (Bagenal, 1978)에 의한 전장빈도분포(Total length frequence distribution)를 이용하였다.
- 산란시기에 채집된 개체의 전장을 측정하여 Peterson method (Bagenal, 1978)에 의한 전장빈도분포(Total length frequence distribution)를 이용하여 성장도와 연령을 추정하였다. 전장은 30.
- 어류의 채집은 투망(망목, 7×7 mm), 족대(망목, 5×5 mm) 등을 사용하였고, 연준모치와 공서종의 종 동정은 Kim (1997)과 Kim et al. (2005) 등의 검색표를 이용하였다.
- 이화학적 환경요인의 조사를 위하여 유속, 수심, 하상구조 등의 물리적 환경요인과 기온과 수온, 용존산소(dissolved oxygen, DO), 전기전도도(electrical conductivity, EC), 수소이온농도(pH) 등의 화학적 환경요인을 측정하였다. 유속과 수심은 디지털유속계(FP-211)를 사용하여 측정하였고, 하상구조는 Cummins (1962)에 의거하여 현장에서 육안으로 관찰하였다. 기온과 수온의 측정은 봉상 알콜 온도계를 사용하였고, DO, EC, pH는 수질측정기(LUTRON, WA-2017SD)를 이용하여 측정하였다.
- 전장-체중과의 관계는 Anderson and Gutreuter (1983)을(W=aTLb (W : Weight, TL : Total length, a, b : parameter)), 비만도 지수는 Anderson and Neumann (1996)을 (K=W/TL3 ×105 (W : Weight, TL : Total length)) 따랐다.
성능/효과
- 2016년 4~5월 어천 상류역 용천수에 서식하는 연준모치 공서종은 총 4과 7종 411개체가 채집되었다(Table 2). 공서 어종을 분류군(Family)별로 살펴보면 잉어과(Cyprinidae)에 속하는 어류가 3종(48.9%)으로 가장 다양하였고, 미꾸리과(Cobitidae), 연어과(Salmonidae), 둑중개과(Cottidae) 에 각각 1종(14.3%)이 출현하였다. 잉어과에 속하는 어류가 풍부하였는데 이는 한반도의 서해와 남해로 유입되는 하천에서 볼 수 있는 담수어류상의 공통된 특징과 일치하였다(Jeon, 1980).
- 어천 용천수에 서식하는 연준모치는는 길이 성장에 비해 체중이 증가가 높았다. 비만도 지수는 전장-체중의 상관관계에서 a와 b 보다 좀 더 쉽게 설명되고 비교되는데 분석결과 평균 K=0.99(0.76~1.32) 이었고 기울기(Slope)에서 0.0015로 양의 값을 나타내어 개체의 길이가 커질수록 비만도는 증가하였다(Figure 7). 연준모치에 대한 전장-체중의 상관관계와 비만도에 대한 기존 자료가 없어 비교분석이 불가능 하였으며 근연종인 금강모치는 남한강 상류 봉산천에서 BW=0.
- 0% 이상이 되어야 정소가 성숙하여 혼인색과 추성이 나타났다. 생식가능 전정의 범위는 암컷이 53.3 mm(생식소지수 9.55%) 이상, 수컷은 61.0 mm(생식소 지수 2.45%)로 나타나 암컷은 전장이 50 mm 이상, 수컷은 60 mm 이상이 되어야 성적 성숙이 이루어졌다(Figure 4). 전장빈도분포로 추정한 연령에 근거하여 만 2년생(50~65 mm)부터 성적 성숙이 이루어졌으며 암컷은 만 2년생 모든 개체에서 성적 성숙이 이루어진 반면 수컷은 크기가 큰 일부 개체에서만 성적 성숙이 이루어져 암컷에 비해 성적 성숙이 다소 늦게 이루어졌다.
- 성적 성숙 연령 및 생식가능 전장범위를 확인하기 위해 산란시기 중 생식소 중량지수(GSI)의 평균지수가 높은 4~6월에 채집된 개체를 대상으로 하였고 전장별 생식소 중량지 수를 비교하였다. 생식소 중량지수는 암컷(n=91)이 5% 이상을 넘는 개체에서 성숙난이 확인되었고 수컷(n=67)은 1.0% 이상이 되어야 정소가 성숙하여 혼인색과 추성이 나타났다. 생식가능 전정의 범위는 암컷이 53.
- 2 mg/L로 연중 매우 높은 상태를 유지하였는데 이는 수질이 양호하고 수온이 낮은 원인으로 생각된다. 수소 이온농도(pH)는 6.3~7.8로 월별 계절별 변화가 크지 않았으며 어류의 서식에 적합한 범위(pH 6~8)를 나타내었다. 전기전도도(EC)는 276~406 ㎛hos/cm으로 다소 높았는데 이는 주변지역이 석회암지역으로 무기이온이 다량으로 용출된 원인으로 판단된다(Figure 2).
- 포란수와 성숙난의 크기를 조사하기 위하여 생식소 중량 지수가 가장 높은 4월에 채집된 암컷(n=10)을 대상으로 조사 하였다. 암컷 전장의 범위는 61.2~79.5 mm 이었으며, 포란수는 236~787개로 평균 508개이었다(Table 4). 전장과 체중이 증가할수록 포란수가 증가하였다.
- 연준모치의 산란시기를 알아보기 위하여 매월(20~25일) 채집된 표본을 대상으로 평균 생식소 중량지수를 조사하였다(Figure 5). 암･수가 모두 3월부터 급격히 증가하여 4월에 암컷은 13.33%, 수컷은 5.43%로 가장 높았으며 점진적으로 감소하며 7월 말까지 높은 수치를 유지하다가 8월에 급격히 감소하기 시작하며 9월에 최저를 나타내었다. 따라서 본 조사 수역에서는 산란이 4월 말부터 시작되어 7월 말에 끝났으며 산란 성기는 6월에서 7월로 이었다.
- 45%)로 나타나 암컷은 전장이 50 mm 이상, 수컷은 60 mm 이상이 되어야 성적 성숙이 이루어졌다(Figure 4). 전장빈도분포로 추정한 연령에 근거하여 만 2년생(50~65 mm)부터 성적 성숙이 이루어졌으며 암컷은 만 2년생 모든 개체에서 성적 성숙이 이루어진 반면 수컷은 크기가 큰 일부 개체에서만 성적 성숙이 이루어져 암컷에 비해 성적 성숙이 다소 늦게 이루어졌다. 암컷과 수컷 모두 전장이 50 mm 이상이 되면 성적 성숙이 이루어지며 산란에 참여 한다는 Song and Son (2002)의 결과에 비해 본 조사수역에서는 수컷이 보다 전장이 큰 상태에서 성적 성숙이 이루어지고 있었다.
- 산란시기에 채집된 개체의 전장을 측정하여 Peterson method (Bagenal, 1978)에 의한 전장빈도분포(Total length frequence distribution)를 이용하여 성장도와 연령을 추정하였다. 전장은 30.1~83.4 mm 이었으며 전장빈도분포에 있어 4개의 무리로 나누어지며 전장이 30~50 mm 집단은 만1년생, 50~65 mm는 만 2년생, 65~75 mm는 만 3년생, 75 mm 이상은 만 4년생으로 추정되었다(Figure 3). 유럽산 연준모치는 전장이 보통 70 mm이고 최대 140 mm까지 성장하며 낮에 먹이활동을 하며(Kottelat and Freyhof, 2007), 국내에 서식하는 연준모치 집단에 비해 크기가 큰 것이 특징 이다.
- 암･수 구분은 성적 성숙이 이루어지는 만 1년생 이상의 개체에서 수컷은 혼인색과 생식적돌기가 발달되어 쉽게 구분되며 해부하여 정소와 난소를 확인한 후 구별하였다. 조사 기간 동안 암컷은 316개체, 수컷은 271개체로 성비 (female:male)는 1:0.86로 암컷이 다소 많았다(Table 3). 남한상강류에 서식하는 연준모치 개체군에 있어 1:0.
- 조사된 담수어류의 상대풍부도(Relative abundance)를 살펴보면 금강모치가 70.14%로 가장 풍부하였으며, 그 다음으로 연준모치(33.33%), 둑중개(13.63%), 버들치(Rhynchocypris oxycephalus, 3.16%), 무지개송어(Oncorhynchus mykiss, 0.97%), 참갈겨니(0.49%), 참종개(0.24%) 등으로 무지개송어, 참갈겨니, 참종개 등은 1% 미만으로 매우 희소하였다. 연준모치 서식지에서 공서어종에 대해 Song and Son (2002) 은 총 6과 12종이 출현하였다고 보고되어 있다.
- 잉어과에 속하는 어류가 풍부하였는데 이는 한반도의 서해와 남해로 유입되는 하천에서 볼 수 있는 담수어류상의 공통된 특징과 일치하였다(Jeon, 1980). 총 7종의 담수어류 중에서 한국고유종은 금강모치(Rhynchocypris kumgangensis), 참갈겨니(Zacco koreanus), 참종개(Iksookimia koreensis), 둑중개(Cottus koreanus) 등 4종으로 고유종 빈도는 57.14%로 나타났다. 한반도 평균 고유종 빈도인 22.
후속연구
- 암컷과 수컷 모두 전장이 50 mm 이상이 되면 성적 성숙이 이루어지며 산란에 참여 한다는 Song and Son (2002)의 결과에 비해 본 조사수역에서는 수컷이 보다 전장이 큰 상태에서 성적 성숙이 이루어지고 있었다. 수컷의 성적 성숙이 늦어진 원인에 대해서 추후 연구가 더 필요한 것으로 생각된다.
- 어류의 서식지 환경과 개체군 생태에 관한 연구는 종의 생활사와 생태적 특징을 이해하고 더불어 다양한 생물학적 지식을 축적할 수 있다. 이를 토대로 개체군 보호 및 어족자원을 고려한 하천관리에 필요한 기초자료로 이용될 수 있다. 최근 들어 하천정비와 수질오염, 기후온난화에 따른 수온 상승, 서식지 파괴 등으로 인해 분포역과 개체수가 급격히 감소하여 2017년에 환경부에서 멸종위기 야생생물 Ⅱ급(ME, 2017)으로 지정하여 관리하고 있다.
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