[논문]생물서식처 복원을 위한 서식처 유형 및 특성분석

안홍규; 우효섭; 김시내; 전승훈

[국내논문] 생물서식처 복원을 위한 서식처 유형 및 특성분석
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안홍규 (한국건설기술연구원 하천해안연구실) , 우효섭 (한국건설기술연구원 하천해안연구실) , 김시내 (한국건설기술연구원 하천해안연구실) , 전승훈 (경원대학교 조경학과)

최근 들어 하천의 치수와 이수 그리고 환경적 측면을 고려한 "자연형 하천정비공사"가 활발히 이루어지고 있다. 그러나 개별적 특성이 뚜렷한 각각의 하천에서 그 하천을 기반으로 생활하는 생물들의 서식조건을 충분히 고려하였다고 보기는 어려운 상황이며, 제한된 공법의 사용으로 획일화된 인공하천 조성 및 관행적 하도정비에 그쳐 하도서식처가 빈번하게 교란되고 있는 것이 현실이다. 특히, 하천에서의 하도서식처는 하천을 서식기반으로 살아가는 생물들에게 생활사의 각 단계(먹이섭취, 휴식, 피난, 산란, 우화, 번데기)에서 이용하는 특정 장소로서 중요한 의미를 가지며 하천을 복원하는 하나의 목표이기도 하다. 본 연구는 대전에 위치한 갑천을 대상으로 하천을 서식기반으로 살아가는 생물들의 하도서식공간의 유형을 구분하고 각각의 서식처의 물리 화학 생태적 특성을 규명하고, 그 입지에 적응하며 서식하는 생물 상호간 생태적 연관성에 대하여 검토하였다.

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문제 정의

본 연구는 갑천을 대상으로, 하천을 서식기반으로 살아가는 생물들의 서식공간의 유형을 구분하고 각각의 서식처의 입지적 특성과 그 입지에 적응하며 서식하는 생물 상호간 생태적 연관성에 대하여 검토한 기초적 연구로서, 2006년 9월부터 2008년 11월까지 시행되었다.
본 연구는 이러한 하천 생물의 서식처 복원을 위하여 서식처 유형을 구분하고 각 서식처마다의 물리 화학 생태적 특성을 분석하였다. 향후 양화천 및 논산천에서도 동일한 방법으로 연구수행중이며, 지속적인 모니터링과 함께 서식처 특성분석 결과를 토대로 각 서식처에 대한 물리적 평가도 할 계획에 있다.

제안 방법

각 생물서식처별로 수질조사를 동절기를 제외한 2007년 3월부터 2007년 10월사이 춘계조사(평수위), 홍수 전, 홍수 후 까지 총 3회에 걸쳐 실시하였다.
3) 저서동물- 도시구간의 3지점과 자연형구간의 10지점에 대해 총 3회 조사를 실시하였으며, 저서성 대형 무척추동물의 현장조사는 각 서식처 유형별 수량과 물리적인 환경을 고려하여 계류형 정량채집망인 Surber net (25×25cm, 망목지름 0.5mm을 이용하여 채집을 하였다.
1) 식생- 계절변화와 홍수전·후의 평면상 식생변화를 파악하기 위하여 우점식생을 중심으로 현존식생도를 작성하였으며, 각 서식처별로 식생과 지형 및 생물상과의 상호 연계성을 파악하기 위하여 자연하천구간을 중심으로 식생단면도 작성을 실시하였다.
회덕수위관측소의 자료를 이용하여 2003년 1월부터 2007년 3월까지의 일 유량을 통하여 갑천의 유황을 분석하고, 조사구간에서 나타난 서식처별로 1m 등간격으로 수심 및 유속을 측정하였다.
생물서식처간 횡적 연결성과 하천횡단 미지형을 파악하기 위하여 본 조사구간인 갑천 자연하천 구간에서 50m 등 간격으로 서식처별 횡단 측량을 수행하였다.(환경부, 2003)
하도 내 생물서식처 형성과정에 있어 하상재료는 중요한 요소 중의 하나이므로 자연하천구간 12개소에서 균질한 하상재료를 가지고 있는 곳에서 표본 추출하여 분석하였다.
2) 어류- 어류조사는 수온이 10℃이하로 내려가는 동절기를 제외한 봄, 여름, 가을, 총 3회 실시하였고, 어류의 채집은 정량 조사를 위하여 투망(7×7㎜) 과 족대(4×4㎜) 를 각각 14회, 40분간 사용하였다. 군집분석은 각 조사지점에 대하여 우점도(McNaughton, 1958), 종다양도(Shannon Weaver, 1963), 균등도(Pielou, 1966) 를 산출하여 분석하였다.
본 연구에서는 대전 소재의 갑천을 대상으로 자연형하천 구간에서 총 10개의 다양한 생물 서식처를 유형별로 구분하였으며, 각각의 서식처에서 나타나는 입지특성분석, 수질특성분석, 생물상 분석을 통하여 각각의 서식처의 특성을 분석하였는데 그 중 4개의 결과는 다음과 같다.
수질조사는 현장에서 HACH-HQ40d를 이용하여 수온, pH, EC, DO 등을 측정하고 DO, SS, BOD, T-N, T-P 등은 실험실에서 적정하여 분석 하였다.
또한 폐쇄형 하도습지(범람형) 등 각 지점의 특성에 따라 0.5mm 망목의 뜰채, D형 수서 채집망(25×25cm, 망목 1×1mm), 족대(망목 3×3mm)에 의한 정성채집을 병행하였다.
2) 어류- 어류조사는 수온이 10℃이하로 내려가는 동절기를 제외한 봄, 여름, 가을, 총 3회 실시하였고, 어류의 채집은 정량 조사를 위하여 투망(7×7㎜) 과 족대(4×4㎜) 를 각각 14회, 40분간 사용하였다.

대상 데이터

자연하천의 특징이 잘 나타나고 생물서식처가 매우 다양하게 분포되어 있는 대전광역시 소재의 갑천을 대상지로 선정하였으며 조사구역은 만년교 상류 1㎞ 지점인 도마동 일대에서 상류 가수원교까지 약 3㎞ 구간으로 설정하였다.

성능/효과

갑천에 대한 수질 및 퇴적물 분석 결과 자연하천 구간에서는 폐쇄형하도습지와 같은 정체구간을 제외한 곳에서의 수질은 전반적으로 깨끗한 것으로 확인되었고, 자연하천구간10 개 지점에서 수질분석결과 항목별 평균 수치는 환경부 2007년 하천수질기준 Ⅱ등급에 해당하는 것으로 나타났다.
2) 본류와 샛강 사이에 하중도가 발달해 있고, 본류와 연결되어 있어 유량은 풍부한 편이나 유속은 느린편이다.
3) 유속은 거의 없고 상대적으로 수심이 깊으며, 홍수시 월류수 및 복류수에 의한 수원 공급을 받아 치어들의 피난처로서 기능한다. 이곳의 하상재료 D50은 15mm로 유속이 느린 구간으로 유사이동이 거의 없어 자갈과 모래가 섞여있는 구조이다.
1) 개방형하도습지는 폐쇄형하도습지에 비해 본 천과 연결로 인하여 BOD, COD, T-N, T-P 분석결과 수치가 낮게 나타났으며, 상대적으로 유수의 흐름이 완만하고 수심이 얕아 수변 및 수생 초본류가 양호하게 정착하고 있어 어류는 치어와 납지리 및 납자루가 우점하고 있었으며, 저서무척추동물로는 정수지역과 유수지역의 출현종이 혼재하고 있다.
갑천 자연하천구간에서는 총 6과 16종 306개체가 출연하였으며 잉어과 10종(62.5%)과 미꾸리과 2종(12.5%)이 대부분을 차지하고 있었으며, 아래 그림과 같이 개체수 구성비율을 살펴보면 쉬리 20.3%(62 개체), 돌고기 16%(46 개체), 피라미14.7%(45 개체), 밀어 8.8% (27 개체) 순으로 나타났으며, 그 중 한국고유종은 쉬리, 돌마자, 참종개, 눈동자개, 얼룩동사리 등 5종이 출현하였다.
상관 식생형 및 토지이용에 따라 그림과 같이 버드나무, 갯버들, 갈대, 물억새, 환삼덩굴등 5종의 우점종의 분포양상에 따라 18개의 유형으로 분류, 구분되어지며 다양한 식생 유형의 군집을 나타내었다.
자연하천구간에서 저서무척추동물의 조사결과, 4문 7강 15목 33과 49종의 종풍부도를 나타내며 하루살이류 14종, 잠자리류 6종, 노린재류 4종 등 전체 구성비의 (77.6%)를 차지하였다. 특히, 급여울과 폐쇄형하도습지(범람형) 지점에서 종 다양성이 높게 나타났다.

후속연구

본 연구는 이러한 하천 생물의 서식처 복원을 위하여 서식처 유형을 구분하고 각 서식처마다의 물리 화학 생태적 특성을 분석하였다. 향후 양화천 및 논산천에서도 동일한 방법으로 연구수행중이며, 지속적인 모니터링과 함께 서식처 특성분석 결과를 토대로 각 서식처에 대한 물리적 평가도 할 계획에 있다.

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