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문제 정의
후)환경인자별로">환경인자 별로 하천유형을 분류하고 그에 따른 공통적 특성을 보이는 식생을 분류하여 하천 수목으로 선정할 계획에 있다. 또한 선정된 수목의 물로부터의 거리에 따른 출현 특성과 그 동반종을 고려하여 식재패턴을 작성하여 하천 계획 및 설계자들이 실질적으로 실무에 활용할 수 있는 방안을 마련하고자 한다.
본 연구의 최종 목표인 하천 수목 선정을 위하여 상관성이 높은 환경인자 별로 하천유형을 분류하고 그에 따른 공통적 특성을 보이는 식생을 분류하여 하천 수목으로 선정할 계획에 있다. 또한 선정된 수목의 물로부터의 거리에 따른 출현 특성과 그
이에 국내에서도 보다 더 효과적인 하천 복원을 위하여서는 앞으로 하천변의 식생 조성이 반드시 필요하며 이에 본 연구에서는 하천에 효율적으로 식생을 도입하기 위하여 하천 특성에 따른 적절한 하천 식생을 선정하기 위한 기초단계로서, 하천유형별 하천 수목 분류를 위한 중요한 환경인자를 선별하기 위하여 식물출현과 하천환경인자의 상관성을 규명하고자 하였다.
제안 방법
물로부터의 거리에 따른 식물종의 분포를 살펴 보기위하여 MVSP를 이용하여 CCA 분포도를 작성하였다.
물로부터의 거리에 따른 출현종의 분포를 살펴보기 위하여 belt-transect의 각 방형구(1 × 1 m)에서 출현한 총 616종의 출현빈도와 해당 방형구의 물로부터의 거리의 관계를 MVSP(Kovach Computing Services, 2006)를 사용하여 CCA 분포도로 작성하였다.
후)저수로 수면폭,">저수로수면폭, 하상재료, valley 유형)와 상관성 분석을 실시하였다. 상관성 분석에 대입한 belt-transect 조사 결과는 각 하천조사구 (4개 belt)에서 관찰된 각 종 및 그 출현빈도의 합을 이용하였고, Braun-Blanquet 조사 결과는 Braun-Blanquet의 (피도) 등급 5, 4, 3, 2, 1, +, r 을 각각 87.5 %, 62.5 %, 37.5 %, 15 %, 3 %, 0.5 %, 0.1 %의 정량적인 피도로 변환한 후에 각 하천 조사구(5개 방형구)에서 나타난 종의 최대 피도값 만을 이용하였다. 상관성 분석에 앞서 5개 환경인자는
식물조사는 2006～2009년 여름철에 실시였으며, 식물사회학적 방법(Braun-Blanquet, 1964)과 belt-transect 조사를 병행하였다.
아울러 본 상관성 분석에서는 식물분포에 대한 환경인자들의 상대적인 영향력을 살펴보는 것이 목적이기 때문에, 적합한 환경인자를 선별하기 위한 forward selection 단계에서는 개별 환경인자들이 식물분포에 미치는 독립적인 효과에 대하여 유의 수준(P≤0.05)을 시험하였다.
주요 환경인자에 의한 하천유형을 분류하기 위하여 belt-transect 조사에서 출현한 총 616종과 Braun-Blanquet 조사에서 출현한 총 591종을 정량적 값이 없는 수계의 환경 인자를 제외한 5개의 환경인자(위도, 고도, 저수로수면폭, 하상재료, valley 유형)와 상관성 분석을 실시하였다. 상관성 분석에 대입한 belt-transect 조사 결과는
대상 데이터
후)조사 구">조사구
하천의 선정은 아래의 표에서와 같이 위도, 고도, 저수로 수면 폭, 하상 재료, 수계, valley 유형을 고려하여 인간의 영향을 받은 흔적이 전혀 없는 또는 거의 없는 하천 구간을 항공사진과 현장방문 및 기타 문헌을 참고하여 선정 하였다. 조사구의 위치는
">선정 하였다. 조사구의 위치는 그림 1에 나타나 있으며 총 69개소이다.
총 69개 조사구하천 중에서 총 출현종에 대한 귀화종의 비율이 5 % 이상인 7개 조사구는 자연성이 부족한 것으로 판단하여 분석에서 제외하고 62개 조사구하천의 식생조사결과를 분석에 이용하였다.
데이터처리
그 결과, belt-transect와 Braun-Blanquet 조사에서의 식물출현에 각 환경인자가 모두 유의한 영향을 주는 것으로 나타나 5개 환경인자를 모두 CCA 분석에 대입하였으며, 최종 CCA 분석의 통계적 모델의 유의성 검정은 Monte Carlo permutation test를 이용하였다(P≤0.05).
">이용하였다. 상관성 분석에 앞서 5개 환경인자는 측정 단위가 다르기 때문에 SPSS 13.0(SPSS Inc. 2004)를 이용하여 표준화(Z-score)하였으며, belt-transect의 출현빈도와 Braun-Blanquet의 변환된 피도는 최종적으로 Log 변환하여 분석에 이용하였다. 한편, 적합한
이론/모형
상관성 분석에는 CANOCO 4.5(Ter Braak and Šmilauer, 2002) 소프트웨어를 사용하였다.
성능/효과
후)하상 재료의">하상재료의 크기로서 하상재료는 그 영향성이 가장 작았다. 5개 환경인자간의 관계를 살펴보면, 저수로 수면 폭 (넓음)은 고도(높음), 하상재료의 크기(크다)와 높은 음의 상관관계를 나타내었다, 즉 저수로 수면폭이 넓으면, 하상 재료의 크기가 작고, 고도가 낮으며, 반대로 저수로 수면폭이 좁으면, 하상재료의 크기가 크고, 고도가 높은 경우와 상관성이 있다. 아울러 저수로
62개 하천조사구의 belt-transect 조사결과 총 출현종은 616종이었다. 이들과 환경인자와의 CCA 분석 결과, 5개 환경인자에 의해 설명되는 식물종의 분산은 17.
9 %)를 설명하고 있다. Axis 2의 식물종과 환경 인자의 상관성은 R2:0.944로 높았으며, Axis 2에서는 위도가 식물종 분포에 가장 강한 영향력을 나타내었다 (c2:-0.723, r2:-0.7219).
6 %)를 설명하고 있다. Axis 2의 식물종과 환경인자의 상관성은 R2:0.917이었으며, Axis 2에서는 환경인자 중에서 저수로 수면 폭의 영향이 가장 컸으며 (c2:0.688), 고도가 가장 높은 상관성을 나타내었다(r2:-0.7481).
CCA 분석 결과를 Ordination 그래프로 나타내면 아래의 그림 3에서와 같이 616개 식물종의 분포에 가장 큰 영향력을 나타내는 환경인자는 위도이었고, 다음으로 저수로 수면 폭이었으나, 그 차이는 미미하였고, 서로간의 상관성은 약하였다. 위도와 저수로
그 결과 아래의 그림에서와 같이 저수로 물과 가까운 곳에서는 갯버들, 쇠뜨기, 달뿌리풀, 궁궁이, 고마리, 갈풀, 물 봉선, 쑥, 산철쭉, 미나리, 이삭사초, 조팝나무, 노루오줌 등이 출현하였으며, 저수로와 먼 곳에서는 천남성, 참억새, 참취, 굴참나무, 담쟁이덩굴, 쪽동백, 산수국, 생강나무, 조릿대, 둥굴레, 졸참나무, 대사초, 산뽕나무, 선밀나물, 소나무 등이 우점하였다. 그래프의 가운데 부분에 위치하는 종들은 저수로 물과의 거리에 상관없이 출현하였거나 물과의 거리가
후)식물 출현과">식물출현과 대입된 환경인자의 상관관계는 R1:0.934로 높았으며, Axis 1에서는 환경인자 중에서 위도가 가장 강한 영향력을 나타내었다(c1:0.7637, r1:0.8322).
식생 출현과 환경인자의 상관성 분석 결과 5개 환경인자 (위도, 고도, 저수로 수면 폭, 하상재료의 크기, valley 유형) 는 모두 식물출현과 유의한 영향을 주는 것으로 나타났으나그 중에서도 특히 위도, 저수로 수면 폭, 고도의 3개 환경인자가 식물출현과 비교적 높은 상관성을 나타내었다. 그리고 환경인자 중에서 고도와 저수로
위의 CCA 결과를 Ordination 그래프로 나타내면 아래의 그림에서처럼 Braun-Blanquet 조사에서 591개 출현종에 대한 환경인자의 영향성 크기는 저수로 수면 폭, 위도 순으로 식물군락의 분포에 큰 영향을 주는 것으로 나타났으나 둘의 영향력의 크기는 거의 비슷하였고, 저수로 수면 폭과 위도 다음으로 영향력이 있는 환경인자는 고도> valley 유형> 하상재료의 크기로서 하상재료는 그 영향성이 가장 작았다.
이들과 환경인자와의 CCA 분석 결과, 5개 환경인자에 의해 설명되는 식물종의 분산은 17.3 %(λ=0.838)이었으며 Ordination 그래프의 가로축인 Axis 1은 전체 식물종 분산에 대하여 7.0 %(λ1=0.340), 출현식물과 환경인자의 관계에 대하여 40.6 %를 설명하였다.
이들의 출현피도를 이용하여 환경인자와의 CCA를 실시한결과, 5개 환경인자에 의해 설명되는 식물종의 분산은 17.9%(λ=0.965)이었으며, CCA Ordination 그래프의 가로축인 Axis 1은 전체 식물종 분산에 대하여 7.0 %(λ1=0.375), 출현식물과 환경인자의 관계에 대하여 38.9 %를 설명하고 있다.
후)수면폭(넓음)은 고도(높음)">수면폭(넓음)은고도(높음) 및 하상재료의 크기(크다)와는 음의 상관성을 나타내었는데, 이것의 의미는 저수로 수면폭이 넓으면, 고도는 낮고, 하상재료의 크기는 작은 경우이며, 반대로 저수로 수면폭이 좁으면 고도는 높고, 하상재료의 크기는 큰 경우이다. 이와 같이 저수로 수면 폭, 고도, valley 유형, 하상 재료의 크기의 4개 환경인자가 서로서로 높은 연관성을 나타내었으나, 위도의 경우 다른 환경인자와의 상관성이 없거나 약하였다.
후)조사 구하천의">조사구하천의 현황을 그대로 나타내고 있다. 한편 저수로 수면폭(넓음)은고도(높음) 및 하상재료의 크기(크다)와는 음의 상관성을 나타내었는데, 이것의 의미는 저수로 수면폭이 넓으면, 고도는 낮고, 하상재료의 크기는 작은 경우이며, 반대로 저수로 수면폭이 좁으면 고도는 높고, 하상재료의 크기는 큰 경우이다. 이와 같이 저수로
2004)를 이용하여 표준화(Z-score)하였으며, belt-transect의 출현빈도와 Braun-Blanquet의 변환된 피도는 최종적으로 Log 변환하여 분석에 이용하였다. 한편, 적합한 분석 기법을 결정하기 위하여 DCA(detrended Correspondence Analysis) 분석을 실시한 결과, belt-transect와 Braun-Blanquet 조사 결과 모두 gradient 의 길이가 4.0 이상으로서 CCA(Canonical Correspondence Analysis)가 가장 적합한 분석방법으로 결정되었다. 아울러 본
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