금강 상류지역에 조성된 26개의 샛강형 수로에서 서식처로서 효율성과 보전방안 마련을 위해 하상기질, 환경요인, 저서성 대형무척추동물을 조사하였다. 조사기간 동안, 총 85과 160종 9305개체 m-2의 저서성 대형무척추동물이 출 현하였으며, 하상기질이 주로 굵은자갈 (Pebble)과 호박돌 (Cobble)로 구성되거나 빠른 물 흐름 (0.2 m s-1 이상)과 높은 용존산소 (120% 이상)를 가진 샛강형 수로에서 높은 종다양 성이 목격되었다. 유사도 분석 (Hierarchical cluster analysis) 과 비모수다차원척도법 (NMDS)의 결과, 26개의 샛강형 수로는 총 3개의 클러스터로 구분되었다. 클러스터 1에서 아가미지렁이, 연못하루살이, 아시아실잠자리, 등검은실잠자리, 물달팽이 등의 저서성 대형무척추동물종은 수생식물과 관련되었으며, 깔따구류, 실지렁이, 늪깔따구류 등은 하상기질이 진흙 (Silt and clay)이며, 탁도와 총인이 높은 샛강형 수로에서 주로 우점하였다. 클러스터 2에 포함된 저서성 대형무 척추동물종 (꼬마줄날도래, 알통하루살이, 동양하루살이, 털날도래 KUa, 큰줄날도래, 플라나리아, 작은강하루살이, 다슬기, 긴다리여울벌레, 등줄하루살이)들은 굵은자갈 (Pebble) 및 가는자갈 (Gravel)의 비율이 높고, 유속이 빠른 지역에서 주로 풍부하였다. 클러스터 3은 주로 호박돌 (Cobble)로 주 로 피복된 지점들이었으며, 먹파리류의 빈도가 높았다. 이 와 같이 조사지역의 분명한 구분은 각 샛강형 수로가 명확한 서식환경에 의해 지배된다는 것을 의미한다. 일부 종다양성이 낮은 지점의 경우, 유입·유출부의 기능 개선, 사행조성, 호안부 식생 정착 유도 등의 자연성 회복을 위한 개선 방안이 요구된다.

낙동강에 위치한 신규조성 습지의 현황 파악 및 관리 방안 마련을 위한 기초연구의 일환으로 부착규조류의 서식현황과 종다양성을 분석하고 부착돌말영양지수(TDI, Trophic Diatom Index)의 적용가능성을 평가하였다. 조사 기간 동안, 부착규조류는 총 38과 173종이 출현하였으며, 봄과 가을에 각각 156종, 154종으로 비슷한 종수를 나타냈다. 자기조직화지도(SOM)를 활용한 분석 결과, 부착규조류의 분포는 각 습지의 영양염류의 농도와 강우 등의 환경요인에 따라 영향 받는 것으로 나타났다. 클러스터 1의 경우, 대부분 가을시기이며, 총인과 총질소 등의 영양염류의 농도와 부착규조류의 종수 및 풍부도가 낮음에도 불구하고, 부착돌말영양지수가 높은 지점들로 구성되었다. 이와 반대로, 클러스터 4는 봄시기의 지점들이며, 총질소가 높음에도 불구하고 부착돌말영양지수가 낮은 특징을 보였다. 신규조성 습지 대부분이 유입·유출구 기능이 원활하지 않은 점을 감안하면, 여름철에 증가된 유량은 가을철에 영양염류 값을 감소시키며, 탁도 증가로 인해 빛의 유입이 원활하지 않아 부착규조 류의 종수와 풍부도가 낮아진다. 이와 반대로, 봄철에는 낮은 수위로 인해 부착규조류가 부착할 수 있는 기질표면이 부족하며, 호오탁성 종이 정착 및 발달하기에 이른 시기이기 때문에 부착돌말영양지수 값이 낮게 측정된다. 다양한 기존 연구에서, 부착돌말영양지수를 서식환경 및 수질 평가지표로 활용하고 있으나, 본 습지는 흐름이 적고 정체수역에 가깝기 때문에 대부분 영양염류 농도가 높아 부착돌말영양지수의 평가지표 가치성은 낮은 것으로 판단된다. 여름강우나 유입·유출 조절부의 기능이 부착규조류의 종다양성과 분포에 영향을 미치는 점을 종합적으로 감안한 지속적이고 주기적인 추가 조사가 필요하다.

Stable Isotope Analysis (SIA) of carbon and nitrogen is useful tool for the understanding functional roles of target organisms in biological interactions in the food web. Recently, mixing model based on SIA is frequently used to determine which of the potential food sources predominantly assimilated by consumers, however, application of model is often limited and difficult for non-expert users of software. In the present study, we suggest easy manual of R software and package SIAR with example data regarding selective feeding of crustaceans dominated freshwater zooplankton community. We collected SIA data from the experimental mesocosms set up at the littoral area of eutrophic Chodae Reservoir, and analyzed the dominant crustacean species main food sources among small sized particulate organic matters (POM, <50 μm), large sized POM (>50 μm), and attached POM using mixing model. From the results obtained by SIAR model, Daphnia galeata and Ostracoda mainly consumed small sized POM while Simocephalus vetulus consumed both small and large sized POM simultaneously. Copepods collected from the reservoir showed no preferences on various food items, but in the mesocosm tanks, main food sources for the copepods was attached POM rather than planktonic preys including rotifers. The results have suggested that their roles as grazers in food web of eutrophicated reservoirs are different, and S. vetulus is more efficient grazer on wide range of food items such as large colony of phytoplankton and cyanobacteria during water bloom period.

River channel dredging and riparian development have been influenced morphology and quantity of natural river habitat. We compared distribution of riverside land and alluvial island in the Nakdong River with field survey and remote sensing analysis after the 4 Large River Project in South Korea. We digitized geomorphological elements, includes main channel, riverside land, and alluvial island by using georeferenced aerial photos taken in pre-dredging (2008) and post-dredging (2012) periods. Field survey was followed in 2012 for a ground truth of digitized boundaries and identification of newly constructed wetland types such as pond, channel, branch, and riverine type. We found that during the dredging period, riverside land and alluvial island were lost by 20.2% and 72.7%, respectively. Modification rate of riverside land was higher in the section of river kilometer 50~90, 140~180, and 210~270. Alluvial island had higher change rate in the section of river kilometer 50~70, 190~210, and 270~310. Average change rate for the riverside land and alluvial island was - 1.02±0.14 km² ·10 km¯¹ and - 0.05±0.05 km² ·10 km¯¹, respectively. Channel shaped wetlands (72.5%) constituted large portion of newly constructed wetlands.

낙동강 수계의 20개 저수지 및 습지에서 환경요인에 대한 동물플랑크톤 군집의 영향을 평가하기 위해 계절별 조사를 수행하였으며 다양한 환경 요인에 대한 동물플랑크톤의 영향을 효과적으로 분석하기 위해 Self-Organizing Map(SOM) 분석을 이용하였다. 총 109종의 동물플랑크톤 종이 동정되었으며, 동물플랑크톤의 밀도와 종수는 계절에 따라 상이한 분포를 나타냈다. 특히, 가을은 다른 계절보다 동물플랑크톤의 높은 종수와 밀도를 기록하였다(98종, 603 ind. /L). 윤충류는 다른 환경요소보다 수온과 밀접하게 연관되었으며, 이는 계절에 따른 영향을 크게 받는 것으로 보인다. 지각류와 요각류는 전기전도도, Chl. a, 영양염류(TN, TP) 대해서 영향 받았으며, 이는 오염원 및 먹이원에 영향을 크게 받는 것으로 보인다. 그러나, 용존산소가 높은 정수역에서는 대부분 동물플랑크톤이 낮은 밀도를 보였다. 저수지 및 습지에서 출현하는 동물플랑크톤 군집은 수온이나 영양염류 등의 환경요인에 대해 주로 영향 받는 것으로 평가되었다. 결론적으로 저수지와 습지와 같은 정수역에서 출현하는 동물플랑크톤 군집의 조성 및 밀도는 환경요인과 밀접하게 연관되는 것으로 나타났으며, 환경요인의 변화는 동물플랑크톤의 계절성을 결정하는 중요한 요인인 것으로 평가되었다.

얕은 습지에서 환경 요인에 대한 어류의 분포와 종 조성을 평가하기 위해, 2012년 봄철(5~6월)에 경상남도에 위치한 24개의 습지에서 이화학적 요인, 수생식물, 어류 등을 조사하였다. 조사 기간 동안 20종의 어류가 동정되었으며, 잉어과 어류가 가장 우점하는 것으로 나타났다. 이화학적 요인 및 수생식물 생물량은 조사 지점에 따라 상이하였으며, 특히 수생식물 생물량은 어류 풍부도와 매우 밀접하게 관련되었다(df=1, F=32.00, P=0.001). 조사 지점간에 군집분석을 수행한 결과, 조사 지점들은 3개의 집단으로 구분되었으며, 이 또한 수생식물 생물량에 대한 영향으로 분석되었다. 첫 번째 집단의 습지에서는 검정우럭과 어류인 블루길에 의해서 우점되었으며, 그 외 어류 군집은 거의 출현하지 않았다. 두 번째 집단은 주로 잉어과 어류인 붕어가 우점한다는 점에서 첫 번째 집단과 차이를 보였다. 세 번째 집단에 속한 습지에서는 첫 번째 집단과 비슷하게, 블루길이 우점하였으나, 다른 어류 종 또한 다양하게 출현하였다. 결론적으로 얕은 습지에서 어류 군집의 분포와 종 다양성은 수생식물의 생물량에 의해 강하게 영향 받는 것으로 평가되었으며, 수생식물의 높은 생물량은 어류의 높은 풍부도 유지에 크게 기여하였다. 이러한 관점에서 습지를 복원하거나 새롭게 조성할 때 수생식물의 적절한 식재는 어류의 종 다양성에 영향을 줄 것으로 보이며, 어류가 수생태 먹이망 내에서 최상위포식자로서의 역할을 한다는 점을 감안할 때 먹이망의 건강성 유지에도 필수적일 것으로 사료된다.

담수생태계에서 수생식물은 서식처의 구조와 이질성에 큰 영향을 미치며, 무척추동물 및 척추동물 등 다양한 동물 들의 서식처 및 피난처로서 역할을 수행하는 중요한 분류군 이다. 특히 지각류 등의 미소무척추동물은 어류나 대형무척 추동물을 위한 주요 먹이 자원으로서 빈번하게 이용되기 때문에, 이를 피하기 위한 피난처로서 수생식물을 적극 활 용하는 것으로 알려져 있다. 수생식물은 서식처의 구조를 복잡하게 하므로 어류와 같은 포식자의 과도한 포식활동을 제한하여 피식자의 생존과 개체군 성장에 도움을 줄 수 있 다. 또한 피식자의 풍부도 유지는 포식자를 위한 먹이 자원 을 지속적으로 유지시켜 주기 때문에 생물다양성 증진에 기여할 수 있다. 서식처로서 수변식생대의 효율성은 식생대 를 구성하고 있는 수생식물의 종류 및 특성에 따라 현저하 게 달라진다. 다양한 수생식물의 유형 중에서, 침수식물은 물 안에서 다른 식물종보다 복잡한 구조를 가지기 때문에 식생대 내에서 이들 식물종의 서식은 서식처의 구조를 복잡 하게 만들 수 있다. 복잡한 구조를 가진 수생식물이 식생대 내에 우점할수록 서식처 및 피난처로서의 효율성을 높일 수 있으며, 어류와 같은 시각적 포식자의 포식활동을 감소 시키는 효과 또한 높일 수 있어 다양한 피식자를 포함한 생물다양성을 증진시킬 수 있다. 이와 같이 수생식물이 가 지는 특성으로 인해, 다양한 수서 동물들의 공간적·시간적 분포는 수생식물에 의한 서식처 이질성에 크게 영향받으며, 다양한 동물들의 현존량이나 종 다양성 결정에 크게 기여한 다. 국외의 경우, 이미 수서 동물의 분포, 발달, 개체군 성장 등에 대한 이해에 수생식물의 의해 야기되는 서식처 특성을중요하게 다루지만, 국내에서는 이러한 수생식물의 중요성 에도 불구하고, 다양한 동물들의 분포 특성 규명 시 수생식 물에 대해 고려하고 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 서로 다른 식생대(갈대 식생대와 혼합 식생대)에서 플랑크톤, 저 서무척추동물, 어류 등의 계절별 분포를 조사하여, 수생식 물의 서로 다른 구성이 수서 생물의 분포 및 상호작용에 미치는 영향을 평가하였다. 우포늪은 세계적인 람사르습지 로 상대적으로 인위적인 훼손이 덜 되었고, 자연성이 높기 때문에 수생식물이 수서동물에게 미치는 영향을 평가하기 에 적당한 것으로 사료된다. 갈대 식생대는 갈대 군락으로 주로 구성되었으며, 혼합 식생대는 개구리밥, 마름, 어리연 꽃, 붕어마름, 말즘 등으로 구성되었다. 이 결과를 기반으로 하여, 추가적으로 낙동강에 4대강살리기 사업으로 인해 복 원되거나 새로 조성된 습지에서 전술한 조사를 재수행하여 생물다양성 유지 및 증진을 위한 수생식물의 역할을 고찰하 였다. 조사 결과, 수서 생물의 현존량이나 상호작용은 두 식생 대간에 뚜렷한 차이를 찾을 수 있었다. 대부분의 수서생물 은 주로 다양한 수생식물에 의해 조성된 혼합 식생대에서 더 높은 현존량을 보였다. 특히, 부유성 조류나 동물플랑크 톤, 무척추동물 군집 등은 혼합 식생대에서 뚜렷하게 높았 다. 그러나 부착조류와 어류 등은 두 식생대간에 차이가 미 비한 것으로 조사되었다. 또한 조사된 수서 생물은 계절별 로 상이한 분포 특성을 가졌다. 봄부터 가을로 갈수록 부착 성 조류의 생물량은 증가된 반면, 부유성 조류의 생물량은 점차적으로 감소하였다. 동물플랑크톤과 무척추동물 군집 또한 부착성 조류의 계절별 분포 패턴과 비슷하였지만, 어 류는 부유성 조류와 마찬가지로 가을로 갈수록 점자척으로 감소하였다. 동물플랑크톤 군집은 주로 윤충류에 의해 우점 되었으며, 윤충류와 요각류의 비율은 봄부터 가을까지 비슷 하였다. 그러나 겨울철에는 요각류의 비중이 크게 증가하는 것으로 나타났다. 기존 문헌에서 또한 요각류 군집은 겨울 철에 밀도가 크게 증가되는 것으로 조사하였으며, 이는 어 류의 포식활동의 감소와 밀접하게 연관되는 것으로 사료되 었다. 무척추동물 군집의 경우 잠자리목이 가장 우점하는 것으로 나타났으며, 딱정벌레목과 하루살이 목 등 또한 중 요하게 출현하는 것으로 나타났다. 어류의 경우, 외래종인 배스와 블루길이 큰 비중을 차지하는 것으로 나타났으며,다른 어류종은 상대적으로 적은 개체수가 출현하였다. 안정동위원소 분석을 활용하여, 갈대로 주로 구성된 식생 대와 개구리밥, 마름, 어리연꽃, 붕어마름, 말즘 등으로 구성 된 식생대간에 생물 군집간 상호작용은 상이한 패턴이 관찰 되었다. 먹이그물 내에서 1차 소비자인 동물플랑크톤과 잠 자리목은 각각 부유성 입자(suspended particular organic matters, SPOM)와 부착성 입자(epiphytic organic matters, EPOM)를 소비하였으며, 이와 같은 패턴은 조사된 두 식생 대에서 모두 관찰되었다. 같은 1차 소비자로서 역할을 하는 하루살이목의 경우, 봄에는 부유성 입자를 먹이원으로 활용 하였지만, 여름과 가을에는 부착성 입자에 대해 높은 기여 도를 보여 계절에 따라 차이가 나는 것으로 조사되었다. 이 는 두 먹이원간에 계절별 풍부도 차이인 것으로 사료되며, 하루살이목은 두 먹이원 모두를 섭식 가능한 것으로 나타났 다. 흥미롭게도 어류의 경우, 두 식생대간에 상이한 섭식 양상을 관찰할 수 있었다. 갈대 지역에 서식하는 어류의 경 우 상대적으로 작은 크기를 가졌으며, 주로 동물플랑크톤이 나 하루살이류, 파리류 등을 먹이원으로 활용하였다. 이와 같은 소비 패턴은 블루길(Lepomis macrochirus)과 배스 (Micropterus salmoides) 모두에서 공통적으로 나타났다. 이와 반대로 다양한 식물군집으로 구성된 식생대에서 블루 길은 갈대 지대에서의 어류와 비슷한 소비패턴을 보였으나, 배스의 경우 다른 어류(블루길)나 잠자리 유충을 먹이원으 로 활용하는 것으로 나타났다. 두 식생대간에 어류의 먹이 원 차이는 어류의 크기에 따른 먹이 선택으로 인해 야기된 것으로 판단된다. 일반적으로 어류는 몸이나 입 크기에 따 라 먹이원의 선택이 차이나며, 성장하면서 몸이나 입 크기가 커질수록 선택하는 먹이원의 크기 또한 커지는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서 갈대 지대의 경우, 갈대의 줄기나 잎이 밀집되어 있기 때문에 다른 식생대보다 서식 공간이 좁은 특징을 가진다. 이러한 특성으로 인해, 큰 몸집을 가진 어류는 갈대 지역에서 서식하기 힘들며, 주로 치어 등의 작 은 몸 크기를 가진 어류가 주로 거주하는 것으로 판단된다. 다양한 식물종에 의해 구성된 식생대는 상대적으로 부드러 운 잎이나 줄기를 가진 식물이 대부분이어서 상대적으로 큰 크기를 가진 어류가 서식할 수 있다. 몸 크기뿐만 아니라 두 어류의 소비성향 또한 두 식생대간에 먹이원의 활용 차 이를 야기하는 중요한 요소이다. 블루길의 경우, 동물플랑 크톤(주로 지각류)이나 작은 무척추동물(하루살이류 및 파 리류 등)을 주로 소비하며, 다른 어류를 먹이원으로 활용하 지 않지만, 배스 성체는 자신보다 작은 크기를 가진 어류를 먹이원으로 활용한다. 이러한 특성으로 인해 블루길은 주로 갈대 지대에서 찾을 수 있으며, 베스는 이 지대 근처에 주로 머무른다. 이 결과로 보아, 식생대의 서로 다른 구성 및 특성 은 생물상 분포뿐만 아니라 상호작용의 차이를 야기하며, 수생식물의 종조성 및 군집 구조는 해당지역에서 서식하는 동물상을 파악할 때 중요한 요인으로 고려해야 할 것으로 보인다. 전술한 결과로 비추어 보아, 수생식물은 다양한 생물들의 분포와 상호작용에 강하게 영향을 미치는 것으로 보인다. 수생식물은 포식자의 부분별한 포식을 저해하고, 다양한 피 식자들에게 적당한 서식처를 제공하기 때문에 서식처 내 생물다양성을 높일 수 있다. 이러한 결과를 기반으로, 본 연구에서는 습지의 복원이나 새로 조성 시 효율적인 서식처 를 구성하기 위해서는 수생식물의 식재나 자연적인 천이의 유도를 추천한다. 습지 복원 시 침수식물이나 부유식물 등 서식처 복잡성을 유도할 수 있는 식물의 식재는 서식처의 이질성을 높이고 생물다양성 증진에 기여할 것으로 보인다. 최근 4대강 살리기 사업으로 인한 둔치 공사로 인해 둔치 내에 존재하는 습지들이 훼손되었으며, 이들 소실된 습지를 복원하기 위해 다양한 습지 유형들이 둔치 내에 신설되었 다. 그러나 이들 습지들은 자연성이 부족하며, 특히 수변부 에 인공화된 불투수층에 의해 수생식물이 조성되기에 어려 운 구조로 이루어졌다. 본 연구에서는 이들 습지에서 플랑 크톤, 무척추동물, 어류 등의 생물상이 거의 분포하지 않은 것을 찾았으며, 생물다양성이 매우 낮은 것으로 조사되었 다. 현재 복원된 습지는 수생식물과 같은 서식처가 부족하 며, 인간의 접근이 용이하여 다양한 동물이 분포하기에 어 려움을 가진다. 이와 같은 결과로 보아, 습지 복원 시 수생식 물의 식재는 서식처의 이질성을 증가시키고 동물이 분포하 기에 적당한 서식처 제공하여 생물다양성을 높일 수 있을 것으로 판단된다. 더욱이 다양한 구조를 가진 식물들의 식 재는 서식처의 복잡성 및 효율성을 증가시켜 종 다양성에 크게 기여하고 먹이그물을 더욱 복잡하게 구성할 것으로 판단된다.

Fish community was investigated in eutrophic Jeondae agricultural reservoir from April to November 2012. The food web structure of major fish species of Jeondae reservoir showed that due to serious organic pollution, thehyper-eutrophic condition with high chemical oxygen demand (COD), chlorophyll-a (Chl-a), total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP), as estimated by stable isotope analysis. Total of 679 individuals were collected from the reservoir, and 9 species were identified. Interestingly, Lepomis macrochirus and Hemiculter eigenmanni known as less sensitive to pollution and water quality deterioration, dominated the reservoir, and their relative abundances were 38% and 27%, respectively. Further, the analysis of the stomach contents revealed that main food source of dominant L. macrochirus was high amount of zooplankton, which includes copepoda and cladocera, while Cyprinidae species mainly consumed organic particles with zooplankton preys. Stable isotope analysis also suggested that L. macrochirus, Carassiusauratus, Pseudorasboraparva, and H. eigenmanni are major zooplantivorous group in the Jeondae Reservoir.

본 연구는 4대강 사업으로 건설된 낙동강 보 구간의 플랑크톤 군집에 대한 정보를 제공하고, 플랑크톤 군집에 영향을 미치는 주요 환경요인에 대한 기초적인 평가를 위해 2013년 9월과 10월에 걸쳐 낙동강 8개 보 구간에서 식물 및 동물플랑크톤 종조성과 생체량을 조사하고 수온, 유량, 총인, 총질소, 화학적산소요구량(COD) 등의 환경요인과의 상관관계를 CCA분석을 통해 평가하였다. 조사기간 중 식물플랑크톤 생체량과 종조성은 유량, 총인 및 총질소 농도에 의해 영향을 받는 것으로 나타났다. 동물플랑크톤의 경우 유량이 낮았던 9월에는 지점별 종조성이 상이하게 나타났으나 유량이 높았던 10월에는 모든 지점에서 윤충류가 우점하는 경향을 나타내었다. 동물플랑크톤 군집조성은 식물플랑크톤 생체량(클로로필 농도)과 COD 및 총질소에 의해 주로 영향을 받는 것으로 분석되었다.