This note summarizes the application of zooplankton indices for water quality management and estimation based on main research topics of articles focusing on wetland ecosystems, topics that are remained poorly investigated in S. Korea. The aquatic ecosystem-based consists of indices that respond to different target environmental factors, including environmental disturbance. Among the major indicator species and biota, we reviewed that management strategy for the wetland environment has to be focused more on small-sizes, in terms of zooplankton ecology and indices. The ecology of zooplankton communities in freshwater ecosystem has been the focus of an increasing number of studies since 2019, and considerable progress has been made in understanding the major mechanisms involved in regulating their abundance, diversity and spatio-temporal patterns. Even though studies on the freshwater ecosystem in Korea have a long history, a few of studies on zooplankton biota were conducted at wetlands. We suggested the candidate zooplankton indices proposed by the U.S. EPA and EU to suit Korean conditions. In the step of selecting metrics, the best available metrics are species-related variables, such as composition and abundance, as well as richness and diversity. Overall, in spite of several limitations, the development of a plankton-based multivariate assessment method in Korea wetlands is possible using mostly field research data. Later, it could be improved based on qualitative metrics on zooplankton, and with the emergence of further survey data. The present information can be used as basic information for researchers who are dealing with aquatic environments and its interaction with organisms.
중요한 생태계로서 습지는 막대한 직접적인 경제적 이익을 가져다줄 뿐만 아니라 확실한 생태학적·사회적 가치를 가지고 있다. 습지의 고유한 생태적 서비스기능과 사회·경제적 가치는 국가 및 세계적 생태환경 안보와 사회적 지속가능성을 보장하는 중요한 전략적 자원일 뿐 아니라 인류의 생존 및 발전과 관련된 다양한 제품과 서비스를 제공할 것으로 기대된다. 본 연구는 중국 하북성 소재 형수호 습지를 연구 대상으로 습지의 생태계 서비스기능을 객관적이고 다층적으로 논의한 것이다. 본 연구에서는 시장가치법, 여행비용법, 성과참조법, 그림자공학법, 탄소세법 그리고 생태가치법 등 다양한 생태계서비스에 대한 가치평가 방법을 채택함으로써 균형적인 습지의 물질 생산가치, 수자원 공급가치, 레저 관광가치, 과학연구 교육가치, 홍수조절 가치, 수질정화 가치, CO2흡수와 O2배출 가치 그리고 생물서식지 가치를 평가하였다. 또한 내재가치 측면에서는 조건부 가치평가법을 사용하여 응답자의 지불의사에 미치는 영향을 분석하였다. 연구 결과를 개괄하면 형수호 습지의 내재가치는 사용가치보다 컸는바 이는 간접사용가치가 직접사용가치보다 크다는 것을 시사하는 것으로 습지의 생태서비스기능이 물질생산 등의 경제적 가치를 상회하고 있음을 반증한다. 본 연구 결과가 형수호 습지생태계의 서비스 가치를 정확히 진단하고, 이를 바탕으로 향후 지속가능한 방법으로 습지를 보호 개발하는 데 기초자료로 활용되기를 기대한다.
마을숲은 농촌마을의 대표적 경관이자 녹지 환경으로서의 생태적 기능을 비롯하여 마을의 다양한 문화가 이루어지는 공간 제공의 기능을 가지고 있다. 본 연구에서는 생태계서비스의 개념적 틀을 응용하여 마을숲의 가치를 측정할 수 있는 평가 지표를 도출하고자 하였다. 먼저 생태계서비스 평가와 관련한 국제 기준의 검토를 통하여 평가지표로 공급, 조절, 지지, 문화의 4개 대분류를 설정하고 28개의 세부항목을 설정하였다. 마을숲과 관련된 21개의 문헌에서 나타난 마을숲의 기능, 역할, 효과 등을 평가 항목에 맞추어 분류하고 각 유형별 세부 내용을 고찰하였다. 과거와 현재의 마을숲 기능을 고려하여 전문가 브레인스토밍을 통해 4개 유형 24개의 평가 항목을 선정하였다. 도출된 평가 항목으로 4개 마을숲의 주민을 대상으로 중요도를 평가하여 신뢰성을 분석한 결과 24개 문항의 크론바흐 알파 계수가 0.857로, 신뢰성이 높은 수준이나, 공급의 3개 항목, 지지의 1개 항목을 제외하면 신뢰성이 더 높아진다. 또한 각 항목별로 중요도를 분석하면 공급기능은 중요도가 보통보다 낮은 수준이었으며 이는 현재 마을숲에서의 공급기능은 거의 이루어지지 않기 때문인 것으로 판단된다. 신뢰도와 중요도의 결과를 바탕으로 최근 마을숲에서 중요도가 낮은 공급 기능 3개 항목과 신뢰성이 낮았던 지지 기능 1개 항목 등 4개 항목을 제외한 20개 항목을 마을숲의 생태계서비스 평가지표로 도출하였다.
생물다양성협약(CBD)에서는 전 지구적으로 발생하는 환경문제의 대응방안으로 육상의 17%를 보호지역으로 지정 하도록 할 것을 권고하고 있다. 우리나라도 국제적 수준에 맞춰 보호지역을 지정하고 보호지역 지정이 가지는 의미를 설명할 필요성이 생겼으며, 이에 따라 생태계서비스에 관한 연구의 필요성이 요구되고 있다. 우리나라는 보호지역 지정을 자연공원법에 의해 위계별로 국립공원, 도립공원, 군립공원으로 지정하고 있다. 그러나 정치, 행정적 측면이 우선시되면서 생태계서비스 가치평가 연구 및 서식지 관리가 국립공원에 편중되어 도립 및 군립공원은 다소 미비하여 연구의 필요성이 있다. 본 연구에서는 국립공원에 비해 서식지 관리 및 생태계서비스 가치평가 연구가 미비한 가지산도 립공원을 대상으로 InVEST 모델 중 InVEST Habitat Quality 모델을 사용하여 서식지 질을 평가하고, 분석 결과를 16개의 산악형 국립공원과 비교하였다. 분석 결과 가지산도립공원의 서식지질 값은 0.83이었으며, 주변 지역에 비해 서식질 질이 높게 나타났다. 3개 지구별 서식지질 차이를 분석한 결과 통도사지구와 내원사지구가 0.84, 석남사지구가 0.83으로 나타났고 용도지구별로는 자연보존지구, 자연환경지구, 문화유산지구, 공원마을지구 순으로 서식지질 값이 높게 나타났다. 기존 국립공원 서식지질 분석 결과와 비교한 결과 가지산도립공원은 무등산국립공원 수준의 자연성을 나타내었다. 이러한 결과는 추후 도립공원의 생물다양성 보전 및 생태계서비스 증진을 위한 정책 수립과 관리방안 수립의 객관적인 자료로 활용될 수 있을 것이다.
Tuna fisheries were applied to an integrated ecosystem-based fishery risk assessment method using indexes of target species status, inhabited species in a target ecosystem, habitat quality and socio-economic benefit of affected fisheries. This study suggested more effective and efficient management measures to break away from traditional management methods, such as limitation of catch and fishing effort. The results presented that the objective risk index (ORIS) on sustainability of bigeye and yellowfin tunas by purse seine fishery was estimated high due to the high catch ratio of small fishes. The ORIs of biodiversity (ORIB) and habitat quality (ORIH) of purse seine fishery were also estimated at a high level from using fish-aggregating devices (FAD). However, due to skipjack tuna’s high catches, the ORI of socio-economic benefit (ORIE) was estimated at a very low level. Due to the high bycatch rate, ORIB was high, and ORIS and ORIH were evaluated at a low level in longline fishery. Due to strengthern of fishing restrictions and increase of fishing costs, the ORIE was assessed to be very high. The ecosystem risk index (ERI) for two tuna fisheries was assessed low, but the overall FAD management by purse seine fishery is necessary at the ecosystem level.
우리나라의 도시는 급속한 도시개발로 인하여 도시민들 이 이용할 수 있는 생물서식공간이 크게 줄어들고 있는 실 정이다. 특히, 산업혁명 이후에 자연에 대한 지식의 이해부 족으로 무분별한 이용을 통해 자연환경이 파괴되면서 생물 서식처 보전이나 복원의 중요성이 점점 부각되고 있다. 이 에 환경보호와 지속가능한 개발이라는 측면에서 환경부는 도시생태현황도(비오톱지도) 작성지침(환경부, 2007)을 마 련하여 각 지자체에 비오톱지도 작성 및 가치평가를 권장하 였으며, 2012년 3월 기준, 총 29개소(환경부, 2010)에서 대 부분 생물종 및 비오톱 보전의 평가목적(최진우, 2009)을 가지고 비오톱 지도 작성 및 가치평가가 이루어졌다. 독일 은 비오톱 가치평가를 위한 많은 연구들이 선행되어 연구자 마다 평가지표를 적용하였는데 그 결과들을 종합하여 Bastian(1994)이 전국적으로 표준화할 수 있는 비오톱 평가 지표를 개발하였고(최일기, 2009), 이를 단순·명료하게 인 위적 자연훼손에 관한 보상의 양을 산정하여 보상조치의 방법을 도출하는(최인태, 2008) 자연침해조정규정 (Eingriffsregelung)에 적용하고 있다. 하지만 이러한 결과 는 최근 독일 주차원, 국가 및 유럽 수준에 대해 상호호환성 이 부족하여 비오톱 정보를 활용하는데 한계가 있다고 Drachenfels(2012)이 지적하였다. Drachenfels(2012)는 독 일에서 자연보호와 경관계획에 대한 인식과 평가단위로서 의 비오톱 유형 및 평가지표에 필요한 표준화를 제안하는 연구결과를 보고하였다. 그 결과, 비오톱 평가항목은 희소 성, 지하수침강 및 배수에 대한 민감성, 영양소공급의 민감 성, 재생능력, 자연성(헤매로비), 위험성, 보호가치 등 총 7 개 항목으로 제안하였으며, 평가항목별 평가지표는 총 21개 로 보고하였다. 한편, 우리나라는 도시생태현황도 작성지침(환경부, 2011)을 약 3회에 걸쳐 지속적으로 수정, 보완해 왔으나, 비오톱 보전가치등급 설정에 관한 체계적인 비오톱 평가지 표 및 평가지침은 아직 마련되어 있지 않은 실정이다(환경 부, 2011). 그리고 서울특별시를 제외한 타지자체는 비오톱 지도가 제도화 되어 있지 않고, 서로 다른 평가지표들을 적 용하고 있어서 관련부서와의 적극적 수용이 부족하고, 여전 히 비오톱 보전가치 결과를 활용하는 사례가 미흡한 실정이 다. 그래서 최일기 등(2009)은 타지자체가 서로 다른 비오 톱 평가지표들을 적용하고 있어 비오톱 정보를 활용하는데 상호호환성이나 효율성이 떨어지고 있다고 보고하였다. 이 러한 상황에서 전문가의 합의된 비오톱 평가지표 선정에 대한 체계적인 연구가 필요한 시점이 되었다. 따라서 본 연 구의 목적은 국내․외에서 발표된 비오톱 가치 평가지표에 관한 논문과 보고서 등을 바탕으로 국가나 지방정부가 토지 이용 계획시나 건설시 보존조치를 하거나 복원하는데 델파 이기법과 의사결정나무(CHAID)방법을 통해 적용 가능한 공통된 주요 평가지표를 개발하는데 있다. 연구모형은 전문가들이 경험과 직관을 동원하여 합의를 추출하고, 전문가 집단의 의견을 수집, 수렴하여 최종 요인 을 도출하는 델파이기법과 도출된 요인을 바탕으로 구조방 정식을 통해 우선순위 및 가중치를 파악하였다. 최종적으로 도출된 평가지표에 대한 응답자의 예측을 파악하고자 의사 결정나무인 CHAID기법을 적용하였다. 델파이 조사를 위 한 전문가 집단은 2000년부터 2012년 3월까지 12년 동안 비오톱 지도를 작성·완료한 각 지자체의 연구보고서에 나와 있는 연구책임자 및 연구원을 선정하였으며, 1차 개방형 설 문지는 기존문헌을 참고하도록 첨부하였다. 2차 전문가 집 단은 1차 전문가들을 포함하여 경력이 있는 전문가 및 비오 톱 보전가치 평가지표와 관련된 학계 및 연구원, 관련 전문 기관의 종사자 등 전문가들을 대상으로 총 3차례(1·2·3차 라운드)에 걸쳐 연구에 필요한 자료를 수집하였다. 분석방 법은 빈도분석과 기술통계분석, 신뢰성분석과 타당성분석, 델파이기법 등 SPSS 15.0, Answer Tree 3.0, AMOS 4.0, 통계패키지를 활용하여 실증분석을 수행하였다.비오톱 평 가지표의 요인 도출은 델파이기법을 적용하였으며, 최종 국 가적으로 공통된 비오톱 평가지표는 제1차 개방형 설문분 석, 제2차와 제3차 폐쇄형 설문분석과정을 통해 도출하였 다. 델파이 조사를 위한 전문가 집단은 제1차 조사시, 2000년 부터 2012년 3월까지 12년 동안 비오톱 지도를 작성·완료 한 각 지자체의 연구보고서에 나와 있는 연구책임자 및 연 구원으로 총 25명이었으며, 전문가들의 지역별 분포를 보면 서울이 9명(36.0%)으로 가장 높은 분포를 보였고, 광주, 영 남이 각각 4명(16.0%), 강원/대전/충청, 부산이 각각 3명 (12.0%), 호남 2명(8.0%) 순으로 높게 나타났다. 델파이 2 차에 참여한 전문가들은 총 103명이었으며, 델파이 3차에 참여한 전문가들은 101명이었다. 전공분야는 조경관련분야 (55.3%), 기타(21.4%), 식물생태학분야(19.4%), 건축 및 토 목관련분야(3.9%) 순으로 높게 나타났으며, 석박사이상 (84.4%), 대졸(재)(15.6%)순으로 학력별 분포도를 나타났 다. 델파이 1차 조사결과, 비오톱 평가지표의 예비지표 총 125건 중 생물적요인의 예비지표는 층위구조가 15건 (12.0%)으로 가장 높은 분포를 보였고, 녹지율이 11건 (8.8%), 식생자생성이 10건(8.0%)순으로 높게 나타났다. 무생물적요인의 예비지표는 불투수면적율이 13건(10.4%) 으로 가장 높은 분포를 보였고, 비오톱면적 12건(9.6%), 지 형조건 및 훼손정도 11건(8.8%) 순으로 높게 나타났다. 인 간행태적요인은 토지이용종류가 15건(12.0%)으로 가장 높 은 분포를 보였고, 이용강도 및 교란가능성이 13건(10.4%), 헤메로비 등급 10건(8.0%)순으로 높게 나타났다. 델파이 2차 조사결과는 생물적요인이 법정보호생물종의 서식출현 여부, 자생식물종의 비율, 출현종수, 식생유형, 층위구조 등 의 변수가 적절히 구조화된 것으로 나타났다. 무생물적요인 은 지형훼손정도, 토양면적(투수성)의 비율, 비오톱의 출현 비율, 천이진행단계, 하천정비종류 등의 변수가 적절히 구 조화된 것으로 나타났다. 인간행태적요인은 토지이용강도, 훼손위협등급, 역사문화적 특이성, 인공림위치, 산림훼손유 형 등의 변수가 적절히 구조화된 것으로 나타났다. 델파이 3차 조사결과는 생물적요인이 식생유형과 층위구조 등의 변수가 적절히 구조화된 것으로 나타났다. 무생물적요인은 천이진행단계와 하천정비종류 등의 변수가 적절히 구조화 된 것으로 나타났다. 인간행태적요인은 인공림위치와 산림 훼손유형 등의 변수가 적절히 구조화된 것으로 나타났다. 이에 3차에 걸친 델파이 조사결과, 국가적으로 공통적으로 사용될 비오톱 평가지표는 층위구조, 식생유형, 하천정비종 류, 천이진행단계, 산림훼손유형, 인공림위치 등 총 6개 요 인으로 도출되었다. 또한 비오톱 평가지표의 가중치는 식생 유형(0.980)이 가장 높게 나타났으며, 산림훼손유형(0.935), 층위구조(0.940), 하천정비종류(0.888), 인공림위치(0.717) 순으로 높게 나타났다. 국가적으로 공통된 비오톱의 주요 평가지표는 대표성, 형평성, 정확성, 보편성, 합리성이 우선 시 되어야 한다. 이를 위해서는 도출된 6개 비오톱 평가지표 에 대한 정확성을 확보하고 이를 정량화하고 현장적용이 가능한 평가척도와 가중치에 대한 추가적인 후속연구가 필 요하다. 평가척도는 대․중․소도시별로 인구, 행정구역 면적, 도시화율, 토지이용계획 등의 국가통계자료를 분석한 후, 각 도시별 산림, 하천, 습지면적에 대한 상대적인 가치를 적용할 수 있도록 해야 한다. 또한 의사결정나무인 CHAID 기법의 적용결과, 생물적요인에서 식생유형은 직업에 대한 설명력(예측력)이 22.7%를 나타나 유의한 차이를 보였다. 무생물적요인에서 하천정비종류은 지역에 대한 설명력이 28.7%으로 나타났으며, 천이진행단계는 연령에 대한 설명 력이 27.7%으로 나타나 유의한 차이를 보였다. 인간행태적 요인에서 인공림위치는 전공에 대한 설명력이 39.6%으로 나타나 유의한 차이를 보였다. 의사결정모형의 설명력(예측 력)은 작을수록 집단간 차이가 명확하게 나타났다는 것을 의미한다. 따라서 앞으로 우리나라 비오톱 지도를 보완하고 개선하 기 위해서는 국가적으로 공통적으로 사용할 수 있는 비오톱 평가지표에 대한 합리적인 지침을 마련하여 비오톱지도 제 작, 관련분야와의 학제간 연구의 수행 등 후속연구가 이루 어져야 할 것이다.
The main habitats of diving beetles in agricultural ecosystems were identified as ponds, irrigation channels, and reservoirs, where the water system is maintained throughout the year. Four species, Cybister japonicus, Cybister brevis, Hyphydrus japonicus and Noterus angustulus, were selected as biological indicators which can be used to evaluate the healthiness of the agricultural ecosystem. The species number of 4 indicator species, the species number of diving beetle species, and the diversity index were used as factors for environmental evaluation. The evaluation was classified into grades Ⅰ~Ⅳ. The non-fertilizer and non-pesticide agricultural practicing area and the sustainable agricultural practicing area were evaluated as grades Ⅰ~Ⅱ, and the general agricultural area to be relatively fine with a grade Ⅱ. However, the analysis indicated the agricultural areas near a residential area and an industrial complex to be poor with a grade of Ⅳ, suggesting that immediate improvement in the agricultural environment is needed.
The community structure of benthic macroinvertebrates in Upo wetland was identified, and the biological water quality was evaluated. In addition, through statistical analysis of current and literature data, ecological changes over time were evaluated for each wetland. Benthos were quantitatively collected in March, June, and September of 2020 and 2021, and 4 phyla, 5 classes, 16 orders, 42 families, 81 species and 3,406 individuals were identified. In the functional feeding group of Upo wetland, predators were dominant with 34 species (45.95%) and 1,504 individuals (41.84%). In the habitual dwelling group, sprawlers and swimmers showed the highest proportion in the number of species and individuals. Average biological indices in Mokpo and Upo were the highest and lowest, respectively, and it is considered that Mokpo maintains the healthy ecosystem for benthic macroinvertebrates. Community stability was high in Upo, and other wetlands are thought to be stabilizing. The ecological score of benthic macroinvertebrate community is considered to be more suitable index among three biological water quality evaluation indices for the environmental evaluation of Upo wetland. The evaluation results on changes in environmental quality showed that Upo has stable ecosystem without significant change, Mokpo and Sajipo have significant increases in some indices.
Wetlands are damaged or destroyed by natural processes or artificial interferences. In order to restore their function, it is desirable to establish conservation, restoration and management measures on the basis of comprehensively collected and analyzed data of natural ecosystem characteristics and damage conditions. The purpose is to provide an evaluation index that can reflect the biological and physical characteristics such as the inhabited wildlife, degree of terrestrialization, land use change, etc. Due to the evaluation index should be simplicity of measurement, applicability, and cost efficiency as well as useful for improving the new information is obtained, so we consider the physical and biological characteristics. In order to reflect the ecological integrity and qualitative aspects such as disturbance levels, suitability as biological habitats, etc., biodiversity (landscape units, wildlife inhabit), naturalness (biotope, basin ecosystem), rarity (major plant species emergence, major animal species inhabit), and potential for damage (distribution of pollutant by distance, degree of internal damage) was selected as an evaluation index. The conservation value of Hwapo (23 points) and Samrangjin wetland (21 points), which had low number of species and populations, was low due to high potential for damage like green house, bare land etc. On the other hand, Daepyeong (34 points) and Bacsil wetland (32 points), which have worthy biodiversity, showed high conservation value, while their own area was narrow, but the endangered wildlife (Cygnus cygnus, Anser fabalis, and Euryale ferox) was appeared. Habitat disturbances, such as reduced area or internal damage, can drastic changes at population, ecosystem, and community levels. Hwapo and Samrangjin wetland, which have high damaged potential, are included. The recoverability of wetland ecosystem functions depend on the resistance and regenerative power of the system itself, so maintaining integrity of biodiversity-rich wetlands will have priority over restoration.
The purpose of the study was to review ecosystem service researches and show the trend to guide researchers who want to study ecosystem service. Ecosystem service has been a theoretical base for conservation of nature such as grand mountains, rivers and so on. Moreover, reviewed studies showed economical, social, environmental values of ecosystem service in nature as well as in urban to support ecosystem service theory. By leading metropolitan governments in America, Canada and european and asian countries, the urban tree canopy(UTC)s’ ecosystem services have been evaluated quantitatively and accumluated as urban forestry data. This global trend has an implication that the study of UTC and its ecosystem service can support the provision of urban forestry and green spaces and especially, Korean cities should realize UTCs’ values on ecosystem services and start to apply them institutionally to enhance their urban environment.