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다중형 돌말지수를 이용한 국내 하천의 생물학적 온전성 평가 KCI 등재

A multimetric diatom index for biological integrity assessment of Korean streams

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/374205
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한국환경생물학회 (Korean Society Of Environmental Biology)
초록

수생태계 생물학적 온전성을 평가하기 위하여 국내 하천 및 하구 923개 지점의 자료를 근거로 한국형 다중형 돌말지수 (KMDI)를 개발하고, 이를 금강수계 233개 지점을 대상으로 온전성평가를 실시하여 단일형 돌말지수들과 비교 검토하였다. KMDI의 개발은 1) 먼저 선행문헌들을 참고로 300개 이상의 메트릭을 추출하고, 2) 이 중 설명력이 높은 46개 후보 메트릭을 선택하며, 3) 각 메트릭 값들의 변이성, 중복성, 변별력, 환경에 대한 민감성 등을 검증하고, 최종적으로 5가지의 메트릭을 선정하였다. KMDI는 매트릭의 단순합으로 표현하고, 환경요인들에 대한 신뢰성 검토 결과, 토지이용, BOD, TN, 전기전도도 등에 대해 높은 민감성 및 설명력을 보였으나 단일형 돌말지수들 보다는 동일 지점의 생물학적 온전성은 다소 높게 평가되는 특성을 보였다. 추후 국내는 물론 지역에 상관없이 적용가능한 설명력 높은 매트릭의 발굴 및 정확한 돌말류 분석 연구가 뒷따라야 될 것으로 판단되었다.

To evaluate the biological integrity of aquatic ecosystems, we developed Korean multimetric diatom index (KMDI) using metrics that many researchers have been previously described, and compared to single-metric diatom index such as trophic diatom index (TDI) and diatom assemblage index to organic pollution (DAIpo). For the biological and environmental data, we investigated the epilithic diatoms, water quality and the land-use for 923 sites in Korean streams between 2013-2017, and estuaries between 2010-2017, respectively. Five appropriate metrics were selected according to the following steps; 1) extraction of 300 potential metrics (biological, chemical, physical, and geographical) based on previous references, of these, 2) 46 samples having high separation power were selected, 3) the selected metrics were each tested for variability, redundancy, and sensitivity to the environments, finally 4) construction of multi-metric diatom index comprising single type metrics such as TDI, DAIpo, % motile diatoms, % Achnanthes / (Achnanthes+Navicula), and % number of Gomphonema species. The biological integrity of the 233 sites from the Geum River basin were independently investigated using KMDI. Collectively, the new KMDI showed high sensitivity and explanatory power for environmental factors such as land-use, biochemical oxygen demand, total nitrogen, and electric conductivity. However, it had slightly higher biological integrity for the same sites as compared to single type diatom metrics. Finally, more data accumulation from all over Korea and the development of acceptable diatom metrics were required.

목차
Abstract
 서 론
 재료 및 방법
  1. 조사 지점
  2. 부착돌말 분석
  3. 환경요인 분석
  4. 비교란 (참조)하천의 선정
  5. 메트릭의 특성
 결 과
  1. KMDI의 메트릭 선정
  2. KMDI의 특성
  3. KMDI의 적용
 고 찰
 적 요
 REFERENCES
저자
  • 조인환(한양대학교 환경과학과) | In-Hwan Cho (Department of Environmental Science, Hanyang University)
  • 이영원(한양대학교 생명과학과 및 자 연과학연구소) | Young-Won Lee (Department of Life Science and Research Institute for Natural Sciences, Hanyang University)
  • 김하경(한양대학교 환경과학과) | Ha-Kyung Kim (Department of Environmental Science, Hanyang University)
  • 김용재(대진대학교 생명과학과) | Yong-Jae Kim (Department of Life Science, Daejin University) Corresponding author
  • 황순진(건국대학교 환경과학과) | Soon-Jin Hwang (Department of Environmental Science, Konkuk University)
  • 원두희(두희생태조사단) | Du-Hee Won (Doohee Institute of Ecological Research)
  • 노성유(국립환경과학원) | Seong-Yu Noh (National Institute of Environmental Research)
  • 이재관(국립환경과학원) | Jae-Kwan Lee (National Institute of Environmental Research)
  • 김백호(한양대학교 환경과학과/한양대학교 생명과학과 및 자 연과학연구소) | Baik-Ho Kim (Department of Environmental Science, Hanyang University/Department of Life Science and Research Institute for Natural Sciences, Hanyang University) Corresponding author