섬진강 하구역의 계절별 일차생산력의 변화는 하계 8월 에 가장 높은 일차생산력을 보이고 있으며, 수온과 광 조 건이 향상되고 주변 육지로부터 유입되는 영양염의 영향 으로 높은 결과를 보이고 있다. 특히 섬진강 하구역의 상 류정점들은 육상기원 영양염의 유입이 다른 정점들에 비 해 활발하게 이루어 짐으로 더 높은 생산력을 보이고 있다. 식물플랑크톤 색소 조성 결과 diatoms의 지표색소인 Fucoxanthin이 조사시기와 정점에 상관없이 높은 농도 를 나타냈다. 이는 현미경 종 동정 결과와 일치함을 보이 고 있으며 일차생산력과 보조색소 분석 결과 그리고 종 동정 결과를 비교하여 볼 때 규조류 (Skeletonema costatum) 가 일차생산력에 가장 크게 기여하는 것으로 사료 된다. 본 연구를 통해 자연형 하구인 섬진강에서 시 공간적 일차생산력 변동을 확인할 수 있었으며 또한 식물플랑크 톤의 대략적인 군집구조와 일차생산력 계절 변동을 평가 할 수 있었다. 이러한 연구결과는 향후 섬진강 하구 내 생태 모니터링에 대한 기초자료로 활용될 수 있을 것으 로 판단되며 수계 내 건강성 평가 및 수질관리를 위한 연구에 유용한 자료로 활용될 것으로 사료된다.
Fish communities in river networks provide significant ecosystem services that will likely decline under future land use and climate change. We developed a model that simulates the consequences to multiple populations of one or more fish species-a metacommunity- from multiple stressors across a river network. The model is spatiallyexplicit and age-structured, with three components: habitat suitability; population dynamics, including species interactions; and movement across a spatial network. Although this model is simple, it can form the basis of fisheries assessments and may be incorporated into an integrated modeling system for watershed management and prediction.
본 연구는 대청호 본류유역 7개 지점과 대청호 유입 지류 8개 지점을 선정하여 2001년부터 2010년까지 측정 된 환경부 수질자료를 분석해 시∙공간적 변이를 파악하 고, 더불어 대청호 유입 지류에 의한 대청호 수질의 영향 을 분석하였다. 본류 수역의 연평균 수질 자료 분석결과 에 따르면, 질소(N) 및 인(P)의 농도는 호수대 내에서 상 류역에서 댐(M7)으로 갈수록 거리에 따라 1차 함수적으 로 감소하는 경향을 보였다. 호수내 유수대(M1~M3), 전 이대(M4~M6) 및 정수대(M7)의 TN과 TP는 외국 인공 호들과 마찬가지로 뚜렷한 Zonation 패턴을 보였다. 반 면, 호수내 유기물 지표로서 엽록소(CHL)와 BOD는 TN 과 TP의 구간별 연속적 감소 패턴과는 달리 전이대에서 최고치를 보였다. 유수대에서는 몬순 집중강우기인 8월 에 TP가 377 μgL-1로서 최대치를 보였으나, 정수대에서 는 7월에 165 μgL-1로서 최대치를 보였다. 한편, 유수대의 TN은 3월 최대치(8.52 mg L-1)를 보였으며, 정수대의 TN 은 본류에 비해 상대적으로 낮은 수치를 보였고, 최대치 는 8월 (3.76 mg L-1)에 관측되었다. 집중강우에 의한 이 온희석현상은 9~10월에 극명하게 나타났다. 호수내 제 한요인의 평가지표로서 이용되는 TN : TP 비는 88 이상 으로서 이미 대청호는 질소가 과잉공급 상태인 것으로 사료되었다. 몬순강우에 따라 호수의 수질은 악화되는 경 향을 보였으며, TP와 SS가 강우에 가장 민감하게 반응하 였고, CHL은 정수대의 변이 폭이 높게 나타났다. 호수내 로 유입되는 지천의 영향평가에 따르면, 도심형 하천이자 농공단지와 하수처리장의 영향을 받고 있는 T1, T2 및 호수내에 가장 큰 영향을 줄 것으로 사료되는 옥천천 (T5)의 오염도가 가장 높게 나타났다. 호수의 경험적 모 델 분석에 다르면, 호수내에서 CHL의 변이는 유수대 (Rz: R2=0.044, p=0.264)와 전이대 (Tz: R2=0.126, p= 0.054)에서 TN에 의해 통계학적 유의성을 보이지 않았 으나, 정수대(Lz)에서 질소는 조류 생장에 억제효과(R2= 0.458, p=0.032)를 가질 수 있는 것으로 나타났다. 한편, 유입 지천(Iw)의 TN은 호수내(Ir)의 CHL의 변이에 통계 학적으로 유의성이 없는 것으로 나타났고(R2=0.258, p= 0.110), 유입 지천(Iw)의 TP는 호수내(Ir)의 CHL의 변이 에 통계학적으로 유의성이 있는 것으로 나타났다 (R2= 0.567, p=0.005). 즉, 지천의 TP 유입은 대청호의 조류 생 장에 직접적으로 영향을 주는 것을 의미하였다. 한편, 대 청호의 TN : TP 비는 지천의 TN보다는 TP에 의한 영향 을 받는 것으로 나타나 결국 TN : TP 비는 직접적으로 인(P)의 농도에 의해 조절되는 것으로 나타났다. 따라서 호수내의 여름철 TP와 SS 유입을 최소화 시키고, 높은 인이 유입되는 도심형 하천(옥천천)의 수질 개선이 대청 호의 수질 개선에 큰 도움을 줄 것으로 사료되었다.
본 연구는 인공호의 영양 단계에 따른 피라미 개체군 의 전장-체중 관계 및 비만도 지수 (K)의 차이를 알아보 기 위해 2008년~2010년까지 부안호, 양양호, 진양호, 금 풍지, 예당지 및 마산지 등의 6개 인공호를 대상으로 실 시하였으며, 광범위한 분포 특성과 섭식 특성을 보이는 피라미(Zacco platypus)를 본 연구의 대상 어종으로 선정 하였다. 총인 (TP)과 엽록소-a (Chl-a)를 이용한 영양상태 지수(TSI) 분석 결과 양양호와 부안호는 빈영양(30~40), 진양호와 금풍지는 중영양 (40~50), 예당지와 마산지는 부영양 (50~70)상태로 나타났다. 6개 호수에서 총 47종 26,226개체의 어류가 채집되었으며, 빈영양호 (양양호, 부 안호)에서는 민감종이 우세한 현상을 보였다. 한편, 중영양호 (진양호, 금풍지)와 부영양호 (예당지, 마산지)에서는 내성종이 우세한 것으로 분석되어 호수의 영양 상태에 따 라 우세종의 내성특성에 차이를 보이는 것으로 나타났다. 전장-체중 관계 분석 결과에 따르면, 회귀계수 b값은 중 영양호(3.07~3.17)와 부영양호(3.15~3.21)에 비해 빈영 양호 (2.77~2.79)에서 낮은 값을 보였다. 이러한 결과는 호수의 영양상태가 피라미 개체군의 성장도에 영향을 주 는 것으로 사료된다. 전장에 따른 비만도 지수 (K) 관계 분석 결과 중영양호와 부영양호에서는 양의 기울기를 보 인 반면, 빈영양호에서는 음의 기울기를 나타내 호수의 영양상태에 따라 차이를 보였다. TSI (TP), TSI (Chl-a)와 회귀계수 b값의 상관관계를 분석한 결과 b=0.012*TSI (TP)+2.395 (R2=0.797, p=0.017), b=0.013*TSI (Chl-a)+ 2.367 (R2=0.822, p=0.013)으로 나타나 높은 상관관계를 보였다. 한편, 부영양화가 진행될수록, 비정상개체의 비율 이 증가하는 것으로 나타났다. 결론적으로, 전장-체중 관계와 비만도 지수 분석에 의 한 피라미 개체군의 성장도는 영양염류나 식물플랑크톤 의 생체량과 같은 영양상태를 반영하는 것으로 사료되 며, 과도한 부영양화는 수환경의 오염을 초래하여 피라미 개체군의 성장과 건강도에 부정적인 영향을 미치는 것으 로 사료된다.
멸종위기종 꾸구리의 번식생태를 밝히기 위하여 2010 년 3월부터 2011년 2월까지 한강 지류인 섬강에서 연구 를 진행하였다. 비산란기의 암컷과 수컷은 형태적으로 차 이가 없었으나 산란기에는 체장에 대한 체고와 체폭, 배 지느러미 기점거리, 뒷지느러미 기점거리 등에서 차이를 보여 구별되었다. 성비(♀ : )는 1 : 1.01이었고, 산란기는 수온 15~25C인 4월말부터 6월 중순으로 추정되었다. 포란수는 평균 2,134±930개였으며, 성숙난의 크기는 0.88 ±0.04mm였다. 산란장소는 느린 여울부인 유속 13~24 cm sec-1, 수심 12~18 cm의 3~10 cm의 자갈과 돌이 깔 려있는 곳으로 추정되었다. 실험실 수조에서 Ovaprim을 주사하여 산란행동을 유도한 결과, 14~15시간 후에 암 컷과 수컷이 수면 근처에서 1 : 1로 산란하였다.
The current of the water body is very important information for the water quality management on reservoirs. It is applied to hydraulics and water quality model for simulation. In this regard, the current characteristic of water body is the basic information that can be used to predict various conditions. However, it is very slow flowing and is affected by the reservoir operations and external factors. As such, an accurate measurement of the current is a difficult problem. In order to measure the water current, we constructed a drifter. According to the result of flow survey at Yongdam reservoir, 5m and 10 m depth layer flow was investigated from the upstream to the downstream, during a flood period. Maximum flow rate of 5 m depth is 13.8 cm sec-1 and 10 m depth shows 4 cm sec-1, respectively. But 2m depth shows a backward flow and maximum flow rate is 4 cm sec-1. Density currents flow plays the role of back flow in reservoirs. Flow velocity in the reservoir was measured in the range of 1~2 cm sec-1, at normal flow season, and the flow direction were different for each survey. This phenomenon occurs because the reservoir volume is very large, compared to the inflow and outflow volume.
본 연구는 하수처리장 방류수가 하천 유기물 오염에 미치는 영향을 파악하기 위하여 구미시 관내에 위치한 구미 4단지, 구미, 구미 원평하수처리장 방류수와 처리장 상∙하류 하천을 조사하였다. TOC 중 DOC가 70% 이상 으로 대부분 용존성으로 존재하였고, TOC에 대한 BOD, CODMn의 산화율은 각각 13~43%, 37~73%로 나타났다. 하지만 현재 사용되고 있는 BOD, CODMn이 총 유기탄소 에서 차지하는 비율이 약 50% 이하로 나타나, 유기물을 대표하는 데 어려움이 있을 것으로 보이며, 향후 TOC로 지표를 전환하는 방향도 모색해 보아야 할 것으로 판단 된다. DOC 분해실험 결과 DOC 중 R-DOC가 70% 이상 으로 난분해성 유기물이 대부분을 차지하는 것으로 나타 났다. 하수처리장 방류수의 유기물이 하천에 미치는 영향 을 보면, 낙동강 하류에서 구미 4단지, 구미, 구미 원평하 수처리장 방류수의 총 TOC 부하량이 차지하는 비율은 15%로 나타났다. 총 비율은 15%로 비교적 많은 부분을 차지하지는 않았지만 이 중 생분해성 유기물보다 난분해 성 유기물이 더 많은 부분을 차지하는 것으로 나타나, 상 수 처리 시 소독부산물의 전구물질이 증가하는 원인으로 작용할 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구는 2005~2007년까지 3년에 걸쳐 폐광산 수계 의 유출수에 의해 직접적으로 영향 받는 하천 및 대조군 (Control, Co) 하천에서 이∙화학적 수질특성, 수질 내성 도 및 트로픽 길드 특성, 다변수 생태모형(Multimetric Health Model)을 이용한 생태 건강도 평가 및 물리적 건 강도 평가 모형(QHEI model)을 이용한 생물 서식지 평 가를 실시하였다. 또한, 폐광산의 유출수에 대한 생태독 성 평가를 위해 버들치(Rhynchocypris oxycephalus)를 이용하여 현장 Enclosure 노출시험(In situ Enclosure Bioassay) 을 실시하였고, 해부학적 장기 조직의 평가지수 모 형(Necropy-based Health Assessment Index, Nb-HAI)을 이용하여 대조군(Co)과 처리군(T)의 광산폐수의 영향을 평가하였다. 이들에 대한 장기 조직의 영향평가는 각 Enclosure에 10 개체씩 투입하여 지라(Spleen), 신장(Kidney), 아가미(Gill), 간(Liver), 눈(Eyes), 지느러미(Fins) 의 조직분석(Tissue analysis)을 실시하였다. 대조군과의 비교평가에 따르면, 폐광산의 유출수는 하천수를 pH 3.2 까지 떨어뜨려 강한 산성폐수와 유사한 특성을 보였고, 급격한 수소이온 증가 및 총용존물질(Total Dissolved Solid, TDS)의 증가를 가져왔다. 서식지 평가의 QHEI 모 델 값은 지점별 유의한 차이(p¤0.05)를 보이지 않은 반 면, 다변수 생태모형(Multimetric Health Model)을 이용 한 생태 건강도는 3년 동안 대조군(Co)에서 Mm-EH 모델 값은 16~20, 처리군(Mw)에서는 0으로 폐광 유출수의 영 향을 받는 지점에서는 “악화상태(P)”로 나타났다. 또한, Enclosure 노출평가 따르면, Nb-HAI 모델값은 3년 기간 동안 대조군에서 0~3으로 나타나 “최적~양호상태” (Ex~ G)로 나타난 반면, 폐광 유출수의 Enclosure에 포함된 처 리군(Treatment)에서 모델값은 모두 100 이상(범위: 100 ~137)을 상회하여 “악화상태(P)”로 평가되었으며, 크게 손상된 장기조직은 간(Liver), 신장(Kidney), 아가미(Gill) 로 나타나 향후 폐광산 유출지역의 수질 및 생태관리가 시급한 것으로 사료되었다.
2009년 8월부터 2010년 4월까지 계절별로 조사된 운 문댐의 식물플랑크톤은 총 121종류였으며, 이들은 녹조 류(47종류)와 규조류(45종류)가 출현종의 76%를 차지하 여 가장 중요한 분류군으로 조사되었다. 조사지점별 출현종 수는 동창천과 운문천의 유입부 지 점이 합류부나 취수탑 부근보다 출현종 수가 많았다. 식 물플랑크톤 현존량은 동창천 유입부 지점에서 가장 높은 현존량을 나타내었으며, 계절별로는 봄철에 가장 높은 현 존량을 나타내었다. 식물플랑크톤 현존량의 강별 구성은 가을철에는 와편모조류가 가장 높은 구성비를 차지한 반 면 나머지 계절 동안에는 규조류가 가장 높은 구성비를 나타내었고, 남조류는 여름철에 비교적 높은 구성비를 나 타내었다. 식물플랑크톤 군집의 우점종은 여름철에는 규조류 Aulacoseira granulata가 우점종으로 나타났고, 가을철에 는 와편모조류 Peirdinium voltzii, 겨울과 봄철에는 규조 류 Asterionella formosa가 우점종으로 조사되었다. 운문 댐의 식물플랑크톤 군집의 종풍부도와 종다양성지수는 가을철에 가장 높게 나타났으며, 우점도지수는 봄철에 가 장 높게 나타났다.
본 연구는 탄소 및 질소 안정동위원소비를 이용하여 하천에서 환경변화의 지표로 활용할 수 있는 부착조류의 먹이원으로서 기여도를 파악하고자 하였다. 연구지역인 탐진강은 지류를 통해 유입되는 외래기원물질의 영향으 로 상류에서 하류로 갈수록 높은 영양염의 농도를 나타 냈으며 이와 더불어 상위섭식자인 어류의 질소 안정동위 원소비의 증가가 관찰되었다. 또한 탐진강에서 채집된 저 서성대형무척추동물과 어류의 δ13C 값이 상류에서 하류 로 이동하면서 무거워지는 경향을 나타내었다. 이는 탐진 강 하류 수역에서 무거운 δ13C 값을 보였던 암석 부착조 류가 먹이원으로서의 기여도가 높아진 결과로 판단된다.
습지의 생태-사회적 가치는 인간사회에 혜택을 준다. 많은 나라들이 습지를 보전하고 보호하기 위해 노력하고 있다. 하지만 많은 습지들은 자연적 교란과 함께 인위적 교란으로 인해 소실되거나 구획화되었다. 구획화된 습지 는 경관생태학적 연구의 주 대상이 되는데 이는 습지를 효율적으로 관리하고 보전하는 데 매우 중요하다. 본 연구 는 행정구역상 경상남도 습지의 공간-사회적 분포양상을 파악하기 위해서 습지의 분포와 크기, 습지 간의 거리, 습 지의 경관학적 형태, 토지이용현황, 공시지가 등을 연구하 였다. 경상남도 내에는 146개(3,598.85 ha)의 습지가 분 포해 있고 하천습지가 76개(1,955.60 ha), 범람습지가 49 개(1,282.28 ha), 산지습지가 21개(1,282.28 ha)이었다. 대 부분의 습지들이 크기가 작고(⁄2 ha) 농경지에 둘러 쌓 여 있었다. 많은 습지들이 구획화되어 있고 훼손상태가 심각하지만 하천습지와 농업용 수로를 이용하여 연결할 수 있는 것으로 보인다. 습지의 연결성 확대를 통한 습지 서식처의 확장은 습지에 의존하여 서식하는 생물들의 보 전에 매우 유의할 것으로 생각된다. 많은 습지들이 현재 농업용수확보를 위한 유지로 이용되고 있고 국유지의 비 율이 높아 추후 습지의 훼손과 소실은 국가단위의 대규 모 계획공사로 인할 가능성이 높으므로 생태적으로 민감 한 행정과 법률의 개발이 습지의 보전과 관리를 위해 중 요하다.