전 세계에서 외래 동, 식물의 이입 및 정착으로 인한 토착종이 위협을 받고 있고 이로 인한 생태계 교란이 발생하고 있다. 국내에서도 외래 동, 식물로 인한 경제적, 환경적 피해가 발생하고 있다. 이러한 피해를 예방하고 관리하기 위해 환경부에서는 생태계교란 생물을 지정하여 관리하고 있다. 이중 수생태계에 대해서는 외래어종인 큰입배스 (Micropterus salmoidees), 블루길(Lepomis macrochirus), 나일틸리피아(Oreochromis niloticus) 등 45종을 생태계교 란 생물로 분류되었다. 본 연구는 이러한 생태계교란 어종의 이입을 최소화시키며 이입될 가능성이 있는 종에 대하여 정착 가능성을 알아볼 수 있는 기준 개발을 위해 진행되었다. 2010년~2013년까지 갑천 수계에서 큰입배스가 서식하는 지역의 TP(Total phosphorus, 총인), TN(Total nitrate, 총질소), BOD(Biochemical oxygen demand, 생화학적 산 소요구량), COD(Chemical oxygen demand, 화학적 산소요 구량), EC(Electric conductivity, 전기전도도), TSS(Total suspended solid, 총 부유물질)의 6가지 수질 변수를 분석하여 서식 범위를 알아보았다. 또한, 수질 변수와 큰입배스의 상대풍부도에 대한 회귀분석을 통해 둘 사이의 상관도를 분석하였다. 선행 연구에 따르면 갑천 수계에서 2010 년~2013년 사이에 구조적 변화로 인해 유속이 느려졌고 정수성 어종인 큰입배스가 출현하게 된 것으로 예측된다. 따라서 본 연구에서 다루지 못한 물리적 변수에 대한 연구가 추가적으로 이루어져야 할 것으로 보이고 이를 화학적, 생물학적 변수들과 더불어서 큰입배스뿐만 아니라 향후 이입 가능성이 있는 외래 어종에 대한 평가 모델 개발로 이어져야 한다.

최근 국제적으로 각 나라의 종 보존 (Species conservation) 및 생태계 보호에 대한 개념이 확대되면서 자국의 본토종의 보호 및 외래종의 교란에 대한 다양한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 특히 생태계 교란생물종(동물, 식물 등)은 국가에서 지정하여 이들에 대한 퇴치방안을 강구하고 있다. 정부차원에서는 위해 가능성을 내포하고 있는 종을 ‘생태계 위해 외래생물’(자연환경보전법 제 2조 제 18호)로 지정･고시하고 있다. 현재, 우리나라의 인공호 및 하천(하천/강)에서 블루길(Lepomis macrochirus) 등의 외래어종은 광범위하게 분포하며, 엄청난 속도로 확산되고 있는 것으로 알려져 있다. 외래어 종이 무분별하게 수체내로 유입되면서 생태계와 토착생물에 대한 교란이 발생하고 있으며, 이에 대한 관리방안 모색이 현재 이루어지고 있어 각종 지자체 차원에서도 관리방안이 시급히 요구되고 있는 실정이다. 이에 따라 금강 수계 전체 지점에 대해 수온(Water Temperature; T), 수소이온농도(pH), 용존 산소량(Dissolved Oxygen; DO), 생화학적 산소 요구량(Biochemical Oxygen Demand; BOD), 화학적 산소 요구량(Chemical Oxygen Demand, COD), 전기전도도(Electric Conductivity; EC), 총 부유물질량(Total Suspended Solid; TSS), 총 인(Total Phosphorus; TP), 용존 총 인(Total Dissolved Phosphorus; TDP), 인산염 인(PO4-P), 총 질소 (Total Nitrogen; TN), 용존 총 질소(Total Dissolved Nitrogen; TDN), 암모니아성 질소(NH4-N), 질산성 질소(NO3-N), 엽록소-a(Chllorophyll-a; CHL), 총 유기 탄소량(Total Organic Carbon; TOC) 16개 항목을 활용하여 금강 수계의 수질 범위를 분석하였다. 본 연구에서는 금강 수계에 위치하는 모든 지점의 이화학적 수질 특성 범위를 분석한 뒤, 블루길이 존재하는 지점에서의 이화학적 수질 특성을 분석하여 블루길의 내성도 특성 범위를 파악하기 위해 수행하였다.

본 연구의 목적은 장기 모니터링을 통해 만경강 본류의 이･화학적 수질 및 담수어류상의 변화를 파악하고, 어류평 가지수(Fish Assessment Index, FAI)를 적용하여 만경강 본류의 생태건강도를 진단하는데 있다. 이에 만경강 본류의 5개 지점을 선정하여 2009년부터 2016년까지 8년간 매 1회에 걸쳐 어류 현장조사 및 하천 생태건강도를 실시하였으며, 이･화학적 수질 분석을 위해 물환경정보시스템의 수질 측정망 자료를 이용하였다. 지난 8년간 만경강 본류의 이･화학적 수질분석 결과, 생 물학적 산소요구량(BOD), 전기전도도(Conductivity), 총질소(TN), 총인(TP) 및 암모니아성 질소(NH4-N)가 상류에서 하류로 갈수록 뚜렷하게 증가하는 것으로 나타났으며, 특히 Conductivity, TP 및 NH4-N는 각각 전주천과 익산천이 합류한 후에 위치한 지점인 S4~S5지점에서 급격하게 증가하는 것으로 나타나, 각각 전주천과 익산천에서 유입되는 하수처리수와 가축분뇨처리수에 의해 급격하게 수질이 저하 되는 것으로 사료되었다. 어류 현장조사 결과, 8년간 만경강 본류에서는 총 14개과 50종 3200개체가 채집되었으며, 피라미(Zacco platypus)가 22.9%로 우점하고 있는 것으로 나타났다. 법정보호종으로는 멸종위기 1급에 해당하는 퉁사리(Liobagrus obesus)와 감돌 고기(Pseudopungungia nigra)가 각각 13개체, 7개체 채집되었으며, 외래종으로는 큰입배스(Micropterus salmoides)와 블루길(Lepomis macrochiurs) 그리고 떡붕어(Carassius cuvieri)가 각각 69개체, 65개체, 3개체 채집되었다. 하지만, 이중 생태교란어종에 해당하는 큰입배스(Micropterus salmoides)와 블루길(Lepomis macrochiurs)의 전체어종에 대한 상대풍부도는 각각 2.2%, 2.0%로 나타나, 만경강 본류에서 이들 생태교란종에 의한 생태계교란은 미미한 것으로 사료되었다. 각 지점별 외래종(Exotic species), 여울성저서종(Riffle- Benthic species), 비정상종(Abnomalities) 및 멸종위기종(Endangered species)의 상대빈도를 분석한 결과, S2지점은 조사지점 중 유일하게 멸종위기종에 해당하는 퉁사리(Liobagrus obesus) 및 감돌고기(Pseudopungungia nigra)의 서식이 확인되어 수생태계 건강성이 아주 우수한 것으로 사료되었으며, 향후 이들의 보존을 위한 대책마련이 필요할 것으로 사료되었다. 반면, S5지점은 비정상어종의 상대빈도가 조사지점 중 가장 높게 나타나 수생태계 교란이 아주 심각한 것으로 사료되었다. 지점별 채집된 어류의 내성도 및 트로픽 길드(Tolerant & Trophic guild) 분석 결과, S4와 S5지점에서 민감종(Sensitive species)이 단 한 종도 채집되지 않았을 뿐만 아니라, 충식종(Insectivore species)이 아주 적게 채집되어 S4 와 S5지점에서 하천의 자연성 및 서식환경에의 교란이 가장 심한 것으로 사료되었으며, 이러한 결과는 S4~S5지점으로 갈수록 수질이 저하되는 것으로 분석된 이･화학적 수질 분석 결과와 일치하였다. 이･화학적 수질과 어류 분포특성과의 Pearson 상관도 분석 결과, BOD, Conductivity 및 NH4-N가 내성종(Tolerant species) 및 잡식종(Omnivore species)의 상대빈도와 통계 적으로 유의한 양의 상관관계(｜r｜>0.3, p<0.05)를 나타내고, 민감종(Sensitive species) 및 충식종(Insectivore species)의 상대빈도와는 통계적으로 유의한 음의 상관관계(｜r｜>0.3, p<0.05)를 가지는 것으로 나타났다. 이에 따라 유기물 및 NH4-N에 의한 수질악화에 의해 만경강 하류유역에서 민감종 및 충식종의 비율이 감소한 것으로 사료되었다. 특히, NH4-N는 주로 가축분뇨 및 하수처리수에 의해 유입되므로, 향후 전주천 및 익산천에서 유입되는 하수처리수 및 가축분뇨처리수의 관리 대책이 필요할 것으로 사료되었다. 마지막으로, 어류 다변수 모델을 이용하여 만경강 본류의 생태건강도를 평가한 결과, 만경강 본류의 평균 FAI 점수는 47(범위 : 0~100, n=40)로 “보통(C)”에 해당하는 것으로 나타났다. 또한 각 지점별 FAI값을 비교한 결과, S1과 S2지점이 각각 “좋음(B)”, “매우좋음(A)”에 해당하는 것으로 나타나 생태건강도가 우수한 것으로 나타난 반면, S3, S4, S5 지점 모두 “나쁨(D)”에 해당하는 것으로 나타났다. 이에 따라 S3~S4지점에서 유입되는 전주천과 S4~S5지점에서 유입되는 익산천에 의한 수질악화 및 유기물 축적에 따른 하상 단순화 등의 서식지 파괴에 의해 생태건강도가 악화된 것으로 사료되었다.

노거수는 사람으로 따지면 노년기에 해당하여 다른 나무에 비해 기후변화 등 환경변화에 취약하며, 강한 바람과 눈 피해로 가지 부러짐, 쓰러짐 등 큰 피해를 받을 수 있다. 이러한 위험요인으로부터 노거수를 건강하게 보존하기 위해서는 체계적인 진단과 정기적인 모니터링이 이루어져야 한다. 다행히 천연기념물로 지정한 노거수를 대상으로는 ｢문화 재보호법｣에 따라 5년마다 정기조사를 실시하고 ｢천연기념물(식물) 상시관리 지침｣에 따라 예방적 모니터링을 하고 있다. 모니터링 항목으로는 나무 생육상태 진단을 위해 수세, 수형, 신초, 잎 크기, 가지고사, 병해충, 토양 건습도 등을 조사하고 있으나 항목은 정성적으로 평가되며, 육안조사 위주의 주관적 판단에 따라 생육진단이 이루어지고 있어 조사자에 따라 평가에 차이가 발생할 수 있다. 객관적인 생육상태 평가를 위해 생장추, 천공저항, 사이고미터(Shigometer), X-ray 등의 방법이 사용되고 있으나 생장추와 천공은 나무에 구멍을 내기 때문에 나무에 물리적 영향을 미치거나 직접적인 부후 확산의 가능성이 있고, 사이고미터는 조사자와 측정 환경에 따른 값의 변화폭이 크고 수목에 따라 정확도에 차이가 있을 수 있다. 천연기념물 노거수나 보호수의 경우 물리적으로 구멍을 뚫는 천공 방식을 적용하는데 한계가 있기 때문에 비파괴적으로 나무 내부를 진단하고 정량적으로 생육상태를 평가할 수 있는 단층촬영방법을 적용할 수 있다. 국내에 관련 연구는 거의 없는 실정으로 본 연구는 내부 단층촬영법을 이용해 노거수 생육상태 평가 연구의 기초자료 구축을 목적으로 한다. 조사는 2018년 3월 ~ 2018년 7월 동안 천연기념물 노거수 및 보호수로 지정된 느티나무, 매실나무, 소나무 10주를 대상으로 PiCUS 장비를 이용해 음파 단층촬영(sonic tomography) 및 전기저항 단층촬영(electric resistance tomography)을 실시하였다. 두 단층촬영 결과를 종합하여 나무 내부의 생육상태를 진단하고 대상 나무의 부후(decay)와 공동(cavity) 유무, 위치, 부후수준, 훼손된 목재 면적(damaged areas) 등을 도출하였다. 음파 및 전기저항 단층촬영법은 노거수 생육현황 조사시 육안조사를 보완하여 생육진단의 정확성을 높이고 측정 결과를 정량화하며 생육상태 모니터링 DB 구축에 도움이 될 수 있을 것이다. 나무 내부단층촬영법은 2000대 초부터 국외를 중심으로 연구가 이루어졌으나 국내 자생 수종을 대상으로 진행된 바가 거의 없으며 노거수 등 직경 1m 이상의 나무를 대상으로 한 연구도 미흡한 실정이다. 본 연구는 나무 내부단층촬영법을 시범 적용한 연구로 후속적으로는 주요 자생 수종에 본 방법을 적용하여 장비의 정확성을 검증하는 기초 연구를 실시하고, 다음 단계로 이를 활용해 노거수 생육상태를 객관적으로 진단할 수 있는 평가기준을 마련하여 천연기념물 노거수와 보호수를 효율적으로 관리해야 할 것이다.

본 연구는 2016년 우리나라 금강 동진강 수계의 본류와 지류에서 13개의 지점을 대상으로 이화학적 수질 특성과 하상구조 및 어류 군집분석을 진행하고, 위해우려종인 배스와 블루길의 개체 수 등 서식에 미치는 영향과 상관성을 평가하였다. 동진강의 유로연장은 83.06㎞이며 유역 면적은 1348.82 ㎢로 정읍시 산외면의 상두산(575m)에서 시작되어 김제평야를 지나 황해로 흘러드는 강이다. 산지와 농경지가 대부분을 차지하는 전형적인 농촌 지역으로, 동진강 수계를 이루고 있는 하천은 본류를 포함하여 정읍천, 원평천, 고부천 등 4개의 직할하천과 1개의 지방하천, 82개의 준용하천 등 모두 87개 하천에 총 연장은 446.2 ㎞에 이른다. 하지만 산업화에 따라 주택 공급 증가와 대지, 도로 등을 포함한 기타면적이 증가하고 있으며, 새만금 상류에 위치하고 있는 동진강 유역은 축산 단지가 분포하고 있어 토지계와 축산계 등 비점오염원의 비중이 높은 지역이다. 조사 지점은 모두 농경지 주변에 위치하고 있으며 암반 하상 구조를 가진 지점 두 지점으로 나타났고 전 지점에서 모래와 자갈의 비율이 높은 것으로 확인됐다. 상류에 위치하는 지점에 비해 하류의 경우 하천차수가 높고 하폭이 넓어 유속이 느릴 것이라 예상 되며 물 흐름이 느린 정수역인 호소 및 하천을 선호하는 어종의 하천은 비교적 빠른 유속이 나타나 유수성 어종이 분포할 것이라 추정된다. 수질 오염 지표인 BOD와 COD는 각각 3.2±2.5 mg L-1과 8.8±6.1mg L-1로 나타나 BOD에 비해 COD에서 지점별 편차가 크게 나타났으며 TN과 TP는 각각 3.8±1.8mg L-1과 81.5±67.5μg L-1로 나타나 상대적으로 유사한 범위로 확인 됐다. 지점별 CHL 농도의 경우에는 TN과 TP의 농도와 유사하게 증감이 나타나 고부천과 원평천, 신평천에서는 상대 적으로 높은 CHL 농도가 확인되었다. 어류 조사 결과 총 39종, 937개체가 채집되었으며 치리, 갈겨니, 참갈겨니, 피라미, 몰개, 밀어, 블루길, 배스 등의 어류가 우점하고 있는 것으로 나타났다. 외래종 우점현상이 나타나는 하천은 S2(동진강)와 S4(정읍천)로 블루길이 각각 52.5%, 45.0% 우점하고 있었고, S11(신평천)에서는 배스가 43.1%로 우점하고 있는 것으로 확인되었다. 또한 S5(정읍천)과 S13(천원천)에서 각각 블루길(25.7%)과 배스(20.4%)가 아우점종으로 나타났다. 각 하천 지점별 어류 조성을 분석하였을 때, 상대적으로 양호한 수질을 가진 동진강 지점 중 S2와 S3에서 14종으로 가장 많은 종이 관찰되었으며 블루길 이 대량으로 잡히면서 S2에서 총 118개체로 가장 많은 개체가 조사되었다. 전 지점에서 상대풍부도는 피라미(Zacco platypus)가 14.6%로 가장 높게 나타났고 블루길(Lepomis macrochirus)과 배스(Micropterus salmoides)가 각각 14.0% 와 9.8%로 뒤이어 높은 상대풍부도를 나타냈다. 한편 가물치 (Channa argus), 납지리(Acheilognathus rhombeus), 드렁허리(Monopterus albus), 떡붕어(Carassius cuvieri), 외매치(Abbottina springeri), 참마자(Hemibarbus longirostris) 등은 0.1이하의 낮은 상대풍부도를 나타냈다. 지점별 외래종 분포를 조사하였을 때 한 지점을 제외한 모든 지점에서 배스 또는 블루길이 출현했다. 특히 S2(동진강)와 S4(정읍천), S11(신평천)에서 많은 수의 블루길과 배스가 각각 확인되었다. 외래종이 우점한 지점들의 하상구조를 평균으로 분석해 보았을 때, 블루길이 우점한 지점에서는 약 10m 더 넓은 하폭과 높은 하천차수를 나타내었으며 silt와 sand의 비율이 비우점 지점들에 비해 높게 나타났다. 한편 배스가 우점한 지점은 다른 지점들에 비해 좁은 하폭과 낮은 하천차수를 나타내었으며 블루길과 마찬가지로 silt와 sand의 비율이 높게 나타났다. 어류 군집분석에 따르면, 우점도 지수는 S6(정 읍천)에서 0.361로 최고치를 나타냈으며 이는 29개체로, 전체 개체수의 절반 이상을 차지하는 참갈겨니의 영향을 받은것으로 분석되었다. 하지만 우점도는 다른 지점들과의 뚜렷한 차이를 나타내지는 않는 것으로 확인된다. 종 다양도 지수 또한 지점별로 큰 차이를 나타내지 않았지만 S8(고부천)에서 2.096으로 최대치를 보였다. 한편 풍부도 지수는 S3(동진강)에서 가장 높게 나타났고 동시에 다양도와 균등도 또한 상대적으로 높은 값이 확인되었다. 월별 수질 분석 자료와 지점에 따른 외래종의 월별 총 개체수를 통해 회귀분석을 진행하였다. 수질변수 중 pH는 6월, S6에서 8.9를 나타낸 것을 제외하고 대부분 7.0 이상 8.0 이하의 수치를 나타냈다. 배스의 경우 8.0 이하의 수질 상태에서 3마리 이상의 개체수가 확인 된 반면 블루길의 경우 약 pH 7.4에서 30마리 이상의 많은 개체수가 확인 된 것을 알 수 있었다. 회귀분석을 통해 분석한 결과, pH와 전기전도도 모두 블루길과 배스에서 p > 0.05 이상의 결과로 유의하지 않은 것으로 나타났고, R2 또한 모든 항목에서 0.12 이하로 신뢰할 수 없는 데이터로 확인됐다. 중대형 인공호에서의 배스 분포 특성을 연구한 김 et al.(2013)에 따르면 배스의 분포 특성은 다른 어류 군집에 비해 수질의 영향을 적게 받으며 이화학적 수질보다 여러 타 요인들(물리적 서식지 특성, 이용 가능한 먹이양, 경쟁 관계의 생물)에 의 해 더 영향을 받는 것으로 추정한 바 있다. 이와 함께 상관관계를 분석한 결과, 배스와 블루길의 분포는 인공호뿐만 아니라 하천에서도 수질의 영향보다 타요인들의 영향을 고려 해야할 것으로 사료된다.

1950년에 대한석탄공사가 설립되면서 증산체제를 갖추고 30여 년간 우리나라의 주요 에너지자원으로서 산업과 국가경제 발전을 견인해왔던 석탄산업은 석탄산업합리화법에 따라 1989년부터 구조조정이 시작되어 많은 탄광들이 생산을 중단하게 되었다. 이에 따라 폐탄 퇴적지와 반출하지 않은 석탄 보관장들이 곳곳에 산재하게 되었고, 갱도와 퇴적지 등에서 발생한 폐수와 함께 산림 및 계류․하천의 환경을 훼손하는 원인이 되었다. 한국광해관리공단에서는 1990년부터 폐탄 퇴적지에 대한 복구사업을 추진하여왔는데, 초기에는 폐탄 퇴적지에 대하여 전면복토를 실시하지 않아 복구지가 재훼손되기도 하였으며, 1995년부터는 전면 복토를 비롯한 다양한 공법을 활용하여 복구사업을 추진해 왔다. 그러나 지반을 안정시키고, 복토 후에 싸리류를 파종 하고 교목류를 보완 식재하는 경우가 대부분이어서 생태적 복원에는 미치지 못하였다. 본 연구에서는 한국광해관리공단에서 시행한 폐탄광지 복구사업지 가운데 기존의 사업내용과 다르게 생태적 복원 수준에 접근한 사례를 조사 분석하여 성과와 문제점 및 향후 과제 등을 제시함으로써, 폐탄광지 복원사업의 추진과 발전을 위한 자료를 제공하고자 한다. 대상지는 충북 보은군 마로면 원정리 산50-3에 위치하며, 일제시대부터 운영된 석탄광으로서 해방 후 채광이 중단되었다가 1964년에 채광인가를 받아 1981년부터 2007 년까지 광구면적 364ha에서 석탄 1,617,662ton을 생산하고, 2009년에 폐광되었다. 폐광 당시 광업소의 고철, 석탄 부산물(재선탄, 약 1만3천톤)을 전국광산노동조합연맹에 기부하기로 되어 있어서, 연맹의 동의 없이 재선탄을 무단 훼손 또는 반출할 수 없었기 때문에 현장에 적치된 재선탄의 유실에 따른 광해발생이 우려되었다. 대상지의 복원배경은 방치된 폐시설물을 철거하여 안전사고 및 범죄 발생을 예방하고, 훼손된 산림을 복원하여 광산지역 주민의 생활환경개선 기대에 부응하기 위한 것이다. 복원사업은 석탄광에 대한 산림조사용역(2010.6.23.~2010.12.19), 폐시 설물 철거사업 추진(2010.12.28.~2011.05.13. 선탄장, 사무 실, 목욕탕, 압축기실, 권양기실, 자재창고 등 17동 철거), 시설부지와 재선탄 석탄 적치장에 대한 산림복원사업 추진(2011.12.05.~2013.12.18.)의 과정을 거쳐 추진되었다. 복원사업의 내용은 먼저 훼손된 임야의 원지형을 복원한 다음 비탈면과 평탄지에 전면 복토를 시행하고 식생을 도입 하였다. 복토두께는 평탄지는 60㎝, 비탈면은 30㎝로서 복토용 토사의 총량은 24,818㎥가 반입되었다. 지형복원을 위해 폐탄 적치장을 크게 3단으로 조성하고, 콘크리트 축대･ 돌흙막이･산돌쌓기･떼단쌓기로 비탈면을 안정시켰으며, 콘크리트 수로와 U형풀륨관 수로를 설치하였다. 식생복원을 위해 비탈면과 평탄지 50,031㎡에 벌노랑이･억새･참싸리･비수리를 파종하고, 평탄지에는 굴참나무 1,485본과 소나무 11,204본을 식재하였다. 특히, 소나무는 1.5m×1.5m 간격으로 ha당 3,000본을 균열식재하였다. 복원사업 완료 후 5년이 경과한 현재 식재한 소나무는 1-2m 정도 성장하였고, 비탈면 소단에 식재한 소나무의 일부는 싸리나무와의 수고경쟁에서 우세하여 양호한 성장을 보이고 있다. 싸리나무를 파종한 비탈면에서는 싸리나무가 번무한 상태이고, 억새를 파종한 곳에서는 억새가 군락을 형성하고 있다. 복원지에 외부에서 이입된 식물로는 최상부에 물오리나무가 소규모 군락을 형성하였고, 오동나무･낙엽송･은사시나무･갯버들･굴피나무･싸리나무･아카시나 무･비수리･칡･망초･개망초･여뀌･쑥･강아지풀･달맞이꽃 등이다. 향후 복원효과의 정밀조사와 유지관리방안 등에 관한 추가연구를 진행할 계획이다.

Invasive non-native species are one of the main threats to biodiversity. Recently, more than 30 non-native species were reported to have established in the four major rivers of South Korea, and introduction of non-native species is gradually accelerating. However, ecological information necessary for prevention and management of non-native species introductions and consequent spread is lacking in South Korea, and especially so for freshwater non-native species. In this study, we assessed eight non-native freshwater fishes established in the Geum River watershed [the Risk Assessment (RA) area] using the Aquatic Species Invasiveness Screening Kit (AS-ISK). Receiver operating curve analysis identified threshold values of 24.75 for the BRA (Basic Risk Assessment) and 35.75 for the BRA+CCA (BRA + Climate Change Assessment). Four species, namely Carassius cuvieri, Lepomis macrochirus, Micropterus salmoides and Oreochromis niloticus were ranked as ‘high risk’; whereas, the lowest scoring non-native species was Coreoperca kawamebari, which is not likely to be invasive in the RA area because it has not established self-reproducing populations and its distribution is currently narrowing across the country. The results of this study indicate that application of AS-ISK allows the assessment of potentially invasive non-native species and provides a framework of action for the development of management guidelines for non-native species and the conservation of native species (cf. ecological traits such as species competition, habitat preference, food resources, and reproduction). As a case study for the Geum River watershed in South Korea, it is recommended that additional screening studies should be carried out for the non-native species in the four major rivers of South Korea.

큰입배스(Micropterus salmoides)는 우리나라의 도입된 뒤 포식활동으로 종 다양도를 감소시켜 수생태계를 교란시키고 있는 대표적인 생태계 교란 외래어종이다. 이러한 배스는 큰 강이나 흐름이 보가 건설된 하천, 저수지, 호수등 정체된 수역에서 주로 발견되는데, 관련 연구는 주로 어류 채집이 용이한 봄, 가을철에 이루어져왔으며, 국내에서 겨울철 배스의 월동 특성 및 이동성에 대한 연구는 잘 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 최근 국내외에서 어류군집의 분포 및 이동성을 연구하기 위해 사용되는 음향학적 조사기법 (Echo-sounder survey technique)을 이용해 이루어진 배스의 이동 데이터를 분석하여 및 월동기간 배스의 이동성 및 선호 월동지를 조사하였다. 본 연구에서는 세종특별자치시 연서면 용암리에 위치한 총길이 2.2km의 고복저수지의 유입부, 중앙부, 댐 앞 지점에 설치한 3개의 SUR(Submersible Ultrasonic Receiver)로부터 얻어진 Transmitter를 삽입하여 방류한 큰입배스 2개체의 2017년 2월부터 3월까지의 데이터를 사용하였다. 또한 해당 저수지의 어류 분포를 확인하기 위해 2017년 3월 측정된 Acoustic Echo-Sounder데이터를 이용하였다. 방류된 두 마리의 큰입배스는 평균수심이 5m이고 하상이 주로 모래로 이루어진 저수지의 중앙부에서 2월 11일부터 3월 11일까지 한달동안 움직임이 관측되었으며, 평균 수심이 9m이며 하상구조가 주로 돌과 바위로 이루어진 댐 앞 구간에서는 3일동안 움직임이 관측되었다. 평균 수심이 0.7m이며 하상구조가 주로 진흙과 뻘로 이루어진 유입부에서는 움직임이 관측되지 않았다. Acoustic Echo-Sounder 사용 결과 주로 중앙부와 댐 앞 구간에서 다양한 수층에서 다양한 크기의 어류가 관측되었다.

산악과 암벽지형이 발달한 한반도 지형에서 서식하는 우제류 중에서 산양(Namorhedus caudatus)은 산업화에 따른 서식지 파괴로 개체수가 급감하여 멸종위기야생생물 Ⅰ급으로 지정되어 보호되고 있다. 현재에는 약 700여 마리 정도가 우리나라 동북부 산악지대에 서식하는 것으로 추정하고 있으나, 정확한 개체수조차 파악되지 않고 있는 실정이다. 뿐만 아니라, 산양 서식지의 자연환경에 대한 연구결과도 거의 없어 주요 산양생태복원을 위한 서식지 선정기준도 마련되어 있지 않다. 이에 본 연구에서는 산양이 서식하는 지역에서 식생조사를 통해 서식지의 환경조건에 대한 기초 자료 제공을 목적으로 하였다. 조사지역은 산양서식지역 중 하나로 알려진 강원도 인제군 매봉산지역을 선정하였으며, 산양의 서식은 2016년부터 무인센서카메라를 총 9대를 설치하여 확인하였다. 식생조사지역은 무인센서카메라가 설치된 지역에서 반경 100m 이내에서 선정하였고, 식생은 20×20m의 방형구 내에서 연 3회 분기별로 조사하였고, 조사 시 기타 일반적인 환경요인을 함께 기록하였다. 산양 서식지에서의 식생조사 결과, 식생유형은 2가지 그룹으로 출현식물종에 따라 구분되었다. 그룹별로 무인센서카메라에 포착된 야생동물의 출현빈도는 유의적인 차이를 나타내지 않았다(P>0.05). 본 연구를 통해 확인된 식생 그룹의 유형과 대표식물종 등은 서식지 선정을 위한 지표종으로 활용될 수 있을 것이며, 산양의 복원프로그램 마련에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

자연생태계에서 수집된 분변, 털 등 비침습적 시료는 야생 동물의 상태나 특성을 분석적으로 평가할 수 있는 좋은 재료가 된다. 특히 비침습적 시료에 대한 유전자 분석 결과는 야생동물의 유전학적, 생태학적 특성을 이해할 수 있는 생물학적 근거를 제공할 수 있다. 야생생물-특히 멸종위기야생생물 등-에 대한 분석에 있어 비침습 시료의 활용은 개체의 포획, 채혈, 조직 수집 등에 따른 생체 손상 없이 진행될 수 있는 좋은 시료가 된다. 본 연구는 우리나라에서 멸종위기 야생생물 Ⅰ급으로 지정되어 있는 산양 집단의 성별 구조분석과 생태복원을 위한 기초자료 확보를 위하여 성 판별을 위한 새로운 분석기법을 마련하고자 하였다. 산양의 분자적 성판별을 위하여 포유동물인 산양의 성염색체(X-, Y-염색 체)에서 공통적으로 암호화되어 있는 zinc finger-X, -Y(ZFX, ZFY) 유전자와 수컷에서만 출현하는 sex-related region Y (SRY) 유전자의 서열을 이용하여 중합효소연쇄반응(polymerase chain reaction, PCR)을 위한 시발체(primer)를 고안하였다. 새롭게 제작한 시발체들과 기존 연구에서 보고된 포유동물-범용 시발체들을 사용하여 강원도 오대산 국립공원과 서울 인근에 위치한 용마산에서 수집된 산양 비침습적 시료(분변, 털)와 혈액 유래의 DNA를 대상으로 PCR 시험을 수행하였다. 기존에 보고된 범용 시발체를 이용한 시험결과에서는 대다수의 시료에서 비특이적인 PCR 증 폭산물들이 같이 출현하였고, 암-수를 판독할 수 있는 명확한 실험결과를 얻을 수 없었다. 본 연구에서 고안한 시발체를 이용하여 혈액 유래의 DNA를 대상으로 시험한 결과, SRY 시험에서 수컷에서는 단 하나의 PCR 증폭산물이 관찰되고, 암컷에서는 관찰되지 않았다. ZFX-ZFY 시험결과에서는 길이가 다른 두 개의 산물이 수컷에서 관찰되고, 암컷은 단 하나의 PCR 산물만 관찰되었다. 또한 SRY 유전자 성판별 결과와 ZFX-ZFY 성판별 결과는 정확히 일치하였다. 비침습 적 시료에 대한 성판별 시험에서 SRY 체계와 ZFX-ZFY 체계에서 시료들이 암-수로 구분되었고, 대부분의 시료에서 SRY 시험결과와 ZFX-ZFY 시험결과가 일치하였다. 분석결과 중 2 건의 시료에서 ZFX 또는 ZFY 유전자 절편이 검출되지 않는 양상을 보여, 이들 시료에 대하여 DNA 분자 barcoding에 이용되고 있는 미토콘드리아 DNA(mitochondrial DNA, mtDNA)의 cytochrome oxydase I (COI) 유전자 서열을 추가로 분석하였다. 해당 시료들은 서열의 일부 또는 전체적으로 DNA 서열이 이질적(heteroplasmic)인 현상을 나타내었으며, 이는 증폭된 유전자 서열이 하나의 기원에서 유래된 것이 아니라, 2 개체 이상이거나 2 종 이상에서 유래되었음을 의미한다. 결과적으로 동종 또는 다른 종에 의한 오염이 부분적으로 분자 수준에서의 성 판별 시험을 저해할 수 있음을 보여주는 결과이다. 그럼에도 불구하고, 이 연구를 통해 산양 비침습 시료에서 암-수성별에 대한 정보를 얻을 수 있었다. 본 연구에서 새롭게 고안한 ZFX-XFY, SRY 유전자에 대한 PCR 시험방법은 기존에 고안된 방식에 비해 더 좋은 효율을 나타내었으며, 오대산국립공원지역과 서울 용마산에서 수집한 산양 비침습 시료(분변, 털)에서 암-수성별에 대한 정보를 확인할 수 있었다. 본 연구에서 고안한 산양 성판별 시험방법을 현재 지역적으로 파편화된 양상을 나타내는 지역별 산양집단의 성비 분석에 적용한다면, 포획, 채혈, 조직 수집 등을 통한 산양 생체에 대한 피해 없이 비침습 시료를 이용하여 집단의 성비를 산출할 수 있는 자료를 확보 할 수 있을 것이다. 또한 집단의 성비 정보는 지역별로 산재 되어 분포하고 있는 개별적인 산양집단의 보호와 생태복원을 위한 전략마련에 필요한 가치 있는 생태정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구는 영덕호, 벽계지, 금풍지, 마산지 4개 호수를 대상으로, 우리나라 수생태계에 침입하여 생태계 교란을 일으키는 외래어종인 큰입배스(Micropterus salmoides)가 서식 유무에 따라 어류군집에 미치는 특성을 확인하기 위하여 2008년부터 2010년 까지 연도별로 각 2회에 걸쳐 어류조사를 수행하였다. 조사된 어류는 영덕호 9종 2,775개체, 벽계지 3종 96개 , 금풍지 7종 1,104개체, 마산지 15종 7,513개체로, 이중 벽계지와 금풍지에서는 개체수비율의 약 80%는 배스가 차지하여 우점하는 것으로 나타났다. 이와 같은 맥락에서, 벽계지와 금풍지의 군집생태지수를 분석해 보았을 때 낮은 종풍부도를, 반면에 배스가 서식하지 않는 것으로 확인된 영덕호와 마산지에서는 종풍부도가 높게 나타났다. 섭식특성 분석결과, 벽계지와 영덕호, 금풍지에서 낮은 잡식종 비율을, 마산지에서는 가장 높은 비율을 보였다. 벽계지와 금풍지에서 잡식종 비율이 낮게 나타난 것은, 최상위 포식자 이자, 육식종인 배스가 우점한 영향으로 사료된다. 결론적으로 배스의 서식은, 해당 수계에 서식하는 어류의 내성특성과 섭식특성 등, 군집생태지수를 이루는 모든 변수 값을 감소시킴으로 수생태계 어류군집에 건강성악화를 초래하는 요인으로서 작용하는 것으로 사료된다.

Hidden Markov Models(HMM)을 이용한 생물음향 분석은 장기간 동안 녹음된 대용량 데이터에서 생물종의 식별을 용이하게 수행할 수 있는 머신러닝 기법 중 하나이다. 본 연구에서는 HMM을 이용하여 양서류 번식울음에 대한 자동식별을 목적으로 진행하였다. 연구대상지는 서울시 북한산국립공원 진관동습지이었다. 연구기간은 2018년 6~7월 중 양서류가 집중적으로 번식울음을 내는 3일 선정하였다. 연구대상종은 진관동 습지에서 여름철 번식울음을 내는 청개구리, 무당개구리, 맹꽁이 3종이었다. 번식울음 녹음은 생물음향 측정기기(SM4, Wildlife Acoustics Inc., Concord, MA, USA)를 습지를 바라보도록 수변의 수목에 설치(높이 1.0m)하고, 시간당 5분씩 24시간 녹음되도록 스케쥴을 설정하였다. 양서류 번식울음 자동식별을 위한 분석프로그램은 Kaleidoscope Pro(Wildlife Acoustics Inc., Concord, MA, USA)를 이용하였다. 연구결과, 양서류 종별 번식울음 특성을 고려하여 주파수 범위와 음절 지속시간, 음절 간격을 달리한 결과 분류 정확도가 매우 높은 것으로 나타났다. 청개구리의 경우 주파수 범위를 3000~3600Hz, 지속시간을 0.1초, 음간격을 0.12초 로 설정한 결과 총 45개의 클러스터가 자동분류되었다. 이 중 연구자에 의해 청개구리 번식울음으로 명확히 분류된 클러스터는 45개 중 10개 클러스터였다. 10개 이외의 클러스터는 대부분 야생조류 종이 포함되어 있었다. 무당개구리의 경우 주파수 범위를 500~700Hz, 지속시간을 0.15초, 음 간격을 0.3초로 설정한 결과 무당개구리 이외에 다른 종은 포함되지 않는 단일 클러스터로 분석결과가 도출되었다. 맹꽁이의 경우 주파수 범위를 1500~2500Hz, 지속시간을 0.3초, 음간격을 0.5초로 설정한 결과 맹꽁이 이외에 다른 종은 포함되지 않는 단일 클러스터로 분석결과가 도출되었다. 본 연구는 머신러닝 기법을 이용하여 생물음향 빅데이터를 효율적으로 분석함으로서 생물음향을 이용한 생태계 다양성 평가의 기초자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

구상나무는 아고산대에 한정되어 생육하는 것으로 알려져 있는데 최근 국립공원 내에서 고사하는 개채가 많이 발견되고 개체 수 또한 줄어들고 있는 실정이다. 따라서 본 연구는 쇠퇴 현상을 보이고 있는 구상나무 군락의 토양 환경 특성 파악을 통하여 추후 국립공원 내 구상나무 군락의 보전방안 마련 및 관리를 위한 기초자료를 제공하고자 수행되었다. 국립공원 내 구상나무군락의 토양 환경 특성을 파악하기 위하여 소백산 비록봉(1지점), 덕유산 서봉(1지점), 향적봉(4지점) 그리고 지리산 노루목(1지점), 돼지평전(1지점), 반야봉(2지점), 벽소령(1지점), 세석평전(1지점), 영신봉(1지 점), 임걸령(1지점), 장터목(1지점), 제석봉(2지점)에 존재 하는 구상나무 군락을 조사 대상지로 선정하였다. 토양의 물리적 특성을 분석한 결과 평균 토심은 소백산에서 68cm, 덕유산에서 41cm 그리고 지리산에서 44cm로 나타났으며, 특히 지리산 돼지평전과 벽소령 지역 내 구상나무군락의 경우에는 10cm 이하로 매우 낮게 조사되어 매우 열악한 토양 환경을 보이고 있었다. 0~10cm 깊이에서 가비중 평균은 소백산에서 0.38g/㎤, 덕유산에서 0.48g/㎤, 지리산에서 0.62g/㎤로 분석되어 우리나라 산림토양(정진현 등, 2002) A층 평균 0.88g/㎤ 그리고 B층 평균 1.01g/㎤보다 낮은 수준을 보이고 있었으며, 토심이 깊어질수록 가비중은 증가하는 경향을 보이고 있었다. 토양 수분함량의 경우에는 0~10cm 깊이에서 평균 39.69%~47.57%로 나타났다. 토양의 화학적 특성을 분석한 결과 토양 산도(pH)는 소백산에서 평균 4.90, 덕유산에서 4.59 그리고 지리산에서 4.69로 우리나라 산림의 토양 산도(pH) A층 평균 5.48 그리고 B층 평균 5.52보다 매우 낮게 나타났다. 토양 내 유기물 함량은 소백산에서 평균 9.08%, 덕유산에서 12.92% 그리고 지리산에서 12.68%로 양호한 수준이었으며, 모든 조사 지점에서 우리나라 산림토양 내 A층 유기물 평균 4.49%, B층 평균 2.03% 보다도 높은 함량을 보이고 있었다. Miller and Donahue(1990)에 의하면 유기물은 토양 중 양이온 치환용량(C.E.C.)의 30~70%를 제 공하며 부식으로 인하여 양이온치환 입지가 제공되는 것으로 알려져 있는데, 본 연구대상지의 양이온 치환용량을 분석한 결과 유기물 함량이 상대적으로 높았던 덕유산과 지리산에서 각각 22.05cmolc･kg-1과 19.69cmolc･kg-1로 높게 나타났다. 그리고 유기물 함량이 상대적으로 낮았던 소백산에서 17.58cmolc･kg-1로 조사되었는데, 이는 우리나라 산림토양 내 A층 양이온 치환용량 평균 12.5cmolc･kg-1, B층 평균 10.7cmolc･kg-1 보다는 높은 수준을 보이고 있었다. 유기물과 밀접한 관계를 가지고 있는 전질소 함량의 경우에도 소백 산에서 평균 0.52%, 덕유산에서 0.58% 그리고 지리산에서 0.59%로 조사되어 우리나라 산림토양 내 A층 전질소 평균 0.19%, B층 평균 0.09% 보다도 높은 함량을 보이고 있었다. 치환성양이온 K+은 덕유산과 지리산 조사 지역에서 평균 0.20cmolc･kg-1로 조사되어 우리나라 산림토양 A층 평균 0.22cmolc･kg-1, B층 평균 0.21cmolc･kg-1과 유사한 수치를 보였으나, 소백산 구상나무림의 경우에는 0.10cmolc･kg-1으로 다소 낮은 수치를 보였다. 하지만 치환성 양이온 Na+, Ca2+, Mg2+의 경우에는 우리나라 산림토양과 비교하여 매우 낮은 수치를 보이고 있었으며, 김창환(2012)이 보고한 지리 산 국립공원 내 구상나무림의 토양 조사 결과와 비교하여도 다소 낮은 수준이었다. 따라서 본 조사 대상지인 지리산, 덕유산, 소백산 국립공원 내 구상나무 임분의 건전한 생육을 위해서는 토양 산도의 개선과 치환성 양이온 부족 문제에 대한 개선 대책이 필요할 것으로 판단된다.

지난 106년(1912~2017) 동안 우리나라의 연평균기온은 10년마다 0.18℃ 상승하였으며 여름은 19일 길어지고 겨울은 18일 짧아졌다. 이러한 기온 상승과 계절의 변화는 식물의 생장과 발달에 영향을 미쳐 잎의 발아나 꽃의 개화가 앞당겨지거나 잎의 생장과 결실이 촉진되는 등 식물계절의 유의한 변화를 초래할 수 있다. 생물계절 변화 연구는 장기간의 모니터링을 통해 이루어지며, 과거에는 이러한 연구가 진정한 과학이 아니라고 여겨졌으나 최근 기후변화와 기온 상승의 잠재적인 영향을 평가하는데 중요한 지표로 인식되고 있다. 그에 따라 식물계절의 변화 경향에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있는데 기후변화에 따른 벚꽃 등의 식물을 대상으로 한 개화시기 연구 등 봄철 식물계절 시기와 기온 사이의 상관관계에 관한 연구가 주로 이루어지고 있다. 국내의 경우 서울시에서 40년 동안 개나리, 왕벚나무, 아까시나무의 개화시기가 앞당겨졌음을 보고한 바 있으며 성주한(2003)은 홍릉수목원에서 개나리, 미선나무 등 47종 을 대상으로 개화시기가 평균 15일 정도 빨라졌음을 보고한 바 있다. 그러나 대부분의 연구가 봄철의 일부 시기 조사와 일부 종에 국한되어 있거나 산림지역에서 식물계절의 변화를 장기간 관찰한 연구결과는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 국립공원 지역 신갈나무를 대상으로 장기간 식물계절 변화를 관찰하기 위한 시스템을 구축하고 이를 통해 기후변화 따른 국립공원 육상생태계의 변화를 파악하고자 한다. 연구대상지는 산림기후대를 고려하여 온대 북부의 설악산국립공원 2개소, 온대 중부의 소백산국립공원 1개소, 온 대남부의 지리산국립공원 2개소, 난대에 위치한 월출산국립공원 1개소로 총 6개소에서 연구를 진행하였으며, 장기간 안정적인 모니터링을 수행하기 위해 촬영된 사진 자료가 원격으로 송수신되는 생물계절관찰카메라를 설치하여 하 루 최대 10장의 사진자료를 수집하였다. 수집된 자료를 바탕으로 개엽시기를 분석하였으며, 개엽 진행 단계를 5단계로 구분하여 분석하였다. 또한 개엽시기에 영향을 미치는 기상요인 분석하기 위해 미기상관측장비 수집자료 및 기상 청 방재기상관측자료를 활용하였다. 분석 결과 설악산은 4년간 1.2일 빨라지는 경향을 나타냈으며, 지리산의 경우 상선암 일원은 2013년 이후 6년간 0.7일, 성삼재 주차장 일원은 2.1일 빨라지는 경향을 나타냈다. 월출산은 2011년 이후 8년간 1.3일 빨라지는 경향을 보였다. 개엽 단계별 개엽시기를 살펴보면 모든 개엽단계에서 개엽시기가 빨라지는 경향이 보이고 있으나, 동아성숙일로부터 성숙완료일까지 소요된 기간인 개엽기간은 큰 차이가 없는 것으로 분석되었다. 신갈나무 개엽시기에 영향을 미치는 기상요인을 살펴본 결과 3월 평균기온 및 봄평균기온이 상승함에 따라 신갈나무 개엽시기가 빨라지는 경향을 보이고 있어 봄철 식물계절이 2월~3월 평균기온과 높은 상관관계가 있다는 선행연구와 유사한 연구결과가 도출되었다.

산업혁명 이후 화석연료의 사용 증가는 전 지구의 온도를 상승시켰다. 지난 100년간 전 세계에서 측정된 자료에 따르면 전 지구의 평균온도는 0.89℃ 상승하였으며, 같은 기간 우리나 전체 평균온도는 약 1.70℃가 상승하였다. 전 세계의 상승 온도보다 2배정도 빠른 것으로 관측되는 국내의 빠른 온난화는 국내 아고산대에서 자생하는 주요 침엽수의 생육을 위협하고 있다. 그 중 구상나무는 국제 자연보전연맹(IUCN)으로부터 2011년 멸종위기종(EN)으로 평가되었다. 분포면적이 10Km2이하로 줄어들 시 극심멸종위기종 (CR)으로 될 것으로 예상하고 있다. 이와 같이 기후변화로 인해 생육에 위협을 받는 수종들의 보전을 위해서는 기후요소와 수목생장과의 관계를 이해하는 것이 매우 중요하다. 수목의 생장은 연륜폭(ring width)으로 대표되고 있으며 이는 생육기간 중에 형성층에서 지속적으로 발생하는 분열, 확대, 비후 과정을 거치면서 결정된다. 형성층 활동 시기는 수종, 생육조건, 환경조건 등에 따라 다르므로 수목이 자라기에 척박한 환경인 아고산대 침엽수들의 형성층 활동기간에 대한 기초자료 확보는 기후와의 연관성을 연구하는데 중요하다. 수종별 형성층 활동 시기를 비교하고자 덕유산 국립공원 아고산대에서 구상나무(Abies koreana), 잣나무(Pinus Koraiensis), 가문비나무(Picea jezoensis), 주목(Taxus cuspidata)을 5본씩을 선발하여 2017년도에 형성층 활동을 조사하였다. 금년에는 흉고직경별 형성층 활동 시기를 비교하기 위하여 구상나무와 주목을 흉고직경별로 나누어 조사를 실시하였다. 구상나무의 경우 흉고직경을 30cm이상(AKL), 20~25cm(AKM), 10~15cm(AKS)로 구분하여 수목을 선정 하였으며, 각 흉고직경 등급에서 5본씩을 선발하였다. 주목의 경우는 흉고직경을 50cm이상(TCL)과 20~40cm(TCS)로 구분하여 수목을 선정하였으며, 각 흉고직경 등급에서 5본씩을 선발하였다. 형성층 시료 채취 시 상해조직(callus) 발생을 고려하여 2.5cm간격을 두고 시료를 채취하였다. 현미경 관찰을 위한 박편 제작을 위해 모든 시료를 PEG(Polyethylene glycol)2000으로 임베딩 하였으며, 활주식 마이크로톰(sliding microtome)을 이용하여 7-12㎛ 두께의 박편으로 제작하였다. 형성층 활동 개시는 형성층대(cambial zone)에서 새로운 목부세포(xylem cell)가 관찰되었을때로 정의하였다. 적 산온도는 Sarvas(1972)모델을 이용하여 계산하였다. 이는 율리우스일(Julian day)을 기준으로 일일 평균온도가 처음으로 +5℃이상이 5일 이상 지속된 날부터 일일 평균온도를 합한 값이다. 2017년 형성층 활동 개시를 유도한 평균 적산온도는 구상 나무 78.4(±14.3), 잣나무 105.8(±25.9), 주목과 가문비나무는 127.6(±34.7)이었다. 2018년의 경우, AKL은 99.3(±14.1), AKM은 87.6(±5.2), AKS는 71.3(±34.4)의 적산온도에서 형성층 활동이 개시되었으며, TCL은 161.5(±29.0), TCS는 135.5(±35.6)의 적산온도에서 형성층 활동이 개시되었다. 수종별로 비교했을 경우 2017년, 2018년 모두 구상나무가 주목보다 낮은 적산온도에서 형성층 활동이 개시되었다. 연도별로 비교해 보면, 구상나무의 경우 2017년 78.4(±14.3), 2018년 86.1(±23.3)의 적산온도에서 형성층 활동이 개시되었고, 주목의 경우 2017년 127.6(±34.7), 2018년 148.5(±33.5)의 적산온도에서 형성층 활동이 개시되었다. 전체적으로 2017년 보다 2018년에 모든 수목이 상대적으로 높은 적산온도에서 형성층 활동이 개시되었었다. 2018년에 실시한 흉고 직경별 형성층 활동 개시와 적산온도와의 관계를 보면, 흉고 직경이 클수록 높은 적산온도에서 형성층활동이 개시되는 것으로 확인되었다.

최근 국립공원을 중심으로 분포하는 아고산 지역 상록침 엽수에 대한 쇠퇴 및 고사현상이 확인되고 있다. 일부 지역에서는 탐방로에서도 고사목을 쉽게 관찰 할 수 있을 정도로 심각한 수준이며, 이러한 상황이 언론보도를 통해 알려지면서 국민적 관심을 받고 있다. 쇠퇴 및 고사현상이 두드러지게 나타나는 수종은 전나무속 식물인 구상나무와 분비 나무로 알려져 있으며, 특히 구상나무는 우리나라에서만 자생하는 고유종이라는 점에서 보전가치가 높다. 이러한 이유로 다양한 연구기관 및 학계에서 구상나무를 둘러싼 생육･ 고사 실태조사 및 고사원인 구명에 많은 힘을 쏟고 있는 상황이다. 최근 국립공원관리공단의 연구결과에 따르면, 기후변화에 따른 겨울철 기온상승과 봄철 가뭄이 구상나무 생육에 부정적 영향을 미쳐왔다는 사실을 확인할 수 있다. 또한, 대부분의 고사목의 수령이 100년 미만의 유사한 수령을 나타낸 것으로 보아 생태적 수명에 따른 자연사 가능성을 뒷받침하고 있다. 생태적 수명에 따른 고사 가능성은 그 동안 몇몇 연구를 통해서도 제시되었던 부분이기도 하다. 그러나 최근 지리산국립공원에서 구상나무의 고사 및 쇠퇴를 야기할 수 있는 새로운 원인이 확인되었다. 2018년 4월 세석평전 일대에서 설치류에 의한 구상나무 고사 및 피해 현상이 최초로 확인되었다. 세석대피소 앞에 식재된 구상나무에서 소형 동물의 이빨에 의해 수피가 갉아 먹힌 흔적이 확인되었으며, 주변에 설치류로 추정되는 배설물이 모여 있었다. 이러한 피해 사례는 국내 아고산대 상록침엽수 군락 내에서 최초 발견된 사례로 최근 이슈가 되고 있는 구상나무군락의 보전 및 관리를 위해 시급히 전후관계를 파악할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 지리산국립공원 세석평전 일대 설치류에 의해 피해 입은 수목의 위치, 수고, 생육상태 등을 조사하였으며, 주변에서 확인된 배설물 유전자 분석을 통해 가해의심종을 확인하고자 하였다. 이외에 지리산국립공원뿐만 아니라 주요 아고산대 상록침엽수군락이 분포하는 설악산, 오대산, 태백산, 소백산, 덕유산국립 공원을 대상으로 유사 피해사례를 조사하였다. 설치류에 의한 구상나무 피해는 지리산국립공원 영신봉에서 촛대봉까지 분포하는 구상나무군락 내에서만 확인되었으며, 52개체가 피해를 입은 것으로 조사되었다. 주로 구 상나무가 높은 밀도로 군락을 형성하고 있는 곳에서 집중 확인되었으며, 성목의 경우 지면으로부터 높이 1.5m 이내, 직경 2cm 이하의 가지에서 주로 확인되었다. 성목의 경우 피해 입은 가지부는 고사하고 있었지만, 그렇지 않은 가지는 양호한 생육상태를 나타냈다. 또한 수고 1.5m 이내의 어린 구상나무에서도 다수 피해가 관찰되었으며, 피해 입은 어린 구상나무는 100% 고사한 것으로 나타났다. 일부 잣나무에서도 가해흔적을 찾을 수 있었지만 대다수가 구상나무를 가해한 것으로 확인되었다. 그밖에 타 지역에서는 피해를 확인할 수 없었다. 피해목 주변에서 확인된 배설물 유전자 분석 결과 대륙밭쥐(Myodes rufocanus)로 확인되었다. 가해현상이 봄철에만 집중관찰된 것으로 보아 먹이원이 부족한 특정시기 생존을 위해 구상나무 수피의 영양분을 섭취한 것으로 추정된다. 이에 대한 명확한 원인을 파악하기 위해 의심종인 대륙밭쥐에 대한 생태적 특성을 파악하고, 피해지역 장기 모니터링을 통해 시기적 반복성과 입지특성을 조사할 계획이다.

최근 기후변화 등의 원인으로 전나무속 식물인 분비나무와 구상나무의 쇠퇴 및 고사현상이 가속화되고 있다. 분비 나무의 경우 설악산, 오대산, 태백산, 소백산을 중심으로 백두대간 능선을 따라 군락규모의 자생지가 분포하고 있으며, 우리나라 최대 자생지인 설악산 귀때기청봉, 관모능선을 중심으로 쇠퇴 및 고사현상이 두드러지게 나타나고 있다. 구상나무의 경우 덕유산, 지리산을 중심으로 주요 능선을 따라 군락규모의 자생지가 분포하고 있으며, 덕유산 향적봉, 지리산 반야봉, 천왕봉을 중심으로 쇠퇴 및 고사현상이 두드러지게 나타나고 있다. 이처럼 우리나라 주요 지역에 분포하는 군락규모 자생지에 대한 공간정보 및 생육실태조사는 꾸준히 진행되고 있으며, 앞으로도 지속될 것으로 예상된다. 그러나 군락을 이루지 못하는 소군상 혹은 산생 분포 하는 분비나무, 구상나무 자생지에 대한 서식지 정보는 한정적이다. 전나무속 식물(분비나무, 구상나무)의 대표적인 소군상 분포지로 알려진 치악산과 속리산, 가야산도 구체적인 식물분포 정보와 생육상태에 대한 조사정보는 부족한 실정이다. 이들 지역은 비록 작은 규모의 개체군이 분포하고 있지만, 쇠퇴해 가는 국내 전나무속 식물의 현지 내 보전을 위해 반드시 보호･보전해야 할 자생지이다. 이에 본 연구에서는 치악산국립공원 내 분비나무와 속리산 및 가야산국립공원 내 구상나무의 소군상 분포지를 파악하고, 자생지 내 각 개체의 위치정보와 수고, 흉고직경, 생육상태 등을 조사하고자 하였다. 치악산국립공원 내 분비나무는 남대봉과 비로봉 일원에서 주로 자생하는 것으로 확인되었다. 남대봉에서 100개체가 확인되었으며, 수고 10m 이상의 분비나무 성목이 22개 체 확인되었다. 최대수고 15m에 달하는 수목도 4개체 확인 되었다. 또한 수고 2m 미만의 어린 분비나무도 15개체 확인 되었다. 비로봉에서는 76개체가 확인되었으며, 수고 10m 이상의 성목은 없었으며, 2m 미만의 어린나무가 17개체 확인되었다. 속리산국립공원 내 구상나무는 신선대에서 입석대 구간에서 주로 자생하는 것으로 확인되었다. 총 75개체가 확인되었으며, 수고 10m 이상의 성목은 12개체 확인되었으며, 수고 2m 미만의 어린 구상나무는 43개체 확인되었다. 가야산국립공원 내 구상나무는 상왕봉에서 칠불봉 구간 에서 주로 자생하는 것으로 확인되었다. 총 66개체가 확인 되었으며, 모두 10m 이하의 수고를 나타냈으며, 수고 2m 이하의 어린 구상나무도 4개체 확인되었다. 모든 지역에서 성목과 어린나무가 고르게 생육하고 있는 것으로 확인되었으며, 대규모로 군락을 이루는 타 지역에 비해 비교적 낮은 수고를 나타내는 것으로 판단된다. 이를 통해 군락규모 자생지에 비해 소군상 자생지의 수목이 상대적으로 낮은 수령을 나타내는 것임을 알 수 있다. 다만, 분비나무와 구상나무 가 대부분 고지대의 바람이 많이 불고 척박한 지형에서 생육한다는 점을 고려하면 단순히 수고를 통해 수령을 비교･ 추정하는 것은 큰 오류를 범할 수 있다. 따라서 지역별, 개체군 크기, 자생지 규모 등에 대한 객관적 비교를 위해서는 나이테 분석을 통한 정확한 수령파악이 선행되어야 할 것이다. 나아가 우리나라 분비나무와 구상나무의 보전 방안 수립을 위한 기초자료로 활용될 수 있도록, 소군상 자생지에 대한 생육실태 및 천이과정을 지속적으로 조사･모니터링하는 것이 필요하다.

멸종위기종의 복원에 있어 복원대상종의 도입 후 유전적 모니터링과 관리에 있어 핵심은 유전적으로 건강한 개체군을 유지하는 것이다. 한국에서 멸종위기야생생물 I급인 여우의 복원사업이 진행되어 오면서 복원을 위해 5년 간 유전적으로 동일한 계통에 속하는 여우들이 원종으로써 동북아 시아 지역에서 도입되어져 왔으나, 도입종들의 유전적인 건강성 확인은 그 평가가 이루어지지 않고 있는 실정이다. 본 연구는 도입 여우 11개체에 대한 유전적 다양성 확보 여부와 개체 간 유전적 차이를 확인하고자 수행되었다. 대상 개체들의 유전적 다양성은 샘플의 RNA sequencing 결과로부터 SNP을 확인하는 방법으로 분석하였다. 현재 한국산 여 우(Vulpes vulpes)와 관련한 전체 유전체의 정보는 전무한 실정이며, 적절한 참조 데이터 세트의 부재로는 SNP의 비교와 그 다양성 수준을 결정할 수 없기 때문에, 본 연구에서는 분석 대상 개체를 포함한 전체 샘플의 RNA-seq data를 transcriptome DB로 제작하여 reference로 활용하였다. 이 reference data를 사용하여 SNP을 탐색하고 유전적 다양성 정도(π)를 계산한 결과. π는 평균 2.287*10-4bp-1의 낮은 값을 나타내었으며, 본 결과로 여러 멸종위기 야생 동물들의 기존 π값들과 비교하고, 각 개체 간 산점도의 표현을 통해 유전적다양성의 상대적인 수준과 그 위치를 확인하였다. 본 연구 결과는 복원정책 수립에 있어 추가 도입되는 여우의 선정 기준의 바탕이 되는 자료 등으로 활용 될 수 있을 것으로 판단된다.

여우(Vulpes vulpes)는 식육목 개과 여우속에 속하는 동물로서, 과거에는 도서 지역을 제외한 전국에 넓게 분포하였으나 밀렵, 개발, 서식지파괴 등 다양한 이유로 인해 환경부는 멸종위기야생생물 Ⅰ급의 법정보호종으로 지정하였으며, 환경부와 국립공원관리공단 종복원기술원은 2012년 부터 소백산국립공원을 중심으로 경북 영주시 일원에서 여우 종복원사업을 진행하고 있다. 여우복원사업을 성공적으로 추진하는데 가장 중요한 요소는 대상종의 서식지 환경이다. 여우의 서식지 환경에 대한 연구는 유럽이나 북미, 일본 등에서 광범위하게 연구되어져 있고 국내 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구는 경북 영주시 일원에서 자동차 및 열차에 의해 죽은 방사 여우 5개체 지점에 대해 현장 주변 환경 조사를 하였고 5개의 좌표를 수집하여 고도, 경사, 향, 지형, 토지이용 등을 활용 하여 GIS 및 MaxEnt분석을 통해 방사 여우의 로드킬 당한 지역의 환경 특성 및 위험 잠재 지역을 파악하였다. 여우가 로드킬 당한 지점의 도로는 열차 철로 2곳, 일반 국도 1곳, 면･리간 도로 1곳, 미분류 도로 1곳인 도로 형태였고, 고도, 경사, 향, 농경지(논, 밭, 과수원)로 부터의 거리, 주거지로 부터의 거리, 수계와의 거리, 토지이용현황 등 6가지 환경 인자들을 이용하여 로드킬 발생 지역 유형을 도출 하였다. 로드킬 장소 환경 분석 결과, 평균고도 193m(150∼ 211m), 경사는 4°(0∼12.4°), 향은 남향 1곳, 서향 1곳, 나머 지는 개활지이었다. 농경지와의 거리는 평균 63m(10∼ 152.6m), 주거지와의 거리 91m(10∼215.4m), 수계와의 거리 257m(140∼545m)이었고 주변 토지 이용은 교통지역 3곳, 밭 1곳, 과수원 1곳으로 나타났다. 로드킬이 일어난 주요 지역 특징은 주거지, 농경지 등 인위적인 시설이 인접한 도로에서 발생한 것으로 분석되었다. 잠재지역 예측 분석은 로드킬 지점 개수(n=5)가 적은 관계로 Bootstrap 방법으로 50회 추출하여 분석하였고 환경 인자는 고도, 경사, 향 등 3가지 인자를 사용하였다. AUC값은 0.803이었고, 로드릴 잠재지역 예측에 가장 영향을 준 환경인자는 경사 (68.6%)인 것으로 나타났다. 방사 여우 로드킬 지역은 주거지, 농경지 등 인위시설에 인접한 도로 시설에서 확인되었다. 여우의 안정적인 개체수 증가와 서식지 형성을 통한 성공적인 복원사업을 위해서는 여우 생존을 위협하는 로드킬 예방에 대한 정책 및 관리방 안이 반드시 필요할 것이다. 이를 위해 로드킬 예방을 위한 캠페인, 도로 속도 제한 구역 설정, 로드킬 예방 표지판 설치 등 관리 대책을 마련해야 하고, 복원사업 공감대 형성 및 유지를 위해 지자체 등의 유관기관, 시민단체, 지역주민 등과의 협력이 필요할 것이다. 본 연구는 자동차와 열차의 방사 여우 로드킬 장소를 GIS 와 MaxEnt프로그램을 이용하여 주변 환경 분석 및 잠재 로드킬 지역으로 예측하여 여우 개체수를 감소시키는 원인인 로드킬 지역을 분석함으로써 여우의 생태습성 기작을 밝히는데 기초자료를 제공하는데 의의가 있는 바이다. 하지만 로드킬 지점 개수(n=5)가 부족하여 로드킬에 대한 객관적이고 정확한 결과 도출은 힘든 부분이 있었다. 향후 분석 지점수가 증가하여 확률이 높고 신뢰성 있는 연구 결과를 도출하여야 하여야 할 것이다.

소백산국립공원에서는 멸종위기종복원사업의 하나인 여우 복원사업을 진행중이다. 멸종위기종 복원을 진행함에 있어 안전한 서식지 제공은 복원종의 정착화에 가장 중요한 요수중에 하나이다. 그러나 농업을 기반으로 생활하는 주민들은 야생동물로 인한 농산물 피해를 방지하기 위해 올무, 창애와 같은 불법엽구를 이용하여 과수원이나 밭을 침해하는 야생동물을 차단하고 있다. 이 이유로 농작물에 피해를 주는 유해조수 뿐만 아니라 다른 멸종위기종에게 까지 영향을 미치고 있다. 소백산국립공원에서 복원중인 여우의 생태적 특성 상 민가와 농작지 주변에 활동하고 중소형동물로 올무와 창애에 피해를 입을 확률이 더 크다. 실제로 2012년 방사 이후 3개 체가 불법엽구로 인해 폐사 하였으며 7개체는 다리 절단 등의 이유로 회수된 상태이다. 야생동물에게 서식지는 먹이 활동, 교미, 출산, 양육 등 생활사를 유지하는데 필수적인 요소로 특히나 멸종위기종 복원에 있어 서식지 안정화는 1차적으로 고려되어야 하는 요소중의 하나이다. 따라서 본 연구는 멸종위기종 1급인 여우의 복원대상지인 소백산국립공원 지역의 불법엽구 수거 실적을 이용하여 공간분석을 통해 불법엽구 설치 유형을 도출하고 이에 따른 관리방안을 제시하고자 한다. 분석방법은 2016년부터 2018년까지 소백산국립공원인 접지역에서 수거한 불법엽구 설치 좌표 112개를 이용하여 설치지점의 고도, 경사, 농경지(논, 밭, 과수원)로 부터의 거리, 주거지로 부터의 거리, 도로와의 거리, 토지이용현황 등 총 6가지 환경인자를 이용하여 불법엽구 설치 유형을 도출 하였다. 분석결과 불법엽구가 설치된 지점의 평균고도는 348.4m로 나타났으며 경사는 평균 16.2°, 농경지로 부터의 거리는 평균 109m, 주거지로 부터의 거리는 192m, 도로와의 거리 114m로 나타났으며 불법엽구가 설치된 지점의 토지이용현황은 침엽수림이 44%로 가장 높았으며 과수원 31.25%, 혼효림 11%, 밭 5%, 교통시설 4.4% 등으로 분석되었다. 위 분석결과를 바탕으로 차후 위험지역 설정 및 설치 예상지역을 도출하여 불법엽구 근절을 위한 현수막과 홍보 활동을 통해 주민의식을 계도하고 환경청, 지차체, NGO, 지역주민 등 유관기관과 연계하여 대대적인 불법엽구 수거를 통해 밀렵에 의한 피해를 방지하여야 할 것이다.