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한국환경생태학회 학술대회논문집

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제24권 2호 (2014년 11월) 73

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지구온난화 조건에 따른 단양쑥부쟁이(Aster altaicus var. uchiyamae)의 생태적 반응을 알아보기 위해 2012년 5월부터 2012년 11월까지 실험하였다. 유리온실 안을 두 구획으로 나눠 대조구(온도 약 2℃상승, CO₂농도 약 340ppm) 와 온난화 처리구(온도 약 3.5℃상승, CO₂농도 약 470ppm)로 나누었다. 그리고 각각 유기물(0%, 1%, 5%, 10%)과 수분(100ml, 300ml, 500ml, 700ml)을 4구배씩 처 리하여 양묘하였다. 그 후 2년생 단양쑥부쟁이를 수확하여 지상부 길이, 줄기 두께, 줄기 무게, 잎 수, 잎 무게, 지하부 길이, 지하부 무게, 종자 수와 종자 무게를 측정하였다. 유기 물에 대한 생태적 지위폭은 대조구에서 0.943, 온난화 처리 구에서 0.924였다. 수분에 대한 생태적 지위폭은 대조구에 서 0.954, 온난화처리구에서 0.929였다. 유기물과 수분에 대한 생태적 지위폭 모두 대조구가 온난화 처리구보다 더 넓게 나타났다. 이러한 결과는 지구온난화가 되면 단양쑥부 쟁이는 생태적 지위가 감소함을 의미한다. 2년생으로 알려 져 있는 단양쑥부쟁이가 대조구와 처리구에서 2년째 생식 생장을 하지 않고, 이듬해인 3년째 계속해서 영양생장을 하 고 있는 개체들이 관찰되었다. 3년생 단양쑥부쟁이 비율은 온난화처리구(58.5%)에서 대조구(38.0%)보다 높았다. 3년 생 단양쑥부쟁이의 비율은 대조구에서 유기물이 많을수록 높게 나타났다. 그러나 온난화처리구에서는 대조구의 결과 와는 다르게 유기물 함량이 많을 때 그 비율은 가장 낮았다. 수분 구배 처리에서는 유기물 구배 처리의 결과와는 다르게 수분이 가장 많은 조건에서 비율이 가장 높거나(69%,온난 화처리구), 가장 낮았다(30.8%,대조구).
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본 연구는 우리나라 한라산 아고산대에서 구상나무림의 물질생산, 탄소분포와 탄소수지에 대하여 알아보기 위해 수 행되었다. 구상나무림의 현존량은 2009, 2010, 2011, 2012 와 2013에 각각 98.88, 106.42, 107.67, 108.31와 91.48ton/ha 유기탄소량은 44.5, 47.89, 48.45, 48.74와 41.17 ton C/ha 이었다. 순생산량은 2009, 2010, 2011, 2012 년에 각각 11.40, 7.41, 0.05 와 -9.46 ton ha-1yr-1 이었고, 유기탄소 순생산량은 5.13, 3.33, 0.02와 -4.25 ton C ha-1yr-1 이었다. 2009~2013년 연간 낙엽생산량은 각각 2.42, 4.02, 2.94, 5.47, 2.67 ton ha-1yr-1이었고, 낙엽생산량의 유기탄 소량은 1.09, 1.80, 1.32, 2.46, 1.20 ton C ha-1yr-1. 연간 임상낙엽량 6.09, 5.40, 4.45, 2.57 ton/ha 임상냑엽량의 유 기탄소량은 2.74, 2.43, 2.00, 1.16 ton C/ha. 토양 20cm까지 의 유기탄소축척량은 각각 55.77, 54.90, 50.69, 44.42, 41.87 ton C ha-120cm-1. 2012년 토양호흡을 통해 배출된 유기탄소량은 2011, 2012년에 각각 4.42, 4.14 ton C ha-1yr-1 이었다. 한라산 구상나무림에서는 2011년에 총 0.01 ton C ha-1yr-1의 유기탄소를 대기로 방출하였고 2012 년에 -8.39 ton C ha-1yr-1의 유기탄소를 대기로 배출하였다.
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모기의 유충인 장구벌레를 식물의 피도와 식물높이를 이 용하여 효율적으로 줄일 수 있는 방법을 알아보았다. 자연 상태와 유사한 인공수조 34개에서 식생 피도와 높이에 따른 장구벌레 개체수를 측정하였다. 피도가 30% 이하인 수조 13개에서 평균 2.21마리로 매우 많았고, 피도가 30~60%인 수조 10개에서는 평균 0.6마리로 적게 관찰되었다. 70%이 상인 수조 11개에서는 관찰되지 않았다. 피도가 0일 때 평 균 15.67마리로 가장 높은 개체수를 보였다. 식물 높이에 따른 장구벌레는 식물이 없거나 수면만 덮는 0.1㎝에서 평 균1.43마리를 관찰했고, 식물 높이가 1㎝ 이상인 수조는 평 균 0.61마리로 장구벌레의 개체수가 매우 적었다.
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국립공원의 지정목적은 우리나라 자연생태계와 자연경 관 및 문화경관을 대표하는 지역을 보전․관리, 지속가능한 이용을 도모하기 위함이다(자연공원법 제1, 2, 4조). 국립공 원에서의 식생관리는 고유한 식물생태계를 보전하거나 복 원하여 생물다양성을 증진시키고 야생동물의 서식지를 보 전하기 위해 필요하다. 반면, 국립공원내 인공조림지는 목 재생산 및 임산물 채취를 위한 경제적 가치를 창출하기 위 한 것으로 국립공원의 지정취지 및 식생관리와 부합하지 않는다(국립공원관리공단, 2009). 최근 국립공원으로 지정된 무등산 지역은 과거 도립공원 시절에 잣나무림, 편백림, 삼나무림, 리기다소나무림 등의 인공조림지가 조성되었다. 이 중에 잣나무는 한반도 해발 1,000m 이상의 고산지대로 지리산, 덕유산, 속리산 등에 분포했고(국립산림과학원, 2012), 우리나라 특산수종인 구 상나무는 한라산, 지리산, 설악산 등에 일부 남아 있다(이윤 원과 홍성천, 1995). 하지만, 무등산에 잣나무와 구상나무가 과거 자생했다는 문헌은 거의 없어, 이 수종은 무등산의 자 생종이 아니라 외래수종이다. 인공조림지는 이질적인 자연 경관을 형성하고 높은 임목밀도 및 타감효과 등으로 종다양 성이 낮은 편으로 천연림으로 복원이 필요하다. 따라서, 무등산국립공원 인공조림지를 천연림으로 복원하기 위해 인공조림지와 인근 천연림 지역을 식생구조 특성을 비교분 석하였다. 무등산국립공원내 중봉(잣나무림), 장불재(구상나무림), 증심사(편백림, 삼나무림), 꼬막재(편백림, 리기다소나무 림)에 위치한 인공조림지와 인근 천연림(대조구)에서 조사 구(100㎡)를 설정하여 매목조사를 실시하였다. 식생조사 자료를 토대로 상대우점치(Brower and Zar, 1977)를 분석 하였고, 종다양도 분석, 종수 및 개체수 분석을 실시하였다. 중봉 잣나무림의 교목층에서는 잣나무(I.P. 100.00%)만이 출현하였으며, 아교목층에서는 신갈나무(I.P. 43.25%), 팥 배나무(I.P. 32.95%), 노린재나무(I.P. 23.81%) 순으로 우점 하였으며, 관목층에서는 비목나무(I.P. 63.94%)의 세력이 강하게 나타났다. 중봉 대조구의 경우, 교목층에서는 물푸 레나무(I.P. 38.34%), 때죽나무(I.P. 34.59%), 신갈나무(I.P. 25.89%) 등 여러 종류의 낙엽활엽수가 우점종으로 분포하 였으며, 아교목층에서는 물푸레나무(I.P. 31.95%)가 가장 우점하였고, 관목층에서는 노린재나무(I.P. 17.20%), 비목 나무(I.P. 16.32%), 산철쭉(I.P. 10.58%)의 우점치가 높았 다. 장불재의 구상나무림은 교목층에서 구상나무(I.P. 100.00%) 한 종만이 출현하였으며, 아교목층에서는 신갈나 무(I.P. 61.54%)가 관목층에서는 조록싸리(I.P. 46.38%)가 가장 넓은 세력을 형성하였다. 장불재 대조구(인근 대조구) 는 교목층에서 신갈나무가(I.P. 69.75%)가 우점하는 군락으 로 아교목층에서는 노린재나무(I.P. 17.28%), 철쭉(I.P. 16.07%), 때죽나무(I.P. 12.54%) 등 여러 수종이 함께 주요 수종으로 출현하였다. 증심사 편백림은 교목층에서는 편백 (I.P. 100.00%)만이 확인되었으며, 아교목층에서는 합다리 나무(I.P. 83.21%)가 높은 세력을 형성하였고, 관목층에서 는 마삭줄(I.P. 75.57%)이 가장 넓은 세력을 보였다. 증심사 삼나무림는 교목층에서 삼나무(I.P. 91.51%)가 우점하는 가 운데 편백(I.P. 8.49%)이 확인되었으며, 아교목층에서는 고 추나무(I.P. 45.12%)와 작살나무(I.P. 35.90%)의 세력이 강 하였으며, 관목층에서는 마삭줄(I.P. 74.42%)이 가장 넓게 분포하였다. 증심사 대조구는 교목층에서는 소나무(I.P. 100.00%)만이 출현하였으며, 아교목층에서는 때죽나무 (I.P. 51.25%)가 우점하는 가운데 벚나무(I.P. 37.14%)가 뒤 를 이어 나타났다. 꼬막재 편백림의 경우에는 교목층에 편 백(I.P. 100.00%)만이 나타났으며, 아교목층은 출현하지 않 았고 관목층에서는 비목나무(I.P. 34.37%)의 우점치가 높았 다. 꼬막재 리기다소나무림의 경우, 교목층에서는 리기다소 나무(I.P. 94.18%)가 가장 우점하였으며, 아교목층에서는층층나무(I.P. 23.52%), 비목나무(I.P. 22.47%), 산뽕나무 (I.P. 15.79%), 졸참나무(I.P. 13.50%) 등 다양한 낙엽활엽 수가 분포하였다. 꼬막재 대조구의 경우, 교목층에서는 신 갈나무(I.P. 91.80%)가 우점하였으며, 아교목층에서는 굴 피나무(I.P. 29.11%), 비목나무(I.P. 19.62%), 벚나무(I.P. 16.58%), 신갈나무(I.P. 13.70%) 등 다양한 수종이 우점하 였다. 대부분의 인공림은 교목층에 조림수종이 우점했고, 아교층과 관목층에는 다양한 자생수종이 출현하였는데 고 지대의 중봉과 장불재, 꼬막재 지역은 인근 천연림에 우점 종인 신갈나무가 아교층에서 우점하여 조림수종과 경쟁하 는 상황을 보였다. 저지대에 위치한 증심사 편백림은 시민 들의 힐링 및 휴양장소로 인기가 있어 인간의 지속적인 간 섭으로 인해 하층식생 발달이 되지 않았다. 꼬막재의 경우 에는 육림의 일환으로 하층제거작업이 실시되어 하층에 다 양한 수종이 출현하지 않았다. 인공림과 천연림(대조구)의 종수 및 개체수(단위면적 100㎡)를 비교해 보면, 중봉 잣나무림 5~13종, 장불재 구상 나무림 4~6종, 증심사 편백림 7~15종, 증심사 삼나무림 6~20종, 꼬막재 편백림 7~12종, 꼬막재 리기다소나무림 9~11종으로 확인되었다. 반면, 대조구는 중봉 8~17종, 장불 재 10~16종, 증심사 17~18종, 꼬막재 10~15종이 출현했다. 인공림에 비해 천연림지역의 종수가 비교적 높았다. 개체수 는 인공림인 중봉 잣나무림 115~189개체, 장불재 구상나무 림 84~113개체, 증심사 편백림 388~688개체, 증심사 삼나 무림 850~955개체, 꼬막재 편백림 161~227개체, 꼬막재 리 기다소나무림 99~117개체가 출현했다. 반면, 대조구에서는 중봉 79~137개체, 장불재 80~109개체, 증심사 169~548개 체, 꼬막재 134~176개체가 출현하였다. 꼬막재 리기다소나 무림을 제외한 모든 인공림이 천연림에 비해 개체수가 많았 으며, 이 중 증심사 지역의 편백림과 삼나무림는 대조구(천 연림)에 비해 월등히 많은 이유는 임상에 마삭줄과 그 외 덩굴성인 송악과 담쟁이덩굴의 출현빈도가 높았기 때문이 다. 종다양도지수(H')을 보면, 인공조림지의 종다양도지수는 중봉 잣나무림 0.9718~1.9229, 장불재 구상나무림 1.2793~1.5417, 증심사 편백림 0.6591~1.2965, 증심사 삼 나무림 0.2994~0.8922, 꼬막재 편백림 1.1516~1.8045, 꼬 막재 리기다소나무림 1.6353~1.7663이었다. 대조구의 종다 양도지수는 중봉 1.8615~2.5210, 장불재 1.6560~2.5523, 증심사 1.2686~2.5123, 꼬막재 1.3011~2.0797로 천연림 (대조구)이 인공림에 비해 높았다. 이러한 결과를 종합해 보면, 인공림은 조림수종의 임목밀도가 높아 임상으로 광량 이 적고, 잣나무, 리기다소나무 등의 타감효과에 인해 식물 종 유입을 방해하기 때문일 것이다. 일부 인공림은 힐링 및 휴양장소로 이용하거나 하층제거작업 등 지속적인 인간의 간섭으로 종다양성이 높지 않았다. 무등산국립공원 지역의 인공조림지는 천연림에 비해 식 물종다양성이 낮았으며, 일부 지역은 교목성인 신갈나무가 교목층으로 생장하는 것을 조림수종인 잣나무, 구상나무, 리기다소나무 등이 방해하는 상황을 보였다. 국립공원 지역 의 인공조림지는 국립공원의 지정취지 및 식생관리와 부합 되지 않기 때문에 적절한 조림수종의 솎아내기 등으로 생태 경관을 개선시켜 천연림으로의 식생천이를 촉진하여 자연 생태계로 복원이 필요하다. 인용문헌 국립공원관리공단(2009) 국립공원 숲 생태 개선사업 연 구-인공조림지 자연 숲 복원 방안-. p.157. 이윤원, 홍성천(1995) 구상나무림의 군락생태학적 연구. 한국임학회지 84(2): 247-257. 국립산림과학원(2012) 경제수종 잣나무. p.168.
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본 연구는 2012년 5월부터 2014년 9월까지 다도해해상 국립공원 지역에 속해 있는 ‘독도 등 도서지역의 생태계 보전에 관한 특별법 제2조 제1호’에 의해 지정된 특정도서 (행금도, 납태기도, 백야도, 탄항도, 병풍도)를 대상으로 이 지역에서 관찰된 보호조류의 생태적 특징을 고려한 지속적 보전방안 활용을 목적으로 조류의 번식시기(하계)와 이동 시기(춘계, 추계)에 현황조사를 실시하였다. 특정도서 중 병풍도는 멸종위기 동물 매 및 슴새 서식이 지정사유를 포함하고 있고 탄항도와 남태기도는 천연기념 물 흑비둘기 서식이 지성 사유에 포함되어 있다. 이 지역 모두 지형․ 경관이 우수하고 상록 활엽수립 등 조류의 서식 처가 잘 발달되어 있어 식생이 우수한 지역이다. 조사결과 전체 조류는 최대개체수 기준 52종 765개체가 관찰되었고 이중 국내 보호조류는 전체 20종이 나타났다. 또한 '세계자연보전연맹 적색목록(IUCN Red List)'의 관심 대상종(LC, Least concern) 이상 등급은 총 49종으로 나타 났으며, 위기근접종(NT, Near Threatened) 2종, 취약종 (VU, Vulnerable) 1종이 기록되었다. 연구지역에서 확인된 국내․외적 보호종 수치는 한국조류목록(한국조류학회, 2009)에 기록된 전체 보호종 수를 기준으로 비교적 높은 비율을 차지하는 것으로 나타난다. 이중 세계자연보전연맹 적색목록의 취약근접종은 3%, 취약종이 4%의 비율이며 특 정도서 5곳(행금도, 납태기도, 백야도, 탄항도, 병풍도)에서 기록된 비율은 취약근접종이 4%로 더 높은 비율을 보이며 취약종은 절반인 2%로 나타났다. 따라서 연구지역은 보호조류의 번식과 서식처로서 중요 한 역할을 하고 있는 것으로 판단된다. 향후 보전방안 마련 에 있어 보호조류의 번식 및 서식지 보존을 위해 지리적, 생태적 측면이 고려되어야 하며, 특정도서에 방목되어 있는 염소구제 및 어로행위를 위한 불법입도 등 인간의 간섭에 대한 대책이 시급한 것으로 판단된다.
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인공식물섬 기술이 국내에 처음 소개된 것은 일본에서 수질개선용으로 개발된 것이며 1998년 충남 아산시 마산저 수지에 처음 설치되었다. 국내에서는 인공식물섬에 갈대 등 수생식물을 식재하여 수중의 오염물질 제거를 통한 수질정 화, 어류와 동·식물플랑크톤 등 각종 수생생물의 산란 및 서식공간 제공, 생태계의 먹이 사슬을 이용한 조류 증식 억 제 등 쾌적한 수변환경 조성 및 자연환경 기능 향상을 도모 하기 위해 운용되고 있다. 수생식물에 의한 수처리는 식물 과 미생물의 상호 공생과 상승 작용 및 물리적인 여과 등 다양한 제거 메카니즘이 작용하며 수처리 방법으로 사용되 고 있는 종래의 물리적·화학적 및 생물학적 처리 시스템 보다 운영비가 절감될 뿐 아니라 자연성과 수확물의 재이용 이 높다는 장점 등으로 국내외의 연구가 진행되어 왔다. 국 내에 설치된 인공식물섬은 수질 개선 효과 보다는 동물플랑 크톤, 무척추동물, 어류, 조류 등이 서식할 수 있는 새로운 생태계를 조성하는 기능이 더 큰 것으로 알려져 있다. 소양 호는 인공식물섬이 시군별로 지속적으로 설치되고 있으며 2012년에는 어족 자원증식을 위한 어류보전 시설 목적으로 설치되었다. 따라서 소양호에 설치된 인공식물섬이 어류에 미치는 영향을 분석하기 위해 서식 어류와 어란 부착을 조 사하였다. 조사 시기는 어류 보전시설로 인공식물섬이 설치 된 2013년 5월과 6월에 조사를 실시하였고 조사 지점은 소 양호로 강원도 춘천시 북산면 청평리와 강원도 양구군 양구 읍 웅진리이다. 인공식물섬 시설물 내에 서식하는 어류를 분석하기 위해 잠수하여 수중 관찰한 결과 청평리에서는 피라미(Zacco platypus) 16개체(성어 11개체, 치어 5개체, 5.2%), 쏘가리 (Siniperca scherzeri) 3개체(성어, 1.0%), 블루길(Lepomis macrochirus) 277개체(성어 49개체, 치어 228개체, 90.8%), 배스(Micropterus salmoides) 9개체(성어, 3.0%) 등 총 4종 305개체 이었다. 블루길이 다수 서식하고 있었으며 특히 치어가 풍부하였다. 웅진리에서는 잉어(Cyprinus carpio) 1 개체(성어, 0.4%), 피라미 148개체(1∼2년생, 54.6%), 블루 길 55개체(성어, 20.3%), 배스 67개체(성어, 24.7%) 등 총 4종 266개체가 관찰되었다. 피라미가 다수 서식하고 있었 고 배스 성어가 다수 관찰되었다. 인공식물섬에 서식 및 산란 가능한 어류를 분석하기 위해 시설물 주변수역에서 어류 조사를 실시하였으며 조사 기간 동안 청평리에서 7과 16종, 웅진리에서 7과 21종으로 총 7과 22종 이었다. 출현한 어종 중 법적보호종은 없었으며 한국고유종은 중고기(Sarcocheilichthys nigripinnis morii), 몰개(Squalidus japonicus coreanus), 긴몰개(Squalidus gracilis majimae), 참갈겨니(Zacco koreanus), 눈동자개 (Pseudobagrus koreanus) 등 5종으로 출현어종의 27.7%를 차지하였다. 국외 도입종에 속하는 어종은 떡붕어 (Carassius cuvieri), 블루길, 배스 등 3종이었다. 떡붕어는 전체 출현 개체수의 0.1%로 매우 적었으며 블루길은 18.9%, 배스는 2.8%로 높았으며 특히 블루길이 매우 풍부 하였다. 출현한 어류 중 피라미 30.4%, 블루길 18.9%, 끄리 (Opsariichthys uncirostris amurensis) 15.4%, 누치 (Hemibarbus labeo) 9.3% 등의 순으로 개체수가 풍부하였 다. 청평리와 웅진리에 설치된 인공식물섬의 크기는 모두 886㎡ 이었으며 형태는 타원형 이었다. 이들 수역의 수변부 는 심한 수위 변동으로 정수 및 침수성 수초가 생육하고 있지 않았으며 모래, 자갈, 암반 등으로 노출되어 있었다. 설치 후 1년 경과 후인 인공식물섬에 생육하고 있는 식물은 달뿌리풀(Phragmites Japonica), 주름조개풀(Oplismenus undulatifolius), 강아지풀(Setatia viridis), 닭의장풀 (Commelina communis), 노랑꽃창포(Iris pseudoacorus), 버드나무(Salix koreensis), 부처꽃(Lytrum anceps), 달맞이 꽃(Oenothera odorata), 개쉽사리(Lycopus ramosissimus), 미국가막살이(Bidens frondosa), 가막살이(Bidens triparta), 망초(Erigeron canadensis), 등골나물(Eupatorium chinensevar. simplicifolium) 등 이었다. 뿌리를 식재한 달뿌리풀과 노랑꽃창포가 군락을 형성하였으며 달뿌리풀 군락이 전체 90% 이상의 피도를 유지하고 있었다. 수초대 뿌리에 부착한 어류 수정란은 1㎡당 청평리에서 는 800개, 웅진리에서 1,100개 이었으며 시설물 전체로 환산한 결과 청평리에서 708,800개, 웅진리에서 974,500개 이었다. 수정란은 붕어(Carassius auratus) 504,920개(청평 리 212,640개, 웅진리 292,280개)와 잉어 1,178,380개(청평 리 496,160개, 웅진리 682,220개) 이었다. 부착란의 수에 있어 웅진리가 청평리 보다 다소 많았다. 소양호에서 인공 식물섬 수초에 산란을 하는 어류는 잉어와 붕어 2종으로 확인되었으며 그 외의 어종은 산란장으로 이용하지 않고 있었다. 부착한 수정란이 폐사하지 않고 부화한 개체는 붕 어 350,505개(청평리 102,067개, 웅진리 248,438개)와 잉 어 811,222개(청평리 238,157개, 웅진리 573,065개) 이었 다. 부화율은 붕어가 69.4%(청평리 48.0%, 웅진리 85.0%) 이었고 잉어는 68.8%(청평리 48.0%, 웅진리 84.0%)로 부 화율에 있어서 어종 간 큰 차이는 없었다. 평청리의 경우 부화율이 48.0%로 낮았고 웅진리의 경우 84.3%로 높았다. 인공식물섬 설치 직후 2012년 5월과 6월 사전 조사에서는 어란부착이 확인되지 않았다. 이는 식물뿌리 생장이 미약하 여 어류가 산란장으로 이용하지 않은 것으로 생각된다. 설 치 후 만 1년이 경과한 후에 어류가 식물뿌리에 어란을 부착 하였으며 식물 뿌리 중 노랑꽃창포 보다 달뿌리풀에 보다 많이 부착하였다. 이는 달뿌리풀 뿌리가 수중으로 보다 많 이 신장하여 있었기 때문인 것으로 생각되며 소양호에서는 인공식물섬 조성 시 달뿌리풀을 식재하는 것이 적합한 것으 로 생각된다. 어란을 부착하는 장소는 식물 뿌리 중 당해 연도에 생장한 뿌리였으며 물곰팡이, 남조류, 녹조류 등이 부착되어 있지 않은 가는 뿌리 이었다. 청평리는 식물 뿌리 에 물곰팡이와 남조류가 부착한 부분이 많아 웅진리에 비해 부착란의 수가 적었으며 부화율도 매우 낮았던 것으로 생각 된다. 따라서 인공식물섬 설치 시 어족 자원 증대를 위한 어류의 산란장 효과 극대화와 부화율을 높이기 위해서는 수생식물 뿌리에 물곰팡이, 남조류, 녹조류 등이 부착되지 않은 장소를 선택하여 설치하는 것이 필요한 것으로 판단된 다.
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Distribution and abundance of birds have close relationship with the characteristics of habitats. Especially in breeding season, stable place to build up nests, food items for offspring and existence of available mates are important factors affecting successful reproduction. Therefore, breeding bird community varies according to the specific breeding habits for each species and environmental characteristics. Mt. Halla is located center of Jeju island and consists of different vegetation according to the elevation. In lowland, Seonheul with 100m elevation has wetlands and evergreen broad leaved forests lies while mixed forest and Korean fir (Abies koreana) community in higher elevation. Mixed forest in Mt. halla was designated as gene conservation forest by Korea Forest Service because of its is high quality of preservation and is located in 1,200m elevation. Abies koreana forest in 1,300m elevation consists of mainly Korean fir (Abies koreana) that is endemic species in Korea, but is susceptable to wind and soil quality because of its shallow and spreading root system and recently being damaged due to the climate change. To investigate breeding bird community in Mt. Halla, bird census was conducted from April to August, 2011 to 2013. A total of 17 species which consists of 17 species in Seonheul, 9 species in the mixed forest, and 7 species in Abies koreana forest were observed during the study period. Community indices such as species diversity, evenness, and richness index were almost consistent yearly but changed according to the study sites. In Seonheul, diversity and richness index were much higher than in others. Mixed forest had slightly higher diversity and richness index than Abies koreana forest. According to the correspondence analysis(CA), bird community in Seonheul showed distinctive difference with that in mixed forest and Abies koreana forest. Similarity in bird community was higher in Seonheul, compared to that in mixed forest and Abies koreana forest. Bird species and individuals were more abundant in Seonheul. Nesting guilds were classified as ground, bush, canopy, hole, brood parasite, and artificial structures. All sites had the same composition of nesting guild across all three years. In Seonheul, variability of nesting guilds was greatest including ground, brood parasite, and artificial structures which were not observed in the other sites. In Seonheul, the number of species that bred in canopy was largest and in mixed forest and Abies koreana forest, the number of species that bred in hole was the greatest indicating most of the bird species used tall trees as nesting sites. The number of individuals in the entire sites tended to decrease yearly. The number of individuals that bred in canopy was greatest in Seonheul but decreased across years as well as in bush and hole. In Abies koreana forest, the number of hole nesters and the birds breed in canopy tended to decrease from 2011 to 2013. Foraging guilds were categorized into ground, bush, canopy, and air. The number of species consisiting foraging guilds was the same from 2011 to 2013 throughout study sites. The most preferred foraging guild was ground in Seonheul(7 species), while canopy in the mixed forest(6 species) and Abies koreana forest(5 speices). Also, the species foraged in the air, the barn swallow and the japanese paradise flycatcher were observed only in Seonheul. The average number of individuals that foraged in canopy, 50 individuals, was greatest in all the sites across all three years and the following was in ground consisting 32 individuals. The number of individuals that foraged in canopy which mainly comprised of great tits, varied tits,and japanese white-eyes, tended to decrease in Seonheul, 80 to 44 and Abies koreana forest, 46 to 24 from 2011 to 2013, except mixed forest in which the number of these increased. In Seonheul, the number of individuals foraged in air tended to increase because of the sudden increment in the number of barn swallows: 24 individuals in 2011 to 52 in 2013 as shown in the number of individuals nested in artificial structures. Since Seonheul provides diverse habitats such as wetlands, various vegetation structures and high coverage of tree layer, many different bird species inhabit. Barn swallows and japanese paradise flycatchers which forage for these flying in the air were observed in Seonheul and it seems that this is because the environment seems suitable for insects. Generally tall trees were most favored as nesting and foraging place in all the study sites. For example, the japanese paradise flycatcher and the fairy pitta which favor dark area seemed to have bred in Seonheul, because of the high coverage of tall trees blocked sunlight enough. Also, Family Paridae such as great tits and varied tits nested in holes in tall trees. Furthermore, Family Paridae, japanese white-eyes and brown-eared bulbuls foraged for insects and fruits on tall trees, occupying the largest portion in terms of the number of individuals in foraging guilds. Despite this high usage of tall trees, these are now being lost in Seonheul and Abies koreana forest. Especially in Seonheul, Pinus thunbergii that infected by Bursaphelenchus xylophilus are logged out since October, 2013, deteriorating habitat quality. Furthermore in Abies koreana forest, almost half of the Abies koreana has died and 20.7% of them died since 2011 mainly due to the climate change, according to the Mt. Halla research institute. Such environmental change might have caused decrease in the number of individuals that rely on the tall trees for both nesting and foraging place such as white-backed woodpeckers, great tits, coal tits, varied tits and brown-eared bulbuls. From 2011 to 2013, average daily temperature increased rapidly and average maximum temperature in March, right before egg laying period, increased by 4℃ compared to that in 2011. It has been reported that abrupt change in early breeding period could result in decreased reproduction success rate because of mismatch of time between hatching period and time when caterpillar abundance is high enough to feed nestlings. Therefore, the average temperature increase also might have caused decreased individual number of the species in great tits and varied tits.
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황새목 저어새과에 속하는 저어새는 IUCN 적색목록에 멸종위기종으로 등재되어 있는 국제적인 보호종으로 분포 지역은 동아시아에 국한되어 있으며 번식 개체군의 90% 이상이 한반도의 서해안의 무인도에서 번식을 하며 중국과 러시아에 소수의 번식개체군이 존재한다. 저어새 개체수는 1990년대 초반 300여 개체에 불과하였으나 점점 그 수가 증가하여 2014년에는 2,800여 개체가 확인되었다. 1900년 대 초반에는 한반도 전역에서 쉽게 관찰이 되었다는 기록이 있으나 한국전쟁 이후에는 1991년 전남 영광군 칠산도에서 저어새의 번식이 확인된 것이 최초 기록이며, 전 세계 개체 군의 증가와 더불어 국내 번식개체군이 증가하고, 번식지가 추가로 발견되어 현재까지 알려진 국내 저어새 번식지는 각시암, 각회도, 갑죽도, 구지도, 남동유수지 저어새섬, 매 도, 백령도, 비도, 상여바위, 서만도, 석도, 수리봉, 수하암, 요도, 유도, 이도, 칠산도, 함박도, 황서도 등 총 19개이며, 칠산도를 제외한 모든 번식지가 경기만 일대의 갯벌을 따라 서 위치하고 있다. 칠산도의 경우 우리나라 최남단의 저어 새 번식지로서 최근 몇 년간 번식개체군이 지속적으로 증가 하는 추세이다. 2013년의 조사 결과 칠산도의 7개 섬 중 저어새가 번식하는 섬은 5개로 일산도, 이산도, 삼산도, 사 산도, 육산도이며, 사산도의 경우 저어새의 둥지가 분포하 는 지역의 면적이 50.24㎡로 섬 전체 면적의 0.16%, 육산도 의 경우 93.43㎡로 섬 전체 면적의 0.19%에 불과할 정도로 섬 내 좁은 지역에 밀집하여 번식하였다. 이는 섬의 면적에 비하여 저어새의 둥지재료로 이용될 만한 식생이 빈약하고 안정적인 둥지터가 부족하기 때문으로 생각되며 적절한 둥 지터 조성, 식생 복원, 둥지재료 공급 등의 다양한 방법으로 자연상태에서 번식지를 조성해 준다면 번식 개체수가 증가 할 가능성이 높은 것으로 판단된다. 따라서 본 연구는 칠산 도 중 사산도와 육산도에서 둥지터 조성과 둥지재료의 공급 이 번식개체군 증가에 미치는 영향에 대해 파악하여 향후 저어새 서식지 복원 및 관리방안을 마련하는데 기초자료로 활용하고자 한다. 2013년 사산도와 육산도의 저어새 번식조사 결과 저어새 의 둥지터 크기는 장경 평균 48.87cm, 단경 평균 40.83cm 였으며, 둥지 상단부 경사도는 평균 24.64°, 둥지 하단부 경사도는 평균 34.29°, 가장 가까운 둥지간의 거리는 평균 130.52cm로 나타났다(n=23). 둥지재료로 사용된 식물은 고 사리, 수영, 소리쟁이, 명아주, 쇠무릎, 유채 등이었으며, 둥 지터의 기질은 크게 흙, 돌, 흙과 초본류의 혼합형태로 이루 어져 있었다. 본 연구는 이 결과를 바탕으로 저어새가 도래 하기 전인 2014년 3월 말에 입도하여 과거에 번식을 했던 둥지터를 중심으로 땅을 고르고 돌과 나무를 이용하여 둥지 간에 경계를 만드는 방법으로 사산도에 3개 지역(남쪽, 서 쪽, 정상부) 총 30개의 둥지터, 육산도에 1개 지역(남쪽) 총 10개의 둥지터를 조성하고 볏짚, 고춧대, 둥지터 주변에 존 재하는 마른 초본류, 가는 나뭇가지 등을 둥지재료로 공급 하였으며, 저어새의 둥지재료의 이용도나 번식경과 등을 파 악하기 위해 일부 둥지터에 무인센서카메라(Reconyx HyperFire 900)를 설치하여 주·야간 촬영을 실시하였다. 또 한, 5월 초와 6월 말에 입도하여 인위적으로 조성된 둥지터 의 이용현황을 파악하였다. 번식기 중 입도를 했을 경우 방 해를 최소화하기 위해서 둥지 당 머무르는 시간을 1분 이내 로 제한하였다. 사산도의 남쪽과 서쪽의 둥지터 조성지에서는 저어새의 번식하지 않았으며, 정상부의 조성지 주변에서 2쌍이 번식 을 하였고, 육산도의 경우 둥지터 조성지에서 저어새가 번 식을 하였다. 번식을 하지 않은 사산도 둥지터 조성지의 경우 무인센서카메라를 통해 촬영된 사진을 통해 정착 초기에 저어새의 주기적인 방문이 있었지만, 야간에 둥지터에서 쥐 가 활동하는 것 또한 확인되어 잠재적 알 포식자인 쥐에 의한 교란으로 번식을 시도하지 않은 것으로 판단된다. 육 산도의 경우 확인할 수 없는 번식 방해 요인으로 인해 둥지 터 조성 후 35일이 지나 번식을 시작하였으나 남아있는 재 료를 이용하여 빠르게 정착하여 둥지재료의 공급이 번식을 시도하는데 도움을 준 것으로 나타났다. 사산도의 경우 번 식쌍이 2013년 23쌍에서 2014년 8쌍으로 감소했고, 육산도 는 2013년 10쌍에서 2014년 11쌍으로 큰 변화가 없었으나, 이산도의 저어새 번식쌍 수는 2013년 10쌍에서 2014년 18 쌍 이상으로 증가하였다. 강화도 남단의 각시암, 영종도 북단의 수하암, 인천 송도 남동유수지 저어새섬의 경우 번식지의 면적이 작고 식생이 거의 없기 때문에 둥지터 조성과 둥지재료 공급의 효과가 크게 나타나는 반면, 칠산도의 경우 번식이 가능한 대체 공 간이 있기 때문에 포식자, 인간에 의한 방해 등의 교란이 발생했을 경우 둥지터 조성, 둥지재료 공급과 같은 자원의 공급 효과가 감소하는 것으로 판단된다. 따라서 저어새가 선호하는 서식지 환경과 번식의 방해요인을 파악하여 효과 적인 번식유도 방법을 마련해야 할 것이다.
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본 연구는 금강 수계 일부 지역에서 한정적으로 서식하는 멸종위기 1급 어종인 미호종개 (Cobitis choii)의 서식 현황 과 적합한 서식지 환경 조건을 파악하기 위하여 실시하였 다. 미호종개 (Cobitis choii) 는 미호천의 인근 수계 및 금강 일부 지역에 한정적으로 서식하는 한국 고유종으로 미호종 개를 법적으로 보호하기 위해서 환경부 멸종위기종으로 지 정하여, 현재 천연기념물 (제454호)로 지정되어있다. 조사 는 백곡천, 유구천, 갑천에서 각각 실시하였으며, 미호종개 (Cobitis choii)의 개체수는 평균 2.6 개체가 채집되어 극히 희소하게 분포되어 있는 종으로써 종 보존이 아주 시급한 것으로 나타났다. 미호종개가 출현한 지역의 하상구조는 60% 이상이 가는 모래로 이루어져있고, 평균 1㎜ 크기의 모래입자에서 가장 높은 빈도로 출현하는 것으로 분석되었 다. 또한, 최적 서식지 조건으로 최적 수심은 20 - 60㎝로 비교적 얕고, 최적 유속은 0.4 m3/s 이하의 느린 흐름과 소 가 반복적으로 나타나 최적 유량 범위가 0 - 2 m3/s 인 구간 에서 주로 서식하는 것으로 나타났다. 미소서식처는 하천정 비 등의 인위적인 요인과 도심과 농경지로부터의 영양 염류 유입에 민감하게 반응하여 직접적인 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 따라서, 멸종 위기종인 미호종개의 보존을 위 해서 향후 대체서식지를 마련되어야 될 것으로 사료된다.
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The objectives of this research were to determine spatial patterns of fish well and this spatial patterns were closely associated with physical habitat and chemical water quality. Such relations of physical habitat and chemical water quality to high trophic-level biota (i.e., fish) are very complex in analyzing the cause-effective relations due to large ecological dataset, thus an approach of self-organizing map (SOM) has been proposed in elucidating complex ecological relations of aquatic ecosystems. Communities from up-stream to down-stream of Geum River using an approach of Self-Organizing Maps (SOMs) and analyze their relations to water chemistry. For the study, fish and water samplings were conducted in 130 different streams and rivers during 2008 - 2009. The analysis of data using the SOMs model showed that fish community had longitudinal gradients of up-stream, mid-stream and down-stream. The clustering of the trained SOMs units reflected the stream morphology, land-use pattern and water quality, resulting in influenced the ecological trophic compositions and tolerance of top-level fish in the aquatic ecosystem
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본 연구는 우리나라에 분포하는 23개의 댐 및 관계용 인 공호를 대상으로 표층에서 수질 인자의 경험적 모델, 수질 인자가 장기간 서식하는 어류 섭식 길드 및 구조에 미치는 영향을 분석하였다. 표층 수질 인자의 분석은 물환경정보시 스템에서 자료 (2005년 – 2011년)를 획득하였으며 총질소 (TN), 총인 (TP), 엽록소-a (Chl-a), 투명도 (SD) 등 트로픽 변수가 수질 분석에 이용되었다. 경험적 수질 인자의 관계 는 로그 변환된 트로픽 변수를 이용하여 선형회귀분석하였 다. 계절별 분석에는 장마기를 중심으로 장마전기(5-6월, Pr), 장마기 (7-8월, Mo), 장마후기 (9-10월, Po)를 기초로 대별하였다. 어류 섭식 길드의 분석은 충식종 및 잡식종의 상대풍부도 (RA, %)를 산정하여 장기간의 수질 변화에 의 한 이들의 분포 특성을 분석하였다. 트로픽 변수를 이용한 경험적 수질 관계 분석 결과 Chl-a의 변이는 TP (R2 range: 0.57-0.70)에 의해 주로 설명되지만, TN (R2 range: 0.04-0.23)은 거의 설명하지 못하는 것으로 나타났다. 경험 적 수질 관계에서 TP-Chl-a, TP-SD, Chl-a-SD의 결정 계수 (R2)는 장마후기 (Po)에 가장 높은 것으로 분석되어, 이 시 기의 부영양화 특성이 가장 뚜렷하게 나타났다. 장기간의 수질 변화에 대한 어류의 섭식 구조에 따르면 수질이 악화 됨에 따라 잡식종은 뚜렷한 상관성을 보이는 것으로 분석되 어 저수지의 오염특성을 반영하는 것으로 나타났다.
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최근, 우리나라에서는 4대강 건설 사업의 일환으로 4대 강 유역에 인공보 및 어도 (Fishway)들이 완공되어 가동중 에 있고, 이들에 대한 수리수문학적 특성, 이화학적 수질 및 퇴적물 축적에 대한 모니터링이 실시되고 있다. 이러한 급격한 물리적인 수체의 특성 변화는 궁극적으로 어류 종 분포특성 및 어류 이동성에 변화를 가져올 수 있는 바 이에 대한 모니터링 및 어류 이동성 평가 기법 적용이 불가피하 나 이에 대한 복합적 연구는 아직도 극히 미미한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 어도 및 인공보에서 어류의 이동성 평가 및 평가 모니터링 기법에 대하여 소개하고자 한다. 어류의 이동성과 어도 효율성을 평가하기 위하여 영산강 수계의 중·하류역에 건설된 인공보 (승촌보, 죽산보) 및 어 도 (Fishway)를 대상으로 다음과 같이 다각적 어도 평가 모니터링 기법을 적용하였다. 어도 및 인공보에서 어류이동 성평가를 위해 1) Visual fish 모니터링기법, 2) Video 촬영 기법, 3) Mark-recapture 태깅기법, 4) Passive Integrated Transpondent (PIT)-tagging 기법, 5) Acoustic transmitter 삽입을 통한 장거리 이동성 모니터링기법 (Acoustic telemetry) 및 6) Echo-sounders 모니터링 기법 등의 연구방 법을 적용하였다. 국내 수생태계의 경우 최근 소형 보 및 댐의 건설로 서식 하는 토착종과 고유종 들이 감소하고 있고, 복원 및 보존을 위해 각 어종의 미소서식지에서의 분포양상, 행동 및 이동 양상을 파악하기 위한 이동성 평가 연구가 선행되어야 함에 도 불구하고 현재까지 국내 담수에 분포하는 어류의 대부분 은 이동여부가 1-2개의 기법 적용으로 복합적으로는 파악 되지 않고 있으며 매우 제한적으로 이루어져 왔다. 현재까 지 우리의 회귀성 어종의 경우, 산란 시기에 어떠한 외부적 요인에 의해 언제 이동하는지 또한 얼마나 이동하며 어디까 지 이동하는 지에 대한 내용이 알려진 바가 없다. 따라서 본 연구를 통하여 ① PIT 및 Acoustic telemetry (원격측정 법) 연구를 위한 기본 자료를 확보하고 tag의 적용성과 효율 성을 검증할 수 있다. 또한, ② PIT 및 Acoustic tag을 외과 적 수술을 통하여 어류에 이식한 후 대상 생물의 이동경로 를 파악할 수 있으며 ③ 대상어종의 선호하는 서식처 특성 과 이동 시기, 방법 등에 대하여 파악할 수 있다. 또한 이들 ④ 회귀성 어종의 보존방안과 하천관리를 위한 자료를 습득 하여 본 결과를 활용한 타 수계 적용 할 수 있어 향후 ⑤ 회귀성 어종 보존과 이와 연계한 하천복원에 대한 기초자료 를 제공할 수 있다.
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The study objectives were to evaluate the aquatic environment of an urban stream using various ecological parameters of biological biomarkers, physical habitat and chemical water quality and to develop a “Multi-metric Eco-Model” (Mm-E Model) for the ecosystem evaluations. The biomarkers of DNA, based on the comet assay approach of single-cell gel electrophoresis (SCGE), were analyzed using the blood samples of Zacco platypus as a target species. The condition factor (CF) as key indicators of the population evaluation indicator was analyzed along with the weight-length relation and individual abnormality. The four metrics of Qualitative Habitat Evaluation Index (QHEI) were added for the evaluations of physical habitat. In addition, the parameters of chemical water quality were used as eutrophic indicators. Our results suggested that attributes of biomarkers and bioindicators in the impacted zone (Iz) had sensitive response largely to the chemical stress (eutrophic indicators) and also partially to physical habitat quality, compared to the those in the control zone. Hereafter, applying Multimetric Eco-Model to stream ecosystem, it will be able to evaluate ecological health state.
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백두대간은 백두산에서 시작하여 동쪽해안선을 따라 남 쪽으로 흐르다가 태백산 부근에서 서쪽으로 기울어 지리산 까지 총 길이 약 1,400km에 달하는 거대한 산줄기로 중국 대륙과 한반도를 이어주는 줄기 역할을 하며, 한반도에 근 간을 이루는 산줄기다(조석필, 1993). 백두대간에는 1,362 종의 식물과 희귀 야생동물이 서식하며, 생태계의 연결고리 로서의 중요한 역할을 수행하는 생태계의 보고이다(국토연 구원, 2000). 최근까지 백두대간의 중요성에 의해 여러 기관에서 백두 대간의 관리범위와 관리방안에 대한 연구를 시행하고 있으 나 대부분 식물상 및 식생, 훼손지 등에 대한 연구이며, 조류 상에 관한 연구는 기관의 모니터링 통해서 국한적으로 수행 되고 있다. 현재까지 백두대간 전 구간에 대한 연구로 국립 환경과학원(2007-2010)에서 각 구간별로 구분하여 조류를 포함한 생태계조사를 수행한 바가 있으며, 산림청에서는 조 류를 포함한 백두대간 자원실태 조사를 2006년부터 2010 년까지 1차기 조사를 5년간 수행하였으며, 2011년부터는 2차기 조사를 수행하고 있다. 백두대간에 조류상에 관한 논 문은 백두대간(향로봉-고모치)구간의 조류상(조해진 등, 2014), 백두대간 만복대-시리봉 구간의 조류상과 서식지 선 호도 및 관리방안에 관한 연구(백운기 등, 2003), 백두대간 지리산-덕유산 구간의 조류상에 관한 문헌연구(이두표, 2003) 등이 있다. 본 연구는 백두대간(향로봉-남덕유산) 구간의 조류상을 조사하여 백두대간의 생태학적 가치 및 상징성을 더욱 부각 시켜 향후 백두대간의 보호 및 보전관리에 기초적인 자료로 활용하는데 목적이 있다. 조사대상 지역은 강원도 고성군, 인제군에 위치한 향로봉 부터 경남 거창군에 위치한 남덕유산 구간으로 지리적인 위치에 따라 연도별로 2011년(강원도 향로봉-구룡령), 2012년(강원도 오대산-태백산), 2013년(강원도 영월군-괴 산군), 2014년(충북 청화산-전북 남덕유산)으로 나누어 조 사를 실시하였으며, 조류의 번식시기 및 이동시기를 고려하 여 각 구간은 계절별(봄, 여름, 가을) 3회 조사를 실시하였 다. 각 조사 구간은 개발지, 계곡부, 임도 탐방로로 각각 2개 소의 고정조사구(1㎞×1㎞)를 선정하여 향후 조사시 변화상 을 확인할 수 있도록 하였으며, 조사대상지를 시속 1∼2㎞ 로 걸으며, 육안과 쌍안경(10×42 Nikon) 및 소리에 의해 파악되는 조류도 포함하였다. 2011년도부터 2014년도 까지 향로봉-남덕유산 구간의 전체 고정조사구에서 확인된 조류는 총 64종 최대개체수 합계 1,661개체이며, 종다양도(H')지수는 3.55이다. 우좀종은 참새 Passer montanus(9.4%), 붉은머리오목눈이 Paradoxornis webbianus(6.9%), 어치 Garrulus glandarius(6.0%), 직박 구리 Microscelis amaurotis(5.5%), 박새 Parus major(5.3%) 순으로 확인되었다. 연도별로 확인된 조류는 2011년(강원도 향로봉-구룡봉) 에 총 45종 최대개체수 합계 489개체, 2012년(강원도 오대 산-태백산)에 총 37종, 최대개체수 합계 246개체, 2013년 (강원도 영월군-괴산군)에 총 37종, 최대개체수 합계 258개 체, 2014년(충북 청화산-전북 남덕유산)에 총 55종, 최대개 체수 합계 668개체가 확인되어 2014년(충북 청화산-전북 남덕유산)에 가장 많은 종수 및 개체수가 확인되었으며, 2012년(강원도 오대산-태백산)에 37종, 246개체로 가장 적 은 종수 및 개체수가 확인되었다. 고정조사구 별로는 개발지 총 56종, 최대개체수 합계 716 개체로 가장 많은 종수 및 개체수가 확인되었으며, 임도 탐 방로 총 50종, 최대개체수 합계 621개체, 계곡부 총 37종, 최대개체수 합계 324개체 순으로 나타났다.문화재청 지정 천연기념물이나 환경부 지정 멸종위기야 생동물의 법적보호종은 개발지와 임도 탐방로에서 원앙 Aix galericulata, 황조롱이 Falco tinnunculus, 새호리기 Falco subbuteoe 등 3종이 확인되었으며, 개발지에서 이동 하는 흰꼬리수리 Haliaeetus albicilla,1종이 확인되어 총 4 종이 확인되었으며, 계곡부에서는 법적보호종이 확인되지 않았다. 환경부 지정 멸종위기야생동물 Ⅰ급 종은 흰꼬리수 리 Haliaeetus albicilla 1종이며, Ⅱ급은 새호리기 Falco subbuteo 등 2종이 확인되었다. 본 조사결과 개발지가 종수, 개체수가 가장 많이 확인 되었지만 대부분 인가와 근접 및 야산지대나 산림 가장자리 에서 서식하는 종이었다. 또한 일부 개발지는 개체수가 10 개체 이하로 조류 서식에는 미흡한 지역이었다. 임도 탐방 로는 산림가장자리에 서식하는 조류와 산림 내부에서 서식 하는 조류가 적절하게 확인되었으며, 계곡부는 가장 적은 종수 및 개체수로 고산지대 계곡부에서 흔히 확인되는 조류 의 특징이 나타났다. 결과적으로 백두대간은 조류 서식에 좋은 환경을 가지고 있으며, 한반도 생태계 중추로서 국내 생태계 보전 및 관리 에 있어서 매우 중요한 지역으로 판단된다. 산림청 (2006-2010) 1차기 연구와 조사방법의 차이로 인해 백두대 간 변화상을 비교하기는 다소 어렵지만, 고정조사구 지역에 대하여 지속적으로 연구가 수행된다면, 향후 백두대간의 조 류 변화상을 확인할 수 있을 것이며, 기후변화 등으로 인한 생태계 변화를 예측하는 기초적인 자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
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현대농업에서 부각되는 식물공장의 문제점은 해충 문제 이다. 본 연구는 식물공장에서 가장 문제가 되는 진딧물의 피해를 줄이는데 효과적인 광원을 찾는데 목적이 있다. 구 배는 적색+청색 혼합광(R+B), 적색+청색+백색 혼합광 (R+B+W), 적색+적외선 혼합광(R+fR), 적색(R), 청색(B), 적외선(fR), 황색(Y), 백색(W)으로 구성하였다. 처리한 duty 비는 R+B에서 100%, 95%, 90%, 85%, 80%, 75%, R+B+W에서 100%, 85%, 70%로, 나머지 광원은 100%이 었다. R+B은 75%에서 R+B+W은 100%에서 진딧물 발생 량이 가장 적었다. 광원에 따른 결과, fR일 때 진딧물 발생 량이 가장 적었다. Hz는 R+B에서 20, 60, 180, 540, 1620, 4860으로 R+B+W에서 60, 180, 540, 1620으로, 나머지 광 원은 180이었다. R+B에서 Hz가 540일 때 진딧물 발생량이 가장 많았다. R+B+W의 경우 Hz가 540일 때 가장 적었다. Hz가 180으로 동일할 때 진딧물 발생량은 R+B, R+B+W, fR일 때 가장 낮았다. 진딧물이 가장 적은 광원은 fR이었다. 따라서 진딧물의 피해를 줄이기 위해서는 fR에서 재배하는 것이 가장 효율적이다.
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국내 최초의 대형 포유류 복원사업인 지리산 반달가슴곰 (Ursusus thibetanus ussuricus) 복원을 위해 2004년 러시아 연해 주에서 도입된 반달가슴곰 방사를 시작으로 최근 자체 증식하 여 방사한 제 9차 방사에 이르기까지 총 36개체(암, 수 각 각 18개체)를 방사였다. 방사 개체의 자연 적응으로 2009년 첫 자연 출산을 시작으로 20개체의 새끼가 지리산국립공원에서 자연 출산되었다. F1세대의 증가에 따라 반달가슴곰 복원사업에 있어 가계도 의 구현이 필수적이었고 이를 위해 각 개체의 혈액 또는 털 샘플의 DNA microsatellite분석 정보와 방사된 개체에 부착된 transmitter를 따라 수신되는 위치정보를 조합하여 가계도 분석 을 수행하였다. 본 연구에서는 2014년 포획된 세 개체의 어미곰에서 출산된 다섯 개체의 새끼로부터 수집된 털 샘플을 활용하여 가계도를 분석 하였다. 새끼 개체(암컷1 -새끼1; 암컷2-새끼2, 3; 암컷3- 새끼4, 5)들은 모두 2013년 동면기에 출산된 개체로 혈액샘플 이 아닌 털 샘플을 수집하고 종이봉투에 담아 온 후 실험실의 상온에서 이틀간 그늘에서 건조 후 보관하였다. DNA추출 이전에 수집해 온 털들의 모근 상태가 양호한지 현미경으로 검안 후 모근이 완전히 보존되어있는 털을 사용하 였다. 추출된 DNA는 총 10개의 유전자에서 PCR 증폭을 위한 주 형으로 사용되었고 microsatellite분석을 위해 10개의 유전자가 사용되었다 : Uar50, Uar23, Uar09, Msut-7, Msut-5, Msut-3, Msut-2, G10P, G10L, G10B. Cervus 3.0(Applied Biosystems, Inc., California, USA)을 이 용한 부계 분석 결과 어미 개체와 새끼개체를 포함하여 총 34개 체의 10 loci의 유전자형이 결정되었다. 연구 결과 새끼 1에서 나타난 모계 대립유전자(maternal allele)는 모든 loci에서 새끼가 가지고 있는 대립유전자 중 적어 도 한 개의 대립유전자와 일치하였으며, 다른 대립유전자는 Cervus 3.0을 사용하여 분석된 부계로 확인된 개체에서 나타났 다. 새끼 2 ~ 5는 모계 대립유전자는 모든 loci에서 새끼가 가지 고 있는 대립유전자 중 적어도 한 개의 대립유전자와 일치했지 만 부계를 확인할 수 있는 다른 대립유전자의 경우 Cervus 3.0 을 통한 분석에서 LOD(likelihood-ratio)값이 유사한 개체가 각 각 2개체 분석되었다. 이 LOD값의 경우 분석 수치가 음의 값을 가지면 부계일 확률이 거의 미비함을 의미하며 양의 값을 가질 경우 부계의 확률이 있음을 의미한다. 본 연구의 분석 값은 모두 9 ~ 13사이의 유의미한 양의 값을 가지는 것으로 분석되 었으나 새끼 4개체의 부계 분석에 있어 LOD값이 유사하게 분석되어 후보 부계체가 각각 2개체씩 분석되었다. 이는 지리산에 방사된 반달가슴곰의 가계도를 구현하는데 있어 현재 사용하고 있는 microsatellite 10개의 loci보다 다양성 이 많은 loci를 찾아 적용해보는 것이 가계도 구현에 효율적일 것이라 판단된다. 정확한 부계 확인을 위하여 2013년 교미기인 6~8월 사이 transmitter를 통해 일단위로 확보된 좌표를 이용하여 교미 가능 성이 있는 모든 수컷 곰의 위치 정보와 microsatellite의 분석을 조합한 결과 새끼 4개체의 정확한 부계를 확인할 수 있었다. 본 연구는 앞으로 반달가슴곰의 가계도 구현 뿐 아니라 반달 가슴곰의 효율적인 개체군 관리에 있어 경제적이고 정확한 정 보를 제공함은 물론 더 나아가 반달가슴곰 암컷의 교미기 난교 습성으로 인한 multiple paternity에 관한 국외 연구결과를 국내 사례에서 확인할 수 있을 것으로 기대된다.
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반달가슴곰(Ursus thibetanus ussuricus)은 환경부 멸종 위기야생생물로 지정되어 있으며, 멸종위기에 처한 야생동 식물종의 국제거래에 관한 협약(CITES) 부속서 범주I, 국 제자연보호연맹(IUCN) 에서는 취약종(Vulnerable)으로 분 류되어 있어 보전이 필요한 생물종이다. 우리나라와 유전적으로 동일한 반달가슴곰 아종은 러시 아 연해주, 중국 동북부, 한반도에 서식하고 있으며, 우리나 라에서는 20세기 초까지 상당수가 서식했던 것으로 알려졌 지만, 일제 강점기 해수구제 명분을 통한 남획, 급속한 경제 발전에 의한 서식지 파괴, 잘못된 보신문화로 인한 밀렵 등 으로 극소수만 존재하는 멸종위기에 처해져 있었다. 따라서 2002년 시험방사와 2004년 이후 본격적인 반달가슴곰 복 원사업을 시행하여 현재 34개체가 지리산국립공원에 서식 하고 있다. 반달가슴곰 복원은 생태계복원사업으로 1차적 으로 2020년까지 50마리를 목표로 하고 있다. 그러나 반달 가슴곰 복원중에는 올무에 의한 폐사, 농작물 피해 등 직접 적인 충돌사례가 있었으며, 정규탐방로만 이용했을 경우 조 우 가능성은 매우 낮지만 비법정탐방로 등을 이용했을 경우 의 조우가능성의 증가 등 곰과 인간의 충돌 사례가 예견되 고 있다. 따라서 기존에 서식지 관리중에 축적된 데이터, 현장경험 등을 토대로 곰-인간 충돌 현황을 분석하고 이에 대한 관리방안을 구축할 필요가 있다. 본 연구에서는 2004년 이래로 축적된 반달가슴곰 위치추 적자료, 각종 피해현황 등을 통해 국립공원 경계 밖에서 이 루어진 현황을 분석하여 기초자료를 확보하고자 하였다. 국 립공원 경계 내부에 비해 경계 외부는 생물종 등에 대한 적극적인 관리가 부족하여 위협적인 요소가 상존하고 있어 이에 대한 분석 및 자료 확보가 필요하다. 2004년부터 2013년까지 10년간 반달가슴곰 무석위치추 적을 통해 얻은 위치좌표 24,773개를 분석한 결과 반달가슴 곰이 지리산국립공원 경계를 벗어난 경우는 3,692개로서 전체의 14.9%를 차지하였다.. 공원구역 경계로부터 1km 이 내가 2,770개(11.2%)로 제일 많았으며, 1~2km 578개 (2.3%), 2~3km는 219개(0.8%), 3~4km는 79개(0.3%), 4~5km는 24개(0.1%) 순이었다. 연도별로 살펴보면 2006 년에 735개(29.29%)로 제일 많이 벗어났으며, 2005년 19.9%, 2008년 14.6% 순으로 나타났다. 밀렵에 의한 사고는 총 16건(사망 4건, 부상 12건)이었는 데, 이 중 13건(사망 4건, 부상 9건)은 공원구역 밖에서 발생 한 것이었다. 따라서 밀렵피해를 예방하기 위해 올무나 창 애와 같은 밀렵도구 수거활동을 지속적으로 실시하고 있으 며 설치 위치 또한 축적하고 있다. 최근 3년간 밀렵도구가 수거된 1,400여개, 530여지점을 분석한 결과 국립공원 경 계를 벗어난 인접지역의 밤밭, 과수원, 마을 인근 야산에서 발견된 비율이 76.6%였다. 반달곰에 의한 농작물 피해는 주로 한봉, 양봉, 농작물, 가축 등으로 2005년 이후 총 352건이 발생했는데 이 중 198(56.3%)건은 국립공원 밖에서 발생했다. 아울러 공원경 계 1km 내에서 160건(80.8%)이 발생하였다. 국립공원 경계 밖에서 이루어진 반달가슴곰 출현현황, 밀 렵에 의한 사고 현황, 밀렵도구 수거 현황, 농작물 피해현황 을 분석하였으며, 이를 토대로 국립공원 접경지역에서 생물 종 보전을 위한 서식지 관리방안을 위한 기초자료로 활용하 고자 한다.
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소하천은 비교적 규모가 작고, 하천길이가 짧으며, 우리 나라 산과 강을 연결해주는 연결 통로로서의 핵심 역할을 하는 하천을 말한다(Haigh et al., 2004; Wipfli et al., 2007). 일반적으로 소하천은 전체 국토 또는 유역면적에서 그 해당 범위가 매우 넓고, 자연적으로 사회적으로 다양한 특성을 지니게 된다. 통계자료에 의하면 우리나라 국가 및 지방하천의 연장은 총 26,841㎞이나, 소하천은 35,815㎞ 로, 오히려 소하천 연장길이가 국가 및 지방하천에 비하여 1.2배 큰 것으로 나타나(국토해양부, 2010; 소방방제청, 2010), 우리나라 소하천의 적절한 가한 관리는 하류하천과 유역관리에 매우 큰 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 또 한 잘 보전된 산림지대 소하천 지대에서는 고유종 및 멸종 위기 종들이 서식할 수 있는 생물서식처의 역할을 하는 것 으로 보고되고 있다. 최근 정부에서는 생태하천복원사업의 일환으로 2004년에 지방하천 및 소하천 597개소를 대상으 로 “생태하천복원사업”을 실시하였으며(환경부 2007), 이 를 확대하여 2011년도에는 “농촌마을 도랑살리기 사업”을 실시하였다. 또한 2020년까지 주질이 불량한 전국 47개의 지류를 대상으로 문제점 해결중심의 맞춤형 수질개선대책 을 단계적으로 추진하여 수질 및 수생태 회복, 수량확보를 목표로 지속적인 소하천 관리를 실시할 계획에 있어 소하천 의 생태계 관리가 대두되고 있다(국토해양부, 2006). 연구 대상지역인 남해도는 면적 357.66㎢로서 우리나라 에서 다섯 번째 큰 섬으로서, 북쪽으로는 하동군과 사천시, 동쪽으로는 통영시, 서쪽으로는 전남 광양시와 여수시, 남 쪽으로는 대한해협과 맞닿아 있다. 남해도의 지형은 남북으 로 약 30 ㎞, 동서로 약 26㎞의 길이를 가지고 있으며, 지세 는 망운산(786m) 금산(681m) 원산(627m)등 산악이 많아 하천의 길이가 모두 짧고, 평야지대가 매우 협소한 특징을 가지고 있다. 해안은 굴곡이 심하고 302㎞에 달하는 긴 해 안선과 주변 연근해에 유인도 3개, 무인도 76개가 있으며, 서북부에는 섬진강 하구에서 형성된 대사주가 많아 연근해 에 어족자원이 풍부하다. 남해군의 연평균 기온은 15.2℃로 연평균 강수량은 1,730㎜내외이며, 평균습도는 64%로 온 화한 해양성 기후로서 많은 강수량을 보이고 있으나 6~9월 사이에 집중 강우로 인해 유량이 풍부하지만, 12 ~ 3월 사이 는 유량이 적어, 전체적으로 유량변화가 큰 특징을 보인다. 남해도는 삼림면적이 68%로 우리나라 섬 중에서 산림의 비율이 가장 높은 지역이기 때문에 상대적으로 농지의 면적 은 23%에 불과해 하천들 대부분이 산지형하천 특성으로 보이고 있다. 이로 인하여 대부분의 소하천들의 유로연장이 짧고 유역면적이 작아 유역경사가 급한 편이다(환경부, 2002). 남해도의 어류상에 관련된 주요 문헌들을 살펴보면, 전국 자연환경조사의 일환으로 조사된 어류상(환경부, 2010) 이 외에 대부분이 연안해역 어류 종조성(허와 곽, 1998; 이태 원 등, 2000; 김 등, 2003, 곽 등, 2008; 서 등, 2013)에 관한 연구들로서 담수 어류상을 언급한 자료가 존재하나, 전반적 으로 빈약하며 남해도 전역에 분포하는 소규모하천에 대한 하천환경 및 어류상에 대한 언급은 이루어지지 않았다. 따 라서 본 연구를 통해 남해도 하천 수계의 소규모 지류를 구성하는 소하천들의 물리적 서식지 환경특성 및 이들 소하 천에 서식하는 어류상을 밝힘으로써 자원의 효율적인 관리 에 대한 기초자료를 얻고자 하였다. 남해도에 분포하는 소하천들의 하천환경 및 서식어류에 대한 현장조사는 2014년 한 해 동안 8월 25~29일, 10월 13~17일에 총 2회에 걸쳐서 조사를 실시하였으며, 각 하천 에서 조사 지점은 하천의 길이를 고려하여 지점의 수는 1~3 개 지점을 상류부터 하류까지 다양한 서식환경이 포함될 수 있도록 2 ~ 3㎞ 간격으로 선정하였다. 남해도 소하천 중 23개의 하천에서 총 31개 지점을 선정하였다. 어류채집 은 본 조사대상 하천들이 규모가 하천차수 3차하천 이하의소하천들로 투망(망목 7 × 7㎜)과 족대(4 × 4㎜)를 이용하 여 조사를 실시하였으며, 투망을 이용한 어류 채집이 적합 하지 않은 지점에서는 족대를 이용하여 어류채집을 실시하 였다. 선정된 소하천별로 조사가 가능한 지점을 중심으로 상·하류 50m의 범위내에서 조사를 실시하였다. 남해도의 소하천 대부분들은 하천길이가 짧고 경사도가 높기 때문에 중·하류부에 위치한 지점들 역시 유속이 빠르 고 수온이 낮으며 용존산소가 많은 특징을 지니고 있었다. 하폭 및 유폭은 비교적 좁았으며, 하천차수가 높은 지점일 수록 증가하는 양상을 보였으며, 특히 하천차수가 3차하천 인 봉천, 화천과 서상천 하류지점(S10, S13, S25)에서 높은 값을 보였다. 반면 하상구조는 하류로 갈수록 큰 돌(bolder) 의 비율이 감소하고, 모래(sand)의 비율이 증가하는 경향을 보였다. 또한 민가 및 농경지가 밀집된 지역을 관통하는 소 하천의 경우, 그렇지 않은 지점에 비하여 전기전도도 값이 상대적으로 높은 경향을 보였다. 남해도 소하천 주변에는 용수공급을 위해 민가와 농경지가 밀집되어 있는데, 이와 같이 주변 민가, 논, 밭 등의 경작지 등의 생활하수 및 유기 오염원이 유입되어 하천생태계에 큰 영향을 미치고 있는 것으로 판단된다. 본 연구는 남해도 일대를 흐르는 소하천들을 대상으로 2014년 8월부터 10월까지 조사하여 다음과 같은 결과를 얻 었다. 남해도의 23개 소하천의 31개 지점에서 채집된 어류 는 모두 13과 38종 3,593개체가 나타났다. 이중 잉어과 (Cyprinidae), 망둑어과 (Gobiidae) 어류가 각각 11종으로 49.3%, 35.3%로 다른 분류군에 비하여 높은 비율을 차지하 였으며, 미꾸리과(Cobitidae) 어류가 4종, 메기과 (Siluridae), 숭어과(Mugilidae) 어류가 2종, 동자개과 (Bagridae)를 비롯한 7개 과에서 각각 1종씩 출현하였다. 남해도에서 채집된 전체 어류 중 참갈겨니(Zacco koreanus) 의 상대풍부도가 30.3%로 가장 높은 비율을 보였으며, 민물 검정망둑(Tridentiger brevispinis)이 10.3%의 상대풍부도 를 보여 이 두 종이 우점하고 있는 것으로 나타났다. 각 지점별 어류의 군집분석 결과 종 다양도 지수, 종 풍부 도 및 종 균등도 지수가 유사한 경향을 보이는 것으로 나타 났다. 이는 화천, 봉천, 서상천과 같은 3차 하천을 제외한 대부분 하천의 규모가 작고, 유지유량이 적은 소규모 하천 들로 다양한 어종 및 개체수의 서식에 적합하지 못하고, 이 러한 서식환경에 잘 적응된 민물검정망둑 등 일부 종들의 서식이 공통적으로 확인되었기 때문에 각 조사지점별로 유 사한 경향을 보인 것으로 판단되었다. 현재 남해도는 해안 선은 남해군의 추진정책에 발맞추어 빠르게 개발되고 있다. 또한 농경지에서 유입되는 오염원들로 인하여 소하천들이 물리적 서식지, 화학적 수질오염 등으로 인하여 교란이 진 행되어 고유종의 서식이 위협받고 있는 것으로 사료된다. 이는 도서지역이라는 특징으로 어류상이 내륙에 비하여 많 이 빈약하기 때문에 이에 대한 적극적인 보호조치가 요구된 다. 따라서 지속적인 모니터링을 통한 남해도 소하천들의 효율적인 관리가 필요할 것으로 사료된다.
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노랑부리백로(Egretta eulophotes)는 천연기념물 제 361 호이며, 멸종위기 Ⅰ급으로 등록 되어 있다. 국제적 희귀종 으로 IUCN의 Redlist에 취약종(Vulnerable: VU)이며, 야생 에서 2,500개체 미만만이 남은 것으로 알려져 있다. 국내에 서 노랑부리백로 집단번식지는 1987년 신도에서 최초 발견 되어 천연기념물 360호로 지정받았고, 1991년 약 400여 둥 지가 관찰되었으나, 이후 인위적 방해요인으로 인접 섬으로 이동하여 신도에는 현재 번식하지 않는다. 최근 노랑부리백 로의 번식이 확인된 곳은 천연기념물로 지정되어 보호받는 영광군 칠산도(제 389호), 연평도, 구지도, 서만도, 황서도, 보령의 목도 등이 있다. 노랑부리백로는 서해안 무인도서에 서 집단으로 번식하고 있고, 전 세계 최대 번식집단을 형성 하고 있다. 한편, 노랑부리백로와 같이 무인도서에 서식하는 종은 외 부 위협 요인에 쉽게 취약하거나 교란될 수 있고, 괭이갈매 기와 같이 무인도서내 집단번식의 확산은 서식지 감소로 이어져 멸종위기로 이어지고 있다. 이러한 점 때문에 종의 개체군 구조, 유전적 다양성, 소수개체군의 유전자 관리에 대한 분자생물학적 연구 방법은 노랑부리백로와 같이 무인 도서에서 집단으로 번식하는 멸종위기종의 보전에 중요한 정보와 기초자료를 제공할 수 있다. 본 논문은 노랑부리백로 서식지의 개체군 조사와 더불어 NGS(Next Generation Sequencing)의 빠른 분석기법을 이 용하여 노랑부리백로의 미토콘드리아 유전체 분석과 계통 분류를 수행하고 근연종과의 비교를 통해 종 다양성 및 개 체군 보전을 위한 기초자료로 이용하고자 한다. 노랑부리백로 번식 및 서식현황을 파악하기 위해 문화재 청의 허가를 받고, 번식 및 서식 피해를 최소화하면서 번식 지내 노랑부리백로 43개체의 혈액, 조직(사체), 알껍질 등에 서 유전자원을 확보하였다. 이후 DNA 추출 후 QC테스트 한 총 18개체의 유전자원 샘플로 2개의 primer set을 제작하 고 PCR 증폭을 진행한 후 100bp 이상 조각으로 해독하여, 약 1.2Gb의 미토콘드리아 유전체 데이터를 생산 및 분석하 였다. 노랑부리백로의 번식현황 조사결과 전남 영광군의 칠산 도, 납대기섬, 서만도, 황서도, 보령의 목도(나무섬) 등에서 번식이 확인되었다. 하지만 기존 번식지이었던 신도, 구지 도, 비도, 예도 등에서는 번식을 확인할 수 없었다. 최근 10년간 노랑부리백로의 둥지 수 변화를 보면 2004년 674개 의 둥지에서 2006년 461개, 2008년 524개의 둥지로 감소하 였다가 2010년 696개로 증가한 후, 본 조사인 2013년에는 367개로 감소하였는데, 이는 구지도의 번식 집단이 사라졌 고, 서만도와 황서도의 개체군이 감소한 결과로 판단된다. NGS로 생산된 데이터를 기 보고된 노랑부리백로의 reference sequence에 BWA 프로그램을 이용하여 align을 수행하였으며, samtools를 이용하여 각 샘플별 미토콘드리 아 서열을 생산하였다. 전체 미토콘드리아 서열을 비교해본 결과, 총 87개의 위치에서 다형성(polymorphism)이 발견되 었으며, 대부분이 D-loop(Control region)에 모여 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한 기 보고된 중국의 노랑부리백로 데이터와 비교한 결과, 새로운 두 개의 Haplotype이 한국 노랑부리백로에 있음을 확인하였다. 미토콘드리아의 유전 자 다양성을 측정하기 위해 기 보고된 중국의 노랑부리백로 데이터의 미토콘드리아 서열 중 D-loop 영역의 일부를 DnaSP 프로그램을 이용하여 비교하였다. Haplotype/Nucleotide diversity를 계산한 결과 각각 0.956, 0.00908을 얻었고, 중국의 노랑부리백로(Haplotype diversity: 0.920, Nucleotide diversity: 0.00878)에 비해 높게 나타났다. Tajima's D test를 통해 한국에 번식하는 노랑부리백로의 미토콘드리아 control region에 선택압 (selection pressure)이 없다는 결과도 확인할 수 있었다.한국과 중국에 서식하는 노랑부리백로의 지리적 변이를 확인하기 위하여, Arlequin을 통해 AMOVA (Analysis of Molecular Variance)를 진행하였으며, Haplotype frequency를 이용하였을 때 약 2.27 %의 variation 차이가 있음을 확인할 수 있었으며, Genetic distance를 이용하였을 때는 유의한 값 을 얻을 수 없었다. 또한 번식지별로 개체군간 차이가 있는 지 확인해보았으나, 샘플의 수가 적어 통계적으로 유의한 값이 도출되지 않았다. 노랑부리백로의 번식지별 개체군간 의 비교와 새롭게 발견된 Haplotype의 분석을 위하여 RAxML을 이용하여 계통도 분석을 한 결과, 특별하게 번식 지별로 클러스터링(clustering) 되지 않아 번식지별 차이가 없었다. 한편, KHap1, KHap2는 이번 연구에서 새롭게 발견된 Haplotype으로서 기 보고된 중국의 노랑부리백로 Haplotype 과 클러스터링이 되는 것을 확인하였다. 이는 국내 번식하는 노랑부리백로 집단이 중국에서 번식하는 집단과 유전적 교 류가 있다고 판단되며, 번식시기보다는 월동지인 동남아시 아 등지에서 모여 집단 월동할 가능성이 있다. 향후, 노랑부 리백로 mtDNA와 STR genotyping의 분석을 추가적으로 수 행하여 한국에서 번식하는 노랑부리백로의 유전자 다양도 와 계통분석을 심층적으로 수행할 필요가 있다.
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해안사구와 갯벌은 대표적인 연안생태계로 해양생태 계와 육상생태계의 교량적 기능과 추이대로서의 완충적 역할을 나타내고 있어 매우 높은 생태적 가치를 갖는다. 해안사구는 내륙생태계에 비해 작은 면적에도 불구하고, 높은 생물다양성을 보여주며, 내륙 생태계에 서식하는 종 들과 차별성을 보이는 동·식물상이 나타난다. 또한, 해빈 으로부터 내륙으로의 거리에 따라 염분농도, 모래입자의 크기 및 pH 등이 변화하며, 사구식생은 이러한 물리적·화 학적 요소들과 밀접하게 관련되어 있는 것으로 보고되고 있다. 해안사구에서 출현하는 곤충들도 식생과 물리·화학 적 요소들에 따라 출현 양상이 달라지며 대상분포 (zonation)를 보이는 것으로 알려져 있다. 이처럼 해안사 구에 서식하는 식생과 곤충은 유사한 환경요인들에 직·간 접적으로 영향을 받고 있으며, 서로 간에 밀접한 연관을 보이고 있다. 특히, 식생은 해안사구에서 출현하는 곤충 들의 풍부도를 조절하는 주요한 요소로 모래의 건조함과 높은 온도로부터 은신처를 제공하고, 포식자들로부터의 피난처가 되며, 모래지역을 선호하는 종들의 유충과 성충 단계에 먹이 자원이 되는 것으로 알려져 있다. 내륙 생태 계의 나비류 성충은 식물과 공진화 관계를 갖고, 먹이식 물의 특정한 생육환경과 성장패턴이 식물의 이용방법과 시기 등을 전략적으로 변화시켜 생활사 전반에 많은 영향 을 주고 있는 것으로 나타나 있으며, 육상 산림생태계 내 에서 나비목의 유충은 중요한 초식자로 알려져 있다. 과 거부터 내륙생태계에서는 국지적으로 대발생하는 산림 해충에 따른 피해가 보고되고 있으며, 재발 방지와 관리 를 위한 산림해충들의 발생양식과 천적자원 등에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 나비목 유충들은 대 발생 시 기주식물군락에 큰 피해를 끼치고 있는 것으로 알려져 있다. 반면, 해안생태계의 나비목 연구는 곤충상 위주의 연구가 대부분으로 내륙생태계에 비해 알려진 정 보가 부족하다. 본 연구의 목적은 동해안 고래불 해안사구 지역에서 5년 간 실시한 모니터링 결과 중 2010년에 대발생을 보인 박각 시(Agrius convolvuli) 유충의 월별 출현 패턴과 조사지역의 식생 군락 변화에 따른 유충의 분포 패턴에 대하여 알아보 고 이를 통해 박각시 유충이 대발생했을 때 해안사구식생에 미치는 영향에 대해 고찰해 보고자 하였다. 연구지역인 고래불은 경상북도 영덕군의 병곡면과 영해 면에 위치하고 있으며(N: 36° 34′ 46″, E: 129° 24′ 53″, 4.6 ㎞), 동해안에서 규모가 가장 큰 해안사구로 알려져 있 다. 조사지점은 고래불 해안사구에서 식생조사를 위해 설치 된 고정방형구(5 x 5m)가 있는 중점 조사지역(55m x 70m) 내에서 3개의 라인으로 구분하였으며, 식생 패턴을 감안하 여 각 라인별로 6개 지점씩 총 18개 지점을 선정하였다. 선정된 각 지점에 함정 트랩(플라스틱 컵 - 깊이 9.5㎝, 입구직 경 9㎝, 바닥직경 5.3㎝)을 설치하였으며, 트랩 설치 시에 포 획률을 높이기 위해 지표면보다 1㎝ 가량 낮게 묻어 트랩의 입구까지 비스듬한 경사면을 만들었다. 조사기간은 2009년부 터 2013년까지 4월부터 10월동안 매월 15일을 기준으로 1박 2일간 실시하였다. 각각의 3개 라인별 식생구조를 분석한 결 과, P.1지점은 방풍림으로 조성된 곰솔(Pinus thunbergii) 군 락이었고, P.3지점은 순비기나무(Vitex rotundifolia) 군락, 그리고 P.6지점은 일부 식생이 산재하지만 대부분이 노출 된 해빈지역이었다. 나머지 P.2, P.4 및 P.5지점은 갯그령 (Elymus mollis), 갯메꽃(Calystegia soldanella) 및 갯방풍 (Glehnia littoralis) 등이 혼재한 초본군락으로 구성되어 있 었다. 우리나라의 박각시과(Sphingidae)는 박각시아과(Sphinginae) 와 꼬리박각시아과(Macroglossinae)에 58종이 기록되어 있 으며, 박각시과의 유충은 4쌍의 배다리와 배 끝에 긴 가시가 있어 다른 나방류의 유충과 구분되어진다. 조사지점에서 출현한 박각시 유충의 조사시기가 성충의 우화시기와 불일치 하여 성충의 우화 모습을 확인하지 못하였으나, 유충의 형 태적 특징이 박각시의 유충과 일치하였다. 2009년부터 2013년까지 고래불 해안사구에서 곤충 모니 터링을 진행한 결과, 박각시 유충은 2009년과 2013년에는 한 개체도 포획되지 않았고, 2010년에 277개체가 포획되었 으며, 2011년과 2012년에는 1개체씩만 포획되었다. 따라 서, 박각시 유충은 고래불 해안사구 지역에서 꾸준히 출현 하는 종이 아닌 특정 조건에서 갑작스러운 출현을 보이는 종으로 판단되어진다. 유충은 7월부터 10월까지 출현하였 으며, 7월(208개체)과 9월(66개체)에 가장 많은 개체수가 출현하였고, 다른 월에는 출현하지 않거나 극히 낮은 개체 수만 출현을 나타내어 연 2회 발생하는 것으로 보인다. 이는 내륙생태계의 박각시 발생양상과 유사한 것으로 나타났다. 박각시 유충이 대발생했던 2010년 7월과 9월의 출현 개 체수를 중점 조사지역의 면적에 고정방형구 조사에서 나타 난 밀도를 곱하여 추정 개체수를 산출하였다. 총 16개의 고정방형구(25㎡) 중에서 7월과 9월에 각각 207개체와 65 개체가 출현하여 25㎡당 12.9개체와 4.1개체가 서식한다고 가정하였을 때 중점 조사지역의 면적 3.85㎢에서 1,992개 체와 626개체가 서식하는 것으로 추정된다. 그러나 유충의 출현이 2010년에만 대발생하였고, 식생군락별로 차이를 보 이며, 초본류군락에서 높은 밀도가 나타나는 만큼 본 조사 의 결과만으로 밀도추정은 어렵다고 판단되어지며, 추가적 인 조사의 필요성이 요구된다. 조사지점의 식생 패턴을 우점식생을 기준으로 단순하게 구분하여 식생군락별 유충 출현 개체수를 분석한 결과, 유 충은 사구 전반에 걸쳐 나타났으며, 곰솔 군락(P.1), 초본류 군락(P.2, P.4, P.5), 순비기나무 군락(P.3) 및 해빈지점의 4가지 타입에서 출현 개체수에 차이를 나타내었다. 유충의 출현 개체수는 곰솔군락에서 5개체로 가장 낮게 나타났고, 초본류군락에서 146개체로 가장 높게 나타났으며, 순비기 나무군락과 해빈지점에서 각각 42개체와 86개체가 출현하 였다. 곰솔군락에서 가장 낮은 개체수가 나타난 것은 곰솔 군락 지점의 국지적 저온현상, 타감작용(Allelopathy)으로 인한 식생의 단순화와 그에 따른 먹이식물의 부재 및 살충 효과 등이 박각시 유충의 출현에 직·간접적인 영향을 끼친 것으로 판단되며, 식생이 없는 해빈지점에서 상대적으로 높 은 개체수가 출현한 것은 전사구 전면부의 경사각으로 인하 여 트랩에 포획되어지는 유충의 개체수가 높았던 것으로 판단되어 진다. 또한, 초본류 군락에서 가장 많은 개체수가 출현한 것은 초본류 군락의 범위가 넓고, 식생을 단순화하 여 구분하는 과정에서 상대적으로 초본류 군락의 트랩 개수 가 많은 원인이 있겠으나, 박각시 유충들이 선호하는 먹이 식물이 초본류 군락에 밀집하여 분포하기 때문으로 판단된 다. 조사지점에서 출현하는 식물은 총 12과 23속 23종으로 그 중 전체 출현종의 68.2%(10과 15속 15종)가 사구식물로 확인되었다. 또한, 식물구계학적 특정 식물종(환경부 지정) 은 총 10종이며, 1등급 7종(갯방풍, 갯메꽃, 갯실새삼, 순비 기나무, 갯씀바귀, 우산잔디 및 통보리사초)과 3등급 3종(솔 장다리, 해란초 및 갯그령)으로 나타났다. 고래불 해안사구 지역에서 육안관찰을 통해 가해가 확인된 식물은 갯메꽃, 순비기나무, 해란초 및 왕잔디 4종으로 이중 3종(1등급-갯 메꽃, 순비기나무, 2등급-해란초)이 식물구계학적 특정 식 물종으로 확인되었으며, 그 중 갯메꽃에서 가장 많은 개체 수가 관찰되어 갯메꽃에 대한 높은 선호도를 보였다. 2010년 고래불 해안사구 지역의 모니터링 중 대발생한 박각시의 유충은 다양한 식물을 가해하는 것으로 확인되었 으나, 이후 진행된 모니터링에서 식물상의 변화나 피해는 보고되지 않았다. 이는 박각시 유충의 가해가 확인된 갯메 꽃, 순비기나무 및 왕잔디가 지하경에서 분지한 개체가 지 상으로 올라와 생육하는 특성을 보이는 포복형 식물로, 지 상부의 손상에서 다른 식물에 비해 자유롭기 때문으로 판단 된다. 또한, 환경요인 분야에서 측정한 토양 총 질소함량이 2010년에 가장 높게 나타났으며, 이는 박각시 유충의 배설 물로 인한 영향이 있었을 것으로 판단된다. 해안사구는 사 질로 이루어진 특성상 낮은 토양 보수력과 빈영양, 높은 온 도 등의 환경변화가 빠르게 일어나는 지역이기 때문에 유충 의 배설물과 질소함량 및 식물체에 끼치는 영향 간의 관계 에 대해서는 향후 추가적인 연구가 필요 할 것으로 판단된 다. 5년간의 모니터링 기간 중 박각시 유충의 대발생이 비연 속적으로 나타났고, 발생 횟수도 2회로 비교적 적게 나타났기 때문에 해안사구 식물에 대한 피해정도나 영향이 경미하 였을 것으로 판단된다. 하지만 차후 박각시 유충의 대발생 이 연속적으로 발생하였을 시 해안사구 식생에 영향이 있을 것으로 생각되며, 향후 지속적인 모니터링이 필요 할 것으 로 판단되어 진다.
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