본 연구는 홍천 명개리 열목어 서식지 일대의 어류군집을 이용하여 생태적 건강성 및 물리적 서식지를 평가하고자 하였다. 현지조사는 2018년 7월부터 9월 총 2회 조사를 실시하였다. 조사결과 계방천에서는 7과 15종 771개체, 내린천에서는 4과 13종 348개체로 총 7과 16종 1,119 개체가 확인되었고, 금강모치가 우점, 참갈겨니가 아우점 하였다. 계방천과 내린천의 한국고유종 빈도는 각각 73.33 (11종)%, 76.92 (10종)%의 매우 높은 고유성으로 나타났다. 군집분석 결과 조사지점별 평균 우점도지수는 0.63(± 0.09)∼0.97(±0.01), 다양도지수는 1.63(±0.23)∼0.33(± 0.09), 균등도지수는 0.79(±0.06)∼0.24(±0.07), 풍부도 지수는 0.67(±0.14)∼1.80(±0.16)의 범위로 분석되었다. 내성도길드 분석 결과 민감종의 개체가 95.86∼100.00% 의 개체수 비율로 가장 많은 비율을 차지하였으며, 섭식길드 분석 결과 충식종이 65.09∼98.56%의 개체수 범위로 가장 많은 비율을 차지하였다. FAI 지수는 71.9(±9.4)∼ 96.9(±3.1)의 범위로 ∼B등급으로 확인되었다. QHEI는 119.5(±0.5)∼153.5(±0.5)의 범위인 ‘최적∼양호’ 등급으 로 분석되었다. FAI와 다양한 항목간의 상관성 분석 결과 QHEI, 열목어 출현 개체수, 종수, 개체수, 다양도, 풍부도, 민감종, 육식종, 충식종, 잡식종과는 양의 상관성을 갖는 것으로 나타났으며, 우점도와는 음의 상관성을 갖는 것으로 분석되었다. 유사도 분석 결과 56.9%의 유사성을 기준 으로 Group-A, Group-B, Group-C 세 그룹으로 나뉘었으며, Group-A는 계방천, Group-B는 내린천, Group-C는 계방천과 내린천의 합류부로 구분되었다.
낙동강 상류의 지류이며, 국내 대표적인 모래하천으로 잘 알려진 내성천 상류에 위치한 영주댐을 기준으로 하류 지점과 상류 지점을 선정하여, 2015년과 2016년동안 담수화에 따른 저서성대형무척추동물의 서식유형 및 군집구조의 변화 양상에 대한 분석을 실시하였다. 조사는 댐의 건설이 저서성대형무척추동물에 미치는 영향을 파악하고자 2015년, 2016년 총 4회에 걸쳐 실시하였다. 조사 결과, 댐에 의한 내성천의 담수화가 2016년 7월부터 진행됨에 따라 전체 출현 종수가 감소하였다. 특히 댐에서 가까운 상류 지점인 St.2와 St.3에서 감소 폭이 크게 나타났다. 유수성 환경과 입자가 큰 하상구조를 선호하는 E.P.T. 분류군의 종조성 비율은 감소하고, 정수역 환경을 선호하는 O.C.H. 분류군의 종조성 비율은 증가한 것으로 확인되었다. 서식기능군은 담수가 진행됨에 따라 붙는무리 (CL; Clinger)의 종수 및 개체수 비율이 모든 지점에서 감소하였고, 굴파는무리 (BU; Burrower), 기어오르는무리 (CB; Climber), 기는무리 (SP; Sprawler), 헤엄치는 무리 (SW; Swimmer)의 종수 및 개체수 비율이 증가하였다. 또한 서식환경 변화에 따른 군집안 정성을 비교 결과, group I (높은 저항력, 높은 회복력)의 종 분포는 크게 변화하지 않았으나 St.2와 St.3에서 group II (높은 저항력, 낮은 회복력)의 종 출현율이 현저히 감소하는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 댐 건설로 인해 담수가 진행됨에 따라 저서환경변화와 유속에 영향을 직접적으로 받는 저서성대형 무척추동물의 서식유형과 군집구조에 대한 시간적, 공간적 변화 양상을 확인할 수 있었다. 또한 향후 내성천 수계의 지속적인 모니터링을 통해 댐 건설과 이로 인한 담수의 진행 정도에 따라 저서성대형무척추동물 군집구조 변화와 서식기능군은 물론 섭식기능군의 변화 양상에 대한 체 계적인 연구가 요구된다. 그리고 댐 조성이 하천생태계 저서성대형무척추동물의 분포 및 서식양태 변화에 미치는 영향에 대한 추가적인 조사 및 연구가 필요할 것으로 판단 된다.
큰열매모자반은 제주도 연안 생태계에서 수관층을 형성하는 중요한 다년생 갈조류이다. 이 연구는 2018년 5월부터 2019년 6월까지 제주연안에서 큰열매모자반 개체군의 생장 및 생식패턴을 밝히기 위하여 수행되었다. 큰열매 모자반 개체군의 정량조사를 통해 월별 형질분석, 밀도 및 현존량 분석을 실시하였다. 또한 큰열매모자반의 생식자원 배분 특성을 조사하기 위하여 전체 엽체길이 및 엽중량에 대한 생식엽길이와 중량비율을 측정하였다. 조사지역에서 큰열매모자반의 최대 엽장은 6월에 135.3±20.0 cm, 최대 엽중량은 5월에 평균 3.6±2.1 kg·wet-wt., 평균밀도는 4.5 individuals·m-2 및 평균현존량은 4.6 kg·wet-wt.·m-2였다. 생식기탁의 형성은 4~8월 (수온 16.1~25.0°C)까지 관찰되었으며, 난방출 시기는 6~7월 (수온 19.3~22.9°C)이 었다. 엽체의 발달은 수온 14.1°C 이상의 조건에서 이루어졌으며, 성숙에 요구되는 유효 적산온도는 726.3 degreedays였다. 큰열매모자반의 생식배분은 6월에 최대 69.3% 로 나타났다. 큰열매모자반의 생장과 성숙패턴은 생장기 (10~1월), 생식시작기 (2~4월), 성숙기 (5~6월), 난 방출기 (6~7월) 및 휴지기 (8~9월)로 구분되었다.
이 연구에서는 주요 가로수인 왕벚나무를 대상으로 구례지역의 조기낙엽 현황 진단을 위해 제주도와 낙엽비율 비교연구를 진행하였고, 구례군에서 수행가능한 주요 가로수 관리방법을 두 가지로 구분하여 관리방법별 조기낙엽 지연효과와 피해를 규명하여 최적관리방법을 도출하였다. 구례지역은 기상청 단풍시기와 낙엽시기가 유사한 제주도 지역보다 같은 시기 낙엽비율이 높았고, 약제처리, 약제와 관수처리를 진행했을 때 구멍병이 방제되어 낙엽 시기가 2주 지연되었다. 조기낙엽은 왕벚나무의 생장과 개화에 영향을 미쳤으며, 약제와 관수처리를 진행한 관리방 법에서 생장이 가장 높았고, 2년 뒤 개화량이 가장 높은 것으로 추정되었다. 따라서 왕벚나무 가로수의 조기낙엽을 지연시키기 위해 구멍병 방제가 중요하고, 조기낙엽이 수관의 발달과 개화량에 영향을 미칠 수 있으므로 약제와 관수처리를 함께 처리하는 관리방법을 도입하는 것이 필요할 것으로 생각된다.
논 경작지는 인위적 습지로서 생물다양성 유지에 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 국내 논 경작지에 출현하는 식물종의 종조성 및 그 특성을 밝히고자 하였다. 식물상 조사는 전국을 대상으로 33개 지역에서 2016년 6월과 8월 두 시기에 수행되었다. 그 결과, 관속식물은 51과 219 속 350종 4아종 30변종 5품종으로 총 389분류군으로 조사 되었다. 과별 분포현황은 벼과가 가장 많은 76분류군을 차지하였고, 다음으로 국화과 61분류군, 콩과 32분류군, 사초과 27분류군, 마디풀과 15분류군, 현삼과 12분류군으로 나타났다. 종별 출현빈도는 바랭이와 돌피가 100%로 가장 높았고, 다음으로 깨풀, 미국가막사리, 뚝새풀, 속속이풀, 여뀌바늘, 좀개구리밥, 주름잎, 자귀풀, 한련초, 닭의장풀, 쑥, 개망초, 금방동사니, 사마귀풀이 높게 나타났다. 우리나라 논 경작지에 출현한 식물의 생활형 조성은 일년생식물- 단립식물-중력산포형-총생형 (Th-R5-D4-t)로 나타났다. 희귀식물로는 쥐방울덩굴, 낙지다리, 벗풀, 물질경이, 물잔디, 창포 6분류군이 확인되었다. 귀화식물은 15과 54속 76종 3 변종 1품종으로 총 80분류군이 확인되었고, 도시화지수는 24.8%, 귀화율은 20.6%를 나타냈다.
최근 양식기법이 보급되어 어가의 양식이 활발해진 감태 (Ecklonia cava Kjellman)는 향후 다양한 품종개발이 예상되고, 이들의 구분을 위한 신품종 심사기준 (특성조사요 령) 작성과 기초자료가 되는 자연 개체군의 변이 폭과 지역적 형태 변이에 관한 연구 필요성은 더욱 커지고 있다. 본 연구는 감태 양식 개체군과 국내 연안 16개소에서 채집한 자연개체군의 형태를 비교하고, 주요 형태 형질의 특성과 변이 폭을 규명하고자 하였다. 감태의 품종 구분에 적합한 형질은 1차엽과 2차엽, 줄기에 대한 주요 형태와 특 징에 관한 14개 측정 형질과 4개 비율 형질, 총 18개 특성을 선정하였다. 군집 분석에서 전체 19개 개체군 중, 자연 개체군인 장길 (E4), 소록 (S7)은 동일 지역 개체군들과 유의한 차이를 보였고, 동해와 남해의 나머지 자연 개체군은 양식 2년생인 수유 (Q6, Q8, Q10)를 포함한 2개 집단으로 구분되었고, 제주의 3개 개체군은 별도의 집단을 이루어 지역적으로 구분되었다. 주성분 분석에서도 군집 분석에서 집단을 이룬 동해와 남해 개체군을 중심으로 양식 개체군은 중앙에 모여 나타났고, 장길 (E4), 소록 (S7)과 제주 개체군들은 주성분 1 (PC1)과 주성분 2 (PC2)에 연관된 2 차엽 지수, 줄기의 길이와 직경, 줄기 길이/1차엽 길이, 1차엽 길이와 너비, 2차엽 수, 2차엽 길이와 너비의 형질에 의해 각 축에 따라 구분되어 나타났다. 이상의 결과로 본 연구에서 조사한 18개 형질은 각 해역에서 유의한 차이를 보이는 개체군 구분을 위한 기준으로 유용성이 확인되었으 며, 감태의 각 지역 개체군은 향후 신품종 개발 후보 종으로 가능성이 클 것으로 기대되었다.
빈영양해수에서 배양하여 황백화를 유도한 김 엽체는 NO3 - (300 μM)와 PO4 3- (30 μM)를 공급하여 시간의 경과에 따른 회복 정도를 분석하였다. NO3 - 공급 조건에서는 배양 2일 후부터 김 엽체의 회복이 나타났으며, PO4 3- 공급 조건에서는 배양 5일 후부터 김 엽체의 회복이 관찰되었다. 색차계의 수치화 된 값들은 황백화 김 엽체의 회복을 판단하는데 유용하였다. 황백화 김은 무기영양분의 공급으로 비대한 액포가 축소되고, 색택이 회복되는 것으로 나타났다.
본 연구에서 국내 어류 분류군별 체형비 (Fineness Ratios; FR)를 분석한 결과 일부 잉어과와 납자루아과, 꺽지과, 검정우럭과 등의 어류 체형비가 상대적으로 낮았고, 그 외 분류군별 어류의 체형비는 4.5 이상으로 대부분 유영력이 뛰어난 것으로 나타났다. 유영성 어류를 대상으로 체장-체고 비에 따른 서식지 선호를 분석한 결과 크게 3가지 어종타입은 구분되었다. 유영력이 낮은 납자루-붕어형은 체형비는 2.1∼3.3 범위이며, 유선형의 비율을 가지는 피라미-참 갈겨니형은 체형비가 3.7∼5.2 범위였다. 은어-누치형은 체장이 체고의 5배 이상으로 유영력이 뛰어난 형태를 가지고 있었다. 어류 체형비에 따른 서식지 유형을 구분하면 붕어- 납자루형은 흐름이 완만한 소 (Pool habitat)형태의 서식지를 선호하는 어종 우세하였고, 반면 피라미-참갈겨니형, 은어-누치형의 경우 유속이 빠른 여울형서식지 (Riffle habitat) 를 선호하는 어종들로 구성되었다. 조사기간 동안 어도를 이용한 어류의 상대풍부도를 분석한 결과, 대부분의 어종들이 피라미-참갈겨니, 은어-누치형에 속하는 유영성이 높은 어류들로 확인되었다. 어도 내 유속이 0.5∼1.0 m s-1 범위에서 이용 어종의 FRs는 4.5∼5.0 범위로 나타나 대부분 유영성 어종들이 어도를 주로 이용하는 것으로 나타났다.
해산송사리, Oryzias dancena 2배체와 유도 3배체 각 조직에서의 세포주기를 비교, 분석하였다. G1, S, G2+M기의 분포 빈도에서 꼬리지느러미인 경우 2배체에서는 85.8%, 7.6% 및 6.9%이었으며 유도 3배체에서는 91.2%, 3.6% 및 5.2%이었다. 간 조직인 경우 2배체에서는 78.4%, 10.6%, 및 11.0%이었으며 유도 3배체는 86.2%, 5.9% 및 7.9%이었다. 아가미 조직인 경우 2배체에서는 79.3%, 9.4% 및 11.3%이었으며 유도 3배체는 85.7%, 5.4% 및 8.9%이었다. 2배체와 유도 3배체에서 조직 간 세포 주기 빈도에서 유의한 차이가 있었다 (p<0.05). Mitosis (체세포분열)은 유도 3배체에 비해 2배체가 더욱 활성이 있었으며, 이러한 체세포분열은 2배체와 유도 3배체 모두에서 꼬리지느러미 조직 보다는 간 조직과 아가미 조직에서 더욱 왕성하였다.
본 연구에서는 바이오매스 폐기물인 Corynebacterium glutamium을 Alg를 이용한 고정화와 PEI 표면개질 과정을 통하여 유해 미세조류인 Microcystis aeruginosa를 제거할 수 있는 흡착소재인 PEI-AlgBF를 개발하였다. 녹조의 발생단계에 상관없이 PEI-AlgBF는 수계로부터 M. aeruginosa를 성공적으로 제거할 수 있었으며 유해조류 제거과정에서 M. aeruginosa 세포의 파괴를 유발하지 않았다. 흡착소재의 표면적은 M. aeruginosa의 제거효율에 매우 큰 영향을 주는 주요인자로 확인할 수 있었다. PEI-AlgBF를 사용한 M. aeruginosa 흡착/제거 방식은 기존 기술에 비하여 환경영 향성이 낮기 때문에 보다 안전하고 안정적인 유해조류의 제어 방식이 될 것이다.
본 연구의 목적은 질산, 황산, 암모니아수, 과산화수소에 대한 생태독성평가를 통해서 사고대비물질들에 대한 기초 독성 데이터베이스를 구축하여, 향후 화학사고 발생시 환경 피해에 관한 의사결정에 과학적 근거를 제공하는 데 있다. 이를 위해 본 연구에서는 사고대비물질 중 토양의 물리·화학적 성질을 변화시킬 수 있는 질산, 황산, 암모니아수, 과산화수소를 대상으로 국내 토착 절지동물인 김어리 톡토기 (Paronychiurus kimi)를 이용한 생태독성평가를 수행하였다. 7일간의 급성독성평가와 28일간의 만성독성평가를 수행하였으며, 시험물질 농도에 따른 토양의 pH 변화를 관찰하였다. 토양의 pH는 질산, 황산, 과산화수소, 암모니아수의 농도가 10,000 mg kg-1 soil dry wt.일 때, 각각 2.86, 2.72, 7.18, 9.69이었다. 질산, 황산, 과산화수소, 암모니아수에 대한 만성독성평가 결과, LC50 값은 각각 2,703, 5,414, 3,158, 859 mg kg-1 soil dry wt.이었으며, P. kimi의 산란 수에 대한 EC50 값은 각각 587, 2,148, 1,300, 216 mg kg-1 soil dry wt.이었다. 비록 본 연구에서는 사고대비물질들의 유입에 따른 토양 pH의 변화만이 조사되었지만, 본 연구의 결과는 P. kimi가 사고대비물질에 의해 변화된 토양의 pH뿐만 아니라 사고대비물질의 유입에 의해 감소된 유기물 함량과 생성된 반응 산물에 의해서도 사망률과 산란수에 영향을 받을 수 있음을 의미한다. 대부분의 사고대비물질들이 토양의 특성을 변화시킬 수 있다는 점을 감안할 때, 토양의 특성 변화와 이에 따른 생물 영향을 고려한 화학사고 후 평가 및 복원 방법이 필요하다.
본 연구는 한반도에서 Proto3 모형을 수행하기 위하여 필요한 3가지 기후인자 지도, 1. 식물 내한성 구역, 2. 쾨펜- 가이거 기후구, 3. 연누적강수량 영역에 대한 한반도 지도를 1 km 해상도로 제작하였다. Worldclim V2와 한반도 30 년 평균 기상대 데이터를 이용하여 한반도 최저극값온도 격자를 제작하였으며, 이를 활용하여 한반도 식물 내한성 구역 격자지도를 제작하여 Proto3에 이용하였다. 쾨펜-가 이거 기후구 지도는 Beck et al. (2018)의 쾨펜-가이거 기후구 지도를 Proto3에 적합하게 변형하였으며, 연누적강수량 영역은 Worldclim V2를 활용하여 제작하였다. 제작된 Proto3 기후 인자 지도를 활용하여 외래잡초 별나팔꽃의 정착 확산 가능 지역을 예측한 결과, 남한 대부분의 지역과 북한의 황해도를 포함한 남쪽 지방까지 전체 한반도 격자의 50.7%가 정착, 확산 가능지역으로 예측되었다. 본 결과는 별나팔꽃의 위해성 평가 및 관리 체계 수립 등에 활용가능할 것으로 판단된다.