국내 농작물의 중요 해충인 목화진딧물, 복숭아혹진딧물, 기장테두리진딧물, 무테두리진딧물, 콩진딧물 등 5종에 대하여 향후 RCP 8.5 기상시나리오에 따른 포괄적 적합도를 평가하였다. 진딧물 내적자연증가율(r)과 온도와의 관계는 곤충발육율 모형의 하나인 Lactin-모형을 적용하여 매개변수를 추정하였다. 내적자연증가율은 기존 보고된 자료와 국내 개체군 실험자료를 종합하여 이용하였다. 서식처 온도와 각 진딧물 최적온도와의 차이를 포괄적 적합도로 취급하였는데, 이를 TSM(thermal safety margin)으로 정의 하였다. TSM이 ‘0’에 가까울수록 포괄적 적합도가 높은 것으로 판단하였다. 또한 내적자연증가율이 최고가 되는 온도를 추정하여 해당 진딧물의 최적온도로 이용하였다. 추정된 최적온도는 상기 5종에 대하여 각각 28.1, 25.1, 27.9, 28.9, 26.3℃ 이었다. 기상청에서 제공하는 1km 공간해상도를 가지는 RCP 8.5 기상시나리오에 따라 10년 단위 계절별 TSM 값을 계산하였다. 각 TSM 값을 10등급으로 세분화하여 포괄적 적합도의 변화를 GIS 지도에 표출시켰으며, 년도 및 계절별 포괄적 적합도의 변화를 제시하였다.

국내 침입이 우려되는 오리렌탈과실파리(Bactrocera dorsalis)는 동남아 원산으로 연 3~5회 발생하며 원칙적으로 특정의 월동태는 없으나, 중국남부에서는 번데기로 월동 가능성이 있는 것으로 알려져 있다. 침입시 막대한 박멸비용과 작물의 경제적 손실을 유발하므로 유입방지를 위한 노력과 더불어 침입시 조기 발견하여 박멸조치를 취하는 것이 필요하다. 본 연구는 오리엔탈과실파리 박멸전략 수립에 필요한 침입개체군의 지속적 정착 가능성을 평가하기 위하여 단위지역 내 생물 및 비생적 정보를 수집 및 종합하여 평가하였다. 기존의 침입해충 정착평가는 주로 비생물적 환경인 기후적합성에 초점을 맞추거나 기주식물의 존재여부를 바탕으로 이루어졌는데, 기주식물의 공간 및 시간적 분포가 중요한 요소로 나타났다. 이동성이 우수한 오리엔탈과실파리는 기주식물의 공간적 이질성을 쉽게 극복할 수 있기 때문에(패치 이동) 기주식물의 시간적 분포(단절)가 지속적 정착에 매우 중요한 요소로 판정되었다. 온도의존 발육모형을 기반으로 개체군모형을 수립하고 기주식물의 시공간적 분포를 매개변수화하여 시뮬레이션을 실시하였다. 실제 단위지역 내 환경에서 월동 후 봄부터 늦여름까지는 절대적인 기주식물의 결핍현상이 나타났으며, 초가을부터 개체군 대발생을 유도할 수 있는 먹이자원이 형성되고 있었다. 기주식물의 시간적 분포상에 따라서 오리엔탈과실파리의 개체군 크기는 크게 변동되었고, 기주결핍 기간과 성충수명의 관계성이 후기 대발생의 한 요인이 될 수 있었다. 기타 단위지역내 총 먹이자원상에서 증식 가능한 개체군 크기와 대발생을 차단하는 초기 박멸전략에 대하여 고찰하였다.

기장테두리진딧물의 온도의존적 발육과 산자(산란) 특성을 구명하기 위하여 6개의 항온조건(10, 15, 20, 25, 30, 35±1.0℃, RH 50~70%, 16L:8D)에서 실험을 실시하였다. 약충의 발육기간은 10℃에서 42.9일과 30℃에서 4.7일로 온도가 증가할수록 발육기간이 감소하였 다. 약충은 35℃에서 2영기 이후 성충까지 발육하지 못하였다. 선형모형 결과 약충의 발육영점온도는 8.3℃, 발육 유효적산온도는 101.6DD 이 었다. 약충 발육율과 온도와의 관계는 비선형 Lactin 2으로 잘 설명되었다. 약충 발육기간의 분포는 Weibull 함수를 이용하여 분석하였다. 성충 수명은 온도가 증가함에 따라 감소하였는데, 15℃에서 24.0일, 30℃에서 4.3일의 범위에 있었고, 10℃에서 비정상적으로 수명이 짧았다 (11.1 일). 총산자수는 20℃에서 38.2마리로 최대값을 보였고, 10℃에서 3.4마리로 최소값을 나타냈다. 본 실험의 결과를 통하여 무시 성충의 산자모 형을 작성할 수 있는 온도별 총산자수 모형, 연령별 누적생존율 모형, 연령별 누적 산자율 모형 및 생리적 연령 계산을 위한 성충 노화율 모형을 제 시하였다.

본 연구는 양배추에서 무테두리진딧물의 온도발육실험, 성충수명, 산자실험을 통해 매개변수를 추정하여, 약충의 온도발육모형, 무시성충 의 산자모형 작성에 필요한 기본모형들을 제공하기 위해 실시하였다. 6개의 온도(10, 15, 20, 25, 30, 35 ± 1℃, 16L:8D)에서 실험한 결과로 저 온인 10℃에서는 성공적으로 발육하지 못했다. 약충 발육기간은 온도가 증가할수록 30℃까지는 감소하였고 35℃에서는 다시 증가하였는데, 1 5℃에서 18.5일, 30℃에서 5.9일 이었다. 약충전체 직선회귀식에서 발육영점온도(DT)는 7.9℃로 나타났으며, 유효적산온도(DD)는 126.3일 이었다. 전기약충(1+2령), 후기약충(3+4령), 전체약충 발육률에 대한 비선형모형(Lactin 2 model)과 발육기간 분포 모형(Weibull model)을 작성하였다. 성충수명은 15℃에서 비정상적으로 18.2일을 보였고, 20℃에서 24.4일, 30.0℃에서 16.4일의 범위에 있었으며, 성충 생리적 연령 계산을 위한 노화율 모형작성에 이용되었다. 총 산자수는 20℃에서 91.6마리로 최대값을 보였다. 본 연구를 통하여 무테두리진딧물 무시성충 산 란모형 작성에 필요한 온도별 총산자수, 연령별 누적산자율, 연령별 생존율 모형 등 3개의 기본모형을 추정하였다.

무테두리진딧물(Lipaphis erysimi (Hemiptera : Aphididae))은 주로 십자화과 작물(배추, 양배추, 무 등)을 기주로 하는 경제적으로 매우 중요한 해충이다. 진딧물은 상대적으로 짧은 세대기간과 높은 번식력을 가지고 있는 종으로, 향후 지구온난화 에 따라 다발생이 우려되는 해충이기도 하다. 본 연구는 생명표통계량을 이용하여 RCP 8.5 기상시나리오에 따른 무테두리진딧물의 기후적응능력 및 잠재적 발생세대 수를 평가하였다. 무테두리진딧물의 내적자연증가율(r)과 온도와의 관계는 곤충발육율 모형에서 주로 사용되는 비선형모형 을 적용하여 매개변수를 추정하였고 잠재적 발생세대수는 생명표통계량 인자 중 하나인 세대기간(T)을 이용하여 온도의존적 세대완료율모형을 작성한 후 기후시나리오에 따른 발생세대수를 추정하였다. 기후적응능력 평가의 경우 기후시나리오에 따른 내적자연증가율을 기반으로 개체군 크기의 증가를 유도하는 서식처 온도분포의 폭을 나타내는 TSM(thermal safety margin)을 계산한 후 기후변화시나리오에 따라 10년단위로 비교하였다. TSM은 내적자연증가율이 최고치가 되는 온도를 최적온도(Topt)로 설정한 후 각 시기별 온도와 Topt와의 차로 구하였다. 본 연구에서는 생명표통계량을 활용한 기후변화 관련 개체군 영향평가 방법을 제시하고 무테두리진딧물의 조기관리방안 연구를 위한 기초자료를 제공하고자 한다.

목화진딧물(Aphis gossypii Glover) (Hemiptera: Aphididae)은 감귤에서 그을음병을 유발하여 감귤 과실에 경제적으로 피해를 주는 해충이다. 본 연구는 무가온 하우스 감귤에서 계절초기 목화진딧물이 어떠한 경로를 거쳐서 감귤나무에 정착하는지 구명하기 위하여 수행하였다. 감귤나무에서 진딧물 월동알 조사결과 가을순이 난 여름순에서 많이 발견되었는데 월동알은 대부분 조팝나무진딧물이었으며, 목화진딧물 월동알은 발견되지 않았다. 봄순에 정착하는 목화진딧물 유시형 성충은 크게 4월 하순(조기비산)과 5월 하순(지연비산)에 두 차례 관측되었다. 지연비산은 완전생활형 간모세대에서 유시형이 출현하는 시기와 일치하였다. 조기비산 시기에 황색수반트랩에서도 목화진딧물 유시형 성충이 유살되었는데 확실하지는 않으나 월동잡초에서 잔존하고 있던 불완전세대 개체군으로 추정되었다. 결과적으로 무가온 하우스 감귤에서 목화진딧물의 정착은 불완전생활형의 조기비산과 완전생활형의 지연비산으로 일어난다는 것이 확인되었다.

목화진딧물(Aphis gossypii Glover) (Hemiptera: Aphididae)은 감귤에서 그을음병을 유발하여 감귤 과실에 경제적으로 피해를 주고 바이러스를 매개충의 역할을 하며, organophosphate계, carbamate계, pyrethroid계 그리고 최근엔 neonicotinoid계에 약제 저항성이 발달되어 감귤에서 방제가 어려운 해충 중 하나이다. 최근에 제주도에서는 감귤 가격 하락에 따른 시설 만감류 하우스가 증가하고 있으며 목화진딧물의 월동에 대한 연구자료가 없어서 상세한 연구가 필요한 상태이다. 본 조사는 4개 과원에서 2014년 12월 30일부터 2015년 03월 17까지 조사 하였으며, 감귤 신초에서 목화진딧물의 알, 약충, 무시성충, 유시성충 월동 생태를 조사하였다. 진딧물의 감귤 순종류별 산란선호도 마디를 조사하였으며, 월동 잡초에서의 진딧물류 다양성에 대해서 구명 하였다. 조사결과 주로 알로 월동을 했으며, 약충, 무시성충, 유시성충 상태로는 감귤 신초나 잡초에서 세대를 이어 가지 못하였다. 향후 목화진딧물 월동 생태가 파악된다면 무가온 시설만감류 과원에서 목화진딧물의 초기 발생을 예측하여 적절한 방제를 함으로써 피해를 경감할 수 있을 것으로 판단된다.

온대지역에 서식하는 곤충(해충)은 환경을 생육에 부적합한 극단적인 환경을 극복하기 위하여 휴면이라는 독특한 전략을 발달시켰다. 지금까지 휴면유기와 관련된 관심은 많았지만 상대적으로 휴면타파에 대한 연구는 단편적인 경우가 많았다. 기후변화는 생육기 해충의 발생양상에 영향을 미칠뿐만 아니라, 특히 휴면생태에 교란을 주어 다음년도 발생시기 변이에 큰 영향을 미칠 수 있다. 휴면이 유기된 곤충이 휴면 후 발육을 재개하기 위해서는 휴면타파의 과정이 필요한데 그 과정을 휴면발육이라고 정의했을 때, 휴면상태에 있는 곤충의 발육단계는 절대불응기, 휴면발육기, 휴면후발육기로 크게 나누어볼 수 있다. 본 발표에서는 월동기 일정간격으로 채집하여 가온사육한 결과(복숭아심식나방, 사과혹진딧물)를 바탕으로 각 발육 상태의 존재여부와 발육특성을 분석하였다. 복숭아심식나방은 5～15℃ 범위에서 휴면발육(휴면타파)이 일어나는 것으로 보고되었는데 최고온도의 영향을 많이 받는 것으로 보이고, 절대불응기 없이 자발적으로 휴면발육단계로 이행하는 것으로 보인다. 사과혹진딧물은 온도에 따라 복잡한 발육반응을 보였는데, 상대적으로 고온(19℃ 이상)에서는 절대불응기와 같은 반응을 보였으며, 19℃ 미만 온도에서는 휴면발육이 진행되는 것으로 보인다. 이러한 실증자료를 바탕으로 모형화 방안에 대하여 검토하였다.

목화진딧물(Aphis gossypii Glover)(Hemiptera : Aphididae)은 채소나 화훼작물 뿐만 아니라 과수의 중요한 해충이다. 고온성 해충으로 알려져 있기 때문에 향후 지 구온난화에 따라 다발생이 우려되는 해충이기도 하다. RCP 8.5 기상시나리오에 따라 국내 기상환경에서 목화진딧물의 기후적응능력을 평가하였다. 목화진딧물 내적자연증가율(r)과 온도와의 관계는 곤충발육율 모형의 하나인 Lactin-모형을 적용하여 매개변수를 추정하였다. 내적자연증가율은 전 세계적으로 기존 보고된 자료를 이용하였다. 기후시나리오에 따라 내적자연증가율의 변화, 개체군 증가를 유인하는 서식처 온도증가 폭을 나타내는 TSM(thermal safety margin) 및 ETSM (extended TSM)을 계산하여 비교하였다. 그 결과 최대 내적자연증가율을 나타내 는 온도는 28.1℃로 추정되었으며, 이를 최적온도(Topt)로 간주하였다. TSM은 서 식처온도와 Topt와의 차로 구하였고, ETSM은 서식처 온도와 이와 동일한 반대쪽 내적자연증가율과 대응하는 온도와 차이로 구하였다. 국내 76개 관측지점에서 여 름철(6～8월) 평균 목화진딧물 내적자연증가율은 2010년 0.3430에서 2050년 0.3493로 증가하였으나, 2100년에는 0.0417로 크게 감소하였다. 또한 여름철 평균 TSM은 2010년 4.7℃에서 2.4℃로 변동하였으며, 2100년에는 -0.6℃로 감소하였 고; ETSM은 각각 7.7, 3.4, -0.6℃ 이었다. 즉 2050년까지는 증가추세를 보이나 그 후 감소하여 2100년경에는 현재보다 더 감소하는 경향을 나타냈다.

화살깍지벌레(Unaspis Yanonensis (Kuwana))는 노린재목 깍지벌레과(Diaspididae)에 속하는 곤충으로 감귤의 중요한 해충으로 알려져 있다. 본 연구는 화살깍지벌레 부화 약충이 감귤 잎에서의 정착행동을 구명하기 위하여 모션트래킹 기술을 이용하였고 다음과 같은 결과를 얻었다. 화살깍지벌레 수컷 약충은 정착 군집내에서 일정한 방향성을 보였는데 좌우 30° 범위 내에서 86.1%의 약충이 정착하였다. T-제곱표본조사법을 이용하여 수컷 정착군집분 내 개체들의 분포양식을 분석하였다. 수컷 약충의 최인접 개체와의 평균거리는 0.45 mm 이었다. 공간분포양상을 나타내는 C-지수값(Index of spatial pattern)은 0.58을 보였고, C=0.5와 같다는 귀무가설의 통계검정 결과 유의성이 인정되어 집중분포로 나타났다. 분산지수 I-지수값(Distance index of dispersion)은 2.29를 보였고, 2.0과 같은지 통계 검정한 결과 임의분포(random)로 나타났다. 모션 경로 추적 기술(Motion tracking technology)을 이용한 약충의 이동경로를 분석하였다. 수컷 약충의 이동경로는 암컷 성충과 기존 정착 약충 근처에서 좁게 움직이며 회전하는 특성을 보였고, 암컷 약충은 잎 경계면의 영향을 받으며 직선적인 이동경로를 나타냈다. 수컷은 암컷보다 90° 이상 회전 각도 및 기정착된 부화 약충과의 접촉횟수가 훨씬 많았으며, 이미 정착된 수컷 약충이 2마리 이하일 때 새로 나온 부화 약충의 정착까지의 시간이 유의하게 증가하였다. 암컷 어미성충에서 새로 나온 수컷 부화 약충이 정착 직전 최후로 접촉한 약충 개체를 기준으로 했을 때 새로 정착한 약충의 정착각도는 평균 11.4°로 정착각도의 방향성이 일치했다.

화살깍지벌레(Unaspis Yanonensis (Kuwana))는 노린재목 깍지벌레과(Diaspididae)에 속하는 곤충으로 감귤의 중요한 해충으로 알려져 있다. 본 연구는 화살깍지벌레 암컷의 정착행동이 포식자로부터 공격회피에 미치는 영향을 구명하기 위하여 감귤원에서 성충을 채집 후 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 자연 포장상태에서의 암컷 성충의 중복정착 정도를 조사한 결과 독립정착율은 92.1%, 중복 정착율은 7.9%를 나타냈으며, 중복정착의 형성은 잎 내 암수의 밀도와 큰 관계가 없었다. 자연 포장상태에서 애홍점무당벌레의 공격을 당한 화살깍지벌레 암컷 성충은 평균 4.95% 이었으며, 중복정착 암컷 성충이 단독 정착한 암컷 성충들보다 포식을 당하는 비율이 평균 11.96%로 유의하게 높았다. 또한, 화살깍지벌레 수컷의 군집내부에 정착한 암컷 성충은 애홍점무당벌레로부터 공격을 받은 비율이 0.7%로 수컷 군집 외부에 정착한 암컷 성충의 4.3% 보다 유의하게 낮았다. 종합하여 판단할 때 화살깍지벌레 수컷의 군집형성 정착행동은 천적으로부터 암컷 성충을 보호하여 종족보존을 위한 생태적 기작과 관련된 것으로 판단되었다.

애넓적밑빠진벌레(Epuraea domina Reitter)는 딱정벌레목(Coleoptera) 밑빠진 벌레과(Nitidulidae)에 속하는 작은 곤충으로 감귤에는 방화해충으로 알려져 있다. 성충의 크기는 약 2~3 mm정도로 황갈색을 띠며, 감귤 꽃 개화기에 성충이 꽃에 발 생하여 자방을 갉아먹거나 발톱으로 상처를 내어 과실의 표면 콜크화 상처 피해를 유발하므로 초기 방제가 필요한 해충이다. 본 연구는 독 미끼를 이용한 애넓적밑빠 진벌레의 효과적인 방제전략을 수립하는데 기초자료로 활용하고자 감귤 부산물에 붕산을 농도별로 혼합하여 살충효과를 평가하였다. 붕산용액은 0.5%, 1%, 2% 농 도로 조제하였으며, 독 먹이는 감귤 과피를 이용하여 만든 분말가루 5g에 붕산용액 에 사용된 농도를 각각 10ml씩 혼합하여 3가지 농도의 혼합 먹이를 만들어 사용하 였다. 붕산용액 단독으로는 24h 후 0.5%, 1%, 2% 농도별 각각 4%, 34%, 66% 살충 률을 보였으며, 48h에는 각각 72%, 96%, 100%의 높은 살충률을 보였다. 72h 시점 에는 0.5%농도에서 98%, 1%의 농도에서 100%의 살충률로 모든 처리에서 높은 치사율을 보였다. 독미끼 평가에서는 24h에는 모든 처리에서 살충률이 0%로 나타 났으며, 48h에는 2% 용액 혼합 먹이만 14% 살충률을 보였다. 72h 시점에는 0.5% 농도에서는 2%, 1%농도에서는 34%의 살충률을 보였으나, 2% 농도에서는 96% 의 높은 살충률을 보였다.