Aquatic ecosystem is composed of various organic and inorganic matters. Its health is essential for sustaining its members such as vegetations, mammals, birds, fishes and invertebrates. Samcheonpo stream is one of candidate streams in Sacheon area of ecological restoration. For this reason, this study conducted to build up a data base for future comparison. The results shows that biodiversity of Epilithic Diatoms and Invertebrates is below average which means that human impacts such as artificial structures and activities have been negatively related to stream health. Consequently, we suggest several key factors when ecological restoration is performed in the stream.

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.

번식기 유부도 일대의 조수 경계부에서는 검은머리물떼 새 (Haematopus ostralegus osculans) 성체와 미성체가 한데 모여 복족류 (서해비단고둥, Umbonium thomasi)와 이매패류를 섭식하는 것이 관찰된다. 본 연구는 성체와 미성체 간의 섭식 능력에 차이가 있는지 알아보고자 해당 먹이원을 섭식하는 개체들의 행동을 영상으로 녹화한 후 성체와 미성체로 구분하여 단위 시간당 걸음수, 먹이원 탐색시도횟수 및 탐색방법 구성비율, 섭식성공횟수, 조작시간, 머리 들어 올리기횟수를 비교하였다. 서해비단고둥을 섭식할 때 먹이원 탐색방법의 구성 비율, 이매패류를 섭식할 때 먹이원 탐색시도횟수와 머리 들어올리기횟수에서 유의한 차이를 나타냈으나, 단위 시간당 걸음수, 탐색시도횟수, 섭식성공횟수는 차이가 없었다. 결과적으로 번식기 유부도 일대에 서식 하는 검은머리물떼새 미성체가 성체에 비해 비록 열세이고, 먹이원의 위치를 파악하는 능력이 부족하지만, 전반적인 섭식 능력은 성체와 유사한 수준임을 의미한다. 월동기간 동안 고도의 섭식 능력을 갖추어야 섭식이 가능한 이매패류를 지속적으로 섭식한 것에 기인한 것으로 판단된다

이 연구에서는 한라산을 포함한 제주도 전역에서 높은 밀도로 자라고 있는 제주조릿대 (Sasa quelpaertensis Nakai) 가 서식지 고도와 수관부 개폐 여부에 따라서 나타나는 식물의 생태학적 특성과 소비자 군집 다양성 변화에 영향을 받는가를 알아보았다. 고도와 상부 식생의 유무에 따라 제주조릿대 군락 네 지점을 선정한 후각 지점에서 자라고 있는 제주조릿대 식물 특성 그리고 소비자 군집 다양성을 통하여 삼중영양 상호작용 (Tritrophic interaction)을 조사 하였다. 조사결과, 고도가 증가하면서 상부 식생이 없어지고 제주조릿대의 잎 면적, 수분함량, 질소함량은 감소하였으며, 밀도와 C/N함량은 증가하였다. 상부 식생이 존재할수록 제주조릿대의 생육특성은 더 좋아졌으며 이를 기주로 하는 초식곤충과 포식자가 증가하였다. 따라서 제주조릿대의 생육조건은 고도에 따른 주변 수관부 개폐와 밀접한 관련을 가지고 있으며 이러한 조건은 소비자 군집과도 밀접한 관련이 있는 것으로 생각한다.

이 연구에서 채집된 아메리카동애등에의 성충은 원산지의 성충과 그 크기가 비슷했다. 체형에서 가장 큰 차이점을 보이는 부분은 더듬이 바깥쪽 (antenna 2) 길이이며, 그 다음으로는 머리넓이 (head width), 복부넓이 (abdomen width) 등의 순으로 나타났다. 이 연구결과는 유기물 분해와 분변토 생산의 우수개체를 선발하는데 기초자료가 될 것이다. 국내 51개 조사지역 중, 22개 지역에서 아메리카동애등에가 출현했으며 위경도 및 고도 등 지리적 특성보다는 유기물의 존재에 더 영향을 받는 것으로 생각된다. 이 곤충의 발생현황은 유기성 폐자원의 선순환 구조를 파악할 수 있는 지표로 사용될 수 있을 것이다.

에메리개미는 여왕개미와 수개미가 유전적으로 복제되어 번식한다고 알려져 있으며, 여왕개미의 날개형태가 장시형과 단시형으로 나타난다. 장시형은 정상적인 날개형태이고, 이보다 짧은 날개형태는 단시형이라고 한다. 장시형과 단시형 모두 한 종으로 취급되지만, 두 가지 점에서 종 지위에 대한 조사가 필요하다. 첫째, 자연 상태에서는 두 날개형이 함께 발견되지 않고, 둘째, 날개형이 육안으로 뚜렷하게 구분된다. 또한 복제되어 번식한 여왕개미가 단수체인지 배수체인지 조사가 필요하다. 따라서 우리는 본 연구에서 에메리개미 유전체 크기를 추정하여 두 날개형은 동종이며, 여왕개미는 배수체임을 확인하였다.

During the breeding season, some Eurasian Oystercatchers (Haematopus ostralegus osculans) in Yubu Island foraged in the open mudflat area nearby the breeding ground, instead of the tide water line area, main feeding site throughout the year. We found significant differences in foraging behavior and prey species diversity between the two different feeding site types. Even though the birds took more steps for most probably searching preys, their feeding success was much lower in the open mudflat area than the tide water line area. The multiple peck and boring methods were more frequently adopted to catch polychaetes on the open mudflat area, whereas the single peck method was dominant and gastropods and bivalves were main preys in the tide water line area. This study suggests that the bird shows flexible foraging strategy of shifting feeding site, foraging behavior and preys for better reproductive success.

외래생물인 아메리카동애등에는 뛰어난 유기물분해능으로 주목받아왔다. 이에 우리는 한국내 분포상과 유전적 다양성을 알아보기 위해 전국적으로 채집하여 미토콘드리아의 사이토크롬 C 산화효소 1 (CO1) 유전자를 이용해 집단유전학분석을 실시하였다. 그 결과 이 곤충은 한국에 성공적으로 정착한 것으로 보이며 10개의 미토콘드리아 유전자형이 있었고 개체군 간 분화가 뚜렷했다. 이 결과는 국내정착한 아메리카동애등에가 특정 유전자형의 모계만이 도입된 후 지역 간 분산이 제한적임을 나타내는 것으로, 이는 이들의 단거리 비행 경향에 기인한 것으로 추정된다.

도심 내 매미의 생태적 특성을 이해하기 위하여 총 31개 공원, 71개 방형구 내에서 여러 환경요인들(서식지유형, 미소서식지 환경)과 매미 종구성 및 발생량을 비교 분석하였다. 서식지 유형은 반경 500m의 토지피복 추출후, 산림 비율 기준으로 서식지 유형을 구분한 결과 도심형공원 및 주거지역이 산림형공원에 비해 말매미의 발생량이높게 나타났다. 토지피복도 및 방형구 내 미소서식지요인을 이용한 SOM 분석에서는 말매미가 도심 비율이 높고,고도가 낮을수록 많은 발생량을 보였으며, 애매미는 산림의 특성(고도, 토양유기물, 낙엽량 등)이 높은 지점에서많은 발생량을 보였다. 참매미와 유지매미는 초지, 수역 및 식생 비율이 높은 곳에서 많은 발생량을 보였다. 결론적으로서식지 유형, 미소서식지 환경은 매미의 종 구성 및 발생량의 차이를 야기 시킨다. 따라서 본 연구 결과는 도심내 매미의 효율적 서식지 관리를 위한 자료로 활용 가능할 것이다.

We surveyed the habitat use and food materials of the endangered Swan Goose (Anser cygnoides) during the wintering period at the Seocheon tidal flat. The bird wintered about six months from October 2014 to early April 2015 at the flat. They showed a remarkable change in choosing their feeding habitat and prey. They stayed entirely at sedge grass patches on Songrim tidal flat during the early wintering period (October), while after November they gradually moved to Janggu bay and used rice paddy fields as well as sedge patches on the tidal flats as their feeding site. The dietary analysis showed the sedge grass (Bolboschoenus sp., Cyperaceae) was the main dietary source during the entire wintering period. Interestingly, the proportion of Cyperaceae on feces decreased slightly over wintering time, while the proportion of Fabaceae increased relatively since November. These results suggest that the Swan Geese switched their habitat and food sources in response to the change of food availability. The Seocheon tidal flat area is the important wintering site for Swan Geese and sedge grass patches in the area need to be managed as the main feeding area for the wintering Swan Geese.

여름곤충인 매미는 환경변화(예:도시화, 온난화)에 민감한 종으로 도심환경을 반영하는 대표적인 도심 생물로 알려져 있다. 그러나, 국내에서는 도심 환경요인과 매미의 생태적 특성을 이해하기 위한 연구가 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 도심 인공성 정도에 따른 매미 종 구성 및 발생량의 변화를 분석하였다. 자료는 총 32개 지점 71개 방형구에서 2016년 6월 3주부터 8월 4주까지 주 단위로 탈피각 수거 및 환경요인을 측정하였다. 또한 도심 인공성 정도를 측정하기 위하여 조사시점 반경 500m의 토지피복을 추출하고, 산림의 비율에 따라 3가지 유형(도심형공 원, 산림형공원, 주거지역)으로 구분하였다. 그 결과, 유형화된 3개의 서식지 유형은 고도, 수관피복, 식생구조, 낙엽량 등 서식지 환경특성이 유의한 차이를 보였다. 도심형공원과 주거지역에서 말매미 발생이 높은 반면, 산림형공원 은 말매미의 발생량이 낮게 나타났다. 한편 애매미, 소요산매미 등은 비록 통계적 유의성은 없었으나, 산림형공원에서 상대적으로 높은 발생량을 보이는 것으로 나타났다.

도토리에 구멍을 뚫고 가지를 자르는 도토리거위벌레(Cyllorhynchites ursulus, n=130)의 큰턱(mandible)의 외부형태 와 가지를 자르는 기작을 생체모방에 이용하기 위하여 분석을 하였다. 또한 큰턱의 외부형태와 자르는 기작비교를 위하여 비슷한 습성을 가진 밤바구미(Curculio sikkimensis, n=30), 왕거위벌레(Paracycnotrachelus longiceps, n=15)의 큰턱 외부형태를 분석하였다. 외부형태 분석을 위하여 각 종의 큰턱을 주사형전자현미경(SEM)으로 촬영, 도토리거위 벌레의 자르기 행동과 뚫기 행동은 영상 촬영으로 분석하였다. 도토리거위벌레는 큰턱을 좌우로 움직이며 3개의 톱니형태의 이(teeth)가 있으며, 밤바구미의 큰턱은 상하로 움직이며 2개의 톱니형태의 이가, 왕거위벌레는 좌우로 맞물리면서 씹는 움직임이며 톱니형태의 3개의 톱니형태의 이를 가지고 있다. 도토리거위벌레는 큰턱의 내·외전건 (adductor · abductor tendon)을 움직여 구멍을 뚫고 가지를 자르는 것으로 분석이 되었으며 외전건이 내전건보다 굵어 더 큰 힘이 바깥쪽으로 작용하는 것으로 분석되었다.

국내에서 채집된 개미 24종 71개체를 대상으로, 세포 내에 공생하며 자신들의 증식을 위해 숙주의 성을 교란하는 성비교란 공생체인 Wolbachia, Spiroplasma, Cardinium, Rickettsia의 감염 여부를 판별하였다. 24종 중 Wolbachia에 감염되어 있는 종은 9종이었으며, 감염률은 37.5%로 네 종류의 성비교란 공생체 중 감염률이 가장 높았다. 채집된 종 중 스미스개미(Paratrechina flavipes), 에메리개미(Vollenhovia emeryi), 일본왕개미(Camponotus japonicus)는 채집 지역별로 Wolbachia에 감염되어있는 군체와 감염되어있지 않은 군체가 나뉘었다. 또한, 곰개미(Formica japonica)와 극동혹개미(Pheidole fervida)는 각각 11개 지역과 5개 지역에서 채집되었는데, 모든 채집 지역의 개체들이 Wolbachia에 감염되어있는 것으로 나타났다. Spiroplasma의 경우, 24종 중 코토쿠뿔개미(Myrmica kotokui) 단 한 종에서만 감염되어 있는 것을 확인하였다. Cardinium과 Rickettsia는 채집된 전체 개미 개체 모두에서 비감염인 것으로 확인되었다.

기상 인자에 따른 우리나라의 매미 출현시기와 종 구성을 조사하기 위하여, 서울 도심 내에 있는 근린공원(아시아공원, 청담공원)에서 발생하는 매미 탈피각을 통해 매미 발생 특성을 분석하였다. 이를 위해 2015년 6월부터 8월까지 주 1회씩 총 9회에 걸쳐 선정한 21개의 방형구(20x20m; 아시아: 12개, 청담: 9개)내에서 발생하는 매미 탈피각을 수거하였으며, 수거한 탈피각은 매미 탈피각 분류 체계에 따라 종, 성별, 개수를 산출하였다. 기상 요인은 각 지역에서 관찰한 온습도 로거 자료와 기상 관측소(AWS)에서 측정된 자료를 사용하였다. 그 결과, 두 장소 모두 8월 첫째주와 둘째주의 매미 발생율이 전체 발생 비율의 50%를 넘었으며, 이 중 말매미와 참매미가 전체 발생 탈피각의 80%이상을 차지했다. 말매미, 참매미, 쓰름매미, 유지매미의 탈피각은 온도 및 습도와 유의한 양의 상관관계를 보였다. 또한 매미 탈피각 발생 패턴에 있어 기상 인자와의 영향을 분석하기 위하여 cluster analysis를 이용하여 시기별 매미 탈피각 발생 특성의 유사성에 따라 3개의 그룹으로 나누고 PCA(Principle Component Analysis) 분석 결과에 적용하였다. PCA 분석 결과, 각 그룹들은 매미 탈피각 발생 시기에 따른 패턴이 뚜렷하게 나타났다. 온도가 가장 높은 그룹 Ⅲ(8월1주-2주)에서 가장 많은 매미 탈피각이 발생하였으며, 상대적으로 높은 강수량과 습도를 보인 그룹 II(7월3주-4주)에서는 털매미가 다른 그룹들에 비해 높은 발생 양상을 보였다. 따라서, 2015년도 여름 매미의 발생 패턴은 7월 넷째주부터 강수량이 높아짐과 동시에 매미 발생이 높아지기 시작하였으며, 장마가 끝난 후인 8월 첫째주 둘째주부터 온도 상승과 함께 대발생 했음을 알 수 있었다. 위 결과들을 미루어보아, 늦은 장마전선의 북상과 폭염이 매미 발생과도 관련이 깊을 것으로 사료 된다. 이러한 결과는 매미 발생 양상에 대한 기초 정보를 제공하고, 폭염 및 장마와 같은 이상기상현상에 따른 매미 발생 변화를 예측하기 위한 사전 자료로 활용할 수 있다.

아메리카동애등에(Hermetia illucens)는 대표적인 환경정화곤충으로, 우리나라 에는 1990년에 최초로 발견되어 보고(Kim, 1997)되어 외래종으로 취급되고 있는 종이다. 본 연구는 국립농업과학원에서 인공 사육중인 아메리카동애등에의 유전적 다 양성을 알아보기 위하여 인공 사육장에서 무작위로 성충 50개체를 채집하여 미토 콘드리아 DNA 중 CO1 유전자(cytochrome oxidase 1 gene)를 분석하였다. 아메리 카동애등에 CO1 specific primer set(BSFCO1-f:CAA CAA ATC ATA AAG ATA TTG GAA C, BSFCO1-r:GTC CGA AGA ATC AAA ATA AAT GYT G )를 이용 하였으며, gradient PCR test에서 44˚C부터 55˚C까지의 온도 범위에서 모든 primer 가 CO1 부위에 매우 효율적으로 결합(annealing)하였다. 분석결과 5개의 CO1 Haplotype이 존재했으며, 이 중에서 염기서열이 다른 뉴클레오사이트(informative nucleotide site)는 39로 나타났다. 실험 결과로 얻어진 CO1 염기서열은 유전자 은행(genbank)에 등록하였다 (Genbank Accession number: 2013년 CO1 sequence: KF500241-KF500308).

아메리카동애등에 (Hermetia illucens)와 동애등에 (Ptecticus tenebriefer)는 파 리목 동애등에과 (Family Stratiomyidae)에 속하는 곤충이다. 두종의 유충은 유기 물의 분해에 탁월한 능력을 가지고 있어서 환경 곤충으로 많은 주목을 받고 있다. 이 두 종의 미토콘드리아 CO1유전자의 haplotype의 다양성을 비교한 결과 도입 종인 아메리카동애등에의 haplotype은 10개로 매우 낮은 반면, 동애등에의 haplotype은 약 30개로 매우 높았다. 이러한 이유는 아메리카동애등에는 미국 원산으로 1990년대 말에 한국에서 도 입되었으며, 도입 과정 중 유전적 병목현상 (genetic bottleneck)을 겪은 것으로 생 각된다. 반면 동애등에는 국내 토착종으로서 국내 생태조건에 적응하여 진화한 결과로 외국에서 유입된 종 보다 매우 다양한 haplotype을 가지고 있는 것으로 생각된다.

아메리카동애등에(Hermetia illucens)는 대표적인 환경정화곤충으로, 우리나라 에는 1990년에 최초로 발견되어 보고(Kim, 1997)되어 외래종으로 취급되고 있는 종이다. 본 연구는 2010년 5월부터 9월 까지 시행되어 총 16개소에서 약 300개체 를 채집하였다. 우리나라 전역에 분포하고 있었으며, 해발 850m 까지 분포하는 것 으로 확인 되었다. 추계에 농가에서 발생하는 생활 쓰레기의 양적 증가에 따른 개 체수 증가를 보였다. 인가 및 음식점 근처 텃밭이 있는 유기성 폐기물이 야적된 지 역을 중심으로 주로 서식하며, 산란장소로 이용하는 것으로 확인 되었다. 자연 상 태에서 동애등에(Ptecticus tenebrifer)와 서식지 및 Niche가 중첩되어 서로 극심한 경쟁관계에 있으며, 서식지 경쟁, 비행능력, 서식 밀도, 지역적 분포 면에서 동애등 에(Ptecticus tenebrifer)가 우월한 것으로 관찰되었다. 사람 몸에 붙는 경우는 없었 으며, 음식냄새를 맡고 음식점 안으로 날아 들어오는 경우가 있었다. 규칙적으로 방제를 시행하는 축사, 퇴비 생산 공장, 대규모 농경지 및 주변 지역에는 분포하지 않는 것으로 조사되었다. 애벌레 및 번데기는 야생조류가 섭취하지 않으며, 성충 은 거미류에 포식당하는 것이 확인 되었다.

아세틸콜린에스테라제(ace)는 신경연접에서 흥분성 신경전달물질인 아세틸 콜론을 후신경연접으로부터 분해시킴으로서 곤충체내의 신경전달을 원활하게 해주는 기능을 하는 신경전달물질 분해효소이다. 이 효소는 해충방제라는 농 업분야에 있어서 유기인계와 카바메이트계 살충제의 목표물로 잘 알려져 있 으며, 해충방제를 목적으로 사용한 살충제들의 남용으로 인한 약제 저항성 문 제로도 잘 알려져 있다. 이 효소는 의학분야에 있어서도 아주 많은 연구의 대 상이다. 이 효소와 관련된 인간의 질병은 너무나 잘 알려진 치매와 연관이 있 다. 현재까지 치매의 종류는 몇 가지로 구분되어 지지만, 특히 많이 알려져 있는 것이 알쯔하이머형 치매이다. 이 알쯔하이머형 치매에는 현재 까지 3가 지의 가설이 있으며, 활발하게 그 원인과 발병기작 연구가 전 세계적으로 진 행 중이다. 3가지의 가설 중에서 ace와 관련된 가설이 cholinergic 가설이다. 이 cholinergic 가설의 주요 내용은 저농도의 살충제에 인간이 오랜 기간 동안 노 출이 되었을 경우에 생체내에서 조금씩 감소된 ace의 량이 되돌림 현상으로 작용되어 신경연접내에 정상보다 많은 ace가 발현되고, 그로 인해서 신경전달 물질이 정상보다 빨리 분해되어 신호전달에 문제가 발생됨으로 인해서 인지 능력저하와 기억력 저하와 같은 치매현상이 나타나게 된다는 내용이다. 그래 서 본 연구는 이와 같은 가설을 증명하기위해 초파리를 이용하여 ace를 과발 현 할 수 있는 형질전환 초파리를 제작하였고, 과발현시 나타나는 이상현상을 근신경연접에서 관찰 하였다.

This study was conducted to investigate the distribution pattern, ecological characteristics and life cycle of the Black Soldier Fly (Hermetia illucens, BSF). The BSF was widely distributed throughout Korea. The insect was mainly found in the vicinity of and in cattle sheds, manure sheds, living waste dump grounds, and food waste dump grounds. Developmental characteristics of the BSF are as follows: the egg was long oval shaped of 887 ㎛ in the major axis and 190 ㎛ in the minor axis, it weighed 24 ㎍. Female oviposited ca. 1,000 eggs on average, eggs hatched in 81 hours under laboratory condition (27℃, 60% R.H.). The duration of the larval stage was approximately 15~20 days. The size of the last instar larvae was 21 ㎜. The cuticle of the pupae gradually acquired red-brown color and the size of them was 19 ㎜. The pupal stage was shorter for females (16 days) than males (15 days). Adults were sized about 13~20 ㎜ long and black-colored. The life span of adult insects was 5~8 days for the first generation (June~July), 7~10 days for the second generation (Aug.~Sept.), and 13~18 days for the third generation (Sept.~Oct.). Mating started on the next day of emergence and actively occurred at the third day after emergence. Mating mostly occurred between 10:00 and 16:00 during which light intensity is highest. Egg-laying started on the third day and was most frequent from the fourth to the sixth day after emergence. Similar to mating time, females oviposited mostly between 10:00 and 16:00.

The differentiation of sex is important for species preservation. However, Fairy Pitta is sexually monomorphic and sex of an individual is indistinguishable with its external characteristics. We determined the sex of Fairy Pitta through DNA analysis and investigated the causes and time of injury and mortality and the size based on sex. We collected 21 samples at Jeju Island, Korean Peninsula from 2004 to 2013 and extracted DNA from them and amplified chromo helicase DNA-binding gene from Z and W chromosomes through Polymerase Chain Reaction (PCR). We confirmed their sex with the banding pattern through Agarose gel electrophoresis, i.e. male (ZZ): one banded and female (ZW) two banded. We distinguished the sex of 17 of 21 samples resulting in 9 males and 8 females. Most casualties were recorded in adult of both sexes. Causes of injury and mortality proved that female casualties occurred from window strikes, dehydration, car accident, predation by natural enemies, and male occurred from window strikes, car accident and dehydration. The time of injury and mortality in adults differ by sex. There was no difference between sexes in any of the six size parameters. As the time of injury and mortality differ by sex, the survey on the role and ecological nature by sex in breeding season must be carried out in the future. External measurements may not be reliable for sexing of Fairy Pitta and other traits such as vocal or characteristics are required to identify the sex of individuals in the field.