Invasive predators are one of the most damaging species groups to biodiversity. In the Nakdong River, the lake skygazer Chanodichthys erythropterus is a dominant species that is fiercely carnivorous and a concern for commercial fish. Although it is important to understand the ecological characteristics related to the feeding habit, studies on the diets of lake skygazer in Nakdong River have been limited to studies of gut contents. In this study, the trophic position (TP) and feeding habits of C. erythropterus were studied by calculating TPs using samples collected from 13 sites throughout the Nakdong River. Compound-specific isotopic analysis of amino acids provided reliable TPs from the muscle of Lake skygazer C. erythropterus without any isotope baseline. The results were approximately 3 to 3.6 and suggesting a carnivorous but size-dependent prey variation. In particular, the TP variability of C. erythropterus observed in the Nakdong River showed that it had a selective feeding habit compared to carnivorous fish species of relatively similar trophic levels.

The objectives of this study were to analyze the fish community structures and distribution characteristics of fisheries resources in the Osip Stream and Wangpi Stream, fishery resources protection areas. For the study, we conducted fish samplings four times in the two streams from April to October 2019. In Osip Stream and Wangpi Stream, we sampled 31 species and 29 species and the dominant species were Zacco platypus (28.6%) and Squalidus multimaculatus (41.7%), respectively. According to the life type of fish species, primary freshwater species were collected 18 species (58.1%) and 21 species (72.4%), and migration fishes were sampled 4 species (12.9%) and 6 species (20.7%) in Osip Stream and Wangpi Stream, respectively. Fisheries resources species showed high relative abundance in June, and the fish biomass was highest in October. As a results of comparing the previous studies with this study, both rivers showed high biodiversity and were found to maintain stable populations of fishes. According to analysis of tolerance guilds, the proportion of tolerant species, based on the number of individuals, was composed of 14.4% and 1.1% in Osip Stream and Wangpi Stream, respectively. This very low ratio of tolerant species confirmed that both streams have very good physiochemical environment conditions. From the above results, it was judged that the fishery resource protection areas of Osip Stream and Wangpi Stream have high ecological function and preservation value. For sustainable use and management of fishery resource protection areas of Osip Stream and Wangpi Stream, it is suggested that biological disturbance management, fish discharge projects considering environmental capacity, efforts to improve the habitat environment, and establishing a fishery resource protection areas management system were necessary as considerations.

The objective of this study was to determine temporal patterns and longitudinal gradients of water chemistry at eight artificial reservoirs and ten streams within the Han-River watershed along the main axis of the headwaters to the downstreams during 2009-2010. Also, we evaluated chemical relations and their variations among major trophic variables such as total nitrogen (TN), total phosphorus (TP), and chlorophyll-a (CHL-a) and determined intense summer monsoon and annual precipitation effects on algal growth using empirical regression model. Stream water quality of TN, TP, and other parameters degradated toward the downstreams, and especially was largely impacted by point-sources of wastewater disposal plants near Jungrang Stream. In contrast, summer river runoff and rainwater improved the stream water quality of TP, TN, and ionic contents, measured as conductivity (EC) in the downstream reach. Empirical linear regression models of log-transformed CHL-a against log-transformed TN, TP, and TN:TP mass ratios in five reservoirs indicated that the variation of TP accounted 33.8% (R2=0.338, p<0.001, slope=0.710) in the variation of CHL-a and the variation of TN accounted only 21.4% (R2=0.214, p<0.001) in the CHL-a. Overall, our study suggests that, primary productions, estimated as CHL-a, were more determined by ambient phosphorus loading rather than nitrogen in the lentic systems of artificial reservoirs, and the stream water quality as lotic ecosystems were more influenced by a point-source locations of tributary streams and intense seasonal rainfall rather than a presence of artificial dam reservoirs along the main axis of the watershed.

The objective of this study was to develop an index of biological integrity (IBI) for national-level monitoring of watersheds as an ecosystem health assessment methodology for the South Korean government. A 10-metric IBI model (IBIKW) was developed for watershed management and then applied to 76 streams in four major watersheds in Korea. The model assessments showed that 32.9% of all streams were judged to be in ‘excellent-good’ condition, whereas 67.1% were in ‘fair-poor’ condition, indicating severely impaired ecological health. Nutrient analyses of stream water revealed a two- to fivefold increase in nutrient and biological oxygen demand (BOD) levels in urban- and cropland-dominant streams compared to forest- dominant streams. The guild structure within the watersheds indicated that tolerant species were predominant in severely degraded regions (BOD>6 mg/L), and sensitive species were distributed in regions with BOD<2 mg/L. Factors affecting ecosystem health (IBIKW scores) included chemical water quality parameters, physical habitat parameters and land use around the stream. In particular, land use was one of the major factors influencing ecosystem health, as indicated by the strong relationships between the percentages of urban and forest streams and the IBIKW scores. The integrated ecosystem health assessment technique developed here can be applied for both regular bioassessments and post-restoration assessments.

The objectives of this study were twofold: to analyze seasonal variation in nutrients and sestonic chlorophyll (CHL-a) in Asian lotic ecosystems, which are influenced by seasonal monsoon rains, and to evaluate multi-trophic level ecological stream health (ESH) in relation to stream morphology, land-use patterns, and water chemistry. We conducted physical, chemical, and biological surveys at 72 national streams and rivers, and at 65 reference streams. Water chemistry data indicated that ambient nutrient (N, P) levels were closely associated with land-use patterns and stream elevation, and that these, in turn, influenced both community structures of fish and stream health in general. In the watershed, total phosphorus (TP) was a key determinant of sestonic CHL-a, and the mass ratio TN:TP was determined by phosphorus (R2 = 0.63, P < 0.01) rather than nitrogen (R2 = 0.01, P > 0.05). Proportions of tolerant and omnivorous fish increased with nutrient enrichment and organic matter pollution, while proportions of sensitive and insectivorous fish decreased. The neural network modeling of a self-organizing map (SOM) suggested that clustering of trained SOM units reflected stream morphology, land-use patterns, and water chemistry, which influenced community structures and tolerances of top trophic level fish species in the ecosystem. Lotic ecosystem health, based on a multi-metric approach (MF-IBI model), was clearly demonstrated by a multivariate analysis (PCA); important factors were watershed characteristics (land-use patterns), nutrient levels (N, P), organic matter (BOD, COD) regimes, and biological components (trophic and tolerance guilds).

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.

본 연구에서는 남한강 상류수계의 10개 지점에서 생 물보전지수 (Index of Biological Integrity, IBI) 및 물리적 서식지 평가 지수 (Qualitative Habitat Evaluation Index, QHEI)를 이용하여 생태건강도 특성을 평가하였다. 생물 보전지수 조사는 Karr (1981)가 제시한 12개 항목 중 11개 메트릭에 대하여 평가하였다. 생물보전지수 등급은 “양호상태”였고, 지점별 IBI 값의 범위는 33 (악화상태)~47 (양호상태)로 나타났다. 물리적 서식지측면에서는 Plafkinet al. (1989)에 의해 도입된 서식지 평가 지수(QHEI)의 12항목 중 9개 항목에 대해 평가를 실시했으며, QHEI 값의 범위는 75~109로 나타났으며, 전체 서식지 건강도 평균치는 부분 지지상태(Partially supporting)로 나타났다. 연구지점내의 하천 비교평가에 따르면, Gj 하천의 IBI 모델 값 및 QHEI 모델 값은 타 하천들 (Ig, Dn 하천)에 비해 양호한 상태로 평가되었다. 어류의 영양단계 종 성분 분석에 따르면, 식충종, 잡식종 및 육식종은 61.9%, 19.0% 및 9.5%를 차지하는 것으로 나타났다. 어류의 내성도 길드분석에 따르면, 민감종 (76.1%)은 내성종 (4.7%)보다 우점하여 생태계가 건전한 것으로 평가되었다. 서식지 길드 분석에 따르면, 여울성 저서종(57.1%)은 수층종(28.5%)보다 우점하는 것으로 나타났다. 연구기간 동안, 외래종 및 질병에 걸리거나 비정상적인 증상을 나타내는 개체는 관측되지 않았다. 전체적으로 생태건강도 모델값(IBI) 및 서식지평가지수 모델값의 분석에 따르면 본 상류 하천지역은 생태학적으로 양호한 상태로 잘 유지되는 것으로 평가되었다.

본 연구에서는 미꾸리과 어류인 두 개체군(Ma, Kr)의 생태지표 특성 및 화학적 수질구배를 분석하였고 이를 근거로 기존의 내성도 분류의 타당성을 검토하였다. 각 개체군의 화학적 특성에 따른 분포를 분석한 결과, 모든 수질변수에서 Kr-개체군이 좁은 분포 범위를 보였고 Ma-개체군이 넓은 분포 범위를 보여 Kr-개체군은 깨끗한 수환경을 선호하며 Ma-개체군은 악화된 수환경에 잘 적응하는 것으로 분석되었다. Ma-개체군은 공서어종 중 잡식종, 내성종이 우점하는 것으로 나타났지만, Kr-개체군은 충식종, 민감종이 우점하는 것으로 나타났다. 서식지에 대한 생태적, 물리적 평가를 실시한 결과, Ma-개체군이 낮은 값을 나타내 Ma-개체군 분포지점이 비교적 생물학적 교란이 심하며 물리적 서식지가 악화되어 있는 것으로 나타났다. 이에 따라 Ma-개체군은 수생태계의 변화에 대한 적응력이 뛰어나며 Kr-개체군은 이러한 변화에 예민하게 반응하는 것으로 판단되어 기존 문헌의 내성도 분류가 타당하다는 것을 시사하였다. 본 연구에서 분석한 각 개체군의 분포특성은 어류를 이용하여 수생태계를 평가하는데 있어 중요한 자료가 될 것으로 사료된다.

본 연구에서는 2009~2010년 동안 한강 수계 인공댐 호소수 8개 지점 및 한강 본류 수계의 하천수 10개 지점 의 총 18개 지점에서 인공댐 및 하류역 하천들에 대한 수 질변이특성을 평가하고자 하였다. 이미 건설된 연속적 인 공댐들이 상류로부터 하류까지 질소 (N), 인(P), 엽록소-a (CHL-a) 등의 화학적 수질 구배특성(Chemical gradient) 에 미치는 영향을 분석하고, 수질 변수간의 경험적 모델 (Empirical model)을 적용하여 하절기 몬순강우 특성 및 연별 집중강우 영향을 분석하였다. 한강수계는 상류에서 하류로 갈수록 수질이 악화되는 경향을 보였고 특히, 점 오염원에 의한 오염물질의 유입은 수질변이에 가장 크게 작용하였으며, 특히 하류부의 중랑천 유입수는 수질을 급 격하게 악화시키는 것으로 나타났다. 또한 하절기의 몬순 강우는 하류역에서 총인(TP), 총질소(TN) 및 전기전도도 (EC)값을 크게 낮추어 수질향상에 기여하였다. 5개의 인 공댐들에서 총질소(TN), 총인(TP) 및 N:P 무게비에 대한 엽록소-a (CHL-a)의 경험적 모델식 평가에 따르면, 로그 전환된 총인(TP)은 엽록소-a (CHL-a)농도 변이를 33.8% (R2=0.338, p⁄0.001, 회귀식 기울기=0.710) 설명하였으 나, 총질소 (TN) 변이는 21.4% 설명에 그쳤다 (R2=0.214, p⁄0.001). 또한 N:P 무게비의 산정에 따르면, 본 인공호 들에서는 모두 N:P 비가 29 이상으로 인 제한효과로 나타 났으며, 총질소(TN)의 농도는 모든 수체에서 이미 1000 μg L-1을 상회하여 조류성장에 풍부한 것으로 나타나 엽 록소-a (CHL-a)의 증감은 인(P)에 의해 조절되는 인 제한 요인(P-limitation)으로 나타났다. 그러나 엽록소-a (CHLa) 의 증감은 또한 개별적 인공댐에서 보여주는 바와 같이 부유물 증가에 의한 광투과도 저하, 수체류시간 감소에 의한 세척효과(Washing-out) 등도 부가적으로 영향을 미 치는 것으로 나타났다. 결론적으로, 한강수계에서 하천 및 인공댐의 연속선 상에서 하천에 대한 댐의 이화학적 수 질 특성에 미치는 영향은 미미한 것으로 나타났다. 반면, 유입 지천과 하천 유역의 점오염원으로부터의 방류수 유 입은 이화학적 수질 변이에 크게 영향을 미치는 것으로 나타났다. 향후 연속적 인공댐의 수체에서 대형 무척추 동물 및 어류와 같은 생물학적 지표를 이용한 영향평가 도 수질과 같은 측면에서 연구될 필요가 잇는 것으로 사 료되었다.

본 연구에서는 월평공원 주변의 수생태계 보존을 위해 공원지역을 포함한 갑천의 3개 지점을 선정하여 2010~ 2011년 동안 총 5회에 걸쳐 어류상, 군집분석 및 길드 분석을 실시하였다. 총 31종 2,667개체가 채집되었으며, 전체 어종 중 주요 우점종은 피라미 (Zacco platypus) 46.6% 및 납자루 (Acheilognathus lanceolatus) 8.7%로서 이 두 종은 전체의 50%를 상회하였다. 한국 고유종으로는 돌마자 (Microphysogobio yaluensis)를 포함하여 총 10종 이고 개체수 상대풍부도는 8.7%로 나타났다. 또한 법정 보호종으로는 천연기념물 454호인 미호종개 (Iksookimia choii) 1종 3개체가 채집되었다. 군집분석 결과에 따르면, 종 풍부도 지수 (species richness index)는 다른 지점에 비해 많은 종이 출현한 중류구간(Mr)에서 3.145로 높게 나타났으며, 상류구간(Ur)에서 2.180로 가장 낮게 나타났 다. 종 다양도 지수 (species diversity index)는 상류구간 (Ur) 1.785, 중류구간 (Mr) 1.975, 하류구간 (Dr) 1.660으로 나타나 중∙하류 구간에서 유입되는 대전 도심의 점오염 원 및 비점오염원에 의한 영향이 분명하게 나타났다. 어 류의 내성도 길드 (Tolerance guild) 분석에 따르면, 내성 종이 전체 중 64.2%를 차지하였고, 반면, 민감종은 3.3% 로 나타나 단연 내성종이 우세하게 나타났다. 섭식 길드 (Trophic guild) 분석 측면에서는 잡식종 (Omnivore species) 은 64.0%, 충식종 (Insectivore species)은 29.3%의 구 성비를 보여 잡식종 우점현상이 뚜렷했다. 대도심 공원에 다양한 한국 고유종 및 천연기념물이 서식하고 있으므 로, 향후 공원이 서식지 보존지역으로 지정되어 관리 보 존되어야 할 것으로 사료된다.

The objective of this study was to evaluate survival rate and fish movement (migration) using a tagging approach of passive integrated transponder (PIT) in Juksan Weir, which was constructed as a four major river restoration projects. For this study, survival rates of each fish species and the mobility of fish individuals were analyzed during 2 weeks by the insertion of PIT tags to various fish species in the laboratory. According to tagging tests in the laboratory, the survival rate 37.5% (30 survivals of 80 individuals) after the insertion of PIT tags. The survival rate of Carassius auratus and Hemibarbus labeo was 100% and 80% after the insertion of the tags, respectively, whereas it was only 13.3% for Zacco platypus. In the field experiments of Juksan Weir, 6 species and 157 individuals from 8 species (563 individuals) were detected in the fixed automatic data-logging system, indicating a detection rate of 27.9% in the fishway of Juksan Weir. In the meantime, some species with no or low detection rates in the fixed automatic data-logging system were turn out to be stagnant-type species, which prefer stagnant or standing water to live.

The objective of study was to analyze seasonal and inter-annual patterns of water chemistry of Miho Stream watershed during 2004 - 2007 along with some influences of tributaries and summer monsoon on the stream water quality. For the study, eight physico-chemical parameters such as nitrogen, phosphorus, BOD, COD and chlorophyll-a (CHL) etc. were analyzed in relation to spatial and temporal variability of seven sampling sites of the mainstream and some tributaries in the watershed. In the upstream reach, Mean of BOD, COD and TP averaged 3.2 mg/L, 6.5 mg/L and 186 μg/L, respectively, indicating an eutrophic conditions as a III-rank in the stream water quality criteria from the Ministry of Environment, Korea(MEK). The eutrophic water was due to a combined effect of Chiljang tributary with high nutrients (TP=844 μg/L, TN=8.087 mg/L) and the point sources from some wastewater treatment plants. In the meantime, BOD, TN, and TP in the downstream reach were about > 1.2-1.5 folds than the values of the midstream reaches. This was mainly attributed to effluents of nutrient rich-water (mean TN: 11.980 mg/L) from two tributaries of Musim Stream and Suknam Stream, which is directly influenced by nearby wastewater disposal plants. Seasonal analysis of water chemistry showed that summer monsoon rainfall was one of the important factors influencing the water quality, and water quality had a large spatial heterogeneity during the rainfall period. In the premonsoon, BOD in the downstream averaged 6.0±2.47 mg/L, which was 1.4-fold greater than the mean of upstream reach. Mean of CHL-a as an indicator of primary productivity in the water body, was > 2.2 - 2.9 fold in the downstream than in the upstream, and this was a result of the high phosphorus loading from the watershed. Overall, our data suggest that some nutrient controls in point-source tributary streams are required for efficient water quality management of Miho Stream.

The objective of this study was to evaluate fish passage efficiency, based on fish-trap monitoring methodology, in the fishway of Seungchon Weir, which was constructed on the lower region of Yeongsan River in 2011. Seasonal patterns and diel variations of fish movements, fish fauna, and compositions in the fishway were analyzed in relation to the current velocity and location of the trap-setting in the fishway. For the analysis, we conducted seven times surveys in 2012 on the fishway and also conducted intensive monitoring of the fishway as 3 hrs interval for the diel variations of fish fauna and compositions in the fishway. According to the fish-trap monitoring methodology, the total number of fish species was 13 species, which was a 43.3% of the total. Most dominant fish used the fishway was Squalidus chankaensis tsuchigae and the relative abundance of the species used the fishway was 33.5% of the total. The season and time zone (in diel variation) observed most frequently in the fishway were July and 18:00-21:00 PM, respectively. The fish movements and use-rates of fishway varied depending on the locations of trap-setting; Fish biomass and the number of species were statistically (p < 0.05) greater in the most right or left-sided traps than in the mid-traps. Also, fish movements and use-rates of fishway were influenced by current velocity on the fishway; fish in the fishway preferred the low current velocity (mean 0.71 m/sec) than the high current velocity (mean 1.13 m/sec). Further long-term studies should be monitored for the efficiency evaluations of the fishway.

The objective of this study was to analyze long-term annual and seasonal trends of water chemistry on landuse patterns and seasonal precipitation using 72 sampling sites within Namhan River watershed during 2001-2010. Water quality, based on multi-parameters of water temperature(WT), dissolved oxygen(DO), biochemical oxygen demand(BOD), chemical oxygen demand(COD), suspended solids(SS), total nitrogen(TN), total phosphorus(TP), and electric conductivity(EC) varied largely depending on monsoon rain and landuse patterns such as forest, cropland, and residence. Concentrations of BOD and COD as an indicator for organic matter pollution, increased during summer monsoon season at the cropland and residential streams. Values of TN and TP were higher in residential streams than in the forest and cropland streams. In the meantime, DO values had weak relations to the landuse patterns of forest and cropland cover. Water quality was worst in cropland and residential streams, and also most degradated in 4th order streams. Overall, our results suggest that efficient water quality management is required in the cropland and residential landuse streams.