The integrative approach for ecological stream health assessments was applied to a stream ecosystem using a multi-level organization from molecular level of biomarkers to community levels of bioindicators along with analysis of physical and chemical stressors. Water quality parameters of BOD, COD, TN, and TP etc were measured and physical habitat health, based on Qualitative habitat Evaluation Index (QHEI) model were analyzed. Also, Ecological stream health model, based on index of biological integrity (IBI) by fish assemblage, was developed for regional assessments and then applied to the stream. Six metric attributes of original 11 metrics were modified for a development of the model. Biomarkers of comet assay, blood chemistry, physiological parameters, and bioindicators such as organismal-, population-, community- level parameters were evaluated in this study along with eco-toxicity tests. Some stations impaired (stressed) in terms of stream health were identified by the IBI approach and also major key stressors affecting the health were identified using BOD, TN, TP, physical habitat evaluation, and eco-toxicity tests. The assessment approach of integrative ecological stream health would be used as a key tool for ecological restorations and species conservations in the degraded stream ecosystems and applied for elucidating major causes of ecological disturbances. Ultimately, this approach provides us an effective management strategy of stream ecosystems through establishments of ecological networks in various watersheds. This research was supported by Basic Science Research Program through the National Research Foundation of Korea (NRF) funded by the Ministry of Education (No. 2013R1A1A4A01012939).

Water chemistry and fish community, based on fish compositions and ecological characteristics(trophic/tolerance guilds and condition factor), were compared in Gucheon Reservoir(GcR) and Yeoncho Reservoir(YcR). Chemical parameters of water quality such as BOD, COD, nutrient(N, P) and suspended solids indicated that water quality was better in the YcR than GcR, and the temporal variability in seasonal and interannual patterns were greater in the YcR. The greater variability was mainly attributed to intense dilutions of reservoir water by Asian monsoon rain during July–August. Fish guild analysis indicated that species diversity was higher in the GcR than the YcR, and that the proportion of tolerant and omnivore species were greater in the YcR. Regression analysis of body weight-total length showed that the regression coefficient(b value) was lower in the GcR(2.15 ~ 2.40) than the YcR(2.59 ~ 3.14). Condition factor(K) of fish against the total length showed negative slope of Zacco temminckii, Carassius auratus, Pseudorasbora parva and Rhinogobius brunneus population in the GcR, and a positive slope of Carassius auratus and Rhinogobius brunneus population in YcR. Overall, our data suggest that the growth of the fish populations, based on the length-weight relations and condition factor, reflected the trophic regime of nutrients and organic matter.

대청호는 1975년에 착공하여 1980년 12월에 대전광역시 대덕구 미호동과 충청북도 청원군 문의면 덕유리 사이의 금강 본류를 가로막는 대청호가 준공된 이후, 대전을 비롯 한 충청 및 전북지역의 용수공급, 하류홍수조절, 수력발전 생산 등을 담당하고 있다. 댐 유역면적은 4,134㎢으로써 금 강 수계 전체 면적 9,886㎢의 41.8%를 점유하고 있으며 유역면적 대비 수면적 비율이 큰 인공호이다. 총 저수량은 14억 9천만 ㎥이며, 연간 용수공급량은 1,649백만 ㎥에 이 른다. 행정구역상으로는 전라북도 장수군, 진안군, 무주군 과 충청남도 금산군, 충청북도 영동군, 보은군, 옥천군, 청원 군 및 대전시의 일부 지역을 점유하고 있어 1개 광역시, 4개도 9개 군을 포함하고 있다. 담수생태계 분야 중 기후변화와 환경오염과 관련된 많은 결과들은 호소생태계에서 밝혀져 왔으며, 현재까지 장기생 태연구사업의 담수생태계 연구지소 중 호수생태계(정수생 태계)가 포함되어 있지 않아 강생태계(유수생태계)와의 포 괄적인 대조를 위해 국가장기생태연구 2단계 2차년도부터 추가된 지역이다. 대청호는 장기생태조사지역인 새만금 지 역의 담수화(호수화) 경향과 이에 따른 생태계 변화를 파악 하는데 유용하며, 최근 매년 하절기에 대청호에 부영화에 의한 녹조현상이 나타나고 있으므로 수환경변화에 따른 호 수생태계 변화를 파악할 필요가 있다.

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

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.