광릉숲 생물권보전지역은 오랜 기간 보전 관리된 희귀 생태계로서 생물다양성 변화 모니터링 및 보전 연구가 활발하 게 수행되고 있다. 그러나 하천 건강성 평가 지표로서 저서성 대형무척추동물의 다양성과 군집 특성에 대한 연구는 찾아보기 어렵다. 본 연구는 2016년 4월부터 9월까지 광릉숲을 관통하는 봉선사천 및 인근 계류에 대한 하천평가를 위해 저서성 대형무척추동물의 군집분석을 수행하였다. 조사 결과, 저서성 대형무척추동물은 총 5문 8강 17목 56과 114종이 출현하였으며, 유수 지역에서 서식하는 하루살이목과 날도래목이 각각 30종(32.3%), 16종(17.2%)으로 다양성 이 높았고, 오염된 하천에서 일반적으로 정착하는 실지렁이류(Tubificidae sp.), 개똥하루살이(Baetis fuscatus), 명주각 다귀 KUa (Antocha KUa), 꼬마줄날도래(Cheumatopsyche brevilineata)의 출현빈도가 높게 나타났다. 섭식기능군에서 는 모아먹는무리와 잡아먹는무리가 비교적 높게 출현하였고, 계류지역에서는 썰어먹는무리와 긁어먹는무리가 높게 나타났다. 서식기능군에서는 붙는무리와 굴파는무리가 우세하게 출현하였으며, 여울지역의 미소서식처 다양성을 대변 하였다. 군집분석 결과, 우점도지수는 평균 0.48±0.10으로 분석되었으며, 광릉숲 계류의 GS 8에서 0.33으로 가장 낮게 나타났으며, 봉선사천 BS 1에서 가장 높게 나타났다. 다양도와 풍부도지수는 우점도지수와 반비례하여 나타났으 며, 우점도가 낮은 GS 8의 다양도와 풍부도지수는 각각 2.53, 4.22로 나타났다. 하천의 군집안정성 분석 결과, 봉선사천 은 저항력과 회복력이 높은 I특성군, 광릉숲 수계는 저항력과 회복력이 낮은 Ⅲ특성군이 높은 것으로 나타나 광릉숲의 수계가 교란에 민감한 종들이 많이 분포하고 있는 것으로 분석되었다. 생물학적 수질평가에서는 저서성 대형무척추동 물생태점수 50.88±17.69, 한국오수생물지수 1.11±0.57, 저서동물지수 78.55±11.05로 평가되었으며, 광릉숲 계류 GS 8에서 ESB (63점), KSI (0.55), BMI (89.9)로 가장 좋은 수환경과 수질 I등급인 최우선보호수역으로 나타났다. 그에 반에 봉선사천 BS 1에서는 ESB (25점), KSI (2.13), BMI (62.7)로 수질등급이 가장 낮은 III등급인 최우선개선수역으 로 평가되었다. 전체적으로 광릉숲 내의 수계보다는 주변에 위치한 봉선사천의 수계에서 수서곤충의 다양성은 증가하 는 것으로 나타났으나 과거 연도별 종구성의 군집구조는 뚜렷한 차이가 있는 것으로 나타났다.

The present study is to understand the Bongseonsa stream in the National Arboretum fish fauna variation through comparison with historical data and to evaluate the stream health situated. We performed investigations over three times from April to September 2015. In the survey, 2,960 individuals which belonging to 22 species, 8 families were collected. Dominant species by number was Zacco platypus and subdominant species was Zacco koreanus. Seven Korean endemic species (Squalidus gracilis majimae, Microphysogobio yaluensis, Zacco koreanus, Koreocobitis rotundicausata, etc) were observed and showed a ratio of 36.4%. The community analysis revealed that the structure of fish community in the study sampling sites was instability in having dominance 0.79 (±0.15), diverse 1.21 (±0.60), evenness 0.58 (±0.15) and species richness 1.49 (±0.83). The values in the Qualitative Habitat Evaluation Index (QHEI) was averagely 122.9 (±44.8) in the Bongseonsa stream and this was showed to have favorable habitat surroundings. As a result of tolerance guild analysis, the total number of sensitive species and intermediate species were higher than tolerant species. Analysis was divided into A and B two groups of fiducial 12.25% in Cluster analysis degree of similarity between study sampling sites. Fish Assessment Index (FAI) was rated A and B grade in Bongseonsa stream that stream health showed favorable. However Wangsuk stream as a urban stream rated C grade and analysed the lowest grade in the whole study sampling sites. There was high correlation beteween FAI and various indexes, dominance, diverse, evenness and sensitive species and intermediate species.

국립수목원이 위치한 광릉숲 내 장수하늘소의 서식실태 조사를 2006년에서 2015년까지 10년간 지속적으로 조사한 결과, 성충 탈출공은 총 12개, 성충 3개체(2006년 1개체, 2014년 1개체, 2015년 1개체)가 관찰되었다. 성충의 탈출공은 서어나무, 신갈나무, 까치박달나무에서 확인되었으며, 탈출공이 발견된 고사목의 흉고 직경은 약 40~60cm, 성충 탈출공의 높이는 지면으로부터 약 90cm~300cm사이인 것으로 관찰되었다. 장수하늘소의 실내 사육특성을 조사하기 위해 2014년 8월에 중국으로부터 성충 3개체(수컷1, 암컷2)를 도입하여 총 21개의 난(egg)을 확보하였다. 이 중 17개체(80.9%)의 유충이 생존하였으며, 종령이 된 유충은 상온처리구(8개체)와 휴면처리구(9개체)로 나누어 시험한 결과, 상온 처리구에서 7개체가 성충으로 우화되었다. 상온처리구(24±1℃)의 경우 알에서 성충까지 기간은 약 15개월(1개체), 16개월(4개체), 17개월(2개체)이 소요되었다. 휴면처리구는 상온처리(24±1℃) 후 9개체 중 8개체가 번데기로 진행되었으며, 기간은 약 34.8일 소요되었다.

본 연구는 개벌 후 나비군집의 변화를 파악하기 위해서 실시하였다. 조사는 2011년 개벌지, 임도, 산림에서 5월부터 11월까지 선조사법을 실시했다. 조사결과, 총 32종 398개체의 나비가 관찰되었다. 먹이생태지위 범위와 서식처 유형에서의 나비 개체수는 개벌지가 산림보다 유의하 게 높았다. 나비의 종수와 종다양도는 개벌지가 산림에 비하여 유의하게 높았다. 개벌지에서 환경부 취약종 기생나비와 은점표범나비의 많은 개 체가 확인되었다. 본 연구결과, 개벌로 인하여 형성된 초지는 산림생태계에서 나비의 다양성을 높이는 중요한 역할을 한다.

교란은 서식처의 이질성을 높이고 생물다양성을 증가시킬 수 있다. 교란에 의한 나비군집의 영향을 파악하기 위해서, 광릉숲 일대에서 식생교란이 다른 4지점에서 선조사법으로 2011년 4월부터 10월까지 실시했다. 본 연구결과 70종 4,676개체가 관찰되었다. 각 조사지별로 관찰된 나비의 종수와 풍부도는 자연림(Route I)이 41종 527개체, 조림지(Route II)가 46종 756개체, 조림지(Route III)이 41종 833개체, 광릉수목원(Route IV)가 51종 2,560개체로 나타났다. 최우점종은 뿔나비(Libythea celtis)로 2,003개체가 관찰되어 전체의 43%를 차지했으며, 제2우점종은 큰줄흰나비(Pierismelete)로 1,023개체(22%)가 관찰되어 이 두 종이 전체의 65%를 차지했다. 자연림인 Route I는 Specialist가 Generalist보다 많았고 조림지인 Route II와 III은 Generalist와 Specialist의 종수가 같거나 Generalist가 조금 많았다. 반면, 인간 교란이 가장 심한 Route IV는 일반종(Generalist)가 특수종(Specialist)보다 많았다. Micro-habitat 평균값은 Route IV가 4.06으로 가장 높게 나타났다. 본 연구의 결과는 나비의 종수와 풍부도는 인간에 의한 교란강도가 강할수록 높아지는 경향을 나타냈다. Route IV에서 나비의 종수와 풍부도가 높은 이유는 자연림과 인공림에 비하여 하천, 습지, 연못 등 다양한 환경이 있고 열린공간이 조성되어 있으며 다양한 초본성, 목본성 식물이 식재되어 있기 때문일 것이다.

본 연구는 광릉 숲의 졸참나무와 서어나무 고사목에 서식하는 딱정벌레의 다양성을 평가하기 위해서 수행되었다. 조사는 경기도에 위치한 광릉 숲의 장기생태조사지에서 2007-2008년도에 이루어졌고, 졸참나무(Quercus serrata)와 서어나무(Carpinus laxiflora)의 고사목에 서식하는 딱정벌레는 유인트랩(깔때기트랩과 윈도우트랩)을 이용하여 채집하였다. 유인트랩의 결과, 총 45과 294종 6,822개체가 채집되었다. 윈도우트랩에서는 43과 263종 5,215개체, 깔때기트랩에서는 37과 161종 1,607개체가 채집되어 윈도우트랩에서 더 많은 딱정벌레가 채집되었다. 종다양도는 깔때기트랩(5.55)과 윈도우트랩(5.67)이 비슷하였다. 딱정벌레군집을 트랩에 따라 나무별로 NMS분석을 한 결과, 윈도우트랩에서는 전체변이의 70%를 설명했지만, 깔때기트랩은 21%만을 설명했다. 윈도우트랩에서는 수종에 따라 딱정벌레군집이 뚜렷하게 달랐다. MRPP의 결과에서도 윈도우트랩만이 수종간의 뚜렷한 차이를 나타냈다. 2년간의 고사목에 서식하는 딱정벌레의 조사를 통해서 고사목 혹은 그 주변에 다양한 딱정벌레가 서식하는 것을 알 수 있었다. 또한 수종에 따라 이용하는 딱정벌레가 많이 다르다는 것도 나타났다. 많은 딱정벌레가 서식한다는 것은 산림생태계가 잘 유지되고 있으며 산림의 건전성을 반영하는 것이다.

Species richness (number of species) of the butterfly community in the Gwangneung forest, Korea, was estimated using data of the long-term butterfly monitoring, which had been carried out 291 times in the Korea National Arboretum or forest area of Gwangneung from 1998 to 2008. Abundance of each butterfly species was monitored using the line-transact method. In the present study, 13,333 butterflies belonging to 112 species were observed. Species accumulation curve and species richness was obtained using a software, EstimateS. The species accumulation curve shows an increase tendency even at 291 survey times, implying the possibility of the presence of a few unfound species. However, values of species richness estimated by the seven estimators were stabilized around 240-250 survey times. Species richness estimated by the estimators ranged from 120 species to 141 species with 128 species in average. However, the figure estimated by the previous studies since 1958 was 148 species. We estimated the reasonable scale of species richness on the base of recent analysis on the change of butterfly species. Species richness of the Korea National Arboretum was higher than that of natural forest and of plantation. However, species richness of butterfly was not different between natural forest and plantation. It is likely that increase of grasslands and habitat diversity in arboretum led to the increase of species richness of butterfly community.

In order to find phenological change of butterflies due to global warming, we analyzed weekly monitoring data of butterfly at Gwangneung forest in 1958 and 2004. It was tested whether the timing of first flight and mean flight of butterflies in 2004 became earlier due to global warming compared with those in 1958 and whether the duration of flight period became longer. No significant difference was found in timing of first flight and in duration of flight period between 1958 and 2004. Furthermore, species showing delayed timing of mean flight was more abundant than species showing earlier timing of mean flight. Hence, the results do not confirm the predicted changes of phenology due to global warming. We discussed reasons on the non-apparent phenological changes despite the increase of temperature, and the problems and solutions in butterfly study on Korean butterfly fauna in utilization of butterflies as indicator for global warming.

To this day, conflicts have intensified between managers who want to preserve biosphere reserves and citizen who want to develop them. Based on this problem, this study seeks to investigate the establishment of a forum for communication between various stakeholders and to promote the economic development of local communities while preserving biodiversity. First, in terms of conservation, the results indicated that Gyeonggi Province and Namyangju City highly valued direct conservation activities in biosphere reserves, whereas Pocheon and Uijeongbu City highly valued indirect conservation functions through management or monitoring. Second, in terms of development, it was found that there were differences in the roles, perceptions and responsibilities with respect to biosphere reserves among the different layers of government: the central government agency, the Cultural Heritage Administration, the metropolitan government, Gyeonggi-do, and the local governments, Pocheon, Namyangju, and Uijeongbu. Third, in terms of logistical support, which serves as a function for communication and practical participation among management entities, the results suggested that it was necessary to establish a comprehensive decision-making organization for efficient management and operation and to provide opportunities for active participation. The study can be utilized as a basic reference for developing efficient communication by management entities in protected areas with similar challenges.

광릉숲 양치식물을 중심으로 한 집중적인 조사를 통하여 이 지역에 분포하는 양치식물을 정확히 밝히고자 하였다. 광릉숲에는 9과 17속 43종 3변종 총 46종류의 양치식물이 분포하고 있으며, 지역별 출현식물을 보면, 쇠뜨기, 고사리삼 등 26종류가 광릉숲 전지역에 걸쳐 분포하는 것으로 나타났으며, 꿩고비, 지리개관중 등 5종류가 소리봉 일대를 중심으로 하여 한정 분포하는 것으로 나타났다. 또, 산림동물원 계곡부를 중심으로 낚시고사리, 광릉족제비고사리 등이 분포하였고, 왕지네고사리, 참새발고사리 등은 외국수목원 일대에 국한된 분포역을 형성하고 있었다. 생활형을 보면, 휴면형(Domancy form)은 H(Hemicryptophyte)의 비율이 56.5%로 가장 높았으며, HH(Hydatophyte)가 2.2%로 가장 낮은 값을 보였다. 번식형(Propagation form)의 지하기관형(Radicoid form)은 대부분이 근경이 짧게 분지하고 가장 좁은 범위의 연결체를 갖는 R3으로 39.1%이며, 근경이 옆으로 벋고 약간 넓은 범위의 연결체를 갖는 R2가 2.2%이었고, 산포기관형(Disseminule form)은 모두 포자가 바람이나 물에 의해 운반되는 D1이었다. 생육형(Growth form)은 t(Tussock)와 e(Erect)가 각각 67.4%와 32.6%로 나타나 광릉숲 양치식물의 대표적인 생활형은 H-R3-D1-t로 정리되었다. 광릉숲의 양치식물계수(Ptph.-Q.)는 1.28로 한반도 중부지역과 비교하였을 때 상대적으로 다소 높은 수치를 보이고 있어, 이 지역이 학술림으로서 안정적으로 보전 관리되고 있음을 알수 있다.