본 연구는 국내 매미아과를 대상으로 번식울음 시기를 전국적으로 관측하여 종별 출현 시기 및 서식지 분포 특성을 밝히는데 그 목적이 있다. 연구대상지는 전국 보호지역 19개소이었다. 매미 번식울음 수집기간은 2019년 12개월간이었다. 매미 번식울음 녹음은 매시간당 1분씩 WAV, 44,100Hz 포맷으로 생물음향 측정장비를 설치하여 녹음하였다. 온도는 미기상 측정장비를 이용하여 시간당 1~2회씩 기록하였다. 연구대상종은 국내 매미아과 9종이었다. 번식울음 분석은 매미종별 번식울음 시종점을 기록하였다. 분석 결과, 연구대상지 19개소에서 출현한 매미는 9종이었다. 종별 번식울음 시기는 말매미(7/12~9/30), 애매미(7/27~10/20), 참매미(7/25~10/9), 유지매미(7/28~9/5), 털매미(7/3~9/29), 늦털매미(9/14~10/30), 소요산매미(6/26~8/2), 참깽깽매미(7/27~9/28), 쓰름매미(8/8~9/11) 순이었다. 종별 번식울음 기간은 35일(쓰름매미)~89일 (털매미) 사이었고 평균 62일이었다. 종별 서식지 해발고도는 말매미(5~386m), 애매미(7~759m), 참매미(7~967m), 유지매 미(42~700m), 털매미(7~700m), 늦털매미(5~759m), 소요산매미(7~759m), 참깽깽매미(397~967m), 쓰름매미(7~42m) 순이었다. 종별 서식지 평균온도는 말매미(23.9℃), 애매미(21.8℃), 참매미(22℃), 유지매미(23℃), 털매미(22.9℃), 늦털매미 (14.6℃), 소요산매미(20.6℃), 참깽깽매미(19.3℃), 쓰름매미(24.4℃) 순이었다. 종별 서식지 분포는 애매미, 참매미, 털매미 는 전국 15개소 이상 분포하였다. 말매미는 서남부 저지대에 분포하였다. 유지매미는 한반도 서부 지역에 분포하였다. 늦털매미는 고산지대와 동남부 일부를 제외한 지역에 분포하였다. 소요산매미는 산지에 가까운 지역에 분포하였다. 참깽깽매미는 고산지대에 국지적으로 분포하였다. 쓰름매미는 평지형 습지에 국지적으로 분포하였다.
This study aims at providing basic data to objectively evaluate the areas suitable for reintroduction of the species of Asiatic black bear (Ursus thibetanus) in order to effectively preserve the Asiatic black bears in the Korean protection areas including national parks, and for the species restoration success. To this end, this study predicted the potential habitats in East Asia, Southeast Asia and India, where there are the records of Asiatic black bears’ appearances using the Maxent model and environmental variables related with climate, topography, road and land use. In addition, this study evaluated the effects of the relevant climate and environmental variables. This study also analyzed inhabitation range area suitable for Asiatic black and geographic change according to future climate change. As for the judgment accuracy of the Maxent model widely utilized for habitat distribution research of wildlife for preservation, AUC value was calculated as 0.893 (sd=0.121). This was useful in predicting Asiatic black bears’ potential habitat and evaluate the habitat change characteristics according to future climate change. Compare to the distribution map of Asiatic black bears evaluated by IUCN, Habitat suitability by the Maxent model were regionally diverse in extant areas and low in the extinct areas from IUCN map. This can be the result reflecting the regional difference in the environmental conditions where Asiatic black bears inhabit. As for the environment affecting the potential habitat distribution of Asiatic black bears, inhabitation rate was the highest, according to land coverage type, compared to climate, topography and artificial factors like distance from road. Especially, the area of deciduous broadleaf forest was predicted to be preferred, in comparison with other land coverage types. Annual mean precipitation and the precipitation during the driest period were projected to affect more than temperature’s annual range, and the inhabitation possibility was higher, as distance was farther from road. The reason is that Asiatic black bears are conjectured to prefer more stable area without human’s intervention, as well as prey resource. The inhabitation range was predicted to be expanded gradually to the southern part of India, China’s southeast coast and adjacent inland area, and Vietnam, Laos and Malaysia in the eastern coastal areas of Southeast Asia. The following areas are forecast to be the core areas, where Asiatic black bears can inhabit in the Asian region: Jeonnam, Jeonbuk and Gangwon areas in South Korea, Kyushu, Chugoku, Shikoku, Chubu, Kanto and Tohoku’s border area in Japan, and Jiangxi, Zhejiang and Fujian border area in China. This study is expected to be used as basic data for the preservation and efficient management of Asiatic black bear’s habitat, artificially introduced individual bear’s release area selection, and the management of collision zones with humans.
본 연구는 국내에서 아직 미흡한 조류 번식지 예측 모형을 이용해 참매의 서식지 예측 및 대체번식지로서 이용 가능한 지역을 선정하고, 향후 참매 번식 가능지역을 대상으로 보호관리 지역을 확대할 수 있는 근거를 제시하기 위한 방안이다. 참매의 번식지는 현장조사에서 확인된 둥지(N=10)를 이용하였으며, 출현지점은 제3차자연환경조사를 통해 확인된 참매출현지점(N=23)을 활용해 분석하였다.
모형변수로는 지형인자 4가지, 자연환경인자(식생) 3가지, 거리인자 7가지, 기후변수 9가지를 활용하였다. 활용변수 중 Random sampling을 통해 확보된 비출현 좌표와 출현좌표간 비모수 검증을 통해 최종 환경변수를 선정하였다. 유의성 검증을 통해 선택된 변수는 번식지 대상 10가지, 출현지점 대상 7가지였으며, 이 변수를 활용해 최종 서식지 예측 모형(MaxEnt)을 구축하였다. 모델 구축결과 번식에 활용된 각 변수별 모형 기여도는 온도의 계절적 변동, 혼효림과의 거리, 입목밀도, 경급의 순이었으며, 출현지점에 활용된 각 변수별 모형 기여도는 온도의 계절적 변동, 수계와의 거리, 경작지와의 거리, 경사도의 순이었다.
번식지점을 대상으로 한 모델링은 기후환경과 숲 내부에서 번식하는 참매의 특성이 반영된 것으로 판단된다. 예상서식지는 충청북도 중부 이북지역으로 예상되었으며, 그 면적은 189.5㎢(2.55%)였다. 충북 이남지역은 청주와 충주 등의 비교적 큰 도시가 발달되어 있는 반면 충청북도 북부지역의 경우 산림과 경작지가 고루 발달되어 있어 번식에 있어 일정한 세력권과 먹이원이 필요한 참매로서는 번식에 유리한 지역일 것으로 판단된다.
출현지점 대상으로 한 모델링은 면적이 3,071㎢(41.38%)으로 확인되었으며, 이는 출현지점을 대상으로 하여 단순 이동 관찰 및 계절적인 변동 미고려 등의 한계가 있기 때문에 번식지점을 대상으로 한 모델링보다 광범위한 서식예상지역을 예측하였다. 결과에서 확인된 예측지점은 번식지를 대상으로 하였을 경우 정밀한 서식예측이 가능하나, 둥지의 특성상 확인되는 지점이 적고, 참매의 행동영역을 반영하지 못하는 단점이 있다. 반면 출현지점을 대상으로 하였을 경우 더 광범위한 지점에 대한 결과 도출이 가능하였으나, 단순 이동이나 지속적인 이용실태를 반영하지 못하기 때문에 정밀도에서는 다소 떨어진다고 할 수 있다. 다만 이러한 결과들을 통해 참매의 서식지를 예측할 수 있으며, 특히 정밀한 번식지역의 예측자료는 환경영향평가나 개발계획 수립시 서식지 모형 결과를 도입하여 반영할 필요성이 있다.
국가 간 교역의 확대로 인해 증대되는 다양한 교류는 의 도적 또는 비의도적으로 생물종의 빈번한 이동을 불러오고 있다. 본래의 서식지를 벗어나 새로운 서식지로 유입되어 정착한 외래생물 가운데 일부의 종은 강한 침입성을 보이며 유입 생태계를 교란시키기도 한다. 침입외래생물은 빠른 증 식을 보이며 높은 확산성을 보여 새로이 정착한 지역의 생 물다양성을 위협하는 생물종이다. 남미 원산의 대표적인 침입외래생물인 뉴트리아(Myocastor coypus)는 설치목 뉴트리아과에 속하는 포유동물로 1985년 사 육을 목적으로 국내에 도입되었으나 사육 환경의 미흡으로 산업이 붕괴되며 자연에 유입되었다. 자연에 정착한 뉴트리아 는 굴을 파는 습성으로 관개시설에 피해를 주며 넓은 범위의 식물 섭식으로 생물다양성을 훼손한다. 국내에서는 2006년 자연에서 서식이 보고되었고, 현재 에는 낙동강 중·하류와 남한강 일부 지역, 금강 일부 지역 에서 서식이 확인되고 있다. 뉴트리아가 자연에 정착한 이후, 광역적인 확산 추세를 보임에 따라 2014년부터 구체 적인 관리전략을 수립하고 국가적 차원에서 본격적인 조 절에 나서고 있다. 침입외래생물로 인한 피해로부터 생태계를 보호하고 훼 손된 생태계를 복원하기 위해 가장 우선적으로 고려되는 관리방법은 일정 서식지역 내에서의 서식을 제한하는 것이 다. 관리를 위한 전략을 수립하고 현장 적용을 시행하며 설 정된 목표를 성취하기 위해서는 대상종에 대한 분포 현황을 정확히 파악하고 확산 가능한 서식지를 예측하는 과정이 선행되어야 한다. 이에 본 연구에서는 국내 집중 서식지역 인 낙동강 권역을 대상으로 종분포모형을 이용하여 서식지 특성을 파악하고 서식 가능 지역의 예측하여 보다 효율적인 관리에 기여하고자 하였다. 본 연구에서 사용된 종속변수인 뉴트리아의 출현 위치 정보는 2013년부터 2014년까지의 현장조사를 통해 서식이 확인된 1,546개 지점을 이용하였고, 생태적 특성을 기반으 로 독립변수를 선정하였다. 모형의 적합도(AUC)는 0.967 로 높게 계산되었으며, 전체 환경 변수 중 연간 최고 기온과 연간 최저 기온, 연간 강수량, 수계로부터의 거리의 순으로 모형의 기여도가 높게 나타나 뉴트리아의 정착과 증식이 서식지역의 기온과 매우 밀접한 연관이 있음을 확인하였다. 환경변수와 서식 가능 지역의 관계를 분석한 결과, 연간 강수량이 연간 강수량이 1,300~1,400mm 을 보이는 지역 에서 연간 최고 기온이 29℃ 이상으로, 연간 최저 기온이 영하 5℃ 이하로 내려가지 않는 지역에서 정착의 가능성이 높은 것으로 나타났다. 뉴트리아는 29℃ 이상 33℃ 이하의 기온에서 높은 활력을 나타내지만, 영하의 온도에서는 생존 을 위협받는 것으로 알려져 있다. 또한, 수계로부터 1km 이내를 벗어나지 않는 지역에서 높은 정착 확률을 나타내어 반수생의 뉴트리아의 습성이 반영되는 등 뉴트리아의 생태 적 특성이 국내에서 서식 가능 환경에 그대로 투영되고 있 는 것으로 판단된다. 예측된 서식지는 낙동강 하류인 경상남도 일대와 부산광 역시의 낙동강 하구언을 중심으로 넓게 분포하고 있어, 이 를 바탕으로 실제의 값과 예측된 값의 오차 평균이 최소가 되는 maximum training sensitivity plus specificity’의 값 (threshold)을 이용하여 출현지역과 비출현 지역을 분류 (binary classification)한 결과, 낙동강 권역의 약 8.7%, 경 상남도 면적의 약 24% 에 해당하는 2,531.75㎢ 의 면적이출현지역으로 산출되었다. 본 연구는 뉴트리아의 관리 전략을 수립하고 현장관리를 시행함에 있어 실질적인 도움이 될 수 있는 기초자료를 제 공하고자 수행하였다. 기후인자와 수계인자를 이용하여 낙 동강 권역 내 서식하는 뉴트리아의 분포 특성을 파악하고자하였지만, 향후 보다 정밀한 서식지 예측을 위해서는 보완 된 기후자료와 식생도, 하천기본계획상의 하천측량자료, 습 지지형을 반영하여야 한다. 서식지역의 예측은 뉴트리아가 낮은 밀도로 서식하는 지 역의 관리에 있어 매우 유용한 자료이다. 지속된 관리로 인 해 개체수가 감소한 관리 대상 지역에서는 포획 효율의 한 계에 직면할 수 있다. 한계 상황에서 수립된 관리 목표에 이르기 위해서는 뉴트리아의 이동과 확산 특성, 그리고 번 식과 의사소통 등에 관한 명확한 이해가 필요하므로 해당 부분에 대한 연구가 추가되어야 한다.
곤충을 포함한 생물의 잠재적 서식지나 정착평가 분야에서 기후․서식지 모형화 기술이 폭넓게 이용되고 있다. 이러한 기술은 최근 지구온난화에 따른 새로운 침입해충의 유입 가능성이 증가함에 따라 향후 잠재적 분포지역 예측 및 관리방안 수립 등에도 활용되고 있다. 지금까지 침입해충의 정착이나 분포확산을 다루는 기술은 근본적으로 생태적 지위 모형(Ecological niche models)로서 기전모형 (Mechanistic models)과 경험적 모형(Empirical models)으로 구분할 수 있다. 전자는 비생물적 요인에 대한 생리적 내성을 기초로 정착 여부 평가하는 방법으로 기본적 니체(fundamental niche)를 추정한다. 후자는 비생물적 요인과 해당 해충의 발생과의 상관관계를 기초로 현실적 니체(realized niche)에 접근한다. 이러한 생태적 지위모형은 다양하게 개발되었는데, CLIMEX, SPECIES, 유전적 알고리즘 (GARP, genetic algorithm), 최대 엔트로피(Maxent, maximum entropy) 등 다양한 기법들이 제시되었다. 본 연구에서는 우리나라로 침입이 우려되는 과실파리류에 대하여 저온사망률 자료를 이용한 내한성 모형(일종의 기전모형)을 소개한다. 또한 국내 기후환경에서 잠재적 분포지역을 추정하고, RCP 8.5 시나리오에 따라 향후 분포지역의 변동을 고찰한다. 본 모형은 1km 전자기후도를 이용하여 GIS 기반 웹-시스템으로 구현하였다 (http://npqs.epinet.co.kr/html2/page1_1.html).