집약적이고 장기적인 양식어업 활동은 많은 양의 유기물을 발생시켜 퇴적환경과 생태계를 악화시켜왔다. 정부에서는 양식어장 의 환경 보전과 관리를 위해서 어장관리법을 제정하였고 이를 근거로 2014년부터 어류 가두리 양식장에 대한 어장환경평가가 실시되었 다. 따라서 어장환경평가를 위해 국내 환경에 적합한 과학적이고 객관적인 평가방법의 개발이 필요하였다. 이를 위해 저서다모류 군집과 양식장의 주 오염원인 유기물의 관계를 이용한 저서생태계 건강도지수(BHI)를 개발하였고, 본 연구에서는 저서생태계 건강도지수의 개발 과정과 계산방법을 소개하고자 한다. 저서생태계 건강도지수는 국내 연안역과 양식장에서 출현한 225종의 다모류를 대상으로 퇴적물 내 총유기탄소량의 농도 구배와 종별 분포특성을 연관지어 4개의 그룹을 나누고, 각 그룹에 가중치를 부여하는 방식으로 계산된다. 저서생 태계 건강도지수를 이용하여 저서동물군집을 4개의 생태등급(Grade 1: Nomal, Grade 2: Slightly polluted, Grade 3: Moderately polluted, Grade 4: Heavily polluted)으로 나누었다. 개발된 지수를 현장에 적용한 결과, 기존의 평가방법인 다양도 지수나 국외에서 개발된 AMBI와 비교해 보 다 정확하고 계절의 영향을 적게 받아 우리나라 환경을 평가하기에 효과적인 것으로 판단된다. 또한 저서생태계 건강도지수를 사용하면 어장환경을 정량화된 수치에 따라 등급화 할 수 있어 양식장 환경관리에 효율적으로 활용할 수 있을 것이다.

Paddy fields provide important habitats for biodiversity conservation within the agricultural ecosystem. Their importance is gradually increasing as their ecological value is better understood. Benthic macroinvertebrates dominate paddy fields. They play an essential role in maintaining the biodiversity of paddy ecosystems. This study aimed to analyze characteristics of benthic macroinvertebrate communities and main environmental factors affecting the distribution of golden apple snails (Pomacea canaliculata). Results showed that the diversity index (H ′) of the benthic macroinvertebrate community was the highest at the Sangju site (St. 12) but the lowest at the Sancheong site (St. 18). Total Dissolved Solids (TDS), salinity, and Electrical Conductivity (EC) values were the highest in Gimhae and Yeongam based on Canonical Correspondence Analysis (CCA). Numbers of P. canaliculata (m-2) were relatively low in Gunsan and Iksan where water temperatures were high. Therefore, changes in geographical characteristics and environmental factors might affect the distribution of P. canaliculata and characteristics of benthic macroinvertebrate communities. Results of this study can be used as primary data for biodiversity conservation and ecosystem service evaluation in agroecosystems.

On April 29, 2021 (1st), June 2 (2nd), and August 17 (3rd), we surveyed benthic macroinvertebrates fauna at Muljangori-oreum wetland in Bonggae-dong, Jeju Island, Korea. Muljangori-oreum wetland was divided into four areas. The survey was conducted in three accessible areas (areas 1-3). As a result of habitat environment analysis, the average monthly temperature from 2017 to 2021 was the highest in July and August and the lowest in December and February. This pattern was repeated. As a result of analyzing changes in vegetation and water surface area through satellite images, normalized difference vegetation index (NDVI) increased from February to July and decreased after July. Normalized difference water index (NDWI) was analyzed to show an inverse relationship. A total of 21 species from 13 families were identified in the qualitative survey and a total of 412 individuals of 24 species from 15 families were identified in the quantitative survey. A total of 26 species from 17 families, 8 orders, 3 classes, and 2 phyla of benthic macroinvertebrates were identified. The dominant species was Chronomidae spp. with 132 individuals (32.04%). Noterus japonicus was a subdominant species with 71 individuals (17.23%). As a result of comparative analysis of species identified in this study and the literature, it was confirmed that species diversity was high for Coleoptera and Odonata. Main functional feeding groups (FFGs) were found to be predators. Habitat orientation groups (HOGs) were found to be swimmers. In OHC (Odonata, Hemiptera, and Coleoptera) group, 17 species (73.91%) in 2021, 23 species (79.31%) in 2016, 26 species (86.67%) in 2018, and 19 species (79.17%) in 2019 were identified. Cybister japonicus, an endangered species II, was confirmed to inhabit Muljangori-oreum wetland in the literature. Ten individuals (2.43%) were also confirmed to inhabit Muljangori-oreum wetland in 2021. Therefore, continuous management and habitat protection are required to maintain the habitat environment of C. japonicus in Muljangori-oreum wetland.

Ecological occupation in irrigation ponds is a well-acknowledged fact that is essential for biodiversity conservation in agricultural ecosystems. However, there are few studies on the ecological functions and relationship between a paddy field and irrigation using macroinvertebrates in an environmentally friendly paddy field. The objective of this study is to identify the community and distribution characteristics of macroinvertebrates in an agricultural paddy field and irrigation pond ecosystems, and to provide basic data on the ecological function of an environmentally friendly paddy field. Macroinvertebrate sampling was conducted from May to September in an agricultural paddy field and irrigation pond in an environment-friendly paddy field in Boryeong city. We conducted a study to identify the distribution characteristics using macroinvertebrate species analysis, such as Functional Feeding Groups (FFGs), Habitat Oriented Groups (HOGs), rarefaction curve, and a two-way dendrogram. A total of 37 species of macroinvertebrates in 28 families, 13 orders were collected study during the period of the investigation. Dominant taxa of macroinvertebrates included Coleoptera, Hemiptera, and Odonata. In terms of FFGs, predators and gathering collectors accounted for approximately 70%, in relation to HOGs, and climbers and swimmers occupied more than 50% from both the paddy field and irrigation pond. With respect to the rarefaction curve, the irrigation pond (July) was high as E (S, 141)=18 species, while the paddy field (May) was comparatively low as E (S, 141)=9 species. In conclusion, our results revealed that macroinvertebrates, such as Notonecta triguttata, Peltodytes intermedius, Appasus major, Laccotrephes japonensis, Appasus japonicus, Sigara substriata, Enochrus simulans, and Sternolophus rufipes, were used as a habitat and spawning ground in both paddy field and irrigation pond. The irrigation pond appears to be a very important spawning ground for macroinvertebrates.

금강 상류지역에 조성된 26개의 샛강형 수로에서 서식처로서 효율성과 보전방안 마련을 위해 하상기질, 환경요인, 저서성 대형무척추동물을 조사하였다. 조사기간 동안, 총 85과 160종 9305개체 m-2의 저서성 대형무척추동물이 출 현하였으며, 하상기질이 주로 굵은자갈 (Pebble)과 호박돌 (Cobble)로 구성되거나 빠른 물 흐름 (0.2 m s-1 이상)과 높은 용존산소 (120% 이상)를 가진 샛강형 수로에서 높은 종다양 성이 목격되었다. 유사도 분석 (Hierarchical cluster analysis) 과 비모수다차원척도법 (NMDS)의 결과, 26개의 샛강형 수로는 총 3개의 클러스터로 구분되었다. 클러스터 1에서 아가미지렁이, 연못하루살이, 아시아실잠자리, 등검은실잠자리, 물달팽이 등의 저서성 대형무척추동물종은 수생식물과 관련되었으며, 깔따구류, 실지렁이, 늪깔따구류 등은 하상기질이 진흙 (Silt and clay)이며, 탁도와 총인이 높은 샛강형 수로에서 주로 우점하였다. 클러스터 2에 포함된 저서성 대형무 척추동물종 (꼬마줄날도래, 알통하루살이, 동양하루살이, 털날도래 KUa, 큰줄날도래, 플라나리아, 작은강하루살이, 다슬기, 긴다리여울벌레, 등줄하루살이)들은 굵은자갈 (Pebble) 및 가는자갈 (Gravel)의 비율이 높고, 유속이 빠른 지역에서 주로 풍부하였다. 클러스터 3은 주로 호박돌 (Cobble)로 주 로 피복된 지점들이었으며, 먹파리류의 빈도가 높았다. 이 와 같이 조사지역의 분명한 구분은 각 샛강형 수로가 명확한 서식환경에 의해 지배된다는 것을 의미한다. 일부 종다양성이 낮은 지점의 경우, 유입·유출부의 기능 개선, 사행조성, 호안부 식생 정착 유도 등의 자연성 회복을 위한 개선 방안이 요구된다.

굴 패각을 입경(0 ~ 1, 1 ~ 2, 2 ~ 5 mm) 및 소성온도(400(P400), 500(P500), 600(P600), 800(P800)℃)별로 전처리 한 후, 퇴적물과 혼합 된 실내실험을 통해 퇴적물의 성상변화를 조사하였다. 굴 패각의 주요 성분인 CaCO3는 700℃ 이상의 소성 온도에서 열분해 되어 CaO로 변화하는 것으로 나타났다. P800의 Ca2+ 농도는 약 790 mg/L로 대조구 및 다른 실험구들에 비해 약 2 ~ 3배 높게 나타나 고온 소성 된 굴 패각일수록 용출되는 Ca2+는 높은 것으로 확인되었다. 600℃ 이상의 온도에서 소성된 굴 패각에서는 CaCO3의 열분해로 형성된 CaO의 가수분해를 통해 간극수 내의 pH가 0.1 ~ 0.5 증가한 것으로 나타났다. 간극수 내의 NH3-N은 대조구보다 약 2.2 ~ 7.6 mg/L의 범위로 증가하였으며, 이는 가수분해 과정에서 발생한 열, Ca2+에 의한 미생물 활동 억제, 소성 과정에서 증가한 굴 패각 공극을 통한 산소 공급 등이 복합적으로 작용한 결과로 판단된다. P600 및 P800의 직상수 및 간극수 내의 PO4-P 농도는 대조구보다 약 0.1 ~ 0.2 mg/L 낮게 나타났으며 이는 소성 굴 패각으로 인한 pH 증가 및 PO4-P와의 화학적 반응으로 판단된다. 이상의 결과를 통해 소성 온도에 따라 굴 패각은 퇴적물 내의 NH3-N 및 PO4-P의 농도변화에 영향을 미치는 것으로 확인되었으나, 입경에 의한 영향은 크지 않은 것으로 확인되었다. 본 연구의 결과는 향후 소성 굴 패각을 낮은 오염도의 연안 저서환경을 개선시키기 위한 기초자료로 활용 될 수 있을 것을 판단된다.

군집지수와 FD와의 상관분석 결과 FD는 군집지수 중 Shannon 다양도와 가장 높은 상관성을 보였다. 조사지점은 환경 특성에 따라 6개의 그룹으로 나누어졌으며, 고도에 따라서 뚜렷한 차이를 보였다. 이에 따라 고도가 높은 그룹 1은 산림의 비율이 많고 좋은 수질을 보였으나 고도가 낮은 그룹 6은 수질이 양호하지 않았다. 환경 구배에 따른 조사지역 그룹과 군집지수와 FD의 연관성 분석을 위해 NMDS를 시행하였으며 그룹 1~3에서 FEve를 제외한 모든 지수가 높았다. 그룹 간의 종구성은 그룹 1~3에는 하루살이목, 날도래목, 강도래목이 높았으며, 그룹 4, 5에는 잠자리목, 딱정벌레목이 주요하게 나타났다. 생물학적 형질은 그룹 1~3에서 생식기간이 길고, 이동성이 낮은 형질 특성을 보였으며 생물의 저항력 전략을 잘 보여주었다. 반대로 그룹 4~6은 생식기간이 짧고, 이동성이 높은 회복력의 전략을 뚜렷하게 반영해 주었다. 수질의 오염도가 낮은 상류는 교란의 빈도가 적고 공간적으로 높은 이질성을 가졌으며 생물이 주로 저항성 전략을 보였으며 생물이 서식지에 오래 머무를 수 있어 기능적, 구조적 생물다양성이 높게 나타났다. 반대로 수질의 오염도가 높은 하류는 교란의 빈도가 높고 공간적으로 균질성이 높으며 생물은 주로 회복력의 전력을 보여 교란에 의해 이동하거나 회피할 수 있는 휴면기, 고치, 세포, 알 등의 독특한 형태를 갖는 반면 생물다양성은 낮게 나타났다. 본 연구를 통해 저서성 대형 무척추동물의 기능적 다양성은 수서 생태계 환경과의 관계를 잘 설명해 주었다. 따라서 생물의 형질을 이용한 기능적 다양성은 잠재적으로 수생태계 건강성 평가에 효과적으로 이용될 수 있을 것이다.

연안지역의 오염된 저서환경을 개선 및 관리하기 위한 피복재의 성능 평가를 위하여 Mesocosm 실험을 수행하였다. 석탄회 조립물을 연안 오염 퇴적물에 피복하고 1, 3, 6개월 후의 pH, ORP(Oxidation Reduction Potential), 인산염 및 황화수소 농도 변화를 조사하였다. 석탄회 조립물에 함유되어 있는 산화칼슘은 가수분해 과정에 의해 산성화 된 퇴적물을 중화시키는 것으로 조사되었다. 또한 석탄회 조립물에서 용출되는 칼슘 및 실리카 이온은 퇴적물 간극수 중의 인산염을 침전시켜 퇴적물 내의 인산염 농도를 84.31 % 감소시키는 것으로 조사되었다. 황화수소 농도는 1개월 만에 133.5 mg/L가 감소하였으며, 이는 황화수소가 석탄회 조립물 중의 산화망간과의 화학적 반응을 통해 침전되고, 퇴적물의 투수성 향상으로 퇴적물 내부의 혐기성이 약해졌기 때문으로 판단된다. 이상의 Mesocosm 실험 결과를 통해 석탄회 조립물을 오염된 퇴적물 상부에 피복하는 기술은 저서환경 개선에 효과적인 것으로 판단된다.

이 연구는 거머리말 (Zostera marina)의 서식지와 비서식지에서 퇴적환경과 대형저서동물의 분포양상을 파악하는 것을 목적으로 조사를 수행하였다. 영흥도에 서식하는 거머리말은 1월과 4월 사이에 성장을 시작하며, 7월에 급성장을 보이고 11월부터 입과 마디 탈락이 시작되고 나서 겨울에는 성장을 멈추는 것으로 판단되었다. 퇴적환경은 서식지에서 Sand와 같은 조립질 퇴적물이 우세하고, Sand와 Mud가 혼합된 퇴적 양상이 강하게 나타났으며, 비서식지에서는 Slit와 같이 세립질 퇴적물이 우세하였으며, 계절적 변화는 뚜렷하지 않았다. 그 결과로 거머리말의 서식지가 비서식지와 상이한 입도조성 및 유기물함량을 보이며, 이에 따라 대형저서동물의 종조성에도 영향을 미친 것으로 판단되었다. 대형저서동물군집은 서식지에서 비서식지에 비하여 높은 출현종수와 서식밀도를 가지는 것으로 나타났으며, 이 종조성에 기초한 생태학적제 지수의 평가결과, 군집의 안정성을 나타내는 지수들이 서식지에서 높은 수치를 보였다. 특히 종풍부도지수 (J)의 경우는 2배 정도의 차이를 보일 정도로 큰 차이를 나타내며, 군집의 안정성에서 거머리말 서식지가 더욱 높은 것으로 파악되었다. 집괴분석 (Cluster analysis)을 수행한 결과 Similarity 50 에서 2개의 정점군으로 구분할 수 있었으며, 2개의 정점군은 거머리말의 서식지와 비서식지로 구분되어 나타났다.

본 연구는 환경보전해역에 서식하는 대형저서동물의 출현 종수, 개체수 및 군집구조를 파악하 는 목적으로, 2009년 춘계(5월)와 하계(8월)에 현장조사를 실시하였다. 연구해역에서 출현한 대 형저서동물은 총 195종과 18,685개체(667개체 m-2)로 나타났으며, 그 중 환형동물의 다모류가 각각 96종과 12,075개체(431개체 m-2)가 출현하여 전체의 49.2%와 64.6%를 차지하였다. 환경 보전해역의 주요 우점종은 다모류의 긴자락송곳갯지렁이(Lumbrineris longifolia, 76±224개체 m-2), Mediomastus californiensis(42±117개체 m-2), Tharyx sp.3(26±110개체 m-2), 연체동물 이 매패류의 아기반투명조개(Theora fragilis, 54±78개체 m-2) 및 절지동물 갑각류의 단각류인 Eriopisella sechellensis(70±146개체 m-2) 등이었다. 출현 종과 개체수의 자료를 근거로 대형저 서동물의 군집구조를 분석한 결과, 크게 3개의 그룹으로 구분되었다. 그룹 1은 모든 조사 시기 의 함평만 정점과 8월의 득량만 정점 4, 그룹 2는 모든 조사 시기의 가막만 정점 4와 5로 구성 되었다. 마지막으로 그룹 3은 그룹 1과 2를 제외한 모든 정점들이 포함되었다. 연구해역에서는 공통적으로 긴자락송곳갯지렁이와 아기반투명조개가 우점한 가운데, 그룹 1에서는 오뚜기갯지 렁이(Sternaspis scutata)와 짧은다리안경옆새우(Ampelisca cyclops iyoensis) 등이, 그룹 2에서는 등가시버들갯지렁이(Capitella capitata)가 전반적으로 높은 밀도를 나타내었다. 또한 그룹 3에 서는 Heteromastus filiformis, Tharyx sp.3 및 Sinocorophium sinensis가 우점하였다. 본 연구해 역에서 대형저서동물의 군집구조는 공간적으로 폐쇄된 형태의 내만과 열린 형태의 만입구의 정점군으로, 세부 정점별로는 함평만의 정상해역 정점군, 득량만의 일부 오염심화 정점군 및 가막만의 오염심화 정점군으로 구분됨을 알 수 있었다. 따라서 환경보전해역에 서식하는 대형 저서동물의 군집은 만의 형태와 오염심화의 정도에 따라 구조를 달리하는 것으로 파악할 수 있었다.

본 연구에서는 패류양식장이 밀집되어 있는 고성·자란만 22개 정점, 거제·한산만 15개 정점, 진해만 18개 정점에 대하여 계절별(2월, 5월, 8월, 11월)로 퇴적물 환경인자(화학적산소요구량, 강열감량, 산휘발성황화물, 총유기탄소)와 저서 다모류 인자(출현 종 수, 서식밀도, 다양도, 균등도)에 대하여 분석하였다. 총유기탄소와 저서 다모류 다양도간의 상관계수가 0.61로 가장 높고 유의한 상관성(P<0.01)을 보여, 어장환경평가를 위한 대표인자로 설정하였다. 그 결과 두 인자간의 상관성에 의한 어장환경평가 기준 총유기탄소는 Peak Point 15 mg/g dry, Warning Point 26 mg/g dry, Contaminated Point 31 mg/g dry이었으며, 저서 다모류 다양도의 경우 H'≥2.6은 Good, 2.6>H'≥2.1은 Moderate, 2.1>H'≥1.2는 Poor, H'<1.2는 Bad로 분류되었다. 본 연구결과는 어장관리를 위한 환경기준 설정에 과학적 기여를 할 수 있을 것으로 판단된다.

아산만 인근해역은 최근 20여년 넘게 실시된 각종 방조제 공사가 저서동물의 군집구조에 영향을 주는 것으로 알려지고 있지만, 이에 대한 연구는 충분치 않다. 그러므로 본 연구에서는 화옹방조제 건설 이후 아산만 대형저서동물의 군집구조에 영향을 주는 환경요인을 분석하였다. 대형저서동물 채집은 2007년 8월과 2008년 2월에 아산만 주변 해역 22개의 정점에서, 스미스 맥킨타이어 그랩(Smith McIntyre Grab, 표면 면적: 0.1m2)을 이

지난 최대빙하기 이후 형성된 대륙붕 퇴적체의 퇴적환경 변화를 연구하기 위해 동중국해 북부(북동중국해) 대륙붕에서 채취된 코아 퇴적물에 대한 탄소동위원소(AMS 14C) 연대측정과 함께 저서유공충 군집 변화를 분석하였다. 코아퇴적물은 최하부에서 약 16,000yr B.P.이며, 최상부 30cm에서는 약 3,000yr B.P.로 지난 최대빙하기에서 최근까지 순차적으로 발달한 퇴적충으로 구성된다. 코아 퇴적물에서 산출되는 저서유공충 분석 결과, 군집조성, 종수(S) 그리고 종다양도(H(S)) 등이 약 240cm를 기준으로 상부와 하부에서 뚜렷하게 구분된다. 퇴적물 깊이 240cm 이하의 하부 퇴적층(Zone I)에서는 Ammonia beccarii와 Elphidium clavatum (s.l.)이 우세하게 출현하며, 부유성 유공충 산출율(P/T ratio, 평균 22%)과 종수(평균 44), 다양도(평균 2.9) 등이 상대적으로 낮다. 이러한 저서유공층 군집 특성과 연대측정에 근거할 때 Zone I은 최대빙하기 이후 초기 해수면 상승 동안(16∼10ka) 수심 약 20∼30m 내외의 염하구 환경에서 퇴적된 것으로 해석된다. 한편 상부의 Zons II 퇴적층은 Eilohedra nipponica와 Bolivina robusta가 우점하며, 부유성 유공층 산출율(〉40%)과 종수(〉60) 둥이 크게 증가하는 경향을 보인다. Zone II는 유공충 군집 구성 특성에 따라 두 개의 구간(Zone IIa와 IIb)으로 세분되며, Zone IIa는 약 9,000 yr B.P. 이후 해수면이 빠르게 상승하는 현세 해침 동안 연구해역에 형성된 내-중대륙붕 환경에서, 그리고 Zone IIb는 약 6,000 yr B.P. 이후 해수면이 현재와 같은 수심 80m 내외의 외대륙붕 환경에서 퇴적된 것으로 해석된다. 결론적으로 코아 퇴적물의 저서유공충 군집 변화 특성은 최대빙하기 이후해수면 상승과 함께 형성된 대륙붕 퇴적체의 퇴적환경 변화를 잘 반영한다.

광양만 표층퇴적물의 지화학적 특성 이해와 저서환경을 평가하기 위해 총 110개의 표층퇴적물을 분석하였다. 분석결과 퇴적상은 다섯 개의 퇴적상(니질, 사니질, 사질, 니사질 및 역사질을 포함한 니질 퇴적상)으로 분류 할 수 있었다. 그러나 전체적으로 니질 퇴적상이 광양만의 주된 퇴적상으로 나타났다. 유기물의 C/N 및 C/S에 근거한 저서환경은 유기물중의 C/S비가 일부 시료에서 2.8이상을 보이고 있는 것으로 보아 일부 지역에서는 무산소 환경상태에 있음