서식지에 따른 토양 절지동물 풍부도 및 딱정벌레 다양성 연구를 위해 세 종류의 시료(낙엽층과 토양 혼합, 낙엽층, 토양 시료)를 확보 후 체 털어잡기 하였다. 2023년 6월부터 8월까지 강원도와 충청북도에서 혼합 시료, 낙엽층 시료, 토양 시료 각각 25개씩 총 75개의 시료를 확보하였 다. 딱정벌레목 다양성을 확인한 결과, 세 가지 시료 중에서 혼합 시료에서 가장 높은 풍부도, 종 부유도, Shannon 지수가 나타났다. 이 논문에서 는 체털어잡기의 생태학적 활용 가능성에 대해 논의해 보았다. 토양성 절지동물의 채집과 시료 종류 사이의 연구가 지속적으로 이루어진다면, 최 종적으로 토양생태계 연구의 발전과 이해를 높일 수 있을 것으로 기대된다.
The purpose of this study is to investigate the response of the soil mesofauna and ground-dwelling arthropods to vegetation structure and composition in a mountain pasture. The pasture mainly comprised five types of plant communities; Agrostis alba - Phleum pratense community, Poa pratensis community, Festuca ovina community, Rumex acetosella community, and the shrub assemblage comprised Spiraea miyabei-Spiraea salicifolia community. Soil chemical properties including the pH, EC and nutrient levels were influenced by plant communities. Plant-specific responses were observed for bacteria-feeding and plant-feeding soil nematodes. Collembola and Oribatida having the same feeding habit were influenced differently by plants. nMDS showed that the community of ground-dwelling arthropods were separated by vegetation types. Species numbers of arthropods were different among different plant communities. Our results indicate that vegetation structure and composition can influence both abundance of diversity of terrestrial fauna.
장님마디톡토기는 토양생태계에서 오염물질의 독성영향을 평가하기 위한 국제 공인 표준시험종으로 제안되고 있다. 토양생태계 먹이사슬에서 중요한 역할을 수행하는 톡토기의 특성에 따라 다양한 연구가 시도되고 있으며, 더 민감한 독성영향 종말점이 제시되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 대표적인 토양오염물질인 중금속의 생태독성영 향을 평가하기 위하여 장님마다톡토기의 도약능을 이용하였다. 장님마디톡토기는 표준시험법에 따라 중금속 오염토 양에 만성노출되었으며, 이후 생존개체를 수집하여 도약능 평가를 수행하였다. 톡토기의 도약은 일시적인 화학스트레 스를 이용하여 유도되었으며, 이를 회피하기 위한 운동능을 컴퓨터 프로그램을 통해 기록하여 평가하였다. 중금속 오염토양에 노출된 개체는 도약을 통한 회피 경로가 단순화되었으며, 도약 횟수와 길이가 중금속 농도에 따라 통계적으로 유의하게 감소하였다. 이는 중금속 오염토양에서 톡토기의 회피능력이 감소할 수 있음을 의미하며, 생태독성을 평가하기 위한 종말점이 될 수 있을 것이라 판단된다.
톡토기는 토양에 서식하는 절지동물로서 다양한 기후와 환경에 적응하여 생활하면서 전 세계적인 분포를 가지는 생물이다. 대부분의 톡토기 종들은 습기가 많은 표토층에 주로 서식하며 토양내의 유기물질을 섭취 및 분해하여 토양의 2차 생산 및 에너지의 유통과정의 중요한 역할을 생태계 내에서 수행하고 있다. 토양과 밀접한 연관이 있는 톡토기를 이용하여 토양의 기초생산력을 측정하고 농약 및 비료와 같은 화학물질의 환경독성을 평가하거나 토양 오염에 대한 부차적인 영향을 조사하기 위하여 토양지표생물로 톡토기를 이용하는 방안에 대해 연구하기도 하였다. 톡토기 종은 다양한 환경에서 서식하고 있어 절지동물의 환경 적응력의 생리적인 특성을 연구하는데 도움을 줄 수도 있고, 서식지의 생태적인 특징을 파악하는 지표종으로 이용도 가능 할 것이다.
토양 서식 절지동물은 토양 생물상의 핵심 구성요소로서 개체수가 풍부하며, 토양의 형성이나 변화에 대한 역할이 잘 알려져 있기 때문에 토양의 상태를 나타내는 좋은 지표 로 여겨지고 있다. 최근 이탈리아에서는 토양에 서식하는 절지동동물을 대상으로, 분류군별로 토양에서의 역할 정도 에 따라 고유의 지수를 할당하고, 이 지수들을 이용하여 토 양의 상태 판정에 활용하는 기법(QBS, Biological Quality of Soil)을 개발하여 토양생태계 관리에 적극 활용하고 있으 며(Parisi, 2005) 우리나라에서도 이 기법을 도입하여 토양 의 질을 판정하는 시도가 있었다. QBS에서는 토양환경에 적응한 절지동물들의 적응 수준을 평가하고, 토양에서의 역 할과 적응 정도에 따라 분류군별로 목 수준에서 생태ㆍ형태 학적 지수(EMI, Eco-morphologic index)를 부여하기 때문 에, 토양에 서식하는 동물들을 종수준에서 동정하는 어려움 을 극복하고자 개발된 것이다. 예를 들면 토양에 서식하는 미소절지동물들은 토양 환경에 대한 적응을 나타내는 형태 학적 특징들을 잘 보여주는데, 체색이나 시각기구의 감소나 퇴화, 부속지(털, 더듬이, 다리)들이 감소하거나 빽빽한 형 태로 된 유선형의 체형, 비행능력이 퇴화하거나 없고 도약 이나 달리는 것의 적응, 그리고 큐티클 층이 얇고 바깥쪽 표면에 소수성 화합물이 부족해서 수분보유능이 감소한 것 등이다. QBS에서는 이런 토양환경과 관련된 특징들의 존 재 유무만 집중하여 조사하고 토양에 사는 절지동물을 복잡 하고 까다롭게 종 수준에서 동정할 필요가 없기 때문에 토 양서식 절지동물 동정에 비전문가인 사람들도 손쉽게 시스 템을 이용할 수 있는 장점이 있다. 조사지역 토양의 상태를 나타내는 QBS 값을 구하는 순서는 이탈리아에서 사용된 것과 동일하게 먼저 대상지역의 토양을 채취하고 미소절지 동물을 분리한 후 주로 목 수준에서 동정하고 최종적으로 분류군과 맞는 EMI를 계산하여 결정하게 된다. 본 연구에 서는 일반적으로 통용되는 기준에 따라, 토양 심층에 서식 하는 분류군(eu-edaphic)의 지수는 20, 중층서식 분류군 (hemi-edaphic)은 적응 정도에 따라 보통 5∼20, 표층에 서 식하는 분류군(epi-edaphic)은 1을 부여하였다. 낫발이목이 나 좀붙이목처럼 토양에 적응한 정도가 유사한 종들로 구성 된 분류군들은 단일 EMI를 갖는데, 이들은 심충에 서식하 기 때문에 여기에 속하는 종들은 모두 20을 갖게 된다. 그렇 지만 톡토기목이나 딱정벌레목처럼 토양에 적응한 정도가 다른 종들로 구성된 경우에는 종의 특성에 따라 다른 EMI 를 갖게 된다. 만약 동일한 장소에서 동일한 분류군에 속하 는 다른 EMI를 갖는 생태ㆍ형태형이 존재하면 최종 점수는 높은 EMI를 갖는 분류군으로 결정하였다. 즉 최고로 토양 에 잘 적응한 분류군이 그 전체 분류군의 대표적인 EMI를 결정하는 것이다. 최종 QBS 점수는 모든 조사된 분류군들 의 EMI를 합산하여 산출 하였다. 본 연구에서는 제주도의 4개 지역을 대상으로 토양 절지동물상을 조사하고 한국형 QBS시스템을 적용하여 토양의 상태를 파악하고자 하였다 (서, 2012). 제주도 내 토양 무척추동믈 채집은 4곳(St.1∼4)에서 진 행되었다. St.1은 제주도 서귀포시 남원읍 신례리로서 한라 산 자락의 해발 664m지역으로 자연이 잘 보존된 지역으로 서어나무, 조릿대가 우점하였다. St.2는 제주도 제주시 오등 동 지역으로 한라생태숲 내의 관리사가 있는 지역으로 인간 의 간섭이 일부 존재 했던 곳이며 서어나무, 쥐똥나무, 억새 가 우점하였다. St.3는 제주시 월평동 지역으로 한라산 국립 공원의 관음사 인근지역이다. 숲이 잘 보존된 지역이다. St.4는 조사지역 중 표고가 가장 낮은 103m였고, 곶자왈이 잘 보존된 동백동산 내의 폐원된 밀감과원 지역으로 종가시 나무, 사스레피나무, 감귤나무 등이 많이 분포하였다. 조사 지에서 토양 절지동물의 채집과 분리는 다음과 같이 진행하 였다. 먼저 조사지점에 토양 샘플러(10×10×30㎝, 스테인레 스 소재)를 설치하고 고무망치를 이용하여 깊이 10㎝로 박 은 다음에 토양 샘플러를 조심스럽게 회수하고 안에 있는 1,000㎖ 분량의 토양을 지퍼백에 보관하여 실험실로 가급 적 빨리 운반한 후 Tullgren 장치에 넣어 토양 절지동물들을 분리하였다. 분리된 토양동물은 75% 에타놀에 액침표본으 로 보관 한 후 동정하였다. 동정은 토양동물학(최, 1996)과 일본산 토양동물도감(Aoki, 1996)의 검색표를 이용하여 QBS 분석에 필요한 목 또는 강 수준까지 진행하였다. 조사지점의 QBS 결과는 다음과 같다. St.1에서는 노린재 목, 딱정벌레목, 벌목, 파리목 유충, 진드기목, 거미목, 순각 강, 배각강이 조사되었고 각 분류군별 EMI를 활용하여 환 산된 QBS 점수는 총 110으로 상태가 양호한 2등급 토양을 나타냈다. St.2에서는 톡토기목, 노린재목, 딱정벌레목, 벌 목, 파리목 유충, 진드기목, 거미목, 의갈목, 순각강, 배각강 이 조사되었고 각 분류군별 EMI를 활용하여 환산된 QBS 점수는 총 150으로 상태가 양호한 2등급 토양을 나타냈다. St.3에서는 톡토기목, 노린재목, 딱정벌레목, 벌목, 파리목 유충, 완전변태 곤충 유충, 진드기목, 거미목, 순각강이 조사 되었고 각 분류군별 EMI를 활용하여 환산된 QBS 점수는 총 120으로 상태가 양호한 2등급 토양을 나타냈다. St.4에 서는 좀붙이목, 톡토기목, 집게벌레목, 노린재목, 딱정벌레 목, 벌목, 파리목 유충, 완전변태 곤충 유충, 불완전변태 곤 충 유충, 진드기목, 거미목, 의갈목, 등각목, 순각강, 배각강 이 조사되었고 각 분류군별 EMI를 활용하여 환산된 QBS 점수는 총 192로 상태가 양호한 2등급 토양을 나타냈다. 조사된 4개 지역의 토양 상태는 QBS가 나눈 토양의 7개 등급 중 전부 2등급으로서 우수한 것으로 나타났다. 이 결과 는 조사된 지역들이 생태계가 잘 보존된 한라산 국립공원 인근지역이거나 한라생태숲 지역, 곶자왈 지역이기 때문에 당연한 것으로 여겨지며, QBS가 한국의 토양 상태를 평가 하는데 유용하게 사용될 수 있다는 것을 다시 한번 확인 할 수 있었다.
H.J. Andrews Expt. Forest의 토양절지동물의 분포상을 조사한 결과 Coleoptera가 14과 41종으로 우점군임이 밝혀졌으며, 토양응애는 6과 7종의 분포가 확인되었으며 Typhlodromus, Gymnodamaeus, Phauloppia 및 Scleroribates 등은 계절변동 없이 발생하고 있음이 알려져 구북구계의 발생생태와 차이가 있었다. 기타 곤충군의 발생은 Collembola 4과 16종, Psocoptera 4과 4종, 식균성 총채벌레 3과 16종, Hemiptera 1과 1종, Diptera 3과 6종, Hymenoptera 1과 10종이었다. 산림토양의 절지동물은 산림생산단계의 1차 분해자로 중요한 역할을 수행하며, 부식절이 풍부한 토양조건은 무식생구에 비하여 종다양성은 낮으나 안전도가 높게 나타나 재생산의 주요인자로 해석된다.
1. 본 실험은 토양절지 동물의 분포, 우점도 및 다양도를 알기 위하여 수원근교 및 지리산지역에서 1986년 10월부터 1987년 4월까지 실시되었다. 2. 위 기간중 채집된 2,989개체를 동정한 결과 3목(目), 20과, 19종이 확인 되었다. 3. 우점도지수는 수원군집의 것이 지리산군집의 것보다 낮았으나 계절별로 구분하였을 경우 우점도지수의 변이는 지리산 군집에서 작았고 수원군집에서 크게 나타났다.