본 연구는 패류양식업이 밀집한 남해 강진만 해역에서 수하식 및 살포식 양식해역과 비양식해역을 구분하여 양식활동으로 인한 유기물 축적과 저서다모류군집 변화를 파악하고, 어장환경평가 기법을 활용하여 건강도를 평가하고자 수행되었다. 남해 강진만 해역의 평균 입도, 수온, 염분농도, 총유기탄소 등의 시·공간 분포는 정점간에 큰 차이가 없었던 반면, 출현 종수, 개체밀도와 종다양도 등은 살포식 양식 해역의 정점이 다른 해역의 정점과 비교해 상대적으로 낮은 경향을 보였다. 한편 집괴분석과 주요좌표분석 결과에서도 살포식 양식해역 정 점의 저서다모류군집이 나머지 정점의 군집과 뚜렷하게 구분되었다. 수하식 양식해역의 정점과 비양식해역 정점에서는 오염지시종인 Scolectoma longifolia와 Sigambra tentaculata가 우점종으로 출현하였으나, 수심과 해수 유통 등의 물리적인 요인에 의한 영향을 받는 일부 정점 을 제외하면 점유율이 높지 않았다. 강진만 해역의 저서생태계 건강도는 1~2등급으로 양호한 상태였다. 그러나, 다모류군집구조의 시·공간 분 포와 저서생태계 건강도지수를 고려하면 살포식 양식해역의 퇴적환경은 양식으로 인한 물리적인 교란에 영향을 받는 것으로 보여진다.

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.

Benthic attached diatoms (BADs), a major primary producer in lotic stream and river ecosystems are micro-sized organisms and require a highly magnified microscopic technique in the observation work. Thus, it is often not easy to ensure accuracy and precision in both qualitative and quantitative analyses. This study proposed a new technique applicable to improve quality control of aquatic ecosystem monitoring and assessment using BADs. In order to meet the purpose of quality control, we developed a permanent mounting slide technique which can be used for both qualitative and quantitative analyses simultaneously. We designed specimens with the combination of grid on both cover and slide glasses and compared their efficiency. As a result of observation and counting of BADs, the slide glass designed with the color-lined grid showed the highest efficiency compared to other test conditions. We expect that the method developed in this study could be effectively used to analyze BADs and contributed to improve the quality control in aquatic ecosystem health monitoring and assessment.

본 연구에서는 어장환경평가가 수행된 어류가두리 양식장의 조사 결과 중 일부를 대상으로 저서동물지수(Benthic Health Index, BHI)를 이용하여 양식장의 건강도를 평가하였으며, 평가 결과로 산출된 각 등급의 양식장 환경 특성을 파악하였다. 평가대상 어류가두리 양식장은 동해, 서해, 남해에 위치한 43개 양식장으로, BHI 1등급은 8개 양식장, 2등급은 4개 양식장, 3등급은 12개 양식장, 4등급은 19개 양식장이 포함되었다. 1등급 어류가두리양식장은 사질 퇴적상, 양식강도가 낮은 양식장이 포함되었으며, 2등급 어류가두리양식장은 해수 유통이 원활한 해역에 위치한 양식장이 속하였다. 3, 4등급이 속한 어류가두리양식장은 높은 강도로 양식 활동이 진행되고 있는 대다수의 양식장이 포함되었다. 3등급과 4등급의 양식장은 총유기탄소는 큰 차이가 없었으나, 다모류 군집분석의 결과는 4등급의 양식장에서의 유 기물 농축이 더 높은 것으로 나타났다.

저서동물은 저서환경특성을 나타내는 중요한 지시자로 알려져 있다. 본 연구에서는 무안만 조 하대의 환경 및 저서동물의 분포특성을 조사하였으며, 수질평가지수(WQI)와 저서생물지수 (AMBI)를 이용하여 저서생태계 건강성을 평가하였다. 현장채집은 2019년 하계 무안만 조하대 의 10개 정점에서 이루어졌다. 무안만 조하대는 상부지역이 하부지역에 비해 세립한 입도특성 을 나타내고 있었으며, 높은 유기물 함량을 보였다. 일부 정점에서 오염지표종인 Musculista senhousia, Theora fragilis and Lumbrineris longifolia과 같은 종들도 우점을 나타내고 있었다. 군집분석결과 무안만 조하대는 상부, 중부, 하부 그룹으로 구분되었으며, 유기물 함량과 저서 건강성 평가지수(WQI 및 AMBI)와의 상관결과와 일치하였다. 본 연구결과, 무안만 조하대의 저서생태계는 양호한 것으로 평가되었다. 하지만 저서동물이 균등하게 분포하지 않고, 기회 종이 출현하고 있어 조하대의 유기물 부하량이 증가하고 있는 것으로 보인다.

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.

광주천은 무등산에서 발원하여 광주광역시를 통과한 후 영산강과 만나는 길이 약 20km의 지방하천이다. 생태하천 복원사업 등을 통해 부족한 수량을 확보하기 위해 하천유지 용수 명목으로 주암호 호소수, 영산강 하천수, 그리고 하수 처리장 방류수 재처리수 등이 다량 방류되고 있다. 그러나 이에 대한 생태학적 영향 조사는 거의 이루어지지 않았다. 환경부 주관의 전국자연환경조사나 수생태계 건강성 평가 에 따른 대규모 생태조사시 광주천은 2~3지점 포함되어 조 사되고 있으며, 과거 광주천의 저서성 대형무척추동물에 대 한 분포조사는 거의 전무한 실정이다. 더욱이 세계적인 물 관리 패러다임이 생물․ 생태학적으로 변화함에 따라 광주천 에 대한 수생태계 건강성 평가 연구를 시작하게 되었고 그 일환으로 저서성 대형무척추동물 분포조사를 실시하였 다. 본 조사는 2014년 10월부터 2015년 4월까지 총 3회에 걸쳐 현장조사 및 저서성 대형무척추동물 분포조사를 수행 하였다. 1차 조사는 2014년 10월 30일, 2차 조사는 2015년 2월 4일, 3차 조사는 2015년 4월 22일 실시하였고 조사대상 지점은 교란지점을 중심으로 상류부터 5개 지점을 선정하 였다. 지점 1~3은 상류지역으로 하수처리장 방류수 재처리 수 방류구 , 주암호 호소수 방류구, 영산강 하천수 방류구가 설치되어 있다. 지점 4는 중류지역으로 다른 하천이 유입되 는 지점이다. 지점 5는 하류지점으로 영산강과 합류되는 지 점이다. 대조군으로는 광주천이 발원하는 무등산 제2수원 지 상류 계곡 한 지점을 선정하여 조사하였다. 조사결과 총 4문 7강 16목 31과 50종이 확인되었다. 곤충 류가 39종 (88.1%), 비곤충류가 11종 (11.9%)으로 나타났 다. 곤충류는 하루살이목(Ephemeroptera)이 48.1%, 날도래 목(Tricoptera)이 28.3%를 차지하였고 파리목(Dipteria), 딱 정벌레목(Coleoptera) 순이었다. 평균 개체수는 지점 1에서 586개체, 지점 2에서 348개체, 지점 3은 187개체, 지점 4는 184개체, 지점 5에서는 58개체였다. 분류된 종과 개체수에 대한 군집분석 결과, 각 지점별 우점종은 지점 1과 2에서는 부채하루살이(Epeorus pellusidus Brodsky), 지점 3에서는 꼬마줄날도래(Cheumatopsyche brevilineata Iwata), 지점 4 와 5에서는 개똥하루살이(Baetis fuscatus Linnaeus)로 나 타났다. 우점도지수(DI)는 평균 0.62로 5개 지점에서 모두 비슷한 결과를 나타내었다. 종다양도지수(H')는 평균 2.18 로 4, 5지점에서 다소 낮게 분석되었다. 종풍부도지수(RI) 는 평균 2.33으로 지점 1에서 평균 3.35, 지점 5에서 1.14로 상류에서 하류로 내려갈수록 낮아지는 경향을 보였다. 균등 도지수(J')는 평균 0.62를 나타내었고 상류에서 하류로 갈수 록 낮아지기는 하나 그 차가 크지 않았다. 하천 수질상태를 직접적으로 판단할 수는 없지만 간접적으로 유추해 볼 수 있는 비내성 범주 지수(EPT)를 조사한 결과 지점 1에서 86.0%, 지점 2는 85.4%, 지점 3은 61.5%, 지점 4는 54.0% 그리고 지점 5에서 46.9%를 나타내었다. 본 조사는 광주천에 대한 향후 지속적인 수생태 건강성 평가연구의 일환으로 지방하천에 대한 체계적인 생물조사 를 바탕으로 생태학적 관점에서 하천에 대한 수질관리를 목표로 하고 있다. 또한 기후변화와 저서성 대형무척추동물 의 분포와의 관계를 파악할 수 있을 것이다. 특히 유하거리 가 짧고 도시의 불투수층의 증가로 인해 하천 수량이 줄어 들며 다양한 인위적인 교란요인이 상존하는 광주천에서는 이화학적 수질조사는 그 한계가 있어 저서성 대형무척추동 물을 포함한 다양한 수서생물 이용한 생태학적 수질조사가 필요할 것으로 생각된다.