Benthic macroinvertebrates are important ecological and environmental indicators as primary or secondary consumers, and therefore are widely used in the evaluation of aquatic environments. However, there are no comprehensive river ecosystem monitoring surveys that link the major physicochemical water quality items with benthic macroinvertebrates in urban streams. Therefore, this study investigated the distribution characteristics of benthic macroinvertebrates and physicochemical water quality items (17 items) in Yangjaecheon and Yeouicheon from 2019 to 2020. At the same time, by applying Spearman’s rank correlation analysis and nonmetric multidimensional scaling (nMDS) analysis in the water quality data and biotic index, we tried to provide basic data for diagnosing the current status of river ecosystems in major urban rivers in Seoul. Based on the study results, a total of 39 species and 3,787 individuals were identified in Yangjaecheon, the water quality (based on BOD, TOC, and TP) of Yangjaecheon was higher than Grade Ib (good), and the BMI using benthic macroinvertebrates appeared as Grade C (normal) at all the sites. In Yeouicheon, a total of 51 species and 4,199 individuals were identified, the water quality (based on BOD, TOC, TP) was higher than Grade Ib (good) similar to Yangjaecheon, and the BMI of both Upstream and Saewon bridge was Grade B (good), while Yeoui bridge was Grade C (normal). Overall, analysis results for the distribution of benthic macroinvertebrates by a nonmetric multidimensional scaling method showed no significant difference between the two streams (p=0.1491). Also, significant environmental variables related to benthic macroinvertebrates distribution were determined as water temperature and DO. On the other hand, the results of the correlation analysis between biotic index and major water quality items confirmed that R1 and BMI could be used for on-site urban river water quality evaluation.

본 연구는 고등학생의 건강증진행위를 설명하기 위한 가설적 모형을 구축하고 검증하기 위해 시도되었다. 연구대상자는 경기도 소재의 고등학교에 재학중인 1∼3학년 학생 395명을 대상으로 구조화된 설문지를 이용하여 2017년 12월01일부터 12월22일까지 자료를 수집하였다. 본 연구의 외생변수는 가족기 능, 친구지지, 학교생활환경, 지역사회 사회자본이고 내생변수는 자기효능감, 자기조절능력과 건강증진행위 이다. 수집된 자료는 SPSS 21.0과 AMOS 22.0 프로그램을 이용하여 분석하였다. 연구결과, 최종 수정모형 은 권장수준을 만족하여 가설적 모형에 비해 적합도와 간명도가 향상된 것으로 나타났다: χ2/df=1.96, GFI=.90, AGFI=.88, CFI=.94, TLI=.93, RMSEA=.05, SRMR=.06. 가설적 모형에서 설정한 13개의 경로 중 4개는 기각되었고 9개의 경로는 통계적으로 유의하였다. 이들 경로에 포함된 변수는 가족기능(β=.57), 자기효능감(β=.29), 자기조절능력(β=.14), 지역사회 사회자본(β=.14), 친구지지(β=.13)로 설명력은 86%이었다. 따라서 역기능적 가정과 해당 가정의 청소년의 건강증진행위를 위한 사회적지지 체계를 구축 하고 학교를 포함한 지역사회 환경조성을 위한 프로그램 개발이 필요하다.

본 연구에서는 2009–2019년 기간 동안 대전시 외곽의 도심개발에 따른 인근 하천(관평천)의 상류, 중류, 하류의 구간에서 4회 조사(2009, 2010, 2016, 2019)를 통해 이화학적 수질, 어류 종 조성, 생태 건강성 특성에 대해 장기간 변화추이를 분석하였다. 본 하천지역에서 도심개발은 2008년에 이루어졌고, 2012년에는 하천복원사업이 수행되어 하천복원 전과 후의 특성변화 추이를 모니터링 하였다. 하천 생태건강도 평가를 위해 군집수준의 어류평가지수(Fish Assessment Index, FAI)를 이용하였고, 어류의 기관(Organ) 수준에서 해부학적 건강도(Necropsy-based Health Assessment Index, HAI) 분석을 실시 하였다. 이화학적 수질 분석에서는 중류(St. 2)에서 가장 낮은 탁도와 엽록소(Chl-a)가 측정되었다. 이는 빠른 유속에 의한 물리적 요인 때문으로 나타났다. 어류 조사에서는 총 18종이 채집되었고, 피라미(Zacco platypus)가 가장 우점 하는 종 (40.6%)으로 나타났다. 하천복원 직후(2016)에는 민감종(Sensitive species)과 충식종(Insectivore species)이 우점, 종 다양도 및 종 풍부도 지수 상승, 생태건강도 지수(FAI)가 상승하여 생태 건강도는 “최상상태(A: 87.5)”로 나타났으나 가장 최근 조사인 2019년에는 전 기간에 비해 악화되는 것으로 나타났다. 기관(Organ) 분석에 의거한 해부학적 건강도 지수(HAI) 분석에 따르면, 피부손상(Skin)은 상류에서, 신장 손상(Kidney)은 하류 역에서 나타났고, 간(Liver)과 아가미(Gill)의 손상은 모든 지점에서 나타나 해부학적 측면의 건강도에서도 영향을 받는 것으로 나타났다.

본 연구는 홍천 명개리 열목어 서식지 일대의 어류군집을 이용하여 생태적 건강성 및 물리적 서식지를 평가하고자 하였다. 현지조사는 2018년 7월부터 9월 총 2회 조사를 실시하였다. 조사결과 계방천에서는 7과 15종 771개체, 내린천에서는 4과 13종 348개체로 총 7과 16종 1,119 개체가 확인되었고, 금강모치가 우점, 참갈겨니가 아우점 하였다. 계방천과 내린천의 한국고유종 빈도는 각각 73.33 (11종)%, 76.92 (10종)%의 매우 높은 고유성으로 나타났다. 군집분석 결과 조사지점별 평균 우점도지수는 0.63(± 0.09)∼0.97(±0.01), 다양도지수는 1.63(±0.23)∼0.33(± 0.09), 균등도지수는 0.79(±0.06)∼0.24(±0.07), 풍부도 지수는 0.67(±0.14)∼1.80(±0.16)의 범위로 분석되었다. 내성도길드 분석 결과 민감종의 개체가 95.86∼100.00% 의 개체수 비율로 가장 많은 비율을 차지하였으며, 섭식길드 분석 결과 충식종이 65.09∼98.56%의 개체수 범위로 가장 많은 비율을 차지하였다. FAI 지수는 71.9(±9.4)∼ 96.9(±3.1)의 범위로 ∼B등급으로 확인되었다. QHEI는 119.5(±0.5)∼153.5(±0.5)의 범위인 ‘최적∼양호’ 등급으 로 분석되었다. FAI와 다양한 항목간의 상관성 분석 결과 QHEI, 열목어 출현 개체수, 종수, 개체수, 다양도, 풍부도, 민감종, 육식종, 충식종, 잡식종과는 양의 상관성을 갖는 것으로 나타났으며, 우점도와는 음의 상관성을 갖는 것으로 분석되었다. 유사도 분석 결과 56.9%의 유사성을 기준 으로 Group-A, Group-B, Group-C 세 그룹으로 나뉘었으며, Group-A는 계방천, Group-B는 내린천, Group-C는 계방천과 내린천의 합류부로 구분되었다.

본 연구는 소나무림의 효율적 관리를 위한 기초정보를 제공하기 위하여 수행되었다. 토양수분함량과 전질소 함량은 유의적인 차이는 나타나지 않았지만 위생간벌지가 대조구에 비해 조금 높게 나타났다. 토양 pH, 유기물 함량, 유효인산, 치환성양이온은 위생간벌지와 대조구 간에 유의적인 차이(p<0.05)가 나타났다. 층위별 중요치 분석 결과, 곰솔, 개옻나무, 때죽나무가 위생간벌지의 교목층, 아교목층, 관목 층에서 상대적으로 높은 중요치를 보였으며, 대조구에서는 교목층과 아교목층에서 소나무, 관목층에서 개옻나무의 중요치가 높게 나타났다. 종다양도는 위생간벌지에서 0.481~1.367, 대조구에서 0.828~1.415의 범위에 있었으며, 균재도는 위생간벌지와 대조구에서 각각 0.570~0.868, 0.673~0.989인 것으로 분석 되었다. 주요 수종의 경급 분포는 위생간벌지의 경우 정규분포, 대조구에서는 경급이 작은 계급에 많은 개체수가 나타났다. 흉고직경과 관련하여 소나무의 수고생장은 동일한 직경급에서 위생간벌지에서의 수고생장이 더 양호한 것으로 나타났다. 위생간벌지에서의 소나무 연륜생장량은 시간이 경과함에 따라 대조구보다 더 중요하는 것으로 나타났다.

The objectives of this study were to analyze the influence of chemical water quality on fish guilds, pollution tolerance and the multi-metric ecological health, based on the Fish Assessment Index (FAI) in the main stream of Mangyeong River between 2009−2016. The quality of water with specific conductivity, TP, and NH4-N got worse dramatically in the down region. During the study, a total of 50 species were collected and the most dominant species was Zacco platypus. Also known as tolerant species, accounted 22.9% of the total abundances, thus indicating a trophic degradation. The downstream region (S5) had the highest number of fish external abnormalities, indicating a degradation of ecological health, based on the fish assemblages. Pearson correlation analysis indicated that relative abundance of tolerant fish species and omnivore fish species had a significant positive correlation (r>0.30, p<0.05) with values of BOD, conductivity and NH4-N. Whereas, the relative abundance of the sensitive species and insectivore species had a significant negative relations (r<−0.30, p<0.001) with the parameters. The mean obtained from the multi-metric fish model, based on the FAI of all sites was 47 (n=40). This indicated a “fair condition” in the ecological health, and the downstream regions (S3−S5) were judged as “bad condition”, indicating an influence of the chemical degradation on the ecological health.

본 연구는 하천 내 하도 자연성이 어류 건강성에 미치는 영향을 알아보기 위하여, 2008~2016년 간 한강권역의 자연사행하천과 하도정비로 직강화된 하천의 수질환경요인과 FAI를 비교 분석하였다. 하도 자연성에 따른 우점종의 출현빈도를 분석한 결과, 자연사행하천에서 민감성 및 충식성 어종이 우세한 반면, 하도 직강화 하천에서는 내성 및 잡식성 어종이 우점하는 빈도가 높은 양상을 보였다. 하도 및 저수로의 직강화로 인해 하도 자연성이 감소함에 따라 FAI가 감소하는 경향을 보였으며, 특히 생태적 어류군집구조 특성이 반영된 메트릭인 민감종수 (M3) 및 충식종의 개체수 비율 (M6)의 감소와 잡식종의 개체수 비율 (M5)의 증가가 FAI 변화에 주요요인으로 나타났다. 하도 자연성 감소에 따른 연도별 FAI 하락은 BOD, TN, TP, 전기전도도, 탁도의 증가와 높은 상관관계를 보여, 하도 및 저수로의 직강화로 인한 수질변화는 물리적 서식환경의 교란과 함께 어류 건강성에 주요 영향요인으로 판단된다.

The objective of this study was to describe the development and testing of an initial ecological health assessment model, based on the index of biological integrity (IBI) using fish assemblages, before establishing the final and currently used model for ecological health assessment, conservation and management of freshwater fish in Korea. The initial fish IBI model was developed during 2004~2006 and included 10 metrics, and in 2007 the final IBI 8-metric model was established for application to streams and rivers in four major Korean watersheds. In this paper, we describe how we developed fish sampling methods, determined metric attributes and categorized tolerance guilds and trophic guilds during the development of the multi-metric model. Two of the initial metrics were removed and the initial evaluation categories were reduced from six to four (excellent, good, fair, poor) before establishing the final national fish model. In the development phase, IBI values were compared with chemical parameters (BOD and COD as indicators of organic matter pollution) and physical habitat parameters to identify differences in IBI model values between chemical and physical habitat conditions. These processes undertaken during the development of the IBI model may be helpful in understanding the modifications made and contribute to creating efficient conservation and management strategies for stream environments to be used by limnologists and fish ecologists as well as stream/watershed managers.

The purpose of this study was to analyze fish communities in the Wonju stream located in Wonju-si in Gangwon-do, and to evaluate the health of the stream through past and present changes. We performed investigations four times from May 2015 to September 2016. In the survey, 5,201 individuals which belonged to 27 species and 9 families were collected. Zacco platypus was the dominant species and Pungtungia herziwas the subdominant species. Eight Korean endemic species (Acanthorhodeus gracilis, Zacco koreanus, Coreoleuciscus splendidus, Squalidus gracilis majimae, Microphysogobio yaluensis, Iksookimia koreensis, Koreocobitis rotundicaudata, Coreoperca herzi) were observed and showed a ratio of 16.54%. The fish community of dominance (0.72±0.10), diversity (1.37±0.32), evenness (0.61±0.13), and richness (1.70±0.23) were evaluated. According to our analysis of tolerance guilds, the total individual number of intermediate species was higher than the sensitive and tolerant species. As a result of the trophic guild analysis,the omnivore and insectivore species were relatively high. The value of the qualitative habitat evaluation index (QHEI) in the wonju stream was averaged 121.2 (±23.4), indicating a suboptimal condition. Stream health showed that the fish assessment index (FAI) value was an A to C grade in the Wonju stream. A correlation coefficient analysis with FAI and various factors was analysed statistically, and had a high correlation in QHEI, with the omnivore species, insectivore species, intermediate species, sensitive species, dominance, diversity, evenness, and richness.

본 연구에서는 금강 대권역에 서식하는 멸종위기 담수어류의 분포, 이들 종에 대한 화학적 지표와의 관계 및 물리적 서식지 특성을 분석하였다. 금강 대권역에 서식하는 멸종위기종의 개체수는 감돌고기(Pseudopungtungia nigra), 꾸구 리(Gobiobotia macrocephala), 돌상어(Gobiobotia brevibarba), 퉁사리(Liobagrus obesus), 미호종개(Iksookimia choii) 순으로 나타났다. 멸종위기 야생생물 I급 어류인 감돌고기는 금강 대권역 내 18개 하천에서 가장 광범위하게 분포하여, 향후 감돌고기의 I급 어종 선정에 대한 재평가가 필요한 것으로 사료되었다. 또한 초강 중권역에서 멸종위기어종이 총 4종 384개체가 채집되어 종수 및 개체수가 풍부하였다. 멸종위기어종 서식지에서 이화학적 수질내성도 분석에 따르면, 생물학적 산소요구량(BOD) 및 총인(TP)은 각각 매우 좋음(Ⅰa), 좋음(Ⅰb)으로 평가 되었으며. 암모니아성 질소(NH4+), 총질소(TN), 인산염 인(PO4-P) 등의 수질 항목도 멸종위기종 비 출현지점에 비해 훨씬 양호한 것으로 분석되었다. 한편, 미호종개의 경우 수질의 내성범위가 다른 어종에 비해서 광범위하게 나타나, 화학적 수질특성이 크게 악화되지 않을 경우 수질특성 보다는 미소서식처의 하상구조, 수리수문학적 특성 등의 물리적 서식지 조건이 더 중요한 것으로 나타났다. 또한, 멸종위기종의 분포는 1∼3차의 소형하천보다 4∼6차 대형하천에서 높게 나타났으며, 주로하천의 상류 및 중상류에 작은 무리를 이루며 서식하는 것으로 나타났다. 멸종위기종 미출현지역과 출현지역의 생태건강도 다변수 평가모델 값은 각각 21.6 “보통상태(Fair)” 및 30.5 “양호상태(Good)”로 나타나 뚜렷한 차이를 보여, 생태건강도가 잘 유지된 곳에서 멸종위기종이 잘 서식하는 것으로 나타났다. 본 연구를 요약해 보면, 감돌고기와 같은 어종의 멸종위기종 선정에 대한 재평가가 향후 필요하며, 수질오염 및 서식지교란이 가속화되고 있어 멸종위기종 에 대한 체계적인 보호 및 관리가 필요하다.

The integrative approach for ecological stream health assessments was applied to a stream ecosystem using a multi-level organization from molecular level of biomarkers to community levels of bioindicators along with analysis of physical and chemical stressors. Water quality parameters of BOD, COD, TN, and TP etc were measured and physical habitat health, based on Qualitative habitat Evaluation Index (QHEI) model were analyzed. Also, Ecological stream health model, based on index of biological integrity (IBI) by fish assemblage, was developed for regional assessments and then applied to the stream. Six metric attributes of original 11 metrics were modified for a development of the model. Biomarkers of comet assay, blood chemistry, physiological parameters, and bioindicators such as organismal-, population-, community- level parameters were evaluated in this study along with eco-toxicity tests. Some stations impaired (stressed) in terms of stream health were identified by the IBI approach and also major key stressors affecting the health were identified using BOD, TN, TP, physical habitat evaluation, and eco-toxicity tests. The assessment approach of integrative ecological stream health would be used as a key tool for ecological restorations and species conservations in the degraded stream ecosystems and applied for elucidating major causes of ecological disturbances. Ultimately, this approach provides us an effective management strategy of stream ecosystems through establishments of ecological networks in various watersheds. This research was supported by Basic Science Research Program through the National Research Foundation of Korea (NRF) funded by the Ministry of Education (No. 2013R1A1A4A01012939).

The objective of this study was to develop an index of biological integrity (IBI) for national-level monitoring of watersheds as an ecosystem health assessment methodology for the South Korean government. A 10-metric IBI model (IBIKW) was developed for watershed management and then applied to 76 streams in four major watersheds in Korea. The model assessments showed that 32.9% of all streams were judged to be in ‘excellent-good’ condition, whereas 67.1% were in ‘fair-poor’ condition, indicating severely impaired ecological health. Nutrient analyses of stream water revealed a two- to fivefold increase in nutrient and biological oxygen demand (BOD) levels in urban- and cropland-dominant streams compared to forest- dominant streams. The guild structure within the watersheds indicated that tolerant species were predominant in severely degraded regions (BOD>6 mg/L), and sensitive species were distributed in regions with BOD<2 mg/L. Factors affecting ecosystem health (IBIKW scores) included chemical water quality parameters, physical habitat parameters and land use around the stream. In particular, land use was one of the major factors influencing ecosystem health, as indicated by the strong relationships between the percentages of urban and forest streams and the IBIKW scores. The integrated ecosystem health assessment technique developed here can be applied for both regular bioassessments and post-restoration assessments.