본 연구는 청계천에 서식하는 어류 서식 현황을 제시하고 피라미 개체군 분석을 통해 청계천의 외래종, 이입종 및 우점종 관리를 위한 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 어류상 조사는 2019년 4월부터 10월까지 총 3회 실시하였으며, 조사 결과 총 9과 27종 2,045개체가 채집되었다. 한국고유종으로는 쉬리 (Coreoleuciscus splendidus), 중고기 (Sarcocheilichthys nigripinnis morii), 긴몰개 (Squalidus gracilis majimae), 참갈겨니 (Zacco koreanus), 얼룩동사리 (Odontobutis interrupta) 등 5종 (18.5%)이 출현하였다. 청계천의 우점종은 Zacco platypus (62.4%), 아우점종은 Z. koreanus (9.8%)로 확인되었으며, 우점종인 피라미 개체군의 길이 - 무게 분석 결과 회귀계수 b값은 3.3434, 비만도지수 (k)는 0.0026의 양의 기울기로 분석되었다. 따라서 피라미 개체군은 양호한 생육상태를 유지하고 있으며, 청계천은 피라미 개체군이 성장하기에 적합한 서식조건인 것으로 판단된다. 청계천은 복원 이후 지속적인 외래종과 이입종의 유입으로 인해 문제가 발생하고 있으며, 본 조사시에도 기존 청계천 내 서식이 보고되지 않은 외래종 골든알지이터 (Gyrinocheilus aymonier var. (gold type))와 이입종 쉬리 (C. splendidus)의 서식이 확인되었다. 따라서 청계천 내 발생하고 있는 외래종 및 이입종 유입 방지를 위한 지속적인 홍보와 관리방안 마련이 필요할 것으로 판단된다.

본 연구는 충청남도 보령시에 위치한 보령호를 대상으로 어류상 및 붕어 개체군의 특성을 파악하고자 2017년 10월부터 2018년 6월까지 조사를 실시하였다. 어류상 조사결과, 총 9과 15종 3,506개체가 출현하였으며, 한국고유종은 얼룩동사리 1종 (6.6%), 외래종 및 생태계교란종은 떡붕어, 배스 2종 (13.3%)이 조사되었다. 상대풍부도 분석결과, 빙어 1,706개체 (48.6%), 붕어 1,021개체 (29.1%)로 각각 우점, 아우점하고 있는 것으로 나타났다. 생체량 분석결과 붕어가 246,130 g으로 가장 높은 생체량을 보였으며, 동자개 50,610 g, 떡붕어 14,730 g, 메기 11,560 g, 잉어 10,930 g의 순으로 분석되었다. 군집분석 결과 우점도지수 0.87 (±0.2), 다양도 지수 0.78 (±0.5), 균등도지수 0.47 (±0.2), 풍부도지수 0.99 (±0.5)로 분석되었다. 붕어 개체군의 전장 - 체중 상관관계 분석결과 회귀계수 b값은 3.06으로 나타났으며, 비만도 지수 (K) 기울기는 양의 기울기로 분석되었다. 전장빈도분포 분석결과, 당년생은 출현하지 않았으며, 2년생으로 추정되는 170~190 mm 개체는 다수 출현하였고, 4~5년생으로 추정되는 230~280 mm 개체는 낮은 출현을 나타내었다. 보령호의 저수량 추이를 확인하기 위해 연평균저수량과 NDWI 분석을 실시한 결과, 2013년에서 2014년에 급격한 연평균 저수량 변화를 나타내었으며, 웅천천이 유입되는 St. 4에서 수위변동에 영향을 받는 것으로 추정되었다.

본 연구는 동해유입하천 (강릉 연곡천, 양양 남대천), 한강수계 (섬강, 속사천), 낙동강수계 (길안천)에 서식하는 참갈겨니 (Zacco koreanus) 개체군을 대상으로 채집된 110개 체로부터 미토콘드리아 DNA COI 유전자 (mitochondrial DNA cytochrome oxidase I)를 분자마커로 이용하여 계통지리학적 분석을 수행하고, 추가적으로 강릉 연곡천 상·중· 하류 개체군을 대상으로 집단유전학적 분석을 수행하였다. 계통지리학 분석 결과, 동해유입하천과 한강수계의 참갈겨니 개체군은 동일한 단일계통을 나타내었고, 낙동강수계의 개체군은 상이한 계통으로 분기됨을 나타내었으며, 다른 수계 계통과의 유전적 거리 수치 범위가 평균 4.0% (3.7~4.2%)로서 동일종 이상 수준을 보여 잠재종 가능성을 시사하였다. 참갈겨니가 서식하는 수계에 따른 형태학적 차이는 연구된 바 있으나 DNA 염기서열의 변이를 이용한 분자유전학적 연구는 부족한 실정이므로 본 연구 결과는 향후 낙동강수계 참갈겨니 개체군의 계통분류학적 연구에 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 추후 집단유전체학 및 생태학적 분석을 통하여 관찰된 낙동강수계 계통이 다른 종, 잠재종 혹은 단순히 큰 수준의 종내 변이를 나타내는지에 대한 추가적인 연구가 필요하다. 강릉 연곡천 상·중·하류에 서식하는 개체군의 집단유전학 분석을 통해 중류의 개체군이 상대적으로 높은 다양성을 나타냈으며 상·중·하류 개체군 간의 유전적 차이는 나타나지 않았다. 이는 상·중·하류 개체군 간 유전자 확산이 원활하게 이루어지고 있음을 의미하며 하천의 개체군 간 연결성을 판단할 수 있는 지표로 활용될 수 있다. 하지만 생태학적 시간 스케일의 연구에 더 적합한 분자마커를 이용한 추후 연구가 필요할 것으로 사료된다.

Brachymystax lenok tsinlingensis (family Salmonidae), cold freshwater fish, is endemic to Asia. This species is currently distributed throughout Russia, Mongolia, China and the Korean Peninsula. B. lenok tsinlingensis in South Korea was severely affected by anthropogenic activities such as habitat destruction, agricultural run-off and water pollution, and hence this fish has recently been dramatically decreased in its population sizes and become now critically endangered. To recover the number of individuals of B. lenok tsinlingensis, stocking or translocation programs have been conducted continuously by local governments since 1970s. However, these programs made little effort to clarify populations that may have originated from stocked, translocated or introduced fish. An understanding of genetic characteristics of endangered populations is critical to develop effective conservation and restoration plans especially because genetic diversity ensues their future fate. Therefore, we assessed the “conservation status” of this species by estimating the level of genetic diversity and genetic structure among ten geographic populations including restored populations via reinforcement and supplementation. Also, we aimed to trace the genetic origins of the newly translocated population (Chiak) through a restoration practice program. Moreover, we inferred the phylogenetic relationships among Korean lenok populations as well as across the Northeast Asia. Two hundred eighteen individuals of B. lenok tsinlingensis were sampled from ten localities (Yanggu, Injae, Seorak, Bangtae and Hongcheon: North Han River basin; Pyeongchang, Chiak and Jeongseon: South Han River basin; Taebaek and Bonghwa: Nakdong River basin in South Korea). Based on mitochondrial DNA (mtDNA) control region and eight nuclear microsatellite loci, we found extremely low levels of within-population genetic diversity, which suggests small effective population sizes (Ne) within populations. For mtDNA control region, each population housed one, or at most, two haplotypes that are restricted to the respective localities, meaning that these ‘genetically unique’ lineages will be lost permanently if the local populations undergo extinction. The overall values of haplotype diversity (h) and nucleotide diversity (π) for the entire Korean population were 0.703 ± 0.024 and 0.021 ± 0.010, respectively. In the case of microsatellites, average number of alleles across the eight loci for the entire population was 9.1 and allelic richness (AR) per population ranged from 2.375 to 4.144 (mean = 3.104). The values of observed heterozygosity (HO) and expected heterozygosity (HE) were similar to each other [HO: 0.400 ~ 0.590 (mean = 0.518); HE: 0.407 ~ 0.608 (mean = 0.504)]. The inbreeding coefficient (FIS) values were generally low, ranging from 0.048 to 0.279. Consequently, the majority of the populations (except Yanggu and Pyeongchang) were not significantly deviated from Hardy-Weinberg equilibrium (HWE), suggesting random mating at these loci tested. In addition, we found that Korean lenok populations were significantly genetically isolated from each other, with private mtDNA haplotypes and microsatellite alleles, indicating limited gene flow among populations, strong effects of genetic drift due to small Ne, or a combination of both. The Mantel test of microsatellites revealed a significant correlation (r = 0.414, P = 0.04) between genetic and geographic distances for pairwise comparisons among the ten populations, while that of mtDNA showed a lack of correlation. Given the shared identical mtDNA haplotype and similar microsatellite allelic distributions between Chiak and Hongcheon populations, we suggest that the restored (introduced) Chiak population would be inferred to be genetically originated from Hongcheon population. Phylogenetic relationships among Northeast Asian populations showed that South Korean lineages have more recently diverged from China (Yellow River), than between North Korea and Russia. Although the phylogenetic relationship would be expected to be associated with geography, South-North Korea and China populations with a similar latitude was more phylogenetically closely related. These findings may suggest a possible scenario for the historical movements of B. lenok tsinlingensis in Northeast Asia during Last Glacial Maximum (LGM). It would be supported by the line of evidence that most lenok populations migrated to southward from Northern Asia such as Russia and Mongolia during LGM because the Korean Peninsula was landlocked as inland epoch and functioned as a southern shelter with Yellow River. For this reason, the Korean Peninsula is suggested to be an important geographical region for better understanding phylogenetic relationships and evolutionary histories of B. lenok tsinlingensis across the Northeast Asia. Despite large efforts made to develop several restoration programs in South Korea for B. lenok tsinlingensis, it is still unknown whether these past restoration efforts were successful or fruitless, mainly because of little attention paid to post-restoration monitoring research. Hence, there was a lack of their published official records. In the future, conservation and restoration projects of the Korean lenok populations should consider the genetic data for a better understanding of their ecological and evolutionary trajectories. And finally, we hope that our findings here can help inform on the future effective conservation and restoration plans for B. lenok tsinlingensis populatio ns in South Korea.

We quantified temporal and spatial changes in the habitat for fish populations, the distribution of mandarin fish(Siniperca scherzeri) and an introduced species, largemouth bass(Micropterus salmoides) in Lake Paro and inflowing streams. The number of fish species identified in Lake Paro and the tributary streams included 10 families, 24 species and 10 families 30 species, respectively. The dominant fish species in Lake Paro were Zacco platypus, Hemibarbus labeo, Squalidus gracilis majimae, S. scherzeri and Tridentiger brevispinis, Z. platypus, Z. koreanus, and S. gracilis majimae in the inflowing streams. Although the habitat segregation for S. scherzeri and M. salmoides occurs, these two species showed the use of the fishes of the family Gobiidae as an important prey item based on IRI analysis. S. scherzeri and M. salmoides preyed mainly on T. brevispinis(67.4 %) and R. brunneus(84.0 %), respectively. The species preyed on by S. scherzeri and M. salmoides were benthic fishes that inhabit shallow water depths around the lake and have little swimming ability.

수생태계에서 외래종의 문제는 국내뿐만 아니라 국제적으로도 많은 문제를 야기하고 있다. 배스의 경우 높은 포식압으로 수생태계 내에서 상당한 교란 요인으로 작용하고 있으며, 환경부에서 위해종으로 선정되어 관리 받고 있다. 본 연구에서는 위해종인 배스가 국내토착종인 붕어의 개체군에 미치는 영향을 파악하였다. 조사는 총 7지역의 저수지에서 시행하였으며, 배스의 유무에 따라 붕어의 길이분포와 길이무게 상관관계를 분석하였다. 연구결과 배스가 서식하는 지역의 붕어 개체군은 1년생 이하 치어의 비율이 전반적으로 높지 않았고 오히려 2년생 이상의 큰 개체의 비율이 높게 나타났다. 반면 배스가 서식하지 않는 호소의 붕어 개체군은 1년생 이하의 비율이 높게 나타나 일반적인 성장 패턴을 보였다. 또한 배스의 직접적인 먹이가 되는 1년생 이하의(160 mm 이하) 붕어개체를 대상으로 길이-무게 상관관계 분석 결과 배스가 서식하지 않는 호소에서 매개변수 b값이 2.909, 배스가 서식하는 호소에서는 매개변수 b값이 3.100로 나타나 배스가 존재하는 환경에서 붕어의 무게가 상대적으로 더 빠르게 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 배스의 포식에 직접적으로 영향을 받는 호소내 개체군이 생존을 위해 상대적으로 빠른 성장 전략을 사용한 것으로 사료되었으며, 이와 같은 현상은 붕어뿐만 아니라 국내 토착하는 다른종에서도 유사하게 확인될 것으로 판단된다.

2008년 8월부터 2009년 6월까지 홍천강의 8개 미소서식처 유형에 따른 어류상과 피라미 개체군의 특징을 조사하였다. 조사기간 동안 채집된 어류는 총 6과 21종 1,033개체가 확인되었다. 출현한 어종 중 한국고유종은 Acheilognathus signifer, Microphysogobio longidorsalis, Pseudopungtungia tenuicorpa, Squalidus gracilis majimae, Zacco koreanus, Iksookimia koreensis, Silurus microdorsalis, Liobagrus andersoni, Coreoperca herzi, Odontobuitis interrupta, O. platycephala 등 총 13종(61.9%)으로 확인되었으며, 우점종은 Z. koreanus, 아우점종은 Z. platypus로 조사되었다. 서식처 유형별 우점종은 샛강, 낙차형 웅덩이, 급여울에서 Z. platypus, 개방형 하도습지, 평여울, 사행형 웅덩이, 거석형 웅덩이에서 Z. koreanus, 댐형 웅덩이에서 Microphysogobio yaluensis, 폐쇄형 하도습지에서 Rhynchocypris oxycephalus가 우점하였다. Z. platypus의 전장-체중 상관도의 회귀계수 b값이 3.27의 값으로 나타났고, 주성분 분석 결과 홍천강은 크게 2개의 그룹으로 구분되었다. 홍천강의 서식처 유형별 유사도 분석 결과 개방형 하도습지와 사행형 웅덩이가 66.2%로 가장 유사한 것으로 나타났으며, 샛강과 폐쇄형 하도습지가 32.1%로 가장 대조적으로 분석되었다.

하구둑이 형성되지 않은 자연 하천을 유지하고 있는 섬진강 하구의 어류상을 조사하고 주요 어종의 개체군 생태를 분석하였다. 조사 결과 섬진강 하구에서 출현한 어류는 13목 26과 68종이었으며 전체 우점종은 큰줄납자루 (37.4%), 아우점종은 황어 (10.5%)였고 피라미 (8.4%), 주둥치(5.1%)순으로 개체수가 많았다. 회유성 어종은 뱀장어, 황어, 은어, 연어, 숭어, 점농어, 민물검정망둑 7종이 출현하였고 한국고유종은 임실납자루와 칼납자루 등 20종이었다. 상류 담수역에서는 8과 35종이 채집되었고 우점종은 큰줄납자루 (38.2%), 아우점종은 참중고기 (11.5%)였으며, 하류 담수역은 13과 37종이 출현하였고 우점종은 큰줄납자루 (48.5%), 아우점종은 피라미(13.0%)였다. 하구의 기수역은 19과 34종이 확인되었고 우점종은 황어 (42.6%), 아우점종은 주둥치 (13.2%)로 나타났다. 누치 등 주요 종에 대한 개체군 건강도 지수는 하구둑이 설치된 낙동강 집단에 비해 높게 나타나 하구둑 조성이 없는 섬진강 어류 집단이 안정적인 성장을 하고 있다고 본다.

2009년 8월부터 2010년 4월까지 탄천 9개 미소서식지에서 어류상과 피라미 개체군의 특성을 조사하였다. 조사 기간동안 채집된 어류는 총 7과 17종개체가 확인되었다. 출현한 어종 중 한국고유종은 Hemiculter eigenmanni와 Odontobutis interrupta로 2종(11.8%)이었으며 국외도입종은 Microterus salmoides 1종 이었다. 우점종으로는 Zacco platypus, 아우점종으로는 Carassius auratus 이었다. 서식처별로는 댐형 웅덩이, 사행형 웅덩이, 평여울, 거석형 웅덩이 등에서 Carassius auratus가 우점하였고, Pseudogobio esocinus는 샛강, Rhinogobius brunneus는 급여울, Z. platypus 는 개방형 하도습지, 낙차형 웅덩이, 폐쇄형 웅덩이 등에서 우점하였다. Z. platypus의 성장도와 비만도의 회귀계수 b값이 3.29의 값으로 나타났고 PCA 분석 결과 탄천에서 크게 3개의 Group으로 나누어졌다. 탄천의 서식처 별 Bray-Curtis Cluster 분석을 실시한 결과 낙차형 웅덩이와 폐쇄형 하도습지가 65.9%로 가장 유사한 것으로 나타났으며, 30.4%로 댐형 웅덩이와 급여울이 가장 대조적인 것으로 확인되었다.

2005년 4월부터 2008년 8월까지 가평천 상류역의 어류상과 참갈겨니 개체군 특성을 조사하였다. 출현한 어종은 총 6과 16종 이었으며 우점종은 Zacco koreanus, 아우점종은 Pungtungia herzi 이었다. 한국고유종은 Pseudopungtungia tenuicorpa, Coreoleuciscus splendidus, Hemibarbus mylodon, Gobiobotia brevibarba, Microphysogobio longidorsalls, Z. koreanus, Koreocobitis rotundicaudata, Iksookimia koreensis, Silorus microdorsalis, Liobagrus andersoni, Coreoperca herzi, Odontobutis platycephala 등 12종으로 고유화 빈도는 75.0% 이었다. 천연기념물에 속하는 종은 H. mylodon 이었고 멸종위기야생동 식물에 속하는 종은 P. tenuicorpa와 G. brevibarba 이었다. Z. koreanus의 성장도는 3.44, 비만도는 0.004로 이었고 산란시기는 5~6월경 이었다.