To conduct a comprehensive assessment of aquatic ecosystems, it is necessary to understand the characteristics of lentic ecosystems such as lakes, in addition to rivers. This requires analyzing the characteristics of biological communities in lakes and developing appropriate assessment indices. In this study, we analyzed the distributional characteristics of benthic macroinvertebrate communities collected from 90 lakes between 2022 and 2024, according to four categories of lake types (inflow stream type, lake size, salinity characteristics, and trophic states). The environmental variables used to classify lake types (catchment area, altitude, area of water, electrical conductivity, total phosphorus, and chlorophyll-a) all followed a log-normal distribution with positive skewness. Most of the lake types were characterized by inflow from lowland small streams, small or middle size, and freshwater lakes. However, in terms of trophic states, many lakes were assessed as mesotrophic or eutrophic. Analysis of seven community structure characteristics (taxa richness, taxa abundance, dominance, diversity, richness, evenness, and Lake Benthic Macroinvertebrate Assessment Index, LBAI) and two functional groups (feeding and habitat) showed clear changes primarily associated with trophic states, while other lake types showed irregular increase or decrease or similar levels. In the CCA, which analyzed dominant taxa by abundance and six environmental variables, the distribution patterns of lakes were more clearly distinguished by salinity characteristics related to electrical conductivity, unlike the community indices. The results of this study are expected to serve as basic data for future monitoring and assessment of lake aquatic ecosystems using benthic macroinvertebrates.

Fish require movement for feeding, spawning, growth, and evading predators, making swimming ability a critical factor in their survival. Swimming speed in fish are generally classified into sustained, prolonged, and burst speed. This study assessed the swimming capabilities of native benthic freshwater fish and provided data to inform the design and construction of fishways. Three fish species were examined: Pseudobagrus fulvidraco (family Bagridae), Tridentiger brevispinis and Rhinogobius brunneus (family Gobiidae). Measurements of total length, standard length, body weight, and body height were collected for each species, and swimming ability was evaluated using a swimming tunnel apparatus. Swimming ability was determined by measuring burst speed to calculate the critical swimming speed (Ucrit) and the relative swimming speed (TL s-1). The mean critical swimming speeds were 0.73±0.15 m s-1 for P. fulvidraco, 0.75±0.1 m s-1 for T. brevispinis, and 1.34±0.12 m s-1 for R. brunneus. Additionally, a significant correlation was found between swimming ability and total length, indicating that swimming capabilities may vary based on body type and behavior. These findings contribute essential insights into the swimming abilities of native freshwater fish, offering valuable data for improving fishway design. Further research is suggested to evaluate the swimming capabilities of a broader range of freshwater fish species to enhance fishway efficiency.

Habitat environment and food sources of fish, benthic macroinvertebrates, and brown trout (Salmo trutta) downstream of Soyang River Dam were analyzed. Water temperature at the site where brown trout was identified ranged from approximately 12.4 to 13.4°C, confirming that this environment could provide an optimal water temperature for the growth of brown trout. Most of the riverbed structures at this site had a high proportion of cobble and pebble substrates. Brown trout constituted less than 5% of the total fish population, more abundant in the upstream. The total lengthweight relationship of brown trout showed a parameter b value of 3.234, with the condition factor (K) increasing with length. Dominant benthic macroinvertebrates were Limnodrilus gotoi and Chironomidae spp. (non-red type). Stomach content analysis indicated that brown trout primarily consumed aquatic insects (R.A., 73.8%), non-insects (R.A., 23.3%), ground insects (R.A., 2.7%), and fish (R.A., 0.2%, TL: 246 mm). Correlation analysis revealed a positive relationship between total length and species preferring flowing water (p<0.05) and a negative relationship of total length with species favoring low-flow, sandy habitats (p<0.05). Larger brown trout showed active feeding behavior and resilience to flow speed and riverbed structure. The primary food source for the largest brown trout (TL: 246 mm) was Hypomesus nipponensis. Future analyses should include brown trout with a total length of 30 cm or more. Given that samples were limited, comprehensive population management will require ongoing research.

Daemadeung, located in the estuary of the Nakdong River, is formed by sand dunes and possesses well-developed intertidal flats. This study aimed to investigate the habitat of benthic microalgae, photosynthetic pigments, and photosynthetic efficiency in the intertidal flats of Daemadeung from January to December 2011. The inorganic nitrogen content in the sediment pore water was primarily composed of ammonium, while nitrate+nitrite was dominant in the upper layer water. The concentration of chlorophyll a and fucoxanthin in the sediment surface was significantly higher than the mean of all the sediment layer. The average Fv/Fm of benthic microalgae during the entire survey period was 0.52±0.03, with the highest value (0.61±0.08) observed in February. The rETRmax showed a seasonal trend, being high from spring to early autumn (April to October) and low from winter to early spring (January to March, November, December), with the highest value (153.05±2.30 μmol electrons m-2 s-1) in July and the lowest (38.49±5.17 μmol electrons m-2 s-1) in January. The average Fv/Fm of diurnal microalgae was 0.48±0.03, with the highest value (0.61±0.08) observed at noon. The rETRmax showed a highest peak at noon (54.24±11.35 μmol electrons m-2 s-1) and reached its lowest point at 16:00 (26.17±4.75 μmol electrons m-2 s-1). These findings suggest that the productivity of benthic microalgae varies significantly depending on the survey time and sediment depth. Therefore, to quantify the productivity of benthic microalgae using Diving-PAM, surveys should be conducted based on tidal conditions, and simultaneous pigment analysis of sediment layers should also be performed.

최근 하천 환경 개선을 위한 노력과 연속성확보의 일환으로 인공구조물에 대한 철거 정책이 시행되고 있으나, 인공구조물 철거가 하천 환경에 미치는 장기적인 영향에 대해서는 명확하게 알려지지 않았다. 이에 본 연구는 하천 내 인공구조물 철거의 장기적인 영향을 분석하고, 지속 가능한 하천 관리 방안을 모색하기 위해 수행되었다. 설악산에 위치한 가는고래골의 인공구조물을 대상으로 2021년 8월부터 2023년 10월까지 8회에 걸쳐 조사한 결과, 조사기간동안 총 3문 3강 8목 11과 85종이 출현하였다. 총 출현종수는 보의 철거 전(총 44종)과 비교하여 철거직후(43종) 다소 감소하였으나, 이후 점진적으로 증가(2022년 56종, 2023년 64종)하였으며, 특히 절지동물 문에 해당하는 분류군의 증가가 확인되었다. 인공구조물과의 거리에 따른 출현종수는 구조물과 가까울수록 종수가 현저히 감소하였으며, 이격될수록 종수가 증가하였다. 장기적인 조사결과 인공구조물과 이격되어 있는 정점부터 점진적인 종수의 안정화가 확인되었으며, 인공구조물 철거지점과 가까운 지점에서는 지속적인 하상 변화가 관찰되고 회복이 느렸다. 이에 인공구조물 철거 후, 빠른 회복을 위해서는 초기 주변환경을 고려한 서식환 경의 조성 및 관리에 관한 추가적인 연구가 필요할 것으로 보인다.

왕피천 수계 내 저서성 대형무척추동물의 군집구조 분석을 위해 총 5개 지점에서 2023년 총 4회(4월, 6월, 8월 11월) 조사를 실시하였다. 조사기간 중 저서성 대형무척추동물은 총 5문 7강 17목 77과 156종 17,179.1개체/㎡가 채집되었다. 수환경 변화에 민감한 E.P.T. 분류군은 전체 156종 중 91종이 출현하여, 전체 출현종의 58.3%를 차지 하였다. 섭식기능군(FFGs) 분석결과, 종 출현 양상은 육식성 포식자(Predator: P)가 51종(32.69%)으로, 개체 출현 양상은 주워먹는 무리(Gathering-collector: GC)가 6,867.2개체/㎡(39.97%)로 높은 비율로 출현하였다. 서식기능 군(FHGs) 분석결과, 붙는 무리(Clinger: CL)가 70종(44.87%), 12,720.6개체/㎡(74.04%)로 가장 높은 비율로 출현 하였다. 군집지수 분석결과, 우점도지수(DI) 0.43, 다양도지수(H′) 3.51, 풍부도지수(R1) 4.59 균등도지수(J′) 0.77 로 나타났다. 생물학적 수질 판정 지수(BMI) 분석결과, 평균 92.36(±0.83)으로 모든 지점에서 “매우 좋음”으로 판정되었다.

This investigation was conducted three times (April, August, and October) from 2023 at five surveyed sites in Gonyangcheon estuarine wetland. A total of benthic macroinvertebrates belonging to 59 taxa 44 families 21 orders in 8 classes of 4 phyla were collected. The numbers of benthic macroinvertebrates species in each surveyed site were from 10 (St.1) to 41 (St.2). As a community indices analysis, the average DI is 0.78 (±0.12), H' is 1.6 (±0.68), R′ is 0.96 (±0.39), and J´ is 0.61 (±0.24). Community indices tended to decrease as the diversity and abundance decreased downstream. Total ecological score of benthic macroinvertebrates community (TESB), an average score of 35.47 (±15.86). The Habitat of Clithon retropictum and Ellobium chinense belonging to endangered species II, were identified at st.3~st.5.

In the Gucheon stream of Deogyusan National Park, a survey was conducted at three sites (six sites in total) in 2018 and 2021. A total of benthic macroinvertebrates of 107 taxa 46 families 13 orders in 6 classes of 5 phyla were found. According to the analysis of the appearance by year, a total of 87 species were surveyed in 2018, and a total of 89 species were surveyed in 2021. As a results to the functional feeding group analysis, Gathering-Collector (GC) accounted for a high species share (2018: 29.89%, 2021: 25.84%). In the functional habitat group analysis, Clinger (CL) accounted for a high species share (2018: 56.32%, 2021: 57.30%). Average annual community indices analysis, DI 0.38(±0.05), H′ 3.48(±0.19), R′ 3.23(±0.41), and J′ 0.85(±0.04) in 2018, and DI 0.55(±0.09), H′ 2.98(±0.31), R′ 2.91(±0.65), and J′ 0.70(±0.05) in 2021. As a results of the benthic macroinvertebrates index (BMI) analysis, indicating that all sites were classified as "very good," with average BMI values of 95.24(±2.84) in 2018 and 96.99(±1.13) in 2021.

본 연구는 소양강댐 하류에서 서식하는 생태계교란 생물 종인 브라운송어와 그 먹이원으로 이용되는 저서성 대형무척추동물에 대한 파악을 위해 2022년부터 2023년까지 총 8회에 걸쳐 소양강댐 하류(St.1~St.3)와 지류 (St.4)에 대해 브라운송어와 공서종, 브라운송어의 위 내용물, 저서성 대형무척추동물의 종조성 및 기능군 분석을 실시하였다. 저서성 대형무척추동물의 경우, 하루살이목에서 가장 많은 분류군이 확인되었으며(27.1%), 그 중 붙는 무리(CL)와 헤엄치는 무리(SW)가 높은 비율을 차지하는 것으로 확인되었다. 브라운송어 채집 결과, 전장은 26∼246mm까지 총 105개체가 채집되었으며, 전장-체중 관계의 매개변수 b값이 3을 초과하여 안정적인 성장이 이루어지는 것으로 확인되었다. 브라운송어의 위 내용물에 대한 먹이원 분석 결과, 빙어(0.2%, TL: 246mm)와 육상곤충(2.7%, TL: 154mm, 183∼185mm)을 섭식한 개체는 매우 적었으며 상대적으로 전장이 큰 개체에서 확인 되었다. 대부분 수서곤충(73.8%)과 물 속에서 서식하는 비곤충류(23.3%)를 섭식하는 것으로 나타났다. 브라운 송어의 전장에 따른 먹이 섭식 패턴을 파악하기 위해 위 내용물에서 확인된 종들과의 상관분석을 실시한 결과, 브라운송어의 먹이원 중 유수성 환경 선호 종들의 경우 전장과 양의 상관관계(p<0.05)를 나타낸 반면, 모래 기질 이하의 흐름이 적은 서식처를 선호하는 종들의 경우 전장과 음의 상관관계(p<0.05)를 나타냈다.

한강 3개 보 구간 수변부 11개 지점을 대상으로 2023년 총 2회 채집된 저서성 대형무척추동물은 총 100종 평균 426.0 개체/m2였다. 여주보에서 64종으로 가장 많이 출현하였고, 강천보에서 59종, 이포보에서 54종, 한강보상류 에서 41종, 한강보하류에서 32종이 확인되었다. 전체 평균 개체밀도는 강천보에서 944.1 개체/m2로 가장 많았고, 한강보상류에서 282.7 개체/m2, 여주보에서 251.9 개체/m2, 이포보에서 180.6 개체/m2, 한강보하류에서 172.9 개체 /m2 순으로 확인되었다. 한강 보 구간에서는 플라나리아류, 실지렁이, 깔따구류 등이 우점함. 보구간의 특성상 상대적으로 단순한 하상 및 깊은 수심에 적응성이 높은 실지렁이, 깔따구류의 우점은 일반적인 특성으로 볼 수 있으며 일시적으로 수변부에서 밀집된 플라나리아류의 채집이 이뤄져 우점된 결과를 보인 것으로 보임. 한강 보 구간 수변부 및 중앙부 조사지점별 군집분석을 실시한 결과 한강보 하류는 3개 보에 비해 우점도가 높고 다양도 와 풍부도가 낮았으며 전반적으로 상류부에 위치한 한강보상류 등의 지점에서 군집안정성이 확보되고 있는 것으로 보이며 이러한 점은 상대적으로 다양한 미소서식환경에 기인한 것으로 판단된다.

Most wetlands worldwide have suffered from extensive human exploitation. Unfortunately they have been less explored compared to river and lake ecosystems despite their ecological importance and economic values. This is the same case in Korea. This study was aimed to estimate the assemblage attributes and distribution characteristics of benthic macroinvertebrates for fifty wetlands distributed throughout subtropical Jeju Island in 2021. A total of 133 taxa were identified during survey periods belonging to 53 families, 19 orders, 5 classes and 3 phyla. Taxa richness ranged from 4 to 31 taxa per wetland with an average of 17.5 taxa. Taxa richness and abundance of predatory insect groups such as Odonata, Hemiptera and Coleoptera respectively accounted for 67.7% and 68.2% of the total. Among them Coleoptera were the most diverse and abundant. Taxa richness and abundance did not significantly differ from each wetland type classified in accordance with the National Wetland Classification System. There were three endangered species (Clithon retropictum, Lethocerus deyrolli and Cybister (Cybister) chinensis) and several restrictively distributed species only in Jeju Island. Cluster analysis based on the similarity in the benthic macroinvertebrate composition largely classified 50 wetlands into two major clusters: small wetlands located in lowland areas and medium-sized wetlands in middle mountainous regions. All cluster groups displayed significant differences in wetland area, long axis, percentage of fine particles and macrophyte composition ratio. Indicator Species Analysis selected 19 important indicators with the highest indicator value of Ceriagrion melanurum at 63%, followed by Noterus japonicus (59%) and Polypylis hemisphaerula (58%). Our results are expected to provide fundamental information on the biodiversity and habitat environments for benthic macroinvertebrates in wetland ecosystems, consequently helping to establish conservation and restoration plans for small wetlands relatively vulnerable to human disturbance.

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.

Cadmium (Cd), a heavy metal found in the aquatic environment, accumulates in organisms through the food chain. In the study, we investigated the survival rates, measurement of body Cd levels, and expression analysis of the stress response genes (Heat shock protein 70: HSP70 and Heat shock protein 60: HSP60) and antioxidant enzyme Glutathione S-Transferases (GST) on benthic oligochaete worm Tubifex tubifex exposed three concentrations of Cd, to analyze the bioaccumulation and changes of stress gene expressions to exposure toxicity of the Cd-spiked sediment. Survival rates of T. tubifex exposed to the Cdspiked sediment were 93% at 0.4 mg kg-1 Cd, 96% at 1.87 mg kg-1 Cd, and 93% at 6.09 mg kg-1 Cd for 10 days. Cd concentration in the body of T. tubifex was higher than that in the sediment. After Cd exposures for 10 days, the body Cd levels were 18.4 mg kg-1, 13.06 mg kg-1, and 79.11 mg kg-1 at exposed three concentrations of Cd, respectively. Upregulation of HSP70 gene expression was observed at all concentrations of exposed Cd as a time-dependent manner, whereas transcriptional expression of the HSP60 gene increased as a timedependent manner in T. tubifex exposed to the relative high concentration (6.09 mg kg-1) of Cd. However, GST gene expression increased on day 1 at all concentrations after Cd exposures, and then downregulated until 10 days. These results indicate to ecotoxicological and molecular effects in benthic oligochaete worm T. tubifex to Cd-spiked sediment and provide the basic information for the utilization of environmental toxicity assessment using the T. tubifex as a aquatic pollution indicator species.

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.

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.

북동중국해 대륙붕 표층 퇴적물에서 산출하는 저서성 유공충의 군집 분포와 형성 기작을 파악 하기 위하여 32개 정점에서 표층 퇴적물을 채취하고, 입도조성, 저서성 유공충 군집분석, 14C 연대측정을 실시하였다. 표층 퇴적물은 사질(평균: 52.04%)의 잔류 퇴적물과 니질(평균: 47.92%) 의 현생 퇴적물과의 혼합 퇴적상이다. 저서성 유공충은 총 48속 104종(사질 유공충, 석회질 유리상 및 석회질 자기상 유공충)이 분류되었다. 사질 유공충은 양쯔강 앞 해역으로 산출빈 도(30%)가 증가하며, 부유성 유공충은 제주 남서해역에서 높은 산출빈도를 보인다. 우점종은 Ammonia ketienziensis, Bolivina robusta, Eggella advena, Eilohedra nipponica, Pseudorotalia gaimardii, Pseudoparrella naraensis 총 6종이다. 이들 중 가장 높은 산출빈도를 보이는 Bolivina robusta와 Pseudorotalia gaimardii의 14C 연대측정 결과 각각 2,360±40 B.P., 2,450±40 B.P.로 나 타났다. 군집분석 결과, P. gaimardii 군집, B. robusta 군집 및 A. ketienziensis-P. naraensis 군집 으로 대별된다. 양쯔강 담수 유입 영향을 받는 양쯔강 앞 해역에는 P. gaimardii 군집, 쿠로시오 해류의 영향을 받는 제주도 남서해역에서 B. robusta 군집 그리고 북서측 황해 중앙부 니질대 해역에 A. ketienziensis-P. naraensis 군집이 분포한다. 이러한 저서성 유공충 군집 조성 및 분 포는 약 2.5 ka BP 부터 형성되기 시작하였으며, 홀로세 후기 해수면 상승에 의한 저서 생태계 서식지 환경 변화를 반영하고 있는 것으로 생각된다.