본 연구는 wadeable stream (1차~4차 하천)을 대상으로 보의 유·무에 따른 어류군집의 차이를 분석하였다. 하천의 규모에 따른 차이를 분석하기 위해서 하천차수로 구분 하여 보의 유·무가 어류군집에 영향을 미치는지를 파악하였으며, 3차와 4차 하천에서 어류군집의 차이가 확인되었다 (P<0.005, PERMANOVA). 보의 유·무에 따라 총 출현 종수, 총 출현 개체수, 종 풍부도와 같은 요인들이 차이를 나타냈으며, 외래종, 고유종, 보호종 개체수의 경우 차이를 나타 내지 않았다. SIMPER 분석을 통해서 어류군집 차이에 주로 기여하는 종을 분석한 결과 해당 차수의 하천에 우점적으로 나타나는 피라미 (Zacco platypus), 참갈겨니 (Zacco koreanus), 돌고기 (Pungtungia herzi)와 같은 보편종으로 확인되었다 (contribution>5%). 이들 종은 모두 보가 있는 지점에 서 평균 상대풍부도가 높게 나타났으며, 보로 인해 변화된 환경이 이들 종에 대해서 주요 서식처를 제공하는 것으로 판단되었다. 본 연구는 전국 범위에서 보가 어류군집에 미치는 영향을 분석하여 경향성을 제시하였으며, 이러한 결과는 향후 보의 관리를 위한 연구에 효과적으로 활용할 수 있을 것이다.

We collected fishes at the 12,873 sites in stream order (1~7) from 2008 to 2016. In the results, two populations (Zacco platypus and Zacco koreanus) represented distributional differences in the stream order gradient, and correlation analysis showed that the two populations had a potential competitive relationship. The ecological characteristics of the fish except for the Z. platypus and the Z. koreanus, according to the gradient of stream order showed a pronounced gradient in the species such as intermediate species, sensitive species, carnivores, herbivores and omnivores. The two populations showed a high correlation between intermediate species, sensitive species of the tolerance guild and omnivores, insectivores of the trophic guild. Fish assessment index (FAI) was negative relation with stream order. According to the stream order gradient, the two populations showed different correlations with FAI.

본 연구는 2007년 11월부터 2010년 9월까지 2차 하천부터 6차하천까지 하천 차수에 따라 총 51개의 지점을 7회에 걸쳐 조사하였다. 채집된 어류는 총 12과 55종이었으며, 전체 지점에서 참갈겨니 (Zacco koreanus)가 우점하고, 피라미 (Zacco platypus)가 아우점 하였다. 또한 천연기념물 1종 (1.8%), 환경부지정 멸종위기야생동물 2급 6종(10.9%), 한국고유종 22종(40.0%)이 확인되었다. 하천차수가 2차하천에서 6차하천으로 증가할수록 종수, 다양도지수, 균등도지수, 종풍부도지수, 내성종, 잡식종이 증가하며, 개체수, 우점도지수, 민감종, 충식종, IBI종합 지수는 감소하는 경향이 나타났다. 주성분 분석결과 각 지점들의 분포양상은 종수, 개체수, 군집지수, 내성종, 민감종, 잡식종, 충식종에 따라 상류와 하류로 구분이 되었다. 다변량 상관관계 분석결과 하천차수와 다변수(종수, 다양도지수, 잡식종, 하폭, 수심, 수온)는 유의미한 양의 상관관계가 나타났다.

본 연구에서는 남한강 상류수계의 10개 지점에서 생 물보전지수 (Index of Biological Integrity, IBI) 및 물리적 서식지 평가 지수 (Qualitative Habitat Evaluation Index, QHEI)를 이용하여 생태건강도 특성을 평가하였다. 생물 보전지수 조사는 Karr (1981)가 제시한 12개 항목 중 11개 메트릭에 대하여 평가하였다. 생물보전지수 등급은 “양호상태”였고, 지점별 IBI 값의 범위는 33 (악화상태)~47 (양호상태)로 나타났다. 물리적 서식지측면에서는 Plafkinet al. (1989)에 의해 도입된 서식지 평가 지수(QHEI)의 12항목 중 9개 항목에 대해 평가를 실시했으며, QHEI 값의 범위는 75~109로 나타났으며, 전체 서식지 건강도 평균치는 부분 지지상태(Partially supporting)로 나타났다. 연구지점내의 하천 비교평가에 따르면, Gj 하천의 IBI 모델 값 및 QHEI 모델 값은 타 하천들 (Ig, Dn 하천)에 비해 양호한 상태로 평가되었다. 어류의 영양단계 종 성분 분석에 따르면, 식충종, 잡식종 및 육식종은 61.9%, 19.0% 및 9.5%를 차지하는 것으로 나타났다. 어류의 내성도 길드분석에 따르면, 민감종 (76.1%)은 내성종 (4.7%)보다 우점하여 생태계가 건전한 것으로 평가되었다. 서식지 길드 분석에 따르면, 여울성 저서종(57.1%)은 수층종(28.5%)보다 우점하는 것으로 나타났다. 연구기간 동안, 외래종 및 질병에 걸리거나 비정상적인 증상을 나타내는 개체는 관측되지 않았다. 전체적으로 생태건강도 모델값(IBI) 및 서식지평가지수 모델값의 분석에 따르면 본 상류 하천지역은 생태학적으로 양호한 상태로 잘 유지되는 것으로 평가되었다.

The size of minimum order stream has a very sensitive effect on runoff analysis model using the divergence characteristic of stream. Therefore, in this study, the threshold area of minimum order stream has been examined the change characteristic of topographical parameters. The subject basin of the research was the upper basin of the Kumho water gage station which is located in the middle of the Kumho river. The 1:25,000 numerical geography which was constructed 10×10m mesh was used. The range of investigation of topographical parameters are number of stream order, length, area, slope, basin relief, sinuosity ratio, drainage density and total stream length etc. It was found from the result of analysis that the threshold value of minimum order stream has a very big effect on topographical parameters of basin. It was found that the threshold area of minimum order stream revealed under 0.10km2. Furthermore, the parameters showed a serious change except for over 0.10km2.

기존의 연구자들은 하천길이의 프랙탈 차원은 유역내 전체 하천에 대해 균일하며 그 수치도 1.09~1.13로 상당히 크게 보았다. 그렇지만 국제수문개발계획의 대표유역중 하나인 평창강수계내 이목정 소유역을 대상으로 1/50,000, 1/25,000, 1/5,000의 3개 축척 지형도를 이용하여 프랙탈 차원을 산정한 결과 하천차수별로 서로 다른 프랙탈 차원을 갖는 것을 발견하였고, 또한 전체 하천으로 보아도 기존 연구자들이 제안한 수치보다 작은 수치를 보였다