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          위천 상류에 건설 중인 화북댐 상,하류 어류군집에 관한 연구

          서진원 ( Jin Won Seo ), 김희성 ( Hee Sung Kim ) 한국하천호수학회(구 한국육수학회) 2009 생태와 환경 Vol.42 No.2

          본 조사는 낙동강 유역의 홍수피해를 저감하고, 경북 중부지역의 안정적인 용수를 공급하기 위해 경북 군위군 고로면에 건설 중인 화북댐의 상?하류 어류조사를 통하여 댐 건설이 하천유역에 특히 수 생태계내의 어류군집에 미치는 영향유무를 파악하여 종 다양성을 보전하고 하천의 건강성을 유지하기 위한 기초자료로 활용하고자 하였다. 화북댐 상?하류에서 사후환경영향조사 기간(2004~2008년) 중 측정된 수질항목 분석결과 현장에서 측정한 수온, 용존산소, 수소이온농도와 실내분석 항목인 부유물, 총대장균수의 경우 지점별로 다소 계절에 따른 변화를 나타냈지만 큰 차이를 보이지는 않았으나 유기물 및 영양염류 농도에 해당하는 생물학적?화학적 산소요구량, 엽록소, 질소, 인의 경우 지점별로 매우 큰 폭의 변화를 보였으며 상류에서 다소 높고 하류에서 낮은 경향을 보였다. 중금속 중 비소의 경우 2005년 6월 0.092 mg L-1를 제외하고는 0.05 mg L-1 이하를 나타내어 하천수 수질환경기준 상 사람의 건강 보호 측면에서 규정한 0.05 mg L-1 이하의 범위 내에서 나타나는 것으로 확인되었다. 화북댐 상?하류에서 어류조사를 실시한 결과 총 7과 19종 10,263개체가 확인되었다. 조사된 어류 중 우점종은 하천중?상류에 주로 서식하는 참갈겨니(62.5%)로 확인되었으며 아우점종은 버들치(10.6%)로 나타났다. 조사 구간인 위천 상류에서 확인된 19종 중 한국고유종은 긴몰개, 동사리, 쉬리 등 총 9종(47.4%)으로 나타났으며, 멸종위기야 생동?식물 I급으로 지정된 얼룩새코미꾸리(Koreocobitis naktongensis)가 소수의 개체이지만 포획되었고, 외래도 입종은 확인되지 않았다. 군집분석 결과 우점도 지수는 하류로 갈수록 감소한 반면에 다양도, 풍부도 지수는 하류로 갈수록 증가하였다. 우점종인 참갈겨니의 개체군 분석 결과, 길이-무게 상관관계식은 TW=0.000003 (TL)3.2603로서 매개변수 b값이 3.0보다 크게 나타나 개체군의 영양상태가 양호한 것으로 나타났다. 또한 유사시기에 다른 하천에서의 개체군들과 비교분석 결과 size별 평균 비대지수 (CF)가 상대적으로 높은 값을 보여 화북댐 유역의 참갈 겨니가 다른 지역보다 성장률이 높았다. 화북댐 상?하류에서 어류 조사 자료를 활용하여 하천건강성평가(IBI)를 적용한 결과, 대부분의 지점에서 양호(26~35)에서 최적 (36~40)을 보였으며 지점 5에서 평균값이 가장 높게 나타냈다. 이러한 결과를 바탕으로 지속적인 모니터링을 실시하여 어류에 관한 환경영향평가와 하천건강성평가 등을 통한 화북댐 완공 후 상?하류 하천의 어류상 변화유무 및 환경영향을 파악하는데 도움이 될 것으로 사료된다. Hwabuk Dam has been under construction to reduce flood damage in Nakdong River watershed and to supply stable water for middle area of Gyeongbuk Province. Therefore, fish investigation in up and downstream of the dam was conducted from 2004 to 2008 in order to determine any negative effect on fish community due to dam construction and to use as fundamental data for conserving species diversity and maintaining stream health. According to data analysis on water quality, temperature, dissolved oxygen, pH, suspended solids, and total E-coli had seasonal variation, but they did not significantly differ in sites. However, biological and chemical oxygen demand, chlorophyll-a, nitrogen, and phosphorus representing organic matter and nutrient concentration were higher in upper site and decreased to lower site so that they differed by site. Concentration of arsenic among the heavy metals was less than 0.05mg L-1, which is regulated for protection of human health in water quality standard, except for 0.092 mg L-1 in June 2005. During the study period, the total number of fish caught from the 6 sites was 10,263 representing 7 families 19 species. Among them, dominant and subdominant species were Korean chub (Zacco koreanus, 62.5%) and Chinese minnow (Rhynchocypris oxycephalus, 10.6%) which inhabit mostly in mid and upper streams, Korea. Among the 19 species, Korean endemic species were 9 species (47.4%) including Korean slender gudgeon (Squalidus gracilis majimae), Korean dark sleeper (Odontobutis platycephala), and Korean shiner (Coreoleuciscus splendidus). There was several individuals of the 1st-class endangered species, Naktong nose loach (Koreocobitis naktongensis), caught in 2005~2007, and no introduced species of fish was found in entire sampling period. According to result of community analysis, dominance index decreased toward lower site, but diversity and richness indices increased toward lower site. The equation of length-weight relationship on the dominant species was TW=0.000003 (TL)3.2603. The parameter b in the equation was greater than 3.0 indicating good nutritional condition in the populations. Compared to populations of Korean chub in other streams, the population in Hwabuk Dam watershed had higher mean of condition factor by size indicating better growth rate. With fish fauna and multi-metric health assessment model in each sampling attempt, index of biotic integrity (IBI) was evaluated and it resulted mostly in good (26~35) and excellent (36~40) condition in all sites, and the mean of IBI was the highest in site 5. The results indicate that it is very important to study not only environmental impact assessment with fish composition but also stream health assessment in order to conserve healthy aquatic ecosystem.

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          기후변화에 대한 식물의 생태적 반응: 연구동향과 한국에서의 적용가능성

          강혜순 ( Hye Soon Kang ) 한국하천호수학회(구 한국육수학회) 2013 생태와 환경 Vol.46 No.3

          Recent climate change, which is mostly ascribed to anthropogenic activities, is believed to be a major factor leading to biodiversity decreases and ecosystem service deteriorations. I have reviewed recent studies on climate change effects for many ecological processes involved with plants, in order to improve our understanding of the nature of ecological complexity. Plants in general have better growth and productivity under high levels of CO2, although the long term effects of such CO2 fertilizers are still controversial. Over the last 30 years, the Earth has been greening, particularly at higher latitudes of the Northern Hemisphere, perhaps due to a relaxation of climatic constraints. Human appropriation of net primary productivity (NPP), which corresponds up to 1/3 of global NPP, is ultimately responsible for climate change and biodiversity decreases. Climate change causes phenological variations in plants, especially in regards to spring flowering and fall leaf coloring. Many plants migrate polewards and towards higher altitudes to seek more appropriate climates. On the other hand, tree mortality and population declines have recently been reported in many continents. Landscape disturbance not only hinders the plant migration, but also makes it difficult to predict the plants` potential habitats. Plant and animal population declines, as well as local extinctions, are largely due to the disruption of species interactions through temporal mismatching. Temperature and CO2 increase rates in Korea are higher than global means. The degree of landscape disturbances is also relatively high. Furthermore, long-term data on individual species responses and species interactions are lacking or quite limited in Korea. This review emphasizes the complex nature of species responses to climate change at both global and local scales. In order to keep pace with the direction and speed of climate change, it is urgently necessary to observe and analyze the patterns of phenology, migration, and trophic interactions of plants and animals in Korea`s landscape.

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          담수산 이매패 펄조개를 이용한 흐름형 유기물 제어(CROM) 운영-퇴적물의 영향

          김백호 ( Baik Ho Kim ), 백순기 ( Soon Ki Baik ), 황수옥 ( Su Ok Hwang ), 황순진 ( Soon Jin Hwang ) 한국하천호수학회(구 한국육수학회) 2009 생태와 환경 Vol.42 No.2

          국내산 담수 이매패 펄조개를 이용하여 부영양 저수지의 표층수를 실험실로 유입?처리하고 처리수는 다시 저수지로 환원하는 이른바 `흐름형 유기물 제어' (CROM: continuous removal of organic matters) 기술을 개발하고 하천에서 채취한 모래퇴적물의 첨가가 유기물 제어와 수질에 어떠한 영향을 주는지 조사하였다. CROM은 크게 저류조, 조정조, 처리조, 분석조 등으로 이루어졌으며, 실험은 처리조에 현장수, 현장수+모래, 현장수+패류, 현장수+모래+패류 등을 각각 구성하여 유입속도는 18~25 Lh-1, 패류밀도는 486.1 indiv. m-2, 수온은 15~22℃ 범위에서 13일간 실시하였다. 유기물 및 수질 변화를 확인하기 위하여 매일 동일한 시간에 수온, pH, DO, 전도도, 탁도, 염분도, 엽록소 a, 부유물질, TN, TP, NO2, NO3, NH3, PO4 등을 측정하거나 채수하여 곧바로 분석하였다. 연구결과, 미처리수의 반송이 패류의 유기물 제어에 큰 영향을 미치지 않았으며 퇴적물의 첨가에 상관없이 실험기간 동안 80% 이상 유기물(부유물질 및 Chl-a)을 감소시켰으나 높은 농도의 암모니아와 인산 등을 배출하였다. 결국 한국산 이매패 펄조개를 이용한 CROM 운영효과는 매우 뚜렷하였으나 장기간 운영시 유기물 제어능 및 패류 생존율에 미치는 다른 요인들-수온, 미생물, 세정주기 등의 변화가 예상되며, 처리수에 대한 처리 및 활용에 대한 다각적인 연구가 뒤따라야 할 것으로 사료되었다. A `continuous removal of organic matters (CROM) system` using a native freshwater bivalve in Korea Anodonta woordiana, was developed to determine its potential of controlling various sestons in eutrophic lake system, and to evaluate its effect on water quality improvement under consideration of sediment addition as habitat. We designed CROM experiments with four treatments: no mussels and no sediment (W, negative control), no mussels and sediment (WS, positive control), mussels and no sediment (WM), and mussels and sediment (WMS). The experiments were performed at the condition of 18~25 L h-1 of inflow, mussel density of 486.1 indiv. m-2, and temperatures between 15 and 22℃ for 13 consecutive days. Physicochemical and biological parameters were measured at daily (10:00 am) intervals after the mussel addition. Results indicated that mussel stockings without addition of sediment effectively removed sestons (suspended solids and chlorophyll-a) at nearly same level over 80 percentage of the control during the study, while there were no differences in removal activities of sestons between with and without sediment (P>0.5). Therefore, it clearly suggests that CROM system using A. woordiana has a strong potential to control the seston in surface water of eutrophic lake.

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          한국 제주도 한란의 생태 진단에 기초한 보전 및 서식지 복원에 관한 연구

          정지영 ( Jung Ji-young ), 신재권 ( Jae-kwon Shin ), 김한결 ( Han-gyeoul Kim ), 변준기 ( Jun-gi Byun ), 피정훈 ( Jung-hun Pi ), 구본열 ( Bon-yeol Koo ), 박정근 ( Jeong-geun Park ), 서강욱 ( Gang-uk Suh ), 이철호 ( Cheul-ho Lee ), 손성원 ( S) 한국하천호수학회(구 한국육수학회) 2016 생태와 환경 Vol.49 No.1

          한란은 불법 채취 및 서식 환경 변화에 의해 지속성 확보가 위협받고 있음에도 불구하고, 종의 분포 변화, 개체군 및 자생 특성, 그리고 이에 따른 서식지 복원에 관한 연구가 부족하다. 본 연구에서는 2014년 제주도 일원의 한란자생지 탐사를 통하여 확인된 27개의 한란 자생지를 대상으로 분포 면적의 변화, 개체군 및 자생 환경을 분석하였으며, 한란의 종 특성을 고려한 대체 서식지 조성 전략을 마련하였다. 조사된 한란은 제주도 해발 200 m~700m 사이에 위치하였다. 2004년과 비교하여 한란의 분포 범위는 크게 감소 (-82%)하였다. 한란은 사면형 (예, 선돌지역) 및 계곡형 (예, 따라비오름) 서식지, 그리고 졸참나무 및 개서어나무가 우점하는 낙엽활엽수림 (선돌) 및 구실잣밤나무가 우점하는 상록활엽수림 모두에서 자라고 있어 특정한 서식 환경 선호성은 관찰되지 않았고, 공중습도가 높은 계곡부에서 보다 많이 관찰되었다. 조사된 총 96개체의 한란의 평균 밀도는 942.6 개체 ha<sup>-1</sup>로 조사되었고, 모두 소형(평균 잎 길이=10.7±1.1 cm 및 촉 수=1.2±0.2) 개체였으며, 개화 및 결실 개체는 관찰되지 않았다. 연구 결과에 의하면, 제주 한란은 멸종위기 (Critically Endangered, CR) 식물로 분류된다. 한란의 표현형 유연성 (Phenotypic plasticity)은 한란이 그늘진 서식지 환경에서 지속할 수 있도록 도움을 준 것으로 판단되며, 최근의 닫힌 임과 및 낮은 광환경은 한란의 생활사에 부정적인 영향을 주고 있었다. 한란 서식지 복원은 초지 또는 낮은 관목수종의 개방된 환경을 조성하는 것이 중요하다. Cymbidium kanran Makino is being threatened in its own habitats due illegal collecting and habitat changes by vegetation growth along historical landuse change. In this study, we established habitat restoration model for conservation of C. kanran based on ecological diagnosis. Through exploration to Jeju Island in 2014 and 2015, we identified 27 unknown habitats of C. kanran and in there, abiotic variables and vegetation structure and composition were quantified. Altitudinal distribution of C. kanran was between 200m ~700 m a.s.l. and compared to distribution in 2004, Area of Occupation (AOO) decreased at 82%. Specific habitat affinity was not observed by evenly found in mountain slope and valley and summergreen and evergreen broadleaved forests, but likely more abundant in valley habitats with higher soil and ambient moisture. Total of 96 individual of C. kanran was observed with an average density of 942.6 individuals ha<sup>-1</sup>. The plants showed relatively short leaf length (average=10.7 cm±1.1 cm) and small number of pseudo bulbs (1.2±0.2). Flowering and fruiting individuals were not observed in field. C. kanran was classified into endangered plant species as CR (Critically Endangered) category by IUCN criteria. Phenotypic plasticity of C. kanran was likely support to sustain in more shaded habitat environment and recent habatat changes to closed canopy and low light availability may exhibit negatively effects to C. kanran`s life history. Restoring C. kanran habitat should create open environment as grassland and low woody species density.

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          마산저수지의 어류 종조성 및 생태 지표 특성 분석

          한정호 ( Jung Ho Han ), 이의행 ( Eui Haeng Lee ), 안광국 ( Kwang Guk An ) 한국하천호수학회(구 한국육수학회) 2009 생태와 환경 Vol.42 No.2

          본 연구는 2008년 11월에 마산저수지를 대상으로 어류 종조성 및 섭식길드 및 오염내성길드에 따른 생태지표 특성을 분석하고, 이와 연관된 화학적 수질 특성 변화를 분석하였다. 채집된 어류는 총 12종(6과)으로 나타났고, 주요 우점종은 피라미, 치리, 참붕어 등으로 나타났다. 한국 고유종은 3종만이 출현하였으며, 외래도입종은 떡붕어 1종이 출현하였다. 생태지표 특성 분석에 따르면, 내성종 및 잡식종의 상대풍부도는 각각 98%로 단연 우점하는 것으로 나타나, 이화학적 질적저하 및 물리적 서식지 교란요인에 의한 영향을 반영하고 있었다. 호안에 따른 종분포 특성 분석 결과, 정수식물이 발달한 호안에서 대부분의 어류가 95% 이상이 채집된 것으로 나타났다. 또한 하상 기질 특성에 따른 분석 결과, 뻘(Silt)로 된 구간에서 가장 많은 종(11종, 91.7%)이 채집되어, 하상기질에 따라 유의한 차이를 보이고 있었다. 화학적 수질자료 분석에 따르면, 호수 영양상태 지표인 총인(TP) 및 Chl-a의 농도는 모두 과영양상태인 것으로 나타났으며, 호수의 유기물오염의 지표로 사용되는 COD도 평균 10.9 mg L-1로 나타났다. 마산저수지의 이러한 수질저하는 어류의 섭식구조(잡식종의 증가) 및 내성종의 증가 등을 통해 반영되었다. 향후 마산저수지의 어류상 및 어류 종조성이 향상을 위해서 수질 개선 및 서식지 복원이 필요할 것으로 사료된다. In this study, we analyzed fish compositions and ecological characteristics such as trophic guilds and tolerance guilds in association with water quality characteristics in Masan Reservoir during November 2008. Total number of species were 12 species (6 families) and the dominant species were Zacco platypus, Hemiculter eigenmanni, and Pseudorasbora parva. We found three Korean endemic species and one exotic species, Carassius cuvieri. According to the analysis of ecological indicator characteristics, relative proportion of tolerant and omnivore species was 98% of the total indicating that probably, the fauna was influenced by physical habitat disturbance and physicochemical degradations. Fish distribution analysis along with littoral zone showed that the most fishes (~95%) were observed in the littoral zone where emerged macrophytes were well developed. Also, substrate analysis indicated that the most species were found near silt area (11 species, 91.7%), so that the significant differences were found between the substrate types. Analysis of water quality indicated that concentrations of total phosphorus (TP) and chlorophyll-a (Chl-a) as a lake trophic indicator were judged as eutrophic states, respectively and COD as an indicator of organic matter pollution averaged 10.9 mg L-1. Based on the water quality, this system were influenced by the nutrient enrichments and organic matter. The degradations of water quality in Masan Reservoir resulted in trophic compositions of fish (increase of omnivore species) and the dominance of tolerant fish. This Monitoring data may contribute changes of fish fauna and compositions in relation to habitat modifications and chemical water quality degradations in the future.

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          4대강 사업 후 낙동강 중,하류의 하중도와 제외지 지형변화

          임란영 ( Ran Young Im ), 김지윤 ( Ji Yoon Kim ), 최종윤 ( Jong Yun Choi ), 도윤호 ( Yuno Do ), 주기재 ( Gea Jae Joo ) 한국하천호수학회(구 한국육수학회) 2015 생태와 환경 Vol.48 No.3

          River channel dredging and riparian development have been influenced morphology and quantity of natural river habitat. We compared distribution of riverside land and alluvial island in the Nakdong River with field survey and remote sensing analysis after the 4 Large River Project in South Korea. We digitized geomorphological elements, includes main channel, riverside land, and alluvial island by using georeferenced aerial photos taken in pre-dredging (2008) and post-dredging (2012) periods. Field survey was followed in 2012 for a ground truth of digitized boundaries and identification of newly constructed wetland types such as pond, channel, branch, and riverine type. We found that during the dredging period, riverside land and alluvial island were lost by 20.2% and 72.7%, respectively. Modification rate of riverside land was higher in the section of river kilometer 50~90, 140~180, and 210~270. Alluvial island had higher change rate in the section of river kilometer 50~70, 190~210, and 270~310. Average change rate for the riverside land and alluvial island was - 1.02±0.14 km2 ·10 km-1 and - 0.05±0.05 km2 ·10 km-1, respectively. Channel shaped wetlands (72.5%) constituted large portion of newly constructed wetlands.

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