복원된 참갈겨니 개체군의 서식 실태 분석

왕주현 ( Ju-hyoun Wang ),한중수 ( Jung-soo Han ),안채희 ( Chae-hui Ahn ),김정은 ( Jeong-eun Kim ),최준길 ( Jun-kil Choi ),이황구 ( Hwang-goo Lee ) 한국환경생태학회 2016 한국환경생태학회 학술대회지 Vol.2016 No.2

오늘날 인간 활동에 의해 수천종의 동·식물들이 멸종되고 그에 따라 개체군이 사라지며, 유전변이가 감소됨으로써 생태계 전체가 파괴되고 있는 상황에 이르렀다(Primack, 2008). 현재 우리는 그 어느 때보다도 생물다양성 및 환경문제에 대하여 민감하게 반응하고 있는 시대에 살고 있다(Kim et al., 2011). 다양한 생태계 구성요소 중 하천은 여러생물들의 이동 통로인 역할과 동시에 서식처를 제공하며, 에너지를 고정 및 순환시킨다. 또한 오염물질을 스스로 정화하는 자정작용 등 중요한 기능을 담당함으로서 하천생태계와 육상생태계의 연속된 생태계를 구성하고 있다(Byeon, 2013). 특히, 하천에 서식하는 생물 중 어류는 이동성이 매우 크며, 서식환경의 변화에 민감하게 반응하는 생물군 중하나로서 하천생태계 내에서 고차 소비자이자 수환경에 따라 다양한 반응을 보이는 생물이다(Song et al., 1995; Han et al., 2007). 또한 자연적 환경변화 뿐만 아니라 인위적 교란에 민감하게 반응하는 특성을 지니고 있으므로, 특정어류 개체군의 생물군집 분석을 통해 하천 및 호수생태계에 미치는 영향을 종합적으로 평가할 수 있다(Jang et al.,2007; Lee et al., 2014). 본 연구는 광릉숲 내에 위치한 봉선사천의 2008년 종다양성 복원사업으로 방류를 실시한 참갈겨니(Zacco koreanus)개체군과 origin 서식처인 조종천과 수동천에 서식하는 참갈겨니 개체군 간의 서식 실태 비교를 실시하고자 하며, 서식처 및 어류상 비교를 통해 향후 어류 복원에 필요한 기초자료를 제공하고자 한다. 본 연구의 서식처간 비교 분석을 실시하기 위해 참갈겨니복원 개체군이 서식하는 봉선사천과 origin 개체군이 서식하는 조종천과 수동천에서 참갈겨니 개체군의 산란시기를 고려하여 2016년 6월에 조사를 실시하였다. 조사지점은 봉선사천, 조종천, 수동천에서 각각 2개 지점을 선정하였다. 조사지 개황을 분석한 결과 유폭은 봉선사천에서 최대 27m로 가장 넓은 유폭을 갖는 것으로 나타났으며, 수심은 조종천에서 최대 127cm로 가장 깊은 수심을 나타내었다. 하상구조는 조사 구간 모두 boulder의 비율이 높은 것으로 나타나 상류역에서 나타나는 전형적인 하상구조를 보였다. 조사지점별 수질항목 측정결과 수온은 수동천에서 평균 23.3(±2.3)으로 가장 수온이 높은 것으로 측정되었으며, 조종천에서 20.2(±1.0)로 가장 낮은 것으로 조사되었다. pH는 평균 7.80(±0.07; 조종천)∼8.30(±0.98; 수동천)으로 중성에서 약알칼리성을 나타내었다. DO는 평균 6.63(±0.61; 봉선사천)∼8.45(±1.80; 수동천)로 어류의 서식에 적합한 것으로 나타났다. BOD는 평균 2.25(±0.71; 봉선사천)∼3.52(±2.12; 수동천)로 나타났으며, 전기전도도는 평균 219.90(±5.52; 수동천)∼278.90(±1.13; 봉선사천)으로 조사되었다. 조사기간 동안채집된 어류는 봉선사천에서 총 3과 11종 530개체가 채집되었으며, 조종천에서 4과 12종 293개체, 수동천에서 4과11종 361개체가 채집되었다. 한국고유종은 총 10종이 출현하였으며, 봉선사천과 수동천 6종(54.5%), 조종천 6종(50.0%)이 출현하여 일반적인 하천에서의 고유종 빈도인28.8% (Kim et al., 2005) 보다 높은 고유종 빈도를 보였다. 봉선사천에서 참갈겨니가 168개체(31.7%)로 우점하였으며, 피라미(Zacco platypus)가 161개체(30.4%)로 아우점하였다. 조종천은 참갈겨니 146개체(49.8%)로 우점하였으며, 피라미 64개체(21.8%)로 아우점하였다. 수동천은 참갈겨니 164개체(45.4%)로 우점하였으며, 피라미 77개체(21.3%)로 아우점하였다. 조사하천별 참갈겨니가 우점하고 피라미가 아우점하는 군집구조를 유지하고 있었다. 조사하천별 군집분석결과 우점도지수는 평균 0.63(±0.05; 봉선사천)∼0.72(±0.01; 조종천), 다양도지수는 평균 1.55(±0.06; 조종천)∼1.78(±0.11; 봉선사천), 균등도지수는 평균 0.71(±0.03; 조종천)∼0.76(±0.02; 봉선사천), 풍부도지수는 1.61(±0.33; 조종천)∼1.73(±0.24; 수동천)으로 분석되었다. 군집분석 결과 조사하천간의 군집차이는 적은 것으로 나타났으며, 상대적으로 봉선사천의 군집구조가 가장 양호한 것으로 분석되었다. 조사지점별 출현종과 개체수를 이용하여 지점간 유사도 분석을 실시한 결과 75.4%의 유사성을 기준으로 A와 B 2개의 Group으로 구분되었다. B-group에 속한 봉선사천의 St. 1과St. 2 지점간 유사성이 83.7%로 가장 높은 것으로 나타났으며, 수동천의 St. 2와 조종천 St. 2가 82.9%, 수동천 St. 1과 조종천St. 1이 78.9%의 유사성을 갖는 것으로 분석되었다. 시공간적인 단점을 보완한 정량적 서식처 평가기법(QHEI)을 분석한 결과 조종천에서 평균 88.8(±12.4)로 가장 높은 것으로 분석되었으며, 수동천에서 평균 85.5(±3.5), 봉선사천에서 평균84.3(±13.8)의 순으로 분석되었다. 조사하천 모두 평균 S등급의 양호한 서식처 환경을 유지하고 있는 것으로 나타났다. 어류 평가지수인 FAI분석 결과 봉선사천 평균 87.5(±0.0), 수동천 96.9(±4.4)로 각각 A등급의 최상으로 분석되었으며, 조종천에서 평균 84.0(±22.1)으로 B등급의 양호한 하천건강성을 나타내었다. 2008년 봉선사천에 복원된 참갈겨니 개체군과 복원개체군의 origin 서식처에 서식하고 있는 참갈겨니 개체군의 길이-무게분석 결과 봉선사천 참갈겨니의 성장도의 회귀계수b값은 3.1452로 분석되었으며, 조종천은 3.4392, 수동천은 3.3141로 분석되어 봉선사천에 복원된 참갈겨니 개체군의 회귀 계수 b값이 가장 낮은 것으로 나타났다. 비만도지수 분석결과 봉선사천의 비만도 지수 기울기는 0.0035, 조종천 0.0050, 수동천 0.0080으로 분석되어 비만도지수 기울기 또한 봉선사천에 복원된 개체군의 기울기가 가장 낮은 것으로 분석되었다. 따라서 봉선사천의 복원 개체군이 상대적으로 가장 낮은 생육상태를 유지하고 있으며, 먹이원을 이용하는 이용능력 또한 가장 낮으로 것으로 분석되었다. 서식처별 참갈겨니 수컷과 암컷의 생식소 무게를 측정하여 복원 개체군과 origin 서식처개체군 간의 생식능력의 차이를 평가한 결과 서식처별 수컷생식소의 median 값은 봉선사천이 가장 높은 것으로 조사되었으며, 다음으로 수동천, 조종천의 순으로 분석되었다. 암컷의 생식소의 median값 또한 봉선사천이 가장 높은 것으로 나타났으며, 수동천과 조종천은 median 값에서 차이를 보이지 않는 것으로 분석되어 상대적으로 봉선사천의 참갈겨니 개체군의 생식소 크기가 비대한 것으로 나타났다. 참갈겨니 개체군의 하천별 생식소중량지수(GSI)를 분석한 결과 수컷은 봉선사천이 평균 2.44(±1.75)로 가장 GSI가 높은 것으로 분석되었으며, 다음으로 수동천 1.87(±1.20), 조종천 1.77(±1.03)의 순으로 나타났다. 암컷 역시 봉선사천에서 평균 4.50(±1.76)으로 가장 높은 GSI를 갖는 것으로 분석되었으며, 다음으로 조종천3.41(±3.08), 수동천 2.40(±1.33)의 순으로 나타났다. 따라서 개체군의 생육상태 및 먹이원을 이용하는 이용능력을 파악할수 있는 성장도와 비만도 지수에서는 origin 서식처에 서식하는 참갈겨니 개체군이 봉선사천에 복원된 참갈겨니 개체군 보다 양호한 것으로 나타났으나 생식능력을 평가할 수 있는 생식소 분석 결과에서는 봉선사천에 복원된 참갈겨니 개체군이 origin 서식처에 서식하는 참갈겨니 개체군보다 높은 생식능력을 갖고 있는 것으로 분석되었다. 이는 봉선사천에 복원된 참갈겨니 개체군의 경우 생태적 지위가 유사한 피라미의 개체수가 풍부하여 종간 경쟁(Interspecific competition)을 위한 참갈겨니 개체군의 수도(abundance)를 증가시키기 위해 생식능력에 많은 에너지를 사용하고 있는 것으로 판단되며, 그에 반해피라미 개체군의 개체수가 비교적 적은 origin 서식처에서는 생식능력에 에너지를 소비하기 보다는 종내 경쟁(Intraspeci fic competition)을 위한 개체성장(Individual growth)에 많은 에너지를 이용하고 있기 때문인 것으로 판단된다.

서울 월드컵 공원의 어류군집 변동

김정은 ( Jeong Eun Kim ),이황구 ( Hwang Goo Lee ),왕주현 ( Ju Hyeon Wang ),박영욱 ( Young Wook Park ),한중수 ( Jung Soo Han ),안채희 ( Chae Hui Ahn ),최준길 ( Jun Kil Choi ) 한국환경생태학회 2016 한국환경생태학회 학술대회지 Vol.2016 No.1

월드컵공원은 서울특별시 마포구 상암동에 위치해 있으며, 지리적으로는 서울시계 한강 이북 서쪽 끝에 해당된다. 2002년 월드컵과 새 천년을 기원하기 위해 난지도 쓰레기 매립장을 안정화시키면서 약 340 m2의 면적으로 대규모의 생태공원을 조성하였다. 월드컵 공원의 관리방향은 시민의 이용과 함께 쓰레기 매립지 내 생물다양성의 증가를 위한 생태적 관리에 초점을 맞추고 있다. 생태공원은 하늘공원, 노을공원, 난지천 공원, 평화의 공원, 난지한강공원 등 총5개의 테마파크로 조성되어 있다. 이 중 평화의 공원은 면적약 45만 m2로 한강으로부터 용수를 공급 받는 난지연못과 평화의 정원, 유니세프 광장이 조성되어 있으며, 난지천공원은 면적 약 30만 m2로 난지도의 북단을 돌아 한강으로 흐르는 작은 지류인 난지천과 오리연못이 포함되어 조성되어 있다. 쓰레기 매립지 당시에는 침출수의 유출로 인해서 하천으로서의 기능은 거의 상실하였지만 공원이 조성된 이후, 기존의 물길을 따라 하천을 인공적으로 복원시켜 자연하천과는 전혀 다른 생태계를 형성하게 되었으며, 마침내 쓰레기 더미로 뒤덮인 난지도에 한국과 서울의 이미지를 제고할 수 있는 월드컵경기장이 세워짐으로써 난지도의 부정적인 이미지를 씻고, 세계인의 관심이 모아지는 명소로 탈바꿈하게 되었다. 본 연구는 생태계 재생 지역인 서울시난지도 월드컵공원을 대상으로 어류상에 기초하여 선행 연구들과의 비교를 통한 어류상 및 어류군집의 변동을 파악하고자 하며, 다양한 분석을 통한 수생태계의 보존 및 관리를 위한 기초자료를 제공하고자 한다. 조사지점은 서울 월드컵공원 내에 위치한 평화의 공원의 난지연못(St.1)과 난지천공원의 난지천(St.2)을 선정하였다. 조사기간은 2002년부터 2015년까지 여름철과 가을철에 2회~3회 실시하였다. 물리 화학적 수환경 평가는 가장 최근조사인 2015년에 실시한 자료를 이용하였다. 조사지역의 수환경은 난지연못(St.1)의 유폭은 2~60 m, 수심은 퇴수 시0.5~2 m, 하상구조는 Boulder, Cobble, Pebble, Gravel, Silt/Sand의 비율이 1:4:3:1:1로 이루어져 있었다. 난지천(St.2)의 유폭은 1~10 m, 수심은 0.5~1.5 m 정도였으며, 하상구조는 Boulder, Cobble, Pebble, Gravel, Silt/Sand의 비율이 0:3:1:4:2로 이루어져 있었다. 용수공급 전·후를 비교하기 위해 4월과 7월에 실시한 수질분석 결과, 난지연못은 COD (Chemical Oxygen Demand)를 제외하고 전체적으로 4월의 수질에 비해 7월의 수질이 양호한 것으로 분석되었으며, 난지천은 COD와 T-P (Total Phosphorus), CG(Coliform Group)를 제외하고 전체적으로 4월에 비해 7월의 수질이 양호한 것으로 분석되었다. 2002년에 월드컵공원이 개원한 후 현재까지 난지천과 난지연못에서 실시한 어류상 조사결과를 종합하여 월드컵공원 어류상의 장기변동 양상을 파악하고자 하였다. 2003, 2004, 2011, 2014,2015년도를 제외하고는 출현 종수만을 파악하여 연도별 체계적인 분석은 불가능 하였으며, 전반적인 분석은 출현 종에 대한 개체수가 파악되는 연도를 중점적으로 분석하였다. 2002년부터 2015년도까지 총 10과 36종의 어류가 확인되었다. 과별 종수는 잉어과가 21종으로 전체 어종의 58.3%를 차지하였으며, 망둑어과 5종(13.9%), 미꾸리과와 동사리과 2종(5.6%), 동자개과, 메기과, 송사리과, 꺽지과, 검정우럭과, 가물치과는 각각 1종(2.8%)씩 출현하였다. 법적보호종은 출현하지 않았으며 한국 고유종은 각시붕어, 긴몰개, 몰개, 참몰개, 왜매치, 참갈겨니등 총 6종(16.7%)이 출현하였다. 본 조사구역에서 대두어, 쏘가리와 생태계교란종인 배스가 출현 하였지만 2006년 이후에 출현한 기록이 없어 안정적인 정착이 이루어지지 않아 인위적인 방류 또는 한강 용수공급 시 유입된 것으로 판단된다. 하지만 국내 정수역에서 블루길과 배스와 같은 교란어종의 출현율 및 우점비율이 높아지고 있으며, 국내 하천을 통한 교란종의 유입이 비교적 쉬운 시스템임을 고려할 때, 지속적인 모니터링 및 관리가 요구된다. 연도별 출현 종수는 2015년에 19종으로 가장 많은 종이 출현하였고, 2004년에 8종으로 가장 적게 출현하였으며, 2006년 이후 어종수가 감소하다가 2014년부터 증가하는 추세를 나타냈다. 7회 이상 출현한 종은 버들매치, 미꾸리, 잉어 등 총 12종으로 나타났으며, 이들종은 비교적 환경변화에 대한 내성 범위가 넓은 종으로 월드컵공원에 적응하여 안정적으로 서식하고 있는 것으로 판단된다. 개체수가 파악된 2003년과 2004년, 2011년, 2014년, 2015년도의 우점종 및 아우점종의 연도별 변화는 2003년과 2011년, 2015년에는 피라미가 우점하였으며, 2004년에는 몰개, 2014년에는 붕어가 우점하였다. 2003년과 2015년에는 붕어가 아우점하였으며, 2004년에는 참붕어, 2011년에는 긴몰개, 2014년에는 피라미가 아우점하였다. 2004년에 몰개의 개체수가 일시적으로 급증하여 나타났으며, 붕어는 꾸준히 증가하는 경향을 보였다. 오염에 대한 내성이 강한 어종들이 우점한 것으로 보아 일반적인 정수생태계의 어류상과 일치하는 것으로 나타났다. 어류의 군집구조 분석을 위해 우점도지수, 다양도지수, 균등도지수, 풍부도지수를 산출하였다. 우점도지수는 0.67 (2003년) ~ 0.90 (2004년), 다양도지수는 0.81 (2004년) ~ 1.86 (2014년), 균등도지수는 0.39 (2004년) ~ 0.64 (2014, 2015년), 풍부도지수는 0.94 (2004년) ~ 3.5 (2014년)의 범위로 분석되었다. 상대적으로 2014년이 가장 안정적인 군집구조를 유지하고 있는것으로 분석되었으며, 2004년의 군집이 가장 불안정적인것으로 나타났다. 2014년과 2015년에 우점했던 붕어와 피라미의 생육상태를 파악하고자 전장-체중 상관관계를 분석한 결과, 2014년의 우점종인 붕어의 전장범위는 22~206mm, 아우점종인 피라미는 72~122 mm로 다양한 연령군이 채집되었다. 붕어의 전장-체중 상관도의 회귀계수 b값은 2.91, 피라미는 3.37로 분석되었다. 비만도 지수 분석 결과붕어는 기울기가 음의 값인 -0.0018, 피라미는 양의 값인0.036으로 분석되었다. 2015년의 우점종인 피라미의 전장범위는 28~117 mm, 아우점종인 붕어는 23~233 mm로 다양한 연령군이 채집되었다. 피라미의 전장-체중 상관도의 회귀계수 b값은 2.87, 붕어는 2.93으로 분석되었다. 비만도지수 분석 결과 피라미는 기울기가 음의 값인 -0.0018, 붕어는 -0.0014로 분석되었다. 전체적으로 다양한 전장범위가 나타나 안정된 번식을 통한 생활사가 유지되고 있지만 매년반복되는 용수공급과 퇴수로 인해 생육상태가 비교적 불안정적인 개체군을 형성하고 있는 것으로 판단된다. 어류를 이용한 수생태 건강성 지수(FAI) 분석결과 2003년과 2003년엔 보통인 C등급으로 분석되었으며 2011년, 2014년, 2015년은 양호한 B등급으로 분석되었다.