Applications and Assessments of a Multimetric Model to Namyang Reservoir

남양호에서 다변수 메트릭 모델 적용 및 평가

  • Han, Jung-Ho (School of Bioscience and Biotechnology, Chungnam National University) ;
  • An, Kwang-Guk (School of Bioscience and Biotechnology, Chungnam National University)
  • Published : 2008.06.30

Abstract

The purpose of this study was to evaluate fish metric attributes using a model of Lentic Ecosystem Health Assessment (LEHA) and apply the model to the dataset sampled from six sites of Namyang Reservoir during October 2005$\sim$May 2006. The model was composed of 11 metries and the metric attributes were made of physical, chemical and biological parameters. Trophic composition's metrics showed that tolerant species ($M_3$, 80%) and omnivore species ($M_4$, 92%) dominated the fish fauna, indicating a biological degradation in the aquatic ecosystem. The metric of $M_7$, relative proportions of exotic species, also showed greater than 8% of the total, indicating a ecological disturbance. The average value of LEHA model was 24.3 (n= 12) in the reservoir, indicating a "poor condition" by the criteria of An and Han (2007). Spatial variation based on the model values was low (range: $21{\sim}26$), and temporal variation occurred due to a monsoon rainfall. Electrical conductivity (EC) and tropic state index of chlorophyll-$\alpha$ [TSI(CHL)] was greater in the premonsoon than the postmonsoon.

본 연구에서는 어류 메트릭 속성을 이용한 우리나라의 정수생태계 건강성평가 모델을 적용하기 위하여 국내 인공호인 남양호를 대상으로 2005년 10월과 2006년 5월 2차례에 걸쳐 생태 건강성 평가를 실시하였다. LEHA 모델은 생물학적 변수, 물리적 변수, 화학적 변수를 포함한 총 11개의 메트릭으로 구성되어 있다. 상기 변수의 시공간적인 분석을 위해 남양호의 상류부에서 하류부까지 6개의 지점을 선정하였다. 남양호의 생태 건강성 평가 결과 내성종($M_3$)이 80%로 나타났으며, 잡식종($M_4$)이 92%로 나타나 섭식구조의 단순화로 인하여 내성종과 잡식종의 우점현상을 보였으며, 특히 외래종의 상대 풍부도($M_7$)가 8%로 나타나 생태계가 교란되어 생태건강성이 크게 악화된 것으로 나타났다. 상기 LEHA 다변수 모델을 이용한 남양호의 생태 건강성 평가 결과, 생태 건강성 지수의 평균값은 24.3(n=12)으로서 안과 한(2007)의 등급에 의거하였을 때 "악화상태"로 나타났다. 지점별 LEHA 모델값은 $21{\sim}26$의 변이를 보여 낮은 건강성을 갖는 것으로 나타났으며, 장마철 집중강우에 의하여 시간적인 변이가 발생되었다. 전기전도도와 엽록소-$\alpha$를 이용한 부영양화지수(TSI)는 장마 후보다 장마 전에 더 높게 나타났다.

Keywords

References

  1. 김익수. 1997. 한국동식물도감 동물편(담수어류). 교육부
  2. 김익수, 강종언. 1993. 원색 한국 어류도감. 아카데미서적. 352p.
  3. 김익수, 박종영. 2002. 원색도감 한국의 민물고기. 교학사
  4. 김재윤. 1998. 우리나라 인공호의 부영양화 평가 및 예측에 관 한 연구. 한국환경과학회지 7(4): 441-449
  5. 배대열, 안광국. 2006. 생물학적 다변수 모델 적용 및 수화학 분석에 의거한 갑천 생태계 평가. 한국육수학회지 39(2): 198-208
  6. 안광국, 김자현. 2005. 물리적 서식지평가기법 및 어류 다변수 평가모델에 의거한 대전천의 생태학적 건강도 진단. 한국육수학회지 38(3): 361-371
  7. 안광국, 신인철. 2005. 산간 계류성 하천의 계절적 수질변동에 대한 몬순강우의 영향. 한국육수학회지 38(1): 54-62
  8. 안광국, 염동혁, 이성규. 2001a. 생물보전지수 (Index of Biological Integrity)의 신속한 생물평가 기법을 이용한 갑천 수계의 평가. 환경생물 19(4): 261-269
  9. 안광국, 이의행. 2006. 어류의 군집 메트릭 모델을 이용한 유구 천의 생태 건강도 평가. 한국육수학회지 39(3): 310-319
  10. 안광국, 이재연, 배대열, 김자현, 황순진, 원두희, 이재관, 김창수. 2006. 우리나라 주요하천 수계에서 다변수 모델을 이용한 생태학적 수환경 평가. 환경생물 22(5): 796-804
  11. 안광국, 이재연, 장하나. 2005. 유등천에서의 생태학적 건강도 평가 및 수질양상. 한국육수학회지 38(3): 341-351
  12. 안광국, 정승현, 최신석. 2001b. 생물보전지수 및 서식지 평가 지수를 이용한 평창강의 수환경 평가. 한국육수학회지 34(3): 153-165
  13. 안광국, 최지웅. 2006. 초강의 통합적 생태건강성 평가. 한국육수학회지 39(3): 320-330
  14. 안광국, 한정호. 2007. 정수생태계 건강성 평가를 위한 다변수 메트릭 모델 개발. 한국육수학회지 40(1): 72-81
  15. 원두희, 전영철, 권순직, 황순진, 안광국, 이재관. 2006. 저서성 대형무척추동물을 이용한 한국오수생물지수의 개발과 생 물학적 하천환경평가 적용. 한국물환경학회지 22(5): 768-783
  16. 이재용, 조규송. 1995. 남양호 동물플랑크톤의 출현과 분포. 한국육수학회지 28(3): 271-278
  17. 전상린. 1980. 한국산 담수어의 분포에 관하여. 중앙대박사학 위논문. 서울
  18. 최기철. 1985. 경기의 자연 담수어편. 경기도교육위원회. 236p.
  19. 최기철. 1994. 우리민물고기 백가지. 현암사. 532p.
  20. 최재석. 2005. 춘천호의 어류상과 군집구조. 한국환경생물학회 지 23(2): 173-183
  21. 최준길, 변화근, 석형근. 2000. 원주천의 어류군집동태. 한국육 수학회지 33(3): 274-281
  22. 홍영표, 손영목. 2003. 외래어종 베스, Micropterus salmaides 를 포함하는 군집의 종간 Association에 관한 연구. 한국어류학회지 15(1): 61-68
  23. 환경부. 2000. 수질오염공정시험방법. 환경부고시 제99 - 208호
  24. 황순진, 김난영, 원두희, 안광국, 이재관, 김창수. 2006. 돌말 (Epilithic Diatom) 지수를 이용한 국내 주요 하천(금강, 영산강, 섬진강)의 생물학적 수질평가. 한국물환경학회지 22(5): 784 - 795
  25. Barko, J.W., H.L. Eakin and D.G. McFarland. 1992. Interrelationships between macrophyte growth and sediment nutrient availability. Abstracts, NALMS 12th Annual International Symposium. North American Lake Management Society, Madison, WI
  26. Carlson, R.E. 1977. A trophic state index for lakes. Limnology and Oceanography 22: 361-369 https://doi.org/10.4319/lo.1977.22.2.0361
  27. Crowder, A. and D.S. Painter. 1991. Submerged macrophytes in Lake Ontario: Current knowledge, importance, threats to stability, and needed studies. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 48: 1539- 1545 https://doi.org/10.1139/f91-182
  28. Drenner, R.W., J.D. Smith and S.T. Threlkeld. 1996. Lake trophic state and the limnological effects of omnivorous fish. Hydrobiologia 319: 213-223 https://doi.org/10.1007/BF00013734
  29. Harper, D.M. 1992. Eutrophication of Freshwaters. Chapman and Hall. pp. 120-123
  30. Harper, D.M. and W.D.P. Stewart. 1987. The effects of land use upon water chemistry, particularly nutrient enrichment, in shallow lowland lakes: comparative studies of three lochs in Scotland. Hydrobiologia 148: 211-229 https://doi.org/10.1007/BF00017525
  31. Karr, J.R. 1981. Assessment of biotic integrity using fish communities. Fishieries 6: 21-27 https://doi.org/10.1577/1548-8446(1981)006<0021:AOBIUF>2.0.CO;2
  32. Ohio EPA. 1989. Biological criteria for the protection of aquatic life. Vol. III, Standardized biological field sampling and laboratory method for assessing fish and macroinvertebrate communities. U.S.A.
  33. Orth, R.J. and J.W. Moore. 1983. Chesapeake Bay: An unprecedented decline in submerged aquatic vegetation. Science 222: 51-53 https://doi.org/10.1126/science.222.4619.51
  34. U.S. EPA. 1991. Technical support document for water quality-based toxic control. EPA 505-2-90-001. U.S. EPA, Office of Water, Washington, D.C., U.S.A.
  35. U.S. EPA. 1994. Environmental Monitoring andAssessment Program: Integrated quality assurance project plan for the Surface Waters Resource Group, 1994 activities, Rev. 2.00. EPA 600/X-91/080. U.S. Environmental Protection Agency, Las Vegas, NV.
  36. U.S. EPA. 1998. Lake and Reservoir Bioassessment and Biocriteria. EPA 841-B-98-007. U.S. EPA, Office of Water, Washington, D.C., U.S.A.