A Study on the Differences in Breeding Call of Cicadas in Urban and Forest Areas

The purpose of this study was to investigate differences in the breeding call characteristics of cicada species found in urban and forest areas in the central region of Korea by examining the interspecific effects and environmental factors affecting the breeding calls and breeding call patterns. The selected research sites were Gyungnam Apartment in Bangbae-dong, Seoul for the urban area and Chiak Mountain National Park in Wonju for the forest area. The research method for both sites was to record cicada breeding calls for 24 hours with a recorder installed at the site and analyze the results. Data from the Korea Meteorological Administration were used for environmental factors. The research period was from June 19, 2017 to September 30, 2017. As a result of the study, there were differences in the emergence of species between the two research sites: while Platypleura kaempferi, Hyalessa fuscata, Meimuna opalifera, Graptopsaltria nigrofuscata, and Suisha coreana were observed at both sites, Cryptotympana atrata was observed in the urban area and Leptosemia takanonis in the forest area only. The emergence periods of cicadas at the two sites were also different. The activities of P. kaempferi and L. takanonis were noticeable in the forest area. In the urban area, however, L. takanonis was not observed and the duration of activity of P. kaempferi was short. In the urban area, C. atrata appeared and sang for a long period; H. fuscata, M. opalifera, and G. nigrofuscata appeared earlier than in the forest area. S. coreana appeared earlier in the forest area than in the urban area. According to the daily call cycle analysis, even cospecific cicada showed a wide variation in their daily cycle depending on the region and the interspecific effects between different cicadas, and the environmental differences between the urban and forest areas affected the calls of cicadas. The results of correlation analysis between each cicada breeding calls and environmental factors of each site showed positive correlation with average temperature of most cicadas except P. kaempferi and C. atrata. The same species of each site showed positive correlations with more diverse weather factors such as solar irradiance. Logistic regression analysis showed that cicadas with overlapping calling times had significant effects on each other's breeding calls. C. atrata, which appeared only in the urban area, had a positive effect on the calling frequency of H. fuscata, M. opalifera, and G. nigrofuscata, which called in the same period. Additionally, L. takanonis, which appeared only in the forest area, and P. kaempferi had a positive effect on each other, and M. opalifera had a positive effect on the calling frequency of H. fuscata and G. nigrofuscata in the forest area. For the environmental factors, the calling frequency of cicadas was affected by the average temperatures of the urban and forest areas, and cicadas that appeared in the forest area were also affected by the amount of solar radiation. According to the results of statistical analysis, urban cicadas with similar activity periods are influenced by species, especially with respect to urban dominant species, C. atrata. Forest cicadas were influenced by species, mainly M. opalifera, which is a forest dominant species. The results of the meteorological impact analysis were similar to those of the correlation analysis, and were influenced mainly by the temperature, and the influence of the insolation was more increased in the forests.

도시와 산림지역 매미과 번식울음 차이 연구

본 연구의 목적은 한국 중부지방 도시와 산림에 서식하는 매미종을 대상으로 번식울음 패턴과 번식울음에 영향을 미치는 종간영향 및 기상요인을 규명하여 번식울음 특성 차이를 밝히는데 있다. 연구대상지는 도시는 서울시 방배동 경남아파트로 산림은 원주시 치악산국립공원으로 선정하였다. 연구방법은 현장에 녹음기를 설치하여 24시간 녹음하고 그 결과를 분석하였다. 기상요인은 기상청 자료를 이용하였다. 연구기간은 2017년 6월 19일부터 9월 30일이었다. 연구 결과 두 대상지는 출현종에 차이를 보였다. 공통적으로 털매미(Platypleura kaempferi)와 참매미(Hyalessa fuscata), 애매미(Meimuna opalifera), 유지매미(Graptopsaltria nigrofuscata), 늦털매미(Suisha coreana)가 관찰되었으며, 도시에서는 말매미(Cryptotympana atrata)가 출현하였고 산림에서는 소요산매미(Leptosemia takanonis)가 출현하였다. 두 대상지는 매미 출현 시기에서도 차이를 보였다. 산림에서는 털매미와 소요산매미의 활동이 두드러지게 나타났으나 도시에서는 소요산매미가 관측되지 않고 털매미의 활동이 짧았다. 도시에서는 말매미가 출현하여 매우 오랜 기간을 울었으며 참매미, 애매미, 유지매미가 산림에 비해 빨리 나타났다. 늦털매미는 도시보다 산림에서 더 빠르게 출현하였다. 일주기 분석 결과 같은 매미종이라도 지역에 따라 일주기에 큰 차이를 보였으며 서로 다른 매미간의 종간영향과 도시와 산림의 환경적 차이가 매미의 울음에 영향을 주고 있었다. 각 매미 번식울음 여부와 각 대상지별 기상요인 간 상관분석 결과는 털매미와 늦털매미를 제외한 대부분의 매미가 온도에 양의 상관관계를 보였고, 동일 출현종은 산림 서식 매미가 일사량 등 더 다양한 기상요인에 양의 상관관계를 보였다. 로지스틱 회귀분석 결과 울음시기가 겹치는 매미들은 종간 번식울음에 유의미한 양의 영향을 미치고 있었다. 도시에만 출현한 말매미는 같은 시기에 우는 참매미, 애매미, 유지매미의 울음빈도에 양의 영향을 미쳤다. 산림에만 출현한 소요산매미는 같은 시기에 우는 털매미와 서로 양의 영향을 미쳤고 산림에서는 애매미가 참매미와 유지매미의 울음빈도에 양의 영향을 미치고 있었다. 기상요인의 경우 매미 울음빈도는 도시와 산림의 평균기온에 양의 영향을 받고 있었으며 산림에서 출현한 매미는 일사량에도 양의 영향을 받고 있었다. 통계분석 결과를 종합하면 활동 시기가 비슷한 도시 매미들은 도시 우점종 말매미를 중심으로 종간영향을 주고 받으며, 산림 매미들은 산림 우점종 애매미를 중심으로 종간영향을 주고 받고 있었다. 기상영향 분석결과는 상관분석 결과와 유사하게 기온에 주로 영향을 받았고, 산림에서 일사량의 영향력이 더 늘어나는 것을 확인하였다.