본 연구는 오산천 하천환경정비로 인하여 저서성 대형무척추동물의 군집변화에 미치는 영향을 파악하기 위하여 2002년 6월부터 2005년 11월까지 5개지점을 선정하여 조사를 실시하였다. 조사기간 중 출현한 저서성 대형무척추동물은 총 4문 7강 16목 38과 81종이었으며, 년도별로는 2002년에는 총 55종이 출현하였으나, 2004년에는 36종으로 종수가 급감하였다. ESB에 따른 군집의 생태점수는 2003년도에 45.4에서 2004년도에는 21.7로 낮아졌다가 2005년도에는 31.2로 높아졌다. 이는 하천환경정비공사로 일시적인 교란을 일으켜 저서성 대형무척추동물의 군집변화에 영향을 미친 것으로 사료된다. 종조성의 변화로는 상류부의 경우 환경정비공사 완료 후 생태계안정화와 추이대가 복원되면서 1급수 지표종인 플라나리아(Dugesia japonica)와 옆새우(Gammarus sp.)가 출현하여 다양한 군집을 형성하고 있었다. 하류의 경우는 군집의 종조성이 빈약하지만 공사가 마무리 단계에 들어가면서 수서생물의 서식처가 안정화되고 있는 것으로 사료된다. 이처럼 저서성 대형무척추동물의 서식에 영향을 주는 하상의 물리적 구조와 이와 연관된 유기물 퇴적층과 토사 퇴적층에 대한 관리가 필요하며, 이를 통하여 하도특성에 맞는 안정된 군집구조가 형성될 수 있도록 대체서식처를 하천환경정비계획 수립 시 고려하여야 한다.
본 연구에서는 대상 하천인 경기도 가평천에 대해 상류역, 중류역, 하류역으로 3개의 조사지점을 선정하여 각각의 수심, 유속, 하상재질 (모래, 자갈, 호박돌 등)의 구성비, DO를 측정하여 저서성 대형무척추동물의 서식처 환경을 조사하였다. 이를 통하여 대상 하천에 서식하는 저서성 대형무척추동물의 하천 유형별 서식 분포를 확인할 수 있었으며, 시기별(2007년 9월, 10월, 2008년 3월, 4월)로 하천의 수리학적 특성을 파악하였다. 저서성 대형무척추동물은 유속과 수심, 하상의 재료 등 하천의 수리학적 특성에 따라 다른 종류의 무리들이 서식하는 것으로 관찰되었다. 헤엄치는 무리는 주로 유속에 의하여 그 서식영역이 결정되었고, 굴파는 무리는 하상재료가 모래나 점토인 곳을 선호하고 하상바닥이나 약간 위쪽에서 서식영역이 결정되었다. 기는 무리는 하상재료가 주로 자갈이나 호박돌인 곳을 선호하고 유속이 $0.05m/s{\sim}0.15m/s$에서 서식하였다. 붙는 무리는 하상재료가 조약돌이나 자갈인 곳을 선호하고 유속이 $0.07m/s{\sim}0.15m/s$에서 서식하였다.
본 연구는 북한강 수계에 연계되어 있는 사기막천 및 조종천의 4개 지점을 대상으로 저서 대형 무척추동물을 1년간(1993) 하상별로 채집, 분류하였으며, 이들 저서 대형무척추동물의 출현빈도율 및 종내의 상대 빈도율에 따른 각 분류군의 하상 선호도를 살펴보고자 하였다. 채집된 대부분의 대형 무척추동물들은 cobble과 pebble 하상 선호성을 보였으며, Ephemera orientalis, Davidius lunatus, Tipula KUb, Isonychica japonica and Tabanus amaenus등은 gravel/sand 하상 선호성임을 확인할 수 있었다. 일면, 본 연구를 통하여 cobble과 pebble 하상에서 채집된 대형 무척추동물군의 종수는 gravel/sand 하상에서 채집된 종 수에 비해 현저히 많음을 알 수 있었다.
최근 나날이 강도를 더해가는 이상기후로 인하여 집중 호우의 빈발과 홍수피해가 급증함으로써 하천생태계의 서식처가 파괴되고 저서성 대형무척추동물과 같은 생태구성원의 일시적인 소멸에 의해 하천생태계의 유지가 어려워지고 있다. 본 연구에서는 흐름의 소류력에 따른 저서성 대형무척추동물 군집의 피해 및 회복 양상을 규명하기 위한 수리실험을 계획하였다. 실험수로는 400(W)${\times}$400(H)${\times}$12000(L)mm의 직사각형 단면이며, 철제틀과 투명유리로 되어있다. 실험수로는 유기물질을 제거한 cobble과 pebble로 하상을 구성하였으며, 다양한 유속의 변화에 따른 하상구성 파괴를 막기 위해 투명 플라스틱망을 이용하였다. 또한 빛에 의한 이상행동을 고려하여 직접적인 햇볕을 차단하고 자연하천과 유사한 실험 조건을 위해 인근 안성천의 원수를 이용하였다. 실험 대상종은 붙는 무리의 대표적인 동물인 두점하루살이와, 헤엄치는 무리의 두갈래하루살이를 이용하였고, 서식무리별 선호유속 및 한계유속과 피해유속을 규명하고자 계획하였다. 이와 같은 실험수로 조성의 실험 기법은 향후 인공하천 및 복원하천 조성 시 서식처 개선에 대한 생태학적 복원자료로 활용할 수 있다.
물리서식처 분석 하천에서 유량에 따른 수심, 유속, 기층 등의 물리서식처 조건의 변화가 서식처 적합도에 미치는 영향을 수치모의를 통하여 분석하는 방법이다. 기존 물리서식처 분석은 어류를 중심으로 수생태계 평가 및 생태유량산정 등의 다양한 하천관리 문제에 적용되었다. 어류의 경우 수생태계의 최상위 포식자이며 상대적으로 모니터링하기에 용이하고 수생태계에 빠르게 반응하고 이동 및 이주가 단기간에 나타나는 특징이 있다. 또한 상업 및 레크리에이션으로의 활용도가 높기 때문에 사회적인 이목이 어류로 집중되었다. 따라서 많은 연구들이 어류를 중심으로 물리서식처 분석을 실시하였으며, 저서무척추 동물에 대한 분석은 미흡한 실정이다. 저서무척추 동물은 어류의 중요한 먹이원이자 수생태계의 건강성을 나타내는 중요한 지표로 활용되고 있으므로, 수생태계의 통합 및 먹이사슬의 보존을 위하여 저서무척추 동물에 대한 물리서식처 평가는 중요하다. 이 연구의 목표는 하천에서의 저서무척추동물의 군집을 평가할 수 있는 서식처모형을 제시하는데 있다. 이를 위해 저서무척추 동물을 서식기능군에 근거한 기는무리, 붙는무리, 헤엄치는 무리, 굴파는 무리로 분류하여 서식처 적합도 지수를 제하고 보철거 사례에 적용하여 모형의 검증성을 확인하였다.
일반적으로 둠벙은 논 생태계 내 생물다양성 증진에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있지만, 농업생산성 증대를 위한 경지정리, 배수개선사업 등 농업환경 개선사업에 의하여 급격히 감소되었다. 근래에 들어 사회적으로 친환경농업의 활성화와 생물다양성에 대한 관심의 증대로 인하여, 논 생태계내에 둠벙을 새롭게 복원하려고 하는 노력들이 시도되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 둠벙의 저서성 대형무척추동물군집 특성을 규명하고, 둠벙의 특성 및 입지조건과 저서성 대형무척추동물 군집의 관계를 분석하여 둠벙 복원의 기초자료를 제공하고자 하였다. 2010년부터 2012년까지 여덟 개 지역에서 15개의 둠벙을 대상으로 저서성 대형무척추동물에 대한 조사를 실시하였다. 조사결과 둠벙에서는 총 131종의 저서성 대형무척추동물이 서식하는 것으로 확인되어, 둠벙이 농업생태계 내 생물다양성의 유지 및 보전에 중요한 기능을 하는 것을 확인할 수 있었다. 저서성 대형무척추동물의 군집조성과 둠벙의 환경적 특성 및 입지조건의 분석에서는 입지적 특성이 둠벙의 저서성 대형무척추동물 군집조성에 가장 큰 영향을 미치는 요인으로 확인되었다. 특히 둠벙 둑의 형태 및 둠벙 조성 후 경과시간도 군집조성에 영향을 미치는 것으로 나타나 둠벙의 입지적 특성과 함께 둠벙 복원시 고려되어야 할 사항으로 판단된다.
본 연구에서는 가평천을 대상으로 저서성 대형무척추동물 서식처의 수리 특성을 조사하였다. 각각의 무리들 중에서 대표적인 종은, 붙는 무리는 두점하루살이, 헤엄치는 무리는 두갈래하루살이, 굴파는 무리는 깔따구, 기는 무리는 바수염날 도래이었다. 저서성 대형무척추동물은 유속과 수심, 하상의 재료 등 하천의 수리학적 특성에 따라 다른 종류의 무리들이 서식하는 것으로 관찰되었다. 헤엄치는 무리는 수심이나 하상 재료보다는 주로 유속에 의하여 그 서식 상태가 결정되었고, 0.15~0.36 m/s에서 서식하였다. 굴파는 무리는 하상 재료가 모래나 실트인 곳을 선호하고 하상 또는 바로 상부에서 서식하였다. 기는 무리는 하상 재료가 주로 자갈이나 호박돌인 곳을 선호하고 유속이 0.05~0.15 m/s에서 서식하였다. 붙는 무리는 하상재료가 조약돌이나 자갈인 곳을 선호하고 유속이 0.06~0.15 m/s에서 서식하였다. 각 무리별 서식처의 수리 특성이 달라지지만, 일반적으로 저서성 대형 무척추동물은 유속에 의해 서식 상태가 달라진다는 것을 알 수 있었다.
섬진강에서 2009년과 2010년 사이의 대형무척추동물에 대한 생물학적 군락 분석을 실시하였다. 조사 정점에 재해 총 10목 24과 106종이 채집이 되었다. 비록 정점별 종과 개체수는 다르지만 조사 시기별로는 정점 간 유의한 차이를 나타내지 않았다. 정점별 우점종은 달랐다. 2009년 5월 정점에 대해 정점 1이 5종인 반면 정점 2는 66종으로 차이를 보였으며 평균 종수는 38.3종이었다. 반면에 정점 2는 2009년 11월에 가장 많은 종수를 나타내었고 정점 3은 가장 낮았다. 대형무척추동물 중에서 절지동물문(Phylum Arthropod)이 종 수준 또는 개체 수준에서 우점이었는데 종 수준으로 5월은 63.2%, 11월은 60.9%였다. 조사 정점에 대한 환경 인자 분석의 결과 대형무척추 동물의 서식에 미치는 인자로 용존산소량(DO), 생물학적 산소요구량(BOD), 화학적 산소요구량(COD)이 중요한 것으로 나타났다. 생물학적 종다양도는 섬진강 상류에서 하류로 갈수록 낮아지는 경향을 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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