습지의 서식지 특성 및 환경 지표종을 찾기 위해 부산과 경남에 위치한 습지 유형이 다른 하천습지, 산지습지, 하구습지에서 딱정벌레류를 조사하였다. 조사결과 딱정벌레과, 먼지벌레과, 폭탄먼지벌레과에 속한 22속 28종이 채집되었고, 종 다양성은 하천습지(우포늪, 화포늪), 산지늪(재약산늪), 하구습지(낙동강하구) 순으로 나타났다. 딱정벌레류의 종조성은 각 습지에서 독립적으로 나타났는데(${\chi}^2=1716.8$, P<0.01), 하천습지와 산지늪이 가장 다른 종조성을 보였다. 지표종 분석을 통해 각 유형의 습지를 대표하는 $2{\sim}6$종의 딱정벌레류를 지표종으로 선출하였는데, 지표종들은 토성과 토양습도, 인위적 환경변화에 대해 민감하게 반응하여 습지환경변화를 모니터링할 수 있는 것으로 보인다. 추후 생활사나 먹이특성 등딱정벌레류의 각종별로 자세한생태적 특성이 연구되면 지표종으로 딱정벌레류를 일반화하여 여러 서식지에서 활용할 수 있을 것으로 보인다.
이번 연구는 멸종위기에 처한 아고산 침엽수인 가문비나무의 지형특성에 따른 지표종을 선정하고, 생물다양성 평가에 필요한 과학적 근거자료를 마련하고자 진행되었다. 남한과 중국 내 가문비나무림은 남방한계선으로 지리적 가치가 높은 지역이다. 위도는 식물생태계의 지리적 가치에 큰 영향을 미치며, 위도와 서식지의 차이는 산림의 종구성 변화에 영향을 미친다. 지리적 차이뿐 아니라 환경변화로 아고산 식물서식지는 점차 쇠퇴하여 결국 멸종위기에 처한다. 이러한 측면에서, 지리적 가치가 높은 한국과 중국의 가문비나무림에 대한 개체군 모니터링으로 지표종을 선정할 필요가 있으며, 지표종에 대한 다양한 분석을 통해 생물다양성 평가의 기초자료를 구축할 필요가 있다. 개체군 모니터링은 한국과 중국의 가문비나무림에 87개의 원형조사구(400m2)를 설치하여 수행하였고, MRPP-test, NMS ordination 등의 과정을 통해 이에 근거하여 지표종을 선정 한 후 생물다양성 평가의 기초자료를 제시하였다. 지표종분석(Indicator Species Analysis) 결과, 해발고도별 지표종으로 상층식생에서 5분류군, 하층식생에서 18분류군을 선정하였다(p<0.05). 사면방위별 지표종으로는 상층식생 3분류군, 하층식생 16분류군을 선정하였다(p<0.05). 사면경사도별 지표종으로는 상층식생 6분류군, 하층식생 24분류군을 선정하였다(p<0.05). 자생지별 지표종으로는 상층식생 8분류군과 하층식생 65분류군을 선정하였다. 지표종들에 대한 MRPP-test 결과, 상층식생보다 하층식생에서 종조성이 다소 이질적인 것으로 분석되었다. NMS ordination 결과, 상층식생의 암석노출도와 하층식생의 위도에 따라 지표종의 환경적 요인과의 상관관계가 유의한 것으로 나타났다.
생태계 위해성평가는 유해물질의 노출로 인한 생태계 교란, 생물 공생의 파괴 및 부적합한 서식조건에 의한 생물집단구조의 문제를 적절히 평가할 수 있어야 한다. 초기의 위해성 평가는 오염의 수준을 숫자로 표기하여 단일된 공식으로 평가하였으나, 현재 이러한 평가는 실제로 생태계에 미치는 위해성을 평가하는데는 부적합하다. 따라서 지표종을 이용한 생태 위해성평가는 이러한 단점을 극복하며 육안적 지표의 변화 뿐만 아니라 유전자 수준에서의 변화까지도 감지함으로써 위해성 평가의 폭을 넓힐 수 있게 한다. 국외의 경우 오염의 평가 및 오염 지역 복원의 평가기준으로 여러 지표종을 이용하고 있으며, 여러 지표종을 국가 차원에서 종합적으로 관리하며 오염으로 인한 변화를 유전자 돌연변이 및 암발생 수준까지 연구함으로써 생태계 위해성 평가를 하는 추세이다. 국내의 경우에도 점차 지표종을 이용한 유해성 평가 연구가 진행되고 있으며, 오염물질의 인체에서의 발암 메커니즘, 동물실험을 통한 발암 메커니즘에까지 그 영역이 확대되고 있다. 본 논문에서는 현재까지 이용되는 여러 지표종을 개략적으로 살펴보고, 중금속으로 오염된 폐광산에서 발견된 생지표종인 고사리, 지렁이, 미생물 및 도룡뇽의 변화를 생태계 위해성 평가에 활용되어진 다양한 예가 소개되어 질 것이다.
1. 아한대수의 전형적 지표종인 Sagitta elegans는 동해에서 대마난류축을 제외 하고는 전역에 균등히 분포하고 있으며, 표층 및 수직채집상으로 보아 감포동남방 57리 지점의 다수출현은 잠류남하하는 한류 및 저층냉수의 용승에 기인함을 실증하고 있으며, 한류의 이동은 외양에서는 축산원해에서 표면 이하로 잠류남하하는 것으로 본다. 2. Sagitta bedoti는 전역에 걸쳐, 난류 및 중간수역에서 광범하게 분포되어 있으며 남해측에는 난류역을 피하고 제주서남방 및 서측에 풍부함으로서 냉수역 및 중간수대의 지표종이 되고 있다. 한편 난류성인 Sagitta enflata, Sagitta minima 와 Sagitta serratodentataa, Pterosagitta drace 등은 서해를 제외하고는 광범한 분포상을 시현하고 있으나 특히 남해에서는 난류주류역에 우세하였다. 생태상으로 보아 Sagatta enflata는 순표층성인데 반하여 Sagatta minima는 중층성으로서 난류의 강약 및 유동을 지표하는 종류로서 가치가 크다고 본다. 3. Sagitta crassa는 서해수의 지표종이며 동해 및 제주서남방에 대량출현하여 저철연안수의 특유한 지표역으 맡고 있다.
전라남도 신안군은 전국에서 가장 많은 총 1004개의 도서가 위치하고 있다. 이처럼 국내 대부분 섬들은 일정한 지역에 밀집이 되어있으나 각각의 섬들은 육지 또는 타도와 격리되어 있기 때문에 생물상의 조사는 생물지리학적으로 매우 중요하다. 특히 섬 생태계에서 곤충류의 종다양성은 조류를 포함한 상위포식자의 생태계 먹이 안정성에 매우 중요한 역할을 한다고 볼 수 있다. 본 연구는 전라남도 신안군 도초면 일대 28개 무인도서의 곤충상을 확인하여 무인도서의 보존 및 관리방안 설정에 따른 기초자료를 제공하고자 한다. 조사된 28개 무인도서의 곤충류 출현 양상은 총 12목 60과 122종 921개체가 조사되었으며 가도에서 9목 22과 32종으로 가장 높게 나타났다. 특정 곤충종의 출현 현황은 국내 미기록 1종, 남방계 특성종 3종, 해안사구 지표종 1종, 기후변화 지표종 1종이 조사되었다.
유기 배 과수원의 생물종 다양성을 조사한 결과, 월동 직후 유기배 과수원에서는 13종 503마리, 관행 과수원에서 11종 145마리의 토양 미소동물이 채집되었다. 채집된 종류는 거미, 지네, 노래기와 곤충들이다. 유기과수원에는 특히 응애와 거미가 많이 채집되었으며 특히 곤충 중에서 톡토기는 247마리로 관행에 비해 7배가 많이 채집되었다. 또한 생태지수인 종다양도가 관행 1.383에 비해 1.589로 더 높았다. 서식지별 분포를 보면 나무 바로 밑의 개체수와 종수가 더 많아 배나무 뿌리를 중심으로 생활하고 있음을 확인하였다. 여름철 토양동물의 분포는 달팽이, 지렁이를 비롯한 미소 동물들이 유기인증 과수원에는 24종 632마리, 관행에서는 15종 340마리가 채집되어 유기인증 농가에서 월등히 많은 토양동물이 살고 있었으며 종다양도역시 유기농가 2.021로 관행인 1.652보다 높았다. 청목(1985)의 자연도 평가 A그룹종은 환경저항성이 낮아 쉽게 소멸되는 그룹으로 애지네, 노래기 땅지네 등이 여기에 속하는데 유기농가에서 개체수들이 더 많이 채집되었다. 추락트랩을 이용한 조사에서 딱정벌레 중 점박이먼지벌레가 관행 과수원에서 월등히 높았으며 유기농가에서는 큰넓적송장벌레가 채집되어 이들 종이 지표종으로 선발될 수 있을 것으로 보인다. 또한 거미류 중에 수풀오소리거미가 많이 채집되었으며 채찍늑대거미, 꼬마게거미, 점게거미등은 유기농가에서만 채집되어 추후 이들 종이 지표종으로 선발될 가능성이 있었다. 말레이트랩에서는 고치벌과 맵시벌 종류가 많이 채집되었고 파리류에서는 초파리가 많았으며 털검정파리는 유기인증 농가에서 만이 채집되었다. 유아등을 이용한 야간 곤충류를 채집한 결과 유기농가에서 16종 201마리, 관행 9종 42마리가 채집되어 야간에 활동하는 곤충류 역시 유기농가가 많았다. 추락트랩과 말레이트랩모두 유기인증 농가에서 종다양도가 관행보다 높았으며 유아등 채집에서도 마찬가지 결과를 보여 유기배 과수원이 토양 뿐 아니라 배를 중심으로 생활하는 모든 동물들의 종 다양성이 우수함을 알 수 있었다.
본 연구는 유전자원보호구역 및 국립공원으로 지정된 계방산의 하층식생구조와 고도 및 사면별 지표종을 구명하기 위해 실시하였다. 조사지 출현식물은 80과 203속 303종 38변종 5품종 4아종 총 350분류군으로 확인되었다. 중요치 분석결과, 관목층에서는 미역줄나무(9.143%), 당단풍나무(7.594%), 노린재나무(6.347%) 등이 우점 하였고, 초본층에서는 조릿대(8.653%), 오리방풀(2.936%), 대사초(2.897%) 등이 우점 하는 것으로 나타났다. NMS 분석결과, 주요종의 분포범위는 고도별 영향이 있는 것으로 밝혀졌다(관목층: $R^2$ >0.3, 초본층: $R^2$ >0.6). Plexus diagram 분석결과, 당단풍나무는 함박꽃나무, 청시닥나무, 참회나무 등과 연관성이 있으며, 초본층의 벌깨덩굴은 투구꽃, 박새, 귀룽나무 등과 연관성이 있는 것으로 분석되었다. 고도에 따른 유의성 있는 지표종은 60종, 사면방위별 유의성 있는 지표종은 30종이 분석되었다. MRPP-test 결과, 고도에 따른 집단 간 종조성은 이질적이며, 사면방위에 따른 종조성은 NE와 SW 간에 이질성이 큰 것으로 분석되었다.
본 연구의 목적은 온대중 남부 지역에 속하는 면봉산 일대 식물을 대상으로 지형조건 및 고도에 따른 식물종의 생태적 지위와 지표종을 관찰하여 식물자원의 환경적 구배에 따른 공간적 분포경향을 파악하는 것이다. 수평 수직 생태적 지위의 경우 상층과 중층에서 신갈나무가 높은 생태적 지위를 가지고 있었으며, 상층에서는 수직적 생태적 지위가, 중층에서는 수평적 생태적 지위가 높아 본 연구대상지 일대의 제너럴리스트인 것으로 분석되었다. 또한 관목층에서 생강나무가 제너럴리스트로 분석되어, 한반도 중 남부 산지의 대표식생을 신갈나무-생강나무 군단으로 분류한 것과 유사한 결과를 도출하였다(Kim and Lee, 2006). 지표종 분석 결과, 고도와 지형조건에 따른 환경구배의 차이에서 주로 하층식생이 수관층식생보다 더 이질적인 종조성으로 분석되었다.
본 연구는 정맥의 서식지 관리 및 보전을 위한 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 18개의 중점조사지역에서 지형, 서식지 환경을 고려하여 각 지점별로 개발지, 계곡부, 임도 및 능선 3가지 서식지유형으로 총 54개의 고정조사구를 선정하였다. 조사는 2016년부터 2018년까지 겨울철을 제외한 계절별(5월,8월, 10월)로 수행하였다. 서식지 유형별로 관찰된 조류를 자기조직화지도(SOM)를 활용하여 분포 패턴을 분석한 결과, 총 4개의 그룹으로 분류되었다(MRPP, A=0.12, p <0.005). 자기조직화지도 그룹별 종수와 개체수, 종다양도 지수를 비교분석한 결과 종수와 개체수, 종다양도 지수 모두 III번 그룹에 가장 높게 나타났다(Kruskal-Wallis, 종수: x2 = 13.436, P <0.005; 개체수: x2 = 8.229, P <0.05; 종다양도: x2 = 17.115, P <0.005). 또한 그룹별 지표종 분석과, 서식지 환경 특성을 파악하기 위해 토지피복도를 랜덤 포레스트 모델에 적용하여 분석한 결과, 4개 그룹간의 서식지환경이 구성하는 비율과 지표종에 차이를 보였다. 지표종 분석은 II번 그룹을 제외한 3그룹에서 총 18종의 조류가 지표종으로 확인되었다. 본 연구에서 자기조직화지도를 활용하여 4개 그룹으로 분류된 결과를 기초로 랜덤 포레스트 모델과 지표종 분석을 적용하였을 때 그룹별 지표종 구성과 그룹별 서식지 특성과 상호 연관성을 보였다. 또한 그룹별 우점하는 서식환경에 따라 관찰된 종의 분포패턴과 밀도가 뚜렷하게 구분이 되었다. 자기조직화지도와 지표종분석, 랜덤 포레스트 모델을 함께 적용한 분석은 서식지 환경에 따라 조류 서식 특징파악에 유용한 결과를 도출할 수 있을 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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