• 생태와환경
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• 제56권4호
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• pp.363-374
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• 2023

우리나라를 대표하는 생물종 풍부도를 도출하는 데에는 상대적으로 짧은 생물종 현장 조사 역사와 여러 기관에서 분야별로 수집한 조사 자료가 산재되어 있다는 한계가 있다. 본 연구에서는 환경부 산하기관들이 보유하고 있는 관속식물 조사 데이터를 취합하여 100년 이상의 시계열 데이터세트를 구축하였다. 자료 통합은 종명, 위치, 시간(연도) 등 최소한의 기준을 적용해 데이터 검증 및 보정 과정을 거쳤다. 통합한 식물종 자료에 따르면 국내 식물종에 대한 체계적인 수집은 2000년 이후에 주로 이루어졌으며, 이러한 조사를 통해 발견된 식물종의 수는 최근 수렴하는 경향을 보이고 있었다. 이는 우리나라에서 국가 차원의 생물종 다양성을 도출할 수 있는 조건이 충분히 갖추어지고 있음을 시사한다. Chao 2 방법을 이용하여 예측한 1951년부터 70년간의 토착식물의 종 풍부도는 3,182.6으로 추정되었다. 이 추정치를 얻기 위해서는 최소 7년의 누적 기간이 필요하다. 본 연구의 식물종 풍부도는 향후 우리나라의 종 풍부도 변화를 연구하는데 기준이 될 수 있다. 또한 사용한 종 풍부도 추정 방법과 통합자료는 지자체 수준 등의 지역 생물다양성을 도출하는 데에도 적용할 수 있을 것으로 생각한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권12호
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• pp.845-853
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• 2023

최근 화학사고 증가와 함께 사고로 인한 재해에 대한 건수가 2012년부터 계속적으로 증가하고 있으며 국내 화학물질 사고 대표 사례인 구미 불산 사고를 보았을 때, 사고현장에 적용 가능한 기술이 미흡하여 피해가 확산되었다는 결과가 발생하였다. 따라서 본 논문에서 수질오염사고 대응체계를 위치기반에 맞춰 화학사고 발생 시 수환경에서 실시간 대응을 위한 위치기반의 지표측정방식의 GPS전자부자를 이용한 대체지표 추적에 대한 측정방법과 그에 대한 연구결과를 소개하고자 한다. 연구대상지는 불산사고가 발생했었던 지역인 구미시를 대상으로 김천시와 구미시 등 2개 시 로 이루어진 감천을 선정하였고 해당 대상지에 수질-수리 측정을 통해 GPS전자부자를 이용한 대체추적물질 추적에 대한 실험을 진행하였다. 이를 통해 GPS전자부자를 이용한 추적자실험에 있어 수질-수리 측정이 동시에 가능하며, 특히 해당 연구결과를 통해 GPS 전자부자를 활용한다면 하천 분야에서의 유출사고에 대한 재난대응체계에 상당히 도움이 될 것으로 사료된다.

• 생태와환경
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• 제50권4호
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• pp.441-451
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• 2017

2016년 8월 19일부터 12월 31일까지 현장원수와 퇴적물이 주입된 현장 배양장치 실험을 통해 환경요인의 영향에 따른 식물플랑크톤 기능그룹(phytoplankton functional group, PFG)의 천이 특성을 연구하였다. 본 연구에서 확인된 식물플랑크톤은 총 27속 50종이었으며, 분류군별로는 녹조류 30종, 규조류 11종, 남조류 7종, 편모조류 2종으로 나타났다. 실험구에서 총 25속 47종(녹조류 30종, 규조류 9종, 남조류 6종, 편모조류 2종), 대조구에서 총 23속 45종(녹조류 26종, 규조류 10종, 남조류 7종, 편모조류 2종)의 식물플랑크톤이 각각 확인되었다. 식물플랑크톤 기능그룹(PFG)은 총 19개(B, C, D, F, G, H1, J, K, Lo, M, MP, N, P, S1, $T_B$, $W_0$, X1, X2, Y)로 확인되었으며, 실험구와 대조구에서는 H1을 제외하고 18개의 PFG가 모두 출현하였다. 생체 부피(biovolume)에 기초했을 때 $W_0$, J 및 M 그룹은 원수만 주입된 대조구와 비교하여 원수와 퇴적물이 주입된 실험구에서 영양염의 내부순환(internal cycling)의 영향으로 더 높은 생체부피를 보이면서 뚜렷한 천이 양상을 나타내었다. PCA 분석 결과에 기초할 때 PFG의 천이 양상은 영양염, 수온 및 조도 등의 주요 환경인자들과의 상관성에 따라 뚜렷한 차이를 나타내었다. 결론적으로 본 연구에서 PFG를 적용하여 주어진 환경조건에서 식물플랑크톤 적응 및 천이(성장) 특성을 확인할 수 있었으며, PFG는 향후 국내 수계의 식물플랑크톤 천이를 이해하기 위한 새로운 방법이 될 수 있을 것으로 생각된다.

• 생태와환경
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• 제49권1호
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• pp.31-41
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• 2016

꼬리말발도리는 한반도 특산식물임에도 불구하고 종의 분포, 개체군 및 자생지 특성, 그리고 이것에 기초한 종 보전 연구를 찾아보기 어렵다. 본 연구는 꼬리말발도리를 대상으로 종 분포 및 생태 특성을 분석하였다. 꼬리말발도리의 분포 특성은 문헌, 표본 및 현장 조사 자료를 참고하였다. 현장 조사는 6개 지역에서 11개의 대방형구 ($15{\times}15m$)와 33개 소방형구 ($5{\times}5m$)의 자생 집단을 대상으로 2014년 5월부터 10월까지 실시하였다. 개체군 특성으로 풍부성(밀도, 피도), demographic 속성 (개화율 및 결실율)이 조사되었으며, 자생지 특성으로 식생 (구조 및 종조성), 임내광량 (광량, 수관열림도) 및 토양 (온 습도, 이화학 속성) 특성을 분석하였다. 꼬리말발도리는 경상도 (강원도 태백 포함)가 분포 중심이었으며, 넓은 해발 분포 범위 (평균 493 m, 및 해발 290~959 m 범위)를 나타내었다. 꼬리말발도리 자생지의 평균 사면경사는 $16^{\circ}$ ($7{\sim}35^{\circ}$ 범위)이었으며, 주로 너덜 계곡 입지 및 그곳과 접한 사면하부에 분포하였다. 꼬리말발도리 개체군의 소방형구 ($5m{\times}5m$) 내에서 평균 12.5개체가 출현하였고, $m^2$당 평균밀도는 0.5를 보였다. 평균 개화율은 15%로 낮은 개화율을 보이며 영양생식에 의한 번식이 빈번히 이루어지는 것으로 판단된다. 꼬리말발도리 자생지의 조사구 수준 식물상은 138분류군이었다. 꼬리말발도리 자생지의 식생은 너덜 입지환경을 잘 반영하는 층층나무 (중요치 25.5%) 및 물푸레나무 (중요치 15.8%)가 우점하는 서식지로 나타났다. 층층나무 유형은 급경사 지역, 그리고 물푸레나무 유형은 주로 높은 해발고도에 분포하는 특성이 관찰되었다. 연구 결과, 꼬리말발도리는 인간 활동보다는 범람과 같은 자연 교란, 기후변화 및 진화 생태학적인 요인에 의해 개체수의 변동이 예상되는 종으로 판단되며, 개체군 및 자생지의 지속성을 위협하는 뚜렷한 증거는 찾아볼 수 없었다.

• 생태와환경
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• 제41권spc호
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• pp.77-85
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• 2008

본 연구는 국내산 논우렁이를 이용하여 남조류 Microcystis aeruginosa에 대한 섭식율 (grazing rate, GR) 및 배설물 생산(pseudofaeces production)을 분석하였다. 섭식 효과를 확인하기 위해 다양한 시간, 개체크기, 개체밀도, 먹이농도 조건 하에서 실험하였다. 모든 실험은 3반복되었으며 실험수는 매년 M. aeruginosa가 빈번하게 발생하는 일감호(서울소재)의 현장수를 이용하였다. 실험결과, 논우렁이는 투입 후 1시간 후에 0.538L $gAFDW^{-1}h^{-1}$의 최고 GR를 보이다가 7시간을 경계로 서서히 감소하였으며 유기물 생산량은 7시간 후에 50.30mg $AFDW^{-1}$로 가장 많은 양을 나타냈다. 서로 다른 크기조건에서 각 고가 4.5cm미만인 동물의 여과율 수치의 변화가 크고 13시간 후에 비슷한 수치가 나타나는 반면, 4.5cm이상인 것은 FR의 변화폭이 $-0.789{\sim}1.348L$ $gAFDW^{-1}h^{-1}$로 비교적 좁고 4시간 이후부터 크기의 증가에 상관없이 유사한 수치가 반복되었다. 밀도는 1.5ind. $L^{-1}$에서 $9.7{\mu}gL^{-1}$로 가장 낮은 엽록소 ${\alpha}$ 농도를 나타냈으며 그 이상에서는 밀도의 증가에 상응하는 섭식능의 효과를 나타내지 않았으며 밀도가 커짐에 따라 PFPs도 증가하였다. 먹이농도는 원수의 엽록소 ${\alpha}$농도가 $168.3{\mu}g\;L^{-1}$로 낮을 때 0.897L $gAFDW^{-1}h^{-1}$의 가장 높은 여과율을 보인 반면 PFPs는 $673{\mu}g\;L^{-1}$의 높은 원수 농도에서 25.85mg $AFDW^{-1}$를 나타내 먹이농도와 비례하는 결과를 보였다. 따라서, 국내산 논우렁이는 수표면에 부유하는 유해조류 제어에 효과적일 것으로 판단되며, 현장에서의 적용방법 및 생태계에서의 작용에 관한 후속 연구가 요구된다.

• 생태와환경
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• 제50권1호
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• pp.57-69
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• 2017

본 연구는 2016년 2월 23일부터 6월 28일까지 현장규모대형 배양장치(Pilot Culture System)에서 환경요인의 영향에 따른 저층 침전현상 및 겨울철 월동 이후 조류 군집 천이 특성에 대해 연구하였다. 겨울(2월)에 실험군에서 남조류, 녹조류 및 규조류 총 17종의 월동(overwintering)이 관찰되었으며, 월동한 식물플랑크톤은 재부유 이후 뚜렷한 천이양상을 보였다. 식물플랑크톤 천이 과정에는 총 28속 56종 출현하였다. 실험군에서는 총 24속 52종이 출현하였으며 분류군별로는 녹조류가 35종(67.3%)으로 가장 높았고 규조류 9종(17.3%), 남조류 5종(9.6%), 기타조류 3종(5.8%) 순으로 나타났다. 대조군에서는 총 14속 25종이 출현하였고 녹조류가 17종(68.0%)으로 가장 높은 비율을 차지하였으며, 그 외 남조류와 기타조류는 각 3종(12.0%), 규조류 2종(8.0%)으로 나타났다. 식물플랑크톤 현존량은 실험군에서 $40{\sim}325,450cells\;mL^{-1}$, 대조군에서 $900{\sim}37,100cells\;mL^{-1}$로 실험군보다 대조군에서 매우 낮은 현존량 차이를 보였다. 우점종은 실험군에서는 Monoraphidium minutum, Microcystis aeruginosa, Rhodomonas lacustris, Ankyra judai, Chlorella vulgaris가, 대조군에서는 M. minutum, Coenochloris cf. pyrenoidosa가 천이과정에서 주요 우점종으로 확인되었다. 실험군에서의 식물플랑크톤 천이양상은 뚜렷하게 확인되었으며, 이화학적(수온, 영양염) 및 생물학적 요인 간의 명확한 영향을 받는 것으로 확인되었다. 반면 대조군에서는 이화학적 요인인 영양염의 영향을 크게 받는 것으로 확인되었다. 결론적으로 이번 연구는 외부유입 요인들이 배제된 상태에서 수체 내 주요 분류군의 월동 및 천이가 내부 환경요인의 상호작용만으로 발생할 수 있음을 잘 보여주었으며 향후 식물플랑크톤 천이양상을 이해하는 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 생태와환경
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• 제47권3호
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• pp.186-193
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• 2014

본 연구는 MODIS 위성영상을 이용하여 광역적으로 진행되고 있는 식물계절학적 특징을 분석하고자 수행하였다. 위성영상을 이용한 식물계절학적 특징 분석은 현장 관찰 자료의 분석을 위한 전반적인 식물계절 경향성 및 변동성에 필요한 정보를 제공해 줄 수 있으며, 현장 관찰 값과 광역 식물계절 관측 값의 연결을 통하여 광역 수준에서 보다 정밀도 높은 식물 계절현상 모니터링을 가능하게 한다. 본 연구의 기반이 된 MODIS EVI 자료는 Timesat Algorithms의 double logistic function으로 평활화시켜 분석하였다. 제주${\rightarrow}$남해안${\rightarrow}$지리산${\rightarrow}$소백산${\rightarrow}$설악산의 위도 분포에 따라 식물계절 시작일은 늦어지는 경향을 보였다. 그러나 11년간 주요 산림 지역에서의 식물 계절 시작은 해마다 시작일에 다르게 나타나는 연변동의 특징을 보였다. 변동 자료를 고차다항식으로 변형한 결과, 제주도는 연간 0.38일, 소백산지역은 0.174일 계절 시작이 늦어지고, 남해안은 0.32일, 지리산은 0.239일, 설악산 지역은 0.119일 개엽일이 빨라지고 있는 것으로 나타났다. 우리나라 전체 식물계절 시작 시기의 특징을 공간적으로 살펴보면, 주요 산림 지역은 늦어지고, 분지나 산록의 남사면지역에는 빨라지는 것으로 나타났다. 지역적으로 살펴보면, 제주도의 남서해안 및 북동해안 사면지역, 동남해안 지역이 빠른 경향을 보였다. 행정구역별 식물계절 시작 시기를 분석한 결과, 2001년에는 서울과 경기도, 동해안, 남해안, 마산, 창원, 밀양, 대구, 제주도를 중심으로 빠르게 시작되었다. 이는 서울, 경기도, 마산, 창원, 밀양, 대구 등의 도시지역은 도시화에 따른 기온상승의 영향인 것으로 해석된다. 이 같은 경향은 2005, 2010년에도 같은 경향으로 보이고 있어 도시화가 식물계절 변화에 중요한 영향을 미치고 있는 것으로 해석할 수 있다. 본 연구의 시간적 규모인 10년 이내에서는 기후변동에 따른 식물계절 현상의 변이성을 잘 나타내었으며, 이러한 식물계절 모니터링 기법은 30년 이상의 보다 장기적인 자료를 축적을 통하여 기후변화 양상에 따른 생물 계절 현상 변화와 해석에 중요한 역할을 할 것으로 생각된다.

• 생태와환경
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• 제48권2호
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• pp.108-114
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• 2015

유해조류의 생물학적 제어를 위하여 여과능이 입증된 패류와 동물플랑크톤을 혼합적용하고, 현장적용 가능성을 검토하였다. 실험수는 매년 남조 Microcystis aeruginosa가 대발생하는 일감호 (서울)의 현장수, sediment, 배지를 대형 수조에 일정량 넣고 인위적으로 조류대발생을 일으켜 유지하고 있는 실험수를 이용하였다. 실험은 동물플랑크톤만 처리한 Z군 (40 individuals $L^{-1}$), 패류만 처리한 M군 (2 individuals $L^{-1}$), 동물플랑크톤과 패류를 모두 첨가한 ZM군 (Z, M군의 밀도를 합한 것)으로 설계하였다. 수심별 조류제어 효과를 확인하기 위하여 표층, 중층에서 각각 일정량의 실험수를 꺼내 엽록소량의 경시적 변화를 측정하였다. 결과, 중층의 모든 처리구에서 Chl-a의 감소를 보였으며 24시간째 Z군은 63.2%의 제어율을 보인 반면, M군과 ZM군은 각각 79.8%, 90.8%의 제어율을 나타내 뚜렷한 억제효과를 보였다. 표층의 경우, Z군과 ZM군은 각각 51.9%, 63.4% 등으로 50% 이상의 억제효과를 보인 반면, M군의 경우 대조군의 27.4%로서 가장 낮은 제어율을 보였다. 결과를 종합하면, 두 생물제재의 혼합이 수층에 상관없이 그 효과는 입증되었으나 남조 M. aeruginosa의 부유성을 감안한다면, 패류의 적용수심이 조류제어에 매우 중요한 인자임을 알 수 있었다. 따라서 생물제재의 혼합적용이 보다 높은 효과를 보였으며 조류의 생리적 특성과 생물제재간의 상호관계에 대한 세밀한 연구가 요구되었다.

• 생태와환경
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• 제55권4호
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• pp.274-284
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• 2022

본 연구에서는 수생태계 생물다양성을 평가할 때보다 정확한 동물플랑크톤 종 다양성을 산정하고 수체 간 상대 비교 시 오차를 줄이기 위한 방안으로서, 관찰 노력, 즉 시료의 농축 정도 및 부차시료 추출량의 적정안을 제시하기 위해 수심, 영양상태 및 동물플랑크톤 군집 출현 양상이 서로 다른 세 개 호소를 대상으로 표준 크기 기반 희박화 분석(sample-size-based rarefaction analysis)을 수행하였다. 현장에서 동일한 채집 도구를 이용, 조사 정점의 수심을 고려하여 채집된 동물플랑크톤 시료로부터 부차시료 추출량을 달리함에 따라 추정되는 생물다양성 (richness, Shannon's H')은 호소에 따라 변화 양상이 다르게 나타났으나, 세 호소 모두 최대 시료 분석량에서 다양성 지수 값이 가장 높게 추정되었다. Sample coverage에 대한 희박화 분석 결과, 채집 시료 내 동물플랑크톤 출현 종수 및 개 체 밀도가 모두 많은 주암호의 경우 농축 시료 100 mL 기준 1 mL의 부차시료만 검경해도 해당 표본이 전체 시료의 99.8%를 대표하는 것으로 나타났으나, 매우 적은 출현 종수 및 개체 밀도를 보인 소양호에서는 동량의 농축 시료로부터 10 mL의 부차시료를 추출했을 때도 97%로 비교적 낮은 대표성을 보였다. 이와 같이 동물플랑크톤 전체 채집 시료에 대한 부차시료의 대표성은 현장으로부터 채집된 시료 내 개체 밀도에 따라 다르게 나타나며, 채집 개체 밀도에 따라 시료의 농축 정도 및 부차시료 추출량을 조절한다면 최소의 관찰 노력으로 지점 간 출현 종수 및 다양성 지수 비교 시 발생하는 오차를 최소화할 수 있을 것으로 사료된다. 또한, 본 연구 결과는 호소 동물플랑크톤 군집 분석 및 수체 간 상대 비교를 위한 동물플랑크톤 시료 검경 방법에 있어 시료 여과량, 농축 및 부차시료 추출 방법을 표준화하는데 기준이 될 수 있는 정보를 제공한다.

• 생태와환경
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• 제57권1호
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• pp.1-16
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• 2024

습지는 생태적 중요성과 경제적 가치에도 불구하고 인간의 과도한 이용으로 인하여 교란받고 있을 뿐만 아니라 유수생태계인 하천에 비하여 습지 연구는 상대적으로 적다. 본 연구는 아열대 기후의 제주도에 분포하는 중·소형 습지 50개소를 대상으로 저서성 대형무척추동물 군집 특성과 주요 종의 분포 특성을 알아보기 위하여 2021년 현장조사를 실시하였다, 현장조사는 국립생태원의 "내륙습지 조사지침(2020)"에 따라 수행되었다. 조사기간 동안 출현한 저서성 대형무척추동물은 총 3문 5강 19목 53과 133종이었다. 습지별 출현종수는 4~31종의 범위였으며 평균 17.5종이 출현하였다. 포식성 곤충인 잠자리목과 노린재목, 딱정벌레목의 세 분류군은 출현종수와 개체밀도가 각각 전체의 67.7%와 68.2%를 차지하였는데, 특히 딱정벌레목의 구성비가 가장 높았다. 한편, 국가습지 유형분류체계에 따른 습지 유형별 출현종수와 개체밀도는 통계적으로 유의미한 차이가 없었다. 본 연구를 통하여 멸종위기 야생생물은 기수갈고둥과 물장군, 물방개의 총 3종이 확인되었으며 큰무늬왕잠자리를 비롯하여 제주도 내에만 국지적으로 분포하는 다수의 종이 기록되었다. 전체 대상 습지는 저서성 대형무척추동물 군집의 유사성에 따라 5개의 그룹으로 세분되었으며 각 그룹은 습지면적과 세립질 입자의 구성비, 습지 장축 길이, 수생식물 구성비의 항목에서 통계적으로 유의미한 차이를 보였다. 지표종분석(ISA) 결과에서 총 19종의 지표종이 선정되었는데, 노란실잠자리는 지표값이 63%로 가장 높았으며 그 다음으로 자색물방개와 깔따구류의 순이었다. 습지 환경과 생물 자료를 지속적으로 축적한다면 지표종의 환경변화에 따른 반응을 보다 객관적으로 제시할 수 있으며 습지생태계의 현재 상태를 평가하고 관리하기 위한 생물학적 지표 개발에 적용이 가능할 것이다. 본 연구 결과는 중·소형 습지에 대한 저서성 대형무척추동물의 생물다양성과 서식환경에 대한 정보를 제공하고 향후 습지 보전과 복원을 위한 기초자료로 활용되기를 기대한다.