• 생태와환경
• /
• 제49권3호
• /
• pp.153-175
• /
• 2016

대청호는 담수 초기부터 부영양화와 녹조현상을 겪었고, 조류경보제는 1997년에 도입되었다. 본 연구의 목적은 강우와 수문학적 요인이 녹조현상의 증감 변동과 조류경보제의 장기화에 미치는 영향을 파악하기 위하여 대청호에서 19년 (1997년~2015년) 동안 운영되어 온 조류경보제의 현황을 조사하고 분석하였다. 조류경보제의 총 발령횟수는 46회였고 8월과 9월에 각각 22회 (752일), 16회 (431일)로써 82.6%를 차지하였다. 이 기간에 빈도와 일수가 많았던 것은 강우, 유량 및 수위와 관련성이 컸다. 강우 및 수문사상은 장마와 태풍과 연관되어 6월~9월에 집중되었고, 총강수량은 연강수량의 69.9%를 차지하였다. 유입량의 증가는 강우의 강도, 빈도 및 그 양에 의존적이었다. 연간 총 유입량의 68.4%를 차지하여 저수지에서 수문변화가 가장 급변하는 시기였다. 총방류량도 강우량과 밀접한 관련성이 있었고, 발전방류와 수문방류의 특성이 잘 나타났다. 또한, 상류 댐의 조절 방류로 인해 대청호의 상류수역은 녹조현상에 취약할 수 있었다. 조류경보 발령은 저수지의 수문-여수로 방류의 유무와 관련성이 컸다. 수문방류는 총 25회가 있었고, 연중 7월~9월에 17일로써 최대였다. 개방횟수와 기간은 각각 1회~4회와 3일~37일 범위였다. 수문을 개방하였을 때 경보를 울린 해는 13년이었다. 수문개방에 의한 수체 및 녹조의 이동은 비개방 때보다 약 5배 정도 빨랐고, 저수지 내 조류경보제 장기화에 지대한 영향을 주었다. 녹조현상에서 CHU (소옥천의 추소리 수역)는 여전히 심각한 상태에 있으나, JAN (본류의 장계 수역)이 더욱 중요한 것으로 지적되었다. 조류경보제는 수문-여수로 방류를 중심으로 한 강우와 수문학적 영향을 반드시 고려하여 운영되어야 하겠다. 무엇보다 녹조현상의 대응책에 우리나라의 유역과 저수지 특성에 적합한 육수학적 대책이 포함되어야 하겠으며, 이제부터라도 조류경보제 운영지점에 녹조가 도착하기를 기다리는 것보다 장마 전에 녹조현상의 촉발에 근본적 원인이 되는 저수지 내 우심수역의 체계적 관리와 가이드라인이 필요하겠다.

• 생태와환경
• /
• 제44권4호
• /
• pp.327-336
• /
• 2011

본 연구는 연 4회에 걸쳐서 영산강 하구역 및 목포 연안 정점에서 1차생산력의 시 공간적인 변화를 비교하였다. 집중 호우 이후인 8월 조사 시 모든 정점에서 암모니아성 질소 및 인산염 인, 규산염의 농도가 증가하였으며, 이는 강우에 의한 영향으로 사료된다. 연구기간 동안 2월 YS2 정점을 제외하고 영양염류 고갈 현상은 관찰되지 않았으며, 인산염 인이 식물플랑크톤 성장을 잠재적으로 제한하는 가장 주요한 요소로 나타났다. 2월 YS2에서는 규조류의 대량 번식에 의한 규산염 고갈이 관찰되었다. 1차 생산력을 기준으로 영양 상태를 구분한 결과 2월과 5월 YS1, YS2, YS3 및 MP1은 중영양 상태, MP2와 MP3은 빈영양 상태로 분류되었으며, 11월은 모든 정점이 빈영양 상태로 나타났다. 강우의 영향이 가장 컸던 8월에 영산강 하구역은 모두 중영양 상태를 유지한 반면, MP1과 MP2는 부영양, MP3은 중영양 상태를 나타내었다. 특히 MP1과 MP2의 1차생산력은 부영양 상태로 구분하는 기준을 크게 상회하는 매우 높은 값(각각 8,927, 7,083mgC $m^{-2}d^{-1}$)을 보였으며, 이를 통해 여름철 영산호 부영양 물의 대량 방류가 목포 연안 해역에 식물플랑크톤 대발생을 야기하는 주된 요인으로 작용함을 알 수 있었다. 유광층 내 엽록소 a의 총량과 식물플랑크톤 1차생산력 간의 상관계수 및 결정계수는 8월을 제외하고 모두 0.9 이상의 높은 값을 보였으며, 이러한 결과는 유광층 내 엽록소 a 총량을 통한 1차생산력 추정 가능성을 제시한다.

• 생태와환경
• /
• 제42권3호
• /
• pp.350-363
• /
• 2009

부영양 저수지의 수질개선을 목적으로 연속형 유기물제어(CROM)기술을 이용하여 이미 제어능이 밝혀진 국내산 이매패 말조개와 펄조개를 대상으로 이종간 또는 동종간의 유기물 섭식 특성을 비교 조사하였다. CROM은 매일 저수지 표층수를 직접 실내로 유입하였으며 저장소 및 조절조, 처리조, 분석조 등으로 구성하였다. 섭식실험은 온도와 광도가 일정하게 조절된 실험실에서 실시하였으며, 패류 처리 후 여과율, 제어능, 수질(영양염) 및 배설물 생산량 등을 측정하였다. 실험결과 패각길이가 비슷할 경우 이종간에 유기물 제어능은 서로 비슷하였으나 여과율의 경우에는 말조개가 더 높게 나타났다. 동일종(동밀밀도)내에서는 패각길이가 긴 개체들이 더 높은 제어능을 나타냈으며, 반대로 여과율은 패각길이가 짧은 개체가 높았다. 한편 동일종에서 처리밀도가 다를 경우 저밀도 처리군이 고밀도 처리군 보다 더 높은 여과율을 나타냈다. 배설물 생산은 여과율과 유사한 패턴을 보였으며 처리밀도와 먹이농도 변화가 배설물 생산에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 두 종류의 패류는 평균 70% 이상의 뚜렷한 유기물(Chl-$\alpha$, SS) 제어율을 나타냈으며 섭식활동에 따른 $NH_4$-N나 $PO_4$-P과 같은 무기영양염의 배출량은 패각길이나 처리밀도에 따라 크게 영향을 받는 것으로 밝혀졌다. 결론적으로 CROM기술을 이용한 부영양 저수지의 유기물 제어는 적절한 패류의 종류나 밀도의 결정을 통하여 충분히 현장에 적용 가능한 생물학적 기법으로 판단되며, 부산물 처리 및 자원화를 비롯한 추후 연구가 필요하다고 사료되었다.

• 생태와환경
• /
• 제46권3호
• /
• pp.332-342
• /
• 2013

주변 토지 이용이 다른 소부당과 명동저수지의 수변부와 개방수역간에 동물플랑크톤 군집 분포와 먹이망을 파악하기 위해 2011년 5월부터 10월까지 조사를 수행하였다. 소부당과 명동저수지의 동물플랑크톤은 각각 51종, 65종이 출현하였으며, 수변부와 개방수역간에 뚜렷한 밀도 차이를 보였다(t-test, P<0.05). 지각류와 요각류는 수변부에서 높은 밀도를 보인 반면, 윤충류는 개방수역에서 더 높은 밀도를 나타냈다(t-test, P<0.05). 수변부에서 출현한 동물플랑크톤 종은 주로 부착성 성향을 가진 종이었다(Lecane, Monostyla, Alona 그리고 Chydorus). Chl.a의 농도가 높은 명동저수지에서는 부유성 윤충류(Brachionus, Keratella 그리고 Polyarthra)의 높은 밀도가 관찰 되었다. Two-way ANOVA 결과, 윤충류는 서식처의 특성과 토지 이용이 다른 두 저수지간에 뚜렷한 차이를 보인 반면, 지각류와 요각류는 서식처의 특성에만 의존하는 것으로 나타났다. 저수의 영양상태가 주변 토지 이용과 밀접하게 연관되는 점을 감안하면, 윤충류는 서식처의 특성 뿐만 아니라 저수지의 영양상태에 따른 먹이자원에도 밀접하게 연관되는 것으로 보인다. 그러나 지각류와 요각류는 먹이자원보다 서식처의 특성에 주로 영향받는다. 안정동위원소 분석 결과, 부유성 Chl.a의 높은 값에도 불구하고 동물플랑크톤은 주로 부착입자 유기물에 대해 의존하였다. 이것은 실잠자리 유충, 검정물방개 그리고 새뱅이 같은 무척추동물과의 먹이 경쟁을 피하기 위한 것으로 사료된다. 결과적으로 동물플랑크톤 군집 분포는 습지의 공간적 특성 및 먹이자원에 의해 결정되는 것으로 보인다. 흥미로운 점은 동물플랑크톤 군집 밀도를 결정하는 수생식물이나 식물플랑크톤 등은 수체 내의 영양염류의 농도에 영향받으며, 이는 습지 주변 토지 피복이 매우 중요하게 고려된다는 것이다.

• 생태와환경
• /
• 제38권1호통권110호
• /
• pp.73-82
• /
• 2005

한국산 긴몰개 (Squalidus gracilis majimae)의 난발생 과정을 연구하기 위하여, 긴몰개의 친어와 생태적 조사는 충청남도 보령시에 위치한 보령댐과 웅천천에서 실시하였다. 자연 산란에 의해 수정된 난과 배 발생의 형태학적 설명은 다음과 같이요약된다. 수정란의 형태는 둥글고, 점착성이 있으며 투명하였고, 수정란의 평균직경은 2.9${\pm}$0.3 mm (n = 30)였고, 유구가 존재하지 않았으며, 수정란의 발생은 수온 $26{\pm}1.5^{\circ}C$에서 관찰되었다. 수정 후 20분에 배반이 형성되었으며, 48분 뒤 2세포로 나뉘어졌고, 포배기는 수정 후 5시간 40분에 나타났으며, 낭배기는 수정 후 6시간 55분에 관찰되었다. 배체의 형성은 수정 후 12시간 58분부터 시작되었고, 안포와 9개의 체절이 수정후 17시간 05분에 발견되었다. 수정 후 23시간 30분에 이포가 생겼으며, 25${\pm}$26개의 체절과 함께 안포안의 렌즈가 수정 후 32시간 35분에 발견되었다. 수정 후 37시간 27분에 뇌의 분화와 함께 배체가 꿈틀거리기 시작했으며, 심장박동과 안포내의 흑색소포가 수정 후 44시간 46분에 발견되었다. 수정 후 50시간 36분 가슴지느러미의 형성과 함께 몸 부분의 흑색소포가 형성되는 것을 끝으로하여 수정 후 57시간 49분에 수정란은 부화되었다. 이때 갓 부화된 자어는 전장이 3.3${\pm}$0.2 mm(n = 120)이었다. 본 연구 결과는 최근 수질오염 및 종 다양성 감소가 시급한 상황에서 종 및 개체군 보존에 기여할 것으로 사료된다.

• 생태와환경
• /
• 제49권1호
• /
• pp.51-61
• /
• 2016

본 연구는 서울시 노원구에 위치한 두 도시공원 (노해근린공원, 상계근린공원)의 탄소수지를 정량하고 인접한 자연공원인 불암산 신갈나무림을 대상으로 동일한 조사를 수행하여 그 개선방안을 찾기 위해 수행하였다. 순생산량(NPP)은 상대생장법을 적용하여 측정하였고, 토양호흡량은 EGM-4를 이용하여 측정하였다. 노해근린공원과 상계근린공원에 조성된 식생의 순생산량은 각각 $5.4\;ton\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$와 $4.8\;ton\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$로 나타났고, 불암산 신갈나무군락의 순생산량은 $6.3\;ton\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$로 나타났다. 연간 종속영양생물 토양호흡량은 노해근린공원과 상계근린공원에서 각각 $5.3\;ton\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$와 $3.4\;ton\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$로 측정되었고, 불암산 신갈나무군락의 토양호흡량은 $4.1\;ton\;C\;ha^{-1}\;yr^{-1}$로 측정되었다. 공원구역에서 나지가 차지하는 면적을 반영하여 산정한 노해근린공원과 상계근린공원의 순생태계생산량은 각각 $-1.0\;ton\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$와 $0.6\;ton\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$로 나타났고, 불암산 신갈나무군락의 순생태계생산량은 $2.3\;ton\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$로 나타났다. 순생태계생산량 정보에 근거하면 노해근린공원은 탄소배출원으로 분류되었다. 반면에 상계근린공원은 탄소흡수원으로 구분되었지만 그 역할은 자연식생과 비교해 크게 낮은 것으로 평가되었다. 도시공원의 낮은 순생태계생산량은 자연림과 비교해 낮은 순생산량과 탄소배출 기능이 있는 나지를 넓게 배정한 것에 기인하는 것으로 나타났다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제12권4호
• /
• pp.307-316
• /
• 2010

산지복잡지형은 지구표면의 약 20%를 차지하며, 절반 정도의 인류에게 맑은 물을 제공하는 지역이고, 대부분의 주요하천의 발원지로서 국가 혹은 지역 간 사회-경제적 경쟁과 정치적 논란의 대상지역이기도 하다. 산지경관생태계는 우리에게 폭넓은 생태계 생산물과 서비스(맑은 물, 에너지, 식량 및 산림자원 등)를 제공하며, 관광과 휴식활동의 대상으로 크게 부각되고 있다. 이들 지역은 특히 매우 높은 생물다양성과 육상탄소의 주요 저장원이기도 하다. TERRECO사업은 산지복잡지형의 생태계 과정에 대한 이해를 증진하고, 생태계 서비스와 관련한 생태계 기능들을 공간적으로 평가하는 데에 중점을 둔다. 특히 정교한 평가체계를 개발함으로써 산지복잡지형에서의 기후와 토지이용변화에 따른 생태계 서비스 기능의 변화를 정량화할 것이다. 이러한 구도에서 산지복잡지형의 수문학, 수자원, 생산성, 생물다양성, 토양생지화학, 미량가스방출 및 수질 등을 복합적으로 규명하고 있다. TERRECO사업은 총 34개의 세부연구과제로 구성되었으며, 한국산지복잡지형에서의 공동연구를 통해 연구기법의 개발 및 적용을 수행 중에 있다. 세부연구과제들은 산지복잡지형의 경관비균질성에 따른 (1) 물순환과 수자원, (2) 용존유기탄소(DOC), 미세입자상 유기탄소(fPOC), 질소화합물(TN)과 인 함유 물질(TP)의 수송과 수질에 영향을 미치는 탄소와 질소 저장원, (3) 환경적 관심이 높은 미량가스($CO_2$, $N_2O$, $CH_4$)의 포집과 방출, (4) 경관의 생물다양성과 생물다양성에 기인한 생태계 서비스들, 그리고 마지막으로 (5) 농업과 산림 생산성의 차이를 조사하도록 고안하였다. 따라서 TERRECO사업은 한국 산지복잡지형의 생태계 서비스를 조절하는 원리들을 규명하고, 총 34개 세부연구과제의 결과들이 생태계 서비스의 정량적 평가체계를 수립하는 데에 기여하도록 조직화함으로써 새로운 수준의 학제간 정보교환프로그램을 개발하는 데에 기여할 것으로 기대된다.

• 생태와환경
• /
• 제39권4호통권118호
• /
• pp.450-461
• /
• 2006

본 연구에서는 pH 5.5에서 연안퇴적물내 납과 카드뮴의 흡착 동력학을 실험실규모의 회분식 반응기를 이용하여 조사하였다. 4종류의 모델: 단일영역 물질전달모델 (one-site mass transfer model, OSMTM), 겉보기 1차속도모델 (pseudo-first-order kinetic model, PFOKM), 겉보기 2차속도모델 (pseudo-second-order kinetic model, PSOKM)과 두영역 1차속도모델 (two compartment first-order kinetic model, TCFOKM)을 사용하여 흡착속도를 분석하였다. 관련된 모델매개변수의 수에서 기대되듯이 변수가 3개인 TCFOKM이 변수가 2개인 OSMTM, PFOKM, PSOKM 보다 흡착속도를 더 잘 표현할 수 있었다. 납과 카드뮴의 대부분의 흡착은 초기 3시간 이내에 빠르게 완료되었으며, 이후 기간 동안은 느린 흡착이 이루어졌다. 모든 모델에서 겉보기 흡착평형농도($q_{e,s}$)는 퇴적물의 양이온 교환능 (CEC)과 표면적이 증가함에 따라 증가하는 것으로 예측되었으며, 이는 초기 중금속 투여 농도와 중금속 및 퇴적물의 형태와 무관하였다. OSMTM에서의 흡착속도 상수 ($k_s,\;hr^{-1}$)는 퇴적물의 CEC와 표면적이 증가함에 따라 증가하였다. PFOKM의 겉보기 1차흡착속도상수 ($k_{p1,s},\;hr^{-1}$)는 퇴적물의 특성과 관련이 없었다. PSOM 분석결과 겉보기 2차흡착속도상수 ($k_{p2,s},\;g\;mmol^{-1}\;hr^{-1}$)와 초기흡착속도 ($v_{o,s},\;mg\;g^{-1}\;hr^{-1}$)는 퇴적물의 특성과 연관되지 않았다. TCFOKM의 빠른 흡착영역의 분율($f_{1,s}$)은 수용액상의 초기농도와는 무관하게 퇴적물의 CEC와 표면적이 증가함에 따라 증가하였다. 빠른 부분에서의 흡착속도 상수 ($k_{1,s}=10^{0.1}-10^{1.0}\;hr^{-1}$)는 느린 부분에서의 흡착속도 상수 ($k_{2,s}=10^{-2}-10^{-4}\;hr^{-1}$)보다 훨씬 더 큰 것으로 나타났다.

• 생태와환경
• /
• 제44권2호
• /
• pp.172-177
• /
• 2011

본 연구는 최적화된 자원량을 기반으로 최대 생산성을 얻을 수 있는 잠재생산량 추정을 통한 어족자원(꺽지)의 효율적 관리방안을 모색하고자 하였다. 이를 위해 섬진강 중 상류 수계에서 2008년 8월부터 2009년 4월까지 계절별로 총 4회 조사를 실시하였다. 자원량 추정은 소해면 적법(Swept Area method)을 이용하였으며, 잠재생산량은 생물학적 허용어획량(Allowable Biological Catch, ABC)에 기초한 어족자원 잠재력 추정시스템을 수정 보완하여 사용하였다. 또한, 꺽지 자원의 효율적인 관리 방안을 검토하기 위해 가입당생산량모델(Beverton and Holt)을 사용하였다. 연구결과, 어획개시연령($t_c$)은 1.464 age로 나타났으며, 이를 체장으로 환산한 결과 7.8 cm(BL)로 확인되었다. 현재 어획강도를 나타내는 순간어획사망계수(F)는 0.061 $year^{-1}$이었으며, 이를 기준으로 한가입당 생산량(Y/R)은 4.124 g로 추정되었다. 어획개시연령($t_c$)과 순간어획사망계수(F)를 기준으로 한 적정어획사망계수($F_{ABC}$)는 0.401 $year^{-1}$로 추정되었는데 이는 현재 꺽지 자원에 대한 어획강도가 매우 낮은 상태임을 시사한다. 꺽지의 연간 자원량은 3,048 kg으로 나타났으며, 현재 어획개시연령과 적정어획사망계수를($F_{ABC}$)를 바탕으로 한 잠재생산량은 861 kg으로 추정되었다. 가입당 생산량 모델을 사용하여 어획개시연령을 3 age로 어획사망계수는 0.643 $year^{-1}$로 가정할 경우, 가입당 생산량은 현재의 4.12 g에서 13.84 g로 약 3.4배 증가될 것으로 예상되었다.

• 생태와환경
• /
• 제43권1호
• /
• pp.55-68
• /
• 2010

박테리아, HNF, 식물플랑크톤 그리고 섬모충류로 이어지는 미소생물군집의 계절적 변화를 2007년 5월에서 2008월 5월까지 부영양화된 기수호유역 시화호의 3개 정점에서 조사하였다. 배수갑문 주변의 두 정점과 비교하여 상류의 정점에서 염분농도가 낮게 나타났고, 영양염 농도와 더불어 Chl-$\alpha$가 현저하게 높게 기록되었다. 박테리아의 연 평균은 St. 1에서 $6.8{\times}10^6\;cells\;mL^{-1}$로, St. 2에서 $7.4{\times}10^6\;cells\;mL^{-1}$로, St. 3에서 $4.6{\times}10^6\;cells\;mL^{-1}$로 각각 관찰되었다. HNF의 연 평균은 St. 1에서 $19{\times}10^2\;cells\;mL^{-1}$로, St. 2에서 $6.7{\times}10^2\;cells\;mL^{-1}$로, St. 3에서 $5.9{\times}10^2\;cells\;mL^{-1}$로 각각 기록되었다. 최고치의 섬모충 개체수는 St. 1에서 2008년 4월 29 일에 관찰되었고, 전체의 99%가 자가영양성 섬모충 Mesodinium rubrum (=Myrionecta rubra) 이였다. Chl-$\alpha$농도는 박테리아와 높은 상관관계가 관찰되었으나, 박테리아는 HNF와 섬모충으로 이어지는 상위 포식자 간의 상관성이 높게 나타나지 않았다. 이것은 상위 포식자로 이어지는 에너지 흐름의 효율이 비교적 낮다는 것을 의미한다. 부영양화된 시화호에서 일차 생산자의 생물량이 높게 관찰되였음에도 불구하고, 미소생물군집의 상위 영양단계 생물과 하위 생물군과의 상관성이 나타나지 않았다는 것은 미소생물환의 먹이 연쇄는 고전적인 먹이망과 같은 간접적인 경로와 더불어 시간 지연의 영향을 받았을 것으로 사료되었다.