This study was conducted to understand the community characteristics of benthic macroinvertebrates according to Growth Environment at 6 Palustrine Wetlands in a rural area. As growth environment factors, size, water depth, water inlet and water outlet, land-use and water environment was analyzed. Two years' quantitative collection of benthic macroinvertebrate was carried out, and it executed community analysis and ESB index calculation and also carried out twinspan, MDS and correlation analysis. As a result, the collected benthic macroinvertebrate was 1254 individuals with 3 Phylums, 6 Classes, 14 Orders, 35 Families, 52 Genera and 61 Species. Odonata and Coenagreionidae had the highest species and individuals. Dominance Index was 0.252~0.698, Diversity Index was 1.661~2.902, Evenness Index was 0.414~0.724, and Species Richness Index was 1.990~6.224. As a result of community analysis, when correlation analysis was executed, Dominance Index had the opposite tendency with Diversity Index and Evenness Index, which had the same tendency with the previous studies. When ESB Index was calculated, Grade 2 (polluted) had the highest species with 48 species (78.7%). It is determined from the Environmental quality evaluation and saprobity evaluation result according to ESB index that there is a need to revise environmental evaluation system more specifically. As a result of MDS analysis, the subject spots A and D had the highest similarity, and the subject spot E and D had a relatively high similarity. The life environment that is the closest related with species diversity is estimated by the land-use. As for number of Individual, it seems to have the closest relation with inlet, which is to be determined as a characteristics of Palustrine Wetland. Through such investigation, this study is expected to be utilized for various types of habitats including ecological pond and to be utilized for the increase of species diversity in rural areas.
This study was conducted to investigate the impact of sand addition to an intertidal for the development of the Manila clam habitat on benthic community structure. For this, we focused on the spatio-temporal changes in the surface sediment condition and benthic community structure including Manila clam before and after the event. Study site was the lower part of Ojjeom tidal flat in Gonam-myeon, Taean-gun where sand added to on July 2010. We set three stations at each of sand adding area (experimental plot) and non sand-adding area (control plot) and did sampling works ten times from June 2010 to October 2011. Directly after the event, surface sediments changed to very coarse sand, but the state was not maintained over two months because of seasonal sedimentation and finally got back to the original grain sizes in eight months. The number of species and density were temporarily reduced right after the event and polychaetes such as Sternaspis scutata, Ampharete arctica were most negatively affected by the event. However, the number of species and density quickly recovered from the reduction in four to six weeks owing to the recolonization by the existing species and species in the vicinity of the plot. However, despite the recovery of ecological indies, species composition was continuously changed from one to another, thereby community structure stayed unstable condition, especially in some stations with finer sediment in their original condition. After sand addition, density of Manila clam was prominently increased at only one station with coarser sediment in its original condition.
Kim, Hyoung-Gon;Lee, Dong-Jun;Yoon, Chun-Sik;Cheong, Seon-Woo
한국환경과학회지
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제25권4호
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pp.459-472
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2016
We assessed the distribution of benthic macroinvertebrate at four surveying sites in Upo Wetland, a Ramsar site and the largest wetland in Korea, from February 2006 to November 2013. A long-term ecological monitoring was done monthly by using quantitative sampling method with dip net for analyzing the community change and correlation between the biodiversity and the environmental factors because environmental factors have a decisive effect on the community structure of the benthic macroinvertebrates. Total samples from the Upo Wetland area were classified into 3 phyla, 6 classes, 17 orders, 68 families, 176 species, and 25,720 individuals. Among the 176 species, 62 of the species had not been previously reported in this area. Asellus sp., Diplonychus esakii, and Gyraulus chinensis were the most common species in Upo Wetland. The change patterns of annual species diversity and species richness were calculated by using the average number of monthly occurring species and individuals. Diversity index increased from March to May and decreased after that showing lower diversity indices in July and August. It increased again in September and in October. Richness index showed similar tendency and fell around February and July, followed by a rising tendency around May and October. Correlation and regression analyses were performed with the change of biodiversity and each environmental factor. We found that water temperature have very significant positive correlation with species diversity in spring, and have significant indices in autumn and winter. On the other hand, precipitation showed a significantly negative correlation value in summer and autumn suggesting it has an effect on the community structure of benthic macroinvertebrates.
An Individual-Based Model (IBM) was developed by employing natural and toxic survival rates of individuals to elucidate the community responses of benthic macroin-vertebrates to anthropogenic disturbance in the streams. Experimental models (dose-response and relative sensitivity) and mathematical models (power law and negative exponential distribution) were applied to determinate the individual survival rates due to acute toxicity in stressful conditions. A power law was additionally used to present the natural survival rate. Life events, covering movement, exposure to contaminants, death and reproduction, were simulated in the IBM at the individual level in small (1 m) and short (1 week) scales to produce species abundance distributions (SADs) at the community level in large (5 km) and long (1~2 years) scales. Consequently, the SADs, such as geometric series, log-series, and log-normal distribution, were accordingly observed at severely (Biological Monitoring Working Party (BMWP<10), intermediately (BMWP<40) and weakly (BMWP${\geq}50$) polluted sites. The results from a power law and negative exponential distribution were suitably fitted to the field data across the different levels of pollution, according to the Kolmogorov-Smirnov test. The IBMs incorporating natural and toxic survival rates in individuals were useful for presenting community responses to disturbances and could be utilized as an integrative tool to elucidate community establishment processes in benthic macroin-vertebrates in the streams.
We investigated the spring and summer community structure of meiobenthos in a tidal-falt near Iwon, Korea, in 2002 and 2003. In total, 12 meiofaunal groups were found in the study area among which nematodes were the most dominant. Benthic foraminiferans, harpacticoid copepods, polychaetes, and crustacean nauplli were also dominant groups at all sites. The total density of meiobenthos at each station was be 246-2,177 ind./$10cm^2$. As the depth of sediment increased, the density of meiobenthos at each station gradually decreased. Changes in the vertical distribution of meiobenthos in the study area occurred mainly near the sediment surface (0-1 cm). Generally, between spring and summer the density of nematodes increased, and the density of other dominant meiofaunal groups (benthic harpacticoids, crustacean nauplii, benthic foraminiferans) decreased near the sediment trap the control site of sediment traps compared to that at the control site. The results of cluster and multidimensional scaling plots indicate that the meiofaunal community changed following construction of a low artificial wood groin structure.
Community dynamics of benthic macroinvertebrates and biological evaluation of water quality were investigated at Gigyecheon of Pohang and Gyeongju, Korea. The survey was carried out at 8 sites from May to October, 2017. As a result, total of 104 species under 54 families, 15 orders, 8 classes in 4 phyla with 5,052 individuals were revealed. The number of species was the most abundantly identified in aquatic insects, 76 species under 34 families, 6 orders. Among them, the order Odonata was the most abundant taxon as 21 species(20.2%). The most abundant individuals were collected in the phylum Mollusca as 1,453 individuals(28.8%). Various species appeared dominantly at each site by season, and the most dominant species was Caridina denticulata denticulata belonging to the class Malacostraca with 0.08 of dominance index. According to the results of community structure analyses, the diversity and richness indices were the highest at site II, the evenness index was the highest at site I, and the dominance index was the highest at site IV. The number of species and individuals of gathering collectors were the highest among functional feeding groups. Those of sprawlers were the highest among habitat orientation groups. The ESB showed a tendency to change according to season and site, and it was the highest in May at most surveyed sites. The KSI was also somewhat fluctuated according to season and site. From these indices, average biological water quality was evaluated as class II.
저서성대형무척추동물은 수질 평가를 위해 다년간 이용되었다. 본 연구는 한국 송지천에서 저서성대형무척추동물을 이용하여 이 하천의 수질을 평가하고자 수행되었다. 동정된 동물은 3문 5강 12목 18과 20종 447개체였다. 집모기류(Culicini sp.)가 가장 우점종이었고(203개체), 두번째 우점종은 집파리(Musca domestica)였다. 다양한 생태학적 척도로 수질의 상태를 평가하였다. 전체 생태 점수(total ecological score of benthic macroinvertebrate community, TESB)은 17(St. D)에서 41(St. A)으로 평균은 29였다. St. A에서 부수성 지수와 저서성 대형무척추동물생태 점수(ESB)는 II 등급으로 빈부수성, 수질은 약간 만족이며 보호가 요청되는 수질에 해당되었다. 저서성동물지수(benthic macroinvertebrate index, BMI)은 25.207(St. C)에서 39.348(St. A)까지 이며 평균은 31.810였다. St. C와 St. D의 하천 상태 평가는 강부수성이며 민감종이 결여되어 있었다. 다양도를 나타내는 Shannon-Weaver index (H')는 1.288(St. D)에서 2.250(St. A)였다. H'에 근거한 부수성 정도는 St. A에서는 ${\beta}$-중부수성이었으며 나머지 지점은 ${\alpha}$-중부수성이었다. 지리적 밀도는 1.229(St. A)에서 2.071(St. D)으로 평균은 1.582였다. 송지천에서 사용한 무척추동물을 이용한 여러 수질의 척도는 한국 내 다른 하천에서도 적용할 수 있을 것이다.
This study investigated the composition and the distribution of the benthic polychaeta community in the semi-enclosed Yoja Bay on the southern coast of Korea and was designed to deduce temporal changes in the community with the comparison of the previous studies. In YoJa Bay, benthic polychaetous community structure was investigated on the base of the samples from 87 stations. The surface sediment was mainly composed of fine-grained sediment, mixed clayey silt and silty clay. The total benthic macrofaunal density was $387 indiv./m^2$, and the density was higher in the middle bay, and in the mouth of bay than in the inner bay. scapharca subcrenata (Bivalvia) and amphipods (Crustacea) were important species in the inner and the middle of the bar, respectively. Benthic polychaetes were comprised of 72 species with a mean density of $149 indiv./m^2$. Their distributions showed higher densities in the mouth of bay than in the rest of bay. The dominant species over 1.0 percentages were composed of the 20 species, and they occupied $84.5\%$ of the total density. The most dominant species was Sternaspis scutata ($13.6\%$), fallowed fly Heteromastus filiformis ($9.8\%$), Polynoidae indet. ($8.3\%$), Sigambra tentacuzata ($7.1\%$) and others. The cluster analysis revealed that the study area was divided into three station groups. At the station group YI located in the inner bay, the most dominant species was Heteromastus filiformis . At the station group YII in the middle bay, the dominant species was Sternaspis scutata. And at the station group YIII in the mouth of bay, the dominant species was Paraiacydonia paradoxa. Whereas Sternaspis scutata and Mediomastus sp. were the dominant species in the past study, Heteromastus filiformis and Tharyx sp. appeared newly to be the dominant species, even if their low densities that in the past. These facts mean that Yoja Bay be maintained yet as little polluted area compared to other bays on the coast of Korea, but needed some caution of marine environmental management.
Colonization patterns and community changes in benthic macroinvertebrates in the Cheonggye Stream, a functionally restored stream in downtown Seoul, Korea, were studied from November 2005 to November 2007. Benthic macroinvertebrates were quantitatively sampled 15 times from five sites in the stream section. Taxa richness (59 species in total) increased gradually over the first year, whereas the density revealed seasonal differences with significantly lower values in the winter season and after flood events. The benthic macroinvertebrate fauna may have drifted from the upstream reaches during floods and from the Han River, arrived aerially, or hitchhiked on artificially planted aquatic plants. Oligochaeta, Chironommidae, Psychodidae, and Hydropsychidae were identified as major community structure contributors in the stream. Swimmers and clingers colonized relatively earlier in the upper and middle reaches, whereas burrowers dominated particularly in the lower reaches. Collector-gatherers colonized at a relatively early period throughout the stream reaches, and collector-filterers, such as the net-spinning caddisfly (Cheumatopyche brevilineata), predominated in the upper and middle reaches after a 1-year time period. Cluster analyses and multi-response permutation procedures demonstrated that the Cheonggye Stream shares more similarities with the Jungnang Stream than with the Gapyeong Stream. Detrended correspondence analysis and nonmetric multidimensional scaling demonstrated that physical environmental factors (depth, current velocity, dissolved oxygen, and pH) as well as nutrients (total nitrogen and total phosphorous), water temperature, and conductivity could affect the distribution of benthic macroinvertebrates in the study streams.
The changes on community structures of benthic macroinvertebrates, relevance to the environment and interrelationship between benthos were studied over two years in stream with large environmental disturbance, which caused by localized heavy rain during Typhoon Chaba in October 2016. As a result, the number of species and individuals were increased after localized heavy rain, especially numbers of individuals of Ephemeroptera and Plecoptera were greatly increased. On the contrary, those of Semisulcospira libertina and Semisulcospira forticosta of Mesogastropoda were greatly decreased. Dominant species was Baetis fuscatus of Ephemeroptera, numbers of species and individuals of Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera(EPT group) were dramatically increased from 26 species, 110 individuals to 32 species, 365 individuals respectively. This suggests that the change of river bed and flow velocity due to heavy rain provided a suitable environment for the EPT group that preferred the rift of a stream. In the functional feeding group, only gathering collectors and filtering collectors were identified in autumn of 2017 because some functional groups preferentially adapted to the changed environment. The interspecific competition and environmental condition were the worst in autumn after heavy rain due to the increase individuals of some species. The ecological score of benthic macroinvertebrate community(ESB) was higher after the heavy rain than before. Results of the Group Pollution Index(GPI), Korean Saprobic Index(KSI) and Benthic Macroinvertebrate Index(BMI) were similar to those before and after heavy rainfall. Therefore, ESB was the most discriminating method for estimating the biological water quality in this study. Some species that are sensitive to water quality changes still appear or increase individuals in the area under investigation after the heavy rain. On the other hand, the individuals of some pollutant species decreased. This is thought to be because the habitat fluctuation caused by heavy rainfall has improved the water environment.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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