Objectives: We aimed to investigate the species composition of fish and benthic macroinvertebrates in the Namgang Dam reservoir and assess the reservoir's ecological quality. Methods: Fish and benthic macroinvertebrates were seasonally sampled around the Namgang Dam reservoir from October 2013 to September 2014. Results: A total of 970 fish specimens were collected for this survey, including 4 orders, 14 families, and 25 species. Fourteen endemic species were observed, including Coreoleuciscus splendidus. The most observed among the endemic species caught was Zacco koreanus (14.4%). A total of 9,093 benthic macroinvertebrates, including 51 families and 92 species, were also found. The predominant species in the study area was Chironomidae sp. 1. Diplonychus esakii, whose habitat is distribution-specific as designated by the Korean National Institute of Environmental Research (NIER), were also observed. A total of 386 specimens were collected of the invasive alien species Lepomis macrochirus, and the percentage of Lepomis macrochirus and Micropterus salmoides made up 42.0% of all specimens collected in the area. Conclusion: The mean ecological score of the benthic macroinvertebrate community (ESB) ranged between 24 and 40, which indicates that the environmental condition of the target sites is somewhat poor. Based on the results of this research, building habitats for benthic macroinvertebrates should be considered, and extermination plans for invasive alien fish species should be prepared.
In 1997, the environmental score (Q) corresponding the tolerance value of Korean benthic macroinvertebrate species and the related biotic score, the ecological score of benthic macroinvertebrates (ESB) were proposed; ESB was similar to Beck's biotic index or Chandler's biotic score. This study was carried out to revise the Q values of individual species and the assessment scheme of ESB based on the taxonomic performance and ecological information accumulated since then. The original ESB was renamed as TESB (total ESB), and AESB (average ESB) was newly proposed. AESB is calculated by dividing the TESB (for a given station) by the number of species present in the sample. In this study, TESB showed a positively skewed distribution, while AESB showed a negatively skewed distribution. The correlation between TESB and the concentration of $BOD_5$ was a little stronger than that of the original ESB. TESB showed a very strong correlation (correlation coefficient r = 0.98) with Margalef's species richness, of which correlation coefficient was higher than that of AESB (r = 0.85). AESB showed a strong correlation (r = -0.79) with the concentration of $BOD_5$, while TESB showed a weaker correlation (r = -0.67). Applying TESB and AESB together in an assessment of the environment may be comprehensive because the physical and chemical states of the environment can be evaluated together. AESB is less dependent on the sample size, while TESB tends to increase as the sample size increases. In the evaluation of the environment using TESB, it is necessary to standardize the methods on monitoring.
Wetlands are one of the most representative groundwater dependent ecosystems(GDEs) that require access to groundwater on a permanent or intermittent basis to maintain their biological communities and ecological processes. In this study, the seasonal characteristics of the GDEs in Baekseok Reservoir Wetland were evaluated through the monitoring of the temporal and spatial community of benthic macroinvertebrates in the wetland. The appearance of benthic macroinvertebrates appearance was changed seasonally depending on environmental factors such temperature, precipitation and water level for their habitat and it also showed the clear spatial difference in the wetland. The scores of Diversity index(H'), Richness Index (R1) and the Ecological score of benthic macroinvertebrates (TESB/AESB) were relatively high at St.3 and 4(i.e., north area) where groundwater inflows into wetland(i.e., high 222Rn conc.). The statistical analysis (ANOVA test and PCA) investigated the correlation among the benthic macroinvertebrates' community, groundwater level, wetland water level and water quality. The results showed that the community of benthic macroinvertebrates at St. 3 and 4 in Baekseok Reservoir Wetlands was spatially dependent on groundwater level and groundwater inflow. The characterization and assessment of GDEs requires understanding the hydrological, biogeochemical and biological process and this study will provide information for characterization and assessment of GDEs.
GPI (Group Pollution Index) using 29 indicator groups of Korean benthic macroinvertebrates was proposed in 1992, a higher category taxa-level index developed for rapid field assessment of organic water pollution. This study was performed to revise the assessment scheme of GPI based on taxonomic performance and ecological information accumulated since 1992. The original GPI was renamed SBMI (Simple Benthic Macroinvertebrates Index), and SBMI was based on saprobic valency of 26 indicator groups composed of higher category taxa (mainly family ~ phylum) excluding some genus or species-level taxa. SBMI revealed highly significant correlation with concentration of 5-day biochemical oxygen demand ($BOD_5$) (correlation coefficient r = 0.78, n = 569 sites), total suspended solids (r = 0.69), and total phosphorus (r = 0.77). Also, SBMI revealed strong correlation with Shannon-Weaver's species diversity (r = -0.85), Margalef's species richness (r = -0.85), and McNaughton's dominance (r = 0.83). Determination coefficient of SBMI to concentration of water quality items and values of community indices such as species diversity was 3 ~ 8 % and approximately 11 ~ 14 % higher than that of GPI, respectively. Correlation between SBMI and water quality factors or community indices such as species diversity did not reveal much difference compared to that of species-level indices, such as BMI (Benthic Macroinvertebrates Index) and ESB (Ecological Score of Benthic Macroinvertebrates). SMBI is a simple-qualitative index with higher category taxa easily identified, and is applicable for rapid field assessment of water environment impairment.
Benthic macroinvertebrates were analyzed in March, June, September, and December 2018 to evaluate water quality in the Songji River in Sacheon-ci, Korea. The identified benthic macroinvertebrates included 447 individuals belonging to 20 species, 18 families, 12 orders, 5 classes, and 3 phyla. Various ecological parameters were estimated for evaluation of the river status. The total ecological score of benthic macroinvertebrate community (TESB) varied from 17 (Station D) to 41 (Station A). The saprobic index and ecological score of benthic macroinvertebrate community (ESB) for the evaluation of river status revealed a water quality evaluation at Station A of II (oligosaprobic), indicating some satisfactory water protection. The benthic macroinvertebrate index (BMI) varied from 25.207 (Site C) to 39.348 (Station A). The evaluation of the river status at Stations C and D was polysaprobic, and sensitive taxa were absent. The mean Shannon-Weaver index (H') of diversity varied from 1.288 (Station D) to 2.250 (Station A). The classification of saprobity based on H' was ${\beta}$-mesosaprobic at Station A and ${\alpha}$-mesosaprobic at the other stations. The value of geometric density was varied from 1.229 (Station A) to 2.071 (Station D), with a mean of 1.582. An artificial load is being added to this river. One of load is the rectal river construction which flows straight through the river physics. Thus, the environment of living organisms deteriorates due to insufficient water. In order to secure the quality of the Songji River and a good environmental habitat, several low-height stepped-beam structures are required.
Analysis of benthic macroinvertebrate community and biological estimation of water quality by the benthic macroinvertebrates were conducted at Olympic Park at its nearby waters in Seoul from December, 2004 to September, 2005. The benthic macrovertebrates were 49 species. Among them, 39 species of aquatic insects were included 11 species in odonata, 9 species in diptera, 7 species in hemiptera, 6 species in coleoptera, 3 species in ephemeroptera, 2 species in trichoptera and 1 species in lepipdoptera, and 10 species of non-insects were 6 species in mollusca, 2 species in hirudinea and 2 species in oligochaeta. Species number of lakes, Seongnae Stream within and outside the Olympic Park was 25 species, 35 species and 33 species, respectively. Individual number of lakes, Seongnae Stream within and outside the Olympic Park was $131\;inds/2.5m^2\;239\;inds/2.5m^2\;556\;inds/2.5m^2$, respectively. Mean dominance indices of lakes, Seongnae Stream within and outside the Olympic Park was 0.74, 0.61 and 0.72, respectively. According to the saprobic system based on the ESB index(Ecological score of benthic macroinvertebrate community), all survey sites are $\beta-mesosaprobic$ waters. To increase of abundance of benthic macroinvertebrates, regular interval monitoring has to be enforced and standard of water quality for the ecological ponds of Olympic Park has to be prepared.
Journal of the Korean Society of Environmental Restoration Technology
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v.24
no.3
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pp.33-47
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2021
This study was conducted to investigate the influence of eco-friendly restoration in forested bog on the structure of benthic macroinvertebrate community. The benthic macroinvertebrates collected from the surveyed sites were composed of 1,071 individuals, 60 species, 40 families, 13 orders, 6 classes and 5 phyla. At the control and Site 3(small dam), the number of species and individuals were larger than that of other sites, and EPT group ratio was same as well. Considered by index, the dominance index (DI) was found the highest at the biotope area. The diversity index (H') and richness index (RI) were the highest at the control and Site 3. In addition, the ecological score of benthic macroinvertebrate (ESB) showed the highest at site 3, while the lowest at biotope area. The stability and recovery of benthic macrointebrates showed different according to restoration types at forested bog. After restoration project, the benthic macroinvertebrates were observed to get recovery at Site 3, and to have the highest communities stability at control and Site 3. At biotope areas (Site 4, Site 5 and Site 6) communities stability were the lowest, but showed different community stability values according to the presence of water. It is confirmed that the eco-friendly restoration projects indeed provided the better environment for the inhabitation of benthic macroinvertebrate community. The change of community index depending on the restoration projects suggests that the eco-friendly restoration can provide a more suitable environment for benthic macroinvertebrate ecosystem that prefers the stream environment.
The aim of this study was to collect crucial data for the improvement of water quality and ecosystem conservation by analyzing water samples, sediments, benthic macroinvertebrates, and fish in the Seosan reservoir. The average values of water quality parameters from 2001 to 2016 were a chemical oxygen demand of 10 mg/L, total nitrogen of 1.22 mg/L, and total phosphorus of 0.074 mg/L. Cadmium was detected in the range of 0.531-0.748 mg/kg in the reservoir sediment. Fish belonging to 6 families and 9 species were identified in the reservoir. The dominant species were Carassius auratus and Micropterus salmoides. Benthic macroinvertebrates belonging to 22 families and 28 species were identified. The ecological score of the benthic macroinvertebrate community was 15 inside the reservoir (St. 2). Micropterus salmoides, an invasive alien species, was determined to be the subdominant fish species based on the number of captures, and the presence of the invasive species, Sicyos angulatus L. and Paspalum distichum L. was confirmed among the land flora.
The community structure of benthic macroinvertebrates in Upo wetland was identified, and the biological water quality was evaluated. In addition, through statistical analysis of current and literature data, ecological changes over time were evaluated for each wetland. Benthos were quantitatively collected in March, June, and September of 2020 and 2021, and 4 phyla, 5 classes, 16 orders, 42 families, 81 species and 3,406 individuals were identified. In the functional feeding group of Upo wetland, predators were dominant with 34 species (45.95%) and 1,504 individuals (41.84%). In the habitual dwelling group, sprawlers and swimmers showed the highest proportion in the number of species and individuals. Average biological indices in Mokpo and Upo were the highest and lowest, respectively, and it is considered that Mokpo maintains the healthy ecosystem for benthic macroinvertebrates. Community stability was high in Upo, and other wetlands are thought to be stabilizing. The ecological score of benthic macroinvertebrate community is considered to be more suitable index among three biological water quality evaluation indices for the environmental evaluation of Upo wetland. The evaluation results on changes in environmental quality showed that Upo has stable ecosystem without significant change, Mokpo and Sajipo have significant increases in some indices.
Moon, Tae Young;An, Mi Soon;Kim, Hyoung Gon;Yoon, Chun Sik;Cheong, Seon Woo
Journal of Environmental Science International
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v.27
no.6
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pp.383-399
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2018
In the present study, the community distribution, functional feeding groups, and habitat groups of the benthic macroinvertebrates from Gayasan National Park were investigated at eight different sites from 2015 to 2016. The correlation between habitat altitude and each group type was analyzed statistically. Biodiversity indices, including dominance, diversity, richness, and evenness indices, were calculated. The results showed a total of 4,216 individual benthic macroinvertebrates were collected, including 4 phyla, 6 classes, 16 orders, 40 families, and 100 species. Gammarus sobaegensis was dominant with 0.141% dominance, and the subdominant species was Epeorus nipponicus with 0.088% dominance. The EPT group(Ephemeroptera, Plecoptera and Tricoptera) accounted for 71.00% of the total species and 67.69% of the total individuals. The number of scraper species was highest, and the number of gathering collector individuals was highest among functional feeding groups. The individual number of scrapers(r=-0.358, p < 0.05) and gathering collectors(r=-0.343, p < 0.05) decreased with increasing altitude. The numbers of species and individuals of clingers and sprawlers were highest among the habitat groups. The individual number of clingers(r=-0.547, p < 0.01) and burrowers(r=-0.331, p < 0.05) significantly decreased with increasing altitude. The diversity and richness indices were higher in St. 3 than in the other sites. The dominance index was highest in St. 2, and the evenness index was highest in St. 7. We evaluated the biological water quality with several known methods, and concluded that ESB(Ecological score of benthic macrovertebrates community) and GPI(Group polution index) were more suitable than KSI(Korean saprobic index) and BMI (Benthic macrovertebrate index) to assess the biological water quality of Gayasan mountain stream water.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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