Seo, Jin-Won;Kim, Hee-Sung;Yi, Hye-Suk;Jeong, Sun-A
생태와환경
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제42권4호
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pp.495-501
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2009
The study was conducted in 2007~2008 in order to understand preference of physical microhabitat on the $1^{st}$-class endangered species, Gobiobotia naktongensis inhabiting the Gam Stream, tributary of Nakdong River. The total number of fish caught from the study sites was 3,671 representing 7 families 24 species. There were 8 Korean endemic species including Odontobutis platycephala, and 2 introduced species (Carassius cuvieri, Micropterus salmoides) were found. According to investigation and analysis of physical microhabitat on Gobiobotia naktongensis caught in the Gam Stream, a total of 57 individuals were found at shallow depth (0.14~0.46 m) and run (0.239~0.585m $sec^{-1}$). As a result of sieve analysis, stream beds consisted of about 1% gravel and 99% sand (83.4% coarse sand, 15.6% find sand). Therefore, Gobiobotia naktongensis seemed to inhabit shallow-run with coarse sand bed than deep-pool microhabitat. The findings indicate preference of physical microhabitat on Gobiobotia naktongensis, and it is important to enhance efficiency of fish conservation and ecological restoration with understanding species-specific characteristics in microhabitat including protected species.
흰수마자(Gobiobotia naktongensis)는 멸종위기야생동물 I급 담수어류로 지정된 대한민국 고유종이다. 흰수마자가 최초로 발견된 낙동강의 지류 중 하나인 내성천은 고운 모래하상과 여울이 발달되어 과거 흰수마자에게 최적의 서식 환경을 제공했었다. 현재 영주댐이 건설되고 지자체가 과도한 하도준설을 시행하여, 댐하류 지역의 하상 조립화가 가속화되면서 흰수마자의 서식환경은 악화되고 있는 추세이다. 본 연구에서는 내성천 하상 입경 변화에 따른 흰수마자 서식처 적합도 변화 양상을 물리서식처 모형인 River2D를 활용하여 가중가용면적(Weight Usable Area, WUA)에 근거하여 분석하였다. 분석의 공간적 범위는 영주댐 하류 석탑교에서부터 회룡교까지의 구간이며, 하상 입경 변화는 2010년과 2020년에 각각 분석된 중앙입경을 이용하였다. 내성천의 2020년 하상 입경은 2010년 하상 입경보다 굵어졌으며 전반적으로 모래입자 조립화 현상이 뚜렷하였다. River2D 분석결과 전체 모의구간의 흐름 영역 면적 대비 흰수마자의 서식이 가능한 영역은 2010년에 약 0.75%에 불과하였고, 이마저도 2020년에는 하상조립화로 인해 0.55%로 감소하였다.
본 연구는 영주댐 건설사업 영향에 따른 멸종위기야생생물 1급 어류 흰수마자의 보전을 위하여 수몰예정지 내 흰수마자를 서식적합지로 이주시키고, 댐에 의한 내성천 상하류 단절 및 유전적 폐쇄에 대비하여 인공종묘생산 및 복원을 통해 내성천에 치어를 방류하여 그 결과를 관찰하였다. 영주댐 수몰예정지 내 흰수마자는 8회 이상 포획 시도에도 불구하고 서식이 확인되지 않아 이주가능지로 이주는 이루어지지 않았다. 내성천에서 포획한 친어 40개체를 통해 인공종묘생산한 치어 5,000개체는 친어의 유전 다양성을 물려받은 것으로 분석되었으며, 사전에 물리적, 생물학적 환경조건 분석을 통하여 자연 서식지와 유사한 최적방류지를 선정하여 인공종묘생산 치어를 방류하였다. 초기에는 방류지점을 중심으로 미소분산이 이루어졌으나, 시간흐름에 따라 확산이 진행되면서 재포획 개체수가 감소하였다. 포획된 방류 개체들은 내성천 자연생태환경에 적응하여 서식하고 있으며, 복부 팽만도가 높고 총배설공으로 배설물이 확인되는 점으로 보아 자연 먹이 섭식이 정상적으로 이루어지고 있는 것으로 나타났다. 따라서 인공종묘생산에 의한 영주댐 상하류 내성천 흰수마자 유전적 동질성 확보와 복원 개체군의 증강에 일차적 성공이 이루어지고 있는 것으로 파악되었으며 향후 장기적인 모니터링을 통한 지속적인 효과 분석이 필요할 것으로 전망되었다.
멸종위기어류 흰수마자의 난발생 및 초기생활사 연구는 생물학적 특성 및 복원을 위한 기초자료를 확보하기 위해 실시하였다. 성숙난은 암컷에 Ovaprim을 주사(0.5 mL/kg)하여 얻었으며 건식법으로 인공수정시켰다. 성숙란은 회색의 분리 침성난이었으며, 산란수는 $1,015{\pm}199$개, 난경은 $0.74{\pm}0.08mm$였다. 수정난은 수온 $23^{\circ}C$에서 수정 후 9시간 30분 동안 $2.94{\pm}0.10mm$까지 지속적으로 커졌고, 26시간 후에 부화하였으며, 부화직후 전기자어는 전장 $3.4{\pm}0.07mm$였다. 부화 후 3일에는 전장 $4.4{\pm}0.1mm$로 난황을 모두 흡수하였으며 먹이를 섭식하기 시작하였고, 부화 후 13일째에는 전장 $6.8{\pm}0.50mm$로 모든 지느러미 기조가 정수가 되어 치어기로 이행하였다. 부화 후 80일에는 전장 $27.7{\pm}2.32mm$로 체형과 체측반문이 비교적 성어와 유사하였다.
본 연구는 금강 지류인 충남 청양군 지천의 어류군집 및 멸종위기종 미호종개와 흰수마자의 서식현황을 파악하기 위하여 2011년 조사를 실시하였다. 지천 상류(St. 1~St. 4)는 하천형이 Aa-Bb형 또는 Bb형이고 하상구조는 자갈과 돌의 비율이 높았으며 10~23종의 어류가 서식하였고, 중류(St. 5~St. 7)는 하천형이 Bb형이고 하상구조는 돌과 큰돌의 비율이 높았으며 16~23종의 어류가 서식하였으며, 하류(St. 8~St. 10)는 하천형이 Bb-Bc형이고 하상구조는 모래의 비율이 높았으며 20~29종의 어류가 서식하였다. 전체 출현한 어종은 모두 9과 44종이었고, 우점종은 피라미 Zacco platypus (37.2%), 아우점종은 돌고기 Pungtungia herzi (5.8%)와 모래무지 Pseudogobio esocinus (5.5%)였으며, 그 다음으로 납자루 Acheilognathus lanceolatus (5.3%)와 참갈겨니 Z. koreanus (5.2%), 참마자 Hemibarbus longirostris (4.9%), 긴몰개 Squalidus gracilis majimae (3.5%) 등의 순으로 우세하게 출현하였다. 출현종 중 고유종은 16종(36.4%)으로 비교적 높게 나타났고, 멸종위기종은 미호종개와 흰수마자 2종이, 외래어종은 배스 Micropterus salmoides 1종이 출현하였다. 지점들 간의 군집유사도를 분석한 결과 상류(St. 1~St. 4)와 중류(St. 5~St. 7), 하류(St. 8~St. 10)로 나누어지고, 우점도는 하류로 갈수록 대체로 낮아지는 반면, 다양도와 균등도, 종풍부도 하류로 갈수록 대체로 높아지는 경향을 보였다. 하류에서 출현한 멸종위기종 미호종개와 흰수마자의 서식현황을 정밀조사한 결과, 두 종 모두 하상이 모래인 곳에 집단을 형성하여 서식하고 있어 주목되었다.
2004년 5월부터 2005년 8월까지 미호천에서 어류상과 어류군집을 조사한 결과는 다음과 같다. 채집된 어류는 총 10과 41종이었으며 이중 한반도 고유종 종은 12종 (29.3%) 이었다. 국외에서 도입된 외래어종은 Carassius cuvieri, Lepomis macrochirus, Micropterus salmoides 3종이었고 개체수 비교풍부도는 0.3% 이었다. 미호천 수계 어류상에서 우점종은 Zacco platypus로서 54.7%의 높은 우점율을 나타내었으며 모든 조사 지점 에서도 우점하였다. 1982년에 비해 종다양도 지수, 균등도 지수, 종풍부도는 낮았고 우점도 지수는 높았으며 Lampetra reissneri, Anguilla japonica, Acheilognathus macropterus, Coreoleuciscus splendidus, Pseudopungtungia nigra, Gobiobotia naktongensis, Lefua costata, Pseudobagrus koreanus, Monopterus albus, Iksookimia choii 등은 본 조사에서 출현하지 않았고 Carassius auratus, Rhodeus uyekii, Rhodeus notatus, Acheilognathus lanceolatus, Pseudogobio esocinus, Hemibarbus longirostris, Microphysogobio yaluensis, Cobitis lutheri, Iksookimia koreensis, Pseudobagrus fulvidraco, Rhinogobius brunneus 등은 급격한 감소 추세를 나타내었다. 증가 추세에 있는 대표적인 종은 Z. platypus, Pseudorasbora parva, Squalidus gracilis majimae 등이었다.
내성천은 대한민국의 대표적인 모래하천으로서 흰수마자(Gobiobotia naktongensis)의 최적 서식처로 알려져 있다. 흰수마자는 낙동강에서 채집되어 새로운 종으로 보고된 한국 고유종이지만 최근 멸종위기야생생물 I급 담수어류로 지정되었다. 흰수마자는 입자가 1 mm 이하의 가는 모래로 90% 이상 구성된 모래하상과 수질이 양호한 곳에서 서식하는 것으로 알려져 있다(Kim et al, 2014). 특히 낙동강 중류의 감천과 상류의 내성천 수계에서 비교적 많은 개체수가 출현하고 있는 것으로 보고되었다(Na et al., 2015). 그러나 영주댐 건설 이후, 댐 하류 내성천에서 흰수마자의 개체수가 급격히 줄어들었다. 2021년 내성천 유역 자연성생태계모니터링 보고서(환경부, 2022)에 따르면 내성천에서 흰수마자가 2016년에 492개체가 채집된 이후 2019년 7월엔 1개체만이 채집되었으며 이후 2022년 8월까지 채집되지 않았다. 반면 망둥어과 어류 중 입자가 굵은 하상환경에서 주로 서식하는 밀어의 개체수는 증가하는 경향을 보였다. 이는 내성천 유역의 하상환경변화가 어류서식에 직간접적으로 영향을 미친것으로 해석할 수 있다. 본 연구는 물리서식처 모형인 River2D를 활용하여 내성천 석탑교(No. 46) 에서 회룡교(No. 4)까지 약 40 km 구간을 대상으로 2010년 하상 입자와 2020년 하상 입자 크기에 따른 흰수마자의 서식처 적합도 변동양상을 분석하였다. River2D 모형을 통해 계산되는 어류 서식처 적합도는 물리서식처 모의시스템에서 사용되는 가중가용면적(WUA: Weighted Usable Area)에 근거하여 산출된다. WUA는 대성어종의 특정 성장단계별, 서식처 특성별로 주어진 구간을 이용할 수 있는 순수적합도(net suitability)에 대한 하나의 지표이다. WUA가 크다는 것은 그만큼 대상어종의 서식처 및 활동 영역이 크다는 것을 의미한다. WUA는 각 절점에서 평가되어지는 복합서식처 적합도 지수에 의해 계산된다. 본 연구에서는 곱셈방법을 적용한 복합 서식처 적합도 지수를 산정하여 하상입자에 따른 흰수마자의 서식처 적합도 변동양상을 분석하였다.
모래잠입 어류는 모래 하상에 잠입하여 살아가는 생물로, 잠입을 통해 포식자 회피, 먹이 포획, 에너지 보존 등 생존에 이득이 있다. 국내에 서식하는 흰수마자는 전형적인 모래잠입 특성을 보임에도 불구하고 지속적인 개체군 감소로 인해 멸종위기종으로 지정되어있다. 본 연구에서는 흰수마자의 감소원인 파악을 위하여 모래크기 선호도 및 잠입 행동을 평가하였다. 전반적으로 1 mm 이하의 모래를 선호하는 것으로 확인되었으며, 유량에 따라 모래크기의 선택이 차이가 발생하였다. 또한 수온이 낮아짐에 따라 모래에 보다 깊이 잠입하였고, 잠입하는 깊이는 흰수마자의 크기별로 차이가 있는 것으로 나타났다. 흰수마자의 모래 선호도 연구 결과 전반적으로 개체군이 감소하는 원인은 댐, 보 등의 건설로 인한 물리적인 하상구조의 변화로 사료되었다. 특히, 구조물 건설 상류부의 정수역 형성으로 인한 실트와 진흙의 하상 내 축적과 하류부에 세립질 퇴적물 유입 감소 및 침식으로 인한 장갑화로 서식처 변형이 발생하여 잠입에 문제가 발생한 것으로 판단되었다. 흰수마자를 비롯한 모래잠입 어류는 모래 하상 구조가 생존 및 서식에 중요한 역할을 하기 때문에 이를 관리할 수 있는 효율적 전략 수립 및 서식지 관리가 필요하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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