• 생태와환경
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• 제43권1호
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• pp.24-34
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• 2010

This study was carried out to analyze some influences on ecological health conditions, threaten by various stressors such as physical, chemical and biological parameters. We collected samples in 2008 from three zones of upstream, midstream and downstream, Gap Stream. We applied multi-metric fish assessment index (MFAI), based on biotic integrity model to the three zones along with habitat evaluations based on Qualitative Habitat Evaluation Index (QHEI). We also examined fish fauna and compositions, and analyzed relations with MFAI values, QHEI values, and various guild types. Chemical parameters such as oragnic matter (BOD, COD), nutrients (TP, $NH_3$-N), coli-form number (as MPN), and suspended solids (SS) were analyzed to identify the relationship among multiple stressor effects. Using the sentinel species of Zacco platypus, the population structures and condition factors were analyzed along with DNA damages related with genotoxicant effects by comet assay. This study using all these parameters showed that stream condition was degraded along the longitudinal gradient from upstream to downstream, and the downstream, especially, was impacted by nutrient enrichment and toxicant exposure from the point source, wastewater treatment plant. Overall results indicated that our approaches applying various parameters may be used as a cause-effect technique in the stream health assessments and also used as a pre-warning tool for diagnosis of ecological degradation.

• 생태와환경
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• 제40권2호
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• pp.184-192
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• 2007

본 연구는 국내 5대강 수계 중 하나인 섬진강 수계의 6개 지점을 선정하여 수체 안정기인 2005년 4월과 6월, 2회에 걸친 조사를 실시하여 섬진강의 생태 건강성을 진단하였다. 생물통합지수(Index of Biological Integrity, IBI)모델 분석은 국내 특성에 맞게 수정 보완된 10개 다변수 메트릭 모델(Multimetric model)을 이용하였고, 정성적 서식지 평가 지수(Qualitative Habitat Evaluation Index, QHEI) 분석은 국내 하천 특성에 맞게 변형한 11개의 다변수 메트릭 모델을 적용하였으며, 이 화학적 수질 분석은 섬진강 수계의 환경부 측정망 지점 자료 중, 2002년부터 2005년까지 4년간 측정된 자료를 이용하였다. 섬진강의 생물통합지수는 33(n=12)로서 "보통${\sim}$양호상태" (Fair${\sim}$Good)로 나타났다. 지점별 모델값은 지점 5에서 40 "양호상태" (Good)로 생물통합지수가 가장 양호한 지점으로 나타난 반면에 지점 3은 23 "악화${\sim}$보통상태" (Poor${\sim}$Fair)로 생물통합지수가 가장 악화된 지점으로 나타났다. 서식지 건강성 지수는 평균 109(n=6)으로 "일부훼손상태"(Marginal)로 나타났으며, 지점별 모델값은 지점 6에서 136으로 "양호상태" (Suboptimal), 지점 3은 54로서 "악화${\sim}$일부훼손상태" (Poor${\sim}$Marginal)로 나타났다. 이 화학적 수질자료의 지점별 분석에 따르면, 지난 4년간 평균 BOD와 COD값은 각각 1.3 mg $L^{-1}$(범위: $0.9{\sim}1.8$ mg $L^{-1}$)과 3.3 mg $L^{-1}$ (범위: $2.8{\sim}4.0$ mg $L^{-1}$)로 나타나 유기물에 의한 화학적 오염은 적은 것으로 나타났다. TN과 TP의 평균값은 각각 2.5 mg $L^{-1}$과 0.067 mg $L^{-1}$로 나타나 영양염류는 상 하류간 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 본 연구에서 산정된 생물통합지수와 정성적 서식지 평가, 이 화학적 수질 분석에 따르면, 섬진강의 수환경은 5대강 수계 중 어류가 서식함에 있어 가장 적합한 상태인 것으로 나타나, 서식지 교란과 화학적 오염으로부터 계속적으로 보호되어야 할 것으로 사료되었다.

• 생태와환경
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• 제40권2호
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• pp.254-263
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• 2007

본 연구에서는 낙동강 수계의 본류에 해당하는 6개 지점을 선정하여 2004년 7월(풍수기), 2005년 3월(갈수기), 2회에 걸쳐 생물학적 건강도 지수(Index of Biological Integrity, IBI), 정성적 서식지평가지수(Qualitative Habitat Evaluation Index, QHEI) 분석 및 이화학적 수질분석을 통해 통합적 하천 생태 건강성 평가를 실시하였다. 생태 건강성 평가를 위한 생물통합지수 모델은 국내 특성에 맞게 수정 보완된 10개 다변수 메트릭 모델(Multimetric model)을 이용하였고, 물리적 서식지 지수인 QHEI는 국내 하천 특성에 맞게 변형한 11개의 다변수 메트릭 모델을 적용하였다. 낙동강의 생물통합지수는 평균 20.8(n=12)로 "악화상태" (Poor)를 나타냈으며, 각 지점에서 전반적으로 낮은 생태학적 건강도 값을 나타냈다. 이는 이화학적 수질 악화와 물리적 서식지의 교란으로 인해 수체 내의 생물에게 직접적인 영향을 끼친 것으로 사료되었다. 물리적 서식지평가지수인 QHEI의 전 지점에 대한 평균값은 110으로 "보통${\sim}$양호상태" (Fair${\sim}$Good)를 보였다. 지점별 분석에 따르면, 1, 5지점은 양호상태(Good)를 보였고, 나머지 4개 지점에서는 모두 보통상태 (Fair)를 보였다. 그러나 3,4지점은 보통${\sim}$악화 (Fair${\sim}$poor)에 가까운 상태를 보여 서식지의 교란이 큰 것으로 판단되었으며, 특히 $M_1{\sim}M_5$, $M_7$, $M_{10}$에서 매우 악화된 상태를 보여 향 후 메트릭에 대한 복원이 필요할 것으로 사료되었다. 이화학적 수질은 3지점에서 금호강의 유입과 인근에 위치한 분뇨처리시설의 직접적인 영향으로 인해 크게 악화되었다. 낙동강의 하류에 해당하는 4, 5, 6지점은 남강과 황강의 유입에 의한 희석효과 및 생물학적 자정작용에 의해 수질이 개선되거나 일정농도를 유지하는 것으로 나타났다.

• 생태와환경
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• 제38권3호통권113호
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• pp.361-371
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• 2005

본 연구는 금강의 지천인 대전천에서 도심하천에서의 생태학적 건강성 평가를 위해 2004년 8월부터 2005년 4월까지 어류를 이용한 생물학적 건강도지수 (IBI), 대전천의 수질 모니터링 자료 및 물리적 서식지 평가 지수 (QHEI)를 비교하여 총체적 하천생태계 건강도를 진단하였다. 상기 변수의 시공간적인 분석을 위해 대전천의 상류부에서 하류까지 4개의 지점을 선정하였다. 대전천의 생물학적 건강도 지수산정 및 적용을 위해 하천 건강도 평가모델(SHA model)을 개발하였고, 건강도 평가모델은 안 등 (2003)에 의해 국내 환경에 맞게 적용된 IBI (Karr, 1981: Barbour et al., 1999)모델을 이용하였다. 대전천의 이화학적 수질자료 분석에 따르면, 1995년부터 2004년까지 10년 동안 화학적 산소요구량 (COD), 생물학적 산소요구량 (BOD), 총질소 (TN), 총인 (TP)은 1.6 ${\sim}$ 5.3배까지 감소하였고, 상류부터 하류까지 4배 이상의 공간적인 수질 차이를 보였다. 생물학적 건강도지수를 나타내는 SHA모델 값은 평균 23였고, 지점에 따라 20 ${\sim}$ 26까지 변이를 보여 건강도는 ‘보통(Fair)-악화' 상태 (poor)로 나타났다. 서식지 건강도를 나타내는 물리적 서식지 평가지수는 상류부터 하류까지 39(악화상태) ${\sim}$ 124(양호상태)의 범위로 상류역에 위치한 지점 1을 제외하고는 나머지 3개 지점에서 모두 낮은 값을 보였다. US EPA (1993)의 기준에 의거할 때, 생물학적 건강도는 TN, TP, BOD 및 COD 값이 최고치를 보인 지점 4에서 ’악화상태‘로 나타났으며, 화학적 수질 및 서식지 건강도가 타 조사지점들보다 높은 최상류의 지점 1에서 생물학적 건강도는 양호한 것으로 나타났다. 또한 민감종의 상대빈도는 수질과 직접적인 함수관계에 있었으며, 이런 양상은 내성종의 구성비에서도 나타났다. 이 같은 결과는 어류를 이용한 생물학적 건강도는 이화학적 수질 및 물리적서식지 특성을 잘 반영하는 것으로 나타났다.

• 환경생물
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• 제37권4호
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• pp.652-663
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• 2019

본 연구는 홍천 명개리 열목어 서식지 일대의 어류군집을 이용하여 생태적 건강성 및 물리적 서식지를 평가하고자 하였다. 현지조사는 2018년 7월부터 9월 총 2회 조사를 실시하였다. 조사결과 계방천에서는 7과 15종 771개체, 내린천에서는 4과 13종 348개체로 총 7과 16종 1,119개체가 확인되었고, 금강모치가 우점, 참갈겨니가 아우점하였다. 계방천과 내린천의 한국고유종 빈도는 각각 73.33 (11종)%, 76.92 (10종)%의 매우 높은 고유성으로 나타났다. 군집분석 결과 조사지점별 평균 우점도지수는 0.63(±0.09)~0.97(±0.01), 다양도지수는 1.63(±0.23)~0.33(±0.09), 균등도지수는 0.79(±0.06)~0.24(±0.07), 풍부도지수는 0.67(±0.14)~1.80(±0.16)의 범위로 분석되었다. 내성도길드 분석 결과 민감종의 개체가 95.86~100.00%의 개체수 비율로 가장 많은 비율을 차지하였으며, 섭식길드 분석 결과 충식종이 65.09~98.56%의 개체수 범위로 가장 많은 비율을 차지하였다. FAI 지수는 71.9(±9.4)~96.9(±3.1)의 범위로 ~B등급으로 확인되었다. QHEI는 119.5(±0.5)~153.5(±0.5)의 범위인 '최적~양호' 등급으로 분석되었다. FAI와 다양한 항목간의 상관성 분석 결과 QHEI, 열목어 출현 개체수, 종수, 개체수, 다양도, 풍부도, 민감종, 육식종, 충식종, 잡식종과는 양의 상관성을 갖는 것으로 나타났으며, 우점도와는 음의 상관성을 갖는 것으로 분석되었다. 유사도 분석 결과 56.9%의 유사성을 기준으로 Group-A, Group-B, Group-C 세 그룹으로 나뉘었으며, Group-A는 계방천, Group-B는 내린천, Group-C는 계방천과 내린천의 합류부로 구분되었다.

• 생태와환경
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• 제42권2호
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• pp.183-191
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• 2009

본 연구는 동진강 수계 중 동진강 본류의 상 중 하류의 3개 지점을 선정하여 조사를 실시하여 이 화학적 수질 및 서식지 분석을 통하여 생태 건강도 및 어류 분포특성을 진단하였다. 생물통합지수(Index of Biological Integrity, IBI)모델 분석은 국내 하천의 특성에 맞게 수정 보완하여 8개 다변수 메트릭 모델을 이용하였고, 물리적 서식지 평가 지수(Qualitative Habitat Evaluation Index, QHEI)분석은 11개의 다변수 메트릭 모델을 적용하였다. 이 화학적 수질 분석은 동진강 수계의 환경부 수질 측정망 자료 중 2005년부터 2008년까지 4년간의 자료를 이용하여 분석하였다. 내성종이면서 잡식성 어종인 피라미가 우점종으로 나타났으며, 동진강의 생물통합지수는 평균 19(n=3)로서 "보통상태" (Fair)로 나타났다. 지점별로 지점 1에서 28 "양호상태"(Good)로 가장 높게 나타난 반면에 지점 2와 3은 각각 18과 12로 "보통상태"(Fair), "불량상태"(Poor)로 나타났다. 서식지 평가 지수는 117(n=3)으로 "보통${\sim}$양호상태"(Fair${\sim}$Good)로 나타났으며, 상류에서 하류로 갈수록 악화되는 경향을 보였다. 이 화학적 수질자료의 분석 결과 지난 4년간 평균 BOD는 2.3 mg $L^{-1}$(범위:0.1${\sim}$8.9 mg $L^{-1}$)로서 우리나라 수질기준(2007년 1월의 환경부 기준고시)에 의거할 때 II(약간 좋음)등급을 보였다. COD는 펑균 5.5 mg $L^{-1}$(범위: 1.8${\sim}$12.6 mg $L^{-1}$)로 나타났고, 계절 및 지점별로 큰 변이폭을 보였다. TN의 평균값은 2.7 mg $L^{-1}$(범위: 0.9${\sim}$7.5 mg $L^{-1}$)이고, TP의 평균값은 0.127 mg $L^{-1}$(범위: 0.01${\sim}$0.391 mg $L^{-1}$)로 TN과 같이 하류로 갈수록 증가하는 보였다. EC는 평균값 174.9 ${\mu}s$ $cm^{-1}$(범위: 6.7${\sim}$547 ${\mu}s$ $cm^{-1}$)이고, SS는 17.7mg $L^{-1}$(범위: 0.5${\sim}$62.7 mg $L^{-1}$)로 나타났다. 본 연구에서 생물통합지수와 물리적 서식지 평가, 이 화학적 수질 분석에 따르면, 동진강의 수환경 건강 상태는 악화되어 있는 것으로 나타나 서식지와 농업 배수의 관리가 필요한 것으로 사료되였다.

• 환경생물
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• 제39권1호
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• pp.108-118
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• 2021

본 연구는 홍천군 명개리 열목어 서식지인 계방천의 어류 군집과 열목어 개체군 특성 및 서식지 주변 토지이용에 따른 상관성을 파악하고자 수행하였다. 조사는 2018년 7월, 9월, 10월 총 3회 조사를 실시하였다. 조사결과 총 6과 13종 882개체의 어류가 채집되었으며, 우점종은 금강모치, 아우점종은 참갈겨니로 확인되었다. 채집된 어류 중 법정보호종은 멸종위기야생생물 II급인 열목어와 가는돌고기가 출현하였으며, 천연기념물 제259호인 어름치가 확인되었다. 한국고유종은 총 10종으로 76.92%의 매우 높은 고유종 빈도로 나타났다. 계방천에서 열목어 추가조사를 포함하여 3회 조사 동안 총 99개체의 열목어가 채집되었다. 열목어 개체군의 생육상태와 생식능력 정도를 파악할 수 있는 전장-체중 상관관계 분석 및 비만도 지수(k) 분석을 실시한 결과 열목어의 회귀계수 b값은 3.1272, 비만도 지수(k)는 0.0006으로 분석되어 조사지역의 열목어 개체군은 비교적 안정적인 생육상태를 유지하고 있는 것으로 확인되었으나, 비교적 낮은 값을 유지하는 것으로 나타났다. 전장빈도분포 분석 결과 당년생 60~130mm, 1년생 140~200 mm, 2년생 이상의 개체는 200 mm로 추정되었다. QHEI는 130.0 (±2.0)~159.0 (±1.0)의 범위인 '양호~최적' 등급으로 분석되었다. HSI를 분석한 결과 최적의 수심은 0.45~0.55 m와 1.0 m 이상, 최적의 유속은 0.55~0.65m s^-1, 하상은 Boulder를 선호하는 것으로 확인되었다. 조사지점별 인근 토지이용 비율을 분석한 결과 산림지역 66.26~96.31%, 농업지역 0.00~23.79%, 도시지역 0.00~4.19%, 기타지역 3.69~8.87%로 분석되어 대부분의 지점에서 산림의 비율이 높게 나타났으며, 다음으로 농업지역의 비율이 높게 나타났다. 지점별 출현한 열목어 개체수와 다양한 항목 간의 상관성 분석을 실시한 결과, QHEI와 산림지역과는 양의 상관성(p<0.05), 농업지역과 도시지역과는 음의 상관성(p<0.05, p<0.01)으로 분석되어 서식지 주변의 토지이용 유형 및 변화 정도에 따라 열목어 개체군에 많은 영향을 미치며, 열목어 개체군 보호 및 관리를 위해는 서식지 주변 토지이용에 따른 관리방안 마련이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제30권1호
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• pp.71-80
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• 2016

본 연구는 2014년 6월부터 10월까지 강원도 태백산도립공원 10개 조사지점의 이화학적 수질특성과 담수어류상을 조사하였다. 채집된 어류는 3과 7종이 확인되었고, 멸종위기종에 속하는 얼룩새코미꾸리(Koreocobitis naktongensis) 1종이 출현하였다. 한국고유종은 얼룩새코미꾸리(Koreocobitis naktongensis), 참종개(Iksookimia koreensis) 2종이 출현하였다. 우점종은 버들치(Rhynchocypris oxycephalus)로 전체 개체수의 89%를 차지하였으며, 아우점종은 대륙종개(Orthrias nudus)가 8.9%로 나타났다. 이 화학적 수질변수 중 전기전도도, 탁도, pH, 총용존물질(TDS)은 조사 지점별로 농도의 큰 변이를 보였다. 이 중 전기전도도와 총용존물질은 하류하천보다 상류하천에서 더 높은 농도값을 보였으며, 계절적 변이도 상류하천에 더 큰 것으로 나타났다. pH는 하류로 갈수록 감소하는 경향을 보였으며, 특히 S5에서 급격한 감소를 보였다. 이는 S4의 산성광산배수 유입으로 인한 희석효과가 나타나는 것으로 보인다. 정성적 서식지평가지수(QHEI)에 의거한 소도천 유역의 물리적 서식지 상태는 "양호"한 서식환경(평균 : 157.3, 범위 : 78 ~ 194)을 보이는 것으로 평가되었다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제36권1호
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• pp.73-83
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• 2013

The object of this study was to evaluate lotic ecosystem health using multiple eco-metric approaches such as water chemistry diagnosis, physical habitat health evaluations, and biological integrity modeling at 100 streams of four major watersheds. For the study, eight chemical water quality parameters such as nutrients (N, P) and organic material were measured and 11-metric models of Qualitative Habitat Evaluation Index (QHEI) and multiple eco-metric health assessment model (MEHA) were applied to the four major watershed. Nutrient analysis of nitrogen (N) and phosphorus (P) in all watersheds indicated a eutrophic state depending on the locations of sampling streams. Physical habitat health, based on the QHEI model, averaged 114 (range: 56 - 194), judging as a "good condition" by the criteria of Plafkin et al. (1989). In addition, primary (H1 - H4), secondary (H5 - H7), and tertiary habitat metric variables (H8 - H11) were analyzed in relation to the physical habitat degradations. The plots of tolerant species ($P_{TS}$) and sensitive species ($P_{SS}$) to water quality showed that the proportions of $P_{TS}$ had positive linear functions with nutrients, and that the $P_{SS}$ had inverse linear relations with the chemical variables. The model of eco-metric health assessment showed that mean MEHA was 20.4, indicating a fair condition. Overall, our data suggest that water chemistry, based on nutrients and organic matter, directly modified the trophic structures in relation to food chain in the aquatic ecosystems, and then these directly influenced the compositions of tolerance/sensitive species, resulting in degradations of overall ecological health.

• 환경생물
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• 제26권4호
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• pp.311-322
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• 2008

본 연구에서는 2006$\sim$2007년 동안 도심하천인 미호천과 갑천의 이화학적 수질 및 서식지 특성을 분석하였고, 또한 어종 분포 및 길드분석을 통해 군집구조 및 생태건강도 특성을 비교 평가하였다. 전형적인 두 도심하천의 BOD, COD농도는 각각 평균 3.5 mg L$^{-1}$, 5.7 mg L$^{-1}$였고, 총질소(TN)및 총인(TP)의 농도는 각각 5.1 mg L$^{-1}$, 274 ${\mu}g$ L$^{-1}$로서 이미 부영양 상태로 판정되었으며, 특히 갑천하류 지점에서는 유기물 오염 및 부영양화 현상이 뚜렷했다. 두 도심하천에서 총 종수는 34종으로서 동일하게 나타났고, 내성종 및 잡식종인 피라미(Zacco platypus)는 가장 높은 상대 풍부도(32$\sim$42%)를 보였다. 두하천에서 민감종의 비율(23%)은 낮은 반면 내성종과 잡식종의 비율(45%, 52%)은 높게 나타나 도심하천에서의 전형적인 길드 변화 현상이 확연히 나타났다. 하천생태건강도 평가(SEHA)에 따르면, 두 하천에서 다변수 모델값은 각각 19,24로서 양호하지 못한 것으로 나타났고, 서식지 평가 분석 (QHEI)에서는 미호천 123, 갑천 135로서 보통$\sim$양호 상태를 보였으며, 수질에서 보여준 바와 같이 최하류(특히, 갑천)에서는 극명하게 악화된 것으로 나타났다. 특히 갑천 하류의 낮은 건강도 평가모델값(20)은 하수종말처리장으로부터 나온 배출수의 화학적 영향이 큰 것으로 사료되었다. 이런 다변수 모델 값은 전기전도도(r=-0.530, p=0.016), BOD (r=-0.578, p< 0.01), COD (r=-0.603, p< 0.01), 영양염류(TN, TP: r>0.40, p<0.05)와 같은 수질변수들과 높은 역상관 관계를 보였다. 이는 생태건강도 모델값이 수질 특성을 잘 반영하는 객관성 있는 평가기법으로 활용 될 수 있음을 제시하였다. 따라서 이런 도심하천의 하류부에서는 생태계 보존을 위해 향후 하천복원 및 지속적인 생태모니터링 이 필요할 것으로 사료되었다.