하천과 홍수터 생태계에서 생물지형학 연구는 폭 넓은 시공간 차원에서 생물계와 수문-지형체계 사이의 복잡한 다중관계를 다루어 왔다. 본 총설에서는 하천에서 (1) 생물과 수문지형 조건의 다자간 관계, (2) 생물다양성과 서식처 이질성의 관계, (3) 생태계 유형에 대한 교란의 영향에 대하여 설명함으로써 하천지형생물학의 범위와 과정을 논의하였다. 시간적으로 하천의 생물지형 복합체는 지형, 선구, 생물지형 및 생태적 단계의 순서로 전환이 된다. 공간적으로 물 흐름과 유사 분포가 식생과 상호작용하여 하도 지형의 변화가 일어난다. 이렇게 형성된 하천의 공간적 이질성은 하안의 생물종다양성을 증가시킨다. 그러나 댐 하류 하천에서는 서식처 유형과 조건이 심각하게 훼손되어 생물다양성이 저하된다. 우리나라의 하천에서는 최근 국지적 교란과 전 지구적 기후변화로 하안 식생이 번무하고 특히 외래종이 빠르게 정착하고 있다. 따라서 급격한 기후변화와 인류에 의한 압박의 시대에서 하천 생물과 수문지형 조건 사이의 상호 관계를 이해하는 것이 더욱 중요할 것으로 생각된다. 이 총설에서 논의한 하천 생물지형 개념틀은 우리나라 하천의 생태적 관리와 복원에 기여할 것으로 기대된다.
This study was designed to present a river model with the aim of restoring the ecosystem and improving the landscape along the urban rivers on the basin of the Namhanl river, a core life channel for the National Capital regin. The revelation of botanical status, transition trend and correlation of plants might lead to providing the urban river restoration projects and ecological river formation projects with basic data for a model of ideal aquatic ecology and landscape. The outcomes of this study could be summed up as follows: 1. The plant communities of river flora found on the basin of the Namhan river could be categorized largely into 39 plant communities 2. Most diverse plants were distributed in the rivers lower reaches such as Unsim-ri where the protected zone of Paldang reservoir for city water borders the body of Jodae swamp where natural streams flow nearby. 3. One of the greatest threats to the biomass of the River Namhan is that the communities of such invasive alien plants as Panicum dichotomiflorum and Ambrosia artemisiifolia var. elatior dominate most parts of the area, a fact that has resulted in a reduced variety of plants and will, sooner or later, be likely to cause an ecological imbalance in the hitherto healthy Aquatic plant life. It is highly advisable to gradually diversify the species of trees and to return the plants bark to their original state since, besides the naturalized plants, plantations afforested with Erigeron canadensis and Erigeron annuus stocks in buckwheat field, Robinia Pseudo-accacia in riverside forest, Pinus rigida in terrestrial forest on the river basin and Larix leptolepis are anticipated to act as interceptors of normal migrations of the fluvial and terrestrial ecosystems. Finally, it seems also desirable to continue to explore the relationship between fluvial and terrestrial ecologies with the purpose of building up a model of natural streams in urban areas based on the surveyed factors for plant life, soil and landscape and, moreover, on the forecasting for overall influences derived from the rotation upon the ecosystem.
Riparian vegetation distribution patterns and diversity relative to various fluvial geomorphic channel patterns, stream bank stabilization methods, and stream flow processes are described and interpreted for selected nature-friendly small stream bank protection of Goesan, central Korea. Idong Stream Pilot Project, which began in May 2003 and finished in December 2003, was selected to develop effective methods which was nature-friendly stream bank protection. The project aim to maintain or increase stream bank stabilization ecosystem goods and services while protecting downstream and stream bank ecosystem. A number of protecting methods which were a Flight of fieldstone, Vegetation block, Green river block, Stone net, Green environment block, Eco friendly cobble, Vegetation mat and Geo-green cell and Firefly block were applied on the bank of Idong stream. The stream sites have been monitored about vegetation conditions each method in 2007. We selected six points to separately investigate in left and right bank. The main purpose of this study was to find out suitable methods and to improve stream restoration techniques for ecosystem. On the stream bank, H environment block method (9.7) was the highest average of vegetation coverage and Firefly block method (3.87) was the lowest average in applied methods.
Riparian vegetation distribution patterns and diversity relative to various fluvial geomorphic channel patterns, stream bank stabilization methods, and stream flow processes are described and interpreted for selected stream of Goesan, Central Korea. Idong Stream Pilot Project, which began in May 2003 and finished in December 2003, was selected to develop effective methods. The project aim to maintain or increase stream bank stabilization ecosystem goods and services while protecting downstream and stream bank ecosystem. A number of protecting methods which are a Flight of fieldstone, Vegetation block, Green river block, Stone net, Green environment block, Eco friendly cobble, Vegetation mat and Geo green cell and Firefly block were applied on the bank of Idong stream. The stream sites have been monitored about flora conditions each method in 2007. We selected 12 points for summer seasons to separately investigate in left bank, right bank and river bed. The main purpose of this study was to find out suitable methods and to improve stream restoration techniques for ecosystem. On the stream bank, Eco friendly cobble method(9.57) was the highest average of vegetation cover and Firefly block method(3.87) was the lowest average in applied methods.
South Africa has developed a policy and law that calls and provides for the equitable and sustainable use of water resources. Sustainable resource use is dependent on effective resource protection. Rivers are the most important freshwater resources in the country, and there is a focus on developing and applying methods to quantify what rivers need in terms of flow and water quality. These quantified and descriptive objectives are then related to specified levels of ecological health in a classification system. This paper provides an overview of an integrated and systematic methodology, where, fer each river, and each river reach, the natural condition and the present ecological condition are described, and a level/class of ecosystem health is selected. The class will define long term management goals. This procedure requires each ecosystem component to be quantified, starting with the abiotic template. A modified flow regime is modelled for each ecosystem health class, and the resultant fluvial geomorphology and hydraulic habitats are described. Then the water chemistry is described, and the water quality changes that are likely to occur as a consequence of altered flows are predicted. Finally, the responses to the stress imposed on the biota (fish, invertebrates and vegetation) by modified flow and water quality are predicted. All of the predicted responses are translated into descriptive and/or quantitative management objectives. The paper concludes with the recognition of active method development, and the enormous challenge of applying the methods, implementing the law, and achieving river protection and sustainable resource-use.
This study was designed to present a river model with an aim at restoring the ecosystem and improving the landscape along the urban rivers on the basin of the Namhan river, a core life channel for the National Capital region. The revelation of botanical status, transition trend and correlation of plants might lead to providing the urban river restoration projects and ecological river formation projects with basic data for a model of ideal aquatic ecology and landscape. The outcomes of this study could be summed up as follows: 1. Communities of Juglans mandshurica, Cornus controversa and Fraxinus mandshurica constitute the main portion of flora at or around uppermost branch streams of the River Namhanis harbored mainly in and around small brooks 2. Typical terrestrial forest communities formed around the River Namhan are composed mainly of Larix leptolepis, Pinus rigida, planned forestation of Pinus koraiensis, Quercus acutissima, Quercus variabilis and Pinus densiflora. 3. The analysis into terrestrial environment of plant communities showed a high content of $P_2O_5$, typical communities found in the artificially disturbed land Finally, it seems also desirable to continue to make every exertion to explore the relationship between fluvial and terrestrial ecologies with a purport of building up a model of natural streams in urban area based on the surveyed factors for plant life, forest communities, soil and landscape and, moreover, on the forecasting for overall influences derived from the relation upon the ecosystem.
Kim, Min Sung;Zhou, Lei;Choi, Mira;Zhang, Yunlin;Zhou, Yongqiang;Jang, Kyoung-Soon
Mass Spectrometry Letters
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제12권4호
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pp.192-199
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2021
Alpine glaciers harbor a large quantity of bio-labile dissolved organic matter (DOM), which plays a pivotal role in global carbon cycling as glacial-fed streams are headwaters of numerous large rivers. To understand the complexity, origin, and fate of DOM in glaciers and downstream-linked streams and lakes, we elucidated the molecular composition of DOM in two different Tibetan Plateau glaciers, eight glacial-fed streams and five lakes, using an ultrahigh-resolution 15 Tesla Fourier transform ion cyclotron resonance (FT-ICR) mass spectrometer. The compositional changes of the DOM samples revealed that glacier DOM mostly exhibited sulfur-containing organic compounds (CHOS species). We also found that aliphatic formulae contributed more than 50% of the total abundance of assigned molecules in glacier samples, and those compounds were significantly related to CHOS species. The CHO proportions of glacial-fed streams and lakes samples increased with increasing distance from glacial terminals. The relative contribution of terrestrial-derived organics (i.e., lignins and tannins) declined while microbial-originated organics (aliphatics) increased with increasing elevation. This suggested the gradual input of allochthonous materials from non-glacial environment and the degradation of microbe-derived compounds along lower elevations. Alpine glaciers are retreating as a result of climate change and they nourished numerous streams, rivers, and downstream-linked lakes. Therefore, the interpretations of the detailed molecular changes in glacier ice, glacial-fed streams, and alpine lakes on the Tibetan Plateau could provide broad insights for understanding the biogeochemical cycling of glacial DOM and assessing how the nature of DOM impacts fluvial ecosystems.
담양습지보호지역은 전남 담양군과 광주광역시 북구 일원에 지정되어 있으며, 그 면적은 $980,575m^2$이다. 본 연구의 목적은 담양하천습지를 세부 지형단위로 나누고, 각 지형단위에 대한 퇴적물을 분석하여, 하천습지를 이루는 단위 생태계를 세분화하는 것이다. 하천습지는 하도습지와 범람원, 구하도 습지로 구분할 수 있는데, 담양하천습지는 하도습지의 유형에 속한다. 하도습지의 세부 지형단위를 분류하기 위하여, 1단계로 항공영상을 획득하여 세부 지형단위를 분류하였으며, 2단계로 현지 연구를 통해 분류 내용을 수정 보완하였다. 본 연구에서 담양습지보호지역은 22개의 생태계 단위로 구분된다. 그들의 퇴적물의 물리적 화학적 특성은 공간적으로 다양하게 나타나는데, 이는 담양하천습지의 서식환경이 다양함을 보여주는 것이다. 본 연구의 결과를 바탕으로 담양하천습지보호지역을 보다 효율적으로 관리할 수 있는 전략을 세울 수 있을 것이다. 이를 위해 담양습지에 형성된 다양한 하천지형과 이들을 서식지로 하는 생물들 간의 관계에 대한 학제적 연구가 필요하다.
최근, 우리나라에서는 하천에 중소형 보(Weir) 및 각종 구조물(어도) 건설이 건설되면서 수생태계의 단절 및 훼손이 보고되고 있고, 이들은 수생태계 건강도에 직접적으로 영향을 주면서 수생태계의 종적 연결성 평가가 중요한 이슈가 되었다. 본 연구에서는 수생태 건강성 확보를 위한 일환으로 수생태계 종적 연결성 평가를 위한 국내외 연구 현황, 선진국의 어류 기반 종적 연속성 평가모델 개발 및 현장 적용성에 대한 분석을 실시하였다. 이를 위해, 우리나라에서 하천의 종적 연결성 현황 및 구조적 문제점, 어류 모니터링 기법 및 현황, 종적 측면의 어류 이동성 단절 및 종 다양성 영향에 대한 현황분석을 하였다. 또한, 물리적 서식지 적합도 평가, 환경생태유량 평가 및 어류 서식처 모의를 위한 생태-수리모델링의 기술적 한계 등에 대한 연구 현황을 분석하였다. 또한, 어류 유영력 기반 이동성 분석 및 행위자 기반(ABM) 어류행동예측 프로그램개발에 대한 현재 기술의 한계성도 제시하였다. 전 세계에서 적용된 하천 종적 연결성 평가모델 및 기법(프로토콜)에 대해 문헌, 자료 및 다양한 모델을 종합적으로 검토한 결과에 따르면, 첫째, 하천 구조물과 어류 유영속도, 점프력 등의 지표 기반 평가기법, 둘째, 직접 현장 어류조사 및 모니터링 기법, 셋째, 하천지형학적 접근방식 평가 기법 및 구조물 기반 DB 구축기법 및 넷째, 하천 연계성 지수 평가법 등으로 분석되었다. 종적 연결성 평가모델의 조사방법론 및 적용성 평가 결과에 따르면, 유럽권의 ICE 모델(Information sur la Continuite Ecologique)과 ICF 모델(Index de Connectivitat Fluvial)을 우리나라에 수정보완하여 적용할 경우 적절할 것으로 평가되었다.
본 연구는 하천 경관요소 중에서 비교적 단시간에 걸쳐 변화하는 사주 지형과 식생 분포의 역동적 형성과정을 밝히기 위해 수행되었으며, 연구 대상 하천은 2002년 이후 생태계보전지역으로 관리되고 있는 탄천 하류부 구간이다. 이를 위해서 사주지형의 변화는 항공사진과 경관사진을 통해 그 형성과정을 파악하고 현재 사주 지형 위에 형성된 식생의 분포를 현장조사를 통해 분석하였다. 분석한 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 1980년대 후반에 직강화 되었던 하도 내에서 1990년대에 들어 사주의 발달이 현저하여 다양한 형태의 사주가 형성되었고 이는 지속적으로 변화하였다. 초기에 사주가 형성되고 시간이 경과함에 따라, 하도 내 흐름 특성에 따라 사주의 면적과 높이가 변하였다. 둘째, 식생의 분포에 있어서는 물과 접촉 빈도가 높은 하안부는 교란의 정도가 심하기 때문에 무식생 상태이거나, 간헐적인 식생이 분포하여 피도가 낮게 나타났으며, 고수부지 쪽으로 형성된 사주에는 목본류나 정수식물군락이 활착되면서 식생 피도가 높게 나타나 안정식생역을 형성하였다. 셋째, 사주와 식생형성과정의 관계는 사주의 형태와 식생의 안정성 여부에 따라 저수로변 사주, 불안정 식생 저수로변사주, 안정식생 하중주 그리고 불안정식생 하중주 4가지 유형으로 나타났다. 본 연구를 통해 밝힌 하도 내 사주와 하천식생의 형성과정에 있어서의 상호관계는 모래하상의 하천부지에서 식물종이나 식재위치 선정에 유용할 것이나, 하천생태계 복원을 위한 실행사업의 식재 지침으로 활용되기 위해서는 다양한 특성을 지닌 하천에 대한 보다 폭 넓은 사례연구가 뒷받침되어야 할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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