• 제목/요약/키워드: 수생환경

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어구조사 및 환경 DNA 메타바코딩을 이용한 태화강, 창원천 하구 생태계의 어류 군집 구조 및 종 다양성 평가 (Investigation of fish community structure and species diversity in two river estuary ecosystems, the Taehwa River and Changwon Stream, based on conventional survey and eDNA metabarcoding)

  • 최희규;김유림;황순영;추연수;김평범;이혁제
    • 환경생물
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    • 제41권4호
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    • pp.637-656
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    • 2023
  • 강 하구는 높은 생산성을 나타내는 생물다양성이 가장 높은 대표 수생태계이다. 환경 DNA (eDNA)를 이용한 수생태계 모니터링은 현장의 환경 시료를 확보하여 시료 내 존재하는 생물로부터 유래된 DNA를 추출하는 방법으로서 기존의 어구를 이용한 현장조사 모니터링에 비해 효율적이고 민감도가 높아 보완적인 방법으로 이용되고 있다. 본 연구는 낙동강 수계 하구 생태계를 대표하는 내륙 습지 하천인 태화강과 창원천을 대상으로 환경특성, 어류 군집구조와 종 다양성을 파악하였다. 태화강에서는 양측회유성, 소하성 및 강하성 어류인 은어, 황어 및 뱀장어의 서식이 대부분의 조사 시기 동안 확인되어 연안에서부터 중류 및 지류까지 비교적 원활한 서식처 종적 연결성을 나타내는 생태계임을 알 수 있었다. 또한, 창원천의 경우 특히 바다와 가까운 내륙 습지 하천으로 많은 다양한 해산어류 및 망둑어류의 서식이 확인되었으나, 회유성 어종인 은어는 환경 DNA에서만 검출되었고 현장조사에서는 관찰되지 않았다. 어구조사를 통한 종 다양성 평가 결과 태화강이 창원천에 비해 낮은 우점도지수, 높은 풍부도, 균등도, 다양도지수 수치를 나타내어 상대적으로 양호한 어류 군집 구조 상태를 나타냈다. 어구를 이용한 현장조사와 환경 DNA 메타바코딩 기법을 이용하여 태화강과 창원천 하구 생태계 어류 군집 구조 및 종 다양성을 비교 분석하였다. 어구를 이용한 3회 현장조사 결과 9~19종이 확인되었고 환경 DNA 1회 분석 결과 11~18종으로 환경 DNA 분석이 현장조사 결과와 유사한 수준의 종 수를 확인할 수 있었다. 어구를 이용한 5월 현장조사 결과는 6~11종이 확인된 점을 고려하면 환경 DNA가 종 탐지에서 민감도가 더 높음을 알 수 있었다. 환경 DNA를 이용한 수생태계 모니터링을 위한 어류 종 탐지의 잠재적인 효용성을 확인할 수 있었으나 우리나라 고유종 및 유전적으로 가까운 근연종들의 경우 명확한 종 동정에 어려움이 있었으며, 현장조사 시 관찰되었으나 환경 DNA에서 검출되지 않은 경우(위음성; false negative)와 현장조사 시 관찰되지 않은 종이 환경 DNA에서 검출(위양성; false positive)되는 자료의 한계점도 존재하였다. 향후 국내 고유종의 local DB 확보, 환경 DNA 조사 표준화 방법 구축, 국내 담수어류 대상 분자마커 개발 등이 확립된다면 수생태계 모니터링에 아주 효율적이며 실용적인 조사 방법으로 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

수생태계의 환경유전자(environmental DNA: eDNA) 채집 및 추출기술 (Sampling and Extraction Method for Environmental DNA (eDNA) in Freshwater Ecosystems)

  • 김건희;류제하;황순진
    • 생태와환경
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    • 제54권3호
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    • pp.170-189
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    • 2021
  • 환경유전자(eDNA)는 다양한 환경(수중, 토양, 대기)에 존재하는 생물체로부터 유래된 유전물질을 의미한다. eDNA는 높은 민감도, 짧은 조사시간 등 많은 장점들이 존재하며 이로 인해 생물 모니터링 및 유해생물과 멸종위기 생물을 탐색하는 분야에 다양하게 활용되고 있다. 이러한 eDNA를 채집하기 위해서는 대상생물 및 대상유전자뿐만 아니라 현장 여과방법 및 eDNA 보존방법과 같이 매우 다양한 항목들을 고려해야 한다. 특히 환경에서 eDNA를 채집하는 방법은 eDNA 농도와 직결되는 항목으로서 적절한 채집방법을 사용하여 eDNA를 채집할 때 정확한 분석결과를 얻을 수 있다. 또한 현장에서 채집한 eDNA를 보존하고 추출하는 과정에서도 정확한 방법을 사용하였을 때 현장에 분포하는 eDNA의 농도를 정확하게 파악할 수 있다. 특히 eDNA 연구를 시작하는 연구자들에게 eDNA 분야는 초기 진입 장벽이 매우 높은 기술로서 이를 위한 기초 자료가 매우 절실하다. 본 연구에서는 본 연구는 eDNA가 수생태계를 연구하기 위한 도구로서 보다 널리 이용되며, eDNA를 이용하기 시작하는 연구자들에게 도움을 주고자 수생태계에서 eDNA를 채집하고 및 운반하는 방법과 실험실에서 eDNA를 추출하는 방법을 소개하고, 보다 간편하고 효율적인 eDNA 채집 도구와 방법을 제시하였다.

수생태계 건강성 조사·평가를 위한 실내분석 정도관리 방법: 부착돌말류 영구표본 분석도구 개발 (The Quality Control Method in the Laboratory Analysis of Aquatic Ecosystem Health Monitoring and Assessment: Permanent Mounting Slides Tool Development Using Benthic Attached Diatoms. )

  • 신재기;김난영;박용은;이경락;김백호;김용재;김한순;이정호;이학영;황순진
    • 생태와환경
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    • 제56권3호
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    • pp.196-206
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    • 2023
  • 하천생태계의 주요 1차 생산자인 부착돌말류는 대부분 세포 크기가 매우 작아 관찰과 피각 계수에 고배율의 현미경적 방법을 요구하며, 그로 인해 정성적, 정량적 분석에 있어 정확도와 정밀도를 확보하기가 쉽지 않다. 본 연구는 부착돌말류를 이용한 수생태계 조사·평가에 있어 정도관리를 향상시키기 위한 방법을 제안하였다. 정도관리의 목적에 부합하기 위해, 정성 및 정량분석이 동시에 가능한 영구표본 슬라이드의 분석도구를 신규로 개발하였다. 영구표본을 제작함에 있어 커버 글라스와 슬라이드 글라스에 격자 유무의 조합으로 표본을 만들어 상호 특성을 비교하였다. 그 결과, 다른 시험 조건에 비해 유색선형 격자 슬라이드를 사용하는 방법이 가장 효과적이었다. 향후, 더 개선된 방법의 개발이 기대되지만, 본 연구에서 개발된 방법은 그 효율성과 적용성에 있어 기존 부착돌말류의 실내분석 정도관리를 개선하는 데 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

우포늪에서 수생 및 습생 관속식물의 식물상, 현존식생도 및 1차 생산 (Flora, Actual Vegetation Map, and Primary Production of the Vascular Hydrophytes and Hygrophytes in the Upo Wetland)

  • 강민정;김철수;오경환
    • 한국습지학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.45-55
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    • 2007
  • 우포늪에서 2005년 5월부터 2006년 3월까지 수생 및 습생 관속식물을 대상으로 식물상과 생활형별 분포현황, 현존식생도 및 생활형별 분포 면적, 생활형별 연순생산성 및 1차생산을 조사하였다. 조사지역에 분포하는 수생 및 습생 관속식물은 우포 263종류, 목포 233종류, 사지포 244종류, 쪽지벌 182종류, 토평천 상류 190종류, 토평천 하류 178종류 등으로 85과 224속 287종 42변종 4품종 등 총 333 종류가 확인되었다. 관속식물을 생활형별로 구분하면 수생식물 38종류, 습생식물 108종류, 육상식물 187종류 등이고, 수생식물을 생활형별로 구분하면 정수식물 20종류 부엽식물 6종류 부수식물 5종류 침수식물 7종류 등으로 구분되었다. 우포늪의 식물군락은 27개 군락으로 구분되었으며, 현존식생도에 나타난 군락별 분포 면적은 마름-붕어마름 군락이 60.64 ha로 가장 넓고, 다음으로 생이가래-붕어마름 군락 32.91 ha, 줄 군락 30.05 ha 등의 순이었으며 생활형별로는 부수식물이 차지하는 면적이 172.6 ha(47.9%)로 가장 넓었다. 수생 및 습생 관속식물의 1차 생산량은 총 1,383.3 ton이고, 그 중 수생식물은 정수식물 564.1 ton(40.8%), 부수식물484.1 ton(34.9%), 부엽식물 146.7 ton(10.6%), 침수식물 1.3 ton(0.5%) 등의 순이었으며, 습생식물의 1차생산량은 182.1 ton(13.2%)이었다. 이들 수생 및 습생식물들은 대부분 현재의 늪 환경에 적응된 종이므로 늪의 육상화가 진행될 경우 종조성의 변화를 포함하여 생태계에 미치는 악영향이 예상되므로 늪의 보전 대책 및 보존 방안이 요망된다.

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제주도 내 점개구리밥(Landoltiapunctate) 분포와 생태계 위해성 평가 (Distribution Characteristics and Ecosystem Risk Assessment of Dotted Duckweed (Landoltis punctate) in Jeju Island, Korea)

  • 최종윤;김남영;류태복;최동희;김덕기;김성기
    • 한국환경생태학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.425-439
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    • 2018
  • 본 연구는 제주도 지역에서 처음 발견된 점개구리밥의 분포와 서식생물상에 대한 점개구리밥의 위해성을 평가하기 위해, 제주도 내 43개 습지 및 하천에서 환경요인과 서식생물상을 조사하였다. 점개구리밥은 43개 중 총 18개 조사지역에서 출현이 확인되었으며, 이들 지역에서는 점개구리밥 외 수생식물의 생물량은 낮은 편이었다. 점개구리밥 등 수생식물과 환경요인에 대한 서식생물상의 영향을 분석하기 위해 SOM(Self-Organizing Map)을 활용한 패턴분석을 실시하였다. 분석 결과, 동물플랑크톤 등 서식생물상은 환경요인보다는 수생식물의 생물량에 대한 영향이 큰 것으로 나타났다. 특히 점개구리밥의 생물량은 부착성 종과 밀접하게 관련되는 것으로 분석되었다. 제주도 내 하천 및 습지는 수원이 일정하지 않고 수위변화가 급격하여 수생식물의 현존량이 적은 점을 감안하면, 제주도 지역의 교란 특성에 비교적 강한 점개구리밥은 서식생물상(동물플랑크톤 등)에게 서식처로서 중요하게 적용될 것으로 판단된다. 더욱이, 점개구리밥의 점유 공간 내 유기물이 서식동물상의 먹이원으로 활용되는 점 등을 볼 때 점개구리밥은 서식처인 동시에 먹이터로의 역할을 수행하고 있는 것으로 보인다. 비록 점개구리밥의 밀생이 그늘 효과 등으로 일부 수생식물의 성장과 발달에 영향을 미치지만, 이것은 부유식물이 수표면에 우점하는 특성 때문이며, 점개구리밥의 위해성이라 판단하기는 어렵다. 결론적으로 점개구리밥은 제주도 지역 내 대부분의 수계에서 확산 및 정착된 것으로 조사되었으며, 서식생물상 및 수중 환경 내 미치는 영향은 적은 것으로 사료된다. 추후 제주도 지역 외 내륙에서의 점개구리밥 분포 및 확산에 대한 모니터링을 수행할 필요가 있다고 보여진다.

동복천 일대의 식물상 (Flora of Dongbok Stream Areal)

  • 임동옥;박양규;유윤미
    • 한국환경생태학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.346-359
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    • 2004
  • 2002년 2월부터 8월까지 전라남도 화순군 동복천 지역에 대한 식물상을 조사한 결과 75과 158속 174종 31변종 1품종으로 총 206종류였다 수생식물은 16과 23속 26종 3변종으로 총 29종류가 확인되었으며 정수식물은 22종류, 침수식물 4종류, 부엽식물 2종류 및 부유식물 1종류였다. 귀화식물은 10과 17속 17종 2변종으로 총 19종류가 확인되었다. 본 조사지역의 회귀식물과 보호야생식물종의 서식처조사결과 산림청에서 지정한 회귀식물은 흑삼릉 1종이 관찰되었다.

하천 관련 사업평가를 위한 기법 개발 방안 연구 (A Study on the Development of the Project Evaluation Technology for the Stream)

  • 장초록;송주일;장문엽;김한태
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.226-226
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    • 2019
  • 하천은 이수, 치수 및 환경의 기능을 수행하며 국가의 생활과 문화의 발전에 기여한다. 현재 전국에는 총 3,836개의 하천이 존재하며, 우리 실생활에 밀접한 연관을 맺고 있다. 각 부처 및 지자체에서는 하천유역을 개발 및 복구하기 위한 사업을 추진 중에 있으며, 각 사업의 평가를 시행하고 있다. 환경부의 경우 수질개선 및 수생태계 복원을 목적으로 하는 '생태하천 복원사업'을 수행하고 있으며 '지속가능한 하천사업 환경영향평가 가이드라인'을 통해 사업의 적절성 및 사업효과를 평가하고 있다. 또한 본 평가를 토대로 매년 "자연환경대상" 공모전을 개최하여 기술적 사회적 평가 및 대내외적 홍보를 진행하고 있다. 행정안전부는 재해예방 및 환경개선, 수질보전을 목적으로 하는 '소하천 정비사업'을 수행 중에 있으며 매년 "아름다운 소하천 가꾸기 공모전"추진을 통해 소하천정비 예산으로 추진한 사업들의 평가와 시상을 진행 중에 있다. 국토교통부의 경우 물 관리 기본계획인 '물수자원장기종합계획(2001-2020)', '제4차 수자원장기종합계획(2011-2020)'을 토대로 지방하천의 재해예방 및 수생태계 복원목적의 '지방하천정비사업 종합계획'을 수행 중에 있으며 하천재해 예방사업, 수계치수사업 등의 5가지 세부사업들을 포함하고 있다. 또한 하천관리 전문가와 지역주민을 평가단으로 구성하여 평가를 진행하고 있다. 위와 같이 각 부처는 하천유역의 환경개선 및 재해예방을 위해 여러 하천사업을 진행 중에 있으나 각 기관별로 사업의 평가기법 또는 평가절차가 통일되지 않고 상이하게 진행되고 있다. 또한 국토교통부의 경우 하천사업의 사업계획부터 사후평가까지 사업의 전 절차에 대한 명확한 평가기준이 마련되지 않고 있어 효율적인 사업평가가 어렵다는 문제점이 지속적으로 제기되고 있다. 따라서 본 연구에서는 하천사업의 특성을 고려한 평가기법 개발을 통해 사업의 적절성 및 효율성을 제고할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.

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신형 유공블록을 이용한 계단식 호안의 월파특성 수리실험

  • 이달수;오영민
    • 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해안해양공학회 1996년도 정기학술강연회 발표논문 초록집
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    • pp.162-166
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    • 1996
  • 재래식 간척 및 매립은 연안 간사지를 소멸시켜 수생생물의 산란 및 서식지를 훼손시킴으로써 해양 생태계를 파괴시킬 뿐 아니라 연안역 해수의 자정능력을 감소시켜 수질의 악화를 초래하고 있다(Y, Hosokawa, 1992). 따라서 향후 간척, 매립을 하거나 호안을 축조할 때에는 외해측에 수심이 얕고 경사가 완만한 해저 환경을 새롭게 조성함으로써 수질 및 해양 생태계를 보전하는 환경 친화적 연안개발 공법의 도입이 요망된다. (중략)

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갯버들과 부레옥잠이 수질에 미치는 영향

  • 정옥영;이두곤
    • 한국환경과학회:학술대회논문집
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    • 한국환경과학회 2007년도 춘계 학술발표회 발표논문집
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    • pp.203-206
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    • 2007
  • 부유녹조와 갯버들 및 부레옥잠이 수질에 미치는 영향을 탐구하기 위해 5월 초에서 6월 말까지 실험실 수조의 수질변화를 고찰하면서 얻은 결과는 다음과 같았다. 부영양화가 진행되는 물에 수변식물인 갯버들과 수생부엽식물인 부레옥잠은 상호 혹은 단독으로 작용하여 DO, pH, SS, 탁도, 입자수 농도, Chl a 농도를 어느 시점에서 큰 폭으로 감소시켰고 갯버들과 부레옥잠의 상호작용시 그 효과가 가장 크게 나타났다. 부유녹조 단독으로는 DO와 pH 등을 서서히 감소시켰다. 이 결과로부터 갯버들 및 부레옥잠은 부유녹조와 경쟁관계가 되어 수질개선에 상당한 영향을 미칠 수 있는 것으로 추정된다.

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연안습지의 생태기능을 이용한 연안환경관리 (Coastal management using ecosystem function of coastal marshes)

  • 윤성윤
    • 한국습지학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.159-166
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    • 2000
  • 연안습지에서는 생태적으로 많은 생산물이 만들어진다고 평가되어 왔다. 이런 점들을 이용하여 연안습지를 연안환경관리에 적용하면 수질정화 등 다양한 효과를 볼 수 있다. 생태계 기능중 에너지흐름과 유기물, 영양염류가 연안습지의 수질정화에 중요하게 관계된다. 연안습지는 수생식물이 식재된 공간을 거치면서 처리되고, 토사나 오염물질의 유입을 방지하기 위한 공간의 조성과 바닥에서 영양염의 흡수 및 식물플랑크톤을 억제하는 방법이 적용될 수 있다.

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