제주 연안 저서생물(해조류, 무척추동물)의 군집구조가 저서 기질 형태에 따른 차이를 파악하기 위해 신흥해역에서 2015년 2월부터 11월까지 매월 조사되었다. 암반정점에서는 해조류 57종과 무척추동물 102종이 출현하였고, 몽돌정점에서는 해조류 42종과 무척추동물 67종이 관찰되어 암반기질에서 저서생물의 출현종수가 높은 것으로 나타났다. 해조류의 연평균 생물량은 암반정점에서 $1,601.13g\;wet\;wt./m^2$으로 몽돌정점의 $448.85g\;wet\;wt./m^2$보다 약 4배 높았다. 감태는 암반정점에서 전체 생물량의 62.64% ($1,002.93g/m^2$)를 차지하는 우점종이었고, 몽돌정점에서는 넓은게발, 감태, 붉은뼈까막살, 자루바다표고, 갈래곰보가 우점하였다. 저서무척추동물의 개체수 및 생물량은 암반정점에서 각각 $106.9indivi./m^2$, $871.93g/m^2$이며, 몽돌정점에서는 $64.6indivi./m^2$, $984.28g/m^2$로 나타났다. 무척추동물의 생물량 우점종을 파악한 결과, 암반정점에서는 소라(36.40%), 바퀴고둥(19.18%), 보라성게(13.61%)였고, 몽돌정점에서는 거품돌산호(54.13%)와 그물코돌산호(24.28%)로 기질에 따른 우점종의 차이를 확인하였다.
물리서식처 분석 하천에서 유량에 따른 수심, 유속, 기층 등의 물리서식처 조건의 변화가 서식처 적합도에 미치는 영향을 수치모의를 통하여 분석하는 방법이다. 기존 물리서식처 분석은 어류를 중심으로 수생태계 평가 및 생태유량산정 등의 다양한 하천관리 문제에 적용되었다. 어류의 경우 수생태계의 최상위 포식자이며 상대적으로 모니터링하기에 용이하고 수생태계에 빠르게 반응하고 이동 및 이주가 단기간에 나타나는 특징이 있다. 또한 상업 및 레크리에이션으로의 활용도가 높기 때문에 사회적인 이목이 어류로 집중되었다. 따라서 많은 연구들이 어류를 중심으로 물리서식처 분석을 실시하였으며, 저서무척추 동물에 대한 분석은 미흡한 실정이다. 저서무척추 동물은 어류의 중요한 먹이원이자 수생태계의 건강성을 나타내는 중요한 지표로 활용되고 있으므로, 수생태계의 통합 및 먹이사슬의 보존을 위하여 저서무척추 동물에 대한 물리서식처 평가는 중요하다. 이 연구의 목표는 하천에서의 저서무척추동물의 군집을 평가할 수 있는 서식처모형을 제시하는데 있다. 이를 위해 저서무척추 동물을 서식기능군에 근거한 기는무리, 붙는무리, 헤엄치는 무리, 굴파는 무리로 분류하여 서식처 적합도 지수를 제하고 보철거 사례에 적용하여 모형의 검증성을 확인하였다.
일본 나나키다 하구 갯벌에 있어서 탄소 질소 안정동위원소를 이용해 먹이 연쇄의 공간적 가변성에 대해 조사했다. 서로 다른 특징을 갖고 있는 갯벌에서 잠재적인 유기물(육상식물, 해양 입자성 유기물, 저서 부착 미세조류 및 하구 입자성 유기물), 퇴적유기물 및 저서 무척추 동물(Nuttallia olivacea and Nereidae)에 대한 샘플링을 행했다. 본 연구의 목적은 좁은 공간적 가변성에 따른 Nuttallia olivacea와 Nereidae의 먹이원을 결정하는 것이다. 육상식물(${\delta}^{13}C=-26.6{\pm}0.76$, ${\delta}^{15}N=2.7{\pm}0.31$) 과 하구 입자성 유기물(${\delta}^{13}C=-25.5{\pm}0.13$, ${\delta}^{15}N=5.2{\pm}0.46$)은 저서 부착 미소조류${\delta}^{13}C=-16.3$, ${\delta}^{15}N=6.2$)와 해양 입자성 유기물(${\delta}^{13}C=-19.6{\pm}0.08$, ${\delta}^{15}N=8.9{\pm}1.70$)의 탄소 질소 안정동위원소비 보다 낮았다. 퇴적물의 탄소 안정동위원소 비는 -27.4~-22.8‰ 나타냈으며, 하구에서 하천 방향으로 갈수록 낮은 탄소 안정동위 원소비를 나타냈다. 저서 무척추 동물의 탄소 질소 안정동위원소비는 각각 -22.8~-18.4‰, 8.1~11.9‰ 범위를 나타냈다. 이러한 결과와 더불어 혼합 모델을 이용해 저서 무척추 동물의 먹이원의 기여율을 추정한 결과 해양 입자성유기물과 저서 부착 미세조류의 기여율은 높았지만, 육상식물과 하구 입자성 유기물의 기여율은 비교적 낮았다. 이러한 저서 무척추 동물의 먹이 기여는 각 장소마다 계절 및 물리적 환경 요소의 영향을 받는다고 사료된다.
하천의 횡단구조물은 하천을 횡단하는 시설물로 하상유지공, 보 등이 있으며 현재 국내 하천에는 수많은 보가 존재한다. 하천에 설치된 보는 하천 유황을 변화시키기 때문에 보 상 하류로부터 상당히 멀리 떨어져 있는 하도 구간에 대해서도 수환경을 변화 시키게 된다. 이로 인하여 하천을 터전으로 생활하는 다양한 생물의 서식처를 손상시키며, 어류와 야생 생물 각 개체의 생활상을 흔들어버린다. 이에 본 연구에서는 금강을 대상으로 횡단구조물 중 보 설치 이전과 이후의 수질의 변화에 따라 생태환경의 변화특성을 분석하였다. 연구대상지인 금강의 수질자료는 보 설치 이전 6년간(2003년 ~ 2008년)과 보 설치 이후 7년간(2011년 ~ 2017년)의 자료를 조사하였고 수생태환경의 변화를 분석하기 위한 부착조류, 저서성 무척추동물, 어류를 9년간(2008년 ~ 2016년) 조사하였다. 금강에 보가 설치된 이후 본류 전체적으로 BOD와 SS, T-N 등의 농도가 낮아지는 등 개선된 것으로 나타났지만 COD는 개선효과가 전혀 없었고, 보지점에서는 수온증가는 미미하지만 Chl-a가 계속적으로 증가하여 최근까지 금강에 녹조발생을 일으키고 있다고 판단된다. 금강본류 전체적으로 저서성무척추동물과 어류의 개체수가 감소하는 추세이며 수생태 건강성분석 결과 다른생물종에 비해 어류의 건강성등급이 하향하는 추세로 악화되고 있음을 확인하였다. 이는 Chl-a와 COD의 증가로 판단되며 최근들어 BOD도 증가하고 있어 앞으로 어류건강성이 저하가 우려되기 때문에 하천의 유속증가나 수문개방을 통해 건강성을 회복할 필요가 있다고 판단된다.
2003년 11월과 2004년 4월의 2회에 걸쳐 상용조류발전소 건설 예정지인 울돌목에서 발전소 건설로 인해 야기될 주변생태환경의 변화를 파악하기 위해 4개 지점의 주변 암반조간대에 형성된 기존의 부착생물상 조사가 수행됐다. 울돌목 주변의 암반조간대에 형성된 부착생물상은 서식 형태에 따라 크게 대형해조류(Macroalgae)를 포함한 고착생물, 소 이동성 부착동물, 이동성 소형 무척추동물 등으로 구분된다 부착생물상은 서식양상에 있어 각각의 정점별 특이성이 관찰되었으며, 이는 각기 다른 비생물학적 요인에 따라 지역 특유의 서식환경이 조성되어 있음을 시사하는 간접적인 결과로 간주된다. 이같은 지역 간 생물상 차이는 조위에 따른 수직분포 분석결과 주로 중부조간대를 중심으로 형성된 생물상에 따라 대별되고 있음이 발견되었다.
제주 바다목장조성지인 차귀도 주변해역의 저서 무척추동물에 대한 출현 및 계절적 변동을 파악하기 위해 고산, 용수, 용당, 신창의 4개 해역을 설정하여 2004년 9월과 11월 및 2005년 2월, 4월, 6월, 8월 등 모두 6 차례에 걸쳐 조사 분석을 하였다. 조사기간 중 총 201 종의 저서동물이 출현하였다. 연체동물이 74 종 (37.2%) 으로 가장 높게 나타났다. 이 중 복족류가 28.4%로 가장 우점 하였고, 절지동물 43 종 (19.2%), 자포동물 34 종 (16.7%) 의 순으로 나타났다. 조사해역의 평균 개체밀도와 생물량은 각각 455 개체/$m^2$ (53.9%), 15,565.0g/$m^2$ (64.4%) 로 종류와 마찬가지로 연체동물이 개체수와 생체량에서 가장 높게 출현하였다. 주요 우점종은 Trochus sacellus, Batillus cornutus, Pagurus gracilipes, Cantharus cecillei의 복족류에서 높은 우점률을 보였다. 계절별 출현양상은 하계에 개체수 및 생체량이 증가하다 동계로 갈수록 감소하는 경향을 보였다. 그리고 종 다양도, 균등도, 풍부도의 해역별 변동을 보면 조사해역의 남쪽에 위치해 있는 고산에서 상대적으로 높게 나타난 반면, 북쪽에 위치한 신창에서 가장 낮게 나타나는 경향을 보였다.
본 연구는 하천복원사업의 전 과정에서 활용될 수 있는 법 제도적 지침과 기준을 제공하고 하천사업의 성과를 진단 평가할 수 있는 한국형 표준화된 하천환경 평가체계 구축과정의 일환으로서 하천생태계의 수변 및 수서환경을 대변할 수 있는 4개의 생물 분류군, 즉 식생과 조류, 그리고 저서 무척추동물과 어류의 평가지표 및 기준 등 평가체계를 구축하였다. 구체적으로 생물적 특성의 평가지표 및 기준을 정리하면, 식생의 경우 식생 다양도와 식생 복잡도, 그리고 식생 자연도 등 3가지 지수의 조합을 통한 하천 식생군집의 구조적 특성을 정량적으로 평가할 수 있도록 하였다. 저서 무척추동물과 어류, 그리고 조류의 경우도 선진 기법의 과학적 근거를 바탕으로 우리나라 하천특성에 적합하도록 생물적 자료의 평가등급 획정에 따른 정량적인 생물지수 평가법을 제안하였다. 아울러 하천환경 자연도의 한 부문인 생물적 특성의 평가를 위하여 이들 4개 생물분류군의 가중치를 적용한 종합 생물지수 및 평가등급화 방안을 제시하였으며, 이에 대한 시험하천의 적용결과에서도 생물분류군 간 비교적 일관성 있게 하천환경의 특성을 반영하고 있는 것으로 분석되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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