Benthic macro invertebrate communities were collected at six different sampling sites in the Musucheon stream in Korea from July 2006 to July 2007, and ecological exergy values were calculated based on five different functional feeding groups (collector-gatherer, collector-filterer, predator, scrapper, and shredder) of benthic macro invertebrates. Each sampling site was categorized to three stream types (perennial, intermittent and drought) based on the water flow condition. Exergy values were low at all study sites right after a heavy rain and relatively higher in the perennial stream type than in the intermittent or the drought stream type. Self-Organizing Map (SOM), unsupervised artificial neural network, was implemented to pattern spatial and temporal dynamics of ecological exergy of the study sites. SOM classified samples into four clusters. The classification reflected the effects of floods and droughts on benthic macroinvertebrate communities, and was mainly related with the stream types of the sampling sites. Exergy values of each functional feeding group also responded differently according to the different stream types. Finally, the results showed that exergy is an effective ecological indicator, and patterning changes of exergy using SOM is an effective way to evaluate target ecosystems.
The ecosystem in the Gwangju Stream has taken a wide range of disturbance such as the discharging water of sewage treatment plant, the lake water and the river water from different water system over the past decade. This study was figured out some significant influence factors by analyzing the relationship between biotic and abiotic factors in the urban stream. Abiotic components included 15 water quality variables which were measured in five sampling sites along the stream from October 2014 to July 2015, whereas the benthic macroinvertebrates found in those sites were used to estimate various biotic indices representing the ecological status of the community. The results of correlation analyses indicated that abiotic factors by human activities affected on the inhabitation of benthic macroinvertebrates more than biotic factors. The results of cluster analyses and ANOVA tests also showed that biotic and abiotic characteristics were clearly different in season. The main influence factors of cluster analysis by sites were $NH_3-N$, EPT(I) and DO. It was considered that more various statistical analyses would be necessary to find some different relationships and influence factors between biotic and abiotic variables in the urban stream.
This study was carried out to gather basic data for the purpose of proposing a plan to improve the water quality and conserve the aquatic ecosystem of the Singu Agricultural Reservoir in Korea. The water quality, sediment composition, benthic macroinvertebrate distribution, and fish distribution in the Singu Reservoir were analyzed; the reservoir is located close to farmlands, forests, villages, and livestock breeding areas. The results of the water quality analysis are as follows: 5.8~7.8 mg/L for dissolved oxygen, 13.1~20.7 mg/L for chemical oxygen demand, 14.4~18.8 mg/L for suspended solid, 0.96~1.70 mg/L for total nitrogen, 0.07~0.11 mg/L for total phosphorous, and $41.9{\sim}49.8{\mu}g/L$ for $chlorophyll-{\alpha}$. In total, 75 benthic macroinvertebrate specimens belonging to 4 classes, 7 orders, 14 families, and 17 species were recorded. The ecological scores of the benthic macroinvertebrate communities ranged from 11 to 23. Fish specimens recorded belonged to two families and four species. The dominant fish species were Carassius auratus and Pseudorasbora parva, both of which are water-pollutant tolerant species.
Jinwi Stream is considerably polluted. The urban development in a Jinwi Stream basin can make state of aquatic ecosystem worse. However, researches for aquatic ecosystems in Jinwi Stream are insufficient. In this study, biotic indices of periphytic diatoms (DAIpo and TDI), benthic macroinvertebrates (EPT, KSI and ESB) and fish (IBI) were compared with the annual water quality data. Benthic macroinvertebrates indices showed highly significant correlations with concentrations of organic materials and nutrients, while DAIpo, TDI and IBI showed low correlations with them. In particular, ESB can be considered as an useful indicator that reflects the degree of diversity and abundance of biotic community as well as water quality. In polluted and disturbed streams as Jinwi Stream, DAIpo, TDI and IBI appeared to be not available for evaluating and discriminating the water quality, although they have been known as good indices in general streams.
Ye Ju Lee;Taekjun Lee;Jeongho Kim;Dong Gun Kim;Sook Shin
환경생물
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제40권1호
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pp.87-98
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2022
In this study, the community structure of marine benthic invertebrates was examined to evaluate the differences between the west, south, and east coasts of Korea and to identify the indicator species representing each region. Acrylic attachment plate sets were installed in Jeongok, Mokpo, Tongyeong, Yangpo, and Gangreung, and the invertebrate fauna thus captured were identified. Monitoring was performed in each area from March 2017 to May 2018. Water depth, temperature, and salinity at each location were measured to determine the potential influence of abiotic factors on the community structure. As a result, the mean depth of plates installed and the water temperature were significantly different in each area. A total of 32 invertebrate species were identified in all localities, and the most significant difference in the species compositions was found between Mokpo and Gangreung. The community structure differed significantly with a change in the plate depth, and a larger number of indicator species appeared on shallower plates. Finally, we determined the community structure of benthic invertebrates in different geographical regions of the Korean ocean by characterizing the dominant invertebrate taxa and the indicator species at each site.
A study on the distribution and community structure of benthic macroinvertebrates on the intertidal zone of Cheju Island was carried out from June 1988 to May 1989. The macroinvertebrates collected and identified were composed of 7 phyla, 14 classes, 29 orders, 71 families and 135 species in this study. The dominant species of the upper tidal zone were Nodilittorina granularis and Heminerita japonica, those of the middle tidal zone were Monodonta neritoides and Lunella coronata coreensis, However, Monodonta neritoides and Chlorostoma arhyrostoma lischkei were dominant in the lower tidal zone. Community dominant indices were significantly high in the upper tidal zone. Macuoinvertebrates species which have the ability of resistance to the physical factors such as, strong waves and exposure to the hot sunlight were mainly distributed on the intertidal zone of Cheju Island. The difference in the number of species among seasons was not significant, but thao among zones was quite apparent and the lower the zone, the more abundant.
Large scale of fish kills by red tides has been occurred every year in coastal water fisheries of Korea. To suppress red tide spreading out over the south coastal water of the Korean Peninsula large amount of loess has been applied every year because loess is known to be effective in removing red tide organisms. Effects of loess application in ecosystem of underwater near sea shore were investigated with some physical characteristics of loess. Loess used for the red tide reduction consisted of very fine particles, of which size was mostly less than 0.1 mm. Particles of loess blocked light penetration, which is essential for the underwater ecosystem. Loess also pushed pH down by the hydrolysis activities of aluminium and iron It was found that underwater ecosystems where loess was applied near sea shore were devastated. Sea plants such as sea weeds were gone leaving only their roots. Clams and snails were dead under the loess dust blanket. And fishes were not found at all where loess has been sprayed lot long time. It was found that even if loess has some capacity to reduce red tide temporarily, loess application should be slopped to protect underwater ecosystems.
저서생물의 유기물 오염에 대한 반응 정도를 간접적으로 나타내주는 저서오염지수(Benthic Pollution Index)를 근거로 시화지구 폐쇄해역의 환경오염 및 생태계 변화추이를 파악하고, 그 결과를 동일시기의 저서생물 군집의 평균서식밀도 및 출현종 변화와의 비교분석을 통해 효율성을 타진함으로써, BPI 산출비교 방식을 향후 환경감시에 유용하게 사용할 수 있는 오염도 감식방법으로의 하나로 제안하였다. 시화 부근해역의 폐쇄 이전인 1980년 외해수화의 접촉이 원활하던 시기와, 1994년 초 시화방조제의 마지막 물막이 공사 이후 해역이 완전 폐쇄되었던 시기, 그리고 1997년 7월부터 1999년 하반기까지 방류량의 연차별 차등을 두고 정기적으로 외해수의 유통이 재개된 시기 등 세 시기별 생태계 변화추이를 동일지점에서 수행된 저서 생태계 조사결과를 바탕으로 조사정점별 BPI등급을 이용하여 시 공간적으로 비교 고찰하였다. 1994년 2월의 시화방조제 완공이후 육지에서 가까운 좁은 내만 지역으로부터 급격히 악화되기 시작한 폐쇄해역의 생태환경은, 1995년에는 시화호의 중심부만을 제외한 폐쇄해역 주변부를 따라 오염이 진행되었고, 1996년으로 접어들자 폐쇄해역의 전역에 걸쳐 매우 낮은 BPI지수가 나타남으로써 심각한 오염 확산이 확인되었다. 배수갑문의 시험개방 직후인 1997년에는 여전히 매우 높은 오염도를 보였고, 증가된 방류량과 더불어 상시개방이 시행된 시기 이후인 1998년에 들어 방조제 부근으로부터 BPI지수에 점진적인 변화가 나타나기 시작했다. 1999년으로 접어들면서 내만 깊숙한 지역을 제외하고 방조제 가까운 방향의 폐쇄해역에서 BPI등급이 낮아지고 있는 것이 확인됨으로써 외해수 유출입이 긍정적인 영향을 끼친 것으로 추측된다. 한편, 각 시기의 저서생물 군집분석결과, 매우 유사한 경향을 나타냄으로써 저서오염지수(BPI) 산출방식과 유의한 결론이 도출되었으며, 이는 환경평가 방법의 하나로 저서오염지수(BPI)산출방식의 효율성을 뒷받침 해주는 것으로 평가된다.
본 연구는 2017년 5월부터 9월까지 민통선이북지역 서부평야 일대에서 수생태계의 주요 분류군인 저서무척추동물과 담수어류의 다양성 및 군집특성을 조사하였다. 조사결과 저서무척추동물은 총 4문 19목 66과 108속 125종이 확인되었다. 저서무척추동물의 분류군별 출현종수는 딱정벌레목이 27종(21.60%)으로 가장 높은 다양성을 나타냈고, 잠자리목 26종(20.80%), 비곤충류가 22종(17.60%), 노린재목 11종(8.80%)이 채집되어 정수성 저서무척추동물의 분류군들이 우점하였다. 섭식기능군은 잡아먹는 무리(51종, 56.67%)가 높게 나타나 습지성 형태의 무리들이 우점하고 있는 것으로 나타났으며, 서식기능군은 기어오르는 무리(33종, 24.44%)가 높게 나타났으며, 단순한 하상에서 나타나는 굴파는 무리(17종, 12.59%)도 다소 높게 출현하였다. 이는 유속이 느린 서식처에서 나타나는 특징으로 분류군간에 동종포식을 유발하여 생태계의 교란이 심각해 질 것으로 평가되었다. 수환경평가의 ESB 값은 S13지점에서 82점으로 최우선보호수역으로 평가되었으며, 대부분 지역에서 수질 III등급의 ${\alpha}$-중부수성으로 오염이 심각한 환경상태로 나타났다. 군집안정성분석결과 회복력과 저항력이 높은 I특성군과 교란에 민감한 III특성군으로 평가되었으며, 전체적으로 균일하지 못하고 불안한 군집을 형성하였다. 어류는 잉어과에서 30종(65.2%)으로 가장 높게 나타났으며, 계류에 서식하는 참갈겨니가 728개체(21.4%)로 우점 하였다. 어류 조사결과 총 18목 39과 46종(3,405개체)이 출현하였으며, 군집분석 결과 우점도지수가 낮고(0.39) 다양도지수가 높은(2.29) 안정된 지점(S7, S13)과 반대성향의 불안정한 지점(S2-3, S8, S10)이 복합적으로 평가되었다. 본 조사에서 출현한 저서무척추동물의 법정보호종은 한반도고유종 5종, 국외반출승인종 17종, 멸종위기야생생물 II급인 물장군과 물방개 2종이 출현하였다. 그 외 희귀종인 배물방개붙이의 서식처가 확인되었으며, 생물 위해외래종인 왕우렁이가 전지역에 분포하여 민통선이북 서부평야지대의 생태계 교란이 끊임없이 발생할 것으로 판단되었다. 어류에서는 천연기념물 1종(어름치)와 멸종위기야생생물 II급 3종(묵납자루, 꾸구리, 돌상어)의 서식처가 확인되어 보호 및 보전대책이 마련되어야 할 것으로 판단되었다.
본 연구는 산지계류에 시공한 사방공작물이 저서성대형무척추동물상에 미치는 영향을 밝히기 위하여 실시하였다. 연구대상지는 상시유수가 흐르는 양호한 수질환경을 가진 김천지역의 산지계류 1개소를 선정하였으며, 현장조사는 2009년 2월부터 2010년 10월까지 총 6회에 걸쳐 사방시설물 시공 전후를 기준으로 실시하였다. 그 결과, 저서성대형무척추동물상은 시공 전 1차 조사에서 총 4문 4강 9목 22과 36종이 나타났으나, 시공 후 6차 조사에서 2문2강 7목 18과 30종으로 다소 감소하였다. E.P.T 분류군(종, 개체수)의 점유비율은 시공 전에는 하루살이목(50.0%, 85.0%), 날도래목(35.3%, 10.0%), 강도래목(14.8%, 5.0%)의 크기 순으로 나타났으며, 시공 후에는 날도래목(50.3%, 68.0%), 하루살이목(42.1%, 29.4%), 강도래목(7.5%, 2.7%)의 크기 순으로 변화하였다. 다양도지수, 풍부도지수, 균등도 지수, 우점도지수는 사방시설물 시공 직후 2차 조사에서 모두 나쁘게 나타났으나, 이후 시간이 경과될수록 각 지수들의 값이 다시 좋아지는 경향을 보였다. 섭식기능군은 시공 전 GC군이 60.7%로 가장 높았고, 시공 후 SC(53.1%), FC(35.4%)군이 급증하였으며, 3차 조사부터 안정화 되어가는 양상을 보였다. 본 연구결과, 대부분의 사방공작물은 시공직후에 계류의 저서성대형무척추동물상에 크게 영향을 미치는 것으로 나타났으나, 약 18개월이 경과한 후에 점차 원래의 모습으로 안정화 되어가는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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