• 한국물환경학회지
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• 제33권6호
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• pp.728-735
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• 2017

Many restoration projects are underway to revive disturbed streams. In order to achieve successful stream restoration, a variety of microhabitats should be created to promote biological diversity. Research on biological classification of microhabitats is essential for biological diversity. However, research on classification using only physical environmental factors has been carried out. The purpose of this study is to classify and quantify the microhabitat of the stream by using macroinvertebrates systematically. In this study, eight wadeable streams and four non-wadeable streams were surveyed to identify the benthic macroinvertebrates in these various microhabitats. Among the physical environmental factors (current velocity, water depth, substrate), the particle size of the substrate was the most influential factor in the emergence of the Habitat Orientaion Groups. Among the HOGs, clinger and burrower were highly correlated with physical environment factors and showed the opposite tendency. The distribution of clinger and burrower according to the physical environmental factors showed two tendencies based on the current velocity (0.3 m/s) and water depth (0.4 m). In addition, the particle size of the substrate showed three trends (${\leq}-5.0$, -5.0 < mean diameter ${\leq}-2.0$, > -2.0). Based on the abundance tendency of these two HOGs, the microhabitats were classified into nine types, from a eupotamic microhabitat to a lentic microhabitat. Classification of the microhabitats using HOGs can be employed for creating microhabitats to promote biological diversity in future stream restoration plans.

• Animal cells and systems
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• 제16권1호
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• pp.69-76
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• 2012

This study was conducted to examine how a low-head dam removal (partial removal) could affect benthic macroinvertebrate communities in a stream. Benthic macroinvertebrates and substrates were seasonally sampled before and after dam removal (March 2006-April 2007). Benthic macroinvertebrates and substrates were quantitatively sampled from immediately upstream (upper: pool) and downstream (lower: riffle) sites, the location of the dam itself (middle), and immediately above the impoundment (control: riffle). After the removal, species richness and density of benthic macroinvertebrates as well as the EPT group (Ephemeroptera, Plecoptera and Trichoptera) increased to higher levels than those before the removal, while functional feeding groups and habitat orientation groups changed more heterogeneously at the upper site. At the lower site, species richness and density decreased somewhat immediately after dam removal, which was associated with an increase of silt and sand, but recovered after monsoon floods which helped to enhance substrate diversity at the upper site. Decreased dominance index and increased diversity index in both the upper and lower sites are evidence of positive effects from the dam removal. In conclusion, we suggest that even a partial removal of a dam, resulting in increased substrate diversity in the upper site, could sufficiently help rehabilitate lost ecological integrity of streams without major habitat changes.

• 한국물환경학회지
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• 제32권1호
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• pp.15-22
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• 2016

This study aims to analyze the changes in the benthic macroinvertebrate community before and after a restoration project in a eutrophic stream. Species diversity and species richness increased at the points where the channel changed from standing water to running water. However, species diversity and richness decreased at the points where only riparian restoration was implemented, and the concentration of suspended solids increased, while biochemical oxygen demand and total phosphorus decreased and the concentration of dissolved oxygen increased. In such reaches, functional feeding groups went from collector-filterers to collector-gatherers, and habitat orientation groups changed from clingers to burrowers.

• 한국환경과학회지
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• 제27권11호
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• pp.1007-1021
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• 2018

Community dynamics of benthic macroinvertebrates and biological evaluation of water quality were investigated at Gigyecheon of Pohang and Gyeongju, Korea. The survey was carried out at 8 sites from May to October, 2017. As a result, total of 104 species under 54 families, 15 orders, 8 classes in 4 phyla with 5,052 individuals were revealed. The number of species was the most abundantly identified in aquatic insects, 76 species under 34 families, 6 orders. Among them, the order Odonata was the most abundant taxon as 21 species(20.2%). The most abundant individuals were collected in the phylum Mollusca as 1,453 individuals(28.8%). Various species appeared dominantly at each site by season, and the most dominant species was Caridina denticulata denticulata belonging to the class Malacostraca with 0.08 of dominance index. According to the results of community structure analyses, the diversity and richness indices were the highest at site II, the evenness index was the highest at site I, and the dominance index was the highest at site IV. The number of species and individuals of gathering collectors were the highest among functional feeding groups. Those of sprawlers were the highest among habitat orientation groups. The ESB showed a tendency to change according to season and site, and it was the highest in May at most surveyed sites. The KSI was also somewhat fluctuated according to season and site. From these indices, average biological water quality was evaluated as class II.

• 환경생물
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• 제40권4호
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• pp.363-373
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• 2022

본 연구는 2021년 4월부터 8월까지 3차례에 걸쳐 제주도 봉개동에 위치한 물장오리오름 습지의 저서성 대형무척추동물상 및 군집구조를 파악하기 위해 수행되었다. 조사지점은 물장오리오름 습지를 4개의 구역으로 구분하였으며, 접근이 가능한 3개 구역(1 area~3 area)에서 조사를 실시하였다. 물장오리오름 습지의 서식지 환경을 분석한 결과, 월 평균기온은 7~8월에 가장 높고, 12~2월에 가장 낮은 양상이 2017년부터 2021년까지 반복되었다. 월 강수량은 2017년을 제외하고 2018년부터 2021년까지 장마철인 6월부터 9월에 가장 높은 것으로 분석되었다. 위성영상 분석을 통해 식생면적과 수 면적의 변동을 분석한 결과, NDVI는 2월부터 7월까지 증가하고 이후 감소하는 양상을 나타내었으며, NDWI는 반비례의 관계를 나타내는 것으로 분석되었다. 조사기간 동안 채집된 저서성 대형무척추동물은 총 2문 3강 8목 17과 26종이 출현하였으며, 정성조사 시 13과 21종, 정량조사 시 15과 24종 412개체가 출현하였다. 우점종은 깔따구류(Chronomidae spp.)가 132개체(32.04%)로 확인되었으며, 자색물방개(Noterus japonicus)가 71개체(17.23%)로 아우점하였다. 본 연구와 문헌에서 확인된 출현종을 비교·분석한 결과, 딱정벌레목과 잠자리목의 종다양성이 높은 것으로 확인되었으며, 주요 섭식기능군은 Predators, 서식기능군은 Swimmers로 분석되었다. OHC-group은 2021년에 17종(73.91%)이 확인되었으며, 2016년에는 23종(79.31%), 2018년에 26종(86.67%), 2019년에 19종(79.17%)이 출현하였다. 멸종위기야생생물 II급인 물방개(Cybister japonicus)가 문헌에서 서식하는 것으로 확인되었으며, 2021년에도 10개체(2.43%)가 조사되었다. 따라서 물장오리오름 습지에 서식하고 있는 물방개의 서식환경을 유지할 수 있도록 지속적인 관리와 서식지 보호가 필요할 것으로 생각된다.

• 한국물환경학회지
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• 제36권1호
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• pp.36-47
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• 2020

Three large scale weirs were constructed 2010 - 2011 in the Namhan river, Korea. The purpose of this study was to investigate the spatial distribution of benthic macroinvertebrates and the influence of environmental factors at the weirs 2014 - 2015. The number of species was higher in the riparian zone than in the transition or the limnetic zone. This seems to be because of the diversification of microhabitats and food sources according to the development of littoral zones. From the riparian zone to the limnetic zone, the individual abundance proportion of gathering collectors among functional feeding groups decreased, and that of filtering collectors increased. In the limnetic zone, sprawlers and climbers among habitat orientation groups decreased, and burrowers increased. This means that coarse particulate organic matter originated from land or riparian zone was transformed to fine particulate organic matter in the limnetic zone. Asian clam (Corbicula fluminea) and chironomids were dominant species based on individual abundance. Asian clam, a major taxon considering biomass, was abundant toward the limnetic zone. This is becasue of the shallow depth, suitable water current, slightly coarse substrate, and good water quality. There was no significant relationship between the water quality and the characteristics of the benthic macroinvertebrate community because the water quality was spatially not heterogenous. The more influential factors for benthic community were physical factors, especially water depth. Water depth showed a markedly significant correlation with Shannon-Weaver's species diversity (r=-0.90), Margalef's species richness (r=-0.82), and McNaughton's dominance (r=0.86). Water depth showed a positive correlation (r=0.68) with the Kong and Kim BMSI (Bentic Macroinverebrates Streambed Index), and this may be related to the coarse substrate of the limnetic zone.

• 한국물환경학회지
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• 제37권3호
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• pp.190-203
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• 2021

Water quality, benthic macroinvertebrate communities, and other factors were investigated to explore the effects of the effluent discharge from a sewage treatment plant into Jwagwang stream in Busan in 2019. During the study period, the flow rate of this stream was in the range of 10,400 m³/day to 52,200 m³/day except for the discharge of about 24,000 m³/day of the effluent. After discharge, the flow velocity increased by about 65% and the water depth increased by about 40%. At sites downstream of the discharge point, BOD, COD, TOC, T-N, T-P, and other water quality values were worse than those of the upstream sites. The periphytic algal chlorophyll-a concentrations in the natural substrata were higher than those of the upstream sites, especially in May and August. However, at sites downstream of the discharge point, the individual numbers of Annelida were decreased and individual numbers of the insecta of arthropoda were increased. Also, species numbers and the diversity and dominance indexes were improved in the sites downstream of the discharge point. The functional feeding groups (FFGs) of collector-filterers were increased and the habitat orientation groups (HOGs) of sprawlers, burrowers, and clingers were especially increased at the sites with additional reclaimed wastewater effluent flow. Regardless of the effluent discharge, BMI, an indicator of ecological stream health using benthic macroinvertebrate species, did not show large gaps between the study points. Although the water quality of the sites downstream of the discharge point was much worse than those upstream, their ecosystem soundness was better than those of the upstream sites from an ecological perspective.

• 한국환경생태학회지
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• 제36권2호
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• pp.150-164
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• 2022

본 연구는 2020년 5월부터 10월까지 4대강 사업의 하나로 준공된 8개의 낙동강 보 구간에 서식하는 저서성 대형무척추동물의 생물다양성 변화와 군집분석을 수행하였으며, 2010년부터 2020년까지 약 10년간의 저서성 대형무척추동물 주요 분류군에 대한 변화상을 분석하였다. 조사결과 저서성 대형무척추동물은 총 3문 5강 18목 52과 83속 97종 128.1개체/m²가 출현하였으며, 오염지표생물인 깔따구류(Chironomidae sp.)와 실지렁이류(Tubificidae spp.)가 전체적으로 우점하였다. 군집분석결과 우점도지수는 평균 0.62±0.20이고 다양도지수는 1.87±0.63로 낙동강 보 상류에서 가장 안정적으로 분석되었다. 낙동강 보 중앙부에서는 실지렁이가 우점하였으며, 칠곡보와 강정고령보에서 가장 불안한 군집구조가 나타났다. 군집안정성 분석결과 상대적 회복력과 저항력이 높은 특성군I이 높게 나타났으며, 저항력과 회복력이 낮은 특성군III이 소수 분포하는 것으로 나타나 현재 낙동강 보 구간의 군집은 매우 불안한 상태로 분석되었다. 섭식기능군에서는 잡아먹는무리가 비교적 높게 출현하였고, 썰어먹는무리, 모아먹는무리, 걸러먹는무리는 낮게 나타났다. 서식기능군에서는 굴파는무리와 기어오르는무리가 우세하게 출현하여 대부분 용존산소가 낮은 정수생태계에서 출현하는 기능군들이 많이 분포하고 있는 것으로 나타났다. 주요 법적보호종으로는 상주보와 낙단보에서 멸종위기야생생물 II급인 노란잔산잠자리(Macromia daimoji)가 분포하고 있는 것으로 확인되었다. 과거부터 10년간의 분석결과 종수와 개체수는 댐 공사 직후에는 증가하였지만, 2016년 이후부터 급감하면서 다시 안정화되고 있는 것으로 나타났다. 우점종으로는 깔따구류가 모든 지점에서 우점하는 것으로 나타났으며, 현재 약 50% 수준의 비율로 유지되고 있는 것으로 나타났다. EPT 그룹은 2011년을 기점으로 대폭 감소하였으며, 이중 강도래목과 날도래목은 회복하지 못하는 것으로 분석되었다. 오염지표생물인 실지렁이류는 2012년 공사 완료 후 증가 추세를 보였으며, 2015년과 2020년에 개체수가 폭발적으로 증가하였다. 멸종위기야생생물 I급으로 지정된 귀이빨대칭이(Cristaria plicata)는 2011년 합천창녕보에서 출현 후 관찰되지 않았으며, 멸종위기야생생물 II급인 노란잔산잠자리는 2015년까지 7개의 구간에서 드물게 확인되었으나 현재 분포 서식처가 급격히 줄어든 것으로 확인되었다.

• 생태와환경
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• 제43권2호
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• pp.190-198
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• 2010

본 연구는 우리나라의 하천과 강에 설치된 댐(보)이 저서성 대형무척추동물 군집에 미치는 영향을 알아보고자 전국의 대표적인 하천과 강에 설치된 4개의 소형 보와 3개의 대형 댐을 대상으로 댐의 상류(저수역: impoundment), 하류(유수역) 및 대조지점(유수역)에서 2004~2007년에 걸쳐 저서성 대형무척추동물의 군집을 조사하였다. 바닥물질이 단순하고 유속이 상대적으로 낮은 상류지점은 종풍부도, 개체수밀도 및 다양도지수가 상대적으로 낮았으며, 하류지점과는 큰 차이를 보였다. 수질오염이 심한 도시하천에서는 보의 상류와 하류지점 간의 군집의 차이가 거의 없었다. 대형 댐의 상류와 하류지점은 대조지점에 비해 다양도지수가 훨씬 낮았고, 우점도지수는 훨씬 높았다. 반면, 소형 보의 하류지점은 대조지점과 유사하였다. 서식 및 섭식 기능군은 상류지점이 하류지점에 비해 더욱 단순하였으며, 대형 댐의 상류지점은 소형 보의 상류지점에 비해 더욱 단순하였다. 저서성 대형무척추동물의 종풍부도와 군집지수는 상류지점에서는 수질오염보다는 서식처 특성에 더 큰 영향을 받는 것으로 나타났으며, 하류지점에서는 수질오염과 더 높은 상관성을 보였다. 결론적으로, 하천과 강에 설치된 보와 댐은 상류지점(저수역)의 서식처를 단순화시켜 저서성 대형무척추동물 군집에 부정적인 영향을 미치며, 규모가 큰 댐이 소형보에 비해 더 큰 악영향을 미칠 수 있음을 시사하였다.

• 생태와환경
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• 제47권4호
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• pp.328-336
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• 2014

2009년 11월 착공되어 2011년 11월 준공된 낙동강 낙단보 구간의 상류와 하류 지점을 대상으로 2007년부터 2014년까지 8년간 연 4회 조사된 저서성 대형무척추동물의 변화 양상을 파악하였다. 8년간의 자료를 보 설치 이전인 2007년부터 2009년, 공사 기간이었던 2010년부터 2011년, 준공 이후인 2012년부터 2014년의 3개 시기로 구분하여 분석한 결과, 공사 이전에 비해 공사 이후에 전반적인 종수 및 개체수가 평균 51종 $895inds.\;m^{-2}$에서 25종 $84inds.\;m^{-2}$로 감소하는 경향을 보였다. 특히 이러한 감소 경향은 낙단보의 하류에 비해 상류에서 두드러지게 나타났으며, 분류군별로는 Trichoptera의 감소 폭이 큰 것으로 나타났다. 낙단보 준공이후 우점도는 증가, 다양도 및 풍부도는 감소하였으며, 준공 직후인 2012년에 일시적으로 큰 변화를 보였다. 섭식기능군은 준공 이후 GC와 P의 개체수 비율이 증가하였으며, 서식기능군은 BU의 개체수 비율이 증가하였다. 이러한 현상은 준설에 의해 수변부의 경사도가 비교적 높아짐에 따른 저수심지대 면적 감소, 보 설치에 의한 유속 감소, 하상 구조 중 모래 비율의 증가 등의 영향으로, 유속이 느린 수계에서 모래에 굴을 파고 서식하거나, 하상의 CPOM과 FPOM을 주워먹는 종의 비율이 증가하는 경향을 보인 것으로 판단된다. 또한 보 준공이후 신규 이입된 종과 교란에 의해 영향을 받은 종들에 대한 지속적인 연구가 요구된다.