• 환경생물
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• 제18권2호
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• pp.215-226
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• 2000

어류군집을 이용한 생물보전지수(Index of Biological Integrity, IBI)와 서식지 평가지수 (qoalitativeHabitatEvaluationlndex, QHEI)를 적용하여 금호강의 수서 생태계를 평가하였다. 총체적으로 금호강의 IBI값은 13-37 범위에 있었으며, 연 평균값은 23(n=25, Std. error=1.16)으로서 Karr(1981) 와 U.S. EPA (1993) 기준에 따르면 "Poor" 또는 "Very Poor" 상태로 판명되었다. 평균 IBI값은 하천의 고도구배를 따라서 $0.22km^{-1}$($r^2$=0.91, p<0.05)로 감소하였다. 하류지역의 IBI값의 감소는 여울저서성 어류 및 식충성 어류의 감소와 함께 내성종, 비정상 어류 및 외래 어류의 증가 때문으로 판명되었다. IBI값의 공간적 양상은 평균 어종 수와 1차 함수관계 ($r^2$=0.998, p< 0.001)를 보인 QHEI와 동일한 양상을 보였다. 수 환경내 conservative ion변화의 척도로서 측정된 전기전도도와 pH값에 따르면, 금호강은 여름동안의 장마 및 수계로부터 표층수 유입으로 인해 30%까지 희석되었으며, 이런 결과는 장마기간 동안 강물의 물리적, 화학적 불안정성을 제시하였으며, 장마기간 및 장마 후의 IBI값을 비교해 보면 장마 전에 비해 20%이상 감소하였다. 총체적으로 하천의 물리적 교란 전(장마 전), 서식지 평가지수는 잡식성 어종의 상대 풍부도와 역상관관계(r=0.99, p<0.0001)를 보인 반면에 육식성 어종과는 정상관관계(r=0.87, p=0.05)를 보였다. 결론적으로 서식지의 공간적 질적 저하는 영양구조 체제에 변경을 초래하였고, 이런 기능적 변화는 결국 IBI값의 감소를 초래하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제24권2호
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• pp.156-163
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• 2008

This study was to introduce a methodology of ecological health assessment for efficient management and to provide some diagnostic results of the survey. We evaluated ecological health assessment at five sampling locations of Sikjang Mountainous Stream using the index of biological integrity (IBI) and Qualitative Habitat Evaluation Index (QHEI) during May - October 2006. The health condition, based on the IBI model, averaged 32 and varied from 27 to 37 depending on the sampling sites. Thus, the stream health was judged as "good" to "fair" conditions. IBI values showed slight differences between upstream and downstream sites. Whereas, QHEI values varied from 75 (fair condition) to 196 (excellent condition) and QHEI at St. 4~5, indicating the downstream reach had significantly lower than the headwater site (St.1). Regression analyses also showed that QHEI values had a linear decrease from the headwater to downstream. This result indicated that habitat quality was rapidly degradated by human influence. Overall, data of IBI and QHEI suggested that the stream health was maintained well in the present but the habitat and biological quality were partially degradated in the downstream. So, the human interference should be minimized to protect the downstream environment.

• 생태와환경
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• 제34권3호통권95호
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• pp.153-165
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• 2001

본 연구에서는 1999년 9월에서 2000년 8월 기간동안 생물 보전지수(Index of Biological Integrity, IBI) 및 질적 서식지 평가 지수(Qualitative Habitat EvaluationIndex, QHEI)를 이용하여 한강수계의 상류에 위치하는 평창강의 건강도를 평가하였다. 조사 결과, 11개 메트릭을 이용한 평균 IBI값은 49(범위: 51${\sim}$45)로서 Karr(1981)가 제시한 기준에 의거할 때 하천 건강도(Stream　Health)는 Good${\sim}$Excellent상태 사이에 있었고, 평균 QHEI값은 88(범위: 94${\sim}$76)로서 물리적 서식지측면에서의 건강도는 최적상태 (Comparable to　reference) 혹은 생물의 서식에는 적합한 상태 (Supporting)를 보였다. 지점별 TBI값의 비교에 따르면 상, 하류사이에 미약한 차이를 보인 반면, 각 조사지점의 QHEI값은 이용된 변수특성에 따른 변이를 보였다. 1차 회귀분석 결과에 따르면, QHEI값은 하천차수(Streamorder)와 유의한 관계가 없었다(p=1.8; n=7). 이러한 결과는 하천차수가 증가해도 점 오염원의 부재로 인해 서식지에는 큰 변화가 없었기 때문으로 사료되었다. Feed guild분석에 따르면, 식충성 어류(Insectivore)의 상대 풍부도는 전체 어종의85.1%를,잡식성 어류(Omnivore)및 육식성 어류(Car-nivore)는 각각 전체 어종의 3.5%및 0.3%를 차지하였다. 내성도의 경우, 서식지 파괴 및 오염에 쉽게 감소되는 민감종의 상대 빈도는 75.0%, 내성종은 4.6%로서 뚜렷한 차이를 보였으며, 도입종(exotics species)및 비정상종(anomalies species)의 개체는 채집되지 않았다. 또한 회귀분석 결과, 지점별 평균 IBI값의 변이는 QHEI값의 변화에 의해 57%까지 설명되었다($R^2$=0.57,p<0.05,n=7).본 조사에서 산정된 개개 메트릭 특성, IBI값 및　QHEI값의 상호관계에 따르면, 평창강의 현재 수 환경은 생물 서식에 적절한 상태에서 최적 상태의 범위에 있음이 분명하나, 오염 및 물리적 서식지가 파괴될 경우 감소될 수 있음을 시사하였다.

• 환경생물
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• 제19권4호
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• pp.261-269
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• 2001

본 연구는 하천 수환경 평가기법의 일환으로 multimetric 접근방식인 생물보전지수(Index of Biological Integrity, IBI)의 적용방법을 도입을 목적으로 하였다. 국내에서 IBI평가를 위해 Karr(1981)가 제시한 12개 메트릭 대신 11개 메트릭을 적용하였으며, 11개 중 5개 메트릭은 국내 수환경 특성에 맞게 변형하여 적용하였다. 본 평가기법의 적용을 위해 선정된 갑천에서 평균 IBI값은 36(범위:17${\sim]$49, n=5)으로서 fair상태를 보였으나, 조사지점 별 상당한 차이를 보였다. 제 1,2,3지점에서 IBI값은 49, 45및 41로서 각 지점별 평가등급은 good${\sim]$excellent, good및 fair상태로 분류된 반면, 제 4지점 및 5지점에서 IBI값은 각각 17및 29로서 very poor및 poor상태로 판명되었다. 제 4지점에서 보인 최소 IBI값은 폐수처리장 배출수의 직접적인 영향 때문으로 사료되었다. 이런 수환경의 질적 악화는 4지점에서 내성종우점(50%), 잡식성종 우세(50%)및 비정상어 출현율 증가(43%)를 가져왔다. 한편, 제4지점으로부터 약 5km하류에 위치한 제5지점에서 IBI값은 4지점에서 비해 뚜렷한 증가를 보였는데, 이는 점 오염원으로부터 멀어지면서 수질의 회복에 따른 IBI값은 증가로서 사료된다. 본 평가 기법은 빠르게 악화되는 수환경의 현 상태를 생물입장에서 파악할 수 있을 뿐만 아니라, 하천 복원의 경우 목표 설정에 중요한 역할을 하며, 다양한 복원 작업후(예, 점오염원 차단, 하천 하상구조의 복언, 수변식물조성 등)수중 생태계 회복 여부를 판별 할 수 있는 핵심적인 도구로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 생태와환경
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• 제40권4호
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• pp.527-536
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• 2007

In this study, we applied 10-metric health assessment model, based on the Index of Biological Integrity (IBI) during 2006 in the Changwon Stream, which is located in the Changwon city, Gyeongnam province, S. Korea, and then compared with water quality data. The Index of Biological Integrity (IBI) in the Changwon Stream varied from 18 to 38 in the watershed depending on the sampling location and averaged 30.3 (n=6) during the study. Analysis of tolerance guilds showed that the proportion of sensitive species was 13%, but tolerant and intermediate species were 34% and 53%, respectively. Qualitative Habitat Evaluation Index (QHEI) averaged 43.3 (range: 65-104, n=6) indicating non-supporting condition, based on the criteria of U.S. EPA (1993). Values of QHEI showed a typical longitudinal decreases from the headwater reach to the downstream location, except for Site 1 with a low QHEI value by artificial habitat by concrete construction. Minimum QHEI was found in Site 4 where fish diversity was minimal. Conductivity increased continuously along the gradients and especially showed abrupt increases in the downstream sites along with turbidity. Stream ecosystem health of IBI matched to the values of QHEI except for S6. Low IBI values in the sites 4 and 5 was considered to be a result of combined effects of chemical pollutions and habitat degradations. Our results support the hypotheses of Plafkin et ai. (1989) that physical habitat quality directly influences the trophic structure and species richness, and is closely associated with IBI values.

• 한국환경생물학회:학술대회논문집
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• 한국환경생물학회 2002년도 춘계공동학술대회 및 심포지움 초록집
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• pp.69-69
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• 2002

• 환경생물
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• 제31권4호
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• pp.440-447
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• 2013

본 연구에서는 남한강 상류수계의 10개 지점에서 생물보전지수 (Index of Biological Integrity, IBI) 및 물리적 서식지 평가 지수 (Qualitative Habitat Evaluation Index, QHEI)를 이용하여 생태건강도 특성을 평가하였다. 생물보전지수 조사는 Karr (1981)가 제시한 12개 항목 중 11개 메트릭에 대하여 평가하였다. 생물보전지수 등급은 "양호상태"였고, 지점별 IBI 값의 범위는 33 (악화상태)~47 (양호상태)로 나타났다. 물리적 서식지측면에서는 Plafkin et al. (1989)에 의해 도입된 서식지 평가 지수(QHEI)의 12항목 중 9개 항목에 대해 평가를 실시했으며, QHEI 값의 범위는 75~109로 나타났으며, 전체 서식지 건강도 평균치는 부분 지지상태(Partially supporting)로 나타났다. 연구지점내의 하천 비교평가에 따르면, Gj 하천의 IBI 모델 값 및 QHEI 모델 값은 타 하천들 (Ig, Dn 하천)에 비해 양호한 상태로 평가되었다. 어류의 영양단계 종 성분분석에 따르면, 식충종, 잡식종 및 육식종은 61.9%, 19.0% 및 9.5%를 차지하는 것으로 나타났다. 어류의 내성도 길드분석에 따르면, 민감종 (76.1%)은 내성종 (4.7%)보다 우점하여 생태계가 건전한 것으로 평가되었다. 서식지 길드 분석에 따르면, 여울성 저서종(57.1%)은 수층종(28.5%)보다 우점하는 것으로 나타났다. 연구기간 동안, 외래종 및 질병에 걸리거나 비정상적인 증상을 나타내는 개체는 관측되지 않았다. 전체적으로 생태건강도 모델값(IBI) 및 서식지평가지수 모델값의 분석에 따르면 본 상류 하천지역은 생태학적으로 양호한 상태로 잘 유지되는 것으로 평가되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권6B호
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• pp.565-575
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• 2011

본 연구는 다변수 접근방식인 서식지평가 정성지수(Qualitative Habitat Evaluation Index, QHEI)와 생물보전지수(Index of Biological Integrity, IBI)의 적용방법 도입과 어류 서식 및 피신처 확보용 인공구조물인 방틀둠벙의 정량적인 평가를 목적으로 하였다. 또한, 안동시 남후면 하아리에 소재한 한국건설기술연구원 수자원 환경실험센터의 실외 실험장을 활용하여 실규모로 생물 평가와 검증을 실시하였다. 본 평가기법의 적용을 위해 구성한 실험수로 및 방틀둠벙 시설은 국내 하천의 조건을 최대한 반영하여 조성하였으며, 흐름상태와 정체상태로 구분하여 유속 $0.0{\sim}1.5m\;s^{-1}$, 폭 1.0~3.0 m, 수심 0.05~0.70 m, 다양한 하상재료를 조성하여 2010년 5월~12월의 8개월간 모니터링 하였다. QHEI는 실험수로의 E~F지점이 평균 83.1로 가장 높게 나타났고, B~C지점에서 78.1로 가장 낮게 나타났다. 하지만 방틀둠벙은 시 공간적 구분 없이 98.9 이상의 값을 나타내어 전체 지점 중 가장 높은 양호상태(Good)의 서식처 조건을 유지하였다. IBI는 전반적으로 QHEI와 비슷한 패턴을 나타내었으나 겨울 갈수기에 양호상태(Good)인 44.2를 보여 32.8을 나타낸 실험수로와 비교되었다. 또한, 흐름과 정체상태 조건에서 방틀둠벙의 IBI 값은 실험수로보다 각각 5.7~11.4%, 18.7~34.8% 높은 평가 값을 나타내어, 유량이 적거나 흐름이 없는 갈수기에 어류 서식처 확보 가능성을 정량적으로 시사하였다. 종합적인 수생태계 건강성 평가에서 실험하천은 보통과 양호상태(Fair~Good) 범위를 나타낸 반면, 방틀둠벙은 대부분 양호상태(Good)를 보여 수생태계 건강성 확보에 적용 가능함을 도출하였다.

• 생태와환경
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• 제45권4호
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• pp.392-402
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• 2012

본 연구는 어류군집을 이용하여 회야강 수계와 인근 하천의 건강도를 분석하고 해당하천을 효과적으로 관리하기 위하여 29지점에 대한 어류상을 조사하였다. 2007년 실시된 조사에서 총 12과 33종의 어류가 채집되었으며, 전체 조사지점에서 우점종은 피라미 (Zacco platypus, RA: 24.8%), 아우점종은 버들치(Rhynchocypris oxycephalus, RA: 16.2%)로 나타났다. 또한 8종의 한국고유종과 4종의 외래종, 그리고 타 수계로부터 도입된 2종의 이입종(끄리, Opsariichthys uncirostris amurensis; 치리, Hemiculter eigenmanni)의 서식이 확인되었다. 하천별 건강성 평가를 위해 어류군집을 이용하여 생물보전지수 (IBI)를 구한 결과 2지점이 B 등급인 것을 제외한 대부분 C~D등급으로 확인되었다. 조사지점 인근의 토지이용이 하천의 건강성에 미치는 영향을 알아보기 위해 생물보전지수와 토지이용과의 Pearson correlation 분석을 실시한 결과 개발지가 증가할수록 생물보전지수가 감소하였다(r=-0.425, p=0.022). 반대로 생물보전지수와 숲과 초지는 양의 상관성을 보였으며(r=0.556, p=0.002), 경작지는 유의한 상관관계를 나타내지 않았다 (r=-0.231, p=0.333). 본 연구를 통해 확인된 회야강 수계 및 인근하천의 어류군집구조, 하천의 건강도, 인근 토지이용과의 상관관계는 유역 토지의 개발로 인한 인근 하천의 영향 예측 및 해당하천의 관리 및 복원사업에 있어 유용하게 이용될 수 있을 것이다.

• 한국물환경학회지
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• 제22권5호
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• pp.796-804
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• 2006

The objective of this research was to develop ecological multi-metric models using natural fish assemblages for a diagnosis of current stream health condition, and apply the model to nationwide lotic ecosystems of the Geum River, the Youngsan River, and the Sumjin River. The ecological stream health model was based on the index of biological integrity (IBI), which was originally developed in North American streams by Karr (1981), and the Rapid Bioassessment Protocol (RBP), which was scientifically established by the US EPA (1999). The metric numbers and metric attributes were partially changed for the regional applications, so the scoring criteria was modified for the assessment. Overall, metric values, based on the IBI calculations, reflected conventional water quality characteristics, based on nutrient regime, and agreed with results of staticeco-toxicity tests. Some stations impaired in terms of stream health were identified by the IBI approach, and also major key stressors affecting the stream health were identified by additional evaluations of physical habitats. Our preliminary results suggested that biological integrity in stream ecosystems was largely disturbed by habitat degradation as well as chemical pollutions. This new approach would be used as a key tool for ecological restorations and species conservations in the degraded aquatic ecosystems in Korea and applied for elucidating major causes of ecological disturbances. Ultimately, this approach provides us an effective management strategy of stream ecosystems through establishments of ecological networks in various watersheds.