• 환경생물
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• 제29권4호
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• pp.296-304
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• 2011

2010년 2월부터 12월까지 상수원 호소인 가창호에 대한 수질 및 생물상을 조사하였다. 가창호 유역내 총 BOD 발생부하량은 생활계가 53%로 가장 많이 차지하였으며 토지계(27%), 축산계(16%) 순으로 나타났다. 가창호 유역내 총 TN, TP 발생부하량은 토지계가 각각 59%, 42%로 가장 많이 차지하였다. 가창호 유역내 총 BOD 배출부하량은 토지계가 61%의 높은 비율을 나타내었고 생활계(24%), 산업계(11%) 순으로 나타났다. TN, TP 배출 부하량은 모두 차지하는 비율이 75 이상으로 토지계가 높게 나타났다. 가창호 수질의 경우, 유기물 오염도는 COD의 연간평균값이 3.5 mg $L^{-1}$로 호소환경기준으로 약간 좋음(II)을 나타내었으며, 부영양화도 지수로는 연평균 중영양 상태를 보여주었다. 조류발생정도는 3월과 9월에 다른 달에 비해 상대적으로 높은 값을 나타내었으나, 호소환경기준으로 좋음(Ib)을 나타내었다. 식물플랑크톤은 연중 규조류가 대부분 우점하였으나, 4월과 7월에 기타 편모조류가 우점하여 출현하였다. 그리고 8월에서부터 11월까지는 $Cyclotella$ 속이 우점하여 출현하였다. 동물플랑크톤의 경우에는 소형 윤충류의 출현 종수가 다양한 것으로 나타났다. 2월에는 윤충류인 $Conochilus$ sp., 3월~7월에는 윤충류인 $Keratella$ $cochlearis$가 모두 우점하였고 특히 4월에는 윤충류가 49.8%의 높은 상대풍부도를 나타내었다. 11월에 요각류인 $Cyclops$ sp.가 우점한 것을 제외하면 9월~12월 동안 윤충류인 $Polyarthra$ $vulgaris$가 우점하였고 8월에는 요각류인 Nauplii가 우점하였다. 수생식물은 가창호 수변을 따라 다양한 군락이 나타났다. 주로 선버들군락과 물억새군락이 넓게 형성되어 있으며 도로 인접지역은 칡 피복이 심하고 북쪽 다리 상류 쪽에는 달뿌리풀군락과 왕버들, 갈풀, 여뀌군락이 소규모로 분포하였다. 저서성대형무척추동물의 섭식기능군 (FFG)을 조사한 결과, 조사지점 전체에서 GC (Gathering-Collector)와 SH(Shredder)가 조사되었으며, GC 분류군이 가장 높은 종 및 개체수 비율을 차지하는 것으로 조사되었다. 어류는 총 7종이 출현하였으며 잉어과 어류가 5종으로 가장 많이 출현하였다. 참갈겨니, 꺽지와 같이 물이 맑고 바위와 자갈이 많은 하천 중 상류에 서식하는 어종이 일부 채집되었는데 가창호의 경우 하천의 상류지점에 위치하고 낮은 수온을 유지하여 이들 어류가 서식 가능한 것으로 판단된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제28권5호
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• pp.510-515
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• 2014

좀개구리밥(Lemna perpusilla J. Torrey)은 오염물질의 독성시험에 사용되어 온 대표적인 부유성 수생식물이다. 본 연구에서는 오염된 공장지대나 농경지에서 식물의 생육에 악영향을 미치는 독성물질인 PAHs(polycyclic aromatic hydrocarbons; 다환방향족탄화수소)와 암모늄($NH_4{^+}$)의 식물 독성 평가를 위해 좀개구리밥을 이용하였다. 독성물질인 PAHs와 암모늄이 들어있는 배양액에 좀개구리밥 엽상체를 배양하면서 반응을 조사하였다. 조사결과, 좀개구리밥의 생장은 PAHs의 종류와 농도에 따라 다르게 반응하였다. PAHs중 fluorene의 처리 때 좀개구밥의 생장이 가장 저해되었으며, fluoranthene과 pyrene은 생장 저해 효과가 적었다. fluoranthene과 pyrene의 경우 30ppm정도의 낮은 농도에서는 좀개구리밥의 생장 저해는 거의 일어나지 않았다. 식물색소 함량도 또한 처리한 독성물질의 종류에 따라 다르게 나타났다. Phenanthrene과 fluorene 처리 시 fluoranthene과 pyrene 처리 때보다 chlorophyll의 함량이 많이 감소되었다. 그러나, 항산화 화합물로 잘 알려진 carotenoids의 경우 fluoranthene과 pyrene을 30ppm 이하의 낮은 농도로 처리 시 오히려 함량이 약간 증가하는 것으로 나타났다. 이는 저농도의 fluoranthene 또는 pyrene 처리 시 이들 물질이 좀개구리밥의 황산화 작용을 자극하여 황산화 물질인 carotenoids를 많이 만들게 하는 작용을 하는 것으로 추측된다. 암모늄은 3mM의 낮은 농도에서도 좀개구리밥 엽상체의 생장에 강한 저해효과를 갖는 것으로 나타났다.

• 환경생물
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• 제28권4호
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• pp.188-195
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• 2010

본 연구에서는 낙동강 수계의 농업용수로 활용되는 수심이 낮은 4개 저수지의 중앙과 연안에서 서식하는 동물플랑크톤 군집을 조사하였다. 4개 지역의 조사기간 동안 평균 동물플랑크톤 현존량은 저수지 중앙에서 $477.5{\pm}312.4$ ind. $L^{-1}$로 높게 조사되었고, 저수지 중앙과 연안을 비교 시 유의한 차이를 보였다(Fig. 3, t=2.337, p<0.05). 대부분 우점한 분류군은 소형 윤충류로 지역간 차이를 보였다. 이러한 결과는 저수지 내 이화학요인 결과와는 유의한 차이를 보이지 않았다. 일반적으로 저수지 연안에서 수생식물의 밀도가 증가하면 동물플랑크톤도 연안에서 높은 밀도를 보인다. 하지만 4개 저수지의 여름철 수생식물 분포는 지역간 차이를 보이며 얕은 저수지의 전 수면을 Trapa japonica, Spirodela polyrhiza 등 부유식물이나 부엽식물 등으로 뒤덮는 경우 동물플랑크톤 밀도는 저수지 연안(littoral)과 비교 시 중앙(pelagic)에서 높게 조사되었다. 저수지 중앙과 연안의 동물플랑크톤 서식지 선택에 있어 수생식물은 중요한 요인으로 작용된다. 그리고 수생식물의 높은 밀도로 인해서 항상 연안의 동물플랑크톤밀도가 증가하지는 않는다. 게다가 전 수면을 수생식물이 덮을 경우 저수지 중앙의 동물플랑크톤 군집은 크게 증가한다. 결론적으로 저수지 내 동물플랑크톤 군집은 포식압 노출에 영향을 미치는 수생식물 분포에 영향을 받으며 요각류나 지각류 보다 윤충류에서 크게 차이를 보인다.

• 환경생물
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• 제17권4호
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• pp.407-414
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• 1999

농촌배수처리용 자연습지내의 생물상 및 유기물 제거효율을 조사하였다. 습지내에서 출현한 수생식물의 종조성은 13과 22종으로 나타났으며, 현존량이 가장 많은 종은 갈대로 약 35%, 고마리, 애기부들, 가막사리 및 돌피가 12~19%의 고른 분포를 보였으며, 나머지가 1%를 차지하였다. 습지 내에서 출현한 대형무척추동물은 복족강, 빈모강, 거머리강, 거미강, 갑각강, 곤충강이 조사되었으며, 그 중에서 곤충강이 7목 18과로 나타났다. 채집된 개체수로는 곤충류가 76%, 비곤충류가 24%로 곤충류의 개체수가 현저히 많았다. 이중 깔따구류(Chironomidae)는 58%를, 빈모류는 19%를 차지하였다. 조사된 곤충류의 과(family)수는 파리목에서 7과로 가장 많았다. 많은 모기와 깔따구의 유생이 발견된 것으로 보아 습지가 모기의 좋은 서식처를 제공하는 것으로 사료된다. 습지로 유입되는 유입수 BOD및 DOC 농도는 각각 1.8~13.4 mgO$_2$/l, 2.6~22.8mgC/1의 큰 변이 폭을 보였으며, 습지 내에서 수생식물에 의한 연순생산력은 3,350 kg dry wt./yr로 나타났다. 습지에 의한 BOD 제거효율은 약 50%로 나타났으나, DOC는 거의 제거되지 않았다. DOC의 제거효율이 낮은 이유는 습지내 수생식물의 고사체 분해에 의해 난분해성 DOC가 생성되기 때문인 것으로 사료된다.

• 한국환경과학회지
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• 제19권11호
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• pp.1407-1421
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• 2010

This study was carried out to elucidate the relation between water quality and structure of the aquatic ecosystem in the agriculture reservoir Otae-ji from January to December in 2009. The proportion of forest was 46.98%, which means that non-point sources are major contributor of water pollution in this area. The annual mean COD(Chemical Oxygen Demand) in Otae-ji was $3.6mgL^{-1}$, indicating, level II of environmental standards and the trophic state was mesotrophic. Although total phosporus concentration in the reservoir was high in August due to large inflow of nutrients from outside the reservoir during monsoon season, there was no break out of significant algal bloom in the summer. The seasonal succession of phytoplankton showed that the dinophyta dominated in the the spring, chlorophyta in the summer, chrysophyta and chlorophyta in the autumn and chrysophyta in the winter. In case of zooplankton, rotifers dominated in the most seasons, but cladoceran(Bosmina longirostris) dominated in June and copepod(Nauplii) in August. The macrophyte plants showed diverse species compositon consisted of 3 varieties, 24 species, 23 genera, 15 families and 14 orders. The macroinvertebrates also showed various FFG(Functional Feeding Groups) such as GC(Gathering-Collector), P(Predator), SH(Shedder), FC(Filter-Collector) and PP(Plant-Piercer). Ecosystem stability analysis using aquatic insects was classified as Group I, which has high resilience and resistance indices. A total of 14 species of fish was collected but exotic species such as Lepomis macrochirus and Micropterus salmoides were not found in Otae-ji. In conclusion, the preservation of healthy food wed in the reservoir ecosystem is closely related to water quality management as well as effective prevention of algal bloom by helping good material circulation in aquatic ecosystems.

• 한국습지학회지
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• 제13권2호
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• pp.355-362
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• 2011

우리나라에서 멸종위기 식물인 조름나물(Menyanthes trifoliata L.)은 긴 지하경을 가지는 다년생 정수식 물이며, 양분이 적은 이탄습지 또는 산지 호수의 가장자리에 주로 서식한다. 조름나물의 복원 시 적절한 서식지 기질을 결정하기 위하여, 양분 함량이 다른 물, 물이끼 매트, 논흙을 기질로 사용한 메조코즘을 조성하여 조름나물의 성장을 조사하였다. 논흙의 경우에는 침수와 포화습윤 조건으로 나누어 조성하였다. 각 조건마다 약 10cm의 지하경을 심고, 피도, 잎의 면적, 잎의 개수, 지하경의 무게를 측정하였다. 각 변수들은, 양분이 적은 수경 재배와 물이끼 매트에서 8월경에 최고치를 보이다가 감소하였다. 양분이 많은 논흙에서는 10월까지 계속 성장하여 모든 변수에서 시작 때의 2배 이상으로 성장하였다. 지하경의 무게는 위의 기질 조건 각각에서 49, 77, 239, 312g으로 증가하였다. 본 실험결과는 조름나물이 자연에서는 양분이 적은 곳에 서식할지라도 단독으로 자라는 조건에서는 양분이 많은 환경에서 더 잘 자란다는 것을 말해준다. 이는 조름나물의 서식 기질에서의 기본적인 생태적 지위와 실제적인 생태적 지위가 다름을 의미한다. 조름나물의 성공적인 복원을 위해서는 조름나물의 서식지를 제한하는 다른 요인과 생존 전략을 밝히는 추가적인 연구가 필요하다.

• 생태와환경
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• 제46권1호
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• pp.86-93
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• 2013

본 연구는 얕은 수심의 습지에서 발달된 수생식물의 피도와 종류가 동물플랑크톤 밀도와 다양성에 미치는 영향을 파악하기 위해 경상남도에 위치한 32개의 습지에서 2011년 5~6월까지 조사를 수행하였다. 조사 결과, 총 65종의 동물플랑크톤이 출현하였으며, 대부분의 습지에서는 부유성 종보다 부착성 종이 더 많은 수를 보였다(40종). 조사된 모든 습지에서는 수생식물이 매우 우점하였으며, 이는 부착성 동물플랑크톤 분포와 밀접한 관련을 가지는 것으로 나타났다. $1{\times}1$ (m) 방형구를 이용하여 측정된 수생식물의 피도와 동물플랑크톤간의 상관성을 분석한 결과, 부착성 및 부유성 윤충류는 상관성이 나타나지 않았으나, 부착성 지각류는 뚜렷한 상관성를 나타냈다($r^2=0.39$, p<0.05, n=32). 부착성 동물플랑크톤에 대한 수생식물의 영향을 파악하기 위해 조사된 습지 중 수생식물이 가장 잘 발달된 우포늪과 장척호의 갈대(Phragmites communis)와 붕어마름(Ceratophyllum demersum)에 부착된 동물플랑크톤의 채집을 수행하였다. 대부분의 부착성 동물플랑크톤은 갈대보다 붕어마름에서 더 높은 밀도를 보였으며, 이 중 Lepadella, Monostyla, Testudinella는 두 식물간에 매우 뚜렷한 밀도 차이를 나타냈다(One-way ANOVA, p<0.05). 붕어마름은 갈대보다 부착할 수 있는 공간이 상대적으로 넓으며, 복잡한 구조를 가지기 때문에 많은 동물플랑크톤이 부착할 수 있는 기질표면 또한 풍부한 사료된다. 결론적으로 수생식물은 부착성 동물플랑크톤의 서식을 위한 매우 중요한 요소이며, 이들의 밀도와 종 다양성 증가에 크게 기여하는 것으로 판단된다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제29권6호
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• pp.565-572
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• 2006

팔당호에서 분포 면적과 빈도가 가장 큰 대형 수생 식물인 줄(Zizania latifolia), 갈대(Phragmites communis), 애기부들(Typha angustata) 3종의 잎과 줄기의 분해 실험을 낙엽 주머니 법(litter bag method)을 이용하여 2005년 7월에서 12월까지 실험하였다. 97일간의 실험 기간 동안 줄의 잎과 줄기는 각각 초기 건중량의 78.8%와 77.4%, 갈대의 잎과 줄기는 각각 67.5%와 43.6%, 애기부들의 잎과 줄기는 각각 55.3%와 61.9% 분해되었다. 식물체의 분해로 인한 중량 감소는 높은 질소(N) 함량과, 낮은 C/N을 보인 종과 식물체 부위에서 빠른 분해율을 나타내는 뚜렷한 상관이 있었다. 반면에 리그닌(lignin)의 함량이 높거나, lignin/N, cellulose/N이 높은 식물 종과 부위에서는 그 분해율이 늦은 것으로 나타났다. 수온과 수중 인(P)의 함량 변화와 낙엽 분해율 사이에는 양의 상관을 보였으나, $NO_3^-$-N 함량과는 음의 상관을 보였다. 더욱이 낙엽주머니의 망목의 크기를 달리한 각 낙엽주머니에서의 분해율은 차이를 나타내지 않아 이들 식물체의 분해는 대부분 갉아먹는 수생미소절지동물에 의하여 진행되는 것이 아니라 세균이나 곰팡이 등과 같은 미생물의 작용에 의하여 분해되고 있는 것으로 보이며, 특히 수중의 질소와 인(P)의 함량은 수온의 변화와 함께 이들 미생물의 소장에 영향을 주는 주요 환경요소로서 수중 식물체의 분해에 영향을 미치는 것으로 여겨진다.

• 한국환경농학회지
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• 제32권1호
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• pp.9-16
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• 2013

주암호내 복내 저수구역에서 서식하는 자생식물체들이 침수시 주암호 수질에 미치는 영향을 파악하기 위하여 복내 저수구역이 침수되기 전인 2010년 8월의 영양염류(질소 및 인) 최대 흡수량과 침수 후 다시 침수이전 수위로 회복된 2011년 2월에 남은 식생의 영양염류 잔존량 차이를 이용하여 산술적인 영양염류 용출량을 산정하였다. 2010년 8월에 침수되기전 복내 저수구역내 식생의 면적은 987,872 $m^2$이었다. 침수전인 2010년 8월에 복내 저수구역내 식생의 분포면적별 T-N의 흡수량은 물억새가 247 kg/total reservoir area, 이삭사초가 11,340 kg/total reservoir area로 분포면적이 넓은 이삭사초의 T-N 흡수량이 물억새에 비해 많았으며, T-P의 흡수량도 1,231 kg/total reservoir area로 이삭사초가 가장 많았다. 침수 후 2011년 2월에 조사된 상부지역 물억새의 T-N 및 T-P의 잔존량은 각각 34 및 11 kg/total reservoir area로 침수 전에 비해 감소하였고, 이삭사초의 T-N 및 T-P의 잔존량은 각각 491 및 68 kg/total reservoir area로 물억새와 비슷한 경향으로 침수 전에 비해 감소하였다. 이상의 결과를 종합하여 복내 저수구역내 식생의 T-N 및 T-P의 총 용출량을 산정한 결과 T-N 용출량은 복내 저수구역 총 식생면적(987,872 $m^2$)당 12,212 kg, T-P 용출량은 총 식생면적당 1,324 kg이었다. 따라서 복내 저수구역내 자생식물은 침수시 수중에서 분해되면서 식물체내 질소 및 인이 용출되어 주암호의 수질오염을 가중시킬 수 있는 한 요인이 될 수 있으므로 호소내 수질개선을 위해서는 저수구역내 식물체의 관리방안이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제18권1호
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• pp.77-82
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• 1999

저수지의 수질개선을 위한 인공식물섬의 설치상 문제점, 수질개선의 가능성, 생태계의 변화, 유지관리, 향후 설치시 개선사항을 파악하기 위해 중규모 농업용 저수지에 인공식물섬을 설치 운영한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 포장에서 포트로 재배된 식물을 뿌리에 붙어 있는 토양과 함께 쥬트(마)포트에 넣어 식물매트에 심은 결과 고사된 식물이 없는 것으로 조사되어 포장에서 재배된 수생식물을 농업용 저수지에 식재할 경우 수생식물의 성장에는 지장이 없는 것으로 나타났다. 2. 천연소재인 쥬트포트와 식물매트는 물 속에서 상당 기간 체류하면서도 원래의 재질 상태를 유지하고 있는 것으로 조사되어 이들의 부식은 상당한 기간에 걸쳐 일어날 것으로 보여 이들이 저수지의 수질에 미치는 영향은 거의 없을 것으로 판단된다. 3. '98. 6월에 식재된 애기부들, 줄, 갈대의 인공식물섬에서 성장 기간동안 순생산량은 $962gDM/m^2$, $1,115gDM/m^2$, $523gDM/m^2$으로 계산되었으며, 식재 당시에 비해 각각 33, 44, 56배 성장하였다. 단위 면적당 순생산량은 줄이 가장 높으며, 생산량 속도는 갈대가 가장 높은 것으로 조사되었다. 인공식물섬에 식재된 식물의 성장속도, 지상부와 뿌리부의 균형 등을 고려할 때 갈대가 가장 유리한 것으로 나타났다. 4. 인공식물섬에 식재된 식물의 총 영양물질의 흡수율을 계산한 결과 질소 5.0kg/yr, 인 0.8kg/yr으로 나타났다. 지수지 수표면의 1/20을 인공식물섬으로 조성할 경우 영양물질 흡수량은 저수지 삭감부하량의 질소는 9%, 인은 34%를 처리할 수 있어 인공식물섬이 저수지 수질개선공법으로 가능성이 있는 것으로 분석되었다. 5. 인공식물섬이 설치된 부분과 설치되지 않는 부분의 수질을 분석한 결과 저수지에서 바람과 호류(湖流)의 영향으로 인공식물섬 설치에 따른 저수지 수질효과를 직접적으로 파악하기는 어려운 것으로 나타났으며, 이 부분은 수질예측모형을 이용하거나 같은 규모의 폐쇄된 연못을 여러 개 만들고 인공식물섬이 있는 경우와 없는 경우의 수질을 측정하여 분석하는 것이 합리적일 것으로 판단된다. 6. 인공식물섬의 아랫부분은 어류와 새우류의 서식처, 인공식물섬 매트위는 양서 파충류의 서식처 기능을 하며, 인공식물섬 위에는 많은 곤충류가 날아들고 있고, 식재된 식물 이외에 11종이 유입되어 인공식물섬은 생물의 종다양성에 크게 기여하는 것으로 나타났다. 7. 인공식물섬은 수질을 정화할 뿐만 아니라 경관과 종다양성의 증진, 유지관리의 용이, 고도의 기술과 에너지의 불필요, 부하변동에 대한 적응성이 좋은 것으로 나타나 저수지의 수질개선에 유용한 공법으로 평가되었다. 그러나 효율적인 인공식물섬이 되려면 가볍고 강하며, 내구성이 있고 비용이 적은 부체를 개발하는데 깊은 연구가 이루어져야 한다.