• 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.

• 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.

• 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.

• 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.

• 생태와환경
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• 제39권3호통권117호
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• pp.310-319
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• 2006

⇒ 초록(한글) 입력자 : 본 연구는 금강 수계의 유구천 7개 지점을 선정하여 2005년 7월과 9월, 2회에 걸친 조사기간 동안의 생물통합지수 (Index of Biological Integrity, IBI) 모델분석 및 물리적 서식 지 지수 (Qualitative Habitat Evalution Index, QHEI) 분석을 실시하였다. 생태 건강도 평가를 위한 생물통합지수 모델은 국내 특성에 맞게 수정 ${\cdot}$ 보완된10개 다변수 메트릭 모델 (Multimetric model)을 이용하였고, 물리적 서식지 지수인 QHEI는 국내 하천 특성에 맞게 변형한 11개의 다변수 메트릭 모델을 적용하였다. 유구천의 생물통합지수는 평균 29.5 (n=7)로서 ‘보통상태’ (Fair)로 나타났으며, 지점별 모델값은 지점 3과 지점 7은 각각 23과 24로서 '악화${\sim}$보통상태' (Poor${\sim}$Fair), 지점 5는 28로 '보통상태' (Fair)로 나타났으며, 그 외의 지점은 31${\sim}$34로서 '보통${\sim}$양호상태' (Fair${\sim}$Cood)로 나타났다. QHEI 분석에 따르면, 7개 지점에 대한 평균값은 136으로 '보통${\sim}$양호상태' (Fair~Good)로 나타났으며, 지점별 QHEI 값은 지점 1에서 186으로 ‘최적상태’ (Excellent), 지점 4는 120으로서 ‘보통${\sim}$양호상태’ (Fair${\sim}$Good), 지점 3은 69로서 ‘보통상태’ (Fair)로 나타났으며, 그 외의 지점은 128${\sim}$156으로 ‘양호상태’ (Good)로 나타났다. 최상류인 지점 1이 물리적 서식지 측면에서 가장 서식 조건이 양호한 것으로 나타났고, 지점 3의 경우 물리적 서식지 측면에서 다른 지점에 비해 악화된 것으로 나타났고, 인근 생활하수 유입에 의한 유기물 과다 유입에 의한 것으로 나타났다.

• 환경영향평가
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• 제21권6호
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• pp.841-857
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• 2012

Preliminary ecological environmental assessments including physico-chemical constituents, water quality, fish fauna analysis, physical habitat health, and ecological health assessment were conducted as a primary step for Jeungchon micro-habitat ecosystem restoration in 2012. Water chemistry analysis of conductivity, dissolved oxygen, chlorophyll-a and etc. indicated that there were no significant differences(p < 0.05) among 6 sites between the headwaters and downstream. Multi-metric model analysis of Qualitative Habitat Evaluation Index(QHEI) showed that brooklets were at "good condition" as a mean QHEI of 158.7(n = 6) and the longitudinal differences of the model values between the sites were minor(QHEI range: 153 - 165). Total fish species and the number of individuals were 12 and 481, respectively, and dominant species were Zacco platypus(49.5%) and Zacco koreanus(36.8%). Tolerance guild analysis showed that the proportion of sensitive species($S_S$) had a negative linear function[$S_S=86.35-0.31(D_H)$; $R^2$ = 0.892, p < 0.01] with a distance from the headwaters, while the proportion of tolerant species($T_S$) had a positive linear function($R^2$ = 0.950, F = 90.28, p < 0.001) with the distance. Trophic feeding guild analysis showed that the proportion of insectivore species($I_n$) had a negative linear function($R^2$ = 0.934, p < 0.01) with a distance from the headwaters, while the proportion of omnivore species($O_m$) had a positive linear function($R^2$ = 0.958, p < 0.001) with the distance. Index of Biological Integrity(IBI) model, based on fish assemblages, showed a "fair condition" as a mean IBI of 23(n = 6), and there was a distinct differences of ecological health between the headwaters(S1 = 30; "good condition") and the downstreams(S6 = 14; "poor condition"). Overall, the preliminary environmental impact assessments suggest that water quality, physical habitat conditions(QHEI model), and ecological health(IBI model) were maintained well, even if the state was not an excellent conditions.

• 생태와환경
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• 제42권3호
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• pp.280-289
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• 2009

2008년 봄, 가을 2회에 걸쳐 팔당호 수계로 유입되는 15개 하천 하류부의 어류의 길드 특성과 생물학적 건강도, 물리적 서식지 건강도를 조사하였다. 어류 분포 조사결과, 총 11과 31속 40종에 속하는 2,745개체가 채집되었으며 고유어종인 줄납자루가 우점하였고, 무갑천(K3)에서는 멸종위기야생동물 II급으로 지정된 둑중개가 채집되었다. 외래종으로는 배스 1종으로 극소수 개체수만 채집되어 외래종에 인한 교란은 적은 것으로 사료된다. 어류 군집 결과를 다변수 건강성 평가 메트릭에 적용한 결과, 팔당호 유입하천 대부분에서 수질에 민감한 민감종과 충식성 어종이 빈약했고 내성종과 잡식종 비율이 높았다. 어류생물지수 평가 결과, 봄과 가을 조사에서 모두 B등급 "양호"를 나타낸 하천은 4개 하천(N1, N4, N5, K3)이었고, 우산천(K1)은 가을철 조사에서 D등급 "악화"로 조사되었다. 수계별로는 북한강으로 유입하는 하천이 가장 양호한 것으로 조사되었다. 물리적 서식지를 평가한 결과, 수계별로는 큰 차이가 없는 것으로 나타났으며 4개 하천(S1, S4, N4, N5)이 II등급(양호)으로 평가되었고 나머지 11개 하천은 III등급(보통)이었다. 대부분의 하천이 인위적인 하천정비 등으로 인하여 수로변경도($M_6$)와 여울빈도 및 하천굴곡도($M_7$) 항목이 낮은 점수를 나타내었다. 조종천(N4)과 문호천(N5)은 생물지수 평가와 물리적 서식지 평가 모두 "양호상태"로 조사되었다.

• 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.

• 생태와환경
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• 제43권1호
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• pp.24-34
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• 2010

This study was carried out to analyze some influences on ecological health conditions, threaten by various stressors such as physical, chemical and biological parameters. We collected samples in 2008 from three zones of upstream, midstream and downstream, Gap Stream. We applied multi-metric fish assessment index (MFAI), based on biotic integrity model to the three zones along with habitat evaluations based on Qualitative Habitat Evaluation Index (QHEI). We also examined fish fauna and compositions, and analyzed relations with MFAI values, QHEI values, and various guild types. Chemical parameters such as oragnic matter (BOD, COD), nutrients (TP, $NH_3$-N), coli-form number (as MPN), and suspended solids (SS) were analyzed to identify the relationship among multiple stressor effects. Using the sentinel species of Zacco platypus, the population structures and condition factors were analyzed along with DNA damages related with genotoxicant effects by comet assay. This study using all these parameters showed that stream condition was degraded along the longitudinal gradient from upstream to downstream, and the downstream, especially, was impacted by nutrient enrichment and toxicant exposure from the point source, wastewater treatment plant. Overall results indicated that our approaches applying various parameters may be used as a cause-effect technique in the stream health assessments and also used as a pre-warning tool for diagnosis of ecological degradation.