Earticle

본 연구는 북한산국립공원의 경관구조와 기능에 영향을 미치는 평가지표를 선정하여 서식지 파편화(Habitat Fragmentation) 분석을 실시하였다. 산림훼손은 등산로에 의해 구획화된 패치에 대해 가장자리를 중심으로 진행되고 있으며, 북쪽의 의정부 지역과 탐방로 밀도가 높은 도봉산 인근이 파편화 비율이 심각한 것으로 나타났다. 집단시 설구가 위치하는 공원 경계부나 북한산성 분소 인근 지역은 인간 교란에 의한 자연성 훼손이 심각한 수준으로 평 가되었다. 도로에 의한 파편화 상태 분석 결과, 서울외곽순한고속도로가 위치하고 있는 송추분소와 사패산 인근 지 역에서 낮은 서식지 연결성을 보이는 것으로 분석되었다. 지형습윤지수를 이용한 서식지 안정성 분석 결과, 북한산 도봉분소와 시루봉 인근 지역에서 가장 양호한 상태로 나타났다.

Habitat fragmentations were analyzed in Bukhansan Naional Park using the approach of landscape structure and function analysis. Forest damages were found near the edges of patches partitioned by hiking trails, and the habitat fragmentation were severe near by northern Uijeongbu and Dobong mountain with dense trail. The dense regions of collective facilities along the border were severely damaged by frequent human disturbance. The habitat fragmentation by road construction were evident in the Songchu office and Sapae mountain. Regarding the habitat stability using the analysis of Topographic Wetness Index (TWI) showed that habitat stability were fairly well maintained in Dobong branch office and Sirubong region.

황소개구리는 북미가 원산지로 식용의 목적으로 유럽, 남미, 아시아, 멕시코, 브라 질 등 전 세계로 도입되었다. 국내로의 첫 도입은 1957년으로 식용을 목적으로 진해 국립양어장에서 수입하였으나 양식에 실패 하여, 이 후 같은 목적으로 1971년 일본 으로부터 재도입하였다. 이후 양식의 어려움과 수요의 한계로 인해 사육농가에서 자 연생태계로 인위적 혹은 자연적으로 유입되었다. 황소개구리는 국제자연보존연맹 (IUCN)에서 지정한 세계 100대 악성 침입성 외래종으로, 국내에서는 1998년 2월 19 일 생태계교란생물로 지정되었다. 본 연구에서는 생태계교란생물 모니터링 (2010-2016), 제 2차 전국자연환경조사(2006-2012) 그리고 외래생물 전국 서식실태조 사(2010-2016) 결과를 분석하여, 최근 한국의 황소개구리 개체군 변동 및 각 지역별 증감 특성을 확인하였다. 분석결과 북부를 포함한 중부지역에서 감소하는 경향이 확 인되었으며, 남부의 일부 지역에서는 개체군이 안정적으로 유지되고 있는 것으로 확 인되었다. MaxEnt를 이용한 잠재서식지 분석결과 ROC의 AUC 값은 0.829로 모형의 정확도는 높게 평가되었으며, 북부 및 산림지역을 제외한 한국 전역이 잠재서식지로 확인되었다. 한국 황소개구리 분포에 영향을 미치는 주요 환경변수로는 연평균 기온, 수계와의 거리, 고도 등이 확인되었다. 이러한 결과는 한국의 황소개구리가 최근까지 는 감소하는 경향을 나타내고 있으나, 잠재적으로는 다시 전국으로 확산될 우려가 있으며, 장기적인 관리가 요구됨을 보여준다.

본 연구는 영산강 보 구간에서 저서성 대형무척추동물 및 어류를 대상으로 현장 조사와 참몰개의 위 내용물에 대한 먹이원 분석을 실시하였다. 지점에 따른 전장 범위는 SC-U, SJ에서 70~90 mm 범위는 각각 91.3%, 72.7%를 차지하였으며, JS-D에서 70~80 mm, 100 mm 범위는 77.5%를 차지하는 등 다소 상이한 것으로 확인되었다. 전반적으로 70~100 mm 범위 내에서 83.3%로 가장 높은 비율을 차지하였다. 지점별 참몰개의 먹이원에 대한 상대풍부도 분석 결과, 모두 깔따구류 non-red type (Chironomidae spp.)이 각각 46.3%, 76.9%, 88.3%로 가장 높은 것으로 나타났다. 참몰개의 EI 지수 분석 결과, 깔따구류(nonred type)는 0.927로 산출되어 먹이원으로서 완전 선호하는 경향을 보인 반면, 깔따구류(red type)와 실지렁이(Limnodrilus gotoi)는 각각 -0.929, -0.995로 나타나 완전 기피하는 경향을 나타냈다. 지점별 참몰개의 먹이 유형 분석 결과, 수서곤충의 섭식 개체 및 비율이 가장 높은 것으로 나타났다. 서식기능군에 따른 섭식 패턴으로는 하류로 갈수록 굴파는 무리(BU)의 비율은 증가하는 반면, 헤엄치는 무리(SW)의 비율은 감소하는 경향을 보였다. 비만도 지수의 기울기는 SC-U에서 음의 기울기, SJ, JS-D에서는 양의 기울기를 보여 하류로 갈수록 영양 상태가 양호함을 나타냈다. 비만도 지수와 먹이원 개체수의 관계를 분석한 결과, 유의미한 양의 영향(p<0.05)을 미치는 것으로 확인되었다. 먹이원 중 깔따구류와 꼬마하루살이류(Baetidae sp.)는 참몰개의 가장 다양한 전장과 무게 범위에서 먹이원으로 이용될 것으로 예측되었다. 전반적으로 참몰개는 먹이원 중 깔따구류, 꼬마하루살이류, 늪깔따구류(Tanypodinae sp.), 개미류(Hymenoptera sp.), 애호랑 하루살이(Baetiella tuberculata) 노드와 가깝고 강한 연결성을 보이는 것으로 확인되었다.

This study investigated benthic macroinvertebrates and fish in the Yeongsangang River weir and analyzed stomach contents of Squalidus chankaensis tsuchigae. Length distribution of individuals varied by site, with 91.3% and 72.7% falling within the 70-90 mm range in SC-U (upstream location of Seungchon weir) and SJ (location between Seungchon and Juksan weirs), respectively, and 77.5% within 70-80 mm and 100 mm range in JS-D (downstream location of Juksan weir). Chironomidae spp. (nonred type) were the most abundant food sources, comprising 46.3%, 76.9%, and 88.3% of the diet at SC-U, SJ, and JS-D, respectively. The Electivity Index(EI) indicated a strong preference for Chironomidae spp.(non-red type) (0.927) and avoidance for the red type (-0.929) and Limnodrilus gotoi (-0.995). The proportion of burrowers (BU) increased downstream, while swimmers (SW) decreased. The condition factor (K) varied by site, decreasing in SC-U and increasing in SJ and JS-D, showing a significant positive influence on the number of food sources (p<0.05). Among food sources, Chironomidae spp. and Baetidae sp. were predicted to be utilized across a broad range of lengths and weights, with strong connectivity observed among Tanypodinae sp., Hymenoptera sp., and Baetiella tuberculata.

소양강댐 하류 일대에서 어류 및 저서성 대형무척추동물상, 브라운송어의 서식환경 및 먹이원 분석을 실시하였다. 브라운송어가 확인된 지점의 수온은 약 12.4~13.4℃의 범위로 나타나 브라운송어의 성장에 최적의 수온이 제공되는 서식환경으로 확인되었다. 하상구조는 대부분은 호박돌(Cobble), 자갈(Pebble) 기질의 비율이 높았다. 브라운송어의 상대풍부도는 전체 어류 중 5% 미만이었으며, 조사지점의 상류 구간에서 상대적으로 많이 분포하는 것으로 나타났다. 브라운송어의 전장-체중 관계 분석 결과 매개변수 b는 3.234로 산출되었고, 전장 대비 비만도 지수(K)는 증가하는 양상으로 나타났다. 저서성 대형무척추동물의 경우, 우점종은 실지렁이(L. gotoi), 아우점종은 깔따구류 spp.(non-red type)로 나타났다. 브라운송어 위 내용물의 먹이원 분석 결과 수서곤충류(R.A., 73.8%)와 비곤충류(R.A., 23.3%), 육상곤충류(R.A., 2.7%), 어류(R.A., 0.2%, TL: 246 mm)의 순으로 분석되었다. 브라운송어의 전장에 따른 먹이 섭식 패턴을 파악하기 위해 위 내용물에서 확인된 종들과의 상관분석을 실시한 결과, 브라운송어의 먹이원 중 유수성 환경 선호 종들의 경우 전장과 양의 상관관계(p<0.05)를 나타낸 반면, 모래 기질 이하의 흐름이 적은 서식처를 선호하는 종들의 경우 전장과 음의 상관관계(p<0.05)로 나타났다. 이는 전장이 큰 브라운송어의 경우 물리적 요인인 유속, 하상 구조 등에 대해 저항이 큼에 따라 적극적인 먹이 활동의 결과로 판단된다. 채집된 브라운송어 중 가장 큰 개체(TL 246 mm)의 먹이원은 빙어인 것으로 확인된 바, 향후 전장 30 cm 이상의 브라운송어를 포함한 먹이원 분석이 필요할 것으로 보이고, 먹이원에 대한 표본수가 크지 않아 향후 지속적인 연구를 통해 전반적인 개체군 관리가 이루어져야 할 것으로 사료된다.

Habitat environment and food sources of fish, benthic macroinvertebrates, and brown trout(Salmo trutta) downstream of Soyang River Dam were analyzed. Water temperature at the site where brown trout was identified ranged from approximately 12.4 to 13.4℃, confirming that this environment could provide an optimal water temperature for the growth of brown trout. Most of the riverbed structures at this site had a high proportion of cobble and pebble substrates. Brown trout constituted less than 5% of the total fish population, more abundant in the upstream. The total length-weight relationship of brown trout showed a parameter b value of 3.234, with the condition factor(K) increasing with length. Dominant benthic macroinvertebrates were Limnodrilus gotoi and Chironomidae spp. (non-red type). Stomach content analysis indicated that brown trout primarily consumed aquatic insects (R.A., 73.8%), non-insects (R.A., 23.3%), ground insects (R.A., 2.7%), and fish (R.A., 0.2%, TL: 246 mm). Correlation analysis revealed a positive relationship between total length and species preferring flowing water(p<0.05) and a negative relationship of total length with species favoring low-flow, sandy habitats (p<0.05). Larger brown trout showed active feeding behavior and resilience to flow speed and riverbed structure. The primary food source for the largest brown trout(TL: 246 mm) was Hypomesus nipponensis. Future analyses should include brown trout with a total length of 30 cm or more. Given that samples were limited, comprehensive population management will require ongoing research.

본 연구는 안동댐과 영산강에서 저서성 대형무척추동물 및 어류를 대상으로 현장조사와 블루길의 위 내용물에 대한 먹이원 분석을 실시하였다. 서식지 유형에 따른 전장 범위는 안동댐에서 40~70 mm 범위는 7.0%, 80~220 mm 범위는 93.0%를 차지하였고, 영산강에서 50~100 mm 범위는 28.6%, 120~210 mm 범위는 71.4%를 차지하였다. 블루길의 먹이원 중 안동댐과 영산강에서 깔따구류(Chironomidae spp.)의 섭식률이 각각 72.6%, 80.4%로 가장 높은 것으로 나타났다. 그러나 안동댐에서는 빙어(H. nipponensis) 17.5%, 꼬마하루살이류(Batidae sp.) 6.5% 등의 순으로 나타난 반면, 영산강에서는 꼬마하루살이류 7.5%, 개미류(Hymenoptera sp.) 3.8% 등의 순으로 나타나 차이를 보이는 것으로 확인되었다. 안동댐과 영산강에서 블루길의 EI 지수 분석 결과, 빙어, 참몰개와는 각각 -0.373, -0.975의 값으로 산출되어 먹이원으로서 기피하는 경향을 보였으며, 깔따구류(0.759, 0.892), 꼬마하루살이류(0.723)에는 먹이원으로서 선호하는 경향을 보이는 것으로 나타났다. 블루길의 전장-체중 관계의 매개변수 b 값은 안동댐에서 3.452, 영산강에서 3.449로 각각 산출되었으며, 비만도 지수의 기울기 값은 안동댐 0.0067, 영산강 0.0065로 모두 양의 값을 나타내어 블루길의 영양상태는 양호한 것으로 분석되었다. 안동댐과 영산강에서 블루길의 먹이원 유형별 섭식 패턴 결과, 수서곤충의 섭식 비율이 가장 높게 나타났으며, 특히 영산강은 수서곤충의 섭식에 크게 의존하는 경향으로 나타났다. 서식기능군에 따른 섭식 패턴은 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 안동댐보다 영산강에서 더 다양한 먹이원을 섭식하는 것으로 나타났으며, 안동댐의 경우, 전장이 커질수록 생체량이 큰 먹이원을 섭식할 확률이 높아질 것으로 예상되며, 영산강의 경우 상대적으로 먹이원의 다양성과 풍부도가 높아 수환경 조건에 따라 기회적으로 섭식이 이루어지는 것으로 사료된다.

This study conducted field surveys targeting benthic macroinvertebrates and fish in Andong Dam and Yeongsan River, with the specific aim of analyzing bluegill stomach contents. Bluegills in Andong Dam ranged from 40-220 mm, with 93.0% between 80-220 mm, while those in Yeongsan River ranged from 50-210 mm, with 71.4% between 120-210 mm. The highest feeding rates in both sites were for Chironomidae spp., with findings of 72.6% in Andong Dam and 80.4% in Yeongsan River. In Andong Dam, H. nipponensis and Baetidae sp. were also significant at 17.5% and 6.5%, respectively, while in Yeongsan River, Baetidae sp. (7.5%) and Hymenoptera sp. were the next most common at 3.8%. The EI index showed that bluegills generally avoided H. nipponensis and S. tsuchigae (-0.373 and -0.975) whereas they preferred Chironomidae spp.(0.759, 0.892) and Baetidae sp.(0.723). The parameter b values of the total length-weight relationship of bluegill were calculated as 3.452 in Andong Dam and 3.449 in the Yeongsan River, respectively. The slope values of the condition factor were 0.0067 in Andong Dam and 0.0065 in the Yeongsan River. Both values were positive, indicating that the nutritional status of bluegill was good. Aquatic insects constituted the primary food source, particularly in Yeongsan River. Feeding patterns did not significantly differ by habitat orientation groups, but Yeongsan River bluegills consumed more diverse food sources. In Andong Dam, larger bluegills likely consume food sources with larger biomass, while Yeongsan River's diverse and abundant food sources support opportunistic feeding tailored to the water ecological environment.

본 연구는 우리나라에서 수생태계에 유입되는 주요 유해화학물질 축적 분석을 위한 타깃 후보종 선정과 이에 따른 어류 군집의 영향을 분석하였다. 레퍼런스 하천 선정과 함께 유해화학물질 유입의 영향을 직접적으로 받는 하수종말처리장(T1)과 수계로 유입된 유해화학물질이 집중되는 금강하구언(T2)의 테스트배드를 분석하였다. 유해화학물질 분석을 위한 타깃 후보종 선정을 위해 7-메트릭 다변수 모델을 개발하였으며, 세부항목은 (1) 상업적으로 유용하며 식용으로 이용하는 어종, (2) 최상위 육식종 어종, (3) 유기물 섭취 어종, (4) 내성도가 높은 어종, (5) 개체수가 풍부한 어종, (6) 채집 가능성이 높은 어종, (7) 광범위하게 분포하는 어종 등 총 7개 메트릭으로 구성되었다. 타깃 후보어종에 대한 7개 메트릭 모델을 기반으로 8종이 대상 후보로 선정되었다. 타깃 후보종과 함께 공서하는 우점어종은 내성종(50%)이었으며, 이는 수질 오염 지표로 자주 사용되는 내성종의 풍부도가 가장 높은 것으로 나타났다. 또한, 수생태계 건강성 평가를 위한 다변량 어류 기반 모델 분석에서는 생태계 건강성이 "나쁨 상태"까지 진단되는 것으로 나타났다. 이화학적인 수질 변수는 테스트배드에서 섭식 및 내성길드에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 8개의 수질 변수는 T1 지점에서 높게 나타나 하수처리장의 방류수에 따른 영향이 컸으며, T2 지점은 대규모 녹조 현상이 나타나 클로로필 농도가 레퍼런스 지점보다 약 15배 높은 것으로 나타났다.

This study was conducted to select target fish species as baseline research for accumulation analysis of major hazardous chemicals entering the aquatic ecosystem in Korea and to analyze the impact on fish community. The test bed was selected from a sewage treatment plant, which could directly confirm the impact of the inflow of harmful chemicals, and the Geum River estuary where harmful chemicals introduced into the water system were concentrated. A multivariable metric model was developed to select target candidate fish species for hazardous chemical analysis. Details consisted of seven metrics: (1) commercially useful metric, (2) top-carnivorous species metric, (3) pollution fish indicator metric, (4) tolerance fish metric, (5) common abundant metric, (6) sampling availability (collectability) metric, and (7) widely distributed fish metric. Based on seven metric models for candidate fish species, eight species were selected as target candidates. The co-occurring dominant fish with target candidates was tolerant (50%), indicating that the highest abundance of tolerant species could be used as a water pollution indicator. A multi-metric fish-based model analysis for aquatic ecosystem health evaluation showed that the ecosystem health was diagnosed as "bad conditions". Physicochemical water quality variables also influenced fish feeding and tolerance guild in the testbed. Eight water quality parameters appeared high at the T1 site, indicating a large impact of discharging water from the sewage treatment plant. T2 site showed massive algal bloom, with chlorophyll concentration about 15 times higher compared to the reference site.

강준치 C. erythropterus는 육식성 어종으로 이 종이 낙동강 전역에서 극우점하게 됨에 따라 상업성 어종이 감소하는 등 여러 이슈가 있어왔으며 이들의 섭식과 관련된 생태 특성을 이해하는 것이 중요함에도 불구하고 섭식특성에 대한 연구는 위 내용물에 대한 분석에 국한되어 수행되어왔다. 본 연구에서는 낙동강 이입종인 강준치 C. erythroterus의 생태학적 특성을 이해하기 위한 연구의 일환으로 낙동강 일대 13개 정점에서 채취한 강준치 표본으로부터 화합물의 안정동위원소 분석 기법을 활용하여 영양학적 지위(trophic position)를 계산하고 섭식특성을 해석하였다. 아미노산의 질소 안정동위원소 분석은 C. erythropterus 단독의 시료로부터 신뢰할 수 있는 TP를 도출할 수 있게 하였으며, 그 결과 개체의 크기에 따라 약 3에서 3.6으로 증가하는 결과를 얻었다. 또한 성체에서 관찰된 TP의 변동성을 통해 상대적으로 유사한 영양단계를 갖는 육식성 어종에 비해 선택적인 섭식 습성을 가지고 있음을 확인하였다.

Invasive predators are one of the most damaging species groups to biodiversity. In the Nakdong River, the lake skygazer Chanodichthys erythropterus is a dominant species that is fiercely carnivorous and a concern for commercial fish. Although it is important to understand the ecological characteristics related to the feeding habit, studies on the diets of lake skygazer in Nakdong River have been limited to studies of gut contents. In this study, the trophic position (TP) and feeding habits of C. erythropterus were studied by calculating TPs using samples collected from 13 sites throughout the Nakdong River. Compound-specific isotopic analysis of amino acids provided reliable TPs from the muscle of Lake skygazer C. erythropterus without any isotope baseline. The results were approximately 3 to 3.6 and suggesting a carnivorous but size-dependent prey variation. In particular, the TP variability of C. erythropterus observed in the Nakdong River showed that it had a selective feeding habit compared to carnivorous fish species of relatively similar trophic levels.

화학물질은 현대생활에서 없어서는 안될 매우 중요한 요소이며, 그 종류와 발생량이 꾸준히 증가하는 추세이다. 코로나19 발병 이후 소독제 사용증가로 인해 소독제 함유 화학물질의 사용 및 배출 또한 증가했지만, 환경모니터링이나 생물독성연구 외에 생태계 내 거동에 대한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구는 2020, 2021년 금강, 한강, 영산강에서 어류를 대상으로 하는 생태계 먹이망을 조사하고, 어류의 근육에서 소독제 성분인 6종의 benzalkonium chloride (BACs)와 5종의 didecyldimethylammonium chlorides (DDACs)농도를 분석하여 생태계 내 거동을 살펴보았다. ∑BACs와 ∑DDACs는 한강에 서식하는 어류의 체내에서 가장 높은 농도로, 뒤이어 영산강, 금강하구언, 갑천 순서로 검출되었으며 강우 이후 물질의 농도와 검출 빈도가 감소하는 것으로 관찰되었다. BAC는 C12와 C14가, DDAC는 C10과 C14가 가장 빈번하게 검출되었다. BAC와 DDAC가 어류 조직에서 검출된 것으로 보아 물질이 생물과 먹이망 내 축적될 수 있음을 확인하였으나, 체내 축적률을 보여주는 biomagnification factor(BMF)가 1 미만의 값으로, 먹이망 내 전달을 보여주는 trophic magnification slope (TMS)이 -0.236에서 0.001의 값으로, trophic magnification factor(TMF)가 0.85에서 1.01의 값으로 도출되어 먹이망을 통해 물질이 확대되기보다는 희석된다는 것을 알 수 있었다.

Despite the consumption of disinfectants have been increased by COVID-19 pandemic, the fate of the chemicals in aquatic food webs are still unclear. In order to understand the trophic transfer of the chemicals, the concentration of disinfectants including six benzalkonium chloride (BACs) and five didecyldimethylammonium chlorides(DDACs) were measured at the Geum (2020), Han (2021), and Yeongsan River (2021), before and after rainfall. The highest concentration of ∑BACs (mainly C12 and C14) and ∑DDACs (mainly C10 and C14) were observed in the Han River, followed by Yeongsan River, Geum River Estuary, and Gapcheon. After rainfalls, both concentration and detection frequency were decreased in all sites. Although the BAC and DDAC seems to be accumulated in organisms, they were bio-diluted rather than magnified in the aquatic food web with the biomagnification factor(BMF) of less than 1, trophic magnification slope (TMS) from -0.236 to 0.001, and trophic magnification factor(TMF) from 0.85 to 1.01.

우리나라에서는 2020년에 생태계 건강성 측면에서 어류의 상하류 간 종적연결성 평가법에 대한 연구개발에 착수하였다. 본 연구는 최근 어류이동을 위한 아이스하버식 어도의 횡단구조물 개선이 이루어진 연곡천 송림보에서 2015~2020년 장기간 동안 보의 상하류 회유성 어종 이동성, 어류분포 특성, 섭식길드, 내성도 길드 및 종조성 변화를 분석하였다. 어류는 총 36종 5,136개체가 채집되었으며, 주요 회유성 어류는 황어(Tribolodon hakonensis), 은어(Plecoglossus altivelis altivelis), 연어(Oncorhynchus keta)로 3종이 확인되었다. 어도의 개선 이전(Pre-I)과 이후(Post-I) 비교분석에 따르면, 상류구간에서 일차담수어의 상대풍부도는 증가한 반면, 회유성 어종은 감소하였다. 송림보의 상/하류구간에서 어도(Fishway)를 이용하는 어류는 황어(58.4%), 은어(11.8%)로 나타났고, 상/하류 구간의 Wilcoxon Signed-Rank Test에 따르면, 회유성 어류는 통계학적으로 유의한 차이를 보여(p<0.05), 횡단구조물에 대한 생물학적 개선효과를 보였다. 한편, Mann-Kendall trend test 기반의 회유성 어류의 연별 변화는 유의한 수준(p>0.05)의 증가 혹은 감소의 경향은 확인되지 않았다. 따라서 어도의 개선 사업 시에는 물리적, 수리수문학적, 구조적 테스트뿐만 아니라 사전 및 사후의 어도이용 및 개선 효과에 대한 생물학적 시험도 반드시 필요할 것으로 사료된다.

In 2020, South Korea initiated research and development of a longitudinal connectivity evaluation between upstream and downstream based on stream ecosystem health. This study analyzed the migration of upstream and downstream migratory fish species, fish distribution characteristics, trophic guilds, tolerance guilds, and species composition changes from 2015 to 2020 at Songrim weir in Yeongok stream, where the cross-structure of an ice harbor-type fishway for fish movement was recently improved. A total of 5,136 fish, including 36 species, were collected and three major migratory fishes were identified, namely, Tribolodon hakonensis, Plecoglossus altivelis altivelis, and Oncorhynchus keta. According to the comparative analysis before (Pre-I) and after (Post-I) improvement of the fishway, the relative abundance of primary freshwater fish increased in the upstream section, while the number of migratory fishes decreased. The fish species that used the fishway in the Songrim weir were Tribolodon hakonensis (58.4%) and Plecoglossus altivelis altivelis(11.8%). According to the Wilcoxon Signed-Rank Test migratory fish showed a statistically significant difference (p<0.05) in the upstream and downstream, showing a biological improvement effect of the crossstructure. On the other hand, the annual change of migratory fish based on the MannKendall trend test did not significantly increase or decrease (p>0.05). Therefore, in the fish passage improvement project, it is necessary not only for physical, hydrological, and structural tests, but also for pre- and post-biological tests on the use and improvement effect of fishway.

본 연구는 전국자연환경조사 어류 데이터를 이용하여 국내 담수 생태계에 도입된 배스의 분포 현황을 파악하고 공간분석을 통해 핫스팟 지역을 분석하였다. 위해성 평가를 통해 배스의 잠재적 침습성을 평가하여 수생태계 생물 다양성 교란에 대한 영향을 재고하였다. 분포 분석 결과, 제주도 지역을 포함하여 한강권역과 낙동강권역, 금강권역, 영산강·섬진강권역 전체에서 분포하는 것으로 분석되었다. 낙동강권역에서 가장 높은 출현율을 나타내었으며, 제주도 지역을 제외한 영산강·섬진강권역에서 비교적 낮은 출현율을 나타내는 것으로 분석되었다. 배스의 공간적 군집 밀도가 높은 지역으로는 낙동강권역의 낙동강수계가 선정되었으며, 반대로 낮은 지역으로는 한강권역과 금강권역의 인접한 지역으로 분석되었다. 국내 대부분의 담수하천에 서식하는 것으로 나타난 배스의 위해성 평가를 실시한 결과, 31점의 높은 침습성을 보이는 것으로 분석되었다. 본 연구를 통해 우리나라 담수 생태계에 정착한 것으로 파악되는 생태계교란종인 배스로부터 실질적인 관리 우선지역을 도출하여 담수 생태계 다양성 보전을 위한 과학적 기초자료를 마련할 수 있을 것으로 전망한다.

Using the data from the national survey of fish, we determined the population size and the distribution of Micropterus salmoides, which is a translocated species into the aquatic ecosystem of Korea. . The spatial concentration of this species was determined by performing an optimized hot spot analysis. After determining potential invasiveness and risk assessment, we measured the disturbance of biodiversity in the aquatic ecosystem. The result of distribution analysis indicates that the population of M. salmoides was concentrated in the major basins of Han river, Geum river, Nakdong river, and Yeongsan-Seomjin river, including the Jeju island. In particular, Nakdong river basin showed the highest appearance rate. On the contrary, Yeongsan-Seomjin river basin showed the lowest appearance rate. The Nakdong river and the Nakdong river basin were the areas with the high spatial concentration of M. salmoides. On the other hand, only Han river basin and Geum river basin had the lowest spatial concentration. The fish invasiveness screening kit(FISK) was used to assess M. salmoides, which inhabited a broad region of aquatic ecosystem: the assessment score was 31.0, indicating its 'highly invasive' nature. Our study aims to encourage research that improves the biodiversity and the conservation of M. salmoides in a priority area.

SOW-0010의 어도 개보수 전·후 자원량을 분석한 결과 개보수 이후 평균자원량은 약 4.6배 증가한 것으로 나타났다. 경제적 가치는 어도 개보수 전 2014년 약 5.3백만원에서 어도 개보수 후 2015년 약 23.9백만원, 2016년 약 3.0백만원, 2017년 약 10.4백만원, 2018년 약 22.4백만원, 2019년 약 27.1백만원으로 매년 증감패턴이 다르게 나타났다. 2016년을 제외하고 전체적으로 개보수 이후 경제적 가치는 증가한 것으로 나타났다. 이는 다양한 회유성어종의 유입과 담수어류의 국지적 이동이 증가했기 때문으로 판단한다. 자원량 변화에 따른 경제적 가치변동을 지수함수를 적용하여 분석한 결과 모델계수는 0.582였으며, 이에 따른 최대 경제적 가치는 30.4백만원인 것으로 추정되었다. 군집 내 경제성어종의 비율과 점유율이 높을수록 계수값이 증가하고 이에 따라 경제적 가치가 높아질 것으로 예상한다.

The changes in fish stock and biomass before and after fishway renovation located in a Korean estuary were studied and fluctuations in the economic value of the fish resources were estimated. The target fishway located in the east coast area in Korea was renovated in 2014 from the small fish ladder to the ice-harbor fishway. Monitoring was continued for five consecutive years after the renovation(2015 to 2019). Since the renovation of the fish passage, the economic values increased with increases in the fishery resources, except for in 2016 when the drought impact was severe. The yearly average incremental increase in the five years after the renovation was about 227%. The increase in economic value is believed to be due to the increased population of migratory fish as a result of habitat expansion. The exponential rise model showed an increase in economic value with increasing fishery resources (R²=0.896). The model coefficient contributing to economic analysis was 0.582 and the maximum economic value after the renovation was estimated at about 30.4 million. The economic value would be a useful index for quantitative comparison in terms of ecosystem services before and after renovation.

본 연구는 점오염원인 하수종말처리장으로부터 배출되는 물의 수질을 분석하고 배출수의 영향을 받는 어류 중 지점들에서 공통적으로 출현하는 어종인 피라미(Z. platypus)를 선택하여 조직학적 변화를 참조하천 지점의 수질과 어류 조직을 비교·분석하였다. 2019년 6월 27~28일 하수종말처리장 4곳(대전, 전주, 청주, 익산)의 채집 결과, 참조하천에서 22종 450개체로 가장 많은 종 수 및 개체수가 확인되었다. 지점별로 5개체씩 2~3년생 피라미의 조직표본을 제작하여 아가미와 근육조직(피부조직)을 관찰한 결과, 참조하천을 제외한 나머지 지점의 조직은 병리적인 양상을 나타내었다. 수질분석 결과, 각 WTP에서는 배출수질 기준을 준수 혹은 더 좋은 수질로 방류하고 있었다. 그러나 하수종말처리수 배출수 및 방류수계 수질에서 오염도지표를 나타내는 항목인 BOD, COD, TP, TN, SS 값이 참조하천에 비해 높은 것으로 나타났다. 빈약한 어류상과 바이오마커로 이용된 종의 조직병리학적 상태는 참조하천에 비해 낮은 수질에서 기인한 것으로 추측되며, 따라서 원인이 되는 하수종말처리장 배출수 수질개선이 이루어져야 할 것으로 사료된다.

In this study, the histological changes of Zacco platypus exposed to discharge from a Wastewater Treatment Plant (WTP), which is a point source, for a long time (2 to 3 years) were compared to the same species at a reference site (Ref.). Overall, tissues displayed various lesions in samples obtained at the point where discharge water from the point source was mixed. In the skin tissue, mucus cells from the epithelial layer expanded to the multilayered epithelium, indicating the immune system was activated. Epithelial cell detachment and proliferation were most prominent in the gills, which may have adversely affected circulation and respiration. Our data suggest immune system collapse was due to stimulation by aquatic substances. Both the fish phase analysis and the water quality analysis demonstrated depreciated conditions at the point source as compared to the reference stream, supporting the histological health evaluation results. These data together suggest a histological approach can also be used to assess water quality, and to an even higher degree when combined with other existing methods. Given the presented evaluation, improvement in the water quality of water discharged from WTP's is required.

최근, 우리나라에서는 하천에 중소형 보(Weir) 및 각종 구조물(어도) 건설이 건설되면서 수생태계의 단절 및 훼손이 보고되고 있고, 이들은 수생태계 건강도에 직접적으로 영향을 주면서 수생태계의 종적 연결성 평가가 중요한 이슈가 되었다. 본 연구에서는 수생태 건강성 확보를 위한 일환으로 수생태계 종적 연결성 평가를 위한 국내외 연구 현황, 선진국의 어류 기반 종적 연속성 평가모델 개발 및 현장 적용성에 대한 분석을 실시하였다. 이를 위해, 우리나라에서 하천의 종적 연결성 현황 및 구조적 문제점, 어류 모니터링 기법 및 현황, 종적 측면의 어류 이동성 단절 및 종 다양성 영향에 대한 현황분석을 하였다. 또한, 물리적 서식지 적합도 평가, 환경생태유량 평가 및 어류 서식처 모의를 위한 생태-수리모델링의 기술적 한계 등에 대한 연구 현황을 분석하였다. 또한, 어류 유영력 기반 이동성 분석 및 행위자 기반(ABM) 어류행동예측 프로그램개발에 대한 현재 기술의 한계성도 제시하였다. 전 세계에서 적용된 하천 종적 연결성 평가모델 및 기법(프로토콜)에 대해 문헌, 자료 및 다양한 모델을 종합적으로 검토한 결과에 따르면, 첫째, 하천 구조물과 어류 유영속도, 점프력 등의 지표 기반 평가기법, 둘째, 직접 현장 어류조사 및 모니터링 기법, 셋째, 하천지형학적 접근방식 평가 기법 및 구조물 기반 DB 구축기법 및 넷째, 하천 연계성 지수 평가법 등으로 분석되었다. 종적 연결성 평가모델의 조사방법론 및 적용성 평가 결과에 따르면, 유럽권의 ICE 모델(Information sur la Continuite Ecologique)과 ICF 모델(Index de Connectivitat Fluvial)을 우리나라에 수정보완하여 적용할 경우 적절할 것으로 평가되었다.

Recently, stream longitudinal connectivity has been a topic of investigation due to the frequent disconnections and the impact of aquatic ecosystems caused by the construction of small and medium-sized weirs and various artificial structures (fishways) directly influencing the stream ecosystem health. In this study, the international and domestic research trends of the longitudinal connectivity in aquatic ecosystems were evaluated and the applicability of fish-based longitudinal connectivity models used in developed countries was analyzed. For these purposes, we analyzed the current status of research on longitudinal connectivity and structural problems, fish monitoring methodology, monitoring approaches, longitudinal disconnectivity of fish movement, and biodiversity. In addition, we analyzed the current status and some technical limitations of physical habitat suitability evaluation, ecology-based water flow, eco-hydrological modeling for fish habitat connectivity, and the s/w program development for agent-based model. Numerous references, data, and various reports were examined to identify worldwide longitudinal stream connectivity evaluation models in European and non-European countries. The international approaches to longitudinal connectivity evaluations were categorized into five phases including 1) an approach integrating fish community and artificial structure surveys (two types input variables), 2) field monitoring approaches, 3) a stream geomorphological approach, 4) an artificial structure-based DB analytical approach, and 5) other approaches. the overall evaluation of survey methodologies and applicability for longitudinal stream connectivity suggested that the ICE model (Information sur la Continuite Ecologique) and the ICF model (Index de Connectivitat Fluvial), widely used in European countries, were appropriate for the application of longitudinal connectivity evaluations in Korean streams.

본 연구는 국내 주요 수계 중 만경강, 섬진강, 남해권 수계, 탐진강, 영산강, 동진강과 연결된 농수로 어류의 종 조성과 어류 길드 특성, 군집 특성을 분석하였다. 2017년 9월부터 2018년 8월까지 4회에 걸쳐 현지 조사를 시행한 결과, 어류는 농수로에서 6목 11과 53종 3,633개체가 출현하였고 본류에서 9목 15과 57종 7,108개체가 출현했다. 농수로의 우점종과 아우점종은 칼납자루(Tanakia koreensis)와 납자루(T. lanceolata)로 나타났으며, 납자루아과의 어종이 우점하는 지점이 10지점 중 6지점으로 나타났다. 이는 담수성 이매패류의 서식에 기인한다고 사료된다. 그리고 환경부 지정 멸종위기 야생생물 I급 임실납자루(T. somjinensis)가 섬진강 수계의 농수로에서 출현했고, 멸종위기 야생생물 II급 큰줄납자루(Acheilognathus majusculus)와 꺽저기(Coreoperca kawamebari)가 각각 섬진강 수계, 섬진강과 탐진강 수계의 농수로에서 출현했다. 지점별로 어류 길드 분석 결과, 대체로 농수로가 본류보다 낮은 민감종의 비율을 나타냈다. 군집 분석 결과 하상 구조가 복잡하게 나타난 지점에서 비교적 안정적인 군집을 보였으며, 환경적 변수에 따른 분석 결과 하상 구조가 복잡한 농수로 그룹이 높은 다양도 지수와 낮은 우점도 지수를 나타냈다. 결과적으로 본 연구는 농수로의 어류 서식 특성을 나타내고, 향후 연구와 관리의 필요성을 제시했다.

The objective of our study was to analyze the distribution and composition of fish species and their community characteristics in agricultural waterways in the six water systems-Mankyung River, Seomjin River, Namhae Region, Tamjin River, Yeongsan River, and Dongjin River-during 2017-2018. Little is known about the distributions and community characteristics of the aquatic biota of agricultural waterways in Korea, even if the water bodies have important roles as spawning areas or habitats for fish. In this study, we identified 3,633 fish individuals in the waterways, belonging to 53 species, eleven families, and six orders (dominant species: Tanakia koreensis, T. lanceolate) and 7,108 fish individuals in the main rivers, belonging to 57 species, fifteen families, and nine orders. Moreover, three endangered wildlife (designated by the Ministry of Environment, Korea)-T. somjinensis, Acheilognathus majusculus and Coreoperca kawamebari-were found in the waterways. By fish guild analysis, we found that many waterways had a lower proportion of sensitive species and a higher proportion of omnivore species than those of the main rivers, which indicates a feature of a disturbed environment. In addition, by grouping with environmental variables, we found the group of waterways with high substrate complexity had a higher diversity index (Shannon index) and a lower dominance index (Simpson index) than that of simple substrate complexity. Overall, our study represents the characteristics of fish habitats in agricultural waterways and suggests the need to manage them and study further.

본 연구에서는 2009-2019년 기간 동안 대전시 외곽의 도심개발에 따른 인근 하천(관평천)의 상류, 중류, 하류의 구간에서 4회 조사(2009, 2010, 2016, 2019)를 통해 이화학적 수질, 어류 종 조성, 생태 건강성 특성에 대해 장기간 변화추이를 분석하였다. 본 하천지역에서 도심개발은 2008년에 이루어졌고, 2012년에는 하천복원사업이 수행되어 하천복원 전과 후의 특성변화 추이를 모니터링 하였다. 하천 생태건강도 평가를 위해 군집수준의 어류평가지수(Fish Assessment Index, FAI)를 이용하였고, 어류의 기관(Organ) 수준에서 해부학적 건강도(Necropsy-based Health Assessment Index, HAI) 분석을 실시하였다. 이화학적 수질 분석에서는 중류(St. 2)에서 가장 낮은 탁도와 엽록소(Chl-a)가 측정되었다. 이는 빠른 유속에 의한 물리적 요인 때문으로 나타났다. 어류 조사에서는 총 18종이 채집되었고, 피라미(Zacco platypus)가 가장 우점 하는 종(40.6%)으로 나타났다. 하천복원 직후(2016)에는 민감종(Sensitive species)과 충식종(Insectivore species)이 우점, 종 다양도 및 종 풍부도 지수 상승, 생태건강도 지수(FAI)가 상승하여 생태 건강도는 "최상상태(A: 87.5)"로 나타났으나 가장 최근 조사인 2019년에는 전 기간에 비해 악화되는 것으로 나타났다. 기관(Organ) 분석에 의거한 해부학적 건강도 지수(HAI) 분석에 따르면, 피부손상(Skin)은 상류에서, 신장 손상(Kidney)은 하류 역에서 나타났고, 간(Liver)과 아가미(Gill)의 손상은 모든 지점에서 나타나 해부학적 측면의 건강도에서도 영향을 받는 것으로 나타났다.

This study investigated a long-term variation trend of water quality, fish compositions, and ecological health conditions in the Gwanpyeong stream located in the nearby Daejeon metropolitan city to understand the impact of urban development projects on the aquatic ecosystem. The sampling was made in four surveys (2009, 2010, 2016, 2019) before and after urbanization. The urban development was conducted in 2008, resulting in the stream's ecological disturbance, and the stream restoration was conducted in 2012. Thus, stream monitoring was conducted to analyze the ecological trends before and after the restoration. The multi-metric models for Fish Assessment Index(FAI) and necropsy-based Health Assessment Index(HAI) were applied in the fish community and organ-level, respectively, to assess the ecological health of the stream. Minimum turbidity and chlorophyll-a(Chl-a) occurred in the mid-stream(St. 2), and this was probably due to rapid current velocity in the riffle zone. We collected 18 fish species, and the dominant species was Zacco platypus (40.6%). In 2016 immediately after the stream restoration, the relative proportions of sensitive species and insectivore species were the highest along with highest values in the species diversity and species richness index, resulting in the best condition in the ecological health, based on FAI model values. However, the ecological health, based on the FAI, became worse in the latest survey conducted in 2019. The analysis of the HAI model based on the organ-level approach showed skin erosion in the fish of upper stream, kidney defects in downstream, and the liver and gill defects observed in all sites, indicating that the anatomical health was also affected.

본 연구에서는 2008년 6월과 2009년 5월 조사기간 동안 금강의 상 중 하류부의 14개 지점을 선정해서 이 화학적 수질의 특성을 파악하였으며 어류군집의 분포 및 길드 분석과 어류생물통합지수(Fish Assessment Index, FAI)의 다변수 8개 메트릭을 이용해 금강 수계의 건강도를 평가하였다. 수질 변수 평균 변화를 분석해 본 결과 중상류지점은 수질변수의 변이양상이 크게 없었고 갑천과 미호천이 합류되는 지점부터 유기물질이 축적되어 수질 변수가 급격한 변이양상을 보였다. 이 화학적 수질 특성을 분석한 결과, 미호천과 갑천이 합류되는 하류지점부터 BOD, COD, TN, TP, Cond, Chl-a는 증가하는 경향을 보였고 DO는 감소하여 부영양화와 녹조현상이 진행되고 있는 것으로 사료된다. 어류 군집 분석 결과, 종 풍부도지수와 종 다양도 지수는 중상류지점에서는 증가한 양상을 보인 반면 하류구간에서는 감소하는 양상을 보여 상류는 생태적 안정성은 양호하고 하류는 생태적으로 비교적 불안정한 것으로 보였다. 어류종 분포 분석결과 우점종은 피라미(Zacco platypus)이며 전체 어종의 20.9%를 차지하였고 아우점종은 참갈겨니(Zacco koreanus)가 13.1%를 차지했다. 어류 내성도 및 섭식길드 특성 분석에 따르면, 중상류지점에는 민감종, 충식성 그리고 여울성 어종이 우점한 반면 미호천이 유입되면서 하수종말처리장 오염원으로 영향을 받는 하류구간부터 내성종, 잡식성 그리고 정수성 어종 우점에 결정적인 영향을 준 것으로 나타났다. 따라서 우리는 수질 상태를 개선하기 위해 특히 도심 오염원의 부하량을 줄이도록 노력해야 하며 수생태계 보존과 복원에 관심이 필요한 것으로 요구된다.

This study examined the physicochemical water quality and evaluated the ecological health in 14 sites of Geum River (upstream, mid-stream, and downstream) using the fish community distribution and guilds and eight multi-variable matrices of FAI (Fish Assessment Index) during June 2008-May 2009. The analysis of the water quality variables showed no significant variation in the upstream and mid-stream but a sharp variation due to the accumulation of organic matter from the point where the treated water of Gap and Miho streams flew. The analysis of physicochemical water properties showed that BOD, COD, TN, TP, Cond, and Chl-a tended to increase while DO decreased to cause eutrophication and algae development from the downstream where Miho and Gap stream merged. The analysis of fish community showed that the species richness index and species diversity index increased in the mid-stream area but decreased in the downstream area, indicating the stable ecosystem in the upper stream and the relatively unstable ecosystem in the downstream. The analysis of the species distribution showed that the dominant species were Zacco platypus that accounted for 20.9% of all fish species and Zacco koreanus that accounted for 13.1%. The analysis of the fish tolerance and feeding guild characteristics showed that the sensitive species, the insectivore species, and the aquatic species were dominant in the mid-stream point. On the other hand, contaminants from the sewage water treatment plant of Miho stream had a profound effect in the downstream to show the dominance of tolerant species, omnivorous species, and lentic species. Therefore, it is necessary to improve water quality by reducing the load of urban pollutants and to pay attention to the conservation and restoration of aquatic ecosystems.

본 연구에서 국내 어류 분류군별 체형비(Fineness Ratios; FR)를 분석한 결과 일부 잉어과와 납자루아과, 꺽지과, 검정우럭과 등의 어류 체형비가 상대적으로 낮았고, 그 외 분류군별 어류의 체형비는 4.5 이상으로 대부분 유영력이 뛰어난 것으로 나타났다. 유영성 어류를 대상으로 체장-체고비에 따른 서식지 선호를 분석한 결과 크게 3가지 어종타입은 구분되었다. 유영력이 낮은 납자루-붕어형은 체형비는 2.1~3.3 범위이며, 유선형의 비율을 가지는 피라미-참갈겨니형은 체형비가 3.7~5.2 범위였다. 은어-누치형은 체장이 체고의 5배 이상으로 유영력이 뛰어난 형태를 가지고 있었다. 어류 체형비에 따른 서식지 유형을 구분하면 붕어-납자루형은 흐름이 완만한 소(Pool habitat)형태의 서식지를 선호하는 어종 우세하였고, 반면 피라미-참갈겨니형, 은어-누치형의 경우 유속이 빠른 여울형서식지(Riffle habitat)를 선호하는 어종들로 구성되었다. 조사기간 동안 어도를 이용한 어류의 상대풍부도를 분석한 결과, 대부분의 어종들이 피라미-참갈겨니, 은어-누치형에 속하는 유영성이 높은 어류들로 확인되었다. 어도 내 유속이 0.5~1.0 m s^-1 범위에서 이용 어종의 FRs는 4.5~5.0 범위로 나타나 대부분 유영성 어종들이 어도를 주로 이용하는 것으로 나타났다.

To understand the relationship between water velocity in a fishway and fish morphology, the fineness ratio of fish, expressed as the standard length to the body depth, was measured. The fineness ratios of fish groups belonging to Cyprinidae, Acheilognathinae, Centropomidae, and Centrachidae were relatively low. The FRs of other groups, excluding eel-shaped types of fish, were over 4.5, indicating streamlined structures. The fineness ratios of Korean fish were classified into three different types: type I was Bitterling-Carp group that favored a slow-flowing pool habitat(FRs ranged from 2.1 to 3.3), type II was the Chub group representing streamlined types (FRs FRs ranged from 3.7 to 5.2), and type III was the Smelt-Barbel fish group that preferred riffle-run habitats with high velocity (FRs is over 5.2). Fish abundance analysis of fish using the fishway during the experimental periods showed a relatively high abundance of both type II and III compared to type I. The FRs of the fish passing through fishway(velocity 0.5-1.0 m s^-1) ranged from 4.5 to 5.0, indicating that the fish using the fishway were mainly the streamlined type. As one of the standard fishways in Korea, the flow rate of the ice harbor type ranged from 0.2 to 2.6 m s^-1. The FR values of the fish groups using the fishway ranged from 4.3 to 5.0. In contrast, the flow rate measured in an artificial channel type of fishway (same as a natural type of fishway) ranged from 0.1 to 1.9 m s^-1 and the FR values for the fish groups using a natural type of fishway ranged from 3.3 to 5.3. The low FR values in natural fish are considered to be due to differences in the flow rates between the two types of fishways.