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ISSN : 1226-9999(Print)
ISSN : 2287-7851(Online)
Korean J. Environ. Biol. Vol.39 No.1 pp.108-118
DOI : https://doi.org/10.11626/KJEB.2021.39.1.108

The relationship between the population characteristics and physical habitat of Manchurian trout (Brachymystax lenok tsinlingensis) in the Geybangcheon stream

Min Seop Ko, Jun Kil Choi, Hwang Goo Lee*
Department of Biological Science, College of Science & Engineering, Sangji University, Wonju 26339, Republic of Korea
* Corresponding author Hwang Goo Lee Tel. 033-730-0434 E-mail. morningdew@sangji.ac.kr
04/02/2021 19/03/2021 23/03/2021

Abstract


The purpose of this study was to provide baseline ecological data for the conservation of the Manchurian trout habitat through the investigation of the growth status of Brachymystax lenok tsinlingensis, and Pearson’s correlation analysis (PCA) between the B. lenok tsinlingensis population and the use of the land around Gyebangcheon stream. Sampling was conducted twice in July, September, and October 2018. During the July and September surveys, 882 individuals belonging to 13 species from six families were collected. The dominant species was Rhynchocypris kumgangensis and the subdominant species was Zacco koreanus. The total number of B. lenok tsinlingensis collected was 99. The results of the length-weight relationship in the B. lenok tsinlingensis population were analyzed with a regression coefficient b value of 3.1272 and a condition factor (k) value of 0.0006. Therefore, the growth condition of B. lenok tsinlingensis was regarded as fairly good. The QHEI (Qualitative habitat evaluation index) value in the B. lenok tsinlingensis habitat was 119.5 (±0.5)-153.5 (±0.5), indicating optimal-suboptimal conditions. As a result of the HIS (Habitat suitability index) analysis, it was confirmed that the optimal habitat for B. lenok tsinlingensis was 0.45-0.55 m and >1 m in water depth, 0.55-0.65 m s-1 in water velocity, and boulder in the substrate. The ratio of the land use in this study site was analyzed as 66.26-96.31% for forest and grassland areas, 0.00-23.79% for agricultural areas, 0.00-4.19% for urbanized areas, and 3.69-8.87% for others. Correlation analysis of the number of B. lenok tsinlingensis and various factors revealed statistically significant correlations between QHEI and forest and grassland areas, agricultural areas, and urbanized areas.



계방천에 서식하는 열목어의 개체군 특성 및 물리적 서식환경과의 상관관계

고 민섭, 최 준길, 이 황구*
상지대학교 생명과학과

초록


    서 론

    열목어 (Brachymystax lenok tsinlingensis)는 주로 강원도, 충청북도, 경상북도 울진 이북의 동해로 흐르는 하천에 서 식하는 것으로 알려져 있으며, 국내 열목어 개체군은 최남 단 개체군으로서 학술적으로 매우 중요한 의미를 지니고 있다 (Li 1984;Kim 1997; Kim and Park 2007; Yoon and Jang 2009;Yoon et al. 2013, Jang et al. 2017). 또한, 본 종은 냉수 성 어종으로 2 m 이상의 깊은 소 (pool)가 있는 해발 900∼ 2,300 m의 산간계류에서 서식하며, 여름에는 상류, 겨울 에는 하류의 깊은 소에서 월동한다 (Choi et al. 2002;Zhao and Zhang 2008). 수온이 10°C 이하로 유지되는 2월과 3월 에 모래와 자갈의 하부층을 따라 얕은 물에서 산란하고, 약 1개월이 지나 4∼5월에 부화한다 (Li 1966;Song 1987;Yue and Chen 1998;Choi et al. 2002;Yang et al. 2006). 부화 한 열목어는 그해 월동 전까지 60∼70 mm가 되고, 다음해 월동 전까지는 200 mm 내외, 3∼4년이 지나면 300 mm를 넘게 되며, 450 mm가 가장 큰 개체로 알려져 있다 (Choi et al. 2002;Yang et al. 2006). 최근 열목어는 성어의 남획, 서식 처의 고립화, 서식 환경의 급변화 등이 성행된 결과 희소 종으로 전락된 상태이며, 환경오염과 하천 정비, 고랭지 농 업으로 인한 탁수 발생 등의 영향으로 개체수와 서식지가 급격히 감소하였다 (Choi 1988;Byeon 2011). 이러한 토지 이용 및 환경의 변화는 실제로 어류의 서식처에 직접적인 영향을 주어 어류 군집에 큰 변동을 가져왔으며, 이로 인 한 어류의 개체수 및 서식지 감소로 인해 멸종위기에 처한 종이 발생하고 있다 (Park and Lee 2008;Lee et al. 2009;Ko et al. 2011). 이에 따라 Choi (1988)는 열목어 보호를 위해 모래 및 자갈 채취, 대규모 축사, 광산 개발, 벌채, 도로 개 설 등의 환경 변화를 막아야 하며, 열목어 서식지가 고립 된 원인을 규명하여 열목어 서식지가 연결될 수 있도록 장 기적인 관리가 필요함을 제시하였다.

    본 연구대상지는 홍천군 명개리 열목어 서식지 일원의 계방천으로 1994년 강원도기념물 제67호로 지정되어 열 목어 개체군과 서식지를 함께 보호하고 있다. 그러나 홍 천군 명개리 열목어 서식지는 문화재 지정구역 규제로 인 한 지역민 재산권 침해 등으로 보호구역 재설정에 대한 주 민 민원이 증가하고 있는 실정이다. 이러한 보호구역의 검 토는 어류의 분포 현황과 성장, 개체군 크기 등의 연구뿐 만 아니라 보호구역 주변의 토지이용도 함께 연계하여 검 토할 필요가 있다. 하천 인근의 토지이용은 하천에 직·간 접적인 영향을 미치는 매우 중요한 요소로서 하천 생물 의 서식지 변화를 유발하여 토착종의 적응력을 감소시키 는 것으로 알려져 있으며 (Suarez and Case 2002;Rand and Louda 2006), 하천의 구조 및 형태를 변형시켜 오염물질 유입 증가, 유지 유량의 감소 등의 부정적인 영향을 미치 는 것으로 보고되어 있다 (Wang et al. 1997;Karr and Chu 2000;Wang 2001). 홍천군 열목어 서식지의 경우 교통의 발달에 따른 휴양시설과 고랭지 농업으로 인한 경작지가 서식처 주변으로 넓게 분포하고 있으며, 이러한 고랭지 농 업은 강우시 토사유출, 탁수 등의 비점오염원이 별도의 처 리시설 없이 하천으로 직접 유입되기 때문에 하천의 수질 및 어류의 개체수와 서식지를 감소시켜 수생태계에 미치 는 악영향이 매우 큰 것으로 알려져 있다 (Byeon 2011). 또 한, 도로 및 휴양시설의 발달은 하천의 직강화, 인공제방, 둔치개발과 같은 물리적 변화를 초래하며, 어류의 서식처 를 단순하게 만들어 종 다양성을 감소시키는 요인으로 작 용하고 있다 ( Joo et al. 1997;Kim et al. 2009). 이러한 인위 적인 간섭에 의한 서식처 교란은 어류상의 변화를 유발하 는 가장 큰 요인으로, 실제 하천 주변의 개발 및 토지이용 이 하천 건강성과 어류 종 군집에 영향을 미치는 것으로 보고되어 있다 (Rutherford et al. 1987;Kim et al. 2012b).

    그러나 국내에서 하천 주변의 토지이용과 어류에 관한 연구는 동해로 유입되는 회야강 수계와 토지이용의 연구 (Kim et al. 2012b), 강릉남대천에서 토지이용과 이입종에 대한 연구 (Kim and Lee 2018) 등으로 하천주변의 토지이 용과 어류에 대한 연구는 매우 부족한 실정이며, 열목어 에 대한 면밀한 연구 또한 낙동강 상류에 서식하는 열목어 의 이동양상에 대한 연구 (Yoon and Jang 2009), 봉화군 열 목어 개체군의 특성 연구 (Byeon 2011), 오대산국립공원에 서식하는 열목어의 미소서식처 비교에 대한 연구 (Lee et al. 2013), 열목어 서식지의 어류군집을 이용한 생태적 건 강성 평가 (Ko et al. 2019) 등으로 부족한 실정이다. Ko et al. (2019)의 연구에 의하면 홍천군 명개리 열목어 서식지 는 칡소폭포의 높은 단차로 인해 어류의 소상이 제한되어 내린천보다는 계방천에서 어류 군집 및 열목어 분포양상 이 양호한 것으로 보고된 바 있다.

    따라서 본 연구는 홍천군 명개리 열목어 서식지인 계방 천에 서식하는 열목어 개체군의 서식특성과 하천 주변의 토지이용을 파악하였으며, 열목어 개체군과 물리적 서식 환경 (토지이용)과의 상관성 분석을 통해 향후 열목어 서 식지 주변 서식처 관리 및 복원을 위한 기초자료를 제공하 고자 수행하였다.

    재료 및 방법

    1. 조사시기

    계방천의 조사시기는 어류의 활동이 왕성한 2018년 7월 부터 10월까지 총 3회의 조사를 실시하였다. 1·2차 조사 는 계방천의 어류상 및 열목어 분포 현황 파악을 위한 조 사를 실시하였으며, 3차 조사는 1·2차 조사 시 가장 많은 열목어 개체수가 채집된 St. 3을 중심으로 상·하류 1.0 km 구간에 대한 전수조사를 실시하여 열목어 개체수 및 서식 처 적합도 지수 (HSI, Habitat suitability index) 분석을 위한 기초자료를 확보하였다. 각 조사시기는 다음과 같다.

    • 1차조사: 2018년 07월 26일

    • 2차조사: 2018년 09월 16일

    • 3차조사: 2018년 10월 11일

    2. 조사지점

    조사지점은 계방천에서 4개 지점, 계방천의 지류에서 2 개 지점을 선정하여 총 6개 지점을 선정하였으며, 각 조사 지점 및 GPS (WGS)는 다음과 같다 (Fig. 1).

    • Site. 1: 강원도 홍천군 내면 명개리 청도교 (N 37°50ʹ22.61ʺ, E 128°31ʹ24.96ʺ)

    • Site. 2: 강원도 홍천군 내면 명개리 내청도교 (N 37°51ʹ0.66ʺ, E 128°30ʹ44.65ʺ)

    • Site. 3: 강원도 홍천군 내면 통마람길 (N 37°51ʹ40.14ʺ, E 128°31ʹ20.87ʺ)

    • Site. 4: 강원도 홍천군 내면 명개리 명개1교 (N 37°50ʹ44.15ʺ, E 128°29ʹ20.26ʺ)

    • Site. 5: 강원도 홍천군 내면 광원리 (N 37° 50ʹ15.22ʺ, E 128°28ʹ38.24ʺ)

    • Site. 6: 강원도 홍천군 내면 광원리 (N 37°50ʹ35.38ʺ, E 128°28ʹ22.11ʺ)

    3. 연구내용 및 방법

    1) 채집 및 분류

    어류의 채집은 정량조사를 위해 투망 (7 mm×7 mm, 12 회), 족대 (4 mm×4 mm, 40분)를 이용하였으며, 채집된 어 류는 현장에서 동정 후 방류하였다. 어류의 동정은 국내 에 발표된 검색표 (Kim 1997;Kim and Park 2002;Kim et al. 2005)를 인용하였으며, Nelson (2006)의 분류체계를 따라 정리하였다.

    2) 열목어 개체군 분석

    계방천에서 채집된 열목어를 대상으로 전장-체중 상 관관계를 이용한 개체군의 성장도와 비만도 지수를 분 석하였다. 어류의 성장도 및 비만도 지수는 어류의 건강 상태 및 생식능력의 정도를 파악할 수 있으며, 서식처 등 급, 수질, 먹이 이용능력 등의 다양한 정보를 제공하는 지 표로 사용된다 (Anderson and Gutreuter 1983;Busacker et al. 1990;Ney 1993). 전장과 체중의 관계식 (Length-weight relationship)은 Anderson and Gutreuter (1983), 비만도 지 수 (Condition factor, K)는 Anderson and Neumann (1996) 를 따랐다. 전장빈도 분포의 분석은 조사시기별 채집된 열 목어의 개체를 이용하였으며, 개체의 전장을 Caliper (1/20 mm)로 측정한 후, Peterson method (Bagenal 1978)에 의한 전장빈도분포 (frequency distribution of total length)를 이 용하여 크기별 연령을 추정하였다.

    3) 물리적 서식처 평가지수 (QHEI, Qualitative habitat evaluation index)

    1차·2차 조사 시 계방천의 다양한 물리적 서식지 환경 과 어류 군집과의 관련성을 파악하기 위하여 Plafkin et al. (1989)이 제시한 생물 서식지 평가 기법의 10개 항목 (M1, Substrate/instream cover; M2, Embeddedness; M3, Flow velocity/depth combination; M4, Bottom scouring & sediment deposition; M5, Channel flow status; M6, Channel alteration; M7, Frequency of riffles or bends; M8, Bank stability; M9, Bank vegetative protection; M10, Riparian vegetative zone width)을 선택하여 활용하였다. 각 변수는 최적 (Optimal: 149∼200), 양호 (Suboptimal: 91∼148), 보통 (Marginal: 33∼90), 악화 (Poor: <32)의 4가지 상태로 구분하여 서식 지 건강도를 평가하였다.

    4) 서식처 적합도 지수 (HSI, Habitat suitability index)

    서식처 적합도 지수는 IFASG (Instream Flow and Aquatic System Group 1986)와 WDWF (Washington Department of Fish and Wildlife 2004)가 있으며, 이 중 IFASG 방법은 WDWF보다 다소 간편한 방법으로서 대상종의 물리적 인 자 조건에 대한 범위를 설정 및 개체수 분포를 정리하고 각 인자별 대상 어종의 전체 개체수 상위 50%, 75%, 90% 그리고 95%의 범위에 대하여 각각 값을 1.0, 0.5, 0.1 그리 고 0.05를 부여하는 방법이다 (Kang 2012). 서식처 적합도 지수는 조사 대상 어종이 선호하는 서식처 조건 및 특성 을 파악할 수 있으며, 특정 조사지점이나 구간에서 출현한 어종의 개체수를 기준으로 작성된다 (Kang 2012;Hur et al. 2014;Kim et al. 2019).

    본 연구에서는 열목어를 대상 어종으로 선정하여 열목 어가 출현한 지점의 유속, 수심, 하상을 측정하고 기록하 여 열목어의 선호 서식처 조건 및 특성을 파악하였다. 수 심 및 유속은 막대자를 이용하였으며, 유속은 Craig (1987) 의 방법을 따랐다. 하상구조물의 계측 및 분류는 Cummins (1962)의 방법을 적용하였으며, Boulder, Cobble, Pebble, Gravel, Sand의 5단계로 구분하였다.

    Velocity ( m s -1 ) = 2 g ( D 2 D 1 )

    • g: 중력

    • D1: 하천의 흐름과 막대 자가 수직일 때 최고 수위

    • D2: 하천의 흐름과 막대 자가 평행할 때 최고 수위

    5) 토지이용분석

    조사지점별 토지이용 비율을 분석하기 위해 환경부 환경 공간 정보서비스 (Environmental Geographic Information System, EGIS)의 2013년 중분류 토지피복지도 (창 촌 378024, 비로 378033)를 이용하였다. 토지피복도의 각 조사지점을 중심으로 0.25 km2의 면적을 설정하여 도심지 역 (주거지, 공업지, 상업지, 문화체육휴양지, 교통지, 공공 시설지), 농업지역 (논, 밭, 시설재배지, 과수원, 기타재배 지), 산림지역 (활엽수림, 침엽수림, 혼효림, 자연초지, 인공 초지), 기타지역 (내륙습지, 자연나지, 인공나지, 내륙수)으 로 구분하였으며, 지점별 각 항목의 상대적인 백분율을 산 정하였다.

    6) 통계분석

    각 지점별 열목어 채집 개체수와 다양한 요인들 간의 상 관성을 파악하기 위해 SPSS (v. 18.0)를 이용하여 상관관계 분석 (Pearson Correlation)을 실시하였다.

    결과 및 고찰

    1. 어류상

    계방천에서 출현한 어류는 총 6과 13종 882개체가 확인 되었다 (Table 1). 법정보호종으로는 멸종위기야생생물 II 급인 열목어 (Brachymystax lenok tsinlingensis)와 가는돌고 기 (Pseudopungtungia tenuicorpa)가 출현하였으며, 천연기 념물 제259호인 어름치 (Hemibarbus mylodon) 1종이 확인 되었다. 과별 종구성비 분석 결과 잉어과 (Cyprinidae)에서 8종 (61.55%)으로 가장 다양하게 출현하였으며, 미꾸리과 (Cobitidae), 메기과 (Siluridae), 퉁가리과 (Amblycipitidae), 연어과 (Salmonidae), 꺽지과 (Centropomidae)에서 각각 1 종 (7.69%)의 순으로 출현하였다. 과별 개체수 구성비 분 석 결과 잉어과에서 758개체 (85.95%), 꺽지과 57개체 (6.46%), 연어과 34개체 (3.85%), 메기과 14개체 (1.59%), 퉁가리과 12개체 (1.36%), 미꾸리과 7개체 (0.79%)의 순 으로 확인되었다. 출현종별 상대풍부도 분석 결과 금강모 치 (Rhynchocypris kumgangensis)가 416개체 (47.17%)로 가 장 우세하게 출현하였고, 참갈겨니 (Zacco koreanus) 282개 체 (31.97%), 꺽지 (Coreoperca herzi) 57개체 (6.46%), 쉬리 (Coreoleuciscus splendidus) 40개체 (4.54%), 열목어 34개체 (3.85%) 등의 순으로 출현하였다. 계방천에서 채집된 한 국고유종은 가는돌고기, 쉬리, 어름치, 배가사리 (Microphysogobio longidorsalis), 금강모치, 참갈겨니, 새코미꾸리 (Koreocobitis rotundicaudata), 미유기 (Silurus microdorsalis), 퉁가리 (Liobagrus andersoni), 꺽지 등 총 10종으로 76.92% 의 높은 고유종 빈도를 나타내었다. 한국고유종은 해당 지 역의 생물상을 특징짓는 기준이 되는 경우가 많으며 ( Jeon 1980), 일반적으로 한국고유종은 수환경 상태가 악화되면 급격히 감소가 발생하는 것으로 알려져 있다 (Choi et al. 2000). 따라서 계방천은 하천 내 직·간접적인 서식처 교 란이 적고, 여울과 소가 광범위하게 분포하고 있어 고유종 빈도가 높게 나타난 것으로 판단된다.

    2. 열목어 개체군 특성

    1) 열목어 전장-체중 상관관계 분석

    열목어 추가조사를 포함한 3회 조사 동안 총 99개체의 열목어가 채집되었으며, 계방천 열목어의 생육상태와 생 식능력 정도를 파악할 수 있는 전장-체중 상관관계 및 비 만도 지수 (k) 분석 (Seo 2005; Choi et al. 2011; Kim et al. 2012)을 실시하였다 (Fig. 2). 일반적으로 개체군의 성장 도를 보여주는 회귀계수 b 값은 3.0보다 크면 전장에 비하 여 무게가 비대하다는 것을 의미하며, 3.0보다 낮으면 전 장에 비하여 무게가 적은 것을 뜻한다 (Han et al. 2007). 또 한, 비만도 지수 (k) 값은 양의 기울기일 경우 상대적으로 개체군 생육상태가 양호함을 의미하며, 음의 기울기일 경 우 생육상태가 불량한 것을 의미한다 (Carl and Peter 1990; Seo 2007). 계방천에서 채집된 열목어의 회귀계수 b 값은 3.1272, 비만도 지수 (k)는 0.0006으로 분석되었다. Byeon (2011)이 실시한 연구결과에 의하면 봉화군 백천계곡에 서식하는 열목어 개체군의 회귀계수 b 값은 3.0188, 비만 도 지수 (k)는 0.00002로 분석되어 봉화군에 서식하는 열 목어의 개체군보다 생육상태 및 섭식 능력이 상대적으로 높은 것으로 나타났다. 한편, 비만도 지수 (k)의 경우 양의 기울기를 나타내고 있으나 기울기 값이 낮게 유지되고 있 었는데, 이는 열목어의 경우 체중 대비 개체 크기 (전장)가 큰 것으로 알려져 있는 종 특이적 특성 (Byeon 2011)의 결 과로 판단된다.

    2) 전장빈도분포

    계방천에서 채집된 열목어는 60∼260 mm의 범위로 조 사되었다. 전장별 연령 추정 결과 크게 3개의 집단으로 분 류되었으며, 당년생 60∼130 mm, 1년생 140∼200 mm, 2 년생 이상의 개체는 200 mm 이상의 범위로 추정되었다 (Fig. 3). 연생별 개체수 분포의 경우 당년생에서 가장 많 은 개체가 채집되었으며, 개체의 크기 및 연령이 증가할수 록 개체수는 상대적으로 감소하였다. 과거 계방천에서 보 고된 Yun and An (2012)의 연구에서 계방천 열목어의 연 령 분포는 당년생 26∼125 mm, 1년생 92∼185 mm, 2년생 184~251 mm, 3년생 270~310 mm로 보고되었으며, Choi et al. (2002)에 의하면 한강 개체군은 2년생이 200 mm 내 외로 보고된 바 있다. 따라서 계방천에 서식하는 열목어 개체군의 성장 속도는 위의 연구와 대부분 일치하는 것으 로 확인되었다.

    3. 열목어 서식지 특성

    1) 물리적 서식처 평가지수 (QHEI) 분석

    조사지점별 QHEI는 평균 130.0 (±2.0, St. 2)∼159.0 (±1.0, St. 3)의 범위인 ‘양호∼최적’ 등급으로 분석되었다 (Table 2). 대부분의 조사지점은 수변 초지와 수관이 높은 식생 등이 고루 분포하였으며, 여울 (riffle)과 소 (pool)가 반복되어 자연성이 높은 상태를 유지하고 있었다. 가장 높 은 지수 값을 보인 St. 3은 수관이 가장 넓었으며, 낙차 구 간을 중심으로 여울과 소가 지속적으로 반복되어 다양한 서식처가 분포하는 것으로 확인되었다. 또한, St. 3 주변으 로 인위적인 활동이 발생하는 민가, 펜션, 교량, 다리 등의 인공구조물이 분포하지 않고, 자연적 환경이 대부분을 차 지하고 있었다. 반면, 가장 낮은 지수 값을 보인 St. 2는 계 방천 본류 구간으로 상대적으로 유량은 풍부하나 제외지 는 도로와 교량, 경작지와 민가가 분포하고 있었으며, 산림 식생대의 비율이 낮아 캐노피 (Canopy)가 형성되어 있지 않은 것으로 조사되었다. 또한, 제방은 급경사로 초본이 주 로 구성되어 비점오염원 유입에 취약한 환경으로 확인되 었다.

    2) 열목어의 서식처 적합도 지수 (HSI) 분석

    채집된 99개체의 열목어를 이용하여 HSI를 분석한 결 과 최적의 수심은 0.45∼0.55 m와 1.0 m 이상, 최적의 유속 은 0.55∼0.65 m s-1, 하상구조는 Boulder를 선호하는 것으 로 확인되었다 (Fig. 4). 수심은 1.0 m 이상의 깊은 수심에 서 19개체로 가장 많은 개체수가 확인되었다. 1.0 m 이상 에서 채집된 19개체 중 1년생 이상인 개체가 15개체로 대 부분을 차지하였고, 0.45∼0.55 m는 17개체 중 14개체가 당년생 개체인 것으로 확인되었다. 유어는 유영능력이 완 전하지 못하므로 수심이 깊고, 유속이 빠른 곳을 회피하는 특징을 가지며, 연령이 높아지면서 지느러미의 발달로 인 해 높은 유영능력을 갖추어 서식 가능한 유속과 수심의 범 위가 넓어지는 것으로 알려져 있다 (Baek and Song 2005;Kim et al. 2014). 최대 유속은 소와 여울이 고루 분포하여 0.8∼1.4 m s-1로 빠른 유속을 보였으나 열목어는 여울의 바로 아래에 물이 낙하하며 생성된 소에서 주로 채집되는 경향을 보였다. 열목어는 유속이 완만하며, 주로 소가 분포 하는 지역에서 서식하는 것으로 보고된 바 있으며 (Choi et al. 2002; Byeon 2012), 계방천에 서식하는 열목어 역시 유 속이 빠른 여울보다는 유속이 비교적 완만한 소를 선호하 는 것으로 확인되었다. 열목어는 주로 모래와 자갈에 산란 하기 때문에 산란철에는 모래와 자갈의 하상을 선호하나, 산란이 끝난 이후에는 은닉할 수 있는 큰 돌이나 바위를 선호하는 것으로 알려져 있으며 (Li 1966;Song 1987;Yue and Chen 1998;Choi et al. 2002), 본 연구는 산란기 이후인 7월, 9월, 10월에 조사를 실시하였기 때문에 HSI 분석 결과 Boulder를 선호하는 것으로 확인되었다. 현재 열목어가 선 호하는 수심, 유속, 하상구조 등의 물리적 환경에 대한 면 밀한 연구 결과는 보고되지 않았다. 따라서, 본 연구에서는 HSI를 이용하여 열목어가 선호하는 물리적인 환경에 대 해 조사하였으나, 계절별 조사가 이루어지지 않았으며, 국 내에 분포하는 열목어 서식지 중 계방천만을 대상으로 연 구하였기 때문에 조사범위가 다소 국소적이다. 따라서 향 후 계방천 뿐만 아니라 국내에 분포하는 열목어 서식지를 대상으로 국지적인 연구를 통해 본 연구의 결과를 좀 더 보완할 필요가 있을 것으로 판단된다.

    4. 열목어 서식처 주변의 토지이용 특성

    조사지점 인근의 토지이용 비율을 분석한 결과 (Fig. 5), 산림지역 66.26∼96.31%, 농업지역 0.00∼23.79%, 도시 지역 0.00∼4.19%, 기타지역 3.69∼8.87%로 분석되었다. 본 연구에서 조사지역 대부분은 산림의 비율이 높게 나타 나 자연성이 높은 것으로 확인되었으나, 고랭지 채소밭인 농업지역과 일부 도시지역이 분포하는 것으로 확인되었 다. 캐나다의 토론토에 위치한 하천에서 실시된 Steedman (1988)의 연구에서는 하천 주변의 인위적인 지역은 물리· 화학적 변형과 함께 하천 직강화 등의 단순화를 유발하여 수생태계에 부정적인 영향을 미치는 것으로 보고된 바 있 다. 또한, Kim et al. (2012)에 의해 보고된 회야강 수계의 토 지이용과 하천건강성의 상관성에 대한 연구에 의하면 하 천 인근 인위적인 비율이 높은 지역에서 하천의 건강성은 낮은 것으로 확인되었으며, 자연성이 높은 지역은 하천의 건강성이 높게 나타났다. 또한, 자연성이 높은 지역은 물 리·화학적 교란이 없으며, 불투성 지역이 존재하지 않기 때문에 하천 건강성에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 알 려져 있다 (Kim et al. 2012). 강릉남대천을 대상으로 실시 한 Kim and Lee (2018)의 연구에서는 물리적 환경 변화는 토착 개체군의 감소를 야기시키며, 도심하천의 경우 콘크 리트 제방, 준설 등으로 인하여 생물의 미소서식처 상실로 인해 서식처 건강도가 낮은 것으로 나타났다. 계방천의 토 지이용과 조사지점별 열목어 출현 개체수 및 QHEI를 비 교한 결과 상대적으로 산림지역의 비율이 높은 St. 1, 3, 6 에서 열목어의 출현 빈도와 QHEI가 높게 평가되었다. 반 면 St. 2는 도시지역 및 농업지역의 비율이 높아 QHEI가 가장 낮게 평가되었으며, 열목어 또한 채집되지 않았다. 산 림지역의 비율이 가장 높은 St. 3은 농업지역과 도심지역 이 분포하지 않아 자연성이 매우 높은 지역이며, 유량이 풍부하고, 암반에 의한 자연적 단차로 인해 소가 발달되어 있는 지역이다. 열목어는 유량 증가 시점 이후가 되면 먹 이 경쟁과 건조에 대비하기 위해 넓은 소로 이동하는 것으 로 알려져 있으며 (Montgomery et al. 1983;Yoon and Jang 2009), St. 3에 형성된 소가 열목어의 서식처 및 유량 감소 에 따른 피난처 등을 제공하는 것으로 확인되었다. St. 1과 St. 6에서도 소가 분포하고 있는 것으로 확인되었고, 넓은 산림과 수변 초지가 고루 분포하여 인위적인 간섭이 비교 적 적게 발생하고 있었다. 열목어가 채집되지 않은 St. 2는 암반을 중심으로 소가 위치하고 있으나 도로와 교량, 경작 지와 민가가 분포하고 있어 비교적 사람의 접근이 용이한 지점이며, 상대적으로 산림 식생대의 비율이 낮은 것으로 확인되었다. 또한, 도로와 경작지로 이용되는 제방은 경사 가 급하며, 대부분 초본류로 피복되어 강우시 비점오염원 유입 가능성이 가장 높을 것으로 판단된다. 열목어의 출현 빈도가 낮게 확인된 St. 4와 St. 5에서도 소가 분포하나 산 림 식생대의 비율이 낮으며, 제방은 도로와 경작지로 이용 되고 있었다. 계방천 주변의 교량과 도로의 발달은 하천 내로 사람이 접근하기 용이하게 되었으며, 이에 따라 계방 천 본류에서 물놀이 및 낚시를 위한 이용객 빈도가 가장 높은 것으로 확인되어 계방천의 토지이용은 열목어의 서 식 및 활동에 영향을 미치는 것으로 판단된다.

    5. 열목어와 다양한 항목 간의 상관성 분석

    지점별 출현한 열목어 개체수를 이용하여 QHEI, 종수, 개체수, 토지이용비율 (산림지역, 농업지역, 도시지역, 기 타지역) 간의 상관성 분석 (Pearson correlation analysis) 을 실시하였다 (Table 3). 분석결과 QHEI는 양의 상관성 (p<0.05), 토지이용의 산림지역과 양의 상관성 (p<0.05), 농업지역과 음의 상관성 (p<0.05), 도시지역과 음의 상관 성 (p<0.01)으로 분석되어 열목어는 서식지 및 주변 토지 이용과 상당히 유의한 것으로 분석되었다. 조사지역의 농 업지역은 고랭지 농업이 발달하였으며, 최근 교통의 발달 과 함께 하계에는 물놀이객이 많이 모여들고 있다 (Nam et al. 1998). 이러한 고랭지 농업은 강우시 토사 유출, 탁수 발 생 등으로 어류의 개체수와 서식지를 감소시키며, 별도의 처리시설 없이 하천으로 직접 유입되기 때문에 하천의 수 질 및 수생태계에 미치는 악영향은 매우 큰 것으로 알려져 있다 (Byeon 2011). 또한, 도로의 발달에 따른 휴양시설의 개발은 하천의 직강화, 인공제방, 둔치개발과 같은 물리적 인 변화를 가져오며, 어류의 서식처를 단순하게 만들어 종 다양성을 감소시키는 원인이 된다 ( Joo et al. 1997;Kim et al. 2009). 따라서 열목어 서식지로 보호받고 있는 계방천 은 고랭지 채소밭, 휴양지 등에서 발생하는 토사 유출, 탁 수 등 비점오염원의 방지를 위한 제도적인 관리 방안의 마 련이 필요할 것으로 생각되며, 계방천을 중심으로 다양한 소와 자연성이 높은 지류를 함께 보호해야 할 것으로 판단 된다.

    적 요

    본 연구는 홍천군 명개리 열목어 서식지인 계방천의 어 류 군집과 열목어 개체군 특성 및 서식지 주변 토지이용 에 따른 상관성을 파악하고자 수행하였다. 조사는 2018년 7월, 9월, 10월 총 3회 조사를 실시하였다. 조사결과 총 6 과 13종 882개체의 어류가 채집되었으며, 우점종은 금강 모치, 아우점종은 참갈겨니로 확인되었다. 채집된 어류 중 법정보호종은 멸종위기야생생물 II급인 열목어와 가는돌 고기가 출현하였으며, 천연기념물 제259호인 어름치가 확 인되었다. 한국고유종은 총 10종으로 76.92%의 매우 높 은 고유종 빈도로 나타났다. 계방천에서 열목어 추가조사 를 포함하여 3회 조사 동안 총 99개체의 열목어가 채집되 었다. 열목어 개체군의 생육상태와 생식능력 정도를 파악 할 수 있는 전장-체중 상관관계 분석 및 비만도 지수 (k) 분 석을 실시한 결과 열목어의 회귀계수 b값은 3.1272, 비만 도 지수 (k)는 0.0006으로 분석되어 조사지역의 열목어 개 체군은 비교적 안정적인 생육상태를 유지하고 있는 것으 로 확인되었으나, 비교적 낮은 값을 유지하는 것으로 나타 났다. 전장빈도분포 분석 결과 당년생 60∼130 mm, 1년생 140∼200 mm, 2년생 이상의 개체는 200 mm로 추정되었 다. QHEI는 130.0 (±2.0)∼159.0 (±1.0)의 범위인 ‘양호 ∼최적’ 등급으로 분석되었다. HSI를 분석한 결과 최적의 수심은 0.45∼0.55 m와 1.0 m 이상, 최적의 유속은 0.55∼ 0.65 m s-1, 하상은 Boulder를 선호하는 것으로 확인되었다. 조사지점별 인근 토지이용 비율을 분석한 결과 산림지역 66.26∼96.31%, 농업지역 0.00∼23.79%, 도시지역 0.00∼ 4.19%, 기타지역 3.69∼8.87%로 분석되어 대부분의 지점 에서 산림의 비율이 높게 나타났으며, 다음으로 농업지역 의 비율이 높게 나타났다. 지점별 출현한 열목어 개체수와 다양한 항목 간의 상관성 분석을 실시한 결과, QHEI와 산 림지역과는 양의 상관성 (p<0.05), 농업지역과 도시지역 과는 음의 상관성 (p<0.05, p<0.01)으로 분석되어 서식지 주변의 토지이용 유형 및 변화 정도에 따라 열목어 개체군 에 많은 영향을 미치며, 열목어 개체군 보호 및 관리를 위 해는 서식지 주변 토지이용에 따른 관리방안 마련이 필요 할 것으로 판단된다.

    사 사

    본 연구는 홍천군 (과제번호: 201800840001, 홍천 명개 리 열목어 서식지 서식실태조사 용역)의 지원을 받아 수 행되었습니다.

    Figure

    KJEB-39-1-108_F1.gif

    Map showing the study sites in the Gyebangcheon stream, South Korea.

    KJEB-39-1-108_F2.gif

    Relationship between the total length and body weight of Brachymystax lenok tsinlingensis in the Gyebangcheon stream, South Korea.

    KJEB-39-1-108_F3.gif

    Frequency distribution of the total length of Brachymystax lenok tsinlingensis in the Gyebangcheon stream, South Korea.

    KJEB-39-1-108_F4.gif

    Habitat suitability index of depth, velocity, and substrate for Brachymystax lenok tsinlingensis in the Gyebangcheon stream, South Korea.

    KJEB-39-1-108_F5.gif

    The land use, number of Brachymystax lenok tsinlingensis, and qualitative habitat evaluation index (QHEI) of each sampling site in the Gyebangcheon stream, South Korea.

    Table

    List of individual numbers of fish collected at each station in the Gyebangcheon stream, South Korea

    Qualitative habitat evaluation index (QHEI) in the Gyebangcheon stream, South Korea

    Correlation analysis for each factor in relation to the number of Brachymystax lenok tsinlingensis

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