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서 론

 지구상의 대부분 생물들은 지역 생태계에 적응하여 생존해 왔기 때문에 지역생물들은 이동의 폭이 넓지 않으며 급변하게 서식지 확장이 일어나지 않는다(Park et al. 1998). 그러나 19세기 이후 세계화와 무역활동 증가에 따른 국가간 인적∙물적 교류가 확대됨에 따라 외래종들이 식량자원, 연구활동, 생물관리 등 경제적 이유로 의도적으로 도입되거나 인식의 부재나 불법행위로 인하여 비의도적으로 유입되고 있다(Ministry of Environment 2006).

 이렇게 들어온 대다수 외래종들이 지역생태계에 위해한 것은 아니지만 일부 외래종들은 토착생태계에 많은 교란을 야기하고 있어 외래종의 유입으로 인한 생태적안정성 훼손과 경제적 손실 문제가 전 세계적으로 심화되고 있다(Park et al. 1998; Ministry of Environment 2006). 그 사례로 미국에서는 20세기 후반에 유입되어 들어온 유럽민물농어 (Gymnocephalus cernuus)와 바다칠성장어(Petromyzon marinus)로 인해 미국 오대호에 서식하는 토착어류 종수가 감소하였으며 이에 대한 방제비용으로 많은 돈이 소비되었다(Mcphee and Spaulding 1989; Mcdougall and Eagleburger 1992). 일본의 경우 저수지에서 외래종인 배스 (Micropterus salmoides), 무지개송어 (Onchorhynchus mykiss), 블루길(Lepomis macrochirus)의 출현비율이 높게 나타나 토착어류 및 멸종위기종에 대해 심각한 위협을 주고 있다(Han et al. 2008). 이처럼 외래종이 새로운 서식지에 도입되면 경쟁관계의 유사종이 없거나 천적이 없는 경우에 포식성이 높아져 피식자인 어류들을 무분별하게 포식한다(Azuma 1992). 특히 토종 담수어의 감소를 초래하여 생태계 먹이사슬에 큰 교란을 야기한다(Azuma 1992).

 국내에 도입된 외래종 종수는 어류의 경우 223종을 넘을 것이라 추정하고 있으며 이 중 15종의 외래어종이 자연수면에 방류되었다(National Institute of Environmental Research 1996). 이후 국내자연환경에 정착한 종은 이스라엘잉어(Cyprinus carpio), 떡붕어(Carassius cuvieri), 배스, 블루길 등이 있다(National Institute of Environmental Research 1996). 하지만 식용목적으로 도입된 블루길과 배스의 경우, 원 목적과는 달리 강한 포식압으로 담수생태계를 교란시키고 있으며 따라서 환경부에서는 야생동식물보호법에 의거하여 생태계교란 야생 동∙식물로 지정하여 관리하고 있다(Ministry of Environment 2006).

 이러한 생태계교란 야생 동∙식물에 관한 연구는 블루길의 경우 블루길의 식성(Byeon and Jeon 1997; Byeon et al. 1997), 개체군의 생태(Song et al. 2012)에 대한 연구가 이루어졌으며, 배스의 경우 배스의 식성(Son and Byeon 2001; Lee et al. 2005; Ko et al. 2008; Lee et al. 2009), 개체군 생태(Kim et al. 1996; Lee et al. 2002; Jang et al. 2006)에 대한 연구가 다수 이루어졌다. 이처럼 블루길 및 배스에 대한 연구는 지속적으로 이루어지고 있다.

 Jang et al. (2006)의 연구에 의하면 우리나라에 서식하는 배스의 먹이생물은 주로 잉어과 어류이며, 그 중 토착어류인 붕어를 다수 섭식하는 것으로 나타났다. 붕어는 우리나라 담수 전역에 분포하여 오래 전부터 어족자원으로 높은 가치를 지니고 있다. 하지만 배스와 비슷한 서식환경을 선호하여 배스와 접촉할 기회가 많아 포식될 확률이 높다. 따라서 본 연구는 배스가 담수생태계의 중요한 어족자원인 붕어 개체군에 미치는 영향을 붕어의 Length-frequency 및 길이-무게 상관관계 (length-weight relationship)를 이용하여 평가하였으며 본 연구를 토대로 붕어의 자원관리 및 담수생태계 생물관리 그리고 호소관리를 위한 기초자료를 제시하고자 한다.

재료 및 방법

1. 조사지점 및 조사방법

 본 연구는 2010년에서 2012년까지 영남지역인 경상북도, 경상남도, 대구광역시, 울산광역시에 위치하는 총 7개의 호소(안계호, 가창호, 용연지, 연초호, 회야호, 오태지, 정양늪)를 대상으로 실시되었다(Table 1, Fig. 1). 조사는 전반기(6월), 후반기(9~10월) 총 2회 조사가 실시되었으며 2010년에는 안계호, 용연지, 회야호에서 2011년에는 오태지, 정양늪에서 2012년에는 연초호에서 이루어졌다. 가창호의 경우 2010년과 2012년에 걸쳐 조사가 이루어졌다.

Table 1. List of the study sites and GPS (global positioning system) coordination

Fig. 1. The map showing the study sites in the Nakdong River catchment area.

 조사는 투망(망목 7×7 mm), 족대(망목 5×5 mm), 자망을 이용하여 실시하였다. 투망은 각 지점에서 10회 이상 투척하였으며, 족대는 조사가 가능한 지점에서 30분에 걸쳐 어류를 채집하였다. 다양한 크기의 어류를 채집하기 위해 망목의 크기가 다른 두 종류의(5절: 삼중망, 망목 40×40 mm, 높이 150 cm, 길이 50 m; 12절: 삼중망, 망목 12×12 mm, 높이 85 cm, 길이 30 m) 자망을 혼용하여 지점마다 총 80 m 구간에 설치가 이루어졌다. 호소마다 최대한 동일한 시간에 설치하였고 설치시간은 해지는 시간과 해뜨는 시간을 포함하여 12시간 이상 정치하였다. 채집된 어류들은 Kim and Park (2002)을 이용하여 동정한 후 전장(total length, mm), 무게(total weight, g)를 측정하였다.

2. 분석방법

 전체 7개의 호소조사 결과, 4개의 호소(안계호, 가창호, 용연지, 연초호)에서 배스가 출현하였고 3개의 호소(회야호, 오태지, 정양늪)에서는 출현하지 않았다(Table 2).

Table 2. Length-weight relationship of crucian carp

 이를 토대로 배스의 서식 유무에 따라 붕어 개체군의 Length-frequency를 구하였고, 붕어의 전장과 무게를 이용한 붕어 개체군을 평가하기 위해 평가방법인 Lecren (1951)의 식을 이용하였다.

 W=aL^b
 W=total weight (g), L=total length (mm), a와 b=parameters

 배스의 서식 유무에 따른 붕어 개체들의 전장 차이에 관한 통계적 유의성 검정을 위하여 Mann-Whitney U test를 실시하였다. 분석에는 통계 패키지인 SPSS (ver. 18.0)를 이용하여 분석하였다.

결과 및 고찰

 Kim et al. (2002)에 의하면 붕어는 일반적으로 생후 1년에 전장 140~160 mm, 2년에 160~180 mm, 3년이면 200~230 mm까지 성장하고, 전장 300 mm가 되기까지 10년이 소요된다. 본 연구에서 배스가 서식하는 호소의 붕어 개체군은 전반적으로 1년생 이하 치어의 비율이 높지 않았고 오히려 2년생 이상의 큰 개체의 비율이 높게 나타났다. 반면 배스가 서식하지 않는 호소의 붕어 개체군은 1년생 이하의 비율이 높게 나타나 일반적인 성장패턴을 보였다(Fig. 2). 또한 배스가 서식하는 호소와 그렇지 않는 호소의 붕어 개체군의 전장 크기는 통계적으로 유의미한 차이를 보였다(Mann-Whitney U test, p⁄0.05). 배스가 서식하는 호소의 붕어 전장은 평균 174.4±99.69mm(mean±S.E.)로 배스가 서식하지 않은 호소(125.0±59.17 mm)와 비교하여 큰 것으로 나타났다. 이러한 결과를 통해 포식자인 배스가 호소에 서식하는 붕어개체군의 Length-frequency 변화에 영향을 주어 지역개체군 안정성에 교란을 줄 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다. 일반적으로 포식자는 길이가 증가 할수록 피식 할 수 있는 먹이원의 길이 및 체고도 함께 증가하며, 포식자의 입 크기에 따라 먹이원의 사이즈도 다르다(Warren and Lawton 1987; Specziár 2011). 배스 역시 포식자로서 입이 크고 길이가 500 mm 이상까지 증가하는 특징을 가지고 있다(Kim and Park 2002). Hoyle and Keast (1987)의 연구에 의하면 포식자인 배스는 섭식하기 쉬운 비슷하거나 더 작은 사이즈의 먹이를 선택한다. 그러기에 1년생 이하의 붕어개체군은 상대적으로 크기가 큰 2~3년생 개체군 보다 배스에게 섭식될 가능성이 높다. 따라서 배스가 존재하는 환경에서 1년생 이하의 붕어개체군의 비율이 낮게 나타났으며, 이에 포식자인 배스가 영향을 미쳤을 것이라 사료된다.

Fig. 2. Length frequency of crucian carp by Bass existence. (a) Bass absent and (b) Bass present.

 붕어 개체 크기 및 무게에 따른 분포현황은 Table 2와 같이 나타났다. 배스가 서식하지 않은 호소에서 붕어 개체군의 길이-무게 상관관계는 매개변수 b값이 안계호 2.814, 가창호 2.757, 용연지 2.899, 연초호 2.831로 나타났으며 반면 배스가 서식하는 호소에서는 매개변수 b값이 회야호 3.125, 오태지 3.166, 정양늪 3.267로 나타났다. 정확한 분석을 위해 배스 유무에 따라 배스의 직접적인 먹이가 되는 1년생 이하의(160 mm 이하) 붕어개체를 대상으로 길이-무게 상관관계를 통한 매개변수 b값을 산정하였다. 그 결과 배스가 서식하지 않는 호소에서 매개변수 b값이 2.909로 나타났으며 반면 배스가 서식하는 호소에서는 매개변수 b값이 3.100로 나타나 배스가 존재하는 환경에서 붕어의 무게 증가가 더 빠르게 증가하는 것을 확인 할 수 있었다(Fig. 3). 일반적으로 길이-무게 상관관계 수식에서 매개변수 b의 값이 3.0보다 크면 길이의 증가만큼 개체가 비대하다는 것을 의미하고 매개변수 b의 값이 3.0보다 작으면 길이에 비해 비대하지 않다는 것을 의미한다(Lecren 1951). 위의 결과에서 배스가 존재한 지역에 서식하는 붕어 개체들의 매개변수 b값이 3.0보다 높아 붕어들이 길이에 비해 비대하다는 것을 확인하였으며 반면 배스가 존재하지 않은 호소에 서식하는 붕어 개체들은 매개변수 b값이 3.0보다 낮아 붕어들이 길이의 증가만큼 비해 비대하지 않다는 것을 확인하였다. 피식자는 일반적으로 포식자가 존재하는 환경에서 생존전략을 전환하여 개체군 크기를 증가시키거나 무리 지어 행동을 하고 채색 및 형태적인 변화를 통해 포식될 확률을 낮춘다(Lima and Dill 1990; Smith 1997; Tollrian and Harvell 1999). 그 예로써 유럽붕어(Carassius carassius)의 경우 포식자가 없는 환경에 비해 포식자가 있는 환경에서 그들의 체고(body depth)를 높여 포식될 가능성을 감소시킨다 (Poléo 1995; Stabell and Sanlwin 1997; Pettersson et al. 2000; Pettersson et al. 2001). 본 연구결과 배스가 서식하는 호소에서 붕어개체군이 길이에 비해 비대해지는 것으로 확인되었는데 이것은 붕어의 생존전략으로 해석될 수 있다. 상대적으로 매개변수 b값의 증가는 붕어의 체적을 증가시키게 되며 이는 배스로부터 섭식될 위험을 감소시킬 수 있을 것으로 판단된다.

Fig. 3. Length-weight relationships of crucian carp smaller than 160 mm total length. (a) Bass absent and (b) Bass present.

 붕어는 우리나라 담수역 전역에 서식하는 어종으로 어족자원으로서 높은 가치를 지니고 있고, 양식도 가능한 경제성어종이다. 하지만 호소에 심각한 위해를 가하고 있는 배스로 인해 붕어 개체군이 적지 않은 교란을 받고 있다. 또한 이러한 교란은 붕어뿐만 아니라 담수 생태계에 전반적으로 나타나 많은 문제가 되고 있다. 따라서 지속적인 모니터링을 통해 효과적으로 교란종인 배스를 억제할 수 있는 관리방안이 연구되어야 할 것이며, 이를 통해 호소에 서식하는 배스에 대한 퇴치방안이 강구되어야 할 것이다.

사 사

본 연구는 낙동강 수계관리 위원회, 국립환경과학원, 낙동강물환경연구소에서 수행한 환경기초 조사사업에 일환으로 수행되었습니다.