서 론

광릉숲은 경기도 포천시 소흘읍에 위치하고 있으며, 동서 약 4km, 남북 약 8km 구간에 해당한다. 광릉숲은 세계문화 유산으로 지정된 광릉과 연계하여 문화 및 생태 관광의 역 할을 통한 지역 경제 발전에 기여하고 있으며, 2010년 유네 스코 생물권보전지역으로 선정되어 국내 생물다양성 보전 의 중요 지역으로 강조되고 있다. 하지만 최근 광릉숲 인근 지역에 위치한 민가, 식당, 팬션 등 인공 구조물에 의해 광릉 숲의 주요 수계 및 대표하천(봉선사천)의 수질오염이 심각 하게 진행되고 있는 것으로 보고되었다(Yoon et al., 1993; Lee et al., 2012). 또한 지속적인 인구 증가와 도시화, 차량 증가 등에 따른 수질오염은 역시 광릉숲의 수서생물군집에 큰 영향을 주고 있는 것으로 판단된다(Shin et al., 2011; Song et al., 2014).

저서성 대형무척추동물은 수생태계에서 가장 다양성이 높은 생물군으로서 중요한 기능을 수행한다(Merritt et al., 2008). 저차소비자인 저서성 대형무척추동물은 하천의 다 양한 서식처에 적응하여 서식하고 있으며, 어류와 같은 대 형동물의 먹이원이 되기 때문에 하천생태계의 먹이사슬 및 물질순환에 있어서 중추적인 위치를 차지하고 있다. 또한 외부 및 내부기원 유기물에 따라 먹이자원을 달리하는 특성 을 가지고 있으며, 지역적 및 물리․화학적 먹이원의 특성을 반영하여 에너지 흐름을 달리하는 특징도 가지고 있다.

최근 하천의 생물학적 평가가 중요해지면서 저서성 대형 무척추동물이 환경모니터링의 소재로 각광받고 있다 (Ward, 1992; Rosenberg and Resh, 1993; Dolédec and Statzner, 2008). 국내 하천을 대상으로 저서성 대형무척추 동물을 이용한 생물지수는 1970년대부터 연구되어 왔으며, 군오염도지수(Group Pollution Index GPI), 한국오수생물 지수(Korean Saprobic Index, KSI), 저서성 대형무척추동 물 생태점수(Ecological Score of Benthic macroinvertebrate community, ESB), 종합생물지수(Total Biotic Score, TBS), 우점생물지수(Dominant Species Index, DSI), 저서 동물지수(Benthic Macroinvertebrate index, BMI), 저서동 물하천하상지수(Benthic Macroinvertebrates Streambed Index, BMSI) 등 생물조사를 통한 수질, 종 다양성, 생태계 구조 및 서식처를 평가할 수 있는 다양한 방법이 연구되고 있다(Chun et al., 2015; Kong and Kim, 2016).

과거 광릉숲 일대에서 수행된 연구는 임상에 따른 조류 군집의 분포 특성(Kwon et al., 2012), 관람객 및 서식지 구조가 조류 분포에 미치는 영향(Rhim et al., 2007; Park et al., 2010), 광릉숲의 양서·파충류와 어류 군집의 분포 특성(Choi and Byeon, 2009; Byeon, 2011; Kim et al., 2011) 등의 연구가 진행되었다. 육상곤충에 대한 연구로는 고사목의 딱정벌레 군집, 광릉숲의 나비군집, 천연기념물인 장수하늘소 개체군에 대한 연구 등이 이루어졌다(Byun et al., 2007; Kwon et al., 2008; Lee and Kwon, 2014). 광릉 숲 수계를 대상으로 실시된 연구로는 Kim(1968)에 의해 광릉숲의 봉선사천과 왕숙천 하류를 대상으로 광릉 계류의 수서곤충 현존량을 연구한 기록이 있으며, 이후 Yoon et al.(1993)에 의해 Kim(1968)의 연구와 비교하여 수서곤충 군집의 장기변동을 연구하였다. 또한 환경부 제2차 전국자 연환경기초조사(Cha and Yoon, 1997) 사업의 일환으로 수 목원 인근 하천인 봉선사천의 모니터링 조사가 수행되었다. 최근 Lee et al.(2012)에 의하여 광릉숲 내의 주요 수계 및 봉선사천을 대상으로 저서성 대형무척추동물을 모니터링 을 수행하였으며, 4년 주기로 광릉숲 일대의 저서성 대형무 척추동물 모니터링을 실시하고 있다. 이처럼 광릉수목원 일 대에는 저서성 대형무척추동물을 포함한 다양한 생물 분류 군에 대한 연구가 진행되었으나 저서성 대형무척추동물의 종조성 및 군집 모니터링 연구가 대부분이며, 군집 생태학 적 특성 및 생물학적인 하천평가에 대한 연구는 찾아보기 어렵다.

본 연구는 광릉숲의 수생태계에 서식하는 저서성 대형무 척추동물의 종다양성과 군집 특성을 평가하고자 하며, 평가 된 생물학적 특성을 기반으로 수생태계 건강성을 평가하여 하천생태계의 보전에 필요한 기초자료를 제공하고자 한다.

연구방법

1.조사지점 및 시기

광릉숲 일대의 저서성 대형무척추동물 조사는 국립수목 원 내의 광릉계류 3개 지점과 광릉숲을 관통하는 봉선사천 5개 지점의 상류부터 하류까지 총 8개 지점(BS 1∼GS 8)을 선정하여 계절별 조사(3회)를 실시하였다. 조사시기는 저서성 대형무척추동물의 서식처와 광릉숲 일대의 하천의 연속성을 고려하여 2016년 4월 7일~4월 9일(1차), 7월 27일~7월 29일 (2차), 9월 1일~9월 3일(3차)에 실시하였으며, 각 조사지점 (Figure 1)과 GPS는 다음과 같다.

2.조사방법 및 분석

1)조사지역

광릉숲의 저서성 대형무척추동물 다양성 및 군집 특성 분석을 위해 수목원 인근의 봉선사천 및 광릉계류의 지점을 선정하여 실시하였다(Figure 1). 봉선사천의 BS 1은 농경지에 접하여 개방된 장소이며, BS 2는 주거지, 식당 및 도로에 접하여 완전히 개방된 장소이다. 나머지 봉선사천의 3개 지 점은 계류와 합류 후 지점(BS 3, 4)과 식당 및 여름철 물놀 이객이 이용하는 1개 지점(BS 5)이며, 수관층 피도가 30% 이상이다. 계류는 BS 1을 제외한 나머지 지점 모두 국립수 목원 내에 위치하며, 조사지점의 수관층 피도는 80% 이상 으로 매우 높은 편이다. 봉선사천은 1957년 대규모 홍수가 발생한 후 하천폭의 확장, 보 및 제방 등의 설치로 하천의 자연성이 낮아졌다. 봉선사천의 수변식생은 달뿌리풀군락을 비롯하여 단풍잎돼지풀군락, 중국굴피나무군락, 신나무군락 등이 존재한다. 계류 지역은 일반 산지식생으로서 잣나무 조림지 및 참나무류가 우점하는 식생이다. 광릉숲 지역의 연평균 강수량은 1,509㎜, 그리고 연평균 기온은 11.6℃ 이다.

2)수환경 조사

광릉숲 일대의 봉선사천과 광릉숲 내의 계류형 하천에서의 물리적 환경조사는 조사지점의 유수폭, 수심, 유속 및 하상 구조를 측정하였다. 수심과 유속은 Digital water velocity meter(FP111)를 이용하였으며, 유수폭은 거리측정기(Nikon Laser 1200S), 줄자 및 목측법을 이용하여 측정하였다. 하상의 분류체계는 Cummins(1962)의 방법을 적용하여 boulder(>256 ㎜), cobble(256~64㎜), pebble(64~16㎜), gravel(16~2㎜), sand/silt(<2㎜)의 5단계로 구분하여 비율로 표기하였다 (Table 1).

3)저서성 대형무척추동물 조사 및 군집 특성 분석

저서성 대형무척추동물의 현장조사는 계류형 정량채집망 Surber sampler(30×30cm, mesh size=0.2mm)를 이용하여 조사지점별 총 3회(riffle, run, pool) 정량 채집하였다. 또한 저서성 대형무척추동물의 다양성을 파악하기 위해 정성 채집 도구인 둥근뜰채(hand net, mesh size=0.5㎜)를 이용 하여 채집을 병행하였으며, 다양한 미소서식처(돌 밑, 가장 자리, 수초 및 낙옆 지역 등)에서 수행하였다. 채집된 표본은 현장에서 96% Ethanol로 고정하여, 실험실로 운반 후, 해부 현미경 및 광학현미경을 이용하여 동정하였다. 채집된 표본은 Yoon(1988, 1995), Kwon(1990), Won et al.(2005), Park et al.(2008), Jung(2011), Kim et al.(2013), Kwon et al.(2013)을 참조하여 동정하였으며, 형태동정이 어려운 일부 분류군은 과(family) 또는 속(genus) 수준에서 sp.로 처리하여 분석에 이용하였다.

정량 조사된 8개 지점의 수서곤충 자료를 활용하여 지점간 유사도를 계산한 군집분석을 실시하였으며, 군집분석 결과에 따라 각 그룹의 지표종(Indicator species analysis)(Dufrêne and Legendre, 1997)을 분석하였다. 지표종 분석은 종 다양성 및 빈도에 따라 지표값(Indicator value) 및 유의수준을 제공 하였으며, 지표종 분석 결과는 지표값 65.0 이상의 종 및 p<0.05의 종들을 나타내었다. 군집 분류 및 지표종 분석은 각각 R의 ‘vegan’ (https://cran.r-project.org/web/packages/ vegan/) 및 ‘indicspecies’ (https://cran.r-project.org/web/ packages/indicspecies/) 패키지를 활용하였다.

조사 자료를 활용하여 군집 안정성을 분석하였다. 군집 안정성은 수서곤충을 4개의 특성군으로 구분하여 분석하였 는데, 수서곤충 10목 96과 257속의 유형분석을 통하여 속(genus) 수준의 상대적 저항력과 회복력을 분석하였다 (Ro and Chun, 2004). 이런 군집 안정성 분석은 특성군별 교란에 따른 생물군집의 회복에 있어 빠르게 유입되거나 교란에 민감하게 반응하는 종들에 의하여 결정된다. Ⅰ특성 군에 포함되는 분류군은 상대적 저항력과 회복력이 높은 집단으로 교란된 하천에서 생물군집이 회복될 때 가장 먼저 유입되는 종, Ⅱ특성군은 높은 회복력을 갖는 집단으로 교란이 자주 일어나는 환경에 적응한 종, Ⅲ특성군은 상대적 저항 력과 회복력이 낮은 집단으로 인위적인 교란에 민감하게 반응하는 종, Ⅳ특성군은 높은 저항력을 갖지만 회복력은 떨어지는 종으로 구분한다.

광릉숲에서 채집된 저서성 대형무척추동물의 기능적 다양성(Functional Diversity, FD)은 섭식기능군(Functional feeding groups: FFGs)과 서식기능군(Habitat orientation groups: HOGs)의 구성 비율을 통해 분석하였다(Ro, 2002; Ro and Chun, 2004; Merrit et al., 2008). 조사된 저서성 대형무척추동물 군집의 특성은 정량 채집된 샘플의 출현 종수와 개체수를 기준으로 종다양도지수(Shannon and Weaver, 1963), 균등도지수(Pielou, 1966), 풍부도지수 (Margalef, 1958) 및 우점도지수 (McNaughton, 1967)를 통하여 분석하였다.

4)생물학적 하천평가

생물학적 하천 평가는 저서성 대형무척추동물 생태점수 (ESB)(Kong, 1997), 한국오수생물지수(KSI)(Won et al., 2006), 및 저서동물지수(BMI)(Ministry of Environment, 2015)를 통하여 분석하였다. ESB 지수는 모든 출현한 저서성 대형무척추동물의 환경질점수(Qi)를 합산하여 수환경을 생물학 적으로 평가하는 방법으로 환경상태를 6단계로 나누어 평가 하며, 점수에 따라 수질등급과 오수생물계열이 평가된다. ESB의 환경질 평가는 12점 이하의 매우불량한 최우선개선 수역∼81 이상의 매우양호한 최우선보호수역으로 구분된다. KSI와 BMI 지수는 수생태 건강성을 평가하는 지수로 지표 생물군을 각각 100종, 153종을 선정하여 오탁계급치 및 지표 가중치를 적용하여 평가하는 방법으로 점수에 따라 생물 등급이 나눠지며, 환경상태를 평가한다. KSI의 생물등급은 최적상태(0.0~≤1.0), 양호상태(1.0~≤2.4), 보통상태(2.4~ ≤3.6), 불량상태(3.6~≤5.0)로 구분하였으며, BMI의 생물 등급은 최상상태(80≦~≦100), 양호상태(60≦~<80), 보통 상태(45≦~<60), 불량상태(0≦~<45)의 4등급으로 구분하 여 환경상태를 판정하였다.

5)광릉숲의 수서곤충 변화

광릉숲 일대의 저서성 대형무척추동물 조사는 1968년부터 2016년까지 총 5차례에 걸쳐 이루어졌으며, 과거 Kim(1968) 과 Yoon et al.(1993)에서는 저서성 대형무척추동물 중에서 가장 종 다양도 및 풍부도가 높은 수서곤충만을 대상으로 조사가 수행 되었다. 따라서 과거에 출현한 수서곤충과 본 연구에서 채집된 수서곤충 자료만 이용하여 비교･분석하였 으며, 이를 위해 가장 근접하게 일치하는 봉선사천(BS 4)을 대상으로 수서곤충 군집을 비교하였다.

결 과

1.저서성 대형무척추동물상

광릉숲 일대에서 관찰된 저서성 대형무척추동물은 총 5문 8강 17목 56과 114종이 조사되었으며, 정량조사에서는 5문 8강 16목 46과 93종 4,669개체가 출현하였다(Table 2). 조사지점별로는 봉선사천의 중류역에 속하며, 수관층이 상대적으로 높고, 여울이 발달한 BS 4에서 평균 25±5.2종 으로 가장 높은 종다양성을 유지하고 있었다. 개체수는 봉선사천의 하류역에 위치한 BS 5에서 가장 높은 것으로 나타났으며, 개체수가 상대적으로 높은 BS 2, 4, 5는 유기물에 의존하는 줄날도래(Hydropsyche kozhantschikovi)와 꼬마 줄날도래(Cheumatopsyche brevilineata)가 높게 출현한 결과 이다(Figure 2).

수서곤충이 83종(87.1%)으로 가장 다양성이 높았고, 비곤 충류(편형동물문, 유선형동물문, 연체동물문, 환형동물문, 갑각류)는 12종(12.9%)이 조사되었다. 수서곤충 중, 유수 지역에서 우점하여 서식하는 하루살이목(Ephemeroptera)은 30종(32.3%)으로 가장 높은 다양성을 나타냈고, 날도래목 (Trichoptera)이 16종(17.2%)으로 아우점하였다. 오염에 대한 내성이 강한 파리목(Diptera)이 12종(12.9%), 정수지역을 선호하는 잠자리목(Odonata)과 딱정벌레목(Coleoptera)이 각각 9종(9.7%), 5종(5.4%)이 출현하였다. 계류지역에 주로 분포하며, 청정수역을 대표하는 강도래목(Plecoptera)이 5 종(5.4%)으로 비교적 낮은 다양성을 나타내었으며, 육식성 종류인 뱀잠자리목(Megaloptera)과 노린재목(Hemiptera) 이 각각 2종(2.2%)이 출현하였다.

출현 개체수는 비곤충류에서 324개체(6.9%)가 출현하였 으며, 곤충류에서는 하루살이목이 1,854개체(39.7%)로 가장 우세하게 출현하였고, 다음으로 날도래목 1,333개체(28.6%), 파리목 858개체(18.4%), 잠자리목 141개체(3.0%), 강도래목 87개체(1.9%), 딱정벌레목 53개체(1.1%), 뱀잠자리목 15개체 (0.3%), 노린재목 4개체(0.1%) 등의 순으로 출현하였다.

2.군집 특성 및 지표종 구성

조사된 저서성 대형무척추동물 종조성 자료를 분석한 결과, 계류 그룹과 봉선사천 그룹의 두 그룹으로 구분되었다 (Figure 3). 그룹 I은 봉선사천으로 유입되는 계류인 6, 7, 8번 조사지점 그리고 봉선사천과 계류가 합류하는 지점에서 조사된 3번 조사지점이 속하였고, 그룹 II에는 봉선사천에서 조사된 2, 4, 5번 조사지점 그리고 계류에서 조사된 1번 조사 지점이 속하였다.

군집 분석의 결과를 토대로 지표종 분석을 실시한 결과, 그룹 Ⅰ에서는 유의값(p-value) 0.05 이하의 유의한 지표종을 나타내지 않았으며, 그룹 Ⅱ에서는 일부 종에서 유의미한 지표종이 분석되었다. 65.0 이상의 높은 지표값(indicator value)을 갖는 종은 그룹 I에서 5종, 그룹 II에서 16종이었으 며, 그룹 II의 플라나리아(Dugesia japonica), 방울하루살이 (Baetis ursinus), 깜장하루살이(Nigrobaetis bacillus), 깔따 구류(Chironomidae sp.), 늪깔따구류(Tanypodinae sp.), 줄날도래 및 꼬마줄날도래를 포함하여 7종이 의미 있는 종 들로 분석되었다(Table 3).

광릉숲 일대 하천의 군집 안정성 분석 결과, 지역별로 특성군, Ⅱ특성군, Ⅲ 특성군에 대부분 분포하고 있었다 (Figure 4). 봉선사천은 상대적인 저항력과 회복력이 높은 Ⅰ특성군(Heptageniidae, Hydropsychidae)의 비율이 상대 적으로 높게 나타났으며, 광릉숲 계류는 상대적인 저항력과 회복력이 낮은 Ⅲ특성군(Perlidae, Nemouridae, Psephenidae) 의 비율이 높게 나타났다. 따라서 광릉숲 계류가 서식처 특성상 봉선사천에 비하여 교란에 민감한 종들이 많이 분포 하고 있는 것으로 분석되었으며, 봉선사천은 다양한 오염원 유입 및 교란으로 인하여 이에 적응된 종들이 높은 것으로 나타났다.

3.기능군 구성 및 종다양성

출현한 저서성 대형무척추동물을 이용한 FFGs 분석 결과 (Figure 5), 전체적으로 잡아먹는무리(Predators, PR)와 모아먹는무리(Gathering-collectors, GC)의 종들이 높은 구성비를 나타냈다. 광릉숲 계류(GS 6∼8)에서는 낙엽과 같은 굵은입자유기물(Coarse Particulate Organic Matter, CPOM: > 1.0 ㎜)을 주요 섭식원으로 하는 썰어먹는무리 (Shredders, SH)와 기질에 붙어 있는 부착조류 등을 섭식하는 긁어먹는무리(Scrapers, SC)가 높게 나타나 전형적인 산간 계류형의 특징을 나타내고 있었으며, 계류와 합류하는 BS 3에서도 유사한 특징을 나타내고 있었다. 이러한 특성은 상류에서 외부기원유기물질을 이용하는 무리가 높게 나타 나는 하천연속개념과 일치하였다(Allan, 1995). 개체수에 의한 FFGs 분석결과, 가는입자유기물(Fine Particulate Organic Matter, FPOM: 0.5 ㎛ ~ 1.0 ㎜)을 주요 먹이원으 로 선호하는 모아먹는무리(GC)와 걸러먹는무리(Filtering -collectors, FC)가 우세하게 출현하였으며, 광릉숲 계류에 서는 강도래목의 출현이 우세하여 썰어먹는무리(SH)가 상 대적으로 높게 나타났다. 중·상류지점(BS 2)과 중･하류지 점(BS 4)에서는 상대적으로 걸러먹는무리(FC)인 꼬마줄날 도래가 높게 나타났으며, 걸러먹는무리는 용존산소가 상대 적으로 풍부한 여울을 선호하는 무리로 여울(Riffle) 및 소 (Pool) 지역의 FPOM에 기인한 것으로 판단된다.

HOGs 분석결과(Figure 5), 출현종은 붙는무리(Clingers, CG)가 우세하게 출현하였으며, 개체수에 있어서는 동양하루 살이(Ephemera orientalis), 무늬하루살이(Ephemera strigata), 깔따구류(Chironomidae sp.)의 출현도가 높아 굴파는무리 (Burrowers, BU)가 상대적으로 높게 분석되었다.

우점도지수는 평균 0.48±0.10이었고, 계류의 GS 8에서 0.33으로 가장 낮게 나타났다. 다양도와 풍부도 지수는 우점도와 반비례하여 나타났으며, 가장 우수한 GS 8의 다양도와 풍부도지수는 각각 2.53 및 4.22로 하상의 굴을 파고 서식하는 무늬하루살이(Ephemera strigata)가 우점하 여 나타났다. 반대로 봉선사천 BS 1에서는 오염원의 내 성이 높은 깔따구류(Chironomidae sp.2)가 우점하였다 (Table 4).

4.하천평가 지수 분석

수환경 평가와 관련된 ESB, KSI, BMI 지수를 분석한 결과(Table 5), 광릉숲 계류 GS 8에서 ESB 63점, KSI 0.55 및 BMI 89.9를 나타내어 가장 양호한 지수값을 나타냈으며, 수질등급 역시 I등급인 최우선보호수역으로 나타났다. 전체 적으로 국립수목원 내의 광릉계류 조사지점(GS 6~GS 8)은 수환경 및 건강성 평가 결과가 매우 양호한 서식처의 환경을 유지하고 있는 것으로 나타났다. 그러나 BS 1과 같은 이질 적인 계류에서는 수질등급이 가장 낮은 III등급인 최우선개 선수역으로 평가되었다.

5.수서곤충군집의 변화

광릉숲 수계를 대상으로 실시한 첫 조사결과, 수서곤충은 총 65종이 출현하였으며(Kim, 1968), 헤엄치는무리(Swimmers) 의 종들이 특히 다양하게 나타났다. 강도래목의 경우 4지점에 만 국소적으로 출현하였으며, 줄날도래가 광릉 수계 전반에 분포하는 것으로 나타났다. 이후 Yoon et al.(1993)의 조사결 과 수서곤충은 139종이 출현하였지만 과거 동일지점에서의 하루살이류와 강도래류의 출현은 감소된 것으로 확인되었다. 또한 개체수 출현결과 과거보다 파리류가 13.3%에서 36.2% 로 증가한 것으로 나타나 상대적으로 오염에 대한 내성이 강한 종들이 증가한 것으로 분석되었다.

Cha and Yoon(1997)에 의해서는 총 58종의 수서곤충이 출현하였으며, 하루살이류와 잠자리류의 출현이 많은 것으로 확인되었다. 최근 Lee et al.(2012)에 의해서는 하루살이목 29종(26.13%), 날도래목 22종(19.82%), 파리목 18종(16.22%), 강도래목 8종(7.21%), 잠자리목과 딱정벌레목이 각각 7종 (6.31%), 노린재목 2종(1.80%), 뱀잠자리목 1종(0.90%) 등 총 94종의 수서곤충이 보고되어 하루살이목과 날도래목이 광릉숲 일대에서 상대적으로 다양하게 출현하는 것으로 분석 되었다.

광릉숲 수계의 과거부터 현재까지 동일지점의 연도별 수서 곤충의 출현 종수 변화는 조사시기별 증감현상은 있으나 전체적으로 봉선사천의 수계에서 증가하는 양상을 나타내고 있었다(Figure 6A). 이는 1997년 이후 하루살이목과 날도 래목에서 종수가 증가하였으며, 최근 도시화에 따른 유기물의 축적으로 인하여 이를 먹이원으로 선호하는 무리들이 출현한 결과로 판단된다. 과거부터 현재까지의 수서곤충의 종조성 역시 변화를 나타내고 있는데, 전체적으로 하루살이목의 개체군이 지속적으로 우세하게 출현하였다(Figure 6B). 한편, 동일 조사지점에서 강도래목은 1968년 이후 관찰되지 않았으나, 2013년 조사에서 다시 출현하였고, 2016년 본 조사에서는 확인되지 않았다. 광릉숲 봉선사천의 강도래목은 서식 환경 변화에 민감하게 반응하여 군집의 장기 변동을 나타내는 것으로 추정되며, 지속적인 모니터링을 통한 면밀 한 관찰이 필요한 분류군인 것으로 판단된다.

고 찰

1.저서성 대형무척추동물 군집 특성의 배경

저서성 대형무척추동물 출현종의 구성비는 일반적인 하천 에서 나타나는 경향성과 함께 개체수의 경우 오염된 하천 및 오염이 시작되는 하천에 유입되어 정착하는 종인 실지렁 이류(Tubificidae sp.), 등줄하루살이(Teloganopsis punctisetae), 개똥하루살이(Baetis fuscatus), 명주각다귀(Antocha KUa), 깔따구류(Chironomidae sp.), 꼬마줄날도래(Cheumatopsyche brevilineata)가 높게 출현하였다(Shin et al., 2011; Kim et al., 2016). 이러한 결과는 1993년 Yoon et al.의 결과와 유사하며, 광릉숲 일대의 하천 오염원이 지속적으로 유지되 어 이에 따른 내성종이 정착된 상태로 추정된다. 그러나 일부 조사지점에서는 청정한 지역에 출현하는 강도래목이 소수 유지되고 있었으며, 무늬여울벌레류(Optioservus sp.)와 빗 자루하루살이(Isonychia japonica) 같은 특이종이 드물게 분 포하고 있어 봉선사천의 미소서식처 교란이 심각한 것은 아닌 것으로 판단된다. 저서성 대형무척추동물 군집의 종조 성은 광릉숲 일대의 토지이용 변화 및 주거 환경 개발의 영향과 함께 야간 조명의 영향을 상대적으로 적게 받는 종과 개체군들의 지속 유지, 그리고 봉선사천으로 유입되는 광릉 숲 계류의 영향이 혼합되어 나타난 것으로 판단된다. 과거 세 번의 광릉숲 일대의 출현종(Kim, 1968; Yoon et al., 1993; Cha and Yoon, 1997) 양상에서도 언급하였듯이, 광릉숲은 높은 생물종다양성을 나타내는 것으로 알려져 있지만 하천생 태계의 저서성 대형무척추동물 출현종의 풍부성은 높지 않는 것으로 판단된다. 반면에 과거에 비하여 수서곤충은 증가하 는 양상을 나타내고 있는데, 이는 도시화에 따른 수계 인근의 토지이용 변화와 점오염원 및 비점오염원의 유입으로 교란된 봉선사천에 상대적으로 저항력과 회복력이 높은 내성종들이 정착하였기 때문이다. 따라서 다양한 수생 동·식물에 대한 지속적인 평가를 바탕으로 하천 생물들을 위협하는 요인을 개선 또는 제거하고, 다양성을 높일 수 있는 방안이 필요하다.

광릉숲 수생태계의 저서성 대형무척추동물 섭식기능군 (FFGs)과 서식기능군(HOGs)의 분포는 먹이자원 및 서식 처 특성을 반영하여 나타나는 결과로서, 일반적으로는 상류 에서는 굵은입자유기물(CPOM)이 풍부하며, 긁어먹는무리 (SC), 썰어먹는무리(SH), 모아먹는무리(GC)의 비율이 높 게 나타난다(Home and Goldman, 1994). 반면에 중류 및 하류에는 걸러먹는무리(FC)의 비율이 높으며, 이는 하천연 속성개념에 따른 가는입자유기물(FPOM)이 증가하기 때문 이다(Allan, 1995). 광릉숲 지역은 여울의 미소서식처가 풍 부하여 저서성 대형무척추동물이 고르게 분포되는 양상을 나타내고 있었으며(Ward, 1992), 중·하류로 내려올수록 인 위적 관리 활동으로 인한 하천 환경의 물리적 변화(Kim et al., 2011; Rabeni et al., 2005)가 나타나고 있었다.

2.광릉숲 수생태계의 관리

광릉숲 국립수목원 내에 봉선사천으로 유입되는 계류 서 식처들은 산림으로부터 다양한 양분을 공급받고 있으며, 인 위적 간섭 또한 제한적으로 이루어지고 있는데, 이러한 서 식처 배경은 다양한 저서성 대형무척추동물로 구성된 군집 특성을 나타내고 있다.

봉선사천의 조사지점(BS 1∼BS 5)은 과거에 비해 유기 물의 오염이 상당히 진행된 상태로 파악된다. 특히 수목원 을 중심으로 상류구간인 BS 1∼BS 2 구간은 수생태계 환경 개선 활동이 가장 요구되는 지역으로 나타났다. 상대적으로 BS 4는 봉선사천 지점 가운데 가장 양호한 환경상태를 유 지하고 있었는데, 이러한 결과는 국립수목원 인근 BS 3∼ BS 4 구간에서 산간계류의 유입 및 나무 그늘에 의한 수온 하강과 같은 수질 회복에 긍정적인 요인들이 존재하기 때문 이다. 특히, BS 4는 광릉계류의 영향 및 일부 유기물의 축적 에 의하여 종다양성이 가장 높은 것으로 조사되었으며, 산 간계류 및 평지하천의 특성을 모두 나타내고 있었다.

서식처 변화에 따른 하천생태계의 영향은 화학적 특성으 로만 규명하는 것에는 한계가 있다(Kong and Kim, 2016). 따라서 하천 내에 서로 다른 기질을 선호하며, 하상의 변화 에 따라 생물다양성이 가장 높은 것으로 알려진 저서성 대 형무척추동물의 분포와 군집특성은 수생태계를 평가하는 데 있어 최적의 분류군인 것으로 판단된다(Morse et al., 2007; Duan et al., 2008). 저서성 대형무척추동물을 이용한 광릉계류 및 봉선사천의 수생태계 평가 결과, 상대적으로 낮은 수생태계 건강성을 나타낸 봉선사천의 중·상류 지역은 건설 및 토목공사가 빈번하게 이루어지고 있으며, 이에 따 른 토사의 유입과 탁류의 발생으로 인해 하천의 하상이 수 시로 교란되고 있는 실정이다. 또한 상류지역에 밀집되어 있는 식당 및 숙박시설과 민가 및 농경지에서 발생되는 점 오염원 및 비점오염원의 유입은 봉선사천의 수생태계 교란 요인으로 작용할 것으로 판단되며, 계류변에서 발생하는 크 고 작은 유지·보수 공사는 수계에 직·간접적인 영향을 줄 수 있어(Bledsoe and Watson, 2001; Bae et al., 2005) 공사 시 토사 및 공사 자재물이 수계내로 유입되는 것을 방지하 기 위한 철저한 관리·감독이 필요할 것으로 생각된다. 또한 수목원 인근의 봉선사천을 대상으로 한 직접적인 환경의 개선보다는 오염원 유입을 통제하고, 토공사시 하천내로 토 사가 유입되는 것을 방지하는 방안이 조속히 마련되어야 할 것으로 판단된다.