27(3)-05 KE2013-17 박영준.pdf3.34MB

서 론

 하천생태계는 고도 구배에 따라 발원지에서 하구까지 단기간에 변하지 않고 비교적 일정하게 흐르기 때문에 상류로부터 하류까지 환경요인이 연속적으로 변하고, 그곳에 적응하여 서식하는 생물의 종류도 달라지는 독특한 생태계이다(Vannote et al., 1980). 우리나라는 국토의 대부분이 산악지형으로 이루어져 있으므로 자연호수의 발달은 미약한 반면 하천생태계가 잘 발달하여 있다(Bae et al., 2003). 그러나 급격한 산업 및 도시화에 의한 무분별한 개발과 허술한 보전 등의 인위적인 영향으로 그 구조와 기능에 큰 변화를 가져왔으며, 일부의 하천생태계는 그 기능을 다하지 못하고 있다. 최근에 적극적이고 합리적인 하천생태계의 보전 및 관리를 위해 생물학적 측면이 중요시 되고 있으며, 더 나아가 하천을 단위 생태계로 인식하여 그곳의 환경과 생물군집 및 인간의 영향을 총체적으로 규명하고, 보전 및 관리를 하여야 한다는 공감대가 형성되고 있다(Bae and Lee, 2001). 이러한 노력의 일환으로 환경부를 비롯한 국가 및 지방자치 단체에서 생태계 보호지역 지정에 노력을 기울이고 있다.

 본 연구 지역인 왕피천은 경상북도 영양군 수비면 일대의 울련산(938.6m)에서 발원하여 경상북도 울진군 서면과 근남면을 거쳐 동해로 흘러드는 총 길이 60.95㎞의 지방 2급 하천이며, 하천구배(River Slope)가 1/84로 하천길이에 비해 경사가 매우 급한 전형적인 동해 유입하천의 특징을 보이고 있다(Park et al., 2010). 또한 지형경관 및 녹지자연도 8등급 이상인 지역이 전체 95%가 넘을 정도로 식생이 우수하며, 수달․산양․노랑무늬붓꽃 등 다수의 멸종위기종(19종)과 희귀 동․식물이 서식하고 있어 환경부에서 2005년에 왕피천 수계 중심의 핵심지역(45.35㎢)을 생태·경관보전지역으로 지정하였으며, 2006년에 완충 및 전이구역(57.49㎢)을 추가 지정하여 총 102.84㎢에 대하여 생태·경관보전지역으로 확대 지정․고시하였다(The Ministry of Environment, 2006). 이는 국내 최대 규모의 생태·경관보전지역(북한산 국립공원의 1.3배)으로 지난 ‘89년 이래 지정된 생태·경관보전지역 31개소의 전체 면적의 약 40%에 해당하는 방대한 규모로 그 중요성이 더욱 크다고 할 수 있다. 왕피천 유역에 대한 조사연구는 생태·경관보전지역지정 전(Won and Yeom, 2003)과 지정 후 (Kim and Hwang, 2006; Kwon and Park, 2008; NIER, 2012)에 지속적으로 이루어 졌으며, 연구논문으로는 Park et al.(2010)의 저서성 대형무척추동물 섭식기능군을 이용한 군집분석이 유일한 것으로 확인된다. 이와같이 왕피천 유역에 대해 장기적으로 조사연구가 진행되고는 있지만 하천생태계의 구조와 기능 그리고 보전현황에 대한 평가부분은 부족한 실정이다.

 하천생태계의 환경변화는 궁극적으로 그 서식처에 생존하는 생물상에 변화를 초래하기 때문에 생물군집에 대한 시공간적 분석은 환경변화의 영향을 감지할 수 있는 주요척도가 되고 있다(Kwak et al., 2004). 특히, 하천생태계 생물구성원 중 저서성 대형무척추동물은 가장 다양하고 풍부한 무리이며(Rosenberg and Resh, 1993), 영양단계의 저차소비자로 하천생태계 구성원으로서 매우 중요한 역할을 하고 있다. 그 중에서 수서곤충은 1) 분별적인 민감성, 2) 채집의 용이성과 다양성, 3) 낮은 이동성, 4) 긴 생활사 그리고 5) 다양한 기능성 등의 여러 가지 측면에서 변화되는 환경교란에 대한 분석에 그 유용성이 매우 높게 평가되고 있으며(Merrit and Cummins, 1996; Ro et al., 2006; Won et al., 2006), 모니터링이나 보존과 복원을 위한 평가 시 보편적으로 사용되고 있다(Bae et al., 2005; Bonada et al., 2006; Morse et al., 2007). 또한 최근에 지표 생물과 생물지수화 등의 연구가 본격화되어 유역관리 방안으로 도입되고 있을 뿐만 아니라 환경부에서 장기간에 걸쳐 저서성 대형무척추동물을 이용한 생물학적 수질평가방법을 개발하고 이를 통해 수생태계 건강성을 평가하고 있다(Won et al., 2006).

 본 연구는 하천생태계 생물다양성 및 수환경 지표생물을 대표하는 저서성 대형무척추동물의 군집 및 기능군 분석 그리고 생물학적 수질평가를 통해 국내 최대 규모의 생태·경관보전지역으로 지정 관리되고 있는 왕피천 유역의 하천생태계 평가 및 보전현황을 파악하는데 주목적이 있으며, 지속적인 관리방안 수립을 위한 기초자료를 제공하고자 한다.

연구방법

1. 조사지 개황 및 조사 시기

 왕피천 유역은 하천 길이가 총 60.95㎞이고, 생태·경관보전지역중 단일 규모로는 국내 최대면적인 102.84㎢로 핵심구역 45.35㎢(44%)과 완충구역 55.64㎢(54%) 그리고 전이구역 1.85㎢(2%)로 구성되어 있다(The Ministry of Environment, 2006). 본 연구를 위한 조사지점은 왕피천 유역의 핵심 및 완충구역을 중심으로 경상북도 영양군 수비면 수하리에서 하류인 경상북도 울진군 서면 왕피리까지 총 11개 지점(본류 5개 지점, 지류 6개 지점)을 선정하였다(Figure 1). 또한 생태·경관보전지역 지정 전후의 변화상을 살펴보기 위하여 기존 조사인 Won and Yeom(2003) 및 Kwon and Park (2008)의 조사지점을 중심으로 하였으며, 기존 조사지점 중 지류 1개 지점(조사지점 7-1)의 경우 조사기간 동안 건천을 이루고 있어 본 연구에서는 제외하였고, 본류 1개 지점을 추가하여 조사를 실시하였다(Table 1).

Figure 1. Map of the study area with sampling sites

Table 1. Coordinate and elevation of sampling sites in Wangpi-cheon watershed

 기존 조사인 Won and Yeom(2003)의 경우 가을(9-10월)에 1회성 조사를 실시하였고, Kwon and Park(2008)은 사계절(10월, 11월, 3월, 5월)을 실시하였다. 저서성 대형무척추동물의 채집은 하천 기후 및 유량 등 환경요인이 비교적 안정적이며, 종 동정에 유리한 성충한 유충을 확보할 수 있는 시기에 수행하는 것이 효율적이다(Ro et al., 2006). 따라서 본 연구에서는 성숙한 유충을 확보할 수 있는 시기인 봄(2012년 6월 11-15)과 가을(9월 10-13)에 걸쳐 왕피천 유역의 총 11개 지점에 대하여 현장조사를 실시하였다.

2. 조사 및 분석 방법

1) 채집 및 동정

 저서성 대형무척추동물 채집은 크게 정성 및 정량적인 방법으로 나누어서 조사를 실시하였다. 정량적인 방법은 계류용 정량채집망인 Surber net(25×25㎝, 망목 0.5㎜)을 사용하여 여울(riffle)에서 3회 정량 채집하였고, 정성적인 방법은 주로 Scoop-net(망목 0.5㎜)과 핀셋을 사용해 저서성대형무척추동물의 습성에 유의하여 다양한 서식처에서 채집하였다. 조사지점별로 채집된 표본을 포함한 채집물을 500㎖ 플라스틱 Vial에 넣어 현장에서 Kahle's solution (DW 59%, ethyl alcohol 28%, formalin 11%, acetic acid 2%)으로 고정하여 실험실로 운반한 후, 표본을 골라내어 80% Ethanol에 옮겨 보존하였다. 채집된 종의 동정은 해부현미경(Olympus SZ-4)하에서 기존의 분류학적 문헌과 도감을 참고하여 동정 및 분류를 실시하였다(Kwon et al., 1993; Yoon, 1995; Merritt and Cummins, 1996; Won et al., 2005).

2) 군집분석

 저서성 대형무척추동물을 이용한 하천생태계의 분석은 지표성이 높은 개체군(Population) 및 군집(Community)을 분석하는 방법으로 구분되나 다양한 조건에서 출현하는 수중생물의 지표성을 구분하기 위해서는 군집단위 분석이 일반적이다(Ro et al., 2006). 따라서 본 연구에서는 수리군집지수를 이용하였으며, 그 중 우점도(McNaughton, 1967)와 종다양도(Shannon-Weaver, 1949)지수를 산출하였다. 군집분석에 사용된 모든 종과 개체수는 정량 채집된 자료를 이용하였다.

3) 기능군 분석

 다양한 하천생태계의 기능을 규명하기 위한 분석에 경우 미소서식처 적응형태에 따른 서식기능군(Habitat Oriented Groups, HOGs) 분석보다는 다양한 물리 및 화학적 환경요인에 의한 장․단기적 교란 분석과 환경의 연속적 변화에 따른 생물군집 변화를 설명하는 하천연속성 개념(River Continuum Concept, RCC)의 핵심사항인 섭식기능군(Functinoal Feeding Groups, FFGs) 특성을 규명하는 것은 매우 중요하다(Merritt and Cummins, 1996; Won et al., 2005; Park, 2011). 따라서 본 연구에서는 각 조사년도별 본류 및 지류의 서식지 유형별 섭식기능군을 분석하였으며, 분류된 섭식기능군을 근거로 서식지 유형별 군집간의 유사성 정도를 측정하기 위하여 Bray and Curtis(1957)의 유사도 지수를 이용하였다.

4) 수환경 평가

 저서성 대형무척추동물을 이용한 수환경 평가는 다음의 3가지 지수가 사용되었다.

 (1) 비내성 범주 지수(EPT)

 일반적으로 수환경이 양호할수록 높게 나타나는 것으로 보고되고 있는 EPT 비율(Davis et al., 2003; Peitz, 2003)은 개별 종 단위의 지표성을 무시하고 목(Order) 수준에서 하루살이목(Ephemeroptra)과 강도래목(Plecoptera) 그리고 날도래목(Trichoptera)이 전체 군집에서 차지하는 비율을 이용하여 환경상태를 평가하는 간편한 지수로 이용될 수 있으며(Lenat, 1988), 본 연구에서는 EPT 분류군의 종수만을 이용하였다.

 (2) 저서성 대형무척추동물 생태점수(Ecological Score of Benthic macroinvertebrate community, ESB)

 Kong(1997)은 Yoon et al.(1992)의 지표생물표 등을 이용하여 개별 종의 환경질 점수를 4단계(1-4점)로 구분하였고, 맑고 양호한 환경에서 출현하는 종일수록 높은 점수를 갖도록 하는 ESB 지수를 제안하였다. 환경질의 평가와 생태환경 관리기준의 판정을 위해서 전국자연환경조사지침서에 제안된 개별분류군 환경질 점수(Qi)를 이용하였으며(NIER, 2002), 산출된 ESB 지수 값을 이용하여 환경상태 및 지역판정 그리고 수질을 평가하였다(Table 2).

Table 2. ESB according to the phase of environmental quality(NIER, 2002)

 (3) 한국오수생물지수(Korean Saprobic Index, KSI)

 저서성 대형무척추동물을 이용한 생물학적 물환경 평가는 Won et al.(2006)이 제안한 한국오수생물지수를 이용하여 산출하였다. 또한 산출된 지수 값은 5등급 체제로 평가되어있으며, 평가등급체계는 다음과 같다(Table 3).

Table 3. Saprobic Water Quality Standard(SWQS) using Korea Saprobic Index(Won et al., 2006)

결과 및 고찰

1. 분포 및 서식현황

1) 저서성 대형무척추동물상

 왕피천 유역에서 관찰된 저서성 대형무척추동물은 생태·경관보전지역 지정 전 Won and Yeom(2003)에 의한 조사결과 83종이 나타났으며, 지정 후 Kwon and Park(2008)조사결과 55종이 추가된 138종으로 조사되었다. 본 조사에서는 Kwon and Park(2008)의 조사에 비해 17종이 추가된 총 5문 7강 15목 74과 155종 5,622개체가 확인되었다(Figure 2, Table 4). 또한 기존문헌과 조사시기 및 횟수가 상이하여 일회성 조사인 Won and Yeom(2003)의 가을철 조사와 동일한 계절에 종 구성을 살펴본 결과 2003년 83종과 2008년 80종 그리고 본 조사는 87종으로 계절적으로 큰 차이를 보이지 않았다. 결과적으로 본 조사 및 기존 조사를 포함한 현재 생태·경관보전지역 왕피천 유역에서 서식이 확인된 저서성 대형무척추동물은 총 5문 7강 17목 84과 206종 18,370개체로 나타났다(Appendix 1). 18년간 자연휴식년제로 인해 출입이 통제된 운문산(Lee et al., 2010)의 140종과 설악산(Son et al., 2011)의 84종 그리고 지리산(Kwon et al., 2012)의 113종 등과 비교하여도 높은 종 다양성을 보여주고 있다. 이것은 왕피천의 수량이 풍부하고 인위적인 간섭이 거의 없는 산간계류에서부터 평지하천에 이르기까지 다양한 서식처가 잘 보전되어 있을 뿐만 아니라, 저서성 대형무척추동물의 종 풍부도(species richness)와 밀도(density) 등에 영향을 미치는 큰 자갈(Cobble)과 자갈(Pebble)이 하상물질(Substrate)의 대부분을 차지하고 있어 높은 종 다양성을 보이는 원인으로 판단된다(Giller and Malmqvist, 2003).

Figure 2. Comparison of (a)number of species and (b)percentage of individuals in Wangpi-cheon watershed from 2003 to 2012

Table 4. Taxonomic composition of benthic macroinvertebrate in Wangpi-cheon watershed from 2003 to 2012

 본 조사에서 출현한 저서성 대형무척추동물의 종구성을 살펴보면 다음과 같다. 비곤충류인 편형동물문 1종, 유선형동물문 1종, 연체동물문 9종, 환형동물문 3종 그리고 절지동물문 중 단간목 1종으로 총 15종이 출현하였고, 수서곤충은 하루살이목 41종, 잠자리목 10종, 강도래목 11종, 노린재목 9종, 뱀잠자리목 3종, 딱정벌레목 9종, 파리목 21종 그리고 날도래목 36종 등 총 140종으로 전체 분류군의 90.32%를 차지하고 있었다(Figure 2). 또한 개체수 현존량의 경우 비곤충류가 117개체 2.08%를 차지하였으며, 수서곤충은 하루살이목 3,599개체 64.02%, 날도래목 1,118개체 19.89%, 강도래목 313개체 5.57% 그리고 파리목 309개체 5.50%의 순으로 전체 분류군의 대부분인 97.92%를 차지하는 것으로 조사되었다(Table 4). 본 조사 및 기존 조사시 수서곤충의 종수 및 개체수 현존량이 전체 저서성 대형무척추동물의 약 90%이상을 차지하고 있어 담수생태계 생물 중 가장 다양하고 풍부한 무리임을 보여주고 있다(Rosenberg and Resh, 1993).

2) 서식지 형태별 종 수

 기존조사 및 본 조사결과 왕피천 유역에서 출현한 전체저서성 대형무척추동물의 서식지 형태별 분포현황은 다음과 같다. 서식이 확인된 206종의 경우 본류에 163종 그리고 류에 179종이 분포하는 것으로 나타났으며, 본 조사의 경우 본류 112종 및 지류 121종으로 조사되었다. 생태·경관보전지역 지정 전 일회성 조사결과인 Won and Yeom(2003)의본류 53종 및 지류 66종에 비해 큰 차이를 보이고 있지만, 지정 후 Kwon and Park(2008)의 조사에서 나타난 본류 113종 및 지류 125종과 유사한 결과를 보였다(Appendix 1). 또한 본 조사의 경우 본류에서 평균 67.4±5.59종으로 2008년 조사된 78.5±3.11종에 비해 11.1종이 감소하였고, 지류평균 63.3±6.98종으로 61.4±7.83종에 비해 1.9종 증가하였다(Figure 3).

Figure 3. Composition of number of species for each research year by habitat types in Wangpi-cheon watershed from 2003 to 2012

 결과적으로 지류의 경우 장기간 종 수 출현에 있어 큰 차이를 보이고 있지 않지만, 본류의 경우 큰 차이를 보이는 것으로 나타났다. 이러한 원인은 Kwon and Park(2008)과 본 연구의 조사 시기 및 조사 횟수의 차이뿐만 아니라 씻김효과(wash-out effect)에 의한 것으로 판단된다. 2012년도 가을조사시기에 태풍(14호 “덴빈”과 15호 “볼라벤”)에 의한 강수량 증가가 있었으며, 씻김효과는 우리나라와 같은 몬순기후대에서 빈번히 발생하여 하천생태계에 영향을 미치는 주요한 교란요인(disturbance factors)으로 집중호우 및 태풍 등에 의해 빈번히 발생되는 것으로 보고되었다(Underwood, 1996). 또한 왕피천 유역은 하천길이에 비해 전체 하천의 경사가 매우 급한 전형적인 동해 유입하천의 특징을 보이고 있어 태풍 및 집중호우로 발생되는 씻김효과는 다른 하천들에 비해 빈번히 발생하여 큰 영향을 미치고 있다. 태풍 및 집중호우와 같은 자연적인 교란에 의해 발생되는 씻김효과는 저서성 대형무척추동물의 군집에 영향을 미치고 있지만, 은닉처에 생존한 개체의 분산(Brooks and Boulton, 1991)과 성충의 산란(Gray and Fisher, 1981) 그리고 하류로의 표류(Williams and Hynes, 1976) 등에 의해 교란 이후 군집은 빠르게 회복된다. 따라서 본류보다 지류가 상대적으로 빠른 회복성을 보였다(Won and Yeom, 2003).

2. 군집 및 기능군 분석

1) 우점종 및 우점도 지수

 왕피천 유역에서 출현한 저서성 대형무척추동물의 우점종은 부채하루살이(Epeorus pelucidus)와 아우점종 애호랑하루살이(Baetiella tuberculata)로 나타났으며, 2003년과 2008년에는 모두 먹파리류(Simulium sp.)와 애호랑하루살이가 우점 및 아우점 종으로 조사되었다(Appendix 2). 본 조사 및 기존연구의 우점종 대부분이 청정한 수계를 대표하는 종인 부채하루살이와 애호랑하루살이 그리고 알통하루살이(Drunella latipes) 및 흰부채하살이(Epeorus nipponicus)등으로 본류뿐만 아니라 지류에서도 우점종으로 출현하였다. 본 조사의 경우 우점도 지수는 Won and Yeom(2003)의 조사결과인 평균 0.41과 Kwon and Park(2008)의 조사결과인 평균 0.23에 비해 낮은 평균 0.22로 조사되었다(Appendix 2). 또한 시․공간적 및 서식지 형태별로 살펴보면, 본류의 경우 2003년 평균 0.44±0.16, 2008년 평균 0.29±0.10 그리고 본 조사 평균 0.25±0.05로 산출되었고, 지류의 경우 2003년 평균 0.39±0.11, 2008년 평균 0.24±0.09 그리고 본 조사 평균 0.24±0.09로 본류 및 지류 모두 점차적으로 감소하는 경향성을 보이고 있다(Figure 4). 이러한 결과는 일회성 조사인 Won and Yeom(2003)의 결과와 직접적인 비교는 다소 무리가 있다고 사료되지만 생태·경관보전지역 지정 후 더 다양한 종과 개체수가 분포하고 있는 것으로 분석되었다.

Figure 4. Composition of (a)dominant and (b)diversity index in Wangpi-cheon watershed from 2003 to 2012

2) 종다양도 지수

 왕피천 유역의 본 조사에서 평균 종다양도지수는 4.24로 나타났으며(Appendix 2), Won and Yeom(2003)의 3.41과 Kwon and Park(2008)의 2.61에 비해 매우 높게 나타나 하천생태계가 매우 복잡하고 건강한 것으로 조사되었다. 서식지형태별로 살펴보면, 본류의 평균 종다양도지수는 4.12±0.23으로 2003년 3.44±0.59와 2008년 2.69±0.17 보다 높게 나타났으며, 지류의 경우도 4.35±0.47로 2003년 3.38±0.40과 2008년 2.54±0.20 보다 높게 조사되었다(Figure 4). 일반적으로 하천생태계는 계곡천보다 평지천에 더 다양하고 많은 종이 서식하는 것으로 알려져 있지만(Strayer, 1983; Brönmark et al., 1984), 본 조사에서 지류가 높은 값을 보인 것은 앞에서도 언급하였듯이 씻김효과와 같은 자연적인 교란 이후 본류에 비해 지류가 상대적으로 더 빠른 회복성을 보이기 때문에 일시적인 현상으로 판단된다.

3) 섭식기능군 조성

 본류의 경우 주워먹는 무리(Gathering-collector) 29.46%, 잡아먹는 무리(Predator) 25.00%, 긁어먹는 무리(Scraper) 21.43%, 걸러먹는 무리(Filtering-collector) 12.50%, 썰어먹는 무리(Shredder) 8.85%, Unknown 3.57% 그리고 뚫어먹는 무리(Piercer) 0.89%의 순으로 조사되었다. 2003년 조사에 비해 주워먹는 무리(GC)와 걸러먹는 무리(FC)는 감소하였고, 잡아먹는 무리(P)와 썰어먹는 무리(Sh)는 증가하였다. 또한 2008년 조사에 비해 잡아먹는 무리(P)는 감소하였고, 주워먹는 무리(GC)와 걸러먹는 무리(FC)인 collector는 증가하는 것으로 나타났다. 지류의 경우 잡아먹는 무리(P)28.93%, 주워먹는 무리(GC) 24.79%, 긁어먹는 무리(Sc)18.18%, 썰어먹는 무리(Sh) 13.22%, 걸러먹는 무리(FC) 10.74%, Unknown 3.31% 그리고 기생하는 무리(Parasite) 0.83%의 순으로 조사되었다. 2003년 조사에 비해 썰어먹는 무리(Sh)와 걸러먹는 무리(FC) 그리고 잡아먹는 무리(P)는 감소하였고, 주워먹는 무리(GC)는 증가하였다. 또한 2008년 조사에 비해 잡아먹는 무리(P)와 긁어먹는 무리(Sc)는 감소하였고, 썰어먹는 무리(Sh)를 비롯한 걸러먹는 무리(FC)와 주워먹는 무리(GC)인 Collector는 증가하였다(Figure 5).

Figure 5. Composition of functional feeding groups of benthic macro invertebrates in main stream(a) and tributaries(b) of Wangpi-cheon watershed from 2003 to 2012

 각 조사시기별 서식지 유형별로 출현한 저서성 대형무척추동물의 섭식기능군을 대상으로 유사도 지수를 분석한 결과 생태·경관보전지역 지정 전인 2003년 조사와 지정 후인 2008년과 2012년 조사로 구분되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 지정 후 2008년과 2012년 지류의 유사도 지수는 94.51%, 2008년과 2012년 본류의 유사도 지수는 93.19%로 높은 값을 나타내어 Park et al.(2010)의 연구에서와 같이 본류와 지류가 뚜렷하게 구분되었다(Table 5). 이것은 생태·경관보전지역 지정 후 하천생태계의 기능적인 면이 일정하게 유지되고 있다는 결과라고 판단된다.

Table 5. Similarity indices between the habitat types of functional feeding groups in Wangpi-cheon watershed from 2003 to 2012

3. 수환경 평가

1) 비내성 범주 지수(EPT)

 왕피천 유역에서 출현이 확인된 저서성 대형무척추동물 대부분을 차지하고 있는 수서곤충 중에서 일반적으로 청정한 하천에서 출현도가 높은 EPT-group의 비율은 본 조사에서 62.9%로 나타났다. 2003년 조사인 73.5%에 비해 약 10% 감소하였고, 2008년 조사인 61.6%와 거의 유사하게 조사되었다(Figure 2, Table 4). 이러한 원인은 Won and Yeom(2003)의 조사는 가을(9~10월)에 실시된 일회성 조사로서 Kwon and Park(2008) 및 본 조사와는 조사 횟수의 차이로 인해 다양한 종의 출현이 확인되지 않았기 때문이다. Choi et al.(2012)의 연구에서와 같이 본 연구에서도 환경상태가 양호한 중․상류 하천에서 흔히 출현하는 쇠측범잠자리(Davidius lunatus) 및 멧모기류(Blepharoceridae sp.)등의 청정지표종들이 다수 출현하여 EPT-group의 비율만으로 환경상태를 판단하는 것은 무리가 있으며, 직접적인 수질오염의 지표로 보기는 어렵다. 그러나 일반적으로 하천의 수환경이 양호할수록 높은 값을 보이는 EPT-group(Davis et al., 2003; Peitz, 2003) 비율이 높게 나타났다는 것은 생태·경관보전지역 지정 후 감시초소 설치 등의 다양한 보전노력에 의해 왕피천 유역이 매우 청정하고 건강한 하천생태계를 형성하고 있다는 것을 간접적으로 보여주고 있다.

2) 저서성 대형무척추동물 생태점수(ESB)

 왕피천 유역에서 출현이 확인된 저서성 대형무척추동물의 개별환경질점수를 이용한 ESB 평가결과 본 연구지역은 평균 208.2로 전 조사지점이 최우선보호수역으로 평가되었다(Table 1). Won and Yeom(2003) 조사의 평균 80.4와는 큰 차이를 보였으며, Kwon and Park(2008) 조사의 평균 205.5와 유사하게 나타났다(Table 6). 그러나 Won and Yeom(2003) 조사의 경우에서도 일부지역을 제외하고는 ESB 지수를 이용한 수환경 평가 시 환경상태가 매우 양호한 최우선보호수역에 수질 Ⅰ등급으로 조사되었다. 그 일부지역의 경우는 집중호우로 인한 심각한 하천생태계 교란을 받은 것으로 보고되었다. 또한 시․공간적으로 살펴보면, 본 조사의 경우 본류 평균 216.6±16.3과 지류 평균 201.2±23.1로 나타났으며, 2003년의 본류 평균 93.8±29.5과 지류 평균 72.7±31.1 그리고 2008년 본류 평균 250.5±14.2와 지류 평균 195.0±22.5로 조사되었다(Figure 6). 조사결과 시·공간적으로 생태·경관보전지역 지정 후에 EBS 지수 값이 지속적으로 증가하는 경향을 보이고 있으며, 지류에 비해 본류가 더 높은 지수 값을 보이는 것으로 조사되었다.

Figure 6. Assessment of environmental and water quality using (a)ESB and (b)KSI in Wangpi-cheon watershed from 2003 to 2012

Table 6. ESB and KSI of each surveyed site in Wangpi-cheon watershed from 2003 to 2012

3) 한국오수생물지수(KSI)

 하천생태계 유기물 오염의 직접적인 지표로서 뿐만 아니라 생태계 건강성을 평가하는데 유용한 한국오수생물지수(KSI) 값은 평균 0.32으로 나타났으며, Won and Yeom(2003) 조사의 평균 0.39와 Kwon and Park(2008) 조사의 평균 0.36과 유사하게 조사되었다(Tabel 6). 또한 시․공간적으로 살펴보면, 본 조사의 경우 본류 평균 0.39±0.05과 지류 평균 0.24±0.04로 나타났으며, 2003년의 본류 평균 0.52±0.11과 지류 평균 0.25±0.15 그리고 2008년 본류 평균 0.40±0.06과 지류 평균 0.32±0.22로 조사되었다(Figure 6). 조사결과 조사년도에 따라 특별한 경향성은 보이고 있지 않지만, 본류에 비해 지류가 더 낮은 지수 값을 보이는 것으로 확인되었다. 결과적으로 한국오수생물지수(KSI)를 이용한 수생태건강성 평가결과 왕피천 유역은 지정 전․후 모두 유기물 오염이 없는 최적의 환경상태인 Ⅰ등급으로 분석되었다(Table 2).

 왕피천 유역에 대한 생물상 및 군집분석 그리고 수환경을 평가한 결과, 최우선보호수역에 해당되며 환경상태가 최적인 Ⅰ등급으로 조사되어 하천생태계가 인위적인 교란 없이 잘 보전되고 있는 것으로 평가되었다. 이것은 왕피천 유역의 생태·경관보전지역 선정 시 람사르습지 및 세계자연유산과 더불어 국제기구가 공인하는 세계 3대 자연보호지역 선정기준 중의 하나인 유네스코 생물권 보전지역 설정방법에 따라 생물종의 보전과 관련된 연구이외에는 어떠한 행위도 허용하지 않는 엄격한 보호지역인 핵심지역(45.35㎢)뿐만아니라 핵심지역을 보호하기 위해 핵심지역 면적의 약 1배 이상의 완충지역과 전이지역(57.49㎢)을 설정한 것이 하천생태계 보존 및 보전에 매우 중요한 요인으로 판단된다. 또한 하천생태계의 경우 물이 상류에서 하류로 흐르는 특성이 있기 때문에 생태·경관보전지역의 핵심지역과 완충지역 외에 상류의 인위적 교란에 대해서도 관심을 기울여야 할 것이며, 점오염원인 왕피리 마을의 인구변동 및 오․폐수 관리에도 지속적으로 관심을 기울여야 할 것이다. 이러한 지속적인 모니터링 자료의 구축은 추후 다른 지역의 하천과 관련된 생태·경관보전지역 지정시 중요한 기초자료로 제공될 것이며, 하천생태계의 보전방향에 있어서 중요한 의미가 있다고 사료된다.

감사의 글

 본 연구는 국립환경과학원에서 수행한「2012년 생태·경관보전지역 정밀조사」의 일환으로 수행되었다.

Appendix 1. The list of benthic macroinvertebrate collected in Wangpi-Cheon watershed from 2003 to 2012

(Appendix 1. continued)

(Appendix 1. continued)

(Appendix 1. continued)

(Appendix 1. continued)

Appendix 2. Dominant species and index for each research year in Wangpi-cheon watershed from 2003 to 2012