서 론
담수수계에 서식하는 동물 중 어류는 이동성이 매우 크며, 서식환경의 변화가 민감하게 반응하는 동물군 중 하나이다. 인 공호를 조성함으로써 하천이 호소로 변화하고 하천에 서식하고 있던 유수성 어류들은 점차 감소하는 대신 정수성 어류들이 급증하게 된다. 또한, 댐 축조 후 정수역에 적응하지 못한 종은 호소화 이전과 같은 환경을 찾아 호소의 유입하천으로 이동하 고, 호소환경에 적합한 종들은 번성하게 되며, 일부 집단은 적 응 또는 사멸하여 새로운 생태적 평형을 이루게 된다. 댐 축조 후 많은 시간이 경과한 후 수환경 및 생태적 조건이 변화함에 따라 일부 종은 번성하고 일부 종은 감소하는 등의 끊임없이 변화를 가지게 된다(Korea Water Resources Corporation, 2017). 본 연구가 진행된 울산권 4개 용수댐의 경우, 울산지역 의 용수수요 충족과 맑은 물 공급을 위한 신규 취수원 개발 및 용수 공급시설을 확충하기 위해 건설되었다.
울산권 4개 용수댐에 대한 학술적 연구는 댐이 축조되기 전 과 후에 대한 연구 및 논문이 확인되지 않았으며, 한국수자원공 사에서 시행한 생태환경조사가 울산권 4개 용수댐에 대한 최초 자료인 것으로 확인되었다. 이에 따라 우리나라에 위치한 용수 댐의 생태에 대한 정확히 확인된 조사가 미미한 것으로 판단되 며, 용수댐 내에 어떠한 담수생태계의 현황을 파악하기 위하여 본 연구를 실시하였다. 본 조사연구는 울산권 4개 용수댐과 주변하천의 담수어류 생태계현황을 파악하고 현재 및 미래의 변화양상을 고찰, 평가･예측함으로서 용수댐 및 주변지역의 담 수어류 생태계를 조성하고 유지하기 위한 목적을 두고 있다. 또한, 외래도입종이며, 생태계교란 생물로 지정된 블루길은 우 리나라에 1969년에 일본에서 도입되어 팔당댐에 510마리의 치어를 방류되었고, 1970년대에 여러 지역에 방류한 바 있으 며, 이후 개체가 지역으로 급속히 확산되어 개체수가 대량으로 증가하였다(Jeong, 1977, Kim, 1997, Yang, 1999). 하천 상 류 역을 제외한 수역인 저수지, 댐호, 하천 하류 역에 분포하고 있다. 블루길은 배스와 함께 생태계교란 생물로 지정되어 관리 하고 있으며, 하천 상류역을 제외한 저수지, 댐호 하천 하류역 등에 분포하고 있다. 본 연구에서는 울산권 4개 용수댐에서 블루길 개체군의 크기 및 서식현황을 파악하고 이에 대한 관리 방안을 제시하기 위한 목적으로 수행하였다.
재료 및 방법
1. 조사 시기
본 조사는 울산권에 위치하고 있는 용수댐과 주변지류에 대한 어류조사를 2016년 11월부터 2017년 07월까지 총 4회에 걸쳐 계절별로 조사를 실시하였으며, 각 조사 시기는 다음과 같다.
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1차 조사(추계) : 2016년 11월 14일 ~ 16일
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2차 조사(동계) : 2017년 01월 15일 ~ 18일
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3차 조사(춘계) : 2017년 04월 26일 ~ 28일
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4차 조사(하계) : 2017년 07월 25일 ~ 28일
2. 조사지점
조사지점은 울산권 4개 용수댐(대곡댐, 사연댐, 대암댐, 선 암댐)에 4개 지점과 주변 지류하천 중 대표성을 나타내는 4개 지점을 선정하였으며, 각 조사지점의 행정구역 명칭 및 GPS(WGS)는 다음과 같다(Table 1, Figure 1).
3. 조사방법
1) 채집 및 동정
본 연구의 어류상을 확인하기 위해 각 조사지점별로 족대(망 목 5㎜⨉5㎜, 40분)와 투망(7㎜⨉7㎜, 10회)을 사용하였으 며, 호 내 지점은 삼중자망(망목 15㎜⨉15㎜)을 설치 후 1일이 지난 후 수거하였다. 채집된 대부분 표본은 계수 및 측정 후 즉시 방류하였고, 현장에서 동정이 불가능한 일부 종 및 계측이 필요한 어종은 10% formalin으로 고정한 후 실험실로 운반하 여 동정하였다. 어류의 동정과 분류체계는 국내에서 발표된 검 색표(Kim, 1997;Kim and Park, 2002;Kim et al., 2005)를 이용하였고, 분류체계는 Nelson (2006)을 따랐다.
2) 어류상 및 군집분석
울산권 4개 용수댐 및 주변지류 지역에서 출현한 어종의 각 조사지점별 개체수를 기준으로 군집분석을 실시하였으며, 우 점도 지수는 McNaughton's Dominance index(1967), 다양 도 지수는 Shannon-Weiener function(1963)을 사용하여 산 출하였다. 균등도 지수는 Pielou(1966), 풍부도 지수는 Margalef(1958)의 지수를 사용하여 산출하였다.
3) 개체군 분석 및 전장크기 비교
본 연구에서 조사된 블루길에 대한 개체군의 전장과 체중을 측정하고 비교하여 전장빈도분포(Total length frequence distribution) 및 비만도(Condition factor(K))를 분석하였다. 전장-체중 상관관계는 LeCren(1951)의 식을 사용하여 분석하 였고, 비만도 지수는 Anderson and Neumann(1996)의 식을 사용하여 산출하였다.
결과 및 고찰
1. 어류상 현황
울산권 4개 용수댐 및 주변지류에서 확인된 어종은 총 9과 28종 1,937개체이며(Table 2), 일반적으로 확인되는 고유종의 경우, 조사지역의 생물상을 특정 짓는 경우가 많다(Jeon, 1980). 본 연구에서 조사된 한국고유종은 참몰개(Squalidus chankaensis tsuchigae), 긴몰개(S. gracliils majimae), 참갈 겨니(Zacco koreanus), 꺽지(Coreoperca herzi), 얼록동사리 (Odontobutis interrupta), 동사리(O. platycephala) 등 총 6 종이 확인되었다. 본 연구에서 확인된 어류의 고유화율은 21.4%로 우리나라 전체 담수어류의 고유화율인 약 28 %보다 낮게 나타난 것으로 조사되었는데, 이는 한국고유종 대부분이 하천의 중･상류 역에 주로 분포하는 특징을 가지고 있으며(Son and Song, 2006), 본 연구에서 확인된 종 대다수가 호수에서 서식하는 종이 확인되었기 때문인 것으로 판단된다. 각 조사지 점에 대해 호 내 지점과 주변지역 지류지점으로 나눌 수 있으 며, 호 내 지점에서 확인된 어종은 총 5과 18종 1,600개체가 조사되었으며, 호 내 지점은 수역이 대부분 정체되어 있는 특징 을 보이는 지역으로 확인된 어종 대부분이 정수 역을 선호하는 특성을 가진 어종이 확인되었다. 각 댐별로는 어류상을 확인한 결과, 대곡댐에서 2과 8종 538개체, 사연댐에서 4과 11종 342개체, 대암댐에서 3과 12종 399개체, 선암댐에서 3과 11종 321개체가 확인되었다. 본 연구 외에 용수댐에서 조사가 이루 어진 댐은 영천댐이 2002년에 조사가 수행되었으며, 확인된 어종은 총 10과 25종 3,261개체가 확인되었다(Byeon et. al., 2004). 영천댐의 유역면적은 235.0㎢로 울산권 4개 용수댐에 비해 유역면적이 약 4배~230배정도 차이가 나는 것으로 확인 되었고, 종수와 개체수의 차이는 이러한 유역면적의 차이에 따 른 영향도 있는 것으로 판단된다.
주변 지류지점에서 확인된 어종은 총 7과 13종 337개체가 확인되었으며, 하천별로 확인한 결과, 이전천(St. 1)은 3과 3종 27개체, 대곡천(St. 3)에서 5과 6종 52개체, 태화강(St. 5)에서 3과 5종 2개체, 보은천(St. 7)에서 4과 6종 186개체가 확인되 었다. 대부분 유수역을 선호하는 어종이 확인되었으나 보가 위 치한 지점에서는 정수 역을 선호하는 어종도 함께 확인되었다.
본 연구에서 확인된 28종의 어종 중 잉어과(Cyprinidae)에 속하는 어류가 17종(60.71 %)으로 가장 풍부하였고, 동사리과 (Odonttibutidae)와 검정우럭과(Centrachidae), 바다빙어과 (Osmeridae)가 각각 2종(7.14 %), 가물치과(Channidae), 망둑 어과(Cobiidae), 꺽지과(Centropomidae), 메기과(Siluridae), 미꾸리과(Cobitidae) 등이 각각 1종(3.57 %)씩 조사되었다. 이와 같이 잉어과에 속하는 종이 대부분 차지하고 있는 점은 댐호에서 주로 나타나는 일반적인 현상과 일치하였다(Yang and Chae, 1997;Lee and Kim, 2002).
본 연구에서 외국에서 도입되어 방류된 외래도입종은 떡붕 어(Carassius cuvieri), 이스라엘잉어(Cyprinus capio(Islaeli type)), 블루길, 배스(Micropterus salmoides) 등 총 4종이 확 인되었으며, 떡붕어는 대곡댐(St. 2)과 대암댐(St. 6), 이스라엘 잉어는 선암댐(St. 8)에서 확인되었다. 확인된 외래종 중 생태 계교란 생물로 지정된 블루길, 배스 2종이 출현하였다. 블루길 과 배스의 서식실태는 울산권 4개 용수댐 전역에 확산되어 서 식하고 있는 것으로 확인되었으며, 배스는 대곡천(St. 3)에서 확인되었는데, 이는 대곡댐(St. 2)에서 방류시 유입된 것으로 판단된다.
2. 우점종
본 연구에서 출현한 어종의 전체 개체수를 기준으로, 블루길 이 우점종, 아우점종은 치리(Hemiculter eigenmanni)로 확인 되었다. 댐별 우점종은 울산권 4개 용수댐 전체에서 블루길(St. 2, 4, 6, 8)이 우점종으로 확인되었으며, 아우점종은 대곡댐(St. 2)은 치리, 사연댐(St. 4)은 참몰개, 대암댐(St. 6)은 누치, 선암 댐은 살치(St. 8)로 확인되었다. 지류지점별 우점종은 St. 1에 서 버들치, St. 3과 St. 7에서 참갈겨니, St. 5에서 피라미로 확인되었으며, 아우점종은 St. 1에서 얼록동사리, St. 3과 St. 7에서 피라미, St. 5에서 붕어로 나타났다(Table 3, Figure 2).
전체 우점종으로 확인된 블루길의 경우, 생태계교란 생물로 지정된 종으로 울산권 4개 용수댐 전역에서 확인된 바, 국․내외 의 퇴치사례(수매사업, 낚시대회, 인공산란장 설치 등)를 활용 하여 관리하여야 할 것으로 판단된다(Korea National Park Research Institute, 2014).
3. 군집분석
본 연구에서 확인된 9과 28종 1,937개체에 대한 군집분석을 실시한 결과, 우점도 지수는 0.51, 다양도 지수 2.18, 균등도 지수 0.65, 풍부도 지수 3.57로 분석되었다. 우점도 지수와 균등 도 지수는 보통의 값을 보였으며, 다양도 지수와 풍부도 지수는 약간 높은 값으로 분석되었다. 댐과 지류를 구분하여 군집분석 을 실시한 결과, 지류하천에서 평균 우점도 지수는 0.91(±0.02), 다양도 지수 0.72(±0.18), 균등도 지수 0.45(±0.08), 풍부도 지수 0.94(±0.13)로 분석되어 대체적으로 불안정한 군집구조를 유지하고 있는 것으로 분석되었다. 댐에서는 평균 우점도 지수 0.66(±0.04), 다양도 지수 1.57(±0.11), 균등도 지수 0.67 (±0.04), 풍부도 지수 1.60(±0.16)으로 분석되어 비교적 안정된 군집양상을 보이는 것으로 확인되었다. 각 지류별 및 댐별 군집 분석은 Table 4와 같이 확인되었다.
4. 블루길 개체군의 연령구조
개체군의 전장빈도분포도를 통하여 개체군의 연령구조를 파 악할 수 있으며, 이를 통해 개체군의 성장이나 안정 여부를 간접적으로 판단할 수 있다(Song et. al., 2012). 울산권 4개 용수댐을 대상으로 블루길의 전장빈도분포도를 분석한 결과는 Figure 3과 같다. 블루길 개체군은 Yang and Chae(1997)는 90㎜ 이하, 100~130㎜, 140~160㎜로 구분하였으며, Song (2002)은 북미 개체군을 연구하여 연령을 만 1년생 80㎜ 이하, 2년생 80~110㎜, 3년생 110~140㎜, 4년생 140~160㎜ 등으 로 구분하였다. 일본의 경우, 50㎜를 만 1년생, 80㎜를 2년생, 130㎜, 3년생이며, 4년에 140㎜까지 자라는 것으로 보고된 바 있다(Kawanabe and Mizuno, 1989). 본 연구는 만 1년생 은 90㎜ 미만, 만 2년생은 90~120㎜, 만 3년생 이상은 120㎜ 이상을 기준으로 분석하였다.
대곡댐은 만 1년생은 52개체가 확인되었으며, 만 2년생 98 개체, 3~4년생 이상 74개체가 확인되었으며, 만 1~2년생의 개체군이 많이 출현한 것으로 나타났다. 사연댐은 만 1년생은 39개체가 조사되었고, 만 2년생 43개체, 3~4년생 이상 38개체 가 확인되었으며, 대곡댐과 마찬가지로 만 1~2년생의 블루길 개체군이 많이 확인되었다. 대암댐은 만 1년생은 49개체, 만 2년생은 82개체, 만 3~4년생 이상은 58개체가 조사되었다. 선 암댐에서 만 1년생 44개체, 만 2년생 89개체, 만 3~4년생은 75개체로 확인되었다.
울산권 4개 용수댐에서는 만 1~2년생의 개체군이 많이 확인 되었으며, 만 3년생 이상의 개체군은 적게 확인되었다. 이와 같이 어린 연령의 개체군이 현저하게 많이 나타나는 현상은 개체군의 산란율이 증가하고 개체군이 급격히 성장할 때 나타나 는 현상이다(Song et. al., 2012). 현재 울산권 4개 용수댐의 경우 블루길 개체군이 빠르게 성장하는 단계로 추측된다. 수환경 및 먹이생물 등의 환경조건과 조사방법 및 조사 시기 등에 따라 어류의 성장의 차이는 크게 변화함으로 단순한 현황조사만으로 는 개체군의 연령구조의 비교 및 확정하기에는 어려움이 있다.
5. 전장-체중 관계식 및 비만도
각 호수별 채집된 블루길 개체군을 대상으로 전장-체중 관계 식 및 비만도를 산출하였다. 전장-체중 관계식은 BW=aTLb의 식으로 산출하는데, 회귀계수 b값이 3.0에 가깝게 나타나는데, b값이 3.0보다 크면 서식상태가 양호하며, 3.0보다 낮으면 서 식환경이 불량하다는 것으로 나타난다(Seo, 2005). 각 호수별 전장-체중 관계식을 산출한 결과, 울산권 4개 용수댐 모두 회귀 계수 b값이 3.0보다 크게 나타나 블루길 개체군의 서식상태가 양호한 것으로 확인되었다.(Figure 4).
각 용수댐별 전장-체중 관계식은 다음과 같다(대곡댐 : BW=0.000002TL3.4524, 사연댐 : BW=0.000010TL3.1123, 대암 댐 : BW=0.000003TL3.3633, 선암댐 : BW=0.000012TL3.0812).
비만도 지수는 전장이 증가할수록 비만도 값이 증가하는 경 향이 있으며, 일반적으로 높은 비만도 지수는 먹이자원이 풍부 하여 에너지가 축적되어 성장상태가 양호한 것으로 나타난다. 또한, 기울기 값이 양일수록 상대적으로 영양상태가 양호하고 음의 값일수록 성장상태가 열악하다는 것을 의미한다(Carl and Peter, 1990). 각 호수별 서식하는 블루길 개체군 중 가장 많이 확인된 만 1~2년생의 비만도 평균값을 분석한 결과, 대곡 댐 1.44(n=149), 사연댐 1.68(n=81), 대암댐 1.49(n=131), 선 암댐 1.80(n=133)로 나타나 선암댐의 비만도 지수가 가장 높 게 나타났으며, 대곡댐이 가장 낮은 값을 보였는데, 이는 사연 댐에 서식하는 블루길 개체군의 전장과 체장이 다른 댐에 비해 큰 개체군이 서식하기 때문인 것으로 판단된다. 각 댐의 기울기 값은 0.0157~0.1912로 차이를 보였으며, 울산권 4개 용수댐 모두 양의 기울기 값을 보여 비교적 양호한 것으로 나타났다 (Figure 5). 비만도 값은 서식밀도와 먹이의 풍부도, 측정시기 등이 밀접한 관계가 있을 것으로 판단되나, 현 정보만으로 차이 를 분석하기에는 어려울 것으로 판단된다.
