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https://www.krm.or.kr/krmts/link.html?dbGubun=SD&m201_id=10007117&local_id=10018323
낙동강하구에서 겨울철새 (수금류)의 섭식이 세모고랭이 생장동태에 미치는 영향 (Grazing Impact of Wintering Waterfowl on Growth Dynamics of Schoenoplectus triqueter in the Nakdong River Estuary)
Researcher who has been awarded a research grant by Humanities and Social Studies Support Program of NRF has to submit an end product within 6 months(* depend on the form of business)
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  • Researchers have entered the information directly to the NRF of Korea research support system
Project Number C00034
Year(selected) 2004 Year
the present condition of Project 종료
State of proposition 재단승인
Completion Date 2007년 08월 30일
Year type 결과보고
Year(final report) 2007년
Research Summary
  • Korean
  • An estuary is a semi-enclosed coastal body of water with a free connection to the open sea. A variety of habitat conditions produce high biodiversity. Despite ecological and socio-economic values of the estuary ecosystem, many of them have been modified and destroyed by human activities. Lack of ecological awareness on estuary ecosystem caused social circumstance that it is valueless. However, awareness on the estuary has been increasing even in Europe and Asia beginning with North America, and many of researches and projects for restoration are being extended.
    There has been physical alteration even though the Nakdong Estuary ecosystem was invaluable for environmental conservation. These changes influenced the distribution and growth of macrophyte which is an important component for primary production in complex food web of the estuary ecosystem. Especially the estuarine barrage and reclamation caused change of macrophyte distribution (e.g. Zostera spp. and Schoenoplectus triqueter).
    This dissertation describer about the change of the Nakdong River Estuary ecosystem due to the physical alteration and human activities, and impact of intensive grazing of wintering migratory birds on the food plant (S. triqueter) in the estuary.
    Chapter I introduced distribution of macrophytes and the change of the Nakdong River Estuary ecosystem due to the physical alteration (e.g. well-developed delta and large mudflat). The Nakdong River was divided as West Nakdong River (freshwater), the main channel of Nakdong River (freshwater) and Nakdong River Estuary (brackish water) for the investigation of the number of species of vascular hydrophytes and its distribution.
    In Chapter II, an exclosure experiment was implemented to investigate the influence of waterfowls’ grazing activity on their food plant in an estuarine ecosystem. The Chapter III documented that seasonal change of S. triqueter growth in the Nakdong River Estuary after migratory birds grazing. The growth response (from 2003 to 2005) of S. triqueter, after intensive grazing of wintering waterfowl in 2002 was monitored.
    Finally, in Chapter IV for the reestablishment of the S. triqueter stand in artificially restored mudflat, various environmental conditions were tested to determine success rate of the plant. In laboratory and field, salinity, soil texture, tuber density and tidal regime were tested.
    These studies will bring fundamental information on the grazing impact on the important food plant (S. triqueter) and habitat condition for the reestablishment in the artificially restorated mudflat.
  • English
  • 하구(estuary)는 외해와 연결되어 해류의 순환이 있으면서 강의 담수와 만나는 전이수역에 형성되는 독특한 생태계로 다양한 서식환경 제공으로 높은 종 다양성을 가진다. 하구의 생태적, 사회•경제적 중요성에도 불구하고 세계적으로 많은 하구생태계가 인간활동으로 변형되거나 서식처가 소실되어왔다. 하지만, 북미를 비롯하여 유럽 그리고 아시아 지역까지도 하구의 가치인식이 증대되고 있으며, 하구생태계에 대한 전반적인 연구와 파괴된 하구의 복원을 위한 연구가 확대되고 있는 실정이다.
    낙동강하구의 삼각주와 갯벌 생태계는 보전 가치가 매우 높은 곳임에도 불구하고 많은 물리적 변화를 겪었다. 지난 25년간 낙동강하구는 하구둑 건설과 대규모 항만시설, 주거 및 산업단지 등의 조성을 위한 매립공사로 인해 해안선의 변화 등 많은 물리적 변화를 겪었으며 하안과 연안의 습지면적은 총 2,893 ha가 감소하였다. 특히 낙동강 하구둑 건설은 수생생태계 환경에 크게 영향을 미쳐, 직접적인 영향을 받아 담수화된 낙동강 본류지역에서는 하구둑 건설 전 5종에 거쳤던 수생식물이 17 종으로 크게 증가하였으나 낙동강 하구의 담수역인 서낙동강과 낙동강 본류 그리고 기수역에 생육하는 수생관속식물은 총 17과 32분류군으로 1985년과 비교해 큰 변화는 없었다. 그리고 용원 내만에 분포하였던 1,300 ha에 이르는 수금류의 먹이식물인 거머리말 군락이 대규모 항만시설 축조로 인해 소실되어 하구 전체의 먹이 식물이 크게 감소하여 현재는 세모고랭이 군락이 남아있다.
    이에 본 연구에서는 낙동강하구지역에서 겨울철새 (수금류)의 섭식으로 인해 주요 먹이식물인 세모고랭이 군락의 생장동태에 미치는 영향에 대해 분석하는데 초점을 맞추었다.
    수금류와 먹이식물 세모고랭이를 관찰한 결과, 세모고랭이 군락에서의 수금류의 섭식활동은 10월 중순부터 2월 말까지 관찰되었다. 특히, 세모고랭이 군락에서 섭식활동이 관찰된 종은 고니류 (약 3,000 개체)와 기러기류 (약 3,500 개체) 그리고 오리류 (약 60,000 개체)가 주를 이루었다. 수금류의 섭식은 주로 세모고랭이의 괴경에서 이루어지는 것이 관찰되었으며, 10월 중순부터 도착하여 열흘만에 괴경의 약 60%를 섭식하였다. 지상부의 제거와 얕은층의 괴경은 오리류와 기러기류에 의해 섭식되었으며, 이를 제외한 대부분의 (깊은층) 괴경은 고니에 의해 섭식되는 것으로 나타났다.
    매년 겨울동안 수금류의 섭식활동이 이루어지는 세모고랭이 군락은 다음해 5월부터 성장이 관찰되기 시작하여 8월에서 9월까지 밀도와 길이성장이 관찰되었으며, 수금류의 섭식을 방지한 군락에서는 약 한달 정도 빠르게 일어났다. 그러나 최종 성장에서는 단위면적당 개체군의 밀도와 길이에는 차이가 나지 않았고, 매년 섭식활동이 이루어지는 군락에서 한 개체당 새로운 식물체 형성은 월등하게 높게 나타났다. 괴경의 형성은 깊이 50 cm까지 관찰되었으며, 50 cm을 제외한 나머지 깊이에서는 깊이 증가에 따라 한 개체당 괴경의 길이와 무게가 증가하는 것으로 나타났다. 그러나 포식압을 받지 않는 인근 갯벌에서는 괴경의 분포가 20 cm 깊이까지 관찰되어 세모고랭이는 수금류에 의한 포식압에 대한 생존전략으로 괴경의 분포가 깊어지고, 깊은 곳에 더욱 질이 높은 괴경을 형성하는 것으로 관찰되었다. 그러나 우리의 결과가 이러한 결론을 단정하기에는 아직은 미흡하다. 그러므로 앞으로 하구를 찾는 수금류의 분포, 환경수용능력 등과 크게 상관성이 있을 것으로 세모고랭이의 괴경의 형성과 수금류와의 상호작용에 관한 좀더 심도 있는 연구가 필요할 것으로 보인다.
    세모고랭이의 생태적 특성을 실내실험과 현장적용을 통해 증명한 결과, 세모고랭이는 염분농도 15 ppt 이상에서는 염분스트레스를 많이 받는 것으로 나타났으며, 특히 30 ppt 에서는 생존할 수 없었다. 고밀도에서 낮은 성장률이 관찰되었으며, 토양의 입자가 굵은 모래질의 토양보다 세립질의 점토와 실트가 많이 함유된 양토에서 양호한 성장이 관찰되었다. 또한 세모고랭이는 건조한 지역과 침수지역에서 스트레스를 받는 것으로 관찰되었으며, 매일 조석에 의해 침수되었다가 노출되는 지역에서 양호한 성장이 관찰되었다.
    본 논문에서는 하구생태계의 보존을 위하여 지속적인 하구생태계관리의 중요성을 제시하였을 뿐만 아니라 하구둑 건설과 매립으로 인한 수생태계 변화와 하구생태계를 이루는 수금류와 먹이식물 세모고랭이의 상호관계 규명과 수금류의 섭식활동에 의한 세모고랭이의 생존전략과 생태적 특성을 밝혔다. 본 연구를 토대로 세모고랭이와 다른 종의 경쟁 관계와 수금류와 세모고랭이의 섭식과 생존전략에 대한 연구가 이루어져야 하겠다.
Research result report
  • Abstract
  • An estuary is a semi-enclosed coastal body of water with a free connection to the open sea. A variety of habitat conditions produce high biodiversity. Despite ecological and socio-economic values of the estuary ecosystem, many of them have been modified and destroyed by human activities. Lack of ecological awareness on estuary ecosystem caused social circumstance that it is valueless. However, awareness on the estuary has been increasing even in Europe and Asia beginning with North America, and many of researches and projects for restoration are being extended.
    There has been physical alteration even though the Nakdong Estuary ecosystem was invaluable for environmental conservation. These changes influenced the distribution and growth of macrophyte which is an important component for primary production in complex food web of the estuary ecosystem. Especially the estuarine barrage and reclamation caused change of macrophyte distribution (e.g. Zostera spp. and Schoenoplectus triqueter).
    This dissertation describer about the change of the Nakdong River Estuary ecosystem due to the physical alteration and human activities, and impact of intensive grazing of wintering migratory birds on the food plant (S. triqueter) in the estuary.
    Chapter I introduced distribution of macrophytes and the change of the Nakdong River Estuary ecosystem due to the physical alteration (e.g. well-developed delta and large mudflat). The Nakdong River was divided as West Nakdong River (freshwater), the main channel of Nakdong River (freshwater) and Nakdong River Estuary (brackish water) for the investigation of the number of species of vascular hydrophytes and its distribution.
    In Chapter II, an exclosure experiment was implemented to investigate the influence of waterfowls’ grazing activity on their food plant in an estuarine ecosystem. The Chapter III documented that seasonal change of S. triqueter growth in the Nakdong River Estuary after migratory birds grazing. The growth response (from 2003 to 2005) of S. triqueter, after intensive grazing of wintering waterfowl in 2002 was monitored.
    Finally, in Chapter IV for the reestablishment of the S. triqueter stand in artificially restored mudflat, various environmental conditions were tested to determine success rate of the plant. In laboratory and field, salinity, soil texture, tuber density and tidal regime were tested.
    These studies will bring fundamental information on the grazing impact on the important food plant (S. triqueter) and habitat condition for the reestablishment in the artificially restorated mudflat.
  • Research result and Utilization method
  • 낙동강하구의 삼각주와 갯벌 생태계는 보전 가치가 매우 높은 곳임에도 불구하고 많은 물리적 변화를 겪었다. 지난 25년간 낙동강하구는 하구둑 건설과 대규모 항만시설, 주거 및 산업단지 등의 조성을 위한 매립공사로 인해 해안선의 변화 등 많은 물리적 변화를 겪었으며 하안과 연안의 습지면적은 총 2,893 ha가 감소하였다. 특히 낙동강 하구둑 건설은 수생생태계 환경에 크게 영향을 미쳐, 직접적인 영향을 받아 담수화된 낙동강 본류지역에서는 하구둑 건설 전 5종에 불과했던 수생식물이 17 종으로 크게 증가하였으나 낙동강 하구의 담수역인 서낙동강과 낙동강 본류 그리고 기수역에 생육하는 수생관속식물은 총 17과 32분류군으로 1985년과 비교해 큰 변화는 없었다. 그리고 용원 내만에 분포하였던 1,300 ha에 이르는 수금류의 먹이식물인 거머리말 군락이 대규모 항만시설 축조로 인해 소실되어 하구 전체의 먹이 식물이 크게 감소하여 현재는 세모고랭이 군락이 남아있다.
    본 연구는 낙동강하구지역에서 겨울철새 (수금류)의 섭식이 주요 먹이식물인 세모고랭이 군락의 생장동태에 미치는 영향을 분석하는데 초점을 맞추었다.

    세모고랭이 군락에서의 수금류의 섭식활동은 10월 중순부터 2월 말까지 관찰되었다. 특히, 세모고랭이 군락에서 섭식활동이 관찰된 종은 고니류 (약 3,000 개체)와 기러기류 (약 3,500 개체) 그리고 오리류 (약 60,000 개체)가 주를 이루었다. 수금류는 주로 세모고랭이의 괴경을 섭식하는 것이 관찰되었으며, 10월 중순 하구에 도착한 이후 열흘만에 괴경의 약 60%를 섭식하였다. 지상부의 제거와 얕은층의 괴경은 오리류와 기러기류에 의해 섭식되었으며, 이를 제외한 대부분의 (깊은층) 괴경은 고니에 의해 섭식되는 것으로 나타났다.

    매년 겨울동안 수금류의 섭식활동이 이루어진 세모고랭이 군락은 다음해 5월부터 성장을 시작하여 8월에서 9월까지 밀도와 길이성장이 지속되었으며, 수금류의 섭식을 방지한 군락에서는 약 한달 정도 빠르게 성장이 시작되었다. 그러나 최종 성장단계에서는 단위면적당 개체의 밀도와 길이에는 차이가 나지 않았고, 매년 섭식활동이 이루어지는 군락에서 한 개체당 새로운 식물체 형성 비율은 월등하게 높게 나타났다. 괴경의 형성은 깊이 50cm까지 관찰되었으며, 50cm 이상의 깊이에서는 깊이 증가에 따라 괴경의 길이와 무게가 증가하는 것으로 나타났다. 더욱이 포식압을 받지 않는 인근 갯벌에서는 괴경이 20cm 깊이까지만 분포하므로 세모고랭이가 수금류의 포식압에 대한 생존전략으로 저토의 깊은곳에 상대적으로 많은 에너지가 투입된 양질의 괴경을 생성하는 방어반응을 나타내는 가능성을 암시한다. 그러므로 앞으로 하구를 찾는 수금류의 분포, 환경수용능력과 저토내의 영양염 및 이화학적 요인에 따른 세모고랭이의 괴경 형성에 관한 상호작용을 좀더 심도 있게 연구할 필요가 있는 것으로 보인다.

    세모고랭이의 생태적 특성을 실내실험과 현장적용을 통해 증명한 결과, 세모고랭이는 염분농도 15 ppt 이상에서는 염분스트레스를 많이 받는 것으로 나타났으며, 특히 30 ppt 에서는 생존할 수 없었다. 고밀도에서 낮은 성장률이 관찰되었으며, 토양의 입자가 굵은 모래질의 토양보다 세립질의 점토와 실트가 많이 함유된 양토에서 양호한 성장이 관찰되었다. 또한 세모고랭이는 건조한 지역과 침수지역에서의 적응력이 낮으며, 매일 조석에 의해 침수되었다가 노출되는 지역에서 양호한 성장이 관찰되었다.

    본 논문에서는 하구생태계의 보존을 위하여 지속적인 하구생태계관리의 중요성을 제시하였을 뿐만 아니라 하구둑 건설과 매립으로 인한 수생태계 변화와 하구생태계를 이루는 수금류와 먹이식물 세모고랭이의 상호관계 규명과 수금류의 섭식활동에 의한 세모고랭이의 생존전략과 생태적 특성을 밝혔다. 본 연구를 토대로 세모고랭이와 다른 종의 경쟁 관계와 수금류와 세모고랭이의 섭식과 생존전략에 대한 연구가 이루어져야 하겠다.
  • Index terms
  • 낙동강 하구(Nakdong Estuary), 세모고랭이(Schoenoplectus triqueter), 수금류(waterfowl), 염분(salinity), 섭식(grazing), 고니(swan), 복원(restoration)
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