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Changes of Distribution of Vascular Hydrophytes in the Nakdong River Estuary and Growth Dynamics of Schenoplectus triqueter, Waterfowl Food Plant

낙동강 하구의 수생관속식물의 분포 변화와 수금류(고니류)의 먹이식물인 세모고랭이의 성장 변화

  • 김구연 (부산대학교 자연과학대학 생물학과) ;
  • 이찬우 (부산대학교 자연과학대학 생물학과) ;
  • 윤해순 (동아대학교 자연과학대학 생물학과) ;
  • 주기재 (부산대학교 자연과학대학 생물학과)
  • Published : 2005.10.31

Abstract

A study on changes on the distribution of vascular hydrophytes and the growth pattern of Schenoplectus triqueter (Scirpus triqueter) was undertaken at the Nakdong River estuary from 2002 to 2004. The change was due to physical alteration of the estuary for the past 25 years. These plant species are the major food sources for winter waterfowl. A total of 32 species of vascular hydrophytes from 17 families were found in the West Nakdong River (freshwater), the main channel of Nakdong River (freshwater) and the Nakdong River Estuary (brackish water). After the construction of the barrage on the estuary in 1987, the number of hydrophytes has remarkably increased to 17 species (5 species in 1985) in the main channel of the River. In particular, a community of Eurale ferox was found at the backwater wetland of the Daejeo side of the main channel. The introduced species of Eichhornia crassipes and Pistia stratiotes that were epidemic in 2001 at West Nakdong River was not found any more. The other species such as Nymphoides indica, Myriophyllum spicatum, Ruppia spp. were rediscovered. The large area (about 1,300ha) of Zostera spp. was the main sources of food for swans, but disappeared because of direct and indirect impacts of reclamation in the River estuary. Currently, there remains a small patch of Zostera spp. and about 250ha of S. triqueter. Schenoplectus triqueter grew mostly between April-September and tuber formed, between September-October. The growth of S. triqueter up to $60\sim80cm$ in length was observed in 5 sites out of the 7 sites in brackish area. Tubers of S. triqueter were eaten by waterfowls such as swans as winter food. In five sites, tubers took $44\sim57%$ of total biomass in October. Tubers were found in deep layers; $5\sim15cm$ (9%), $15\sim25cm$ (28%), $25\sim40cm$ (55%), below 40cm $(6\sim7%)$. The distribution of vascular hydrophytes has remarkably changed in the Nakdong River Estuary due to the reclamation of the area. In order to determine the extent of changes of the distribution of these plants and the carrying capacity of the area for waterfowl, an intensive research is urgently needed.

지난 25년간 낙동강 하구의 물리적 변화에 따른 수생관속식물의 분포 변화와 수금류의 주요 먹이식물인 세모고랭이의 성장에 관하여 2002년 4월부터 2004년 8월까지 조사하였다. 낙동강 하구의 담수역인 서낙동강과 낙동강 본류 그리고 기수역에 생육하는 수생관속식물은 총 17과 32분류군으로 1985년의 소산 종 16과 33종과 비교해 큰 변화는 없었다. 하구둑 건설 후 수체가 거의 정체되고 담수화된 낙동강 본류에서는 1985년 보고되었던 5종의 수생식물이 17종으로 크게 증가하였다. 특히 본류에 위치한 대저동 둔치의 못에서 보호식물인 가시연꽃 군락이 발견되었다. 2001년 여름에 서낙동강에서 번성하였던 부레옥잠과 물상추 군락은 더이상 관찰되지 않았으며, 이미 소실된 것으로 보고되었던 어리연꽃, 이삭물수세미, 줄말이 관찰되었다. 1983년 이후 낙동강 하구의 하안과 연안의 매립으로 습지 면적이 2,893ha 감소하였으며, 고니류의 먹이식물인 세모고랭이 군락의 감소와, 특히 용원 내만에 분포하였던 1,300ha에 이르는 수금류의 먹이식물인 거머리말 군락이 소실되어 하구 전체의 먹이 식물이 크게 감소하였다. 세모고랭이의 지상부는 4월부터 9월까지 성장하였으며, 전체 7개 조사지역 중 신자도, 명지 조사지소에서 세모고랭이의 초고가 $30\sim40cm$로 다른 지역$(60\sim80cm)$ 보다 성장이 불량하였다. 괴경은 9월부터 형성되었으며, 비교적 깊은 $25\sim40cm$에 많이 분포하였고(55%), 총 현존량의 $44\sim57%$를 차지하였다. 하구의 수생관속식물 분포면적은 최근 25년간 총 2,893ha에 이르는 얕은 습지의 매립으로 인해 크게 변화하고 있으며 하구를 찾는 수금류의 분포, 환경수용력 등과 크게 상관성이 있어 앞으로 심도 있는 연구가 더욱 필요하다.의 물리화학적 특성에 따라서 결정된다. 본 연구의 결과를 보면 이러한 일반적인 원칙이 각 농약의 용탈잠재성 지수에 그대로 반영되었는데, 용해도가 높고, 흡착성이 약하며 잔류성이 긴 약제일수록 대부분의 토양에서 용탈잠재성이 큰 것으로 나타났다. 토양의 특성 중에서는 특히 농약의 흡착에 직접 영향을 미치는 유기물 함량이 용탈잠재성 지수를 결정하는 중요한 요인으로 볼 수 있는데, 본 연구의 결과에서도 일반적으로 유기물 함량이 높은 화산회 토양에서는 농약의 용탈잠재성이 비화산회토양에 비교하여 낮은 것으로 나타났으며, 용해도가 높고 흡착성이 매우 낮은 약제인 metribuzin의 경우에도 투수성이 상대적으로 높은 화산회 토양에서보다 투수성이 낮은 비화산회토양에서 용탈 가능성이 높게 평가된 것으로 보아 대부분 농약의 용탈잠재성을 결정하는데 있어 토양의 투수성 보다도 유기물 함량이 더욱 중요하게 영향을 미치는 것으로 판단할 수 있다. 따라서 비화산회토를 위주로 한 유기물 함량이 낮은 토양이 분포된 지역의 지하수가 농약의 오염에 취약할 것으로 판단할 수 있으며, 이들 지역에서는 용탈잠재성이 높은 것으로 평가된 약제들의 사용을 최대한 제한함으로써 제주도 피하수의 농약 오염을 방지할 수 있을 것이다. 물론 제주도 감귤원에서는 토양의 유기물 함량과 약제의 흡착성을 우선적으로 고려하여 사용할 농약을 선택해야 할 것으로 보이나, 그 외 약제의 잔류성, 사용량, 사용시기와 함께 기후조건, 토양의 투수성, 토층이 깊이, 지하수 깊이 등의 지역적인 특성들이 농약의 용탈잠재성에 미치는 영향도 더욱 구체적으로 파악되어야 할 것이며 농약의 선택 과정에서도 이러한 특성들이 앞으로 고려되어야 할 것이다.calenol 및 citrostadienol 등이 함유(含有)되어 있었다. 6. 4-desmethylsterol fraction에 는 sitosterol (74.6%)이 주성분(主成分)을 이루고

Keywords

References

  1. 이강수, 한규홍, 박석홍, 최선영. 1991. 간척지 우점잡초 새섬매자 기(Scirpus planiculmis F. Schmidt)의 생육습성. 한잡초지 11: 111-121
  2. 이근섭, 이상용. 2001. 남해안 잘피 서식지 현황 및 복원 방안. 자연보존 116: 15-20
  3. 이창복. 2003. 대한식물도감. 향문사. 서울. 910 p
  4. 이창희, 이병국, 유혜진. 2001. 하구/석호 육해전이수역 통합환경관리방안연구. 한국환경정책․평가연구원. 284 p
  5. 윤해순. 1987. 낙동강하구에서의 수금류 식이식물의 현존량과 이용에 관한 연구. 경희대학교 박사학위논문. 133 p
  6. 윤해순. 1991. 낙동강하구 간석지의 수생관속식물에 관한 연구; 하구둑 건설 전후의 간석지 식생의 생산성 비교. 한국생태학회지 14: 63-73
  7. 윤해순, 김구연, 김승환, 이원화, 이기철. 2002. 서낙동강 수질의 이화학적 특성과 수생관속식물의 분포. 한국생태학회지 25: 165-173
  8. 정영호, 최홍근. 1983. 낙동강하구의 습생식물 및 수중식물 구계와 분포. 한국식물학회지 26: 197-206
  9. 정영호, 최홍근. 1985. 낙동강수계의 수생관속식물상과 현존량. 한국환경생물학회지 3: 29-44
  10. 최성환, 손영걸, 주경섭, 최주호, 김만호, 유용만, 이중주. 2000. 새섬매자기의 출아 및 생육특성. 한잡초지 20: 276-283
  11. 최홍근. 2000. 수생관속식물. 정행사. 220 p
  12. 하중호. 1993. 낙동강 하구둑 축조 후의 수생관속식물군집의 변화에 관한 연구. 동아대 교육대학원 석사학위논문. 37 p
  13. Adams, S.M. 1976. The ecology of eelgrass, Zostera marina (L), fish communities. I. Structural analysis. J. Exp. Mar. Bio. Ecol. 22: 269-291 https://doi.org/10.1016/0022-0981(76)90007-1
  14. Amat, J.A. 1995. Effects of wintering Greylag Geese Anser anser on their food plants. Ecograp. 18: 155-163 https://doi.org/10.1111/j.1600-0587.1995.tb00336.x
  15. Ansola, G., C. Fernández and E. de Luis. 1995. Removal of organic matter and nutrients from urban wastewater by using an experimental emergent aquatic macrophyte system. Ecol. Eng. 5: 13-19 https://doi.org/10.1016/0925-8574(95)00017-D
  16. Bay, D. 1984. A field study of the growth dynamics and productivity of Posidonia oceanica in Calvi Bay, Corsica, France. Aqua. Bot. 20: 43-64 https://doi.org/10.1016/0304-3770(84)90026-3
  17. Brower, J.E., J.H. Zar and C.N. von Ende. 1997. Field and Laboratory Methods for General Ecology. McGraw-Hill (Publishers) Ltd., Boston. 273 p
  18. Cameron, W.M. and D.W. Pritchard. 1963. Estuaries. In M.N. Hill (Ed.), The Sea. Wiley, New York, Vol. 2, pp. 306-324
  19. Christian, R.P., H.F. Lauchlan and S. David. 2005. The interacting effects of temperature and plant community type on nutrient removal in wetland microcosm. Bioresource Technol. 96: 1039-1047 https://doi.org/10.1016/j.biortech.2004.09.007
  20. Clevering, O.A and W.M.G. van Gulik. 1997. Restoration of Scirpus lacustris and Scirpus maritimus stands in a former tidal area. Aqua. Bot. 55: 229-246 https://doi.org/10.1016/S0304-3770(96)01087-X
  21. Coops, H., N. Geilen and G. van der Velde. 1994. Distribution and growth of the helophyte species Phragmites australis and Scirpus lacustris in water depth gradients in relation to wave exposure. Aqua. Bot. 48: 273-284 https://doi.org/10.1016/0304-3770(94)90020-5
  22. Coops, H. and G. van der Velde. 1996. Effects of waves on helophyte stands: mechanical characteristics of stems of Phragmites australis and Scirpus lacustris. Aqua. Bot. 53: 175-185 https://doi.org/10.1016/0304-3770(96)01026-1
  23. Coops, H., W.B. Fred, van den Brink and G. van der Velde. 1996. Growth and morphological responses of four helophyte species in an experimental water-depth gradient. Aqua. Bot. 54: 11-24 https://doi.org/10.1016/0304-3770(96)01025-X
  24. Costanza, R., d'Arge R., de Groot, R., Farber, S., Grasso, M., Hannon, B., Limburg, K., Naeem S., O'Neill, R.V., Paruelo, J., Raskin, R.G., Sutton, P. and van den Belt, M. 1997. The value of the world's ecosystem services and natural capital. Nature. 387: 253-260 https://doi.org/10.1038/387253a0
  25. Davidson, N.C. 1991. Human activities and wildlife conservation on estuaries of different sizes: a comment. Aqua. Conserv.: Marine and Freshwater Ecosystems 1: 89-92 https://doi.org/10.1002/aqc.3270010108
  26. Day, J.W., A.S. Hall, W.M. Kemp and A. Yanez-Arancibia. 1989. Estuarine Ecology. Wiley, New York, NY. 558 p
  27. Doornbos, G., A.M. Groenendijk and Y.W. Jo. 1986. Nakdong estuary barrage and reclamation project: Preliminary results of the botanical, macrozoobenthic and ornithological studies. Biol. Conserv. 38: 115-142 https://doi.org/10.1016/0006-3207(86)90069-8
  28. Duarte, C.M. 1991. Seagrass depth limits. Aqua. Bot. 40: 363-377 https://doi.org/10.1016/0304-3770(91)90081-F
  29. Esselink, P., G.J.F. Heldera, B.A. Aertsc and K. Gerdesd. 1997. The impact of grubbing by Greylag Geese(Anser anser) on the vegetation dynamics of a tidal marsh. Aqua. Bot. 55: 261-279 https://doi.org/10.1016/S0304-3770(96)01076-5
  30. Gray, J.S. 1997. Marine biodiversity: patterns, threats and conservation needs. Biodivers. Conserv. 6: 153-175 https://doi.org/10.1023/A:1018335901847
  31. Giroux, J.F. and J. Bédard. 1987. Factors influencing aboveground production of Scirpus marshes in the St. Lawrence estuary, Quebec, Canada. Aqua. Bot. 29: 195-204 https://doi.org/10.1016/0304-3770(87)90015-5
  32. Hootsmans, M.J.M. and F. Wiegman. 1998. Four helophyte species growing under salt stress: their salt of life?. Aqua. Bot. 62: 81-94 https://doi.org/10.1016/S0304-3770(98)00085-0
  33. Karagatzides, J.D. and I. Hutchinson. 1991. Intraspecific comparisons of biomass dynamics in Scirpus americanus and Scirpus maritimus on the Fraser River Delta. J. Ecol. 79: 459-476 https://doi.org/10.2307/2260726
  34. Kadono, Y. 2004. Aquatic Plants of Japan. Bun-ichi Sogo Shuppan, Co., Ltd. Tokyo. 179 p
  35. Kim, G.Y., C.W. Lee and G.J. Joo. 2004. Growth pattern of Scirpus triqueter after wintering swans foraging activity. Proceedings of the 7th INTECOL International Wetlands Conference. Netherlands. pp. 160
  36. Lee, C.W., K. Kamiya and G.J. Joo. 2004. Comparative study wintering Swan habitat use pattern in two wetlands: Nakdong Rive Estuary, S. Korea and Lake Nakaumi Area, Japan. Proceedings of the 7th INTECOL International Wetlands Conference. Netherlands. pp. 177
  37. Lentz, K.A. and W.A. Dunson. 1998. Water level affects growth of endangered northeastern bulrush, Scirpus ancistrochaetus Schuyler. Aqua. Bot. 60: 213-219 https://doi.org/10.1016/S0304-3770(97)00098-3
  38. Lewis, M.A. and D.E. Weber. 2002. Effects of Substrate Salinity on Early Seedling Survival and Growth of Scirpus robustus Pursh and Spartina alterniflora Loisel. Ecotoxicol. 11: 19-26 https://doi.org/10.1023/A:1013788928922
  39. Lillebo, A.I., M.A. Pardal, J.M. Neto and J.C. Marques. 2003. Salinity as major factor affecting Scirpus maritimus annual dynamics evidence from field data and greenhouse experiment. Aqua. Bot. 77: 111-120 https://doi.org/10.1016/S0304-3770(03)00088-3
  40. McLusky, D.S. 1999. Estuarine benthic ecology: a European perspective. Aust. J. Ecol. 24: 302-311 https://doi.org/10.1046/j.1442-9993.1999.00983.x
  41. Pritchard, D. 1967. Observation of circulation in costal plain estuary. In: George Lauff(ed.), Estuaries. American Association for the Advancement of Science, (Publishers) Ltd., 83, Washington, D.C., pp. 37-44
  42. Pethick, J. 2002. Estuarine and tidal wetland restoration in the United Kingdom: Policy Versus Practice. Restor. Ecol. 10: 431-437 https://doi.org/10.1046/j.1526-100X.2002.01033.x
  43. Sculthorpe, C.D. 1967. The Biology of Aquatic Vascular Plants. Edward Arnold (Publishers) Ltd., London. 610 p
  44. Short, F.T. and S. Wyllie-Echeverria. 1996. Natural and human-induced disturbances of seagrass. Environ. Conserv. 23: 17-27 https://doi.org/10.1017/S0376892900038212
  45. Smith, R.L. and T.M. Smith. 2002. Elements of Ecology(5th), Benjamin- Cummings (Publishers) Ltd., San Francisco. 682 p
  46. Suchanek, T.H. 1994. Temperate coastal marine communities: biodiversity and threats. Am. Zool. 34: 100-114 https://doi.org/10.1093/icb/34.1.100

Cited by

  1. Environmetal Characteristics of Reed Habitat in Nakdong Estuary Saltmarsh vol.22, pp.2, 2016, https://doi.org/10.7837/kosomes.2016.22.2.187
  2. Above-ground biomass estimation of tuberous bulrush (Bolboschoenus planiculmis) in mudflats using remotely sensed multispectral image vol.51, pp.1, 2016, https://doi.org/10.1007/s12601-016-0013-0
  3. Distribution of Epilithic Diatoms in Estuaries of the Korean Peninsula in Relation to Environmental Variables vol.7, pp.12, 2015, https://doi.org/10.3390/w7126656
  4. Population Trends of Wintering Whooper Swans (Cygnus cygnus) in South Korea: Data from the Winter Waterbird Census Program vol.51, pp.4, 2018, https://doi.org/10.11614/KSL.2018.51.4.365
  5. populations on the southern coast of Korea pp.01739565, 2019, https://doi.org/10.1111/maec.12537