○ 과업명 : 도시지역 생태계 건전성 확보를 위한 멸종위기종 서식처 복원기술 개발 1,2차년도
○ 발주처 : 한국환경산업기술원
○ 주관기관으로 참여
1. 연구개발의 필요성
① 생물주권 확보와 생물다양성 향상 필요
② 도시지역 생태계 건전성 확보 필요
③ 도시지역에 서식가능한 멸종위기종 분류군 검토
④ 생물다양성 및 양서ㆍ파충류의 중요성
⑤ 남생이와 맹꽁이의 서식처 복원기술 개발 필요성
2. 시간적 범위
- 1차년도 과업기간 : 2013.07 ~ 2014.06
- 2차년도 과업기간 : 2014.07 ~ 201.06
3. 맹꽁이 연구개발 내용
① 맹꽁이 HSI 항목 및 기준 개발
구성요소 | 변수 | 기준(최종) |
공간 | 습지, 초지, 밭, 하천, 논과의 거리 | 150m 이내 |
산란지 고도 | 400m 이하 | |
먹이 | 수림대 층상 구조 | 상층, 중층, 하층 층상 구조 존재 |
저층 초지 공간 | 50~1,500㎡ | |
은신처 | 돌 및 돌 틈 | 돌 도입 |
토질 | 부드러운 흙 (토심 20cm 이상) | |
물(번식) | 영구습지 면적 | 500㎡ 이상 |
일시습지 면적 | 50㎡ 이상 | |
습지 수생식물의 피도 (개방수면 비율) | 70% 내외(30% 내외) | |
수심 | 10~50cm | |
수온 | - | |
수질(DO) | 5.1~7.5 | |
pH | 5.8~7.5 | |
위협요소 | 포식자 유무 | - |
도로와의 거리 | 150m 이상 | |
오염원과의 거리 | 100m 이상 |
② 맹꽁이 사육 및 인공증식시설(성체)
맹꽁이 사육 설비 조성 방법 | |||
① | 6×10m의 비닐하우스를 제작한다. | ||
② | 비닐하우스내에 4×2.5×0.3m의 인공연못을 조성한다. | ||
③ | 비닐하우스내에 4×2.5m의 밑에 흙이 노출된 초지(고추, 방울토마토, 가지 등)를 조성한다. 겨울잠을 자거나 먹이 활동을 하지 않을 때 흙속으로 파고들어가는 습성을 감안한 장소 | ||
④ | 비닐하우스내에 4×2.5m의 잡초지를 만들어 통나무 10개정도를 맹꽁이가 밑에 숨을 수 있도록 놔둔다. 잡초지는 풀들의 뿌리가 촘촘히 땅속에 있어 맹꽁이가 땅 밑을 파고들지 못하기 때문에 통나무 밑에서 쉬거나 먹이 활동을 할 수 있도록 배려하는 차원 | ||
⑤ | 비닐하우스내에 4×2.5m의 잡초지를 만들어 돌덩어리 10개정도를 맹꽁이가 밑에 숨을 수 있도록 놔둔다. 잡초지는 풀들의 뿌리가 촘촘히 땅속에 있어 맹꽁이가 땅 밑을 파고들지 못하지만 돌 밑에는 풀이 자라지 않아 땅을 파고들 수 있는 여지가 있으며, 사람을 제외한 모든 천적으로부터 보호 받을 수 있는 장소를 제공 | ||
⑥ | 먹이 공급원으로, 야간 곤충 유인등을 안쪽과 바깥쪽으로 만들어 하우스 안쪽으로 곤충들이 떨어지도록 설치한다. | ||
⑦ | 각각의 경계는 맹꽁이들이 이동할 수 있도록 7cm이하로 낮게 만든다. |
③ 인공 서식처별 수컷의 생존 개체수
[서식지별 수컷의 생존개체수]
) --> | A(130㎡) | B(100㎡) | C(70㎡) | D(40㎡) |
2011년 | 25 | 25 | 25 | 25 |
2012년 | 18 | 17 | 15 | 12 |
2013년 | 15 | 13 | 12 | 7 |
4. 남생이 연구개발 내용
① 남생이 HSI 항목 및 기준 개발
구성 요소 | 변수 | 범위 | 평균 | 비고 | ||
먹이 | 수초의 피도(%) | 0~49.81 | 22 | 평균값(n=100), 오차범위=27.81 | ||
먹이량(kg/개체) | 1 year | 9.9kg/1개체 | 1개체당 적정 필요량 | |||
일광욕 및 은신처 | 바위의 수(EA) | 0~5 | 1 | 평균값(n=10) | ||
통나무 개수(EA) | 0~18 | 8 | 평균값(n=10) | |||
토질 | 진흙(mud) 혹은 세사(silt) | 세사(silt) | 세사 허용비율: 0~100% | |||
모래톱 면적(㎡) | 3~13 | 8 | - | |||
산란지 면적(㎡) | 6~25 | 15.5 | - | |||
수환경 | DO(ppm) | 7.81~11.57 | 9.78 | 평균값(n=10) | ||
pH | 6.85~9.71 | 8.28 | 평균값(n=10) | |||
탁도(NTU) | 0.1~8.7 | 4.29 | 평균값(n=10) | |||
유속(cm/s) | 0~60 | 30 | 남생이의 생태적 특성상 최대값을 80에서 60으로 수정 | |||
수온(℃) | 3~28 | 15.5 | 수온은 높을수록 좋음 현장조사 결과를 우선으로 적용 | |||
수심(m) | 0~3.0 | 1.5 | - | |||
영구성 | 유 | 유 | 영구적인 수환경 필수 | |||
공간적인 관계 | 저수지 면적(ha) | 0.0072~42.95 | 1.09 | 평균값(n=100) | ||
고도(m) | 43.97~146.83 | 95.4 | 평균값(n=100) | |||
저수지 제방(%) | 19.14~57.36 | 38.5 | 평균값(n=100) | |||
주변 산과의 거리(m) | 0~47 | 4.7 | 평균값(n=10) | |||
주변 주거지와의 거리(m) | 20.16~324.44 | 174.3 | 평균값(n=10), | |||
주변 강(수계)과의 거리(m) | 244.7~1242.9 | 743.8 | 주변에 영구적인 수환경 필요 | |||
녹지(녹피율) : 초지(%) | 0~35.58 | 17.0 | 평균값(n=10), 오차범위=20.58 | |||
녹지(녹피율) : 경작지(%) | 0~41.06 | 17 | 평균값(n=10), 오차범위=24.06 | |||
녹지(녹피율) : 숲(%) | 5.99~50.01 | 25 | 평균값(n=10) | |||
위협 요소 | 차량 통행량 | - | 대 |
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인간 이용행태 | 어로/놀이/산책 |
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오염물질 유입구(개) |
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경쟁 및 외래종(개체) | - |
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하천 | 보의 경사(%) | - | % |
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하천 내 산란 및 은신처 비율(%) |
| % | 하천변, 하중도 고려 | |||
하상 구조(토사의 비율) | - | % |
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수심 및 유량(m, cm/s) | - |
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증식 | 실내 증식장 | 면적(㎡) | 100~300 |
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수심(m) | 0.5~1.5 |
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육지너비(m) | 2~2.5 | 증식장 주변으로 위치 | ||||
산란지 | 토심(㎝) | 20~30 |
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면적(㎡/1개체) | 0.2 | 1㎡/5개체 | ||||
알 | 최적온도(℃) | 28~32 | 최고 34℃를 이하로 유지 최저 21℃ 이상으로 유지 | |||
지온(℃) | 27~34 |
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수온(℃) | 30~31 |
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습도(%) | 90~95 |
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토질(㎝) | 9~11 | 가는모래 :7~8㎝ / 자갈 :2~3㎝ | ||||
유체 | 면적(㎡) | 5 |
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수심(㎝) | 5 |
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최적온도(℃) | 28~32 | 최고 34℃를 이하로 유지 최저 21℃ 이상으로 유지 | ||||
먹이량(kg) |
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광량(시간) |
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아성체 | 면적(㎡) | 20~40 | 육지/수면적 비 =1/3 | |||
수심(m) | 0.2~0.3 |
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성체 | 면적(㎡) | 50~100 | 육지/수면적 비 =1/2 육지가 수면보다 20~40㎝ 높으면 좋음 | |||
수심(m) | 0.2~0.4 |
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먹이량(kg) |
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광량(시간) |
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자연 적응장 | 야생 서식지와 유사정도(%) |
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검역동 | 원종확인 및 검역기능 | Y/N |
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③ 최소 입식 규모 확립
- 활동성이 강하고 관리상 문제가 없는 3살 이상 개체
- 서식처 규모: 600~1,300㎡
- 최대사육 밀도: 1~2개체/㎡까지 가능
[남생이와 붉은귀거북의 수온변화에 따른 행동특성]
수온 | 행동특성 ) --> |
0~5℃ ) --> | 움직임이 멈추고, 동면에 들어감 ) --> |
6~10℃ ) --> | 행동이 아주 느려지고, 물속에서 움직임이 부자연스러움, 수조의 구석에서 기수면 상태에 들어감 |
11~15℃ ) --> | 대사활동량이 낮아져 먹이를 거의 먹지 않음 ) --> |
16~20℃ ) --> | 먹이섭취량이 급격히 증가함 ) --> |
21~25℃ ) --> | 먹이섭취량이 급격히 증가함 ) --> |
26~30℃ ) --> | 먹이섭취량이 변함이 없거나 소폭 증가함 ) --> |
31~35℃ ) --> | 먹이섭취량이 변함이 없거나 감소함 ) --> |
2차년도
개발 목적 및 필요성 | 도시지역 생태계 건전성 확보를 위하여 생태계 내 생태적 지위가 중간 단계이며, 서식처 복원 면적 및 예산 소요가 상대적으로 적은 남생이와 맹꽁이를 대상으로 HSI 개발, 사육설비기술 및 인공증식기술 개발, 복원 최적화 서식처 구축, 안정적 적응 모니터링 기법 등 서식처 복원기술을 개발하고자 함 |
연구개발 결과 | 1. 맹꽁이 서식처 복원기술 개발 - 맹꽁이 서식실태 조사 및 평가 결과 주로 경작지와 주거지 주변에 서식하였으며, 먹이로는 곤충이나 절지류를 섭취하였음. 일부 지역은 개발로 인하여 산란지 및 서식처 파괴가 이루어지고 있었음 - 맹꽁이 HSI 개발을 위하여 공간, 먹이, 은신처, 물(번식), 위협요소 등에 대한 구성요소별 변수 및 기준을 개발하였음 - 맹꽁이의 사육은 먹이원의 확보와 포식자로부터의 도피, 휴식을 취하거나 겨울잠을 잘 수 있는 공간의 확보가 중요함. 또한 산란기에는 산란을 할 수 있는 수공간도 필요함 - 맹꽁이 증식 개체군의 생존분석 결과, 면적이 큰 인공 서식처일수록 생존 개체수가 많음 - 맹꽁이는 개체당 서식공간 부피가 약 400㎤ (가로*세로*높이 약 7.4*7.4*7.4cm) 정도의 공간이면 서식이 가능함 - 맹꽁이 서식처 복원 모델을 개발하여 복원 서식처에 대한 평면도 및 단면도, 조감도 등을 제시함 - 맹꽁이의 상시(4계절) 모니터링을 위하여 Pit tag를 이용한 모니터링 기법을 개발함 2. 남생이 서식처 복원기술 개발 - 목견 및 포획조사를 통해 전라도 5곳의 신규 서식처 확인하였음. 신규 서식처는 대부분 소형 저수지형 서식처로 규모가 큰 저수지는 장성호가 유일함 - 남생이 HSI 개발을 위하여 공간적인 관계, 먹이, 일광욕 및 은신처, 수환경, 위협요소, 증식 등에 대한 구성요소별 변수 및 기준을 개발하였음 - 남생이의 성장단계별(유체/아성체/성체/어미개체)로 구분, 성장단계별 최적조건에 맞춰 조성하며 인공증식장 건설시 연못과 육지의 조성, 수원의 유입, 배수, 통풍 등 고려하도록 함 - 남생이 증식 개체군의 생존분석 결과, 100개의 알 중 30개체가 성체까지 성장(생존율 30%)하며 사육 남생이의 생존율이 높지 않음 - 3살 이상 남생이는 활동성이 강하고 관리상에도 큰 문제가 없어 사망률이 낮음. 도심 내에서 남생이 인공서식처 조성 규모는 600~1,300㎡가 적당하고 최대 사육 밀도는 1~2개체/㎡까지 가능하며 수질관리 및 사육, 관리 측면에서 개체수는 적으면 적을수록 좋음. 서식처 내 성비는 1:1로 함. 수심은 0.2~1m로 다양하게 조성하는 것이 좋고, 육지와 수면의 비율은 1:3 정도로 계산하여 서식처를 조성하도록 함 - 남생이 서식처 복원 모델을 개발하여 복원 서식처에 대한 평면도 및 단면도, 조감도 등을 제시함 - 반수생거북인 남생이의 상시(4계절) 모니터링을 위하여 기존 VHF방식과 RFID방식을 결합한 자동모니터링시스템을 구축함 |