환경과 사람을 생각하는 기업Next Environmental Hybrid

R&D 및 기획과제

도시지역 생태계 건전성 확보를 위한 멸종위기종 서식처 복원기술 개발1, 2차년도
  • 프로젝트 분류R&D 및 기획과제
  • 대상 공간명-
  • 발주기관한국환경산업기술원
  • 사업기간2013.07 ~ 2015.06
상세설명

○ 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, , 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)

(번식)

영구습지 면적

500이상

일시습지 면적

50이상

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

6×10m의 비닐하우스를 제작한다.

비닐하우스내에 4×2.5×0.3m의 인공연못을 조성한다.

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

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

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

먹이 공급원으로, 야간 곤충 유인등을 안쪽과 바깥쪽으로 만들어 하우스 안쪽으로 곤충들이 떨어지도록 설치한다.

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)

2011

25

25

25

25

2012

18

17

15

12

2013

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

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

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) : (%)

5.99~50.01

25

평균값(n=10)

위협

요소

차량 통행량

-

 

인간 이용행태

어로/놀이/산책

 

 

오염물질 유입구()

 

 

 

경쟁 및 외래종(개체)

-

 

 

하천

보의 경사(%)

-

%

 

하천 내 산란 및 은신처 비율(%)

 

%

하천변, 하중도 고려

하상 구조(토사의 비율)

-

%

 

수심 및 유량(m, cm/s)

-

 

 

증식

실내 증식장

면적()

100~300

 

수심(m)

0.5~1.5

 

육지너비(m)

2~2.5

증식장 주변으로 위치

산란지

토심()

20~30

 

면적(/1개체)

0.2

1/5개체

최적온도()

28~32

최고 34를 이하로 유지

최저 21이상으로 유지

지온()

27~34

 

수온()

30~31

 

습도(%)

90~95

 

토질()

9~11

가는모래 :7~8/ 자갈 :2~3

유체

면적()

5

 

수심()

5

 

최적온도()

28~32

최고 34를 이하로 유지

최저 21이상으로 유지

먹이량(kg)

 

 

광량(시간)

 

 

아성체

면적()

20~40

육지/수면적 비 =1/3

수심(m)

0.2~0.3

 

성체

면적()

50~100

육지/수면적 비 =1/2

육지가 수면보다 20~40높으면 좋음

수심(m)

0.2~0.4

 

먹이량(kg)

 

 

광량(시간)

 

 

자연 적응장

야생 서식지와 유사정도(%)

 

 

검역동

원종확인 및 검역기능

Y/N

 

 



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, (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 6001,300가 적당하고 최대 사육 밀도는 12개체/까지 가능하며 수질관리 및 사육, 관리 측면에서 개체수는 적으면 적을수록 좋음. 서식처 내 성비는 1:1로 함. 수심은 0.21m로 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