과제번호 052-061-044 최종보고서 ( 완결본 ) 생태환경이용 관리기술 Technology for utilization and control of ecosystem IUCN 멸종위기종인금개구리의증식및복원기술개발 Developing Standard Rearing and Reintroduction Protocols of Golden Frog, Rana chosenica, an IUCN Vulnerable Species 강원대학교산학협력단 환경부
제출문 환경부장관귀하 본보고서를 IUCN 멸종위기종인금개구리의증식및복원기술개발 과제의최종보고서로제출합니다. 2009 년 7 월 10 일 주관연구기관명 : 강원대학교산학협력단 연구책임자 : 박대식 연구원 : 박시룡엄안흠 : 민미숙성하철 : 정석환김남신 : 이정현라남용 : 엄준호김자경 : 김수경심미영 : 김숙 박선경 : 백혜준박한찬 : 차상민이은화 - 1 -
보고서초록 사업명차세대핵심환경기술개발사업기술분류공공기반 연구과제명 최종성과품 기관 ( 기업 ) 명 IUCN 멸종위기종인금개구리의증식및복원기술개발 금개구리증식지침서, 양서류질병및처리체크리스트, 금개구리복원전략및표준절차 강원대학교산학협력단설립일 2003.9.1 수행기관 ( 주관기관 ) 주소강원도춘천시강원대학길 1 대표자 ( 기관장 ) 이명구연락처 033-250-6083 홈페이지 http://uicf.kangwon.ac.kr/ 팩스 033-253-0149 주관연구책임자박대식소속부서과학교육학부 실무담당자 전화 E-mail 전화 E-mail 033-250-6739 parkda@kangwon. ac.kr 연구과제개요 참여기업 총사업비 ( 천원 ) 정부출연금 현금 민간부담금 현물 합계 463,000 463,000 총연구기간 2006.4.1 ~ 2009.3.31(3 년 ) 연구개발결과 최종목표 -본연구과제의최종목표는 1. 금개구리의기초생태연구및개체군위협요인규명, 2. 금개구리증식기술의개발, 3. 금개구리의복원전략수립및표준절차개발로구성된다. - 2 -
1. 금개구리의기초생태연구및개체군위협요인규명가. 야외금개구리개체군의파악 : 29개야외개체군의파악. 나. 기초생태의연구 : 번식기확정, 번식동태규명, 개체군연령구조결정, 소리특성규명, 행동권결정, 보존지역넓이제시. 다. 메타군집여부연구 : 2개체군에서야외조사와유전자분석을포함하는메타군집동태를연구. 라. 금개구리개체군의유전다양성평가 : 11 개체군다양성규명. 마. 서식지의분석및위협요인규명 : 29 개체군서식지분석및모델화수행, 주위협요인황소개구리제안, 대체서식지제시. 바. 개체군생존분석 : 1개개체군대상 Vortex 프로그램을이용하여개체군생존분석수행. 연구개발결과 개발내용및결과 2. 금개구리증식기술의개발가. 금개구리증식장고안, 설치, 운영 : 금개구리 746개체증식. 나. 유생의먹이개발및적정서식밀도결정 : 유생먹이개발및 1 마리 1L-2L의적정서식밀도산출. 다. 성체의먹이개발 : 귀뚜라미, 밀웜, 지렁이등의먹이개발및먹이섭식의선호장소를결정, 먹이제공방법제안. 라. 금개구리증식지침의마련 : 시설의설치부터운영, 증식장의개선안을포함하는증식지침을제시. 마. 질병의검출및질병처리체크리스트 : 7개의질병검출및해당질병의처리요령제시. 바. 질병의요약및질병개체처리방법정리 : 체크리스트작성. 3. 금개구리복원의전략수립및표준절차개발가. 시범방사및시범복원수행 : 1개지역에서시범방사, 1개지역에서시범복원을수행. 나. 개체군별복원로드맵작성 : 29 개체군별복원로드맵작성. 다. 국가단위금개구리복원전략수립 : 29개개체군을 3단계로위협정도를구분하여, 10년의복원전략을수립하여제시. 라. 복원의표준절차마련 : 금개구리복원표준절차마련제시. - 3 -
개발기술의특징 장점 기대효과 ( 기술적및경제적효과 ) - 멸종위기종인금개구리의기초생태에대한방대한자료의축적. - 양서류연구기법의체계화 : 개체군모니터링기법, 무선추적, 서식지분석및모델화, 개체군생존분석등. - 국내최초로양서류질병검출및처리체크리스트마련. - 멸종위기금개구리증식지침마련. - 29개개체군의복원로드맵작성및국가단위복원전략수립. - 환경부의적절한예산안이확보되는경우야외금개구리개체군의보존및복원사업시행이가능하게됨, 양서류자원보존이가능. - 양서류증식기술개발결과는증식업자나환경부증식지침의보완시활용가능함. 개발된질병검출및처리체크리스트는증식시설에서발병되는질병의진단및처리에도움을줄것으로기대. - 본연구과제를수행하면서적용한서식지의분석, 개체군의생존분석, 소형동물의무선추적등의연구방법은다른동물군의연구에도유용하게사용될것으로기대. - 본연구과제수행을통하여상대적으로전문인력이부족한국내양서류생태, 보존및복원인력을양성하는효과가있었음. 과학기술적성과 적용분야 특허 논문게재 - 소형동물의기초생태연구및멸종위기양서류연구에적용. - 멸종위기동물의증식및산개구리의상업적증식시적용. - 양서류증식지침및수입동물검역지침개정시고려, 적용. - 양서류의복원사업수행및대체습지서식지조성시적용. 국내국외 SCI SCI논문 1건발간 (1건수정중 ) 비 SCI 비 SCI 논문 11 건발간 사업화성과 기타 매출액 시장규모 시장점유율 세계시장경쟁력순위 학술발표 ( 국내 11 국외 3건 ), 세미나 3건, 단기연수 3건, 홍보 8건 개발후현재까지 억원 향후 3년간매출 억원 현재의시장규모 국내 : 억원세계 : 억원 향후 (3년) 예상되는시장규모 국내 : 억원세계 : 억원 개발후현재까지 국내 : % 세계 : % 향후 3년 국내 : % 세계 : % 현재제품세계시장경쟁력순위 위 ( %) 3년후제품세계시장경쟁력순위 위 ( %) - 4 -
목 차 제출문 1 보고서초록 2 목차 5 표목차 7 그림목차 11 제1장서론 21 제1절. 연구개발의중요성및필요성 21 제2절. 연구개발의국내외현황 24 제3절. 연구개발대상기술의차별성 27 제2장연구개발의목표및내용 29 제1절. 연구의최종목표 29 제2절. 연도별연구개발의목표및평가방법 29 제3절. 연도별추진체계 31 제3장연구개발결과및활용계획 33 제1절. 연구개발결과및토의 33 1. 금개구리기초생태연구및개체군위협요인규명 33 가. 야외금개구리개체군의파악및기초생태연구 33 (1) 야외금개구리개체군의파악 33 (2) 금개구리의번식생태 34 (3) 금개구리소리의특성및지역간차이 54 (4) 금개구리생존율및먹이분석 59 (5) 금개구리의연령구조 62 (6) 금개구리의메타군집연구 69 (7) 금개구리행동권및동면지의결정 81 나. 금개구리개체군의유전적다양성및안정성평가 97 다. 금개구리서식지의분석및모델화를통한멸종위협연구 121 (1) 금개구리야외개체군의생존분석 121-5 -
(2) 금개구리서식지분석및모델화 133 2. 금개구리의증식기술개발 142 가. 금개구리증식시설의운영 142 (1) 증식시설의고안, 설치및운영 142 (2) 금개구리유생의먹이개발 150 (3) 금개구리유생의적정사육밀도 160 (4) 금개구리성체의먹이개발 165 나. 멸종위기양서류인금개구리증식지침마련 170 다. 양서류질병검출및개체처리체크리스트마련 171 (1) 양서류질병검출의방법및확인된질병 171 (2) 양서류질병및개체처리체크리스트 188 3. 금개구리복원의전략수립및표준절차개발 189 가. 증식된금개구리의시범방사 189 나. 증식된금개구리를이용한야외개체군시범복원 194 다. 금개구리의복원의전략수립 197 라. 금개구리복원의표준절차 197 제2절. 연구개발결과요약 198 제3절. 연도별연구개발목표의달성도 211 제4절. 연도별연구성과 213 제5절. 관련분야의기술발전기여도 217 제6절. 연구개발결과의활용계획 220 제 4 장참고문헌 223 부록 245 제1절. 야외금개구리개체군현황 ( 비공개 ) 246 제2절. 금개구리증식지침 247 제3절. 양서류질병및처리체크리스트 255 제4절. 금개구리복원전략및표준절차 267 제5절. 개체군별복원로드맵 282 제6절. 학술발표및논문게재성과 369-6 -
표목차 Table 1. Current technology status in amphibian basic and applied researches in Korea 24 Table 2. Research institutes involved in animal rearing and recovery activities in Korea 25 Table 3. Research institutes involved in amphibian rearing and recovery activities in foreign countries 26 Table 4. Summary of models on parameter estimations of site occupancy rates and detection probabilities in the Gold-spotted pond frog. IC is the difference between the model with the lowest AIC and the given model; w is the Akaike weight; ψˆ is the estimated proportion of sites occupied; SE(ψˆ ) is the standard error of ψˆ ; pˆ is the estimated detection probability 40 Table 5. Comparison of the characteristics of C type call of the Gold-spotted pond frog(rana plancyi chosenica) from the two populations in Cheongwon-gun and Taean-gun 57 Table 6. Hatching and survival rate of the eggs of the Gold-spotted pond frogs, Rana plancyi chosenica 60 Table 7. Food items from the stomach of the Gold-spotted pond frogs, Rana plancyi chosenica 61 Table 8. The snout-vent length(svl), body weight, and age of the frogs captured in the Cheongwon and Taean populations. The data are given in mean ± SD 64-7 -
Table 9. The snout-vent length(svl) and body weight of the frogs at a specific age captured from the Cheongwon and Taean populations. The data are given in mean ± SD 66 Table 10. Asymptotic size and growth coefficient of male frogs in the Cheongwon and Taean populations 66 Table 11. Summary of model selection procedure and parameter estimates for the Gold-spotted pond frogs. Notes: IC is the difference between the model with the lowest AIC and the given model; w is the Akaike weight; ψˆ is the estimated proportion of sites occupied; pˆ is the estimated detection probability γˆ and εˆ represent the estimated colonization and local extinction probabilities, respectively 74 Table 12. Sample sites, locations, and no. of adult Gold-spotted pond frogs collected 76 Table 13. Sequence divergence of cytochrome b gene of Rana plancyi chosenica from Ongjin population 76 Table 14. A summary of results showing daily average movement, daily average distance from breeding ponds and the size of home ranges of Gold spotted-pond frogs radio-tracked during the breeding season, non-breeding season, and late fall, including a hibernation migration period in 2007. Data presented as mean ± SD(median, range) 88 Table 15. Collection localities and number of specimens 98 Table 16. The DNA sequence of primers 99 Table 17. No. of haplotypes for cytochrome b, control region, and 12S rrna gene 100-8 -
Table 18. Genetic diversity of cytochrome b gene of Rana plancyi chosenica 104 Table 19. Genetic diversity of control region gene of Rana plancyi chosenica 112 Table 20. Genetic diversity of 12S rrna gene of Rana plancyi chosenica 117 Table 21. Ecological parameters used to obtain a baseline simulation model of a Gold spotted pond frog population in the population viability analysis using Vortex 123 Table 22. Results and parameters used in sensitive tests of a baseline simulation model; *, values used to obtain a baseline simulation model 128 Table 23. Predictive variables used in modeling, acronyms, and data summaries; 1)Average plant cover represent a combined category of submerged, floating leaved, emerged plant covers 135 Table 24. Twenty six a priori models of the Gold-spotted pond frogs used in assessing abiotic and biotic habitat associations. Variable notation follows Table 23 137 Table 25. Comparison of alternative models ranked by AICc to explain influence of abiotic and biotic habitat associations on abundance of Gold-spotted pond frogs. Variable notation follows Table 1, 1) Acronyms correspond to model variables, 2) Number of estimable parameters, 3) Akaike's Information Criterion(AIC) corrected for small sample size, 4) Difference between the model with the lowest AICc and the given model, 5) Akaike weight 138 Table 26. Parameter estimates(coefficients and standard error) with 95% confidence limits from the most supported model for Gold-spotted pond frog abundance. Variable notation follows Table 23; log(μ) = - 0.576-1.074*WATP - 0.284*BULLN + 1.430*VEGC, μ : the vector of the Gold-spotted pond frog abundance 139-9 -
Table 27. Four food types used in rearing larval Rana plancyi chosenica and showing proportions of each nutritional content in a mixed food 151 Table 28. Sequence of frog disease from field sample 179 Table 29. Virus sequence from frog farm(department of Biological Sciences, Kangwon National University) and experiment of inoculation 182 Table 30. Chytridiomycosis sequence from Korea frog 185 Table 31. Sequence from pet shop frog infected with chytridiomycosis 187 Table 32. Weather conditions when we released the frogs 192 Table 33. Number of frogs introduced into the recovery populations 195 Table 34. Results of monitoring the recovery populations 196-10 -
그림목차 Fig. 1. Map of Gold-spotted pond frog call monitoring locations in Chungju city and Chungwon gun, Chungbuk Province, Korea. The study area was divided into 226 plots with a 2 2 km 2 plot. Open dot indicates total 32 plots surveyed 35 Fig. 2. Study area for searching Gold-spotted pond frog(rana plancyi chosenica) populations near the Korea National University of Education(A) and a drift fence with pitfall traps to capture entering frogs in No.1 site(b) and in No. 2 site(c) 38 Fig. 3. Daily calling pattern of Gold-spotted pond frogs. The calling males detected were shown by the means(±se) within a population near the Korea National University 41 Fig. 4. The number of calling male was significantly correlated with water temperature(a) and humidity(b) by Spearman s Rho test 41 Fig. 5. Number of Gold-spotted pond frogs(a) and calling individuals(d) in relation to changes of environmental measurements(daily precipitation B, E air temperature and humidity C, F humidity, temperature) in No. 1 population over the study period 42 Fig. 6. Number of Gold-spotted pond frogs(rana plancyi chosenica) and Korean frogs(rana coreana) captured in pitfall traps during the survey periods; capture sections were shown in Fig. 1 43 Fig. 7. Sexual size dimorphism of the Gold-spotted pond frog: SVL(A) and body weight(b) and relationship between male body weight and sampling dates(c). See text for details 43-11 -
Fig. 8. Size-frequency distribution of Gold-spotted pond frogs captured during monitoring a field population at Cheongwon, Chungbuk, Korea in 2007(A, C, E) and in 2008(B, D, F). A and B size-frequency distributions were produced from the data obtained in Spring season, C and D distributions in Autumn season, and E and F distributions were from total year-round data 46 Fig. 9. The number of Gold-spotted pond frogs captured in pitfall traps over the monitoring period between April 17 th 2007(left) and December 18 th 2008(right) was compared with changes in environmental factors such as air and water temperature, relative humidity, and precipitation 47 Fig. 10. The number of Gold-spotted pond frogs captured in nineteen pitfall traps during immigration and emigration periods in 2007(A) and in 2008(B). Twenty pitfall traps were grouped into four groups(1-5, 6-10, 11-15, and 16-20 traps) based on their connections to environmental conditions outside the wetland such as the existence of abandoned rice paddies and small agricultural waterways 48 Fig. 11. Relationships between the order of entrance(a, C) to the breeding wetland in Spring and of exiting(b, D) from the wetland in Autumn and individual snout-vent length(svl) were presented in 2007(A, C) and in 2008(B, D) 49 Fig. 12. Example of C type call structure measurements of Gold-spotted pond frog showing oscillogram(a) and sonogram(b) 55 Fig. 13. Spectrograms of the representative call types of Gold-spotted pond frog(rana plancyi chosenica). A: A type call, B: B type call, C: C type call, D: D type call, E: E type call 56 Fig. 14. Phalangeal cross section of the Gold-spotted pond frog(rana plancyi chosenica): a male with 31.0 mm SVL, 4 LAGs, i. e. 4 years old. Arrows indicate the LAGs; RL represents the resorption line. 400 63-12 -
Fig. 15. Age distribution in the Cheongwon(A) and Tae-an(B) populations 65 Fig. 16. Growth patterns of male Gold-spotted pond frogs from the Cheongwon and Tae-an populations(a) and female frogs from the Cheongwon population(b) fitted to the von Bertalanffy's equation(1938) 67 Fig. 17. Study area for call surveys of the Gold-spotted pond frog(rana plancyi chosenica) populations near the Korea National University of Education. Nine subpopulations were identified in this study(site 1-9) at least once over three years(2006-2008) 70 Fig. 18. Illustration of the call survey scheme of the Gold-spotted pond frog(rana plancyi chosenica) populations(adapted from Mackenzie 2006). Each site is visited four times within breeding seasons for three-year occupancy study. Colonization(γˆ ) and local extinction(εˆ ) probabilities were estimated between years 71 Fig. 19. Map of study sites 72 Fig. 20. Obtaining DNA samples from the mouth(left) and VIE individual tag(right) 73 Fig. 21. Fraction of patches occupied over time in the Gold-spotted pond frog(rana plancyi chosenica) metapopulation 75 Fig 22. Sample sites of Gold-spotted pond frogs in Yeongheung island : Area of potential breeding sites, : Detected sites 75 Fig. 23. Phylogenetic relationships among 8 haplotypes from 40 individuals of Rana p. chosenica cytochrome b gene, constructed by UPGMA method. Numbers at the clades denote the bootstrap values 77-13 -
Fig. 24. Phylogenetic relationships among 8 haplotypes from 40 individuals of Rana p. chosenica cytochrome b gene, constructed by the NJ method. Numbers at the clades denote the bootstrap values 78 Fig. 25. Median-joining network showing the distribution of the 8 cytochrome b haplotypes of the Rana plancyi chosenica from Ongjin 79 Fig. 26. Study sites where we radio-tracked Gold-spotted pond frogs: agricultural wetlands(a) and abandoned reservoir(b) at Oongjin in Inchoen, and agricultural wetlands(c) at Cheongwon in Chungbuk, Korea 82 Fig. 27. Daily average movements(a) and distances from breeding ponds(b)of the Gold-spotted pond frog, with local climate changes(c, D), between July 10 and Nov 4, 2007. Radio-trackings were done separately during the breeding season, non-breeding season, and late fall, including a hibernation migration period. Numbers indicate each sample size on the day(a) 87 Fig. 28. Representative daily movements and hibernation migration of Gold-spotted pond frogs a Bb9 female(a) movement during the breeding season in the agricultural wetlands, a NBa3 male(b) movement during the non-breeding season in the abandoned reservoir, and hibernation migration(c) of four frogs in the agricultural wetlands at Oongjin. Numbers in the figures indicate movement order of the frog over the radio-tracking period 89 Fig. 29. Year-round population home range of the Gold-spotted pond frog in two study populations at Oongjin. The home range was calculated by the adaptive kernel method(95%). The home range of 12 frogs(a) in the agricultural wetlands and the home range of 24 frogs(b) in the abandoned reservoir, over breeding season, non-breeding season, and late fall, including a hibernation migration period between July 10 and Nov 4,at Oongjin in Inchoen 90 Fig. 30. Multiple alignment of haplotye sequences of the mitochondrial cyt b gene of Rana plancyi chosenica 101-103 - 14 -
Fig. 31. Phylogenetic relationships of 18 haplotypes of Rana plancyi chosenica mtdna cyt b, constructed by the UPGMA method 105 Fig. 32. Phylogenetic relationships of 18 haplotypes of Rana plancyi chosenica mtdna cyt b, constructed by the NJ method 106 Fig. 33. Multiple Alignment of haplotye sequences of the mitochondrial control region gene of Rana plancyi chosenica 106-111 Fig. 34. Phylogenetic relationships of 34 haplotypes of Rana plancyi chosenica mtdna control region, constructed by the UPGMA method 113 Fig. 35. Phylogenetic relationships of 34 haplotypes of Rana plancyi chosenica mtdna control region, constructed by the NJ method 114 Fig. 36. Haplotye sequence alignment of the mitochondrial 12S rrna gene of Rana plancyi chosenica 115-116 Fig. 37. Phylogenetic relationships of 6 haplotypes of Rana plancyi chosenica mtdna 12S rrna region, constructed by the UPGMA method 118 Fig. 38. Phylogenetic relationships of 6 haplotypes of Rana plancyi chosenica mtdna 12S rrna region, constructed by the NJ method 118 Fig. 39. Initial screen of running a Vortex program for population viability analysis 122 Fig. 40. Example of data insertion(left) and an example of running a model(right) 122-15 -
Fig. 41. Baseline simulation model, the result of population viability analysis of a Gold-spotted pond frog population at Cheongwon. The dashed line means the carrying capacity of the habitat 126 Fig. 42. Results of sensitivity tests for simulated Gold-spotted pond frog population. The graph shows stochastic population growth rate for models in which a particular parameter is varied. The values for baseline models were level B for the mortality rate(mr) and metamorphosis rate(mmr), and level C for the carrying capacity(k) and Reproductive rate(rr). See table 2 for the detailed level setting(, MR;, K;, RR;, MMR) 127 Fig. 43. Population sensitivity to amphibian disease infections(, Chytridiomycosis;, Ranavirus) 129 Fig. 44. Sensitivity of the recovery population of the Gold-spotted pond frog to various changes of ecological parameters. A: Step 1, size of re-introduced population(, growth rate;, extinction rate), B: Step 2, sex ratio of the frogs re-introduced(, growth rate;, extinction rate), C: Step 3, age composition of the frogs re-introduced(, stable distribution;, only froglet;, only adult), D: Effect of artificial supplementation after initial re-introduction(, no supplementation;, 10% add every 2 years;, 20% add every 2 years) 130 Fig. 45. Baseline simulation model, the result of population viability analysis of a re-introduced Gold-spotted pond frog population. The carrying capacity of the habitat assumed as 200. The number of initially re-introduced individuals was 100. Other ecological parameters adapted and used the data from Cheongwon population analysis. In addition, we assumed artificial supplementation of 10% individuals every 2 years from 4 years to 10 years after initial re-introduction 131 Fig. 46. Map of Gold-spotted pond frog 27 study sites 134 Fig. 47. Simulation(Mean 95% ± confidence interval) of the relationship between the abundance of Gold-spotted pond frogs and bullfrogs 139-16 -
Fig. 48. Location(A) and building site(b) of the rearing facility 143 Fig. 49. Draft of the rearing facility 144 Fig. 50. A panoramic photograph(a) and the fence(b) 144 Fig. 51. Details of rearing facility. Breeding cistern(a) and overflow, cage of raising(c) and storing reservoir(d) 145 Fig. 52. Releasing territory of metamorphic frogs(a) and adult frogs(b) 146 Fig. 53. Complement of rearing facility: set up net(a) and heater(b) 147 Fig. 54. Egg clumps(a) and sight of collecting(b) in habitat 147 Fig. 55. Water tank(a) and tadpoles of Gold-spotted pond frog(b) 148 Fig. 56. Metamorphic individuals(a) and adults(b) 148 Fig. 57. Amplexus of adults(a) and egg clumps(b) 149 Fig. 58. Hibernation of adult(a) and hole of hibernating site(b) 149 Fig. 59. Gold-spotted pond frog(rana plancyi chosenica) larva 150 Fig. 60. Physical parameters, total length(tl), body length(bl), and tail depth(td), of larval Rana plancyi chosenica measured in the study 152 Fig. 61. Transitions of air and water temperature and humidity during the study period 154 Fig. 62. Growth of total length(upper), body length(middle), and tail depth(below) of Rana plancyi chosenica larvae by different food types 156-17 -
Fig. 63. Growth of body weight of Rana plancyi chosenica larvae by different food types 157 Fig. 64. Proportions of individuals reached the metamorphosis. Numbers inside the bars indicate the number of individuals metamorphosed out of total individuals 157 Fig. 65. Breeding cistern and experimental individual aquarium 161 Fig. 66. Growth of total length(a), body length(b), tail depth(c) and body weight(d) of Rana plancyi chosenica larvae reared in different population densities 163 Fig. 67. A diagram showing the test arena for site-preference. Each rectangular in the arena indicates a feeding plate 165 Fig. 68. Number of crickets eaten by four Gold-spotted pond frogs, Rana plancyi chosenica, at each feeding site during a given 60 min period 167 Fig. 69. Growth of snout-vent length(a) and body weight(b) of Gold-spotted pond frogs, Rana plancyi chosenica, which were fed crickets, mealworms, maggots, or earthworms over a month. Data were presented as mean ± SE 168 Fig. 70. Mucor sp. Pure cultured, which is isolated from Rana plancyi chosenica 176 Fig. 71. Sporangium of Mucor sp.(left, 400) and(right, 1000) 176 Fig. 72. Rana plancyi chosenica infected with nematodes and nematodes( 40) 176 Fig. 73. Frog diesease from saprolegniasis. Tadpole of Rana plancyi chosenica(a), Rana huanrenensis(b) 177 Fig. 74. Dorsal(A) and ventral(b) of Bullfrog infected with chromomycosis 178 Fig. 75. Tree Frog were infected with Rickettsia. Dorsal(A) and ventral(b) 178-18 -
Fig. 76. Tadpole of Korean Golden frog infected with Frog virus 3 180 Fig. 77. Rana plancyi chosenica tadpole Infected with Frog virus 3 181 Fig. 78. Survival of tadpole after inoculation with Frog Virus 181 Fig. 79. Phylogenetic tree of Virus(* Sequence of our research) 183 Fig. 80. Study site. Collected at 2007 - Field: 1-37, frog farm: 38-41. Collected at 2008 - Field: A-C 184 Fig. 81. Dybowski's Brown Frog infected with chytridiomycosis(a, B: Hwacheon -gun Kangwon, C: Munkyeong-si Chungbuk) 185 Fig. 82. Frog from pet shop infected with chytridiomycosis 186 Fig. 83. Aerial view of the study site for releasing studies 190 Fig. 84. (A) Aerial view of releasing site,(b) Small ponds constructed inside the releasing site 190 Fig. 85. (A) Transporting reared frogs,(b) Acclimation of eggs to the sites,(c) Releasing eggs,(d) Releasing froglets,(e) Example of individual tag(vie tag),(f) Adults having individual tags 192 Fig. 86. Sites where we introduced frogs(cheongwon: upper, Taean: below) 195-19 -
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제 1 장서론 제 1 절. 연구개발의중요성및필요성 1. 연구개발의중요성본연구개발은멸종위기무미양서류인금개구리의증식을수행하며, 종의멸종위기를야기한위협요인들을규명하고, 이를바탕으로금개구리를복원하기위한전략수립및표준절차를개발하기위함이다. 이과제수행의중요성은 1) 양서류의식재료, 연구와교육용및의학생물자원으로서의경제적가치와 2) 환경의구성요소및환경 생태관광산업의콘텐츠로서의가치에의한다. 양서류의식용재료, 연구와교육용및의학생물자원으로서경제적가치를각각에대해서간단하게설명하고자한다. 양서류는식용재료용으로지속적수요가있다. 국내에서도연간수톤의개구리가식용재료로이용되고있으며, 마리당 3,000원이상에거래되고있다. 이들은주로식재료나조류및파충류와같은다른동물의먹이로거래되고있는것으로확인된다. 1988년도미국무역통계자료에따르면미국은연간 630톤, 약 2천5백만달러의개구리다리를수입하였으며, 프랑스는 2004년도에연간 3.4톤의개구리다리를동남아로부터수입, 이러한수요는지난수십년간지속된추세이다. 국제적으로인디아, 중국, 인도네시아, 방글라데시등이주요개구리수출국으로알려져있다. 연구와교육용양서류의수요또한지속적이다. 양서류는학교, 연구기관, 자연학습원등을포함하는각종교육기관에서가장널리이용되는동물실험의재료이나국내에서의공급은자연개체군으로부터무단포획과소규모공급자에의해서공급이이루어져, 양서류개체군에악영향을미치고있다. 양서류는역사적으로발생학, 생리학, 신경생물학, 분자생물학, 독성학등의연구재료로널리이용되어왔으며, 현재도어느동물군에못지않게이러한용도로널리사용되고있다. 1971년도미국에서한해에약 9백만마리, 약 360톤의개구리가실험용으로사용되었다. 최근에는환경호르몬의악영향을연구하는모델동물로서도폭넓게이용되고있으며, 국내에서도각종분자생물학의도구와환경호르몬의연구에이용이증가하고있다. 양서류의의학생물자원으로서의가치는점점높아져가고있다. 많은의약품의원재료들이양서류부터추출되고있으며, 국내에서도청개구리, 옴개구리, 참개구리피부축출물을이용하여항생제개발을연구하고있다. 중국에서는오래전부터중국산기름개구리로부터기름 ( 수란관 ) 을채취하여한약재및건강보조식품으로개발, 판매하고있다. 이러한개구리의양식은중국길림성지역에서지역주민의중요한소득원이되고있는것으로보고되어있으며, 최근에는북한에서도중국산기름개구리양식을수행하고있다. 호주에사는청개구리인녹색청개구리, 중부청개구리등의피부에서정제된 Caerin 1.1 펩타이드는높은항생효과와항박테리아효과를보여서, 의약품으로개발되어있으며, 에콰도르독개구리 (Epipedobates - 21 -
tricolor) 의독은부작용이없는진통제 epibatidine' 으로개발되어있다. 미국에서는 NIH(National Institute of Health) 산하에연구기관을두고양서류로부터추출된물질을이용하여상업화를위한지속적인연구를수행하고있으나, 국내의연구진척은낮은상태이다. 양서류의보존과복원은건강한생태계의유지를위한중요한요소가된다. 특별히양서류는육상과수중생태계사이의에너지와물질순환에중요하다. 최근에는미래의자원이되며건강한환경유지를위한중요한구성원이되는양서류를포함하는동식물의종다양성을보존하기위하여유전자원은행을구축운영하고있으며, 야외에서멸종위기에처한종을통제, 관리된실내에서종의명맥을유지하기도한다. 생태관광은관광객들이환경의식및환경시스템의중요성을인식하여관광지의사회적, 경제적, 생태적상황에긍정적으로기여하도록한다. 양서 파충류증식장을포함하는생태학습장의운영은차별화된관광산업의콘텐츠를제공할수있어생태관광소득의증대에기여가가능하다. 지방자치단체단위의 2005년기준문화관광부의통계에따르면약 591개가지역축제가개최되며, 대표적인성공적인축제로는함평의나비축제, 무주의반딧불이축제, 화천의산천어축제등이있으며, 나비축제의경우부속테마로양서 파충류체험관을운영하고있다. 농촌인구의감소에따라증가하고있는산간폐농경지를양서류증식에적극적으로이용하는것은폐농경지이용의효율성을높이며, 더불어농가소득증대에도기여할수있을것으로기대된다. 2. 연구개발의필요성본과제의연구개발의필요성은, 1) 양서류증식허가제에따른양서류증식기술의표준화의필요성, 2) 국내양서류질병검출및치료지침마련의필요성, 3) 멸종위기종인금개구리의기초생태, 멸종위험정도및위협요인규명의필요성, 4) 한국내양서류복원에적합한표준절차개발의필요성으로구성된다. 2005년 2월 10일부터시행된야생동 식물보호법에의해멸종위기양서류의포획이금지되었으며더불어불법포획된양서류를먹는사람또한처벌받게되었다. 반면, 지속적인수요가요구되는북방산개구리, 한국산개구리및계곡산개구리 3종의경우증식을허가하여지방자치단체를통해약 10여명에게양서류증식의허가가난상태이다. 그러나국내에증식을위한표준화된방법및절차가개발되어있지않은관계로각각의지역이나증식을수행하는개인에따라서다양한방법들이개발 사용되고있으나, 표준화된방법의개발이절실히요구되고있다. 양서류의증식기술개발은양서류다루기, 올챙이와성체를위한먹이의선택, 번식밀도의조절등다양한부분에서개선및절차의최적화과정이필요하다. 이러한과정이없이개인경험에의해서이루어지는경우증식의성공보장은매우어려우며, 실제로강원도의한양식장에서는올챙이에서막개구리로변태한수십만의개체가떼죽음을 - 22 -
당하는사례도있었다. 특별히인공증식은밀도가높은상태에서양서류를사육하여각종질병에노출되어있으나, 양서류질병에대한체계적인연구가국내에서는수행된바없어증식농가에경제적피해를입히거나, 증식된개체로부터의질병이야생개체군으로전염될위험성을지니고있다. 현재양서류증식을위한각종항생제나항균제의사용에대한어떠한제한도없는관계로이러한약품의사용지침마련또한매우시급히해결되어야할문제로대두되고있다. 양식장에서는현재어류양식을위해서공급되는항생제를연구과정없이사용하고있는것으로보고되고있다. 복원을실시하기위해서는복원대상이될서식지의환경이장기간에걸쳐서어떻게변해왔으며, 그러한변화가개체군의서식에어떠한영향을미쳤는지에대한평가가선행되어야한다. 최근에이러한연구들은 GIS(Geographic Information System) 자료를이용하여 Geotope의변화를분석, 현존하는개체군의생태학적자료와의비교연구를통하여수행되어있다. 국내에서는양서류에이러한연구법이적용된예는아직없었다. 또한, 개체군의생존분석 (PVA, Population Viability Analysis) 을통해서, 개체군이현재어느수준의멸종위험에처해있으며, 어떠한멸종위협을받고있는지, 미래에는어떻게변할것인지, 서식지나개체의강화 (reinforcement) 가어떻게개체군생존에영향을미치는가에대한예측이필요하다. 금개구리의경우 IUCN Red-list와국내의멸종위기종 II급으로등록되어있음에도불구하고, 위와같은서식지의분석이나개체군의미래를예측하는기초자료가되는, 그들의섭식이나번식, 생활권등의기본생물학적특성뿐만이아니라개체군의생존율이나, 서식면적, 연령구조, 개체군의안정성등에대해서도알려진바가없다. 현재까지보고되어진제주도를포함하는총 25곳의서식지의변화및특성등에대한분석이수행되어있지않아, 복원을시도하고자하여도수행이불가능한상태이다. 육상과수중생태계의연결자인양서류의보존및복원은건강한생태계를위해중요하며, 선진국에서는양서류복원프로젝트가활발하게진행되고있다. 우리나라의경우지방자치단체단위의개구리방사및복원프로젝트가수행되고있으나, 세계자연보호연맹 (IUCN) 으로부터제안된최소한의기본적인절차의수행없이수천에서수십만마리의개구리들이일시에방사되고있어, 양서류의복원보다는오히려기존양서류군집을크게교란하고있는것이현실정이다. 한지방자지단체의경우한지역에 3년에걸쳐무려 95만마리의어린개구리를방사하기도하였다. 이는방사개체들의질적인고려없이양적인것만을고려한처사이며, 종내 종간의높은경쟁으로대부분의어린개체가사망하였을것으로추정되고있다. 선진국들은 IUCN의가이드라인에의거하여, 자국에맞는전략수립을위한자국내멸종위험에처한종을대상으로활발한연구를수행하고있다. 금개구리의경우멸종취약종 (IUCN Red-list: vulnerable species) 으로 IUCN에등록되어있으며, 국내에는멸종위기종 II급으로등록되어있으나, 멸종위험상황을역전시키기위한기초연구나복원노력이부재한상태이다. 이러한 - 23 -
현실과정부의 멸종위기종복원 의의지를고려할때, 금개구리의복원을위한기초조사 및금개구리의복원을위한표준전략및절차의마련은시급히요구되는과제라고하겠다. 제 2 절. 연구개발의국내외현황 1. 국내연구수준및현황 가. 국내연구수준 Table 1. Current technology status in amphibian basic and applied researches in Korea 기술수준기술내용세부기술국내현황 ( 선진국대비 %) 양서류생태특성및멸종위협요인규명 -양서류기초생태학연구 조사 (survey) 수준에서만수행 30 -GIS이용, 서식지의장기변화분양서류에서수행된적없음석및멸종위협요인규명 5 -개체군생존분석을이용, 멸종위험정도파악및위협요인규명 양서류에서수행된적없음 5 양서류증식기술개발양서류복원전략수립및절차마련양서류질병, 유전자분석 -최적의증식시설의고안, 설치지자체, 개인별시설고안, 설치 30 -최적의증식먹이, 조건개발 지자체나개인별먹이개발, 1970년대황소개구리증식연구 30 -복원을위한예비조사절차 복원지조성, 예비조사실시미비 15 -복원개체들의구성및방사지자체에의한무분별한방사기술개발 10 -복원실시후모니터링 복원실시후모니터링수행미비 5 -질병의검출 미생물학분야에서최소분리 5 -질병처리지침 처리지침없음, 어류의예적용 5 -유전자다양성분석 양서류이용연구수행됨 70 국내의양서류연구는분류, 행동및유전자분석분야에서는지난 20여년간한국교원대의박시룡교수팀과인하대의양서영교수팀에의해연구가수행되어왔다. 그러나양서류의야외기초생태학적특성규명과 GIS정보의이용, 서식지의장기변화추적하여양서류개체군감소에대한서식지요인분석등은수행되지않았다. 또한, 개체군생존분석을실시하여개체군의멸종위험정도와위협요인의규명은국내의어느양서류종을대상으로도수행되지않았다. 특별히, 야외에서발생하는각종양서류관련질병에대한연구는극히 - 24 -
미진한상태이다. 국제적으로는전체복원프로젝트의약 10-15 % 가양서류복원이며, 최근의국내의양서류감소추세를고려하고, 금개구리의경우서식지가한정적이고개체군의크기가 1 ha 이하로유지되는관계로멸종의위험에노출되어있다는것을고려할때, 금개구리의기초생태연구와증식및복원기술개발이시급하게필요한상황이라고볼수있다. Table 2. Research institutes involved in animal rearing and recovery activities in Korea 국내 연구수행기관연구개발의내용연구개발성과의활용현황 -멸종한황새를러시아로부터도입한국교원대학교 -황새의인공증식수행 (1995-현재) -황새먹이, 행동, 번식, 생태연구 국립공원관리공단 -반달가슴곰의지리산분포확인 ( 반달가슴곰 -러시아연해주로부터곰도입 관리팀 -유전자분석을통한같은종의확인 -33마리황새를인공증식유지 -연구발표및홍보활동 -자연방사를위한연구및추진 -지리산에반달곰서식 -환경보존과복원의홍보 -지속적인복원사업의추진중 2001-현재 ) -복원( 재강화 ) 실시에따른연구 -2012년 50개체로복원예정 이화여자대학교 -일반인에의한양식시도 -황소개구리도입및증식기술연구 (1970-1972: -상품가치의하락으로자연방사 -황소개구리의생물학적특성규명환경부 ) -외래종으로악영향끼침 -올챙이, 개구리먹이개발 -3년에걸쳐 95만마리방사순창농업기술센터 -증식시설및기초연구, 복원시도 -양서류생태학습공원조성 (2003-현재) -생태학습소공원조성 -일반시민에홍보 / 방사행사 한국양서파충류 -북방산, 한국산, 계곡산개구리의 -2004년부터사업화실시 증 양식연구소 증식기술개발및양식판매 -동물먹이로년수십 Kg 판매 (2004-현재) -허가된뱀의사육및먹이개발 -양서, 파충류학습장추진 나. 국내의연구현황및취약점국내에서는반달가슴곰, 황새, 산양, 사향노루등의포유류와감돌고기, 동자개와같은몇몇어류를중심으로복원사업이진행되었거나진행중에있으며, 반달가슴곰이나황새와같이주로유전적으로동일한종을외국으로부터들여와증식, 방사하여수행하고있다. 국내양서류의증식기술은 1970년대에황소개구리의증식을위한개발투자가있었으며, 이후에는주로양식을시도하는지방농업기술센터나개인에의해서연구가수행되어정형화된기술이마련되지못한상태이다. 국내의양서류복원 ( 재강화 ) 은몇몇지방자치단체에의해서시도되어졌으나, 동물의방사수준에서수행되어정형화된절차가개발되거나수립되어있지않은상태이다. 금개구리의기초생태조사및복원에대한기초조사가이상철 (2003) 에의해서수행되었으 - 25 -
나, 그러나, 개체군의지속적인연구및복원의정밀절차에대한연구는수행되지않았다. 개인이나지방자치단체단위의양서류증 양식시발생할수있는양서류질병의검출이나, 질병을치료하기위한항생제및의약품의사용에대한연구가전무한상황이다. 특별히국내의양서류에대한증식, 질병검출, 생태학적특성규명이미비한상태이다. 멸종위기종인금개구리의서식지의장기변화, 기초생태학적특성의연구결과들을이용하여, 현재의멸종위험정도를파악하고또한, 장차멸종위기종복원에필요한멸종에관여하여온서식지와생물학적요인의규명이되어있지않은상태이다. 복원의종합적인전략의수립및복원종의행동, 생태, 생리에관한연구없이수행되는국내의무작위적인복원을통한방사는오히려자연계의교란이될수있다. 나아가, 외국의복원프로토콜을국내에서적용하기위해서는국내에서식하는양서류에프로토콜을적용하는것에대한평가를하는연구가필요한상황이다. 최근국내생물자원의보존및복원의필요성증가와환경기술분야에서선진국을따라잡기위해서는국내동물을대상으로복원에대한체계적인연구수행이필수적인과제로대두되고있어, 본과제의수행은의미가크다. 2. 국외연구현황 Table 3. Research institutes involved in amphibian rearing and recovery activities in foreign countries 국 외 연구수행기관 연구개발의내용 연구개발성과의활용현황 Indiana Univ. & -도롱뇽(Axolotl) 인공번식 -미국전역에연구용, 애완용, Univ. of -도롱뇽개체군의유지 학교교육용도롱뇽을공급 Kentucky( 미국 ) -유전조작된알의개발 -홈페이지의운영, 정보교환 -실험동물의실내사육및번식 -책자의발간및외부공개 : 미시건대학교 Amphibians: Guidelines for the -실험용동물들의관리지침마련 ( 미국 ) breeding, care, and management -사육시설의조건들제시 of laboratory animals. James Cook -양서류질병의발병사례연구 -홈페이지를통한내용공개 Univ -질병의예방및치료지침마련 -질병연구자간교류활성화 ( 호주 ) -각국의질병정보의지속적보완 Herpetological -Northern pool frog 복원수행 -영국형복원전략수립완료 Conservation -IUCN guideline에따라사전조사, -2006년부터 2개소에복원계획 Trust( 영국 ) 복원실시, 복원후모니터링수행 -결과를공개하여정보제공 Alberta Sustainable -Northern leopard frog 복원 -2001년 3개소에 2153개체방사 Resource -1999년부터야외증식기술연구 -2002년에 10개체서식확인 Development -복원의기초조사, 복원전략수립 -2010까지지속적인복원수행 ( 캐나다 ) - 26 -
국외의경우미국, 캐나다, 호주, 영국과같은선진국에서는개구리의증식및복원에대한기본적인연구를수행하여왔으며, 이러한연구의결과를바탕으로교육용, 연구용재료를안정적으로공급하고있으며, 양서류종의복원시도를활발히진행중이다. 또한, 각국가는 IUCN 가이드라인에근거, 자국양서류에적합한복원전략을체계적으로연구 개발하여수립하기위하여, 종의생물학적특성의규명, 생태적특성규명, 종의유전적분석, 모니터링전략수립, 홍보전략의수립, 장기간의재정적지원책마련등을정부, 연구기관, 대학, 일반시민이함께공조하여활동하고있다. 2005년도 IUCN 통계에따르면세계적으로 Northern pool frog를포함하는약 10여양서류종의복원이대학과야생동물연구기관등 14개의기관에서수행중인것으로보고되어있다. 제 3 절. 연구개발대상기술의차별성 가. 국내최초로멸종위기양서류의인공증식기술개발본연구과제는국내최초로개구리의인공증식기술개발수행을포함하고있다. 비록 2005 년부터양서류의상업적증식이허가되어있지만, 현재마련되어있는지침서의경우기술의검증없이생성된지침으로본연구과에의수행으로부터지침의수정, 보완을위한요소들을축출해낼수있을것으로기대한다. 더불어서, 국제적으로감소되는양서류개체군을보존하기위하여, 서식지외보존책도적극마련하고있는것이국제적인추세임을감안할때, 멸종위기종의인공증식기술을개발하는것은추후시설내양서류자원을보존하고야외에서개체군을복원하기위한기초가될것으로예상한다. 나. 국내최초로양서류질병의체계적인연구수행국내에서양서류질병의예는극히드물며, 최근에국외의사례를간단하게정리한내용이발표되는정도이다. 세계적인양서류의감소가전염성양서류질병이하나의주된요소로지칭되면서, 국제적인연구가활발히이루어지고있다. 또한최근에는기후변화가전염성질병의발병률을변화시키고, 이것이양서류개체군에영향을미치게된다는연관성을보여주는결과들도나타났다. 이러한국제적인연구추세에도불구하고, 국내에서양서류질병을연구한예는거의없어, 야외에서질병개체의발견이나증식업자들의증식장에서발병하는질병에대한이해가거의이루어지지않았다. 본연구에서양서류주요질병을정리하고, 국내에서발병하는양서류질병을검출하여적절한처리지침을마련하는것은국내양서류의보호및증식장으로부터의질병이야외로전이되는것을막는중요한요소가될것이다. 또한, 멸종위기종의증식을통한보존시증식동안발병하는질병의관리가필요함을고려할때, 질병연구는양서류복 - 27 -
원사업의수행을위해서도절대적으로필요한과정이라고볼수있다. 다. 국내최초로멸종위기양서류의무선추적, 서식지모델개발, 개체군생존분석수행본연구에서는국내최초로다양한방법의양서류기초생태조사기법들을이용하게될것이다. 국내양서류연구최초로금개구리를무선추적하게될것이며, 멸종위기종인금개구리의멸종위협요인을파악하고적절한대체서식지조성에필요한요소를파악하기위하여야외개체군을대상으로서식지를분석하고모델화하는연구를수행하게될것이다. 나아가야외에서개체군의장기적인안정성을평가하기위하여국내양서류최초로야외금개구리개체군을대상으로개체군생존분석을실시하게될것이다. 이러한연구의결과들은멸종위기종인금개구리를보존하고복원하기위한종합적전략수립을위한기초자료로활용될것이다. 라. 국내최초로멸종위기양서류의기초생태연구및복원전략수립국내양서류의경우금개구리와맹꽁이가환경부의멸종위기종 II급으로지정 관리되고있다. 다른동물군에비하여복원사업이나복원을위한기술개발이이루어지지못한상태에서, 금개구리의기초생태연구를바탕으로복원전략을수립하는것은국내의양서류연구에있어서중요한한획을그을것으로기대된다. - 28 -
제 2 장연구개발의목표및내용 제 1 절. 연구의최종목표 본연구과제의최종목표는세가지로 1) 금개구리의기초생태연구및개체군위협요인규명, 2) 금개구리증식기술의개발, 3) 금개구리복원의전략수립및표준절차개발로구성된다. 금개구리의기초생태연구및개체군위협요인의규명을달성하기위하여, 야외금개구리개체군의파악, 번식생태의연구, 기초개체군생태의연구, 금개구리개체군의유전적다양성평가, 금개구리서식지의분석및위협요인규명, 개체군생존분석등의연구를수행하게된다. 금개구리증식기술의개발목표를달성하기위하여증식장을고안, 설치, 운영및평가하며이를통하여멸종위기양서류증식지침을마련하며, 또한증식및야외개체군에서조사에서발견되는양서류에발병한질병들을검출하여, 이를처리하기위한체크리스트를마련한다. 금개구리복원의전략수립및표준절차개발을위하여, 야외기초생태연구를바탕으로야외에서발견된개체군별복원로드맵을작성하고, 전체금개구리개체군복원전략및복원의표준절차를마련하여, 이에따라서시범방사및시범복원을수행, 평가하도록한다. 제 2 절연도별연구개발의목표및평가방법 번호세부연구목표평가방법 ( 준거 ) -증식시설의고안및설치, 운영및개체 -운영되는증식시설증식의증식유지 -성체 1년생 313 마리유지복원 -증식용먹이개발 -올챙이먹이개발, 밀도영향연구 1 차년도 -11개개체군확인기초 -야외개체군파악 -두개체군연령구조결정여부생태 -기초생태연구: 올챙이의성장률, 생존율 -금개구리기초번식생태파악1 / 연구및먹이, 연령구조결정 -섭식먹이연구, 올챙이성장률, 생존율자료획득멸종 -GIS이용서식지분석 -GIS를이용 10 야외개체군서식지분석여부위협 -개체군생존분석실시 -PVA분석을야외개체군에실시1 여부 -양서류다루기의표준절차마련 -양서류다루기, 병에걸린개체의처리법, 건강체크리스질병 -야외에서병에걸린개체처리방법트의개발여부연구 -복원지투입전건강체크리스트 -양서류질병문헌정리여부 -야외개체군, 증식지의질병검출 -야외및증식지로부터 3종의질병검출여부 유전 -야외개체군의유전적다양성및안정성 -5개의개체군에대한유전적다양성분석여부분석을평가 - 29 -
번호세부연구목표평가방법 ( 준거 ) -증식용성체먹이개발증식 -성체개체증식 유지복원 -증식개체의방사실시 -성체의먹이를개발여부 -개체 2년생 201, 1년생 260마리증식및유지여부 -1,2년생개체를 1개체군 ( 청원 ) 에방사여부 2 차년도 기초 -야외개체군파악생태 -기초번식생태의연구 / -방사개체군의연구수행멸종 -서식지분석및모델화수행위협 -개체군생존분석실시 -개체군 15개체군추가파악여부 -금개구리기초번식생태파악2( 번식기간결정등 ) -청원군방사개체군의생존율파악 -29개개체군의서식지조사및모델화작업수행 -청원군개체군의개체군생존분석실시여부 질병 -양서류질병의검출연구 -질병치료방안마련 -Ranavirus 검출및 Chytrid 곰팡이검출여부 -여타질병의검출 3종여부 -발견된질병에대하여처리방안마련여부 유전 -개체군의유전적다양성및안정성분석 -5개개체군에대한유전분석완료여부분석 3 차년도 증식 -증식시설운영및개체의증식유지복원 -증식시설의개선및정리기초 생태 -개체군의번식생태연구 / -금개구리메타군집여부를결정멸종 -시범복원의수행위협 -Ranavirus 감염실험질병 -Chytrid 질병의추가검출연구 -발견된질병의처리지침마련 -100마리이상의성체증식여부 -금개구리증식지침서의마련여부 -증식된모든개체를개체군복원에활용여부 -번식생태의연구및평가완료 -청원과영흥도에서메타군집의연구수행여부 -두웅습지에증식개체의방사여부 -청원군개체군서식지조성및복원수행여부 -Ranavirus의금개구리올챙이감염실험여부 -Chytrid 곰팡이검출여부 -질병처리지침마련및자료정리여부 유전 -야외개체군의유전적다양성및안 -10개개체군의유전적다양성분석완료분석정성을평가및메타군집유전연구 -1 메타군집의유전자분석완료 최종평가 -금개구리기초생태연구및위협요인규명 -금개구리증식지침서마련 -양서류질병및처리체크리스트마련 -금개구리복원전략및표준절차마련 -기초생태및위협요인관련논문 7편이상발간 -금개구리증식지침서및논문 2편발간 -질병체크리스트마련및논문 2편발간 - 금개구리복원전략및표준절차마련제시 - 30 -
제 3 절연도별추진체계 본연구과제는연도별로연구의내용이분리되기보다는상호유기적연관을맺으면서진행된다. 연구의내용은크게증식및복원, 야외기초생태연구, 유전자분석, 질병검출의네영역으로구성되며, 이들각분야간의연계성을바탕으로한추진체계를아래에모식화하였다. 1차년도 ( 증식 / 기초생태조사 ) 개체군파악및서식지분석개체군모니터링 GIS분석, 서식지기초생태자료획득위협요인규명개체군생존분석모델결정 / 요인감도확인 증식시설설치올챙이증식 5개체군유전자분석 3종이상질병검출 개체군파악및서식지분석 2차년도 ( 증식 / 멸종위협분석 / 모델개발 ) 개체군모니터링기초생태자료획득복원개체군서식지복원개체군생존분석모델평가 / 획득자료반영 GIS분석, 서식지위협요인규명 성체증식기술 복원지에개체방사기술개발 5개체군유전자분석 3종이상질병검출 야외개체군및복원지모니터링기초생태자료획득 3차년도 ( 복원지속 / 모델완성 / 평가 ) 개체군생존분석평가및멸종위협요인규명개체추가방사복원개체군증식기술개선유전자분석연구분야별연구결과분석, 평가, 및종합 -금개구리의멸종위험정도파악및위협요인규명 -금개구리증식기술개발 -금개구리복원의전략수립및표준절차개발 질병검출처리지침 - 31 -
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제 3 장연구개발결과및활용계획 제 1 절. 연구개발결과및토의 1. 금개구리기초생태연구및개체군위협요인규명 가. 야외금개구리개체군의파악및기초생태연구 (1) 야외금개구리개체군의파악금개구리는환경부멸종위기야생동 식물로서실제적으로이들의야외개체군이얼마나존재하는가를파악하는것은, 현재금개구리개체군이얼마나존재하고있는가에대한정보를제공하며, 대상의멸종위험성정도를반영함으로써복원을위한기초자료로서필수적이라할수있다. 금개구리는저지대평야에있는연못이나농지주변의물웅덩이, 모내기이후물이고인논에제한적으로서식하는종으로한때제주도를포함한한반도의서부지역에서어렵지않게관찰되었으나, 최근산업화와도시화로인한서식지파괴및변형으로개체수가급격히줄고있다 ( 이 1998, 이 2003). 따라서과거금개구리개체군조사에관한기록또는관련문건을중심으로국내에서식했던금개구리서식지를확인하고, 대상지역을방문하여직접개체군유무를확인함으로서과거로부터현재까지개체군의변화양상을파악하고, 나아가개체군위협요인분석및복원대상지를선별할수있는자료로활용하고자본연구는수행되었다. 우선문헌연구를통하여, 전국에분포하는금개구리개체군의위치를정리, 기록하였다. 충북청원군과청주시의밀착모니터링의분석결과, 금개구리의지역점유율이낮은이유로한지역에금개구리존재를결정짓기위해서는적어도 3-5회의방문을필요로하는것으로나타났다. 이러한요구조건으로 2006-2007 년도에주로충북, 충남지역과경기, 인천지역, 전라도지역에서야외실질개체군조사가이루어졌다. 새로운서식지에대한정보는관련전문가들을통하여수집하였고, 이외에보도자료 ( 인터넷기사등 ) 를통하여금개구리의서식에대한정보를획득하였다. 부록에, 2006-2007 년에파악및확인된금개구리개체군현황을정리, 제시하였으며, 부록이외의본문에서는개체군의위치정보를시, 군단위와기호로표시하였다. - 33 -
(2) 금개구리의번식생태 ( 가 ) 연구의목적현재와같이세계적인양서류개체군감소추세는생물지표종으로서생태계에경각심을불러일으킨다. 따라서감소원인을밝히고이에적절히대처하기위하여 1) 양서류개체군의현위치를밝히고, 2) 지속적인모니터링을통하여변화정도를파악하며, 3) 양서류개체군에대한번식행동및생태학적특징을이해해야한다. 특히자연상태에서의개체군에대한번식생태와개체행동에대한정보는종을보존하고관리계획을세우며복원하기위해꼭필요하다. 최근까지주로국내양서류종의분포 (Yang et al. 2001) 및종의분류 (Song et al. 2006, Min et al. 2005, 2008) 에대한연구가수행되어왔으며, 최근에야무당개구리, 두꺼비등과같은몇몇종의번식행동 (Sung et al. 2007, Cheong et al. 2008) 이연구되어왔다. 그러나금개구리개체군에대한다양한행동생태정보수집이필요한상황이다. 이를위하여먼저청주시와청원군지역내금개구리개체군의현위치를파악하기위하여광범위한수준의모니터링을실시하고, 이중하나의개체군을대상으로번식이동행동, 개체군크기, 개체의크기구성, 그리고서식환경 ( 온도, 습도, 주변서식지형등 ) 과의관련성등을금개구리의기초번식생태자료를얻고자연구가수행되어졌다. ( 나 ) 재료및방법 1 청주 / 청원군금개구리개체군모니터링가모니터링방법청주시와청원군내금개구리존재여부를모니터링하기위하여 1 / 50,000 지도상에 2 km 2 km의격자를만들어총 226개의격자를만들었고, 이중 32개 ( 총격자의 14.2%) 의격자를선정하여모니터링을실시하였다 (Fig. 1). 선정기준은접근이용이한저수지를포함하여논주변의웅덩이와논을무작위로선정하였다. 모니터링수행자는청원군의경우개구리소리에대한연구를 3년이상진행한전문가 3명이수행하였고, 금개구리소리는아주독특하여주변의다른참개구리나청개구리소리와쉽게구별된다 ( 자세한금개구리소리는박등 1998 참조 ). 청주시의경우 1명의전문가를포함한지원자에의해수행되었다. 지원자의모니터링수행을위해무미양서류에대한전반적인형태적, 생태적, 음성학적정보를수록한소책자와분류키를담은책받침, 온 습도계를제공하였고전문가 1명이야외조사를통하여사전에훈련시켰다. 모니터링참가자는지도상에서모니터링지역을직접확인하거나여럿이같이방문하여위치를확인하였다. 모니터링횟수는금개구리의번식기를고려하여 5월말부터 7월말까지매주 1회씩총 5회미만으로실시하였다. 모니터링시간은해진후 1시간후부터자정전시간내 5분간소리를청취하여금개구리의존재여부와서식지의형태, 물의유무, 날씨, 온도, 습도를같이기록하였다. - 34 -
Chungwon gun Chungju city 10km Fig. 1. Map of Gold-spotted pond frog call monitoring locations in Chungju city and Chungwon gun, Chungbuk Province, Korea. The study area was divided into 226 plots with a 2 x 2 km 2 plot. Open dot indicates total 32 plots surveyed. 나울음소리빈도조사청주시와청원군내금개구리개체군의존재여부에대한모니터링과함께, 발견된금개구리개체군중가장많은개체를가지고있는한국교원대학교근처하나의개체군을대상으로하루밤사이울음소리빈도를조사하였다. 사전조사를통하여한국교원대학교근처금개구리개체군은최소한 5개이상존재하며조사대상개체군은최대한 30개체이상을유지하고있는것으로추정되었다. 조사는 5월 22일부터 8월 2일까지총 4번이루어졌다. 저녁 8시부터다음날오전 7시까지매시간개체군을방문하여소리빈도, 기온, 수온, 습도를기록하였다. 조사시개체간간격이존재하므로울음소리빈도로개체수를파악할수있었다. - 35 -
다자료분석모니터링자료의분석은프로그램 PRESENCE(V. 2.0 프로그램이용및사용법참고 http://www.proteus.co.nz) 을이용하여모니터링전체지역에대한점유율과발견율을추정하였다. 점유율은조사지역에개구리의존재율을추정한값으로만일개구리가존재하는데도불구하고소리를내지않아존재하지않는것으로판단할가능성까지고려한값이다. 이에반해금개구리울음소리가발견된조사격자를총조사격자로나눈값을순점유율이라한다. 또한발견율은조사자가조사지역을방문했을때개구리소리를들을확률을의미한다. 이프로그램은 AIC(Akaike s Information Criterion) 를이용하여얻어진데이터를가장적절히설명할수있는모델을선택한다. 이때여러가지모델은 IC( 주어진모델과그다음하위모델사이의차 ) 에의해서열화되고, 모델의상대적인적절성을 w(model weights) 로제시한다. 얻어진점유율과발견율을토대로하나의조사격자내에서어떤실수없이항상종이발견되는상황 (p = 1) 을고려하여몇개의격자가조사되어야하는지를다음등식을이용하여추정하였다 (MacKenzie et al. 2006). S.E = ψ ( 1 ψ ) s S.E. 는점유율의표준오차, ψ 는추정된점유율, s 는격자수이다. 또한 Pellet and Schmidt(2005) 는다음등식을이용하여존재하지않는다는것을확신할수 있는최소방문수를추정하였다. N min = log(0.05) / log(1-p); N min 은최소방문수이고, p 는추정된평균발견율이다. 2 금개구리개체군의번식동태가연구지역연구는충북청원군에위치하는 5년이상농사를짓지않은농경지형습지A(N 36 36', E 127 21') 에서 2006년 5월 19일에서 8월 8일까지주로번식하기위해이주하는금개구리를대상으로조사하였고, 이후매립으로인하여, 근처에위치한습지B에서 2006년 4월 17 일부터 6월 15일, 9월 19일부터 11월 18일, 2008년 4월 30일부터 6월 15일, 10월 9일부터 11월 18일사이에이루어졌다. 습지A의면적은 3,996.3 m 2, 섹션 A, B, C에해당하는습지주변둘레로 0.3 m에서 1.2 m 높이의논둑이형성되어있고, 섹션 D쪽으로낮은언덕이있다 (Fig. 2A, B). 습지B 주변둘레는농경지가대부분에워싸고있으며, 묵논과숲지역이각각습지의북쪽과동쪽에위치하고있었다 (Fig. 2A, C). 금개구리의습지내 외로의이동경로를효율적으로분석하기위하여습지와연결된주위환경에따라 20개의함정을 4개의그룹으로묶어분류하였다. 1-5번함정은습지의서쪽에설치된함정으로, 길이로농경지용농수로가연접하고있으며, 농수로너머로는농경지로연결된다. 함정 6-10번은습지의남쪽에주로설치된함정으로, 연접된지역에는다양한수생식물서식하며, 밭으로연결된다. 함정 11-15번 - 36 -
의습지의동북쪽에설치된함정으로, 함정들과나란하게역시농수로가존재하며, 농수로너머로는낮은숲지역으로연결된다. 함정 16-20번은습지의북쪽에설치된함정으로, 논휴경지와직접연결된다. 습지내에는세개의작은연못 ( 직경 2 m, 깊이 1 m; 직경 1.7 m, 깊이 0.7 m, 직경 1.5 m, 깊이 0.7 m) 이있다. 습지내에는부들 (Cattails), 마디풀과 (Polygonaceae), 벼과 (Gramineae), 사초과 (Cyperaceae) 에속하는풀들이자라고있으며, 연못안에는부레옥잠 (Water hyacinth) 과가래 (Potamogeton) 속식물들이연못표면의 90% 이상을덮고있다. 나주머니함정의설치및모니터링금개구리의번식지로이주및이출상황을알아보기위하여 2006년 5월 16일, 2007년 4 월 10일에습지를둘러모음담장 (drift fence) 과주머니함정 (pitfall trap) 을설치하였다. 개체군을모니터링하지않는연구기간동안은모음담장의일부를제거하고, 주머니함정의뚜껑을덮어서금개구리들의자유로운이동을허락하였다. 모음담장은습지를완전히둘러서, 수면에서높이 50 cm 정도높이로플라스틱재질의망사천 (1 cm 1 cm 구멍크기 ) 을이용하여설치하고, 모음담장아래로금개구리의이동을방지하기위하여플라스틱망을지면 10 cm 아래까지파묻었다. 주머니함정은직경 30 cm 깊이 45 cm 플라스틱양동이 20-22개를양동이간약 10 m 거리간격으로모음담장의바깥쪽과같이마주보는안쪽에각각모음담장에붙여서설치하였으며, 관리를용이하게하기위하여함정에일련번호를부여하였다 (Fig. 2B, C). 봄철금개구리들이습지의밖으로부터번식지인습지안으로이동을연구하는동안은모음담장의안쪽에설치된주머니함정은뚜껑을덮어두었으며, 반대로가을철습지외부에있는동면지로의이주를연구하는동안은모음담장의바깥에설치한주머니함정의뚜껑을닫아두었다. 모든주머니함정은지면과같은높이로설치하여금개구리가함정에쉽게빠질수있도록하였으며, 함정안에포획된개체가건조해지는것을막기위하여모든주머니함정안에 1-2 cm 깊이의물과소량의흙을담아두었다. 개체군의모니터링은 2006년에 1일 2회 ( 오전 10-12시, 오후 6-8시 ), 2007년과 2008년에 1일 1회조사를원칙으로, 습지둘레에설치된모음담장을따라돌며, 주머니함정에빠진금개구리개체를확인하여수행하였다. 2006년첫해금개구리의주머니함정에포획되는비율을비교하기위하여포획된한국산개구리 (Rana coreana) 도조사하였다. 주머니함정에빠진금개구리가발견되는경우, 개체가포획된주머니함정의번호를기록하고, 가능한경우개체의성별을판별하고, 몸길이 (SVL: snout-vent length) 와몸무게 (body weight) 를측정하였다. 몸길이는전자식버니어캘리퍼스를이용하여소수점 2자리까지 mm단위로측정하였으며, 몸무게는전자저울 (CB 200KR) 로소수점 2자리까지 g단위로측정하였다. 측정이완료된개체들은봄철모니터링의경우, 모음담장의내부에방사하였으며, 가을철모니터링의경우모음담장의외부에방사를하였다. - 37 -
Fig. 2. Study area for searching Gold-spotted pond frog(rana plancyi chosenica) populations near the Korea National University of Education(A) and a drift fence with pitfall traps to capture entering frogs in No.1 site(b) and in No. 2 site(c). 모니터링동안환경요인과금개구리의이동과의상관관계를파악하기위하여, 대기온도 ( ), 연못의수온 ( ), 상대습도 (%) 를측정, 기록하였다. 대기온도및상대습도는디지털온습도계 (Hygro-Thermometer RT-811) 를이용하여지면으로부터약 1.2 m 높이에서 0.1 o C와 1% 단위로각각측정하였으며, 수온은수온계 (Delta Ohm Thermometer, HD 8605) 를이용하여수면에서약 20 cm 깊이에서 0.1 o C 단위로측정하였다. 연구기간중강수량은연구지역으로부터약 8 km거리에위치한청주기상대홈페이지의일별강수량자료를이용하였다. - 38 -
다자료분석자료가정규분포를보일때 (Kolmogrov-Smirnove test, P > 0.05), 변량분석 (one-way ANOVA test) 을이용하여그룹간평균을비교하였으며, 결과가통계적으로유의미한경우그룹간 Tukey 사후검증 (Tukey's post hoc test) 을실시하였다. 또한환경요소와금개구리의이동경향과의관계는상관분석 (Pearson's correlation analysis) 을실시하였다. 금개구리들이주로이용하는경로를분석하기위해서는, 5개의그룹으로나누어진주머니함정그룹들간의금개구리포획률을빈도검증 (Chi-square test) 을이용하여비교, 분석하였다. 마지막으로습지로의유입과유출의순서와개체들의신체지수와의관련성을알아보기위하여, 해당자료를상관검증 (Pearson's correlation analysis) 으로분석하였다. 정규분포를이루지않을때비모수통계법 (Spearman correlation) 을이용하였다. 모든통계는 SPSS PC V. 14.0을이용하여, 유의수준 α=0.05 수준에서양측검증 (two-tailed test) 으로분석하였으며, 수치자료의제시는평균 ± 표준오차 (SE) 를사용하였다. ( 다 ) 결과 1 청주시와청원군금개구리개체군모니터링가금개구리의청주시와청원군내공간적분포모니터링수행자는조사격자당평균 3.8번 ( 범위 1 5) 방문하여청주 청원군내금개구리를대상으로모니터링을실시하였다. 따라서총 160번의방문기회중 46회는방문하지않았고, 32개격자중 4개지역에서최소한번발견되었다. 저수지 3개지역에서그리고농경지형습지와그주위경작논에서발견되었다. 따라서순점유율은 0.125로매우낮았으며 Presence프로그램을이용하여추정한점유율 0.170과유사하였다. 발견율을 1(p = 1) 로가정하였을때최소한 28개격자가조사되어야하고, 발견율이 0.66으로최소한 3번방문하여야표준오차 0.07로그지역에서금개구리가없다는것을확신할수있다 (Table 4). 또한, 온도와습도를공변량으로이용한어느모델도발견율을잘설명하지못했다. 청주시와청원군총조사격자 226개내에서만일 53개격자를대상으로 5번방문하고다른지역은방문하지않는다는가정하에시뮬레이션을실시한결과조사지역내한장소를한번방문으로금개구리를발견할확률은 0.026으로낮았다. - 39 -
Table 4. Summary of models on parameter estimations of site occupancy rates and detection probabilities in the Gold-spotted pond frog. IC is the difference between the model with the lowest AIC and the given model; w is the Akaike weight; ψˆ is the estimated proportion of sites occupied; SE(ψˆ ) is the standard error of ψˆ ; pˆ is the estimated detection probability Model AIC w ψˆ SE(ψˆ ) pˆ Rana plancyi chosenica ψ (.) p(.) 0 0.4094 0.1701 0.07 0.66 ψ (.) p(humidity) 0.94 0.2559 0.1701 0.07 0.66 ψ (.) p(temperature) 1.59 0.1849 0.1701 0.07 0.66 ψ (.) p(temperature* Humidity) 2.01 0.1499 0.1701 0.07 0.66 나금개구리의밤기간동안울음소리빈도조사 Fig. 3은가장많은개체를포함하는하나의개체군을대상으로 4번에걸쳐오후 8시부터다음날아침 7시까지금개구리모니터링결과를보여준다. 저녁 9시이후부터오전 2시까지가장활발하였다 (Fig. 3). 또한울음소리의빈도는물온도 (r s = 0.730, n = 12, P = 0.007; Fig. 4A) 가올라갈수록, 습도 (r s = 0.883, n = 12, P < 0.001; Fig. 4B) 가높아질수록증가하였다. 특히물온도가 19.5 이상, 그리고습도 88% 이상에서울음소리를내는개체가급격히증가하였다. - 40 -
No. of calling male 10 8 6 4 2 0 20 21 22 23 0 1 2 3 4 5 6 7 Time of day Fig. 3. Daily calling pattern of Gold-spotted pond frogs. The calling males detected were shown by the means(± SE) within a population near the Korea National University. Fig. 4. The number of calling male was significantly correlated with water temperature(a) and humidity(b) by Spearman s Rho test. 2 금개구리개체군의번식동태가 2006년청원군습지A 개체군 2006년 5월 23일과 6월 15일사이총 22마리성체금개구리 (3마리암컷과 19마리수컷 ) 가번식을위해습지로이동중포획되었다. 암컷은이동기간중간에단지 2일 (5월 29일과 6 월 5일 ) 간포획되었고, 주머니함정에포획된평균수는 1.10 ± 0.85 개체 / day로낮았다. 대량이동시기가나타나지않았으나이동의시작이대략습도와강수량의증가와일치하였다 (Fig. 5). - 41 -
Fig. 5. Number of Gold-spotted pond frogs(a) and calling individuals(d) in relation to changes of environmental measurements(daily precipitation B, E air temperature and humidity C, F humidity, temperature) in No. 1 population over the study period. 금개구리 (X 2 = 10.23, df = 3, P <0.01) 와한국산개구리 (X 2 = 15.08, df = 3, P < 0.001; Fig. 6) 개체에대한 4개의섹션간평균포획률은의미있게달랐다. 가장높은포획률은섹션 A( 금개구리 1.44, 한국산개구리 1.7) 에서나타났으며, 금개구리는섹션 C에서가장낮은포획률 (0.33), 한국산개구리는섹션 D(0.83) 에서나타났다. 조사시기동안한국산개구리는번식이끝난뒤이므로주로먹이활동으로조사지역을이용하였다. 가장많은금개구리가함정 3과 4에서포획되었으며이때함정은물길이통과하는지역에놓여있었다. 금개구리암컷성체는몸무게 (female 12.4 ± 1.8; male 3.9 ± 1.0; Fig. 7A) 와 - 42 -
SVL(female 43.8 ± 2.9, n= 3; male 34.2 ± 2.8, n = 19; Fig. 7B) 에있어서수컷보다크 기가훨씬컸다. 크기비율은암컷 SVL / 수컷 SVL 은 1.28 로나타났다. 수컷몸무게는포획된 날짜와부적인상관관계를보였으나 SVL 은상관관계가나타나지않았다 (Fig. 7C). Fig. 6. Number of Gold-spotted pond frogs(rana plancyi chosenica) and Korean frogs(rana coreana) captured in pitfall traps during the survey periods; capture sections were shown in Fig. 1. Fig. 7. Sexual size dimorphism of the Gold-spotted pond frog: SVL(A) and body weight(b) and relationship between male body weight and sampling dates(c). See text for details. - 43 -
나 2007, 2008년청원군습지B 개체군 2007년봄철 60일, 가을철 61일그리고 2008년봄철 47일, 가을철 39일, 총 207일에걸쳐금개구리개체군을모니터링하였다. 연구기간동안 2007년봄에는 51개체, 가을에는 90 개체, 2008년의봄에는 29개체, 가을에는 27개체, 총 197마리의금개구리를포획, 확인하였다. 2007년봄철금개구리개체는 4월 20일부터 6월 13일사이에습지안으로이동하였으며, 가을철동면지이동은 10월 11일부터 11월 16일사이에일어났다. 2008년도에는봄철번식지로이동은 4월 30일부터 6월 13일사이에이루어졌으며, 가을철동면지이동은 10월 11일부터 11월 16일사이에이루어졌다. 연구기간동안포획된개체들중일부에대해서, 어린개체로성의판별이불가능한 28마리, 암컷 17마리, 수컷 38마리의성을확정하였으며, 나머지개체들의성별은결정되지않았다. 성별이결정된개체들의신체지수비교에서어린개체와암컷, 수컷의몸길이 (SVL) 와몸무게 (body weight) 는그룹간에통계적으로유의미한차이를보였다 (SVL, F 2,82 = 31.48, P < 0.001; Body weight, F 2,81 = 25.67, P < 0.001). SVL의경우암컷 (43.86 ± 2.01, n = 17) 이어린개체 (28.07 ± 1.18, n = 28) 나수컷 (33.14 ± 0.91, n = 40) 비하여유의미하게컸으며, 수컷의 SVL 역시어린개체의 SVL 보다는유의미하게컸다 (Tukey's test, P < 0.05). 암컷의몸무게 (12.40 ± 2.03, n = 17) 는수컷 (5.06 ± 0.36, n = 40) 이나어린개체 (3.38 ± 0.41, n = 27) 의몸무게보다무거웠으나 (Tukey's test, P < 0.05), 수컷과어린개체사이의차이는유의미하지않았다 (Tukey's test, P > 0.05). 금개구리크기별출현빈도의비교에서는 2007년봄습지로의이주동안 20 mm에서 58 mm SVL의개체가출현하였으며 (Fig. 8A), 같은해가을이주시에는 18 mm에서 40 mm 내외의 SVL을가지는개체들이소폭증가하는경향을보여주었다 (Fig. 8C). 2008년도에는 2007년도에비하여상대적으로적은수의개체들이확인됨으로인하여, 봄철이주시비록 20 mm에서 54 mm SVL 크기의개체들이습지에출현하기는하였지만, 크기별빈도의차이는뚜렷하지않았다 (Fig. 8B). 가을철이주시에는 2007년도와유사하게 20 mm 이하의 SVL를가진개체들이추가되었으며, 25 mm에서 30 mm SVL 크기의개체들이소폭증가하였다 (Fig. 8D). 대기온도, 수온, 습도, 강우량에따른금개구리의번식지내 외로의상관관계를분석한결과, 2007년가을 (r = 0.713, P < 0.001, n = 61) 과 2008년도봄 (r = 0.565, P < 0.001, n = 47) 이주시이동하는금개구리의수와강수량은높은양의상관을보였다 (Fig. 9). 반면, 같은시기에대기온도, 수온, 상대습도와같은다른환경요인들과이주하는개체수와의상관은유의미하지않았으며, 2007년봄과 2008년가을의경우역시개체들의이동은환경요소들과유의미한상관을보이지않았다 (Correlation analysis, P > 0.05). - 44 -
금개구리들의이주시주로이용하는경로를알아보기위하여, 총 20개의포획함정을 1-5번, 6-10번, 11-15, 16-20번함정그룹으로구분한분석에서, 금개구리들은함정그룹을그들이이주하는동안유의미하게다른빈도로사용하는것으로나타났다 (X 2 = 5.65, df = 1, P = 0.018, Fig. 10). 특별히 1-5번과 16-20번함정에포획되는개체의비율이 6-10번과 11-15번에비하여의미있게높았다. 2007년도봄철번식지이주와가을철동면지이주시이동경로의사용빈도의비교에서는유의미한차이를보이지않았으나 (X 2 = 0.01, df = 1, P = 0.920), 2008년도의비교에서는유의미한차이를보였다 (X 2 = 5.09, df = 1, P = 0.024). 2007년도 2008년도사이의봄철과가을철이동경로의이용빈도의비교에서는어느것도유의미한차이를보이지않았다 ( 봄철 X 2 = 1.10, df = 1, P = 0.2943, 가을철 X 2 = 0.49, df = 1, P = 0.484; Fig. 10). - 45 -
No. of individual 12 10 8 6 4 2 A 12 10 8 6 4 2 B 0 0 10 20 30 40 50 60 70 10 20 30 40 50 60 70 No. of indivdiual 12 10 8 6 4 2 C 12 10 8 6 4 2 D 0 0 10 20 30 40 50 60 70 10 20 30 40 50 60 70 No. of indiviudal 12 10 8 6 4 2 E 12 10 8 6 4 2 F 0 0 10 20 30 40 50 60 70 10 20 30 40 50 60 70 Snout-vent length (SVL) Fig. 8. Size-frequency distribution of Gold-spotted pond frogs captured during monitoring a field population at Cheongwon, Chungbuk, Korea in 2007(A, C, E) and in 2008(B, D, F). A and B size-frequency distributions were produced from the data obtained in Spring season, C and D distributions in Autumn season, and E and F distributions were from total year-round data. - 46 -
Air/ water temp (oc) 30 25 20 15 10 5 air temp water temp 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 30 25 20 15 10 5 0 air temp water temp 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Relative humidity (%) 100 80 60 40 20 100 80 60 40 20 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 60 60 Percipitation (mm) 50 40 30 20 10 50 40 30 20 10 0 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 No. of frogs 25 20 15 10 5 25 spring immigration autumn emigration spring immigration autumn emigraiton -------------------------------------------- --------------------------------------------------- -------------------------------------------- --------------------------------------------------- 20 15 10 5 0 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Monitoring days Fig. 9. The number of Gold-spotted pond frogs captured in pitfall traps over the monitoring period between April 17 th 2007(left) and December 18 th 2008(right) was compared with changes in environmental factors such as air and water temperature, relative humidity, and precipitation. - 47 -
70 60 immigration emigration A 50 40 30 20 Frequency (%) 10 0 70 60 50 1~5 6~10 11~15 16~20 immigration emigration B 40 30 20 10 0 1~5 6~10 11~15 16~20 N o. of trap Fig. 10. The number of Gold-spotted pond frogs captured in nineteen pitfall traps during immigration and emigration periods in 2007(A) and in 2008(B). Twenty pitfall traps were grouped into four groups(1-5, 6-10, 11-15, and 16-20 traps) based on their connections to environmental conditions outside the wetland such as the existence of abandoned rice paddies and small agricultural waterways. 2007년도에봄, 가을에각각포획된 51마리와 92마리의금개구리의습지내ᆞ외로이동순서를신체지수와비교한결과, 봄번식지로이동의경우각각 SVL(r = 4.84, n = 51, P < 0.01; Fig. 11A) 이작고몸무게 (r = 0.37, n = 51, P = 0.007) 가가벼운개체들이습지에일찍출현하는것으로나타났다. 반면, 가을철동면지이동의경우몸무게 (r = 0.29, n = 90, P = 0.005) 만유출순서와유의미한상관을보였다. 2008년의경우봄철에는번식지유입순서와금개구리들의 SVL(r = -3.71, n = 29, P = 0.047; Fig. 10B) 과몸무게 (r = -3.24, n = 29, P = 0.086) 가각각약한음의상관을보였다. 가을철동면지이주의경우이주의순서와 SVL(r = 0.29, n = 27, - 48 -
P = 0.14; Fig. 11D) 은유의미한상관이없는반면, 몸무게와 (r = 0.488, n = 27, P = 0.011) 는 높은상관을보였다. 60 50 r = 4.84 P < 0.01 A 70 60 50 r = 0.08 P = 0.47 B 40 40 30 30 Snout-vent length (cm) 20 20 10 10 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 0 5 10 15 20 25 60 50 40 30 r = -3.71 C P = 0.047 70 60 50 40 30 r = 0.29 D P = 0.14 20 20 10 10 0 2 4 6 8 10 12 14 16 0 2 4 6 8 10 Entering order to the wetland Exiting order from the wetland Fig. 11. Relationships between the order of entrance(a, C) to the breeding wetland in Spring and of exiting(b, D) from the wetland in Autumn and individual snout-vent length(svl) were presented in 2007(A, C) and in 2008(B, D). ( 라 ) 고찰 1 청주시와청원군금개구리개체군모니터링청주시와청원군내에서식하는금개구리개체군이아주적고울음소리의빈도가환경요인 ( 온도와습도 ) 과아주밀접한관련성이있고, 저녁 9시이후부터 2시전까지가장활발하다는것을보여준다. 청주시와청원군내금개구리의점유율은 0.17로해남군에서조사된다른종인참개구리 0.93, 황소개구리 0.94, 그리고맹꽁이 0.86 보다훨씬낮았다 (Sung et al. 2006). 과거기록으로볼때금개구리의서식지역이한반도의서해안해안선을따라저습지와논가의물웅 - 49 -
덩이등지에서주로발견되고있는것으로보아낮은점유율은이미예상된결과였다. 특히충북의경우청원군내에서청원군C에만발견된것으로알려져왔으나, 이번의모니터링으로 3 곳이더추가적으로발견되었고, 서식지간거리는 2.5 km 에서 8 km이었다. 각서식지내밀도는교원대근처의개체군이최대 40마리정도로가장컸으며 100 m 에서 500 m 간격으로 4개의소규모개체군이서로흩어져있었다. 이중하나의개체군이최대 30마리정도의개체군을형성하여메타군집이론에의하여새로운개체군형성을위한원천으로역할을할가능성이있었으나 2006년 9월월동에들어가기전서식지가변경되어이들개체군이더이상유지되지않을것이다. 교원대근처서식지를제외하고나머지서식지의경우울음소리빈도는아주낮았다. 이 (2003) 는청원군C 내금개구리의밀도를 1등급 (1 1 km 2 : >50) 으로나누었다. 그러나 2006년모니터링결과청원군C의경우금개구리모니터링을위해 3번방문중첫번째방문시 2개체의소리를들었을뿐이었다. 따라서밀도가아주낮은것으로조사되었고, 나머지두개의서식지도비슷하게모니터링되었다. 개체군내적은서식밀도와개체군간도로나산지혹은다른인공구조물에의한격리는이들개체군간상호작용을방해하고유전적다양성을감소시킬것은자명하다. 따라서청주시와청원군에현존하는개체군의지속가능성이낮을것이라고예측된다. 낮은점유율은프로그램 Presence를이용하여공변량을포함한여러모델을설명하지못한원인일것으로추정된다. 이와유사한연구결과가 Pellet 와 Schmidt(2005) 의 Midwife Toad(Alytes obstetricans) 에대한모니터링분석에서도나타났다. 그러나하나의개체군을대상으로밤기간동안집중적으로울음소리빈도를모니터링한결과와기온과수온, 그리고습도와의관련성을보았을때수온이 19.5도이후, 그리고습도 88 % 이후울음소리내는개체가급격히증가한것으로보아수온과습도와깊은관계가있을것으로추정된다. 특히 Fig. 5A 에서하나의값이다른값과동떨어져있는데 (outlier) 이는평균수온이 22.5도의높은기온에도불구하고낮은개체수는시간이 8시에모니터링한결과였다. 이와같이울음소리빈도의시간적변이는모니터링시개체발견율에영향을미칠것이다. 심지어 Barking treefrog(hyla gratiosa) 의경우저녁 9시이후울음소리빈도가급격히증가하는것을고려할때그이전시간에실시한모니터링결과에의문점을제시한다 (Brides and Dorcas 2000). 금개구리의경우저녁 9시부터새벽 2시사이가장활발하게소리를내므로이시간대에가장효율적으로종의존재여부및개체군크기를파악할수있을것이다. 따라서해진후저녁 1시간이후부터금개구리모니터링을실시하면크게문제될것이없을것이다. 이와같이적절한시간대에모니터링을실시하는것이외에도수온과습도를고려하여모니터링을실시한다면이에따른시간과에너지를절약할수있을것이다. 또한금개구리의효율적인모니터링을위해서음성되들려주기방법을이용할수있을것이다. Sung 등 (2005) 은이방법을이용하여참개구리개체의소리빈도를증가시키거나울지않는개체의소리를유도하였다. 이 - 50 -
때이방법을금개구리에대하여예비실험한결과반응이잘나타났다. 이상의연구를종합하여볼때충북청주시와청원군에분포하는금개구리개체군은낮은서식밀도와서식지변형및고립으로지역적인멸종위협이높은상태에있는것으로파악되었다. 또한서해안의다른지역의개체군과비교하여진화적, 생태적, 그리고행동적차이가능성에대한보다체계적인비교연구가필요한실정이다. 또한금개구리의시간적환경적변이를고려하여그리고음성되들려주기방법을이용한다면효율적인모니터링이실시될것이라예상된다. 2 금개구리개체군의번식동태금개구리야외개체군의번식동태를연구한결과개체들은 4월중순경에번식지로이동하며, 동면지로의재이동이 9월말에시작하여 11월중순에완료되는것으로나타났다. 개체의 SVL 크기는 18-60 mm 정도로나타났으며, 암컷이수컷에비하여유의미하게컸다. 강수는금개구리이동에결정적인영향을미치는것으로나타났으며, 이동경로는주로논둔덕이나묵논과연결된경로를이용하였다. 서식지내외로의이동과개체크기는년과시기에따라서다양하게변하는것으로나타났다. 우리의연구에서금개구리의번식기이동은 4월 20일부터 6월 13일사이에일어나며, 동면지이동은 9월 21일에서 11월 16일사이에일어나는것으로나타났다. 인접한지역에서수행된 2006년금개구리개체군의번식기연구에서금개구리들은 5월 23일부터 6월 13일사이에번식지로이동하는것으로나타났으며 (Sung et al. 2007), Yang 등 (2001) 은금개구리들이 5월중순에동면으로부터출현하여 6월중순에번식의절정에이른다고하였다. 또한인천시옹진군에소재하는개체군들의연구에따르면해당지역에서식하는금개구리들은 5월중순부터번식을시작하여, 늦게는 7월말까지도번식하는것으로나타났다 (Ra et al. 2008). 비닐하우스로지어진실내금개구리의인공증식장에서실시된관찰에따르면, 3월 16일에최초로동면에서깨어난개체들이확인되었으며, 산란한알은 5월 7일에최초로관찰되었다 ( 라등 2007). 이러한연구결과들을종합해볼때, 금개구리들은 3월하순혹은 4월초순에동면에서깨어나며, 본격적인번식지이동은 4월하순부터시작되는것으로판단된다. 금개구리들의본격적인산란은 5월중순부터시작되며, 늦게는 7월까지번식하는것으로나타나, 지역에따라서편차는있지만약 1개월반정도의실제산란시기를가지는것으로보인다. 이연구에서금개구리의동면지이동은 2007년 9월 21에시작되어 11월 16일에완료가되었으며, 2008년도는동면이주의시작시점이늦고, 반면완료시점은빨라서 2007년도기간안에포함되어있었다. 금개구리의동면지이동에대해서는최근에무선추적법을이용한개체추적연구를수행한결과, 인천시옹진군금개구리개체군에서개체들은 10월 6일부터동면지로이동하는것으로나타났으며, 빠르게는 10월 29일부터동면에들어간개체가발견되었다 - 51 -
(Ra et al. 2008). 춘천시에위치한인공증식장에서는 2007년 10월 9일에동면하는개체가처음발견되었다 ( 라등 2008). 이러한결과들을종합할때, 지역간에다소의차이는있겠지만금개구리들은 9월말경에동면지로의이동이시작되어, 11월중순경에완료되는것으로보이며, 빠른개체들은 10월말경부터실제동면에들어가는것으로판단된다. 우리의연구에서암컷금개구리는수컷금개구리보다유의미하게큰것으로나타났으며, 이러한금개구리암수의성적이형에대한결과는양서류에서일반적으로나타나는성적이형의유형과일치하는결과이다 (Katsikaros and Shine 1997, Blanckenhorn 2005). 이연구에서는금개구리암컷의평균크기가수컷보다약 1.30배큰것으로나타났는데, 2006년청원군내의다른금개구리개체군조사에서는암컷이 1.28배컸으며 (Sung et al. 2007), 태안군A 개체군의경우암컷이약 1.55배큰것으로나타났다 (Cheong et al. 2007). 출현한개체의크기에서봄철이동의경우 20-60 mm SVL 크기사이의개체가출현하였으며, 가을철의경우 20 mm SVL 크기이하의작은개체가출현하는것으로판단하여, 번식지내에서성공적으로번식이이루어지고있음을나타낸다. 이러한패턴은 2007년과 2008년에서동일하게나타났다. 2007년에비하여 2008년에출현한개체의수가상대적으로적었는데, 이는 2008년의경우봄철강수량이 2007년보다작았으며, 또한모니터링도조금은늦은시기인봄철에는 4월 30일부터, 가을철에는 10월 11일부터시작되어, 이른초기에이동한개체들의경우연구자들이실시한모니터링에서확인되지않았음에기인한것으로판단된다. 이연구에서금개구리개체들의서식지내ᆞ외로의번식이동과동면이동에가장밀접한영향을미치는환경요소는강수량으로나타났다. 이러한결과는이전의연구들과일치하는데, 2006년청원군에서의금개구리개체군연구에서는습도와강수가금개구리의이동과양의상관을보여주었으며 (Sung et al. 2007), 인천시영흥도금개구리개체군의연구에서는비가오는날금개구리들이더많이이동하는것으로나타났다 (Ra et al. 2008). 양서류의이동과습도혹은강수와의양의상관에대해서는여러연구에서잘밝혀져있는데 (Sung et al. 2005, Lee and Park 2008), 그러한것은양서류의피부가건조로부터쉽게피해를입을수있음으로인해서, 대기나땅바닥에습기가높을때이동을선호하기때문인것으로판단된다. 연구된서식지에서경향이뚜렷하지는않았지만, 작은금개구리들이전반적으로번식지에먼저출현하고, 먼저가을철동면지로이동에하는것으로나타났다. 양서류들의번식지내ᆞ외로의이주순서를결정하는요소들에대해서는다양한가설들이제시되어있으며, 최근에는그러한가설들에대한총설논문이발표되기도하였다 (Lode et al. 2005). 양서류에적용가능한대표적인가설로는번식지내에서예상되는짝짓기의가능성의정도가이주순서를결정한다는가설 (Iwasa et al. 1983, Douglals 1979, Smelitsch et al. 1993) 과주어진낮은온도, 혹한과같은나쁜환경요소를극복하는정도가이동의시기를결정한다는가설이있다 (Gauthreaux 1978, Wiklund and Solbreck 1982). 최근에수행된유미양서류인도롱뇽연구에서는수컷 - 52 -
들의이주는주로짝짓기가능성가설을따르는반면, 암컷들의이주는환경결정가설을따르는것으로나타났다 (Lee and Park 2008). 일본에서수행된일본산개구리 (Rana sakuraii) 의봄철번식지로의이동과관련된연구에서는동면기간동안특정온도에특정기간이상노출여부가이주를결정한다는연구결과를도출하여, 환경결정가설을뒷받침하고있다 (Miwa 2007). 현단계에서는금개구리개체군내의짝짓기경쟁에대한연구가수행된바가없음으로정확한판단을하기는무리가있지만, 이전의개체군연구의결과 (Ra et al. 2008) 에따르면, 봄철의경우높아지는대기온도와가을철의경우낮아지는수온과습도가적어도금개구리들의번식지내ᆞ외로의이동을촉진하는것으로는판단된다. 그러나이연구에서확인된서로다른년도와시기별이주의순서와개체크기의다양한관련성에대한설명은추가적인연구가수행되어야가능할것으로보인다. 이연구에서금개구리개체들은번식지내ᆞ외로의이동시특정한경로를선호하는것으로나타났다. 즉, 습지의서쪽과북쪽의경로를남쪽과동쪽보다자주이동경로로이용하였다. 연구지역에서함정 1-5번은농수로를넘어농경지로연결되며, 농경지너머약 50 m 지점에는작은야산이있었다. 16-20번함정너머로는휴경중인논과직접연결되어있었다. 이러한결과는금개구리들이동면지에서번식지로의이동은주로연못과가장가까운주변의논과밭으로이루어진언덕쪽에서주로이동해오고, 이는결국동면지의선택과관련되어있을것이라는것을암시한다. 이러한유사한경향이이전의금개구리야외개체군연구에서도확인되었으며 (Sung et al. 2007), 인천시옹진군에서수행된금개구리의동면지추적결과에서도나타났다 (Ra et al. 2008). 옹진군에서금개구리들은주서식지인농경지형습지주변의 30-50 m 떨어진논두렁이나밭에서주로동면을하는것으로나타났다. 또한, 참개구리과에속하는 Rana sylvatica의이주경로연구에서밝혀진것처럼동면지로이탈시연못가까이식생이있는땅으로이동한다는결과와도유사하다 (Vasconcelos and Calhoun 2004). 한종을보존하기위해서는그종의번식생태를이해하는것은기본적이고도중요한정보가된다. 본연구에서는금개구리의번식기기간, 개체의이주에영향을미치는요소, 이주의이동경로, 개체들의이주순서에영향을미치는신체요소등에대한결과를제시하였으며, 이러한결과들은멸종위기 II급종인금개구리의야외개체군보존이나복원을위한기초자료로사용될수있을것이다. - 53 -
(3) 금개구리소리의특성및지역간차이 ( 가 ) 연구목적개구리소리 (call) 는대표적인개체간의의사소통에이용되는신호로서, 종의인식, 짝의인식, 짝의질적인측면의평가, 텃세권의방어등다양한용도로사용된다 (Wagner 1989, Gerhardt 1994, Bosch et al. 2000). 그리하여, 양서류, 특히무미양서류의진화적변이를가장극명하게드러내는생물학적인요소로많은연구들이수행되어왔다 (Cocroft and Ryan 1995, Roberts and Wardell-Johnson 1995, Ryan and Rand 1999). 최근에는환경변화에따른세계적으로나타나고있는양서류감소의유형을확인하고, 검출하기위하여많은나라들에서무미양서류의소리를이용한모니터링을시행하고있다 (Campbell et al. 2002, Mazerolle et al. 2005, Pellet and Schmidt 2005, de Solla et al. 2005). 이러한이유들로금개구리의소리의특성을규명하고, 개체군간의차이를분석하는것은금개구리기본생태의이해및이들의감소에따른보존이나복원을위한기초자료서의미를가진다. ( 나 ) 연구재료및방법본연구는 2006년에서 2007년사이에수행되었으며, 개구리의소리는충북청원군습지B 와충남태안군A에서녹음되었다. 2006년에는주로금개구리의소리유형의확정및특성을연구하였으며, 2007년에는주로짝을찾을때이용하는 advertisement call인 C type call의두지역간차이에대한분석을실시하였다. 금개구리의소리의유형을분석하기위한녹음은일반적으로개구리가가장활발하게우는시간인 20:00-01:00에수행되었으며, 평균적으로개체당약 20여 call을녹음하였다. 녹음이완료된후에는금개구리가울던장소의온도를측정하였다. 녹음된개구리의소리는 Raven 1.2(Cornell Laboratory of Ornithology 2004) 를이용하여분석하였는데, 분석시사용한 call의특성은 ; maximum, minimum frequency, call duration, inter-pulse duration, number of pulses 등이었다 (Fig. 12). - 54 -
Fig. 12. Example of C type call structure measurements of Gold-spotted pond frog showing oscillogram(a) and sonogram(b). ( 다 ) 연구결과금개구리의소리는 5개의유형으로분류되었다. 이중 A type의소리는수컷간경쟁에이용이되는소리였으며, C type은짝을유인하는데이용이되는소리였다. B type과 D type 의소리는주변환경의변화의요소에따른 A, C type 소리의변형된형태인듯하였다. E type의소리는주로이동시에관찰이되었다. 금개구리소리의물리적특성중소리의길이 (call duration) 는수온에따라변화하였다. 청원군과태안군의금개구리 C type call은 call duration, pulse group-introductory call interval, number of pulses에서차이를나타내었으며 pulse group duration에는차이가없었다. 1 Call type 분류및특성 (Fig. 13) A type call은짧고단음이다. 이 call은금개구리가먹이를포획하거나수컷간경쟁을하는경우주로관찰되었다. Call duration(sec) 은 0.01 ± 0.01초, Minimum frequency(hz) 는 961.93 ± 255.72, Maximum frequency(hz) 는 4491.70 ± 631.71 이었다. B type call은두개의 pulse가연속적으로이어져소리를형성하였다. 이소리는특정한규칙성없이주변상황의변화에따라나타났다. Call duration(sec) 은 0.20 ± 0.03, Minimum frequency(hz) 는 691.55±314.62, Maximum frequency(hz) 는 4299.81 ± 422.12 이었다. 이 call의 Inter-pulse duration(sec) 은 0.17 ± 0.03이었다. - 55 -
C type call은금개구리의가장전형적인 call type으로짝에게자신의위치를알려주어, 암컷들이접근하게하는 advertisement call로이용되는것으로보인다. 이타입 call의 Call duration(sec) 은 1.07 ± 0.25, pulse group-introductory call interval(sec) 은 0.69 ± 0.24, pulse group duration(sec) 은 0.35 ± 0.08, number of pulses는 18.92 ± 7.10 이었다. D type call은 C type call 과비슷하나 pulse group의 pulse가여러개합쳐진형태를보인다. 이 call은개체간 call 경쟁이있거나 C type call의중복이있을경우금개구리들이이용하는것으로관찰되었다. 이 call의 Call duration(sec) 은 0.83 ± 0.27, pulse group-introductory call interval(sec) 은 0.48 ± 0.22, pulse group duration(sec) 은 0.32 ± 0.08, number of pulses는 24.70 ± 4.07이었다. E type call은수면의흔들림을감지하고이동하면서내는 call로개체에따라서그리고상황에따라불규칙하게관찰되었다. Fig. 13. Spectrograms of the representative call types of Gold-spotted pond frog(rana plancyi chosenica). A: A type call, B: B type call, C: C type call, D: D type call, E: E type call. - 56 -
2 수온변화에따른 call 특성변화수온의변화에따라서 A type과 B type call의특성들은특별한변화를보이지않았다. 반면, C type call은수온상승에따라 call duration이짧아졌으나 (r = -0.4153, P < 0.01), call 내의 pulse 수는변화가없었다. D type call 역시수온상승에따라 call duration이짧아졌으나 (r = -0.7064, P < 0.01), call 내 pulse의수는변화가없었다. 3 지역간금개구리음성의차이금개구리음성신호의지역간차이는짝을유인하는데쓰이는것으로보이는 C type call 을가지고분석되었다. C type call은 call duration, pulse group-introductory call interval, number of pulses에서차이를나타내었다. 하지만 pulse group duration은차이가없어태안에서식하는금개구리들이내는 call의 call rate가청원에서식하는금개구리의그것보다더큰것으로나타났다. 전체적으로태안의금개구리가짧고더반복적인 pulse를갖는음성신호를가지고있는것으로나타났다 (Table 5). Table 5. Comparison of the characteristics of C type call of the Gold-spotted pond frog(rana plancyi chosenica) from the two populations in Cheongwon-gun and Taean-gun Call parameters Cheongwon Taean t-test Call duration(sec) 1.07±0.25 0.81±0.27 t=2.82, P<0.01 Pulse group-introductory call interval(sec) 0.69±0.24 0.47±0.22 t=2.73, P<0.05 Pulse group duration(sec) 0.35±0.08 0.33±0.08 t=0.71, P>0.05 number of pulses 18.92±7.10 25.00±3.94 t=3.14, P<0.001 ( 라 ) 고찰금개구리의소리는 5개의유형으로분류되었다. A type 소리는수컷간간격을두고같은소리를낼경우빈도가증가하는것이관찰되는것으로보아수컷간경쟁에이용이되는소리로판단이된다. 금개구리와같이번식지에서비교적오랜기간에걸쳐번식을하는개구리 (prolonged breeder) 수컷들은비록일정하지는않지만개체만의영역을갖고다른수컷의접근에대해방어적으로행동하며이때독특한소리를내는것으로알려져있다 (Wells 1988, Schwartz 1989, Wagner 1989). 금개구리에서는 A type의소리가이러한기능을하 - 57 -
는것으로보인다. 암컷을유인하는데이용이되는 C type 소리는금개구리의대표적인소리라할수있다. 이유형의소리에는수컷의정보가담겨져있다. 즉, 소리의빈도를통해수컷의활동도와번식지역의안정성을알수있으며, 소리의주파수를통해번식성공에영향을주는수컷의몸크기를알수있다 (Halliday 1983). 암컷은이소리에담긴수컷의정보를평가하고선택을한다. B와 D type의소리는 A와 C type의소리를내는중다른개체의접근이있을경우, 또는다른개체의소리와중복이되는경우이를회피하기위한소리의변형으로보인다. E type의소리는이동을하며내는소리인데, 포식자등의접근에대해다른개체들에게위험을알리는신호로이용이되는것이아닌가생각되나그기능에대해서는좀더연구가필요하다. 금개구리의소리는온도가올라감에따라소리의길이가짧아지는경향을보였다. 이는개구리의활동도가온도나습도같은환경적인변수에의해영향을받는다는타연구의결과와같은결과를보여준다 (Sullivan and Malmos 1994, Giacoma et al. 1997). 온도가상승하면체내의물질대사가활발해지고이에따라소리의활동도도증가하기때문에소리의길이가짧아진것으로보인다 (Taigen and Wells 1985, Pough et al. 1992). 하지만소리를구성하고있는 pulse의수는변화하지않아소리가담고있는개체의질에대한정보에는영향을주지않는것으로알려져있다. 태안과청원금개구리 C type call의비교에서태안의금개구리가청원의금개구리에비해더짧고 call rate가높은음성신호를가졌다. 이러한특성은일반적으로소리를내는수컷의활동성을나타내는데, 태안의금개구리가더활동적이라는것을보여준다. 하지만음성신호의매개변수에는개체적특성뿐만아니라환경적특성또한영향을주기때문에과연이러한차이가어떠한요인에기인하는지에관해서는더세심한비교분석이필요하다. - 58 -
(4) 금개구리의생존율및먹이분석 ( 가 ) 연구의목적양서류는그들의피부와알이외부환경에직접노출되어있고취약한변태의시기를가지는특성이있다. 이러한특성들때문에, 양서류의증식과관리는어려운과제일수있다. 복원대상종의개체수확보를위한증식에서개체의부화율과생존율에대한데이터가마련된다면, 개체수예측을통한사후관리를효과적으로수행할수있다. 이연구에서는금개구리의부화율과생존율이개체군의성장및생존에기여할수있는정도를측정하고이를바탕으로개체군생존분석의기초데이터를확보하기위하여연구를수행하였다. 모든동물에게있어서먹이원은생존의필수조건이다. 먹이원의종류에따라개체의성장과생존, 번식률등생활사전반에걸쳐영향을받게된다. 따라서이연구에서는효율적인증식을위한금개구리의먹이습성에관한조사를통하여금개구리의인공증식기술개발과정에서공급해야하는먹이원에대한자료를구축하고자연구를수행하였다. 이자료들은개체군생존분석을위한서식지평가및수용력을확인할수있는기초데이터로서중요하다. ( 나 ) 재료및방법금개구리의부화율과생존율을연구하기위하여충청남도태안군과인천시옹진군의야외개체군에서발견된금개구리알을물이자유롭게드나들수있는그물상자에넣어유실되지않도록한후부화율과생존율을측정하였다. 금개구리의알의경우난의크기가 1-2 mm 정도로매우작으며, 수중물풀에붙여서낳기때문에알을관찰하기가매우어려운것으로나타났다. 금개구리의먹이습성을조사하기위하여이들의섭식이활발한초저녁이후시간에청원군에위치한금개구리개체군을방문, 금개구리 5개체를포획하였다. 포획된개체는포획직후얼음이든상자에넣어개체들의활동을줄였으며, 이후실험실로이동하여해부를통하여위를적출하였다. 적출된위의내용물을현미경아래에서물에희석하며, 먹이의종류및개체수를기록분석하였다. ( 다 ) 결과및고찰 1 금개구리부화율및생존율 2006년 6월과 7월, 충남태안과인천옹진에서금개구리의알을채집하였다. 야외개체군에서발견된금개구리알을부화시킨결과, 알에서깨어나는기간 ( 난막에서발생하는기간 ) 은약 7일이었다. 알에서부화한후약 3일동안은몸밖으로아가미가돌출되어있는유생의시기를거쳤으며, 이후약 30일동안올챙이시기를거쳐알에서깨어난지 35-40일이되면변태를마치고어린금개구리로성장하였다. 2003년에연구되었던금개구리의부화기간관찰 - 59 -
결과에서도산란으로부터알에서부화하기까지 7일, 8-10일간의유생기, 11-40일간의올챙이시기를거쳐이후성체로변태한것으로나타났다 ( 이 2003). 채집된총 497개의알중 443마리가유생으로부화하여부화율은 89.13% 이었다. 부화된 443마리의금개구리유생중변태시기를성공적으로거친유생의수는 313마리로변태성공률은 70.65% 이었다. 이를바탕으로하여금개구리가알에서부화하여변태과정을거쳐성체가되는동안의생존율을확인한결과, 62.98% 로나타났다. 2003년의관찰결과에서도부화율이 90%, 올챙이에서성체로변태하는비율이 75% 로본연구와유사한결과가나타났다 ( 이 2003). 본연구결과, 89.13% 의높은부화율에도불구하고실제성체로생존한개체의비율이 62.98% 로감소한것으로말미암아, 환경적요인이생존율에영향을주었을가능성도있으나, 한정된공간내높은개체군밀도로인한동종섭식의가능성도배제할수없으므로부화한유생들을분산시키고동일발생단계에있는개체들을구분하여발생을유도해야할것으로생각된다. Table 6. Hatching and survival rate of the eggs of the Gold-spotted pond frogs, Rana plancyi chosenica Collecting Place date 2006.6.17 Taean, Chungnam 2006.6.29 Oongjin, Incheon 2006.7.7 Taean, Chungnam 2006.7.18 Oongjin, Inchoen No. of eggs (No. of undeveloping eggs) Hatching Survival rate to No. of froglets rate(%) the a frog(%) 103(7) 93.20 65 63.11 142(23) 83.80 89 62.68 129(20) 84.50 85 65.89 123(4) 96.75 74 60.16 Total 497(54) 89.13 313 62.98 2 금개구리먹이의분석야생개체군에서포획한금개구리의위를적출하여섭식한먹이의종류를조사한결과파리류, 벌류, 직시류, 땅강아지류, 거미류를포식하였음을알수있었다. 가먹이습성 - 조사결과 (Table. 7) - 60 -
야생개체군에서포획된금개구리의위적출결과, 금개구리가섭식한먹이의종류는파리류 4 종, 벌류 2종, 직시류 1종, 땅강아지류 1종, 거미류 1종이었으며, 각먹이종류의개체수는파리류 4개체, 벌류 2개체, 직시류, 땅강아지류및거미류 1개체씩으로포식빈도는파리류가가장높았으며 (44.4%) 벌류 (22.2%), 땅강아지와거미류 (11.1%) 순으로나타났다. 금개구리는비교적비행성이큰종류들에대한포식의빈도가높게나타났는데, 이는활동성이강한먹이에대한선호도가높기때문으로보여진다. 1998년윤일병등에의해수행되었던금개구리의식성에관한연구에서도 8개체의위적출결과, 파리류 4종, 벌류 2종, 땅강아지류와거미류를각각 1종의순으로포식한것으로나타나본연구에서관찰된금개구리의식성과유사한것으로나타났다. 이에더하여 1998년에수행된참개구리의먹이선호도실험과같이, 금개구리또한뚜렷한먹이선호성을가지고있는지에대한연구를수행하여금개구리증식시공급될먹이원에대한자료를구축해야할것으로생각된다. Table 7. Food items from the stomach of the Gold-spotted pond frogs, Rana plancyi chosenica Food type Scientific name No. of inds Percentage Spider Arthropoda sp. 1 0.11 Bee Hymenoptera sp.1-2 2 0.22 Mole cricket Gryptalpidae sp. 1 0.11 Grasshopper Orthoptera sp. 1 0.11 Fly Diptera sp. 1-3 3 0.33 Cranefly Tipulidae sp. 1 0.11-61 -
(5) 금개구리의연령구조 ( 가 ) 연구의목적개체군의밀도, 연령구조, 분산과성비를포함하는개체군에관한기본적인정보는한개체군의장기간에걸친변화를이해하기위하여필수적인내용이된다. 이러한사망률, 수명, 그리고기타생태학적요소들을포함하는개체군의통계학적특성에관한정보를얻기위해서는개체군을구성하는개체들의연령을알필요가있다 (Halliday and Verrell 1988). 양서류개체군의연령구조는인간활동에따른기후의변화, 오염정도정도가양서류의개체군에어떠한영향을미치고있으며, 그러한영향이장기적으로는개체군에어떠한영향을유발할것인가에대한정보를제공할수있다. 금개구리의개체군관리와보존, 복원계획작성에필요한개체군의기본적인연령정보를얻기위하여, 청원및태안에서발견된두금개구리개체군으로부터채집된개체들의나이를뼈나이테법을이용하여결정하였으며, 나아가두개체군사이의성장패턴과연령구조를비교하였다. ( 나 ) 연구재료및방법우리의연구개체군은충북청원군 (N 36 36, E 127 21 ) 과충남태안 (N 36 4 8, E 126 9 ) 에위치하였다. 청원의개체군은최근 6년동안농사를짓지폐농경지에자리하고있었는데, 습지의면적은약 3966.3 m2이었으며, 세개의작은연못이중앙에위치하며, 연못밖으로는풀이무성한건조지대가펼쳐져있다. 습지는외곽으로는약 0.3 m에서 1.2 m 높이의둑으로이어진다. 태안의개체군은약 330.3 m2으로측정된농경지와농경지형연못에위치한다. 벼가식재되지않은지역은전체적으로마름 (Trapa japonica) 으로덮여있다. 연못은직경이약 7-8 m, 최고수심은약 1.5 m 이었다. 뼈나이테법연구에사용될개구리의발가락을수집하기위해, 우리는 2006년 5월과 9월사이에태안개체군에서족대를이용하여, 청원개체군에서모음담장과주머니함정을이용하여금개구리를포획하였다. 포획된금개구리의경우, 성별을판단하였으며, 버니어켈리퍼스를이용하여 0.1 mm 단위로 SVL을측정하였으며, 야외용전자저울을이용하여 0.1 g 단위로몸무게를측정한후발가락 ( 지골 ) 을절단하였다. 절단된발가락은 70% 에탄올에고정하였다. 고정된발가락은조직학절차를위하여우선 24시간동안흐르는물에씻었으며, 이후 5% 질산에 20-30분동안침전시켜뼈의석회질을제거하여, 연화하였다. 재차물로발가락을 24 시간동안세척하였다. 이후, 탈수과정, 파라핀고정, 박절기 (rotary microtome) 를이용하여 10 μm의두께로절단하는과정을거친후, Harrison Eosin -Haematoxylin 방법에따라발가락조직을염색을한후현미경아래에서관찰한다. 뼈의성장구간과 LAGs를구분관찰하 - 62 -
였으며, LAGs의수를측정하여나이를결정하였다. 나이의결정은두명이서로독립적으로결정하였으며, 차이가있는경우재검사및논의를통하여최종결정하였다. 양서류는대부분의변온동물들과유사한 S 모양의성장곡선을보인다고알려져있다 (Atkinson and Sible 1997). 우리는 von Bertalanffy(1938) 의모델을이용하여성장곡선을 측정하였다 : S t K ( t t0 ) = Sm ( Sm S0) e St = 연령 t 의평균몸길이, Sm = 최대성장몸길이, S 0 = 갓변태한개구리의몸길이, t = 나이, t 0 = 변태시의나이, 그리고 K = 성장계수 (i. e. 성장곡선형태 ). 우리는변태시몸길이로서 18.1 mm(n = 10) 를사용하였으며, 나이로는 0.3(3개월 ) 을적용하였다. von Bertalanffy growth model을시그마플랏 10(SimgaPolt 10.0, Systat software Inc.) 의적합역동방법 (dynamic fitting method) 을사용하여평균성장곡선에적용했다. 또한, 연령별두개체군으로부터채집된개구리의 SVL과몸무게의차이를비교하였다. ( 다 ) 연구결과청원개체군의 20마리수컷과 9마리의암컷및태안개체군의 25마리의수컷과 4마리의암컷의나이를성공적으로결정하였다. 골내막 (Endosteal bone, EB) 을둘러싸고있는라인은골내막흡수선 (endosteal resorptiom, ER) 로판단하였다. LAGs 는골내막흡수선과나란하게바깥쪽으로둥근원을형성하면서배열되어있었다 (Fig. 15). LAGs는모든성별의지골에서성공적으로확인되었다. Fig. 14. Phalangeal cross section of the Gold-spotted pond frog(rana plancyi chosenica): a male with 31.0 mm SVL, 4 LAGs, i. e. 4 years old. Arrows indicate the LAGs; RL represents the resorption line; 400. - 63 -
각각의개체군내에서 SVL과몸무게는수컷에비하여암컷이크고 ( 청원, t = 10.32, df = 27, P < 0.001; 태안, t = 5.99, df = 27, P < 0.001) 무거웠다 ( 청원, t = 12.59, df = 27, P < 0.001; 태안, t = 9.99, df = 27, P < 0.001). 반면두개체군사이의비교에서개체들의몸무게 (male, t = 1.20, df = 43, P = 0.24; female, t = 0.37, df = 11, P = 0.72; Table 8) 와 SVL(male, t = 1.91, df = 43, P = 0.06; female, t = 0.56, df = 11, P = 0.585) 은차이가없었다 (Table 8). 포획되어나이가결정된수컷들의나이는 2에서 7년이었으며, 암컷은 3에서 6년사이였다. 두개체군에서 4살개체들이가장많았다. 청원개체군에서는수컷개구리의나이가암컷보다어린 (for male, 3.7 ± 0.73, n = 20; for female, 5.0 ± 0.87, n = 9; Mann-Whitney U test, Z = 3.25, P < 0.001; Table 8) 반면, 태안개체군에서는수컷 (4.24 ± 0.88, n = 25) 과암컷 (4.00 ± 0.82, n = 4) 의연령차이가없었다 (Mann-Whitney U test, Z = 0.45, P = 0.69; Table 8). 두개체군사이에서수컷과암컷의연령구조는둘다유의한차이가있었다 (for male, χ 2 = 21.87, df = 4, P < 0.001; for female, χ 2 = 62.85, df = 3, P < 0.001; Fig. 10). Table 8. The snout-vent length(svl), body weight, and age of the frogs captured in the Cheongwon and Tae-an populations. The data are given in mean ± SD Population Sex N SVL(mm) Body weight(g) Age(year) Cheongwon M 20 34.15 ± 2.75 3.90 ± 1.02 3.70 ± 0.73 F 9 51.80 ± 6.57 18.21 ± 4.96 5.00 ± 0.87 Tae-an M 25 36.72 ± 5.45 4.47 ± 1.94 4.24 ± 0.88 F 4 53.81 ± 3.91 17.13 ± 4.45 4.00 ± 0.41-64 -
14 12 A Male Female Number of Individuals 10 8 6 4 2 0 0 1 2 3 4 5 6 7 14 12 B Number of individuals 10 8 6 4 2 0 0 1 2 3 4 5 6 7 Age (year) Fig. 15. Age distribution in the Cheongwon(A) and Tae-an(B) populations. 두개체군사이에서같은연령대의수컷개구리들의 SVL은차이가없었다. 예를들어청원개체군의 3살짜리개구리들의 SVL은 35.08 ± 3.41 mm(n = 6) 이고, 태안개체군은 31.73 ± 3.03 mm(n = 4) 이었다 (Mann-Whitney U test, Z = 1.49, P = 0.17). 청원의 4살짜리 SVL은 34.00 ± 2.34 mm(n = 11) 이었고, 태안은 37.10 ± 4.79 mm(n = 13, Mann-Whitney U test, Z = 1.80, P = 0.07) 이었다. 청원에서 5살짜리의 SVL은 34.65 ± 1.20 mm(n = 2) 이었고, 태안은 39.56 ± 9.19 mm(n = 7) 이었다 (Mann-Whitney U test, Z = 1.03, P = 0.33; Table 9). 암컷의비교의경우, 태안으로부터단지네마리의암컷자료만이획득되어, 적은샘플수때문에비교를하지않았다. - 65 -
Table 9. The snout-vent length(svl) and body weight of the frogs at a specific age captured from the Cheongwon and Tae-an populations. The data are given in mean ± SD Population Sex Age(year) N SVL(mm) Body weight(g) Cheongwon M 2 1 29.3 1.8 3 6 35.08 ± 3.41 3.95 ± 0.81 4 11 34.00 ± 2.34 4.00 ± 1.02 5 2 34.65 ± 1.20 4.20 ± 1.13 F 4 3 47.72 ± 6.50 15.03 ± 5.66 5 3 51.83 ± 7.91 18.37 ± 4.48 6 3 55.83 ± 4.27 21.22 ± 4.19 Tae-an M 3 4 31.73 ± 3.03 3.28 ± 0.64 4 13 37.10 ± 4.79 4.36 ± 1.64 5 7 39.56 ± 6.19 5.76 ± 2.19 7 1 32.0 3.1 F 3 1 54.2 16.6 4 2 56.43 ± 0.67 20.35 ± 1.77 5 1 48.2 11.2 Table 10. Asymptotic size and growth coefficient of male frogs in the Cheongwon and Tae-an populations Population Sex N Asymptotic size(mm) Growth coefficient Cheongwon M 20 34.72 ± 1.15 1.11 ± 0.61 F 9 68.86 ± 25.59 0.24 ± 0.22 Tae-an M 25 40.75 ± 5.32 0.47 ± 0.30 청원개체군의수컷개구리성장은생애초기기간동안태안개체군보다더빨랐다 (Fig. 16A). 청원개체군의수컷은약 3-4년내에가장큰개체크기에도달한반면, 태안의수컷들은약 5-6년이걸렸다 (Fig. 16A). 청원개체군의최대수컷크기는태안개체군의최대수컷크기보다 (t = 5.51, df = 43, P < 0.001, Table 10), 청원개체군의수컷의성장계수는태안보다컸다 (t = 4.29, df = 43, P < 0.001, Table 10). 청원개체군에서수컷과암컷개구리사이에최대성장크기및성장계수는유의미한차이가있었다 ( 점근선크기, t = 4.00, df = 27, P < 0.001; 성장 coefficient, t = 36.28, df = 27, P < 0.001, Table 10). 태안의경우적은샘플수로암수간의차이를비교하지않았다. - 66 -
60 50 A Cheongwon Cheongwon Tae-an Tae-an Snout vent length (mm) 40 30 20 10 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 70 Age (year) B 60 Snout vent length (mm) 50 40 30 20 10 0 0 1 2 3 4 5 6 7 Age (year) Fig. 16. Growth patterns of male Gold-spotted pond frogs from the Cheongwon and Tae-an populations(a) and female frogs from the Cheongwon population(b) fitted to the von Bertalanffy's equation(1938). ( 라 ) 고찰우리의결과는수컷금개구리가 2-3년만에성적성숙에도달하고, 암컷은 3-4년에도달한다는것을보여준다. 이러한결과들은 Ranidae과에속하는 R. temporaria(miaud et al. 1999), R. nigromaculata(khonsue et al. 2001a), R. rugosa(khonsue et al. 2001b) 그리고 R. latastei(guarino et al. 2003) 들의결과들과일치하는것이다. 우리의결과는또한수컷개구리의초기빠른성장이빠른성적성숙을유도한다는것을보여주며, 암컷의상대적으로느린성적성숙 (Reading 2001) 은초기의낮은성장률로인한것이라는것을암시한다. 우리의연구에서청원개체군으로부터수컷개구리의성장계수는태안의수컷보다컸으나청원개체군의수컷개구리의최대성장크기는태안보다작았다. 이것은청원군의수컷금개구리들의경우초기 0-2년사이빠른성장을하며, 이후번식에참여하게되고, 번식에참여하게되면서성장률이떨어진다는것을의미한다. 일반적으로수컷들은 3-4년사이에그들의최대신체크기에도달하였다. 반면, 태안개체군내의수컷들은 0-2살사이의성장률이상대 - 67 -
적으로낮으며, 이들의최대신체크기는약 6-7년이지난후에도달하는것으로나타났다. 이러한성장패튼으로인하여태안의수컷들이청원의수컷개구리들보다크게되는것으로생각된다. 양서류개체의성장율은서식지의먹이활용도, 먹이포획의개체별능력, 외부기생충의감염, 기온과빛조건과같은비생물적요소를포함하는다양한요인들에영향을받는것으로알려져있다 (Richards and Lehman 1980, Kluge 1981, Minchella and Scott 1991, Duellman and Trueb 1994, Rehage et al. 2002). 이연구에서, 비록두개체군에서식하는수컷금개구리들이서로다른성장형태를보이며, 또한최대신체크기에서도차이를보이지만, 구체적으로어떠한요인들이이러한결과에관여하였는지는연구되어지지않았다. 이후에서식지상황과개체성장에영향을주는요인과관계된추가적인연구가필요하다. 태안개체군내의금개구리수컷의나이는청원개체군보다많았다. 이러한차이를어떻게설명할수있을까? 양서류에서개체의수명에영향을미치는요소로는성적성숙에도달하는나이, 성장률, 영양상태, 개체간의경쟁등다양한요인들이알려져있다. 몇몇이전의연구들에서무미양서류의경우낮은성장률이낮은개체사망률과관련되어있다는것이밝혀졌다 (Arendt 1997, Mangel and Stamps 2001, Schiesari et al. 2006). 아마도태안개체군내수컷들의작은성장계수는일면그들의수명에관여하고있을것으로생각된다. 또한태안개체군내수컷들의크기가청원개체군내수컷들의크기보다컸는데, 이는아마도태안지역의높은동절기온도, 먹이의높은질, 그리고낮은개체경쟁과같은좀더개체들에게온화한환경이영향을미쳤을것으로생각된다. 이전의연구는무미양서류의경우개체군내먹이의가용정도가개체들의성장과사망률에직접관여하고있다는것을보여주었다 (Duellman and Trueb 1994). 추가적으로두지역에서식하는개체들의수명에영향을미치는요소들을연구하는것은, 두지역내의금개구리를장기적으로안정적인개체군을유지하여보존하고자하는데의미있는결과를제공할것으로생각된다. 결론적으로, 금개구리개체군의연령구조와성장률에관한우리의이러한결과들은멸종위기의종에대한복원계획설립에유용하게이용될수있을것이다. 금개구리개체군의좀더상세한생태학적상황을이해하기위해두개체군의서식지상황에영향을미치는인간의활동을포함하는생물적그리고비생물적요인들의비교에관한연구가앞으로필요하다고하겠다. - 68 -
(6) 금개구리의메타군집연구 ( 가 ) 연구의목적메타군집 ( 개체군내개체군 ; population of populations; Levins 1970) 을형성하는양서류종보존과관리계획을세우기위하여메타군집내종이얼마나오랫동안지속적으로생존할수있는지정확히예측할필요가있다 (Lopez and Pfister 2001, Vuilleumier et al. 2007). 특히서식지단편화에따른지엽적인개체군간이동능력의제한과고립화는세계적으로진행되는있는양서류종감소의주요한원인이며메타군집에위협이되고있다 (Gilpin and Hanski 1991, Alford and Richards 1999, Pope et al. 2000, Fryxell 2001, Dodd and Smith 2003, Smith and Green 2005). 따라서이주와멸종과정을포함하는메타군집역학을고려한보존전략은종멸종의위협을감소시킬것이다 (Goodman 1987, Harrison et al. 1988, Hanski et al. 1995, Gotelli 1998). 현재멸종위기종으로서금개구리는한국내새로운건물과도로의건설, 언덕파괴, 습지변경등서식지파괴와서식지변형의결과로지엽적인개체군멸종에빈번하게직면해있다. 또한금개구리는번식과번식후여름과가을철먹이서식활동이물이있는습지, 연못, 웅덩이, 저수지등에가까운곳에머물며, 개체의평균행동권 (home range) 이 713.8 m 2 (Ra et al. 2008) 로아주좁은범위내에서이루어지는정주성의특성을보인다. 따라서금개구리에대한메타군집을적용한개체군고립과멸종위협정도를예측하고분석하는것은적절하다 (Smith and Green 2005). 본연구는충북청원군에위치한하나의메타군집을대상으로 3년간에걸친메타군집의변화과정을파악하고, 인천광역시옹진군일대에서식하는금개구리개체군을대상으로메타군집존재여부와형성과정을유전적다양성에기초하여연구를수행하였다. ( 나 ) 재료및방법 1 충북청원군일대개체군가연구장소연구는한국교원대학교근처논과자연습지를대상으로 2006년부터 2008년까지 3년간수행하였다 (Fig. 17). 3년동안최소한 1회이상발견된 9개의지점 ( 논 7곳, 자연습지 2곳 ) 을대상으로이루어졌으며특히논의경우유사한식생으로동질적인서식특성을보이고, 발견된지점은논둑과도로에의해구분이잘된다. 평균서식장소크기는 3308.4 m 2 ± 1152.3( 범위, 1169 5131), 평균서식지점간거리는 170.6 m ± 160.9( 범위, 38 513) 로나타났다. 그리고 9 개이외의지역에대한주기적인모니터링결과더이상발견되지않았다. - 69 -
Fig. 17. Study area for call surveys of the Gold-spotted pond frog(rana plancyi chosenica) populations near the Korea National University of Education. Nine subpopulations were identified in this study(site 1-9) at least once over three years(2006-2008). 나모니터링방법번식시기동안하나의서식지점을 4회방문 ( 서식지점당 12회방문 ) 하여금개구리가존재하는지, 그리고만일존재한다면얼마나많은개체가존재하는지조사하였다 (Fig. 18). 금개구리의음성활동이 21:00-02:00시사이에상대적으로활발하고, 금개구리음성되들려주기가음성활동을더욱활발하게유도하므로최소두명이해지고 30분후부터자정전까지논둑이나도랑주변을 5분당 100 m의속도로천천히걷거나금개구리소리되들려주기를이용하여모니터링을실시하였다. 조사지점은무작위로선택하여모니터링하였으므로동일한모니터링시간을피할수있었다. - 70 -
Local extinction Colonization Local e xtinction Colonizati on Years 1 2 3 Surveys 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 Fig. 18. Illustration of the call survey scheme of the Gold-spotted pond frog(rana plancyi chosenica) populations(adapted from Mackenzie 2006). Each site is visited four times within breeding seasons for three-year occupancy study. Colonization(γˆ ) and local extinction(εˆ ) probabilities were estimated between years. 다분석방법 프로그램 PRESENCE(http://www.proteus.co.nz) 를이용하여 5 개의메타군집모델을만 들었다 (MacKenzie et al. 2003). 이프로그램은 AIC(Akaike s Information Criterion, Burnham and Anderson 1998, Burnham and Anderson 2002) 를이용하여모니터링한데 이터에가장적합한모델을선택한다. 가장적합한모델은가장적은 AIC 값과모델가중치 (w) 를갖고이값은모델의상대적인지지정도를나타낸다. 그리고모델의평균발견율 ( pˆ ), 점유율 (ψˆ ), 지엽적인멸종율 (εˆ ), 이주율 (γˆ ) 을예측하고, 이값으로부터메타군집의멸종율과 이주율을계산한다. 점 ( 예, ψ (.)) 은일정함을의미하고, yr( 예, ψ (yr)) 은해에의해결정되는 변수를나타낸다. 그리고멸종율과이주율이균형을이루었을때점유율을다음과같은공식으 로계산하였다. ψ = γ γ + ε 그리고점유지점의멸종과이주변환율은다음과같은공식으로계산하였다 (MacKenzie et al. 2006). (1 ψ t ) γ τ t = ψ t+ 1 t 여기에서 τ t 는 t(year) + 1 에새롭게점유될확률을의미한다. 마지막으로예측된변수를 이용하여메타군집에대한 30 년간에걸친점유율에대한시뮬레이션을실시하였다. - 71 -
2 인천광역시옹진군일대개체군가연구장소 2008년 3월 7일부터 10월 18일까지인천광역시옹진군일대에서 8회에걸쳐금개구리개체군조사를실시하였다. 연구지역은대부분고도가낮고넓은면적의농경지와습지가분포하여있으므로, 금개구리개체군이안정적으로유지되고있는곳이다. 본연구진은 2006-2007년까지옹진군의 3개금개구리개체군에서금개구리서식지특성과금개구리행동권에대하여연구한바있다. 이전에발견된개체군외의추가적인서식지를찾기위하여영흥도전체지역을대상으로물이유지되고있는연못, 농경지, 수로, 습지의위치를파악하였으며, 특별히번식할수있는연못과습지, 육상부가적절히연결되어금개구리개체군이유지될수있는곳을중심으로금개구리의존재를확인하였다. 각지점의위치를구분하기위하여영흥도전체에대한 1 : 5,000 지형도를기준으로전체지역을 9개격자로구분하고, 각격자내의지점에대하여위로부터순서대로고유번호를부여하였다 (Fig. 19). Fig. 19. Map of study sites. 나조사방법금개구리의존재를확인하는방법으로 2명의조사자가주간과야간에각지점을최소 2회이상방문하여관찰하거나소리를듣는것으로확인하였고, 추가적으로어류포획용그물 (80 cm 65 cm; 5 mm mesh) 로유생을확인하였다. 이와같은방법으로금개구리가확인된다면, 개체수를파악하고그지점을지형도 (1 : 5,000) 에표시하고, GPS(etrex, GARMIN, Taiwan) 로좌표와고도를기록하였다. 각개체군사이의이입과이출을확인하기위하여각지점마다구별하여성체를포획한후, 멸균된면봉 (BBL CultureSwab, Becton, Dickinson and Company, USA) 으로개체의입에 - 72 -
서구강상피세포를채취 (Fig. 20) 하여냉동보관하였고, VIE(Visible Implant Elastomer) tag 으로뒷발물갈퀴에지점별로다른색으로표시하여포획지점에방사하였다. 채취된구강 상피세포는서울대학교야생동물유전자원은행으로배송되어유전자분석에이용되었다. Fig. 20. Obtaining DNA samples from the mouth(left) and VIE individual tag(right). 다유전적다양성분석금개구리개체군에서지리적분포에따른개체군간유전적교류현상의유 무를알아보기위하여유전적다양성이비교적높은금개구리옹진군개체군을대상으로조사하였다. 각채집지점에서포획된금개구리개체에서유전자분석을위해비침습적방법 (non-invasive) 으로유전자샘플을채취한후금개구리개체는채집지점에방사하였다 ( 유전자분석의세부적인방법은 라. 금개구리개체군의유전적다양성및안정성평가 " 란참고 ). ( 다 ) 결과 1 충북청원군일대개체군 최소한 1 회발견된총 9 개조사지점중에서 2006 년 8 개, 2007 년 4 개, 2008 년 5 개지점 에서금개구리가발견되었으며, 2007 년에단한지점에서금개구리가새롭게발견되었고, 5 개 지점에서는발견되지않았으며 2008 년에는한지점에서다시발견되었다. 최대음성신호에 의한개체수는지점 1 에서 45 마리가발견되었고, 지점 5, 6 에서 1 마리가발견되었다. 조사 지점의크기와발견된개체수사이에의미있는관계는나타나지않았다 (r s = 0.42, n = 9, P = 0.26). 5 개의메타군집역학모델중에서가장적합한모델은 AIC 분석으로부터 ψ (.), γ (yr), ε (yr),p(yr) 로나타났다 (Table 17). 이모델은전체적인점유율수준이일정하게유지되는동안 이주율, 지엽적멸종률, 그리고발견율이해마다특징적으로나타날것으로예측한다. 다음 2 개의경쟁모델은 ψ (.), γ (yr), ε (.),p(.), ψ (.), γ (.), ε (.),p(yr) 로이주율과발견율이공통적 으로이들모델에나타났다. 전체적인발견율 0.774 와점유율은 0.884 로나타났으며, 이주율 - 73 -
은 2007년보다 2008년에 0.21로더낮게나타났으며, 반면에지엽적멸종률은 0.76으로더높게나타났다. 이는 Sung et al.(2007) 에의해조사된청주, 청원지역에대한금개구리점유율 (0.170) 보다높은예측치로이미존재하는혹은새롭게발견된지역만을대상으로하였기때문에훨씬높게나타났으며이수치는생물학적으로의미는없다. Table 11. Summary of model selection procedure and parameter estimates for the Gold-spotted pond frogs. Notes: IC is the difference between the model with the lowest AIC and the given model; w is the Akaike weight; ψˆ is the estimated proportion of sites occupied; pˆ is the estimated detection probability γˆ and εˆ represent the estimated colonization and local extinction probabilities, respectively Model IC w K ψˆ pˆ γˆ 2007 γˆ 2008 εˆ 2007 εˆ 2008 ψ (.), γ (yr), ε (yr),p(yr) 0 0.7604 8 0.890 0.777 0.38 0.195 0.620 0.805 ψ (.), γ (yr), ε (.),p(.) 3.62 0.1244 7 0.891 0.774 0.591 0.194 0.409 0.806 ψ (.), γ (.), ε (.),p(yr) 4.2 0.0931 6 0.896 0.774 0.325 0.325 0.410 0.410 ψ (yr), γ (.),p(yr) 7.71 0.0161 7 0.569 0.677 0.408 0.408 0.592 0.408 ψ (yr), γ (yr),p(yr) 9.7 0.0060 8 0.567 0.668 0.521 0.371 0.479 0.629 Model averaged 0.884 0.774 0.402 0.211 0.573 0.761 메타군집멸종률은 2.61%, 메타군집지속률은 97.4%, 지엽적인군집이 10년간지속될확률은 0.00167% 로나타났다. 또한이주와멸종이없는균형이이루어졌을때점유율은 0.315, 전에점유하지않았던새로운지점으로 t + 1 년에이주할확률은 2007년 5.3%, 2008 년 3% 로아주낮게나타났다. 이들변수 ( 초기점유율 = 0.889, 평균지엽적멸종률 = 0.667, 이주율 = 0.306) 를이용하여이들메타군집에대한 30년에걸친역학을예상한결과 (Fig. 21), 평균점유율은 0.448(± 0.161; 범위, 0.222-0.889) 로나타났다. - 74 -
1.0 Fraction occupied 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 2005 2010 2015 2020 2025 2030 Year Fig. 21. Fraction of patches occupied over time in the Gold-spotted pond frog(rana plancyi chosenica) metapopulation. 2 인천광역시옹진군일대개체군 가채집된개체수와위치 Fig. 22. Sample sites of Gold-spotted pond frogs in study sites. : Area of potential breeding sites, : Detected sites. 연구지역에서금개구리가서식할것으로예상되는지점은총 28개이었으며, 9개지점에서금개구리의존재가확인되었다 (Fig. 22). 금개구리가확인된각지점당평균 6개체 (range = 2-15) 를포획하였고, 총 54개체에서유전자를채취하여분석에이용하였다 (Table 12). 금개구리가확인된지점들은농경지와농수로로연결된비교적가까운거리에집중되어분포하는것으로나타났다. - 75 -
Table 12. Sample sites, locations, and no. of adult Gold-spotted pond frogs collected Sample site Coordinate N E No. adult C1-1 37 16 126 28 5 C1-2 37 16 126 29 8 C1-3 37 16 126 28 3 C1-4 37 16 126 28 2 C1-5 37 16 126 29 3 C2-1 37 16 126 29 6 C2-2 37 16 126 28 6 C2-3 37 16 126 28 15 C2-5 37 15 126 29 6 나유전적다양성분석 옹진군개체군에대한유전적차이정도를 cytochrome b 유전자의염기서열 1,031 bp 를 분석하여집역별로비교한 Kimura-2-parameter 의 genetic distance 값은 Table 13 과같다. 옹진군영흥도개체군 40 개체에대한 cytochrome b 유전자 1,031 bp 를분석한결과총 8 개 의 haplotype 이확인되었으며, 이들 haplotype 간의 Kimura-2-parameter 값에의한평균유 연적차이값은 d = 0.056 으로확인되었다. 금개구리개체들은채집지역별로크게 C1 과 C2, 2 개의구획 ( 지역 ) 으로구별되었고각구획에서각각 4 개지점의개체군 {(C1-1, C1-2, C1-3, C1-5),(C2-1, C2-2, C2-3, C2-5)} 로구별하여유전자분석을실시한결과, 각 개체군의거리가비교적가까운 C1 지역의 4 개 (C1-1, C1-2, C1-3, C1-5) 의개체군끼리의 유전적유연관계가더가깝게나타나고있었으며, C2 구획의경우도개체군거리가가까운 C2-2 와 C2-3 의개체군이유전적으로비교적가깝게나타나고있었다. 또한 C1 지역과비교 적거리가가까운 C2-1 지점에서채집된개체들이 C1 지역의개체들과유사한유전적구성을 나타내었다 (Fig. 23, 24, 25). Table 13. Sequence divergence of cytochrome b gene of Rana plancyi chosenica from Ongjin population 1 2 3 4 5 6 7 8 1. C1-1 2. C1-2.001 3. C1-3.001.001 4. C1-5.002.001.002 5. C2-1.002.002.002.002 6. C2-2.006.006.006.006.006 7. C2-3.008.008.008.008.008.003 8. C2-5.005.005.005.005.004.004.004-76 -
옹진군개체군의분포양상과유전적구성에있어서도어느정도차이를보이고있었다. Haplotype 4의경우는대부분개체가 C1지역에서채집된개체였으며 1개체만이 C2지역에포함된개체였다. 그러나 Haplotype 1과 3은모두 C1지역에서채집된개체들이었으며, Haplotype 2, 5, 6, 7, 8은모두 C2지역에서채집된개체들의유전적구성으로확인되어, 각채집지역에따른개체군들에서각각의고유한 haplotype들이확인되어각지역별유전적고유성이존재함을확인할수있었다 (Fig. 23, 25). Fig. 23. Phylogenetic relationships among 8 haplotypes from 40 individuals of Rana plancyi chosenica cytochrome b gene, constructed by UPGMA method. Numbers at the clades denote the bootstrap values. - 77 -
20 14 40 MMS1144 MMS1154 MMS1142 65 62 2 3 10 C2-3 C2-2 C2-3 MMS1146 MMS1150 MMS1147 MMS1138 MMS1145 MMS1148 MMS1027 MMS1149 MMS1153 MMS1143 99 C2-3 C2-2 C2-3 C2-3 C2-5 C2-3 C2-2 65 65 63 64 MMS1011 MMS1015 MMS1008 MMS1017 MMS1018 MMS1019 MMS1000 MMS1007 MMS1020 MMS1023 MMS1026 MMS1139 MMS1024 MMS1022 MMS1006 MMS1013 MMS1001 MMS1010 MMS1014 MMS1005 MMS1004 MMS1002 MMS1003 MMS1012 MMS1009 MMS1016 MMS1141 C1-2 C1-3 C1-2 C1-5 C1-5 C2-1 C1-1 C1-2 C2-1 C2-5 C2-2 C2-1 C1-2 C1-3 C1-1 C1-2 C1-3 C1-2 C1-1 C1-1 C1-1 C1-2 C1-2 C1-5 C2-3 0.001 Fig. 24. Phylogenetic relationships among 8 haplotypes from 40 individuals of Rana plancyi chosenica cytochrome b gene, constructed by the NJ method. Numbers at the clades denote the bootstrap values. - 78 -
Hap2 Hap4 Hap3 Hap1 Hap7 Hap8 Hap6 Hap5 Fig. 25. Median-joining network showing the distribution of the 8 cytochrome b haplotypes of the Rana plancyi chosenica from Ongjin. ( 라 ) 고찰 1 충북청원군일대개체군 3년에걸친메타군집의역학에대한추론은 1) 이주율과지엽적멸종률이해마다특징적으로나타났고, 2) 메타군집모델은높은지엽적멸종률과낮은이주율을예측하였고, 3) 또한모델은멸종율과이주율이균형을이루었을때 31% 점유율을예측하였으며, 4) 예측된변수를이용한시뮬레이션결과점유율은상당한변이 ( 범위, 0.222-0.889) 가나타났으며이는 30년에걸친인구통계학적확률성 (demographic stochasticity) 때문일것이다. 이연구결과는특히이주율이멸종률보다훨씬낮고, 결과적으로연구지역내금개구리메타군집의지속성에대한장기적인관점에서보전에대한관심을불러일으킨다. 특히 9개의적은개체군으로 3.0-5.3% 에이르는아주낮은확률로새로운지점으로이주할가능성이낮게나온것은개체군수를증가시키기전에멸종될가능성을제기한다. 주된서식지인논에불규칙적인물대기와건조조건때문에현재까지점유되지않은지점이금개구리종의번식에적합한지아닌지에대한명확한증거가없다. 또한소집단내적은수의금개구리는주변의서식지로이동에제한을줄것이며, 이웃메타군집과의거리는최소 2.8 km 떨어져있으므로유입 - 79 -
과유출이어려운상황에있다. 따라서지엽적인이주율을증가시킬수있는보다건설적인보전과관리대책이필요하다. 메타군집역학에서높은멸종률은또한서식지면적과고립과관련이있으며이두요인은개체군지속성에영향을끼친다 (Moilanen 1999, Hanski and Gaggiotti 2004, Smith and Green 2005). 만일서식지가동일하여같은환경수용력 (carrying capacity) 을나타낸다면서식지면적과서식지내밀도와상관관계가있으며이는지엽적멸종과관련이있을것이다. 그러나이연구에서는상관관계가나타나지않았다. 나비, 양서류, 새를포함하는 8종의유사한메타군집에서도상관관계가나타나지않았다 (Pellet et al. 2007). 또한섬생물지리학 (island biogeography) 에의하면서식지면적과유입률간양적인상관관계때문에이주시큰서식지면적을가진메타군집은조그만면적을가진메타군집보다효율적일것이다 (Gilpin and Diamond 1976). 그러나이연구를통하여메타군집과정에대한서식면적의효과를알아볼수는없었다. 따라서현재금개구리메타군집에대한생물학적으로현실성있는그리고서식지특이적인모델의효과를보다자세하게연구할필요가있다. 2 인천광역시옹진군일대개체군본조사결과에의하면옹진군일대에서금개구리점유하고있는비율 ( 순점유율, Naive site occupancy rate) 은 0.32(9 / 28) 로청주시 / 청원군과비교하였을때상대적으로높게나타났고, 다른종 ( 참개구리나황소개구리 ) 에비하여높지않았다 (Sung et al. 2007). 또한연구지역내에서조차북서쪽에치우쳐분포하는것으로나타났다. 더욱이소집단간의유전적유사도는크게두부분 (C1 지역과 C2 지역 ) 으로나타났으며전반적으로채집지역 ( 분포거리 ) 에따라금개구리개체군의유전적구성의차이를보였다. 이는두지역간연결로를고려할때산으로나누어져유전적거리가크게나타난것으로볼수있다. 이에비하여 C1 지역내에서는논과농수로가대부분이었고, C1 지역간거리는평균 90.25 m(± 46.08) 로나타났다. C2 지역내에서는논과농수로그리고산으로나뉘어져있으며 C2 지역간평균 602.75 m(± 221.56) 으로나타났다. 따라서금개구리의개체평균이동거리를고려할때 C1 지역내개체는채집지역간이주가가능하였을것이고, C2 지역내개체는 C1보다는격리의과정을거치면서다양한유전적특징을보여주었을것으로판단된다. 따라서 C1과 C2에대한메타군집의관점에서지속적인모니터링을통하여이들메타군집의생존가능성을정확히예측하고위협요인을파악하여이에기초한종보존및복원계획이세워져야할것이다. - 80 -
(7) 금개구리행동권및동면지의결정 ( 가 ) 연구목적세계적인양서류감소의추세와습지의생태적인중요성을고려하여, 많은나라들이습지보존정책을펴가고있다. 습지의보존은이전에는물의정화및습지내생물의보존중심으로이루어져왔다. 그러나최근에는양서류나파충류같이수생태계와육상생태계를동시에이용하는습성을지니는동물의보호를위하여수중보호지역에추가하여육상보호지역을포함하는핵심보호서식지의지정, 보호할필요성을제기하고있다 (Schonewald-Cox 1988, Semlitsch 2000, Semlitsch and Jensen 2001). 대부분의습지는주거지나개발지로서의개발압력을받고있기때문에, 습지보호지구의설정시에는습지와관련하여살아가는동물들이연중이용하는생활권을정확하게확정하여, 경제적으로최적의넓이만을선정보호하는것이원활한사업수행을위하여필요하다. 본연구는농경지형습지에주로살고있는금개구리들의번식기, 비번식기, 동면기동안이동과서식지의이용에대한연구를수행하여, 금개구리를보존하기위한서식지가포함하여야할서식지의요소들및개체군보호를위한보호지구의면적을결정하고자하였다. ( 나 ) 재료및방법 1 연구지역연구는인천시옹진군에위치한 1개의농경지형습지와 1개의육화되어가는저수지로형성된서식지및충북청원군에위치한다른하나의농경지형습지를포함하는총 3곳에서수행되었다 (Fig. 26). 옹진군의두지역에서는번식기, 비번식기, 늦가을연구가각각수행되었으며, 강내면서식지에서는늦가을무선추적만이수행되었다. 늦가을연구는늦가을이동과동면지결정을포함한다. 옹진군에위치한농경지형습지의경우최소한 5년이상농사를짓지않은농경지형습지이다 (Fig. 26A). 이곳에는연중물이담겨있어금개구리의산란이이루어지는연못 1( 지름 : 6.2 5.7 m, 깊이 : 0.8 m) 과 2개의수로 (1 1.5 41.2 0.9 m; 2 4.5 30.4 0.8m) 를포함하고있다. 연못과수로주위로는물이바닥에만있는묵논과이후로는벼논과밭으로연결되어있다. 이지역은산으로주변이둘러싸여있는데, 주위산까지의거리는습지로부터약 30-40 m 거리를가지고있다. 서식지는바다를향하여트여있으며, 서식지위에는약 10 여가구의작은마을이있다. 번식지로이용되는연못과수로내부에는부들과갈대, 그리고가래가약 90% 이상의지역을덮고있었으며, 번식연못이외의지역중에서벼논을제외한묵논의경우모든지역을부들과여뀌, 벼과식물이덮고있었다. 벼논이나밭의경우 5월에서 10월말까지벼와포도, 고추, 배추와같은농작물이경작되고있다. - 81 -
청원군에위치한습지의경우역시 5년이상농사를짓지않은농경지형습지로 (Fig. 26C), 전지역을부들, 벼과, 여뀌류, 질경이택사, 가래등의부엽식물와풀들이덮고있었다. 서식지의중앙에는번식이이루어지는 3개의연못 (1 35 15 1 m; 220 15 0.7 m; 3 20 10 0.7 m) 이위치하고있다. 주위로는우기동안동안물이차는지역이약 10 m를두고형성되어있으며, 그너머로는벼논과밭이연결되고있다. 주위에는고립된작은산지가약 100여 m의거리를두고있다. 이곳에다다르기위해서는계단식논과도로 (3 m) 를횡단하여야한다. Fig. 26. Study sites where we radio-tracked Gold-spotted pond frogs: agricultural wetlands(a) and abandoned reservoir(b) at Oongjin in Inchoen, and agricultural wetlands(c) at Cheongwon in Chungbuk, Korea. 옹진군에위치한연구지역은육화된저수지서식지의경우, 194 103 m 저수지와인접된약 140 6 m 크기의수로로구성된다 (Fig. 26B). 저수지의경우전체면적의약 36% 를차지하며부분적으로물이고여있는지역과육화되어물이바닥에 0.3 m 이하로차는나머지지역으로구성된다. 육화된지역의경우겨울동안은 0.3-0.4 m 정도까지고물이차는것으로확인되었다. 물이차있는곳의경우부들과갈대류와같은정수식물이약 50% 의피도를보이고있으며, 육화된지역의경우갈대와여뀌, 벼과와같은기타수생식물이전지역을덮고있었다. 물이고여있는저수지의반대쪽으로는약 15 m의둑방을사이에두고인공으로조성된이용하지않고있는 160 30 m 의낚시터가있었다. 연구기간동안한개체가이쪽지역을이용하였다. - 82 -
번식지로이용되는수로의경우저수지의끝부분과약 10 m 넓이의둑방을사이에두고위치하고있었으며, 한쪽으로는약 15 m 넓이의둑방을두고낚시터와연결되고, 반대쪽으로 1 m 넓이정도의둑방을두고벼논과연결되어있었다. 수로내부에는부들, 갈대, 마름과같은식물이수면의 90% 이상을덮고있었으며, 깊이는 0.5-1 m 정도이었다. 수로의저수지반대쪽으로는건기에는마르지만, 우기에는일시적으로물이차는수로 (70 5 m) 가약 1 m 넓이의둑방을사이에두고연결되어있었다. 번식이이루어지는물이고인저수지지역과수로로부터산까지의거리는좌우로약 140-200 m 이었다. 이산에다다르기위해서는벼논과, 개울, 도로를건너야한다. 무선추적연구는 2007년 7월 10일부터 11.4일사이에, 번식기, 비번식기, 늦가을이동 3 회에걸쳐서수행되었다. 이연구는한국환경부의허가를받아서수행되었으며, 실험중여타의양서류를다루는절차는 ASIH의가이드라인을따랐다. 2 무선추적 (Radiotelemetry) 금개구리의이동을추적하기위하여우리는무선발신기로서방수가되는 BD-2N 발신기 ( 베터리수명 10일 ; Holohil system) 를사용하였다. 무선발신기는개구리의허리에채워졌다. 개구리들에게벨트을채우기위하여우선발신기를탄력성이있는밴드 ( 플라스틱, 비닐 ) 에거wm 와에폭시를이용하여접착시켰으며 (0.57 ± 0.04 g, 범위 0.45-0.65 g, n = 44), 밴드를개구리의다리아래로부터허리에채웠다. 이후탄력성밴드를조절하며, 늘려서개체의허리에조금의여유를주고채웠다. 2-3일마다개체를직접포획하여상처여부를확인한결과, 적절하게길이가조정된벨트는대부분의개체에서피부에상처를내지않았다. 실험초기에피부에상처가생긴 4개체의경우실험을각각 1-4일만에종료하였으며, 포획상태에서포비돈을발라서상처를치유한후, 개체를서식지에풀어주었다. 무선추적개체들은매일 2회아침 (8-10사이) 과저녁 (5-7사이) 에각각 TRX-1000 송신기와야기안테나를이용하여신호를추적하여개체를직접확인하였다. 개체가물아래풀속에있어개체의직접적인확인이불가능한경우, 근거리삼각법을이용하여 < 30 cm내에서위치를결정하였다. 개체의무선추적전항상대기온도, 수온, 상대습도를전가온습도계와수은온도계를이용하여각각 0.1단위까지측정기록하였다. 연구기간동안의강수량은인접한곳에위치하는기상청인천시지역의자료를받아분석에이용하였다. 개체의이동을연구하기위하여, 우선연구지역내에있는번식연못, 저수지, 수로, 논등의크기를실측하여개체의위치를결정하는데기준점으로이용하였다. 무선추적에의해서확인된개체는발견위치를측정된지형지물을기준으로 x 좌표와 y 축좌표를이용하여공간상의위치를결정하고이를자료파일및모식도위에기록하였으며, 번식연못혹은번식수로의가장자리로부터의최단직선거리와이전확인위치로부터의최단직선거리를측정하였다. 번식기와 - 83 -
비번식기의경우, 무선송신기를달아주기위하여개체를포획시모든개체들이번식연못내에서포획되었으나, 늦가을의경우몇개체는번식연못밖에서포획되었다. 이러한개체의경우포획된지점으로부터가장가까운번식연못이나수로를그들이번식한장소로결정하였다. 개체들이상대적으로짧은거리만을이동하였기때문에위치를결정하기위하여 GPS를이용하지않았다. 확인된개체의위치는개체를교란하지않은상태에서개체번호를가진깃대 ( 길이 2 m) 를이용하여표시하여, 다음발견위치까지의이동거리를측정할수있게하였다. 강내면의서식지에서는늦가을동안, 개체의일일직선이동거리와번식연못의최외각으로부터동면지까지의거리에관한자료만을얻었다. 동면의경우한개체가몸전체가물이없는땅표면아래로들어간상태에서 3일이상움직임이없는경우동면에들어간것으로결정하였다. 우리의인공증식시설에서이러한상태의개체들은대부분동면상태를유지하는것으로나타났다. 이기준에따라연구기간동안총 7마리의개체가동면에들어간것으로결정되었다. 동면에들어간개체들의 1일이동거리와위치는연구기간동안반복측정되어졌다. 동면장소까지의거리는번식연못및번식수로의최외각가장자리로부터동면장소까지의최단거리로나타나내었다. 3 자료의분석및통계처리무선추적의자료는하루에아침과저녁에모두측정된것만을자료로사용하였으며, 1일중 1회만측정된경우는자료로사용하지않았다. 자료는번식기간별차이여부를확인하기위한개체중심의자료정리와연구기간동안의환경요소들과의상관관계를규명하기위한무선추적일중심의자료정리가이루어졌다. 1일평균이동거리의경우, 개체중심의경우해당개체의특정일아침과저녁에기록된이동양을합한값이개체의해당 1일이동거리가되며, 무선추적기간동안의평균이개체의특정번식기간동안의평균1일이동거리가된다. 무선추적일중심의정리의경우, 해당무선추적일에무선추적된모든개체의 1일이동거리를구하고, 이를해당일에연구된개체수로나누어 1일평균이동거리로하였다. 개체의물과육상서식지이용경향을파악하기위하여, 개체가확인된지점으로부터번식연못혹은번식수로의물가장자리로부터의거리를각각개체중심과무선추적일중심으로 1일이동거리와같은방법으로정리하였다. 번식연못으로부터의거리값이 + 로클수록개체가번식연못밖으로더멀리이동한것을의미한다. 무선추적일중심으로물가장자리로부터의거리는해당일에기록된모든개체의물가장자리로부터의거리의합을개체수로나누어구하였다. 개체의행동권결정은 2일이상추적된개체를대상으로하여, 번식기에 13마리비번식기에 8마리, 늦가을 15마리총 36마리 ( 암컷 23마리, 수컷 13마리 ) 를대상으로하였다. 1일간만추적되어행동권을구할수없는 3개체와, 강내면에서연구된 7개체의경우행동권분석으로 - 84 -
부터제외되었다. 각개체의지형지물에따라서 X와 Y좌표로확인된위치를 1 : 5000 수치지도에각각표시하였으며, 이후 Arckview(version) 의 Animal movement 확장프로그램을이용하여 Kernnel method법 (95%) 에따라서각개체의행동권의크기를결정하였다. 이전의연구들은 Kernnel method 방법이최소외각형방법보다더신뢰도높은행동권범위를정하는것으로보고하였다 (Nilsen et al. 2007). 또한, 연구지역내에서개체들이연중이용하는개체군의행동권을결정하기위하여, 내리저수지에 24개체의결정된위치좌표전체를, 묵논에 12개체의결정된위치좌표전체를투영하여, 각각두서식지의금개구리개체군의연중행동권을결정하였다. 대부분의자료들이정규분포를보이지않았기때문에 (Kolmogorov-Smirnov, P < 0.05) 자료의분석에는비모수통계분석을하였다. 우선무선추적일의대기온도, 수온, 습도, 강우량과같은환경요소들과개체들의 1일평균이동거리및서식지내외물로부터의위치와의관련성을알아보기위하여 Spearman correlation 분석을실시하였다. 또한비가온날과오지않은날사이에금개구리개체들의 1일평균이동거리의차이여부는 Mann-Whitney U test를이용하여분석하였다. 서로다른번식시기간개체들의 1일평균이동거리및물로부터의거리의차이여부를알아보기위해서 Kruskal-Wallis ANOVA 검증을실시하였으며, 유의미한경우 Siegal and Castellan의방법에따라서사후검증을실시하였다. 또한, 암수간의 1일평균이동거리및물로부터의거리의차이여부는 Mann-Whitney U test를사용하여검증하였다. 번식연못의최외각으로부터동면지까지의이동거리는암컷6마리수컷1마리가결정된관계로기술통계만을이용자료를분석, 제시하였다. 행동권의분석에있어, 자료가로그변환이후에정규분포를보임으로인하여, one-way ANOVA 검증을이용하여번식시기별행동권이용정도의차이를분석하였다. 행동권의넓이와개체들의몸무게와 SVL과의상관은상관분석 (Pearson correlation) 분석을실시하여검증하였으며, 암컷과수컷간의행동권영역차이는 t-test를이용하여검증하였다. 모든자료의분석은 SPSS PC V. 14.0을이용하였다. ( 다 ) 결과실험동안우리는총 44개체 ( 암컷 27마리, 수컷 17마리 ) 를성공적으로추적하였다. 번식기 16, 비번식기 8, 늦가을 20 마리이었다. 실험에이용된개체의평균몸무게는 14.50 ± 6.90 SD(6.80-36.65 mm, n = 44) 이었으며, SVL은 4.95 ± 0.70 SD(3.85-6.50 mm, n = 44) 이었다. 몸무게에대한송신기의무게의비는 4.81 ± 2.06 SD(1.50-8.82, n = 44) 이었다. 총 37일의무선추적연구기간동안우리는개체당 12.77 ± 8.20 SD 번 (2-32 times, n = 44, total = 562) 을확인하였으며, 개체당 6.39 ± 4.10 SD days(1-16 days, n = - 85 -
44, total = 281 days) 일을추적하였다. 총 562회의 locations 중 446회의직접확인 (79.36%) 과 116회의간접확인이이루어졌다. 총 116회의간접확인중대부분인 91회는늦가을에추적된것으로, 개체가물안의물풀속에서움직임이없음으로인하여발생하였으며, 다른기간은상대적으로적어서번식기 9회, 비번식기 16회의개체간접확인이있었다. 연구기간동안개체들의 1일이동거리는대기온도 (r = 0.445, P = 0.006, n = 37), 수온 (r = 0.489, P = 0.002, n = 37), 습도 (r = 0.368, P = 0.025, n = 37) 와각각양의상관을보인반면, 물로부터의거리와대기온도 (r = -0.588, P < 0.01, n = 37), 수온 (r = -0.549, P < 0.01, n = 37), 습도 (r = -0.557, P < 0.01, n = 37) 와는음의상관을보였다 (Fig. 27). 일일평균이동거리 (r = -0.068, P = 0.691, n = 37) 와물로부터의거리 (r = -0.196, P = 0.244, n = 37) 는강우량과는직접적인상관관계를보이지않았다. 그렇지만, 비가오는날 (11.34 ± 8.49 SD, n = 14) 이비가오지않는날 (8.54 ± 9.16 SD, n = 23) 보다개체들은더많이움직이는것으로나타났다 (Mann-Whitney U = 98.00, n1 = 23, n2 = 14, P = 0.049). 번식기, 비번식기, 늦가을의시기간 daily average movement의거리 (Kruskal Wallis 15.75, df =2, P < 0.01, Table 14) 에서유의미한차이를보였다. 특별히번식기동안의이동이늦가을보다유의미하게높았다 (Post-hoc test, P < 0.05). 이이외의다른비교는통계적으로중요하지않았다 (Post-hoc test, P > 0.05). 1일평균이동거리의비교에있어서암컷과수컷의차이는중요하지않았다 (Mann-Whitney U test, P > 0.05, Table 14). 번식연못이나수로부터의거리에서번식기에는 16개체중 10개체는물속에더많이머무른반면, 비번식기에는 8개체중 5개체, 늦가을에는 14개체중 5개체가머물러늦가을동안다소많은개체가번식연못이나수로밖에서생활하는것으로나타났다. 그러나통계분석에서, 번식기간별물로부터의거리는통계적으로유의미한차이를보이지않았다 (Kruskal-Wallis test, P > 0.05, Table 14). 물가장자리로부터의거리에있어서암컷과수컷의차이역시중요하지않았다 (Mann-Whitney U test, P > 0.05, Table 14). - 86 -
Fig. 27. Daily average movements(a) and distances from breeding ponds(b) of the Gold-spotted pond frog, with local climate changes(c, D), between July 10 and Nov 4, 2007. Radio-trackings were done separately during the breeding season, non-breeding season, and late fall, including a hibernation migration period. Numbers indicate each sample size on the day(a). - 87 -
Table 14. A summary of results showing daily average movement, daily average distance from breeding ponds and the size of home ranges of Gold spotted-pond frogs radio-tracked during the breeding season, non-breeding season, and late fall, including a hibernation migration period in 2007. Data presented as mean ± SD(median, range) Seasons/sex Parameters Average daily Average daily Individual individual Individual distance home range(m 2 ) movement(m) from ponds(m) Breeding 15.2 ± 8.4 3.7 ± 11.8 1258.2 ± 2529.3 (14.9, 2.9-30.1) (-0.8, -3.6-45.0) (543.4, 9.9-9549.3) Non-breedi 10.4 ± 4.9 1.4 ± 4.1 322.0 ± 357.5 ng (10.9, 3.7-16.6) (-1.0, -1.5-8.5) (213.1, 71.6-1164.7) Seasons 5.3 ± 3.7 12.8 ± 17.3 450.9 ± 689.1 Late fall (4.0, 1.1-13.3) (3.1, -2.2-47.0) (114.7, 3.8-2126.1) Total 9.8 ± 7.4 6.6 ± 13.8 713.8 ± 1607.4 (8.0, 1.1-30.1) (-0.4, -3.6-47.0) (240.7, 3.8-9549.3) Sex Male 9.5 ± 8.0 4.0 ± 6.4 1057.5 ± 2577.4 (7.7, 1.5-30.1) (0.9, -2.0-16.6) (330.4, 3.8-9549.3) Female 10.0 ± 7.2 12.8 ± 17.3 519.5 ± 614.7 (8.4, 1.1-26.5) (-0.5, -2.2-47.0) (192.9, 7.2-2126.1) 동면지추적을위하여무선추적을실시한 12개체중에서실제로동면지의결정은 7개체로부터결정되었다. 나머지개체들은송신기의수명이다할때까지, 물속에머무르거나 (2개체), 바닥에물이있는지역에 (3개체) 머물러있었다. 동면지가결정된 7개체로서강내면에서 2개체, 육화된저수지에서 1개체, 묵논에서 4개체가동면에들어간것으로확인하였다. 최초의동면은옹진군의묵논에서 10월 28일에 1마리가시작하였으며, 29일에 4마리, 11월 1일에 2마리총 7마리가동면에들어간것으로확인되었다 (Fig. 28A, 28C). - 88 -
Fig. 28. Representative daily movements and hibernation migration of Gold-spotted pond frogs a Bb9 female(a) movement during the breeding season in the agricultural wetlands, a NBa3 male(b) movement during the non-breeding season in the abandoned reservoir, and hibernation migration(c) of four frogs in the agricultural wetlands at Oongjin. Numbers in the figures indicate movement order of the frog over the radio-tracking period. 7개체중에서볏짚으로덮여있는마른논바닥에동면장소를잡은개체는 3개체이었으며, 1개체는밭의바닥, 3개체는밭과복토지의둑에동면장소를잡았다. 동면에들어간 7개체를분석한결과이들은번식연못이나수로의최외각으로부터평균 31.98 ± 23.44 m SD(median = 44.25, 3.38-81.90 m, n = 7) 를이동하는것으로나타났다 (Fig. 28C). 2일이상 (> 4 times) 위치가확인된, 36개체의평균행동권의넓이는 272.68 ± 713.04 m 2 SD(range: 0.17-4125.50, median, Table 14) 이었다. 행동권의넓이는개체들의몸무게 - 89 -
나 SVL과유의미한상관을보이지않았다 (Pearson correlation, P > 0.05). 또한, 행동권의넓이는서로다른번식시기 (Anonvallis test = 0.465, df = 2, P=0.793, Table 14) 나암컷과수컷사이 (Mann-Whitney U test = 131.00, P = 0.558, Table 14) 에차이를보이지않았다. 데이터가얻어진모든개체들을서식지를중심으로연간행동권을결정한결과옹진군의묵논은 8,765.0m 2 ± 1,164.03 m 2 SD(~0.88 ha, n = 12) 이었으며 (Fig. 29A), 내리저수지는 3,700.9m 2 ± 120.34 m 2 SD(~0.37 ha, n = 24) 이었다 (Fig. 29B). Fig. 29. Year-round population home range of the Gold-spotted pond frog in two study populations at Oongjin. The home range was calculated by the adaptive kernel method(95%). The home range of 12 frogs(a) in the agricultural wetlands and the home range of 24 frogs(b) in the abandoned reservoir, over breeding season, non-breeding season, and late fall, including a hibernation migration period between July 10 and Nov 4,at Oongjin in Inchoen. ( 라 ) 고찰우리의연구결과는금개구리의이동생태에대해서몇몇가지의중요한것을말해준다. 1) 매우짧은 1일평균이동거리, 2) 비번식기에도번식장소가까이머물며, 번식기와비번식기를거쳐서모두물과매우밀접하게생활, 3) 적어도일부의개구리들은번식지로부터매우가까운육지지역에서동면. 이러한결과로서금개구리는현재까지연구되어진최소진정개구리속 (Rana) 의 10여종의개구리들이가지는것보다작은생활권을가지며, 이는습지및인접된좁은육지지역을보호하는것으로도금개구리개체군을효과적으로보호할수있음을보여준다. 특별히, 우리의연구는우리가알고있는한, 번식기, 비번식기, 동면지결정을통한연중행동권을결정한최초의아시안무미양서류연구이다. 우리의무선추적자료는금개구리개체들의이동과서식지이용에관한의미있는자료를 - 90 -
제공하는것으로보인다. 우선금개구리들은상대적으로작은몸무게대발신기비율로무선발신기를달았으며, 발신기제거이후의몸무게를비교할때, 13개체들이몸무게가늘어무선발신기가이들의건강상태나정상적인이동에나쁜영향을미치지않은것으로판단된다. 실제로몇번암컷개체의경우발신기를단상태에서수컷과포접하여, 산란을하는것이목격되었으며, 한개체는한번에 132 m 이상을이동하기도하였다. 반면, 2개체는포식된것으로나타났는데, 체중의 10 < 이하의무선발신기의부착도어느정도움직임을느리게하거나, 포식압을증가시키는것으로알려져있다 (Richard et al. 1994, Blomquist and Hunter 2007). 우리가색깔있는밴드를사용하였는데, 이는개체확인에는유용하였으나다른한편으로는개체들의포식율을높이는데일정부분책임이있는것으로보인다. 우리의개체당무선추적기간은상대적으로짧은기간동안수행되었는데, 이것은기본적으로평균 10일로짧은베터리의수명으로인한다. 상대적으로한장소에머무는금개구리의행동패턴을고려하여가능한제한된시간안에많은개체들을추적하고자하였다. 그러나이러한방식은개체간이동자료의편차를증가시키는요인으로관여한것으로보인다. 추가적인연구가수행된다면, 한개체를발신기를바꾸어가며, 수행하는연구도필요하리라본다 (Baldwin et al. 2006, Fellers and Kleeman 2007). 대부분의무미양서류의기상조건에따른이동경향과유사하게, 금개구리의 1일이동은대기온도수온에영향을받는다는것을보여주었다 (Bulger et al. 2003, Penman and Mahony, 2006). 온도, 습도의상승은이들의이동을촉진하였으나, 주로물속에서생활하는 R. lessonae와같이번식연못이나수로의안쪽에머물렀다 (Sinsch 1984, Holenweg and Reyer 2000). 금개구리들은또한다른많은무미양서류에서확인된것과같이 (Baldwin et al. 2006, Fellers and Kleeman 2007), 비가오는동안더많은이동을하는것으로나타났는데, 특별히한개체가먼거리를이동한경우주로비와관련되어있었다. 우리의연구기간동안 132.10 m로 1일최대이동거리를보인영흥도묵논의 10번개체는, 비가오는동안이동을하였으며, 동면지로의이동역시비가오는동안많은개체들의이동이이루어졌다. 이러한결과들은금개구리의이동양상이다른유미양서류들의이동양상과유사함을의미한다고하겠다. 금개구리는동면시이동을제외하고는번식연못이나수로의가장자리로 7 m 이상을거의벗어나지않는것으로나타났다. 이는금개구리가번식기와비번식기를통틀어현재까지연구된최소 10여종의 Rana 속의개구리들중에서물과가장긴밀하게연결되어있다는것을보여준다 (Driscoll 1997, Bulger et al. 2003, Semlitsch and Bodie 2003). 특별히, 서식지내의번식연못이외의지역들도바닥에물이있는묵논이나벼논등임을감안할때, 금개구리들은동면기이동을제외하고는바닥에물이없는곳에서생활하는경우는매우드문것으로나타났다. 금개구리의경우 1일평균이동거리가번식기, 비번식기를통틀어 5-15 m로매우 - 91 -
sedantry한것으로나타났다. 이러한작은일일이동거리는 Geocrinia alba나 Geocrinia vitellina와같은개구리 (Driscoll 1997) 나 Dendrobates variegata(donnelly 1989) 와같은종에서만알려져있다. 비록 Rana 속의 Red-legged frog의일부비이동개체들의경우연중물로부터 30 m 이하에머물기도하지만, 대부분의개체들은평균 150-500 m 정도를움직이는것으로나타났다 (Fellers and Kleeman 2007). Rana sylvastica의경우약 60 m 정도를움직이며 (Regosin et al. 2003, Baldwin et al. 2006), Rana pipiens의경우 160여 m 를움직이는것으로보고되었다 (Dole 1965). 비번식기동안도금개구리들은물과매우가까이있었는데, 이러한것은 Rana 속에속하는종들에서매우특이적인것이다. 일반적으로 Rana 속의개구리들은번식후섭식의효율성과번식지내의포식압등 (Bull and Hayes 2001) 으로대부분의종이섭식지로이동하는것으로보고되어있다. 예를들어서, Rana sylvatica(regosin et al. 2005, Baldwin et al. 2006, Rittenhouse and Semlitsch 2007) 와 Rana lessonae(sjogren 1991, Holenweg and Reyer 2000) 는번식후번식장소를벗어나가까운근처의산이나들의습한장소에서주로생활한다. 황소개구리와같은종들은비번식기에도주로물속에서생활을하지만, 비번식기동안번식지외부로의이동이늘어나며 (Ingram and Raney 1943, Matthieu et al. 2007), Rana darytonii의경우주기적으로비가오는경우번식연못을벗어나육지로갔다가오는행동을보였으며, 일부는번식연못을멀리벗어나는것으로나타났다 (Bulger et al. 2003, Fellers and Kleeman 2007). 비번식기동안금개구리는물로부터거의벗어나지않는것은금개구리의물과의친밀성과더불어그들이번식장소에서충분한먹이를구하는것을의미하기도하며, 그러한해석은우리의먹이의섭취장소의연구결과와일맥상통하는결과이다 (Eom et al. 2007). 실험에서금개구리들은중요하게물안이나물가장자리에서먹이를구한반면, 물밖의먹이는거의취하지않았다. 늦가을동안대부분의금개구리들은동면지로의이동이시작되기전까지는최소의이동만을하는것으로보인다. 이러한낮은이동이겨울철을위한에너지저장을위한이동의최소화로인한것인지 (Lamoureux et al. 2002), 아니면낮은온도자체가이들의이동을제한하는지에대해서는이연구에서명확하지않다 (Sinsch 1984, Penman et al. 2006). 동면지로의이동은 10월 28일부터시작되었는데, 그때의대기온도는 16.1 이었으며, 비가왔다. 번식연못이나수로안에있는개체들보다는연못밖에있는개체들이더빨리이동을시작하는것으로나타났다. 이는아마도, 수온이대기온도보다상대적으로높음에기인한것으로판단된다. 우리의연구결과는금개구리의경우현재까지연구된어느 Rana 속의개구리보다생활사가정체적이며, 물과긴밀하게연결되어있다는것을보여준다. 번식지로이용되는 1-2 m 깊이의연못이나수로와더불어그러한연못이나수로를둘러쌓고 15 m 내에형성되어있는바닥에물이있는저습지의보호는이종의번식기와비번식기동안건강한개체군을보호를 - 92 -
위하여필요함을의미하는것이기도하다. 우리의동면지추적의연구결과는적어도일부의금개구리는습지주위의 40 m 정도의근거리에있는논, 밭, 논두렁, 밭두렁등과같은육상지역에서동면을하는것을보여준다. 무미양서류들은주어진환경조건에따라서동면지의선택이물과육지양쪽으로나타날수는있지만 (Pinder et al. 1992, Stewart et al. 2004), Rana 속의대부분무미양서류들은산소의공급이원활하게이루어지는물속에서주로동면을하는것으로알려져있으며 (Pinder et al. 1992), 단지 wood frog와 pool frog의경우대부분의많은개체들이육상지역에서동면을하는것으로알려져있다 (Holenweg and Reyer 2000, Baldwin et al. 2006). 육상지역을동면지로택하는주된이유는저온에대한생리적인대응의차이와, 번식이나서식지가낮은저온에처하거나수원의무산소현상 (anoxia) 을피하기위한것으로알려져있다 (Tattersall and Boutilier 1997). 우리의연구에서동면지가결정된 7개체의금개구리의경우 3마리가논바닥에, 1마리가밭바닥에나머지 3마리가둑에동면장소를잡아, 모두육상지역을동면지역으로선택하였다. 또한, 동면지추적을위하여물밖에서포획되어무선추적이시작된개체들중에서최종동면지결정이되지못한어느개체도번식연못이나수로내로이동하지않았으며, 우리의인공증식시설에서금개구리들은모두육상에서동면을하였다. 이러한결과들은금개구리가물안보다는물밖에서주로동면할가능성을보여주는것이라하겠다. 하지만이번연구에서연못안에서무선추적이시작된개체들의경우연못의얼음이얼어더이상연못밖으로의이동이불가능한시점까지추적하여연못내외부에서의동면지를결정하여야하였으나, 송신기의수명에따른연구기간의제한으로최종적인동면지의확인하지못하였기때문에, 여전히일부금개구리개체들이물속에서동면할확률을여전히배제할수는없다. 이번동면지연구에서우리의옹진군묵논연구지역은산과연접되어있지만, 산에동면지를잡은개체는확인되지않았다. 이것은금개구리의경우산이아니더라도적당한거리내에동면을위한육상지역이존재한다면그러한지역을동면지로선택할것이라는것을보여준다. Rana draytonii의연구에있어서, 개구리들의동면이동거리는동면에적합한장소가얼마만큼의거리에있는가와관련이있었다 (Fellers and Kleeman 2007). 실제로한국내의많은야외금개구리의개체군들은산과연접되어있지않은농경지의중간에있는작은습지에형성되어있다 (Sung et al. 2007). 우리의연구에서동면이동을하는개체들의경우대부분직선이동을하는것으로나타났으며, 이러한것은 Rana draytonii(bulger et al. 2003) 와같이상대적으로짧은거리를이동하는무미양서류에서쉽게관찰된다. 금개구리의동면지까지의길이는평균 38 m로서현재까지알려진 Rana 속에속하는무미양서류종중에서가장가깝다 (Semlitsch and Bodie 2003). 연구된 Rana 속의종중에서짧은거리의동면지이동을하는종으로는 Rana lessonae와 Rana sylvastica가있으며, 각각평균 98.5 m와약 65 m를이동하는것으로보 - 93 -
고되었다 (Holenweg and Reyer 2000, Regosin et al. 2005, Rittenhouse and Semlitsch 2007). 우리의동면기동안의연구결과들은금개구리가번식기와비번식기동안물을거의벗어나지않지만, 동면기동안은물을벗어나육상지역을이용한다는것을보여준다. 이것은금개구리의야외개체군이연중건강하게보존되기위해서는습지주위에형성되어있는동면하기에적합한육상지역들역시보존지역으로포함하여야함을보여준다고하겠다. 금개구리들의행동권은매우작은것으로나타났다. 현재까지단지몇종류의무미양서류에서만번식기, 비번식기, 동면기를포함하는연중행동권에대한연구가수행되었다 (Matthews and Pope 1999, Buler et al. 2003, Baldwin et al. 2006, Fellers and Kleeman 2007). 더욱이, 대부분의종에서상대적으로장거리비번식기의이동이이루어지기때문에, 연간행동권의결정을번식기와비번식기, 동면지로로나누어결정하는것이일반적이다 (Matthews and Pope 1999). 우리의금개구리연구에서금개구리들의, 일일평균짧은이동거리및번식기와비번식기를통틀어번식연못이나수로와매우가깝게머무는습성, 번식지로부터가까운동면지이동으로연중개체군의행동권을결정할수있었으며, 그크기는큰곳이약 650 m 2 (~ 0.075 ha) 이다. 이는알려진최소 10여종의 Rana 속개구리의행동권보다작은것이다 (Driscoll 1997, Semlitsch and Bodie 2003). 연구되어진무미양서류와거북들의경우최소한수 ha의서식지가습지와관련된육상지역을보호하기위하여제안되어졌다 (Burke and Gibbons 1995, Joyal et al, 2001, Semlitsch and Boide 2003, Baldwin et al. 2006, Fellers and Kleeman 2007, Goates et al. 2007). 우리의연구에서내리저수지를포함하는지역의행동권면적은약 84 m2로서묵논형습지지역에서의금개구리행동권보다작았는데, 이는내리저수지지역의개체들이상대적으로깊은저수지물속에서번식기나비번식기동안연못밖으로나오지않고주로연못안에서생활하였으며, 동면지가결정된한개체가연못으로부터매우가까운약 3.38 m 떨어진논에서동면장소를잡은것에서기인한것으로예상된다. 비록연못속에서추적된 1개체의최종동면지가결정되지는않았지만, 옹진군의묵논이나청원군의농경지습지에서개체들이논의바닥이나논의둑에동면지를설정한것을고려할때, 저수지속에남아있던개체들이저수지주위에산재된논경지나둑에서동면을할가능성은높아보인다. 이러한우리의연구결과는농경지형습지나큰연못이나육화된저수지로형성된금개구리의서식지의경우주위에겨울철동면지역만확보된다면매우좁은면적으로도연중개체군을안정적으로보존할수잇다는것을의미한다. 이러한것은특별히상대적으로좁은국토로인하여평지습지의개발압력이매우높아매우제한된습지내에종다양성을보존해야하는한국의현실정을고려할때매우중요한시사점이된다. 다만, 많은양서류들이메타군집의형태를보이는것을고려할때 (Sjogren 1991, Driscoll 1997, Marsh and Trenham 2001), 보존지구의선정시금개구리들이실제적으로메타군집을보이는지, 보인다면새로운지역의 colonization이어떤개체들에 - 94 -
의해서어떤패턴으로어떤루트를통해서일어나는지를결정하고, 개체군사이의분산가능성에대한고려또한장기적으로특정지역에서금개구리의개체군을보존하기위하여필히이루어져야할것이다. 습지와함께살아가는 Semiaquatic species의보존을위해서는습지와주변육상지역을보호하기위한핵심서식지의구성이필요하다는것을많은연구들이보여주었다 (Mathews and Pope 1999, Bulger et al. 2003, Goates et al. 2007). Semltich and Bodie(2003) 는약 30여종의양서류자료의분석을통하여육상완충지역으로서 164 m(8.5 ha) 를제안하였다. Fellers and Kleeman(2007) 의경우상대적으로작은지역을효과적으로지정하기위하여양서류의이동경로를고려한 uncertainty zone을제안하기도하였다. 우리나라의경우현재습지보호지구로 10개소가지정되어총 4.6 ha가선정되어있다. 그러나어떤보호지역도물이차있는습지이외의지역은보호지구로선정되어있지않다. 습지와관련하여살아가는생물다양성을보존하기위하여인접한육지지역역시보호지역으로포함하는쪽으로신속하게수정되어야할요소로지적된다. 우리의연구결과는금개구리개체군을보존하기위하여, 지역내에적절한동면지가주어진다면일반적으로 0.8 ha라는상대적으로좁은보호지역만으로도대부분의금개구리개체군의보호가가능한것을보여준다. - 95 -
Appendix I. Summary of Gold-spotted pond frogs radio-tracked in three different wild populations during the breeding season, non-breeding season, and late fall, including a hibernation migration period in 2007. In frog ID, B, NB, and LF indicate breeding season, non-breeding season, and late fall, respectively. a, b, and c indicate different study populations; abandoned reservoir and agricultural wetland populations at Oongjin, and agricultural wetland population at Cheongwon, in order. α, β, γ indicate different breeding ponds in each study population(see Fig. 1). Weights 1 and 2 indicate the body weights of frogs before and after radio-tracking. Positive values of the farthest distance from ponds indicate that frogs stayed more outside than within ponds. Home ranges were calculated by the adaptive kernel method(95%). Dates tracked are the days we obtained data twice for analysis. Fate of tracked frogs are lost signal in ponds(ls), slipped belt(sb), transmitter removed(re), transmitter removed for bad condition(bc), death with no sign of predation(d), and predation(pr). Average Minimum Maximum A. daily Fartest Body Body Home Hiberna Frog Dates daily daily daily distance distance Sex weight SVL weight range( Fate te ID tracked movent( movment movement from from 1(g) 2(g) m2) starting m) (m) (m) ponds(m) ponds(m) Baα1 m 16.8 5.5-7/10-7/10 22.1 22.1 22.1-2.0-1.6 - sb Baα2 f 12.2 5.4 15.8 7/10-7/14 24.9 9.4 46.4-1.4-0.4 1067.9 bc Baα3 f 12.6 5.1 10.2 7/12-7/13 14.6 11.4 17.7-1.2-0.9 543.4 bc Baα4 f 10.9 5.1 11.0 7/12-7/13 14.4 7.9 20.9 4.7 12.8 1018.5 bc Baα5 f 11.1 4.7 12.1 7/12-7/13 26.5 12.3 40.7-3.6-2.3 1266.4 ls Baβ6 f 10.5 4.6 10.3 7/12-7/14 7.6 2.6 14.2-1.9-0.4 28.6 bc Bbβ7 f 11.8 4.5 10.8 7/11-7/14 4.8 2.0 7.3 0.1 1.4 192.9 d Bbβ8 m 6.8 3.9-7/11-7/13 7.7 1.5 19.5 10.4 17.6 396.1 pr Bbα9 m 6.8 4.1 6.8 7/11-7/18 15.7 1.0 68.9 11.3 42.0 991.2 re Bbr10 m 6.8 4.2-7/11-7/18 30.1 4.5 132.1 2.4 11.2 9549.3 re Baβ11 f 21.2 5.9 21.6 7/13-7/18 20.0 2.1 91.2 45.0 47.4 844.8 re Baαβ12 f 12.3 4.8 11.7 7/16-7/18 2.9 1.0 5.7-0.9-0.1 9.9 re Baα13 f 11.9 5.0-7/15-7/15 21.1 21.1 21.1-1.6-0.8 - sb Bbα14 f 8.5 4.5-7/15-7/15 15.2 15.2 15.2-0.3-0.2 - sb Baα15 m 7.2 4.2 7.0 7/16-7/18 12.0 6.4 17.5-1.2 0.1 437.0 re Baβ16 f 11.6 4.6 10.7 7/16-7/18 3.8 1.3 6.0-0.7 0.1 10.6 re NBaβ1 m 10.5 4.5-8/31-9/1 16.5 11.7 21.4-1.1 0.0 412.6 sb NBaα2 f 21.8 6.0 24.0 8/31-9/8 15.6 4.3 42.1-1.2 0.1 267.6 re NBaα3 f 27.6 6.2 28.0 8/31-9/8 13.3 4.6 29.3-1.5-0.6 142.3 re NBaα4 f 25.6 6.1 25.1 8/31-9/8 8.8 3.1 23.4-1.4-0.7 237.9 re NBaβ5 m 10.9 4.7 11.6 9/1-9/8 13.0 0.7 35.1 7.3 33.6 1164.7 re NBbβ6 f 11.9 4.8 12.4 9/1-9/8 3.7 0.0 9.5 8.5 12.4 71.6 re NBbβ7 f 22.0 5.8 22.0 9/2-9/8 5.7 2.0 16.7 1.6 7.0 90.7 re NBaβ8 m 11.6 4.7 10.4 9/5-9/8 6.4 2.6 16.7-0.9 0.0 188.3 re LFaβ1 m 11.4 4.5 10.9 10/17-10/21 4.3 1.4 12.8-1.2-0.8 17.6 re LFaαβ2 m 10.3 4.5 10.0 10/17-10/23 9.1 0.0 20.1 12.6 14.9 243.5 re LFaαβ3 m 7.9 4.2 11.5 10/17-10/21 5.9 0.0 11.0 3.0 5.4 330.4 d LFaαβ4 f 36.7 6.5 38.0 10/17-10/23 12.0 0.0 59.0 3.1 7.8 114.7 re LFaβ5 f 24.6 6.2 25.5 10/17-10/21 1.1 0.6 2.1-0.6-0.3 7.2 re LFbβ6 m 6.8 4.0-10/20-10/22 1.5 0.0 2.8 16.6 17.3 47.2 re LFaβ7 f 17.3 5.5 23.1 10/17-10/18 8.4 2.4 14.3-2.2-1.5 769.5 pr LFbβ8 f 23.4 5.6 15.5 10/20-11/4 4.7 0.0 32.6 28.5 44.3 2126.1 re 10/29- LFbβ9 f 14.9 5.2 18.0 10/20-11/4 7.1 0.0 40.5 32.9 58.2 1765.4 re 10/28- LFbβ10 f 17.6 5.3-10/20-11/3 9.2 0.0 62.2 40.4 81.9 9.0 re 10/29- LFaβ11 f 22.6 5.7 22.2 10/21-11/4 3.7 0.4 15.0 0.3 3.4 174.0 re 10/31- LFaβ12 m 8.1 4.3-10/24-11/4 2.5 0.0 11.0-0.5 1.0 3.8 ls LFaβ13 m 7.6 4.1-10/24-11/4 1.7 0.3 6.6-0.6-0.2 3.8 ls LFbαβ14 f 22.8 5.4-10/31-11/4 3.2 0.0 10.7 47.0 47.0 31.7 re 11/1- LFbβ15 f 16.2 5.0-10/30-11/4 13.3 0.7 44.5 1119.9 ls LFcβ16 m 7.9 4.0-10/28-11/4 3.1 0.0 20.4 - re LFcαβ17 m 10.1 4.2-10/28-11/4 8.4 0.0 42.1 - re LFcβ18 m 10.4 4.4-10/28-11/4 1.8 0.0 13.1 - re 10/28- LFcαβ19 f 21.3 5.4-10/28-11/4 1.7 0.0 10.7 - re LFcβ20 f 20.2 5.5-10/29-11/2 3.5 0.0 17.4 - re 10/29- - 96 -
나. 금개구리개체군의유전적다양성및안정성평가 (1) 연구의목적멸종위기에처한종보전을위해서는특히생물군의정확한분류학적위치와생물학적특징및정보가매우중요하며이들의보전정책에근간이된다. 현재금개구리의경우멸종위험종 (IUCN Red-list: vulnerable species, Hilton-Taylor 2004) 으로 IUCN에등록되어있으며, 국내에는환경부지정멸종위기야생동물 II급종으로등록되어있으나, 멸종위험상황을역전시키기위한기초연구나복원노력이매우미비한상태이다. 현재멸종위기에처해있는한반도의금개구리처럼서식처의급속한파괴현상으로인한개체수가적은개체군은근친퇴화와유전적다양성의부족, 개체수의불안정성등으로결국대부분멸종에이르게된다. 유전적다양성이부족한개체군을보전하기위해서는외부집단으로부터의개체도입이필요하게되는데, 도입될개체선정을위해서는해당개체군의정확한분류학적위치와보전단위가기본적으로확립되어야한다 (Frankham et al. 2002). 따라서금개구리복원에사용될개체선정을위한기준을설정하기위해한국산금개구리의보전단위를확립하는일이시급하게되었으며, 보전단위확립을위해서는종내에서의분류학적위치가명확히결정되어야하며유전적정보가밝혀져야한다. 그러므로본연구에서는금개구리개체군에대한유전적다양성의분석을통하여멸종위기에처한금개구리집단의유전적특성을밝히므로이들집단의보전을위한기초적인자료를얻고자하였다. 금개구리집단에대한유전적분석은분자진화속도가핵유전자들에비해훨씬빠르며모계유전을하여재조합 (recombination) 이없으므로동일종내의분류나집단분석등의주요한표식인자로종의분류와보전단위설정을위한연구에많이이용되고있는미토콘드리아유전자의 control region과 cytochrome b, 12S rrna 유전자를증폭하여, 염기서열을분석, 비교함으로써금개구리집단의유전적다양성정도를분석하였다. (2) 재료및방법 ( 가 ) 유전자분석개체및집단금개구리유전자분석을위한개체군은 2006-2008년에경기도, 인천광역시, 충청북도, 충청남도등지에서채집된개체들과중국지역에서입수된 1개체를이용하여유전자분석에사용하였다 (Table 15). 금개구리개체군의유전자분석시료는비침습적 (non-invasive) 방법으로수행하였다. Outgroup으로는참개구리를비교종집단으로사용하였으며, 중국산금개구리 1개체의염기서열은 GenBank에서얻어사용하였다. - 97 -
Table 15. Collection localities and number of specimens. Collection Locality(Location Code) No. of No. of specimen Specimen Cyt b control 12SrRNA Rana p. chosenica 1. Pyeongtaek, Kyeonggi(PT) 24 24 11 14 2. Paju, Kyeonggi(PJ) 7 7 4 7 3. Goyang, Kyeonggi(GY) 4 4 4 4 4. Ansan, Kyeonggi(AS) 5 5 4 5 5. Ganghwa, Incheon(GH) 9 9 5 8 6. Ongjin-A, Incheon(OJ-A) 8 8 8 4 7. Ongjin-B, Incheon(OJ-B) 16 16 16 5 8. Cheongweon, Chungbuk(CW) 8 8 8 3 9. Taean-A, Chungnam(TA-A) 7 7 7 2 10. Taean-B, Chungnam(TA-B) 5 5 5 5 11. Taean-C, Chungnam(TA-C) 5 5 5 5 12. Chongqing, China(CQ) 1 1-1 13. GenBank-EF196679-China 1 1 1 1 Rana nigromaculata 14. GenBank-NC002805-Japan 1 1 1 1 ( 나 ) DNA 추출및 PCR 반응비침습적방법으로채취된금개구리개체의샘플에서 Genomic DNA 추출은 DNeasy Tissue Kit(Qiagene, Cat. No. 69506) 을이용하였다. 미토콘드리아의 control region과 cytochrome b, 12S rrna 부위는 12개의 oligonucleotide primers를제작, 이용하여 PCR 로증폭하였으며증폭을위한각 primer 의염기서열은다음과같다 (Table 16). PCR 반응은 25 ng 씩의 genomic DNA와 1.5 mm의 MgCl 2, 0.2 mm씩의각 dntp, 10 pmol씩의각 primer, 그리고 1 unit의 Taq polymerase를사용해전체 20 μl의량을만들었다. PCR 증폭은 Takara PCR thermal cycler(takara, Japan) 를이용하여다음과같은조건하에수행하였다. cytochrome b의경우최초에 94 에서 3분간 denaturation시킨후 94 에서 1분간 denaturation, 55 에서의 45초간의 primer annealing, 72 에서 1분간의 extension을 30 cycles 수행하였고, Control region의경우는최초에 94 에서 5분간 denaturation시킨후 94 에서 1분간 denaturation, 50 에서의 1분간의 primer annealing, 72 에서 1.5분간의 extension을 35 cycles 수행하였고, 최종적으로 72 에서각각 10분간 extension시켰다. - 98 -
Table 16. The DNA sequence of primers Primers Primer sequence F 981 5'-CAT CGA CCT TCC AGC CCC ATC AAA CAT-3' R 981 5'-TGT TCT ACT GGT TGG CCT CCA ATT CA-3' L15275 5'-GAC AAA GCA TCC CTC ACC CG-3' L-inner 5'-CTC ACA TGG ATC GGG GGA CAA C-3' ControlP-H 5'-GTC CAT AGA TTC AST TCC GTC AG-3' KGf-inner 5'-CTT GAT CGC ACC TTC CCT TG-3' KGf-inner2 5'-AGG AGG TAT CTG ACG GAA CTG-3' KGf-inner3 5'-CCT GCC AGA CCT CAA CCT T-3' 12sZ-H 5'-AAG GCT AGG ACC AAA CCT TT-3' 12L20 5'-AAA GTA HAG CAC TGA ARA CGC DAA G-3' 12SR 5'-TTT CAT GTT TCC TTG CGG TAC-3' 12L13 5'-AAA GAA GAG GAA AGT CGT AAC ATG GTA-3' PCR을수행한후 2 μl의 PCR product를 1% agarose gel에서전기영동하여증폭된 PCR band를확인하였고, 확인된 PCR product들은 QIAquick Gel Extraction Kit(QIAGEN, Cat. No.28704) 를사용하여정제하였다. 정제된 PCR 산물들은 ABI PRISM 310 Genetic Analyzer(Applied Biosystems) 를이용하여염기서열을결정하였다. ( 다 ) Data 분석연구에사용된금개구리개체들의염기서열은 CLUSTAL X(Thompson et al. 1997) 를이용하여 multiple alignment를수행하였고, 비교대상종으로는금개구리의자매종인참개구리를사용하였으며전체 mitochondrial DNA의염기서열이밝혀진일본산참개구리 (NC002805) 와중국산금개구리 (EF196679) 의 cytochrome b, control region, 12S rrna 의염기서열을 Genbank에서각각얻어비교분석하였다. 각개체들에대한유연관계는 Mega 4 program(tamura et al. 2007) 을이용하여 Kimura-2-parameter를이용한 genetic distance와 phylogenetic tree(upgma, NJ tree) 를구하여비교분석하였다. 또한금개구리집단의 metapopulation 양상을비교하기위하여옹진군영흥도집단에서 40개체를비침습적방법으로유전자샘플을추가채집하여 cytochrome b 유전자를증폭, 분석하여 networking 분석 (Bandelt et al. 1999) 으로개체군비교분석을실시하였다. - 99 -
(3) 결과및고찰 ( 가 ) 금개구리개체군의유전적다양성 남한의 11개지역에서금개구리개체샘플들을수집확보하였으며확보된샘플중총 99 개체를대상으로미토콘드리아 cytochrome b, control region 및 12S rrna 유전자의염기 서열을증폭하여각각의유전자에서 1,046 bp, 1,470 bp, 932 bp를얻어염기서열을분석하 였다. 각유전자분석에서얻은집단별 haplotype의수는 Table 17과같다. Table 17. No. of haplotypes for cytochrome b, control region, and 12S rrna gene Collection Locality No. of No. of haplotype/no. of specimen Specimen Cyt b control 12S rrna Rana p. chosenica 1. Pyeongtaek, Kyeonggi 24 10/24 10/11 4/14 2. Paju, Kyeonggi 7 3/7 3/4 1/7 3. Goyang, Kyeonggi 4 1/4 1/4 1/4 4. Ansan, Kyeonggi 5 1/5 4/4 1/5 5. Ganghwa, Incheon 9 1/9 5/5 1/8 6. Ongjin-A, Incheon 8 5/8 6/8 1/4 7. Ongjin-B, Incheon 16 2/16 7/16 1/5 8. Cheongweon, Chungbuk 8 1/8 1/8 1/3 9. Taean-A, Chungnam 7 1/7 1/7 1/2 10. Taean-B, Chungnam 5 1/5 1/5 1/5 11. Taean-C, Chungnam 5 1/5 1/5 1/5 12. Chongqing, China 1 1/1-1/1 Cytochrome b 유전자의경우, 전체 1,046 개의염기서열을얻어분석한결과한국산금 개구리집단에서총 17 개의 haplotype 을확인하였으며 haplotype 별로 multiple alignment 한 결과의일부는 Fig. 30 과같다. - 100 -
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Fig. 30. Multiple alignment of haplotye sequences of the mitochondrial cyt b gene of Rana plancyi chosenica. - 103 -
Cytochrome b 유전자의 1,046 bp 중 21개의 site에서염기서열의변이를보였으며, 모두 transitional substitution에의한변이였다. 한국산금개구리집단의경우총 17개의 haplotype이확인되었다. 금개구리집단중고양 (haplotype 3), 안산 (haplotype 5), 태안 (haplotype 7), 청원집단 (haplotype 17) 의개체들은모두각각의집단별로동일한 haplotype을가지고있어유전적변이가없는것으로확인되었으나, 평택, 파주, 옹진-A, 옹진-B 집단의경우는 2개이상의 haplotype들로구성되어변이개체들이확인되었다. 변이를나타낸집단중평택집단에서 10개의 haplotype이확인되어가장많은유전적다양성을보였고, 옹진-A집단은 5개, 파주집단은 3개, 옹진-B집단은 2개의 haplotype으로구성되어있는것으로조사되었다. 중국산금개구리 (haplotype 18) 의경우는한국산금개구리집단의 haplotype(haplotype1-17) 과는염기서열에서뚜렷한차이가있어지역간유전적분화양상을보였다. 또한비교종으로사용한참개구리와는약 4% 정도의종간유전적차이를나타내었다. Cytochrome b의염기서열을비교한 Kimura-2-Parameter의집단간 genetic distance 값은 Table 18과같다. Table 18. Genetic diversity of cytochrome b gene of Rana plancyi chosenica 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1. Pyeongtaek 2. Paju.004 3. Goyang.005.001 4. Ansan.005.001.002 5. Ganghwa.004.000.001.001 6. Ongjin-A.005.003.004.004.003 7. Ongjin-B.005.001.002.002.001.004 8. Cheongwon.005.007.008.008.007.005.008 9. Taean-A.005.001.002.002.001.004.002.008 10. Taean-B.005.001.002.002.001.004.002.008.000 11. Taean-C.005.001.002.002.001.004.002.008.000.000 12. China.014.013.013.013.012.013.013.014.013.013.013 13. R. nigromaculata.038.039.040.040.039.039.040.038.040.040.040.039 한국산금개구리집단의평균유전적변이정도는약 0.3% 이내로매우변이가적은것으 로나타났다. 전체금개구리개체의 Genetic distance 값을이용하여 cytochrome b - 104 -
haplotype별로 UPGMA tree와 Neighbor joining(nj) tree를작성한결과는 Fig. 30, 31과같으며, bootstrap을 1,000번수행한결과이다. 청원집단 (haplotype 17) 의금개구리개체들과평택 (haplotype 13, 14, 15, 16, 17) 과옹진-A집단의일부개체 (haplotype15, 16) 들은나머지집단의금개구리개체 (haplotype 1-12) 들과유전적구성에서차이를보이며두개의 group으로분리되어나타내고있었으나, 근연관계의값으로볼때전체한국산금개구리의집단간유전적근연관계는매우유사한것으로나타났다. 그러나중국산금개구리와한국산금개구리집단간에는유전적구성에있어차이를보이고있었다 (Table 19, Fig. 31, 32). Fig. 31. Phylogenetic relationships of 18 haplotypes of Rana plancyi chosenica mtdna cyt b, constructed by the UPGMA method. - 105 -
Fig. 32. Phylogenetic relationships of 18 haplotypes of Rana plancyi chosenica mtdna cyt b, constructed by the NJ method. Control region gene 의경우 16 bp repeat region 이확인되었으나본분석에서는제외하 고분석하였으며 1,470 bp 에대한염기서열을 multiple alignment 한결과의일부는 Fig. 33 과같다. - 106 -
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Fig. 33. Multiple Alignment of haplotye sequences of the mitochondrial control region gene of Rana plancyi chosenica. 전체 1,470 bp중에서 129개의 site에서염기서열의변이를나타내었으며, 분석된한국산금개구리 77개체에서 34개의 haplotype이확인되었다. 한국산금개구리집단의경우 cytochrome b 유전자의염기서열분석결과와동일하게청원집단 (haplotype 34) 과평택 (haplotype 31, 32, 33), 옹진-A집단 (haplotype 30, 33) 의일부개체들은나머지집단의개체들 (haplotype 1-29) 과는유전적구성에서차이를보이고있었다. 평택집단은가장많은 10개의 haplotype 개체들로구성된집단임이확인되었었으며, 청원 (haplotype 34), 태안 (haplotype 15), 고양 (haplotype 29) 집단은각각 1개씩의동일한 haplotype만으로구성되어집단내의개체간유전적변이가없는것으로나타났다. Control region의염기서열을집단별로비교한 Kimura-2-parameter의 genetic distance값은 Table 19와같으며전체한국산금개구리집단의평균유전적차이정도는약 0.48% 정도로낮은편이였으며한국산과중국산금개구리집단간의유전적차이는 2.6% 로나타나지역간차이를보이고있었다. - 111 -
Table 19. Genetic diversity of control region gene of Rana plancyi chosenica 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1. Pyeongtaek 2. Paju.006 3. Goyang.007.005 4. Ansan.007.005.007 5. Ganghwa.006.003.005.004 6. Ongjin-A.006.004.008.008.006 7. Ongjin-B.005.004.005.005.004.005 8. Cheongwon.006.009.010.010.009.005.009 9. Taean-A.005.003.004.004.003.005.002.008 10. Taean-B.005.003.004.004.003.005.002.008.000 11. Taean-C.005.003.004.004.003.005.002.008.000.000 12. China.027.030.031.029.029.026.029.023.028.028.028 13. R. nigromaculata.056.058.058.055.056.055.056.055.056.056.056.057 금개구리전개체의 Genetic distance 값을이용하여 haplotype간의 NJ와 UPGMA tree를작성한결과는 Fig. 34, 35와같으며, bootstrap을 1,000번수행한결과이다. 12S rrna의경우, 한국산금개구리집단에서 62개체와중국산 1개체등총 63개체를분석하여전체염기서열 932 bp를얻었다. 전체 932 bp 중 13개의 site에서유전적변이를나타내었으며총 6개의 haplotype이확인되었으나, 대부분의개체들이 haplotype 1로구성되어있어 conserve한유전자의특성을나타내고있었다 (Fig. 36, Table 20). - 112 -
Fig. 34. Phylogenetic relationships of 34 haplotypes of Rana plancyi chosenica mtdna control region, constructed by the UPGMA method. - 113 -
Fig. 35. Phylogenetic relationships of 34 haplotypes of Rana plancyi chosenica mtdna control region, constructed by the NJ method. - 114 -
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Fig. 36. Haplotye sequence alignment of the mt 12S rrna gene of Rana plancyi chosenica. - 116 -
한국산금개구리집단중 4개의 haplotype(haplotype 1, 2, 4, 5) 개체를가지고있는평 택집단만이집단내개체간의유전적변이를보였으며, 그외의나머지금개구리집단의개체 들은유전적변이가없었다. 유전적변이가없는청원집단은타집단과는유전적차이를보이 는고유한 haplotype(hap 3) 으로구성되어있었다. 12S rrna의염기서열을집단별로비교한 Kimura-2-parameter의 genetic distance값은 Table 26과같으며전체금개구리집단의평균유전적차이정도는약 0.1% 미만의낮은변이 를보였으며, 금개구리와참개구리간의유전적차이도약 0.5% 정도로비교적낮은편이였다. Table 20. Genetic diversity of 12S rrna gene of Rana plancyi chosenica. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1. Pyeongtaek 2. Paju.001 3. Goyang.001.000 4. Ansan.001.000.000 5. Ganghwa.001.000.000.000 6. Ongjin-A.001.000.000.000.000 7. Ongjin-B.001.000.000.000.000.000 8. Cheongwon.002.001.001.001.001.001.001 9. Taean-A.001.000.000.000.000.000.000.001 10. Taean-B.001.000.000.000.000.000.000.001.000 11. Taean-C.001.000.000.000.000.000.000.001.000.000 12. China.002.001.001.001.001.001.001.002.001.001.001 13. R. nigromaculata.006.005.005.005.005.005.005.006.005.005.005.006 금개구리전개체의 Genetic distance 값을이용하여이들 12S rrna haplotype 간의 UPGMA tree 와 NJ tree 를작성한결과는 Fig. 37, 38 과같으며, bootstrap 을 1,000 번수행 한결과이다. - 117 -
Fig. 37. Phylogenetic relationships of 6 haplotypes of Rana plancyi chosenica mtdna 12S rrna region, constructed by the UPGMA method. Fig. 38. Phylogenetic relationships of 6 haplotypes of Rana plancyi chosenica mtdna 12S rrna region, constructed by the NJ method. 한국산금개구리집단간유전적근연관계는매우가깝게나타나고있으나각집단간유전적구성에있어서는유전자별로차이를보이고있었다. 염기서열이분석된 3가지의 (cytochrome b, control region, 12S rrna gene) 유전자에서나타났듯이청원집단은나머지금개구리집단과는유전적구성에서뚜렷한차이를나타내고있어유전적구성에차이를보이고있었다. - 118 -
전체조사된금개구리집단의유전적변이정도는평균 1% 이하의값을나타내고있어 Rana 속타종에비하여변이가낮은것으로확인되었으며, 이는 isozyme의연구결과와도일치하고있다 (Yang et al. 1999; Kim et al. 1999a, b). 유전적구성정도는집단내변이정도가매우낮게나타났으며특히, 충청도지역의태안집단과청원집단, 경기도의고양집단은 3 가지유전자의염기서열분석에서집단내의개체들간에유전적변이가전혀없이나타났다. 집단내의개체간변이를나타낸집단중평택집단은 3가지의유전자에서모두유전적변이를나타내어가장많은유전적다양성을보유하고있었다. Cytochrome b와 control region 유전자에서유전적변이를보인옹진집단의경우는채집지역 ( 옹진-A, 옹진-B) 에따라유전적변이의구성을달리하고있는것으로나타났다. 특히 control region 유전자에서는조사된전집단에서고유한유전적구성을보이고있었다. 이런양상은금개구리집단의유전적구성이지역별로고유한특징을가지고있다고볼수도있으며, 이는지리적으로떨어져있는각집단간의유전적교류 (gene flow) 가잘이루어지지않고격리되어있으며각집단내에서근친교배 (inbreeding) 현상과자연선택이강하게나타나고있음을암시하고있으나실험재료의채집시의한배새끼의개체들만채집되었을 sampling error를또한배제할수는없는상황이다. 그러므로이들에대한보다더면밀한조사가필요하다. ( 나 ) 금개구리야외개체군복원시유전적고려사항멸종위기에처해있는한반도의금개구리처럼서식처의급속한파괴현상으로인한서식처고립화와개체수가적은개체군은근친퇴화와유전적다양성의감소, 개체수의불안정성등으로결국대부분멸종에이르게된다. 멸종위기종이나유전적다양성이부족한개체군을보전하기위해서는외부집단으로부터의개체도입이필요하게되는데, 도입될개체선정을위해서는해당개체군의정확한분류학적위치와유전적정보및보전단위가기본적으로확립되어야한다 (Frankham et al. 2002). 따라서금개구리복원에사용될개체또는집단선정을위한기준을설정하기위해한국산금개구리의보전단위를확립하는일이시급하게되었으며, 보전단위확립을위해서는종내에서의분류학적위치가명확히결정되어야하며유전적정보가밝혀져야한다. 환경부지정멸종위기 II급종인한국산금개구리의보전을위하여이들에대한유전적구성및특성, 산란장및서식처의크기, 천적, 질병, 먹이환경등에따른서식지역의안정성여부등을다각적으로고려하여보전집단을선정할필요성이있다. 금개구리의경우현재의분포특성상지역적으로또는집단별로격리되어분포하고있는양상을나타내며지역간의고유유전자형을가지고있는것으로보아유전적교류가빈번하게일어나지않는것으로보인다. 금개구리의분포현황과현재까지의채집된지역개체들에대한유전자분석결과를토대로금개구리의보전대상집단선정을고려할때, 일반적으로유전적다양성이높으며, 고유한유전 - 119 -
자구성을이루고있는지역을선정하는것이타당하다고볼수있겠다. 이런점을염두에둔다면유전적다양성이높은경기도의평택, 파주집단과인천광역시의옹진집단그리고유전적변이는적으나고유한유전적구성을나타내는충청도지역의청원, 태안집단을선정대상으로고려해볼수있겠다. 그러나추후이들개체군에대한보다더면밀한핵유전자마커를이용한유전적조사와함께금개구리개체군의행동권과생태적인조건등생태학적조사를통한금개구리개체군의안정성을충분히고려하여보전단위를정하는것이보다더타당하리라사료된다. - 120 -
다. 금개구리서식지의분석및모델화를통한멸종위협연구 (1) 금개구리야외개체군의생존분석 ( 가 ) 연구의목적개체군생존분석 (population viability analysis, PVA) 은개체군에영향을미치는요인을분석하여개체군의단기적감소, 장기적멸종의위협요소를평가하는연구방법이다 (Morris and Doak 2002). PVA의수행은개체군에영향을주는요인에대한정량적인분석으로요인의양적변화에따라개체군이어떻게변해갈것인지에대한예측을가능하게하여장기적인개체군안정및복원전략을수행할수있도록한다. PVA의결과는개체군관리에대한예방적관리전략을세우는데이용되며특히멸종위기종의관리와복원프로그램에서는필수적인수행연구주제로 IUCN의 재도입에관한 Guideline 에서는재도입전에 PVA를통해재도입개체군의변화를예측할것을권고하고있다 (IUCN 1998). 멸종위기종인금개구리의증식및복원전략을수립하는데있어서도장기적관리대책을수립하는데 PVA의수행이도움을줄것으로기대한다. 현존하는금개구리서식지의개체군이앞으로어떻게변화할것인지를각요인의변화에따라시뮬레이션을하여관리방법을세우는데이용이될것이며, 인공증식된개체군을야생으로도입할경우방사개체군의크기와구조를결정하고방사지의특성에따른도입개체군의유지가능성평가및관리에이용될것이다. 본연구는절멸위기에처해있는금개구리의개체군의보전전략수립을위하여, 충북청원군에소재하는 1개의금개구리개체군을대상으로개체군생존분석을실시하여해당개체군의절멸위험정도를규명하고, 안정된개체군을유지하기위하여필요한요소들을축출하고, 장기적으로는절멸위험에대한대책을마련하기위하여실시되었다. 나아가, 모델분석을통하여현재절멸한개체군을증식된금개구리개체를이용하여복원하는전략에대해서도고찰하였다. ( 나 ) 재료및방법 1 PVA 분석에사용된프로그램 Vortex는 Chicago Zoological Society의 Bob Lacy에의해개발된프로그램으로개체군생존분석 (population viability analysis; PVA) 을야생동물개체군변동에대한결정적 (deterministic), 개체군학적 (demo-graphic), 환경적 (environmental), 유전 (genetic) 요인들을이용하여수행하도록프로그램되어있다. Vortex는이동 (migration) 을제외한개체군생존에영향을미칠수있는알려진요소들 ( 환경, 유전, 밀도, 재앙, 포획, 사회적구조등 ) 에대한 - 121 -
영향을분석해낼수있으며다양한형태의결과물을제공한다는면에서강점을가지고있다. Vortex는 Leadbeater's possum(gymnobelideus leadbeateri 1995), Wyoming toad(bufo vaxteri 2001), Giant panda(ailuropoda melanoleuca 2002), Spiny rat(trinomys eliasi 2003), Atlantic marsupial(micoureus paraguayanus 2006) 등많은멸종위기종의개체군생존분석에성공적으로사용되어왔다 (Fig. 40, 41). Fig. 39. Initial screen of running a Vortex program for population viability analysis. Fig. 40. Example of data insertion(left) and an example of running a model(right). 2 연구지역현재금개구리가서식하고있는충청북도청원군습지B(36 36 N, 127 21 E) 에소재하는개체군을선택하여, 해당금개구리개체군의장기적인변동을예측하였다. 이지역의개체군은면적약 7,000 m 2, 깊이약 0.5-1.5 m의묵정논에형성되어있다. 이지역은 6년이 - 122 -
상작물을경작하지않아자연습지화과정에있는농경지이다. 습지내에는마름 (Trapa japonica) 과애기부들 (Typha angustata), 흑삼능 (Sparganium stoloniferum) 등의식물이서식하고있었으며, 주변은겨풀 (Leersia oryzoides SW) 과혹쐐기풀 (Lapartea bulbifera) 이밀생하고있었다. 이지역에서는 2007년금개구리의산란지이동이모니터링된바있는데 (unpublished data), 개체군의크기는약 50마리이었다. 3 개체군생존분석금개구리개체군의생존분석을위하여 VORTEX(V. 9.72) 를이용하였다. VORTEX는생태적변수를이용하여야생동물개체군의변동에대한결정적모형 (deterministic model) 뿐만아니라, 개체군학적 (demographic), 환경적 (environmental), 유전학적 (genetic) 요인에대한확률적모형 (stochastic model) 또한제시한다 (Miller and Lacy 2005). 생존분석의시나리오로멸종은어느한쪽성 (sex) 이절멸된경우로정의하고, 금개구리의다양한생태적매개변수들 (Table 21) 을입력한후 30년간의개체군변화를 1000회반복시현하여개체군의변동을예측하였다. Table 21. Ecological parameters used to obtain a baseline simulation model of a Gold spotted pond frog population in the population viability analysis using Vortex Parameter Value Reference Reproductive System Polygynous Age at first breeding(female / male) 3 / 2 Cheong et al 2007 Maximum age of reproduction 7 Cheong et al 2007 Maximum number of progeny per year 120 Won 1971, Lee 2004 Ratio of males at breeding population(%) 83% Cheong et al 2007 Density dependent reproduction No Reproductive Rate Adult females who breed(%) 76% Lee 2004 Distribution of the number of offsprings Normal(90±30) Kim et al 2002, Lee 2004 Mortality Rate Mortality from age 0 to 1 62.5% Lee 2004 Mortality from age 1 to 3 45% Mate Monopolization 100% - 123 -
번식체계 (Reproductive system) 항목중에서번식에처음참여하는암컷과수컷금개구리의연령은이전의연구결과에근거하여각각 3살과 2살로하였다 (Cheong et al. 2007). 번식최대연령또한이전연구결과에근거하여 7살로하였다 (Cheong et al. 2007). 금개구리의번식형태는번식지에모여들어포접을하는대부분의무미양서류의경우 (Stebbins and Cohen 1995) 와마찬가지로일부다처로가정하였다. 금개구리아성체 (subadult) 의연간최대생존수, 즉한해의한배새끼중첫동면시까지살아남는개체수는 120마리를입력하였는데, 이값은금개구리의한배알수중관찰된최대값인 2000개 (Won 1971) 에첫동면시까지의생존율인 6%(Lee 2003) 를곱하여산출하였다. 번식지에서수컷의성비는 83% 로조사된우리의최근결과 (Cheong et al. 2007) 에근거하여지정하였다. 금개구리는밀도비의존적번식을하는것으로설정하였다. 이는금개구리가진화적으로이미무리번식체계 (lek system) 를갖고있으며, 번식에참여하는암컷의성비가수컷에비해매우낮기때문에밀도의변화가있더라도암컷의번식기회에는영향을미칠수없기때문이다. 번식률 (Reproductive rate) 항목중번식에참여하는암컷의비율은이전의연구 (Lee 2004) 로부터암컷의번식참여율과미부화란의비율을고려하여설정하였다. 즉, 번식지의암컷의성비가 17% 로수컷에비해월등히적기때문에번식지에들어온암컷모두 (100%) 가번식에참여할것으로가정한후한배알중미부화란의비율이 24%(Lee 2003) 인것을감안하여 76% 로입력하였다. 암컷한마리의자손수는한배알수의크기인 1000-2000(Kim et al. 2002) 에변태율 (6%, Lee 2003) 을곱하여설정하였으며, 암컷들의자손수의분포는정상분포를하는것으로가정하였다. 사망률 (mortality rate) 항목중에서, 첫동면에들어가는개체들의사망률은이전의연구결과에준하여 62.5% 로하였다 (Lee 2003). 변태를끝낸무미양서류의사망률에대한자료는매우부족하나, 일반적으로성체의사망률은유생이나아성체의사망률에비해낮은경향이있다. 진정개구리과 (Ranidae) 에속하는무미양서류의사망률은이전의연구결과에의하면 31-55% 로보고되고있다 (Duellman and Trueb 1994). 본연구에서는이들보고를바탕으로금개구리의사망률을 45% 로하였다. 번식독점률 (mate monopolization), 즉전체수컷개체군중에서번식하는수컷의비율은 100% 로입력하였다. 수컷의수가암컷의수에비해월등히많은데도불구하고 100% 로설정한이유는번식독점률이수컷의생리적특성보다는사회적행동특성에의해결정되기때문에, 금개구리의모든수컷은기회가독점적으로주어진다면모두동등하게암컷과번식할수있다고보았기때문이다. 마지막으로연구지역의수용력 (carrying capacity) 은초기개체군수의 2배로설정하였으며, 그외개체군의변동에영향을미칠수있는사냥, 개체의인위적보충, 유전적관리는일어나지않는것으로설정하였다. - 124 -
개체군의치사상당량 (lethal equivalent) 과각요인에대한환경변수 (environmental variation) 는신뢰할수있는값을얻지못하였을경우 VORTEX가제공하는내정값 (default value) 을사용하였다. 환경변수는기상변화, 포식 피식자의개체군변화등의환경적변화에따라나타날수있는개체군변동의정도를의미하는데, 본연구는대상개체군의 1-2년간의관찰을바탕으로이루어졌으므로정확한값을얻을수없어서내정값을이용하는것으로설정하였다. 4 민감도검사 (sensitive test) 입력한매개변수를통하여금개구리개체군의기저모델 (baseline model) 을얻은후매개변수중개체군및서식지관리를통하여상대적으로쉽게변화시킬수있는변수인번식률 ( 미부화란의비율 ), 암컷의자손수 ( 변태율 ), 사망률, 수용력의변화에따라해당금개구리의개체군이어떻게변화할것인가를예측하였다. 매개변수에변화를줄경우, 단일변수에의한효과를보기위하여목적한변수만을변화시켰으나, 변화를준변수가여러변수에영향을줄경우, 예를들어변태율이변화하면한배새끼수가변화하는데, 이러한경우에는관련된변수모두에변화를주었다. 사망률에관한민감도검사는관련근거가있는아성체의사망률만을변화를주어실시하였다. 또한사망률에크게영향을줄수있는질병의발생을예상하여개체군생존분석을실시하였다. 예상한질병은세계적으로양서류감소에큰요인중의하나로지목되고있으며, 감염시높은사망률을보이는것으로알려진항아리곰팡이병 (Chytridiomycosis) 과 Ranavirus이었다. 각질병에대한생존율은이전의연구결과에준하여각각 4%(Berger et al. 2004), 10%(Densmore and Green 2007) 를이용하였다. 5 절멸금개구리야생개체군의야생복귀를위한방법의탐색절멸된금개구리개체군을야생에복귀시키기위하여증식된개체를이용하여개체군내로재도입을실시할경우적절한개체군의크기와구조를결정하기위하여 VORTEX를이용하여시뮬레이션을실시하였다. 시뮬레이션에사용된금개구리의생태적매개변수는청원군의개체군의생존분석을위하여이용된매개변수와동일하게설정하였다. 먼저야생복귀개체군의크기를결정하기위하여개체군의크기를 50마리부터 150마리까지 10마리단위로변화를시키면서각크기에따른개체군의성장률과절멸가능성을비교하여적절한개체군의크기를선택하였다. 그후개체군의구조를결정하기위하여성비에변화를주어최적의값을선택하였고, 나이구조의변화로세가지시나리오 ( 모두아성체, 모두성체, 안정분포 ) 를가정하여이에따른성장률과절멸가능성의변화를시뮬레이션한후가장적합하다고생각되어지는값을도출하였다. 이들값으로얻어진기저모델에대하여성장률을높이 - 125 -
고절멸가능성을낮출수있는방법으로개체군의인위적보충 ( 야생복귀 4 년후 4 회초기개 체군크기의 10% 또는 20% 보충 ) 과야생복귀된개체군의관리방안을제안하였다. ( 다 ) 결과및고찰생존분석을위한매개변수입력을통하여청원군금개구리개체군의 30년간의생존분석기저모델을결정하였다 (Fig. 41). 청원군의개체군은성장률 0.113 ± 0.853의낮은성장률을갖지만, 30년후에도현재의 50마리개체군의크기와유사한평균 51.99마리로지속적으로유지될것으로예측되었다. 하지만절멸가능성은 0.811로매우높게나타났다. 또한청원서식지의금개구리개체군은최대 64마리까지만성장을하는것으로나타나, 설정된수용능력 (100마리) 에크게미치지못하는것으로나타났다. 110 100 90 Mean population size 80 70 60 50 40 30 0 5 10 15 20 25 30 Year Fig. 41. Baseline simulation model, the result of population viability analysis of a Gold-spotted pond frog population at Cheongwon. The dashed line means the carrying capacity of the habitat. IUCN(2001) 은취약종 (vulnerable species) 을최근 10년내에또는세세대동안개체군의크기가 50% 이상줄어든종으로정의하고있다. 본연구의기저모델에의하면비록청원군에현존하는금개구리의개체군은비교적안정된개체군변동을보여해당개체군이절멸에가능성에서취약으로분류하기는무리가있어보인다. 하지만절멸가능성이매우높게나타났 - 126 -
다는것은주목할만하다. 절멸가능성은기저모델의시뮬레이션에서정해진시뮬레이션기간동안, 즉 30년사이에개체군이절멸을한확률을의미한다 (Miller and Lacy 2005). 이결과는금개구리의개체군이작은변화에의해서도쉽게영향을받아절멸할수있는민감한특성을가지고있음을의미한다. 해당금개구리개체군의성장률은변태율에가장큰영향을받는것으로분석되었다 (Fig. 42, Table 22). 민감도분석을위하여조절된변인들중에서아성체의사망률, 수용능력, 번식률의저하는개체군의성장률과절멸가능성, 30년후의개체군의크기에큰영향을주지않았다. 반면변태율은 5% 가변화할때마다성장률이단계당 0.06에서 0.335의차이로큰폭으로증가하였다. 특히변태율은기저모델의시뮬레이션에사용된 6% 에서 5% 로 1% 만떨어진것으로가정하여도전체개체군의성장률이음이되며, 개체군의절멸확률도 99.8% 로급격하게높아지는것으로나타나났다. 기저모델의시뮬레이션에서금개구리개체군이민감한특성을보이는이유도변태율의변화와관련이있을것으로보인다. 0.5 0.4 0.3 Growth rate 0.2 0.1 0.0-0.1-0.2-0.3 A B C D E Level of sensitive test Fig. 42. Results of sensitivity tests for simulated Gold-spotted pond frog population. The graph shows stochastic population growth rate for models in which a particular parameter is varied. The values for baseline models were level B for the mortality rate(mr) and metamorphosis rate(mmr), and level C for the carrying capacity(k) and Reproductive rate(rr). See table 2 for the detailed level setting(, MR;, K;, RR;, MMR). - 127 -
Table 22. Results and parameters used in sensitive tests of a baseline simulation model; * values used to obtain a baseline simulation model Parameter Value Growth rate Extinction rate Population size 47% 0.181 0.704 61.49 52% 0.161 0.729 60.86 Mortality rate 57% 0.139 0.794 57.83 62%* 0.113 0.835 52.27 67% 0.063 0.881 48.68 1% -0.222 0.998 23 6%* 0.113 0.835 52.27 Metamorphosis rate 11% 0.254 0.709 62.36 16% 0.314 0.721 63.4 21% 0.403 0.645 64.02 60 0.120 0.866 40.28 80 0.109 0.861 47.58 Carrying capacity 100* 0.113 0.811 51.99 120 0.118 0.762 60.59 140 0.104 0.749 60.99 66% 0.079 0.858 50.15 71% 0.084 0.835 52.27 Reproductive rate 76%* 0.113 0.811 51.99 81% 0.133 0.779 54.68 86% 0.154 0.768 57.19 이결과는금개구리개체군의보전전략을수립할때시행하여야할조치들의우선순위에대하여중요한것을말해준다. 즉, 금개구리야외개체군의보전을위해서는무엇보다도변태율을안정적으로유지하거나높일수있는방법, 즉알에서깨어나변태할때까지의생존율을향상시킬수있는대책이마련되어야한다는것을의미한다. 예를들어성장과변태에필요한영양물질을충분히제공해줄수있도록서식지를조성해주거나, 황소개구리와같은포식자를구제하거나유생의은신처가될수있는수초를조성하여금개구리유생의피식을막는방법등을들수있다. Chytridiomycosis나 Ranavirus와같은질병은금개구리개체군에큰영향을줄것으로예상되었다 (Fig. 43). 두질병이개체군에발병할경우, 금개구리개체군의절멸가능성은모두 100% 로한번발생하였을경우개체군의유지가 4년을넘기지못하여모두절멸할것으로예상되어예방적차원에서의철저한관리가요구된다. - 128 -
50 40 Mean population size 30 20 10 0 0 2 4 6 8 Year Fig. 43. Population sensitivity to amphibian disease infections(, Chytridiomycosis;, Ranavirus). 야생에절멸한금개구리개체군을야생복귀시키기위하여, 우선야생복귀시킬야생개체군의크기결정을위한성장률과절멸가능성이분석되었는데, 큰개체군을야생복귀시킴에따라개체군성장률은큰변화를보이지않으나개체군의절멸가능성은줄어드는것으로나타났다 (Fig. 44A). 그런데많은수의금개구리를야생복귀시키기위해서는큰수용능력을갖는서식지가필요하다. 수용능력은서식지의질이일정하다고가정할때면적과비례하므로절멸가능성이낮아진다고하더라도무한정크게설정될수가없다. 따라서본연구에서는야생복귀개체군의크기를 100마리로선택하여개체군의구조를결정하고자하였다. 청원서식지의경우금개구리의밀도는 0.7마리 / 100 m2이었는데, 이밀도를기준으로한다면약 14,300 m2의넓이를갖는서식지가조성되어야할것이다. 이면적은서식지의질에따라다소크기에서달라질수있을것으로생각된다. 야생복귀개체군의구조중성비는수컷의비율이극심하게높지만않다면개체군의성장률과절멸가능성에큰영향을주지않는것으로나타났다 (Fig. 44B). 따라서금개구리개체군의본래의성비인수컷 83% 를선택하여도될것이다. 야생복귀개체군의나이구조를결정하기위한시뮬레이션에서각시나리오모두개체군의성장률과절멸가능성에는큰차이를보이지않았다 ( 모두아성체, 성장률 = 0.117, 절멸가능성 = 0.593, 개체군크기 = 113.32; 모두성체, 성장률 = 0.199, 절멸가능성 = 0.528, 개체군크기 = 117.67, 안정분포, 성장률 = 0.148, 절멸가능성 = 0.553, 개체군크기 = 112.85). 단지야생복귀를실시한직후의개체군크기에는큰영향을줄것으로예상이되었다. 이는야생복귀를실시할때목적과상황에맞게성비가결정될수있다는것을보여준다. 예를들어만일야생복귀를시킨후즉각적으로개체군증가의효과가필요하다면성체를중심으로야생복귀개체군을결정할수있을것이다. 하지만초기개체를모두아성체로구성하는것은아성 - 129 -
체의높은사망률에의해초기개체군의많은손실이예상되며 5년이내의절멸가능성이 0.843으로매우높아아성체의사망률을낮출수있는대책이마련되지않는다면권고하기힘들다. 본연구에서는안정분포를선택하였다 (Fig. 44C). 안정분포는개체군의성비와기저모델의시뮬레이션에사용된나이구조를이용하여설정되어지는분포를의미한다. 마지막으로야생복귀된개체군에지속적으로인위적보충을하였을경우개체군의절멸가능성을낮추는효과를나타내었는데, 인위적보충이없을경우절멸가능성은 0.553이었으며 10% 보충시 0.374, 20% 보충시 0.381이었다. 개체군의크기에있어서도보충이없을때에비하여보충을하는동안큰차이를나타내었다 (Fig 44D). 즉최초야생복귀를시킨지 4 년후 2년마다 1회씩 4회 10-20마리의개체군보충에의하여개체군이절멸될가능성이크게낮아진다. 이는비교적적은비용으로개체군안정화에큰효과를볼수있는방법이며, 따라서야생복귀의방법을설정할때인위적보충은반드시고려되어야할사항으로사료된다. 1.0 A 1.0 B Growth and extinction rate 0.8 0.6 0.4 0.2 Growth and extinction rate 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 40 60 80 100 120 140 160 Population size 0.0 20 40 60 80 100 Percentage of number of males 200 180 160 C 200 180 D Mean population size 140 120 100 80 Mean population size 160 140 120 60 40 100 20 0 5 10 15 20 25 30 80 0 5 10 15 20 25 30 Year Year Fig. 44. Sensitivity of the recovery population of the Gold-spotted pond frog to various changes of ecological parameters. A: Step 1, size of re-introduced population(, growth rate;, extinction rate), B: Step 2, sex ratio of the frogs re-introduced(, growth rate;, extinction rate), C: Step 3, age composition of the frogs re-introduced(, stable distribution;, only froglet;, only adult), D: Effect of artificial supplementation after initial re-introduction(, no supplementation;, 10% add every 2 years;, 20% add every 2 years). - 130 -
이와같은결과를고려할때야생복귀방법으로수컷의비율이야생과유사한 83% 이며안정적나이구조를갖는 100마리의개체군을 200마리를수용할수있는지역에복귀를시키고, 4년후 2년단위로 10년후까지 10% 씩보충하는방법이효과적일것이라는것을제안한다. 또한, 추가적으로금개구리의유생이변태할때까지의생존율을높일수있는보호대책이마련된다면성장률 0.297, 절멸가능성 0.290을갖는안정된개체군을 30년후 138마리까지유지할수있을것으로분석되었다 (Fig. 45). 200 180 Mean population size 160 140 120 100 80 0 5 10 15 20 25 30 Year Fig. 45. Baseline simulation model, the result of population viability analysis of a re-introduced Gold-spotted pond frog population. The carrying capacity of the habitat assumed as 200. The number of initially re-introduced individuals was 100. Other ecological parameters adapted and used the data from Cheongwon population analysis. In addition, we assumed artificial supplementation of 10% individuals every 2 years from 4 years to 10 years after initial re-introduction. 본연구에서제시된개체군생존분석의결과와개발된야생복귀방법의타당성에관해서는실제적모니터링및야생복귀의실시를통하여검증되어야할필요가있다. 왜냐하면, 생존분석은확률적모형이며분석에사용된매개변수들의질에의해결과가다르게나타날수있기때문이다. 또한생존분석의대상이한종에만국한되기때문에종간의상호작용에의한효과를 - 131 -
규명하는데에한계가있다 (Akcakaya and Sjogren-Gulve 2000). 따라서개체군생존분석의결과는보전을위한정책결정의근거로이용이되나 (Beissinger 2002) 그한계에대해서는명확하게설정되고있다. Reed et al.(2002) 은개체군생존분석에대한정의를단지수학적형식의정량적모형으로제한할것을주장하였다. 또한개체군생존분석의결과를통해생존가능한최소개체군의크기나절멸가능성등을단정짓는등정의적으로이용할수없으며, 보전을위하여강구되는대책들이어떠한효과를보일것인가에대한예측의수단으로이용할것을권고하였다. 본연구에서도사용된매개변수의값의상당량이사전연구의부족으로분석해당개체군인청원의개체군으로부터얻어진것이아닌것은본연구결과의이용의제한점이된다. 따라서본연구의결과는금개구리개체군의확정적인성장률이나절멸가능성, 개체군의크기를제시하는것보다는보전과재도입을위한방법의효과를시뮬레이션하는의미를지닌다. 요컨대청원서식지의금개구리의개체군에대한생존분석결과낮은성장률을가지고존속해나갈것이라예측이되었으나절멸가능성은매우높아환경적으로민감한특징을가지고있었으며, 보다안정된개체군유지를위해서는금개구리유생이변태할때까지의생존율을높이는방법의투여가필요하며질병의유입을철저하게예방하는대책이구상되어야할것으로예측되었다. 또한새로이개체군을재도입할경우약 14,300 m2의면적의조성된서식지에야생개체군의성비와나이구조를갖는 100마리의개체군을야생복귀시킬것이제안된다. 야생복귀를시킨개체군의안정된성장을위해서는주기적으로초기개체군의 10% 씩보충하여야할것이다. - 132 -
(2) 금개구리서식지분석및모델화 ( 가 ) 연구의목적양서류종과이종이서식하는주변서식환경과의관계를이해하는것이종보전을위하여필수적이다. 이를위하여최근에서식지모델이광범위하게사용되고있으며, 이런모델은 1) 양서류집단의특성을파악하고, 2) 잠재적인양서류분포를예측하고, 3) 보존과관리계획을마련하는데광범위하게사용되고있다 (Graves and Anderson 1987, Fleishman et al. 2002, Hirzel et al. 2002, Pearl et al. 2005). 따라서이런서식지모델은멸종위기종과멸종위협종을보존하고관리하기위한계획을마련하기위하여필요하다. 서식지모델은생물학적 ( 예, 황소개구리수, 어류수등 ) 과무생물학적 ( 예, 서식지크기, 면적, 식생피도, ph 등 ) 변수를미소서식환경과광범위환경수준에서고려하여얻어진서식지데이터를가장잘설명할수있는가장적합한모델을선택해야한다. 따라서이를위한첫번째단계는종의핵심이되는서식지요소를찾아내고특성을파악하며, 모델선택과정을통하여다양한후보모델중에서가장잘데이터를설명하고생물학적추론이가능한모델을제시하고자한다. 특히과거조사 (1997년부터) 와최근조사로부터한때서식했던장소를토대로 2007년에재조사하였다. 따라서최근금개구리존재여부에대한서식환경변수의변화를파악하는데도움이되었다. 이연구를통하여, 금개구리풍부도를설명할수있는상대적으로중요한생물학적그리고무생물학적변수를평가하였고, 금개구리에필요한서식환경을파악하고자하였다. ( 나 ) 재료및방법 1 연구장소충남, 충북, 전북, 그리고경기도에위치한 27개서식지 (Fig. 46) 를대상으로연구를진행하였다. 연구장소는 3개의연못, 7개의저수지, 5개의자연습지, 4개의인위적인습지, 4개의도랑, 그리고 4개의혼합된서식지형을포함한다. 이들금개구리서식장소는 1997년부터 2001년까지환경부자연환경조사로부터알려진기존의서식지와 2004년연구원조사에의해새롭게발견된서식지의특성을조사하였다. - 133 -
Fig. 46. Map of Gold-spotted pond frog 27 study sites. 2 서식지특성조사조사는 2007년 6월 8일부터같은해 8월 24일까지조사지점당 2회에걸쳐서식지특성과금개구리개체수를파악하였다. 각지점당 30개의생물학적그리고무생물학적변수를미소서식환경과광범위환경수준에서측정하였다 (Table 23). 생물학적변수는금개구리와황소개구리 (Rana catesbeiana) 수, 그리고이를제외한종별양서류수, 파충류수, 조류수를포함하며 15분동안조사지점을천천히걸으면서직접마주치는개체와울음소리를듣고측정하였다. 양서류올챙이와어류자료는 D-형태 ( 폭 80 ⅹ 길이 50 cm, 5 mm 그물크기 ) 를지닌변형된족대를이용하여얻었다. 곤충자료는포충망을이용하여 5곳을 3회휘젓기방법을이용하였다. 또한조사지점당 13개의미소서식환경수준과 8개의광범위환경수준데이터를측정하였다 (Table 24). 고도, ph, DO( 용존산소량 ) 을측정하였고, 식생피도와부엽피도, 정수피도는 5단계 (<10, 10-25, 25-50, 50-75, 75-100%) 중하나를선택하였으며, 수심은 5 단계 (0, 0-0.5, 0.5-2, 2-5, 5-10 m) 로나누어측정하였고, 서식지를구성하는흙구성성분 ( 진흙, 모래, 미사 ) 을측정하기위하여서식지물과육지의경계에서물안쪽으로 5 cm 깊이로파서얻었다. 금개구리의서식환경은주로수분이많이보존 지속될수있는실트질함량이높은곳에서이루어지고있기때문에토양의입도조성을분석하였다. 분석에이용된기기는 - 134 -
Beckman Coulter 사의 Particle Size Analyzer 를사용하였다. 입자의분석단위는 64, 125, 250, 500, 1000, 2000 μm의 Sieve 를사용하였다. GIS 분석은서식지의광범위환경수준과 관련이있는공간자료 (spatial data) 는한국의 1 : 25,000 축척전자지도 (digital map) 에서 환경변인백터리에어를추출하였고, 위성영상에서감독분류로 (supervised classification) 로 추출한지표피복 (landcover) 을종합하여자료를만들었다. Landscape variables 는 mountain edge, road, house, and the sizes of each type of pond, farming, mountain, village, and road 이다. 변인들의서식지환경은 nearest neighbor analysis 와 Overlay Analysis 분석기법 을적용하여 ArcGIS 9.2 를이용하여분석하였다. Table 23. Predictive variables used in modeling, acronyms, and data summaries; 1)Average plant cover represent a combined category of submerged, floating leaved, emerged plant covers Variables Acronym Mean ± SD(Range) 1. Landscape Pond area(ha) PONDA 0.7023 ± 0.8735(0.01-2.88) Distance to mountain edge(m) DISM 373.5 ± 588.3(15.0-2663.0) Distance to road(m) DISR 319.5 ± 349.1(19.0-1256.0) Distance to house(m) DISH 351.9 ± 305.0(76.0-1320.0) Farming area(ha) FARMA 142.70 ± 80.38(0.0-302.75) Mountain area(ha) MTA 85.99 ± 71.07(0.0-219.79) Village area(ha) VILA 17.32 ± 13.31(0.0-61.51) Road area(ha) ROADA 9.26 ± 9.28(0.0-34.97) 2. Microhabitat Altitude ALT 16.7 ± 13.6(4.0-64.0) ph PH 6.8 ± 0.6(4.9-8.1) DO(ppm) DO 2.8 ± 1.4(0.9-7.1) Water depth(m) WATP 3.5 ± 0.5(3.0-5.0) Vegetation cover(%) VEGC 73.9 ± 17.1(15.0-85.0) Average plant cover(%) 1) PLANTC 18.1 ± 4.8(10.0-31.8) No. plant species PLANTS 5.6 ± 1.5(2.0-9.0) Clay(%) CLAY 7.2 ± 4.7(0.9-19.0) Slit(%) SLIT 49.5 ± 23.6(2.0-81.9) Sand(%) SAND 43.3 ± 26.7(7.2-97.1) Silt/clay(%) SILCL 8.3 ± 5.0(2.1-21.6) 3. Fauna No. fish species FISHS 3.4 ± 1.5(0.0-7.0) No. amphibian species AMPS 2.3 ± 1.1(1.0-5.0) No. bull frogs BULLN 4.2 ± 9.1(0.0-44.6) No. reptiles species REPS 0.8 ± 0.8(0.0-3.0) No. bird species BIRDS 2.2 ± 2.4(0.0-10.0) No. fishes FISHN 19.7 ± 18.1(0.0-83.0) No. amphibians AMPN 22.5 ± 23.1(4.0-105.2) No. reptiles REPN 1.2 ± 1.8(0.0-7.0) No. birds BIRDN 8.4 ± 15.9(0.0-76.0) - 135 -
3 데이터분석방법모델링전, 30개설명변수를상관관계가큰변수 (Spearman s r 2 > 0.70) 를제거하고 F-statistic 값이높은순으로 15개의변수를선택하였다. 그리고두번에걸친변수값의차이가있는지를 Wilcoxon signed ranks test를이용하여잠재적인변화를측정한결과 (z = -1.400, n = 27, P = 0.161) 어떤차이도나타나지않았으므로평균값을이용하였다. 금개구리풍부도와서식지변수와의관계를분석하기위하여음이항회귀분석 (Cameron and Trivedi 1998, Atkins and Gallop 2007) 모델을만들었다. 음이항그리고포아송회귀분석모델은정규분포를이루지않는셀수있는데이터를분석하는데사용된다. 특히음이항회귀분석모델은측정값의분산이평균값보다훨씬클때사용한다. 이측정값지수는 Var / Mean 1로측정하며금개구리풍부도는 21.9로나타나음이항회귀분석모델을이용하였다. 총 26개의선험적경쟁모델을만들었다 (Table 24). 이모델은 15개변수를모두포함하며다른변수의조합으로이루어진다. 그리고 Akaike Information Criterion(AIC, Burnham and Anderson 1998) 을이용하여데이터를가장잘설명하는모델을선택하였다. 가장적합한모델은가장적은 AIC값과모델가중치 (w) 를갖고이값은모델의상대적인지지정도를나타낸다. 모든분석은 SPSS 통계패키지 (V. 16.0; SPSS 2007) 를사용하였다. ( 다 ) 결과기존의금개구리가서식하는것으로알려진 27개조사지점중에서 20개지점 (74%) 에서조사되었다. 따라서금개구리의풍부도는 0에서 63( 평균 18.2 ± 표준편차 20.4) 으로정규성을이루지않았다 (Shapiro-Wilk, P < 0.001, Kolmogorov-Smirnov tests, P < 0.05). 그리고 15개변수를모두포함하는변수의 maximum likelihood 측정치는포아송모델은 - 117.92, 음이항모델은 -74.51로나타났다. 따라서음이항모델을사용하였다. 금개구리풍부도를설명하는 26개의서식지모델중에서 10개의최상위모델을 Table 25 에제시하였다. 가장잘설명하는 23번모델은가장적은 AICc 값 (169.31) 과가중치 (0.90) 를갖고, 설명변수로미소서식환경수준에서수심과식생피도, 그리고광범위환경수준에서연못의면적을포함하며하나의생물학적변수황소개구리를포함한다. 다음의 2개모델은단지미미한수준의중요성 (w = 0.04) 을갖고있으며설명변수로황소개구리와연못면적을공통적으로포함한다. 나머지모델은실제적인중요성을갖지못한다 (w 0.01). - 136 -
Table 24. Twenty six a priori models of the Gold-spotted pond frogs used in assessing abiotic and biotic habitat associations. Variable notation follows Table 1 Model No. Variables Landscape models 1 PONDA, FARMA, VILA, ROADA 2 PONDA, VILA, ROADA Microhabitat models 3 ALT, VEGC, WATP, DO, PLANTC, SILCL 4 ALT, VEGC, WATP, PLANTC, SILCL 5 VEGC, WATP, SILCL Fauna models 6 AMPN, BULLN, BIRDN, REPN 7 AMPN, BIRDN Landscape and Microhabitat models PONDA, FARMA, VILA, ROADA, ALT, VEGC, WATP, DO, PLANTC, 8 SILCT 9 FARMA, ALT, VEGC, WATP, DO, SILCT 10 PONDA, VILA, ROADA, ALT, PLANTC Landscape and Fauna models 11 PONDA, FARMA, VILA, ROADA, AMPN, BULLN, BIRDN, REPN 12 FARMA, VILA, AMPN, BIRDN 13 PONDA, ROADA, BULLN, REPN 14 POND, BULLN, BIRDN, REPN Microhabitat and Fauna models 15 ALT, VEGC, WATP, DO, PLANTC, SILCL, AMPN, BULLN, BIRDN, REPN 16 ALT, WAPT, PLANTC, SILCL, AMPN 17 VEGC, DO, BULLN, BIRDN, REPN 18 BULLN, VEGC, WAPT, SILCT, REPN 19 ALT, PLANTC, BULLN, REPN 20 BULLN, VEGC, WATP, SILCL 21 BULLN, VEGC, WATP Landscape, Microhabitat and Fauna models 22 ALT, PLANTC, VILA, PONDA, ROADA, BULLN, AMPN 23 ALT, WAPT, VEGC, PONDA, SILCT, BULLN 24 BULLN, WAPT, PONDA, REPN, SILCT 25 BULLN, WAPT, PONDA, VEGC Global models 26 PONDA, FARMA, VILA, ROADA, ALT, VEGC, WATP, DO, PLC,SILCL, AMPN, BULLN, BIRDN, REPN - 137 -
Table 25. Comparison of alternative models ranked by AICc to explain influence of abiotic and biotic habitat associations on abundance of Gold-spotted pond frogs. Variable notation follows Table 1; 1) Acronyms correspond to model variables, 2) Number of estimable parameters, 3) Akaike's Information Criterion(AIC) corrected for small sample size, 4) Difference between the model with the lowest AICc and the given model, 5) Akaike weight Model No. Variables 1) K 2) AIC c 3) AIC c 4) w i 5) 25 BULLN, WATP, PONDA, VEGC 6 169.31 0.00 0.9003 14 PONDA, BULLN, BIRDN, REPN 4 175.77 6.46 0.0356 24 BULLN, WAPT, PONDA, REPN, SILCT 7 176.25 6.94 0.0281 23 ALT, WAPT, VEGC, PONDA, SILCT, BULLN 8 176.33 7.02 0.0269 13 PONDA, ROADA, BULLN, REPN 4 178.67 9.36 0.0083 9 FARMA, ALT, VEGC, WATP, DO, SILCT 6 184.54 15.22 0.0004 22 11 ALT, PLANTC, VILA, PONDA, ROADA, BULLN, AMPN PONDA, FARMA, VILA, ROADA, AMPN, BULLN, BIRDN, REPN 9 186.21 16.90 0.0002 8 189.23 19.92 0.0000 2 PONDA, VILA, ROADA 5 189.66 20.35 0.0000 12 FARMA, VILA, AMPN, BIRDN 4 191.93 22.62 0.0000 가장좋은모델의변수예측치는 log(μ) = -0.576-1.074*WATP - 0.284*BULLN + 1.430*VEGC, 로표현되며이때 μ 는금개구리풍부도의벡터를의미한다. 설명변수황소개구리와식생이통계적으로의미있는것으로나타났으며식생피도가높을수록황소개구리수가적을수록풍부도는증가하였다 (Table 26, Fig. 47). 수심은임계치에가깝게나타났으며풍부도와부적관계를보여주었다. - 138 -
Table 26. Parameter estimates(coefficients and standard error) with 95% confidence limits from the most supported model for Gold-spotted pond frog abundance. Variable notation follows Table 1; log(μ) = -0.576-1.074*WATP -0.284*BULLN + 1.430*VEGC, μ : the vector of the Gold-spotted pond frog abundance Variable B SE Wald Chi-Square Sig. 95% Confidence Interval Lower Upper (Intercept) -0.576 3.7256 0.024 0.877-7.878 6.726 WATP -1.074 0.5631 3.639 0.056-2.178-0.129 BULLN -0.284 0.0919 9.547 0.002-0.464-0.104 PONDA 1.20E-06 4.47E-05 1.314 0.252-3.64E-05 0 VEGC 1.43 0.7169 3.98 0.046 0.025 2.635 120 100 Abundance 80 60 40 20 0 0 5 10 15 20 25 No. Bullfrog Fig. 47. Simulation(Mean 95% ± confidence interval) of the relationship between the abundance of Gold-spotted pond frogs and bullfrogs. - 139 -
( 라 ) 고찰현재의결과는금개구리풍부도가미소서식환경과광범위환경수준에서생물학적그리고무생물학적변수가복합적으로관련되어있다는것을보여준다. 최상의모델은황소개구리가적을수록, 수심이현재의결과는금개구리풍부도가미소서식환경과광범위환경수준에서생물학적그리고무생물학적변수가복합적으로관련되어있다는것을보여준다. 최상의모델은황소개구리가적을수록, 수심이얕을수록, 그리고물표면적과식생피도가넓을수록금개구리가풍부하다는것을보여준다. 물표면적을제외한나머지 3개변수는통계적으로풍부도와의미있게나타났으나그중에서황소개구리가가장잘설명하고있다. 연구결과는이전에금개구리가서식하였다고알려진장소를대상으로조사하였으므로현재없어지거나풍부도를감소시키는중요한서식환경요인을반영할것이다. 현재조사지점의 74% 만이금개구리가발견되어전체적인멸종율은대략 0.026 / sites / year로나타나며, 이는주로황소개구리와관련이있는것으로나타났다. 그러나여러가지진지한환경변화 ( 예, 홍수, 건조, 질병등 ) 와금개구리메타집단의이주, 멸종과정을고려하지않았기때문에황소개구리가주요한원인으로단정하기위해서는주의가필요하다 (Hanski and Gilpin 1991). 그럼에도불구하고종감소와멸종과관련된황소개구리요인은추후금개구리의보존과관리계획을세우는데귀중한정보를제공할것이다. 황소개구리는외래종으로서고유종과의부적관계는이미서북미대륙에서나타났으며최근의실험결과황소개구리가고유종에부정적영향을미친다는연구보고가있었다 (Bury and Whelan 1984, Schwalbe and Rosen 1988, Fisher and Shafter 1996, Pearl et al. 2004). 특히고유종이작은크기이거나덜움직이는즉포식자회피반응이적게일어나는종은특히황소개굴의포식위협이된다 (Kupferberg 1997, Lawler et al. 1999, Pearl et al. 2004, Wang et al. 2007). 우리나라의황소개구리는 1970년대말일본에서도입된이후빠르게한반도서남쪽으로퍼져나가고있다 (Kang and Youn 1994). 황소개구리가금개구리의주요한포식자로간주될수있는이유는 1) 번식및서식환경이유사하기때문에서로겹칠수있다. 이는이두종을포식자와피식자관계로나타날것이다. 그리고조사된지점의 56%(15 / 27) 에서황소개구리가조사되었다. 2) 이두종은시기적으로번식활동이유사하게나타난다. 금개구리는 4월말부터번식을시작하며동면이동을시작하기전까지물가까이지내는정주성특징을보여주며 (Sung et al. 2007, Ra et al. 2008), 황소개구리는 5월말에서 6월중순까지가장활발하게번식활동을한다 (Sung et al. 2006). 3) 특히금개구리의하루평균이동거리가 9.8 m(ra et al. 2008) 로포식자와피식자의관계를높일것이다 (Willis et al. 1956). 4) 황소개구리성체는선별적포식자가아니므로주변의이용가능한먹이를섭식할것이다 (Tyler and Hoestenbach 1979,Corse and Metter 1980, Kang and Youn 1994). 특히금개구리는황소개구리보다더작기때문에더쉽게포식당할것이다 - 140 -
(Wang et al. 2007). 황소개리는금개구리보다보통 2-5 배더크다 ( 금개구리크기 : 수컷 3.42 ± 0.28 cm, n = 19; 암컷 4.38 ± 0.29, n = 3; Sung et al. 2007). 그러나현재까지황소개구리가금개구리를얼마만큼포식하는지에대한연구결과가없다. 이연구는한국에서금개구리의풍부도에황소개구리가부정적으로영향을미칠수있다는첫번째증거를제공한다. 황소개구리이외에외래종어류도많은양서류에광범위하게영향을미친다고알려져왔다 (Moyle 1973, Kiesecker and Blaustein 1998, Adams et al. 2003). 조사지점에서외래종인 Bluegill sunfish(lepomis macrochirus) 와 Largemouth bass(micropterus salmoides) 를 5개지점 ( 평택, 오송, 부안, 청호, 정주 ) 에서표집하였으나통계적인의미를얻지못하였다. 이는아마도두종모두수심이상대적으로깊은물에서식하고우리는다양한형태의금개구리서식지점을조사하였기때문일것이다. 그러나수심에따라금개구리의풍부도가감소하므로포식자로서외래어류종에대한부정적영향을제외시킬수는없을것이다 (Bury and Whelan 1984). 이연구로부터멸종위기종금개구리의성공적인보존과관리계획을세우기위해황소개구리의풍부도를통제하는것이필요하다는것을제안한다. 그러나보다실제적인황소개구리와금개구리, 외래종어류와금개구리간의직접적인포식자와피식자관계를이해하기위한연구가더필요한실정이다. 특히금개구리의연중영역권이상대적으로적으므로서식지파괴와변형은금개구리보존을위한가장중요한요인일것이다. 얕을수록, 그리고물표면적과식생피도가넓을수록금개구리가풍부하다는것을보여준다. 물표면적을제외한나머지 3개변수는통계적으로풍부도와의미있게나타났으나그중에서황소개구리가가장잘설명하고있다. - 141 -
2. 금개구리의증식기술개발 가. 금개구리증식시설의운영 (1) 증식시설의고안, 설치및운영 ( 가 ) 연구목적멸종위기종인금개구리를복원하기위해서는금개구리개체수를안정적으로확보하는것이필수적이다. 그러므로금개구리를대량으로인공증식할수있는기술을개발하는것은복원의첫단계라고할수있다. 본연구는환경부멸종위기양서류종증식지침을바탕으로금개구리의증식시설을고안및설치하고효율적인증식시설운영방안에대하여다양하게시도해봄으로써금개구리증식기술을개발하고자수행되었다. 본연구의성공적인수행을통하여증식개체의성장과섭식, 번식과동면까지의과정을안정적으로유도할수있었으며, 인공증식기술을마련하여, 증식지침을작성할수있다. ( 나 ) 재료및방법 1 금개구리증식시설의위치와입지조건인천광역시와충청도일대의금개구리서식지를조사한결과, 금개구리 (Rana plancyi chosenica) 는물이항상유지되는습지와수생식물이풍부한서식지를선호하는것으로확인되었다. 2006년도에증식시설을설치하기위하여강원도춘천시일대에서이와유사한습지조건을가진자연습지와묵정논을대상으로 1개월동안사전조사를실시하여증식시설부지를선정하였다. 증식시설부지는춘천시신북읍율문리에위치한 1,300 m2정도규모의묵정논으로, 금개구리증식에필요한수량과식생조건이풍부한곳이었다. 증식장의남쪽은소양강과인접하여있고증식장주변은새로운도로가개통되면서높은제방으로둘러싸여자연적으로외부와격리된분지형구조가형성되어있었다. 증식장주변의대부분의논들은모두묵정논이었기때문에금개구리증식시, 발생할수있는농약에대한집단폐사의위험성도낮을것으로판단되었다. 또한습지로유입되는물은인근에서자연적으로용출하는지하수로 1년내내일정한수량이습지로공급되고있었다. 금개구리의부화와증식에필요한물의공급은증식장과접하여있는관정에농업용양수기를연결하여필요시마다사용되었다. 증식장이들어선부지는묵정논으로오랜기간동안농사를짓지않아서해안의금개구리서식지에서흔히볼수있었던애기부들 (Typha angustata), 미나리 (Oenanthe javanica), 좀개구리밥 (Lemna paucicostata), 소귀나물 (Sagittaria trifolia var. sinensis) 과같은수생식물들이습지와주변부에풍부하게자 - 142 -
라고있었다. 왕잠자리 (Anax parthenope julius), 등줄실잠자리 (Cercion hieroglyphicum), 된장잠자리 (Pantala flavescens), 벼메뚜기 (Oxya chinensis) 와같은곤충류와새뱅이 (Caridina denticulata), 논우렁이 (Cipangopaludina chinensis malleata) 과같은무척추동물류도습지에다수서식하고있었다. 또한금개구리와서식환경이유사한참개구리 (Rana nigromaculata) 를비롯해청개구리 (Hyla japonica) 의서식을확인하였으며, 습지에서양서류를주로포식하는무자치 (Elaphe rufodorsata) 와유혈목이 (Rhabdophis tigrinus tigrinus) 가자주관찰되어증식장부지는금개구리를증식하는데적합한의조건을가지고있음을확인할수있었다 (Fig. 48). (A) (B) Fig. 48. Location(A) and building site(b) of the rearing facility. 2 증식장의설계금개구리증식을위한증식장은환경부의멸종위기야생동 식물의인공증식에관한규정을기준을참고하여설계하였다. 증식장의구조는크게금개구리알의부화와유생의사육을위한육상시설과성체방사를위한수환경시설로나누어설계하였다. 우선, 육상시설은 6 m 20 m 비닐하우스 3개동으로구성되어있으며, 부화동 A, B는금개구리의알을부화시키고부화한유생을사육하기위하여배수시설이갖추어진부화장이들어서도록하였고나머지 1개동은금개구리성체에먹이공급을위한왕귀뚜라미사육장과습지의물을가두었다외부로배출시키기위한저류조를배치하였다. 육상시설이들어선곳을제외한나머지부분은성체를위한수환경시설로습지의원형을그대로보존하였으며, 부화동 B동의일부와부화동의바로옆에는 5 m 20 m 의준성체방사장을위치하도록하였다. 준성체방사장은유생에서성체로갓변태한개체들에게집중적으로먹이를공급하기위하여설계하였다. 금개구리의생활사중유생에서성체로변태를시작하는부화후약 4주에서 5주간의시기는금개구리의사망률이가장높은시기로변태한성체에게안정적으로먹이를공급할수있는별도의공간을마련하기위하여설치하였다 (Fig. 49). - 143 -
Fig. 49. Draft of the rearing facility. 3 증식시설의구조 가전체시설 (A) (B) Fig. 50. A panoramic photograph(a) and the fence(b). 금개구리증식시설을전체를둘러싼울타리는사육중인금개구리의유출을막고외부의포식자가증식장내로들어올수없도록하기위하여 ᆨ 자형고정지주를설치하고약 1.5 m의높이로방수천과차광막을이용하여설치하였다 (Fig. 50). 증식장내부는부화동으로사용하는비닐하우스 2동과저류조와왕귀뚜라미사육장이있는 1동을설치하였으며, 습지는성체방사를위한공간과비닐하우스와연결된준성체방사장을조성하였다. - 144 -
나비닐하우스부화동으로사용되는비닐하우스의내부에는 2.5 m 20.0 m 의부화장을조성하였다 (Fig. 51A). 또한부화장의수위를조절하기위하여 PVC파이프를이용하여부화장바닥에배수시설을먼저매설한뒤, 비닐과보온덮개를깔아부화장바닥이찢어지는것을방지하였다. 비닐과보온덮개가깔린부화장바닥은마지막으로방수천을이용하여마감하였다. 또한부화장의수위를항상같은높이로유지하기위하여배수관을수면높이에맞추어잘라놓아여분의물이넘쳐배수관을통해바깥쪽으로빠져나가도록배수시설을설치하였다 (Fig. 51B). 부화동 B의한쪽은이동한준성체가머물러있도록작은물웅덩이와목재펜스를이용하여준성체방사장을설치하였다. 조성된물웅덩이에는기포발생기를연결하고지속적으로산소를공급하여고여있는물이순환하도록하였다 (Fig. 51C). (A) (B) (C) (D) Fig. 51. Details of rearing facility. Breeding cistern(a) and overflow, cage of raising (C) and storing reservoir(d). 증식시설의모든비닐하우스는여름철부화동내부의온도가급격히상승하는것을막기위하여측면에수동개폐기를설치하였다. 또한비닐하우스지붕은여름철직사광선을막기위하여차광막을덧대어설치하였다. 기온이낮은겨울철에는동면중인금개구리가동사하지않도록개폐기를모두닫고전기난로를설치하였으며, 폭설로인해지붕이무너지는것을막기위해여름에쳐두었던차광막을비닐하우스한쪽으로걷어쌓인눈이낮동안녹아흘러내리도록하였다. 부화장을설치하지않은비닐하우스는왕귀뚜라미사육장으로조성하였다. 사육장바닥은 - 145 -
비닐과장판을깔아땅속의습기가귀뚜라미사육통으로올라오지못하게하였으며, 한쪽에냉장고를설치하여산란된알을일정기간동안동면시키는데사용하였다. 또한귀뚜라미사육장반대쪽에는깊이 1.5 m 정도의웅덩이를조성하여습지로부터흘러든물이저장되도록하였으며, 부화동으로부터연결된배수관또한이곳으로모이게하여오염물질이바닥에쌓이도록저류조를만들었다. 저류조의한쪽에는직경 10 cm 의배수관을농업용양수기에연결하여증식장바깥쪽의도랑으로고인물을뺄수있도록하였다. 다야외방사장성체를방사하기위하여야외의습지에준성체방사장과성체방사장두곳을조성하였다. 야외준성체방사장은부화동 B동을따라설치하였으며 (Fig. 52A), 부화동내부의준성체방사장에서 3 cm 이상자란성체들이비닐하우스옆의개폐기를통하여곧바로습지로이동하여야외방사장으로이동할수있도록하였다. 야외에조성된성체방사장에는다자란성체들이자유롭게먹이를포식할수있도록습지를원형대로보존하였다 (Fig. 52B). 증식개체들에대한지속적인관찰과먹이공급, 개체수의정확한파악을위하여야외방사장에성체를방사하지는않고 B동에조성한사육장에서 1년생금개구리를관리하였다. (A) (B) Fig. 52. Releasing territory of metamorphic frogs(a) and adult frogs(b). 라증식시설의보완금개구리를증식하던중, 8월과 9월경에야외방사장과비닐하우스내부로새들이들어와금개구리유생과성체가포식되는문제점이발생하였다. 때문에새의출입을막기위하여비닐하우스출입구와개폐기의안쪽에모기장을설치하였고, 성체방사장위쪽에과수원용새망을설치하여포식자의출입과포식을방지하였다 (Fig. 53A). 또한 9월경춘천지역의여름철집중호우시, 금개구리증식장이위치한곳의수면이상승하여부화장의바닥의방수포가들뜨는현상이일어났다. 이로인하여금개구리유생의먹이선호실험과최적의서식밀도를확인하는 - 146 -
실험진행을잠시중단하기도하였다. 이러한문제점을보완하기위하여장마철이지난후, 곧바로부화장의바닥을굵은자갈로채워바닥의방수포가떠오르는것을방지하였다. 마지막으로겨울철연평균기온이서해안지역에비해다소낮은춘천지역에서온도가급감하여동면중인금개구리가동사하는것을막기위하여타이머를장치한전기난방기를금개구리가동면중인부화동에설치하였다 (Fig. 53B). (A) (B) Fig. 53. Complement of rearing facility: set up net(a) and heater(b). 마증식개체의확보증식개체를확보하기위하여 2006년 6월부터 7월까지충남태안군소원면의항리와인천광역시옹진군영흥면내리에서금강유역환경청과한강유역환경청의포획허가를얻은후, 알 2덩어리 (clumps: 497개 ) 와성체 6마리 ( 암수각각 3마리씩 ) 를포획하였다 (Fig. 54). 개체의운반을위하여아이스박스에현지의물을담고기포기를설치하여증식시설로운반한후, 100 L 수조에기포기를설치하여보관및부화시켰다. (A) (B) Fig. 54. Egg clumps(a) and sight of collecting(b) in habitat. - 147 -
( 다 ) 결과및고찰 1 금개구리유생의증식부화된유생을 250 L 고무수조 ( 가로 1.00 m 세로 0.75 m 깊이 0.36 m) 에서난황이흡수되는 3-5일정도의기간을보내게한후, 해캄과배합사료 ( 해캄 : 배추 : TetraMin = 2 : 2 : 1) 를먹이로공급하여사육하였다 (Fig. 55). 금개구리유생은약 1개월을보낸후, 7월중순부터변태하기시작하였으며, 변태한개체들을증식시설내에설치된육상부의 6개의연못 ( 지름 : 1-3 m) 으로이동시켜귀뚜라미를공급하였다. (A) (B) Fig. 55. Water tank(a) and tadpoles of Gold-spotted pond frog(b). 2 금개구리성체의증식금개구리는항상물이있는서식지에서식하므로증식시설내부의육상부에울타리 ( 높이 0.6 m) 를설치하여내부에연못 (1.0 1.0 0.5 m) 을조성하고, 습지식물을식재하여사육하였다. 금개구리의먹이로귀뚜라미와밀웜, 주변농경지에서포획한절지동물류 ( 곤충등 ) 를충분히공급하여금개구리성장과생존율을높이기위하여노력하였다. 이러한방법으로 1 차년도 313마리, 2차년도 461마리, 3차년도 173마리의성체를유지하였다. 증식된모든개체는 2-3차년도에시범방사및복원에이용되었다. (A) (B) Fig. 56. Metamorphic individuals(a) and adults(b). - 148 -
3 금개구리성체의번식금개구리의번식기인 5월초에금개구리의산란을위하여성체를수용할수있는번식연못을조성하였다. 성체가이탈하는것을방지하기위하여담장을설치하고연못내부에수생식물을식재하여금개구리가은신하거나알덩어리를붙일수있도록하였다. 이와같이조성된번식연못에금개구리성체중성숙한개체로여겨지는암컷과수컷을함께수용하여산란을유도하였다. 이후, 번식연못에수용된성체들이포접한모습을관찰하였으며, 산란된알덩어리를발견하였다 (Fig. 57). (A) (B) Fig. 57. Amplexus of adults(a) and egg clumps(b). 금개구리의알덩어리는수생식물에붙어있거나바닥에흩어진형태로발견되었다. 2007년도에처음발견된알은모두 1,028개이었으며, 한쌍이낳은것으로추정되었다. 또한성숙한금개구리암컷 1마리가사망하여, 복부에있는알의수를세어보니 1,068개이었다. 이후에 6 회의추가적인산란이이루어졌으며, 3차년도인 2008년도에 3회산란을하였다. 4 금개구리성체의동면금개구리성체는 10월말부터육상부의흙을파고들어가동면을하였다 (Fig. 58). 겨울철에기온이급강하하여금개구리가동사하는것을방지하기위하여동면장소에마른부른등의건초를깔아주었고, 난방기를설치하였다. 또한주기적으로포식자 ( 설치류등 ) 의출입여부를확인하고성체의동면상태를파악하였다. 실내사육장에서성체가동면에서깨어나는시기는 3월중순이었다. (A) (B) Fig. 58. Hibernation of adult(a) and hole of hibernating site(b). - 149 -
(2) 금개구리유생의먹이개발 ( 가 ) 연구목적금개구리를인공적으로증식하여복원에이용하기위해서는유생과성체의먹이를안정적으로확보및공급하는것이무엇보다중요하다. 여러연구를통하여무미류유생의먹이로상추류와시금치, 가축사료, 어류용사료등이제시되었다 (McDiarmid and Altig 1999, Kendell 2001). 미국의북미표범개구리 (Northern Leopard Frog, Rana pipiens) 복원연구의경우, 수생식물과인공적인먹이 (kale, watercress, bloodworm) 를배합하여유생을성공적으로증식한사례가있다 (Adama et al, 2004). 이 (2003) 는금개구리유생이식물성먹이와물고기사료를선호한다고보고하였다. 본연구는금개구리유생에게식물성과동물성을배합한서로다른네가지형의먹이를공급하고, 그에따른성장을비교하여, 금개구리유생의성장에효율적인먹이를개발하고자수행되었다. ( 나 ) 재료및방법 1 연구지역및실험개체본연구는 2006년 7월 10일부터 2006년 8월 8일까지강원도춘천시신북읍에위치한금개구리증식시설에서수행되었다. 실험에는증식시설의금개구리유생을이용하였다. Fig. 59. Gold-spotted pond frog(rana plancyi chosenica) larva. 2 먹이의종류와실험장치금개구리유생이선호하는먹이종류와공급하는먹이의적정량을찾기위하여예비실험을수행하였다. 각각격리되어있는금개구리유생에게먹이로뱀장어사료 ( 뉴일치만, 우성사료 ), 메기사료 ( 메기플러스, 우성사료 ), 열대어사료 (TetraMin, Tetra) 와해캄, 배추를공급하고일주일동안매일남은먹이의양과유생이배설한배설물의양을비교하는방법으로실험을수행하였다. 예비실험결과, 금개구리유생은동물성먹이보다식물성먹이를선호하였으며, 한 - 150 -
마리당 2일에한번씩 1 g의먹이를공급하는것이적절하다고파악되었다. 이러한예비실험결과와이전의연구결과 ( 이 2003) 를참고하여식물성먹이와동물성먹이를조합하여먹이를선정하였다. 먹이의조합에는습지에서채취한해캄, 배추, 열대어사료 (TetraMin), 뱀장어사료, 어류영양제를이용하였다. 식물성먹이중, 해캄은금개구리유생이자연서식지의해캄사이에서다량발견되는것에근거하여선정되었고, 배추는공급과보관이용이하며자연의해캄대신이용가능할것으로판단되어선정되었다. 동물성먹이는경제적이고손쉽게구할수있는물고기사료를이용하였다. 그중 TetraMin은열대어사료로서폭넓게이용되고있어선정하였고, 뱀장어사료는대량으로구입할경우매우경제적이며지속적으로이용가능하므로선정하였다. 실험에서공급한먹이군은네실험군으로구성되었는데, 우선대조군은서식지에서발견되는수생식물및해캄을공급하고, 실험용기의바닥은습지로부터채취한진흙을제공하였다. 식물성먹이군은삶은배추와해캄을 1 : 1로섞어서제공하였다 (Table 27). Table 27. Four food types used in rearing larval Rana plancyi chosenica and showing proportions of each nutritional content in a mixed food Group Food contents Proportion Control mud+organic matter+spirogyra - Vegetable food spirogyra+cabbage(+nutrient 0.2 %) 1:1 Vegetable & animal food 1 spirogyra+cabbage+tetramin*(+nutrient 0.2 %) 2:2:1 Vegetable & animal food 2 spirogyra+cabbage+eel feed ( +nutrient 0.2 %) 2:2:1 * TetraMin: protein 48%, oil 8%, fiber 2%, ash 11%, moisture 6%, Vitamin A, D, E etc. Eel feed: protein 49%, fat 3%, calcium 2%, phosphate 2.7%, fiber 3%, ash 18%, Vitamin etc. 실험에사용한배추는 5분정도삶아서부드럽게한후에사용하였으며, 해캄은습지에서채취하여수분을최대한제거하고, 배추와함께잘게다져서사용하였다. 동물성먹이군은두종류인데, 첫번째그룹은배추와해캄의식물성먹이에동물성먹이로열대어사료인 TetraMin을 2 : 2 : 1의비율로혼합한것이었으며, 다른하나의그룹은배추와해캄의식물성먹이에뱀장어사료를 2 : 2 : 1의비율로조합한것이었다. 대조군을제외한나머지먹이 - 151 -
군의혼합먹이를제조할때, 어류용영양제 ( 아쿠아비타, 바이엘코리아 ; 바이오감마믹스, 바이엘코리아 ) 를 0.2 % 로희석한뒤첨가하여공급하였다 (Table 27). 실험에사용된금개구리유생은각각실험수조 (23 cm 16 cm 14 cm) 에한마리씩수용하였으며, 각실험군마다 20마리씩총 80마리를사용하였다. 실험을진행하는동안모든실험수조안의수온과수위를같게유지하기위하여실험수조에지름약 0.3 mm의작은구멍을 20개내고, 증식장내의물이자유롭게실험수조를순환하도록설치하였다. 이리하여실험하는동안모든사육용기에물은항상약 1 L를유지하였다. 먹이의공급은사전실험결과에따라유생 1마리당혼합된먹이 1 g 을 2일에 1회공급하였다. 먹이를공급할때마다각실험수조에남아있는먹이와배설물이실험수조안에서부패하는것을방지하기위하여수압을이용, 흡입하여이를제거하였다. 3 환경요인과금개구리유생의측정연구기간동안개체의성장에영향을미칠수있는대기온도, 습도, 수온을매일기록하였다. 대기온도와습도는온습도계로수온은실험수조가설치된부화장의온도를수은온도계로각각 0.1 까지측정하였다. 금개구리유생의개체측정은실험시작일에처음실시하였으며, 이후매 5일마다한번씩수행하였다. 신체적특징으로는금개구리유생의 TL( 코끝부터꼬리끝까지의길이 : Total length), BL( 코끝부터몸통끝까지의길이 : Body length), TD( 꼬리지느러미를포함하여꼬리에서가장넓은부분 : Tail depth), BW( 체중 : Body Weight) 를디지털버니어캘리퍼스 (Digimatic caliper, Mitutoyo) 와디지털저울 (Electronic Balance, A&D Company Ltd.) 를이용하여각각 0.01 cm, 0.01 g 단위까지측정하였다 (Fig. 60). Fig. 60. Physical parameters, total length(tl), body length(bl), and tail depth (TD), of larval Rana plancyi chosenica measured in the study. 또각각의개체는가스너표준발달단계표 (Gosner 1960) 를참고하여실험시작전및매 - 152 -
측정때마다가스너발단단계를결정하여기록하였다. 실험시작전금개구리유생의평균발달단계는대조군이 28단계, 식물성먹이군이 30단계, 식물성먹이에 TetraMin을혼합한먹이군이 30단계, 식물성먹이에장어사료를혼합한먹이군이 30단계였다. 측정시유생들의크기가작은관계로마취의부작용을우려하여마취하지않았으며, 젖은화장지위에개체를올려놓고가능한짧은시간인 30초내에모든측정을마무리하였다. 금개구리유생의변태성공여부를결정하기위하여, 변태직전발달단계까지성장한유생의수를기록하였다. 변태중인개체들을물이담긴실험수조에사육할경우에는익사할수있으므로, 앞발이완전히발달하고꼬리가짧아지는가스너 40단계까지발달한개체는성공적으로변태한것으로고려하고, 신체적특징을측정한후실험을종료하였다. 대조군의경우, 실험시작시가스너발달단계의평균값이다른실험군에비하여 2단계낮은것을고려하여, 대조군의유생이가스너 38단계에이르면이를성공적으로변태한것으로고려하였다. 4 자료분석금개구리의성장률분석을위해 2006년 7월 10일, 7월 15일, 7월 20일, 7월 26일까지총 4회에걸쳐기록한자료를 SPSS(V. 11.0) 를이용하여분석하였다. 측정된자료는 7월 10일실험시작일에측정한개체측정값을원점으로놓고, 매개체측정마다유생이성장하여증가한값을계산하여사용하였다. 먹이처치실험군이총 4개로구성되어있고 4회에걸쳐반복측정한값으로부터먹이에따른금개구리유생의성장의차이를검증하기위하여 Mixed model ANOVA(Repeated measure linear model) 를이용하여분석하였다. 그리고실험군별로발달단계가변태직전단계인 38, 혹은 40단계까지성장한금개구리유생의수에서차이가있는지를비교하기위하여카이검증 (Chi-square test) 을실시하였다. 실험중죽거나증식장침수로인하여개체측정이누락된 13마리의경우에는결과분석에서제외하였다. ( 다 ) 결과실험기간동안증식시설의평균대기온도는 27.54 ± 1.15(n = 12, range = 22.5-33.5), 수온은 23.54 ± 0.67(n = 12, range = 21.0-27.0), 그리고습도는 63.41% ± 3.77(n = 12, range = 12-35) 이었다 (Fig. 61). - 153 -
80 70 air water humidity 80 70 60 60 Temperture( ) 50 40 50 40 Humidity(%) 30 30 20 20 10 10 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 July Date Fig. 61. Transitions of air and water temperature and humidity during the study period. 서로다른먹이의공급과시간변화에따라금개구리유생의전체길이 (TL) 성장은유의미한변화를보였으며 (F = 677.91, df = 3, P < 0.05; Fig. 62A), 먹이와시간, 두변인의성장에대한상호작용또한유의미하였다 (F = 7332.25, df = 1, P < 0.001). 모든실험처치군들은대조군에비하여유의미하게높은전체길이 (TL) 성장을보였으며 (Tukey test, 모든경우에있어 P < 0.05), 식물성과 TetraMin 혼합먹이군의전체길이 (TL) 성장은식물성먹이군과식물성과장어사료혼합먹이군에비하여의미있게높았다 (Tukey test, 모든경우에있어 P < 0.05). 반면, 식물성먹이군과식물성에장어사료혼합먹이군사이의전체길이 (TL) 성장의차는중요하지않았다 (Tukey test, P > 0.05). 서로다른먹이의공급과시간변화에따라금개구리유생의몸통길이 (BL) 성장은유의미한변화를보였으며 (F = 844.46, df = 3, P < 0.05; Fig. 62B), 먹이와시간, 두변인의성장에대한상호작용또한유의미하였다 (F = 7980.66, df = 1, P < 0.001). 모든실험처치군들은대조군에비하여유의미하게높은몸통길이 (BL) 성장을보였다 (Tukey test, 모든경우에있어 P < 0.05). 그러나각실험처치군들사이에는유의미한몸통길이 (BL) 성장의차이를보이지않았다 (Tukey test, 모든경우에있어 P > 0.05). 서로다른먹이의공급과시간변화에따라금개구리유생의꼬리높이 (TD) 성장은유의미한변화를보였으며 (F = 548.38, df = 3, P < 0.05; Fig. 62C), 먹이와시간, 두변인의성장에대한상호작용또한유의미하였다 (F = 4791.13, df = 1, P < 0.001). 모든실험처치군들은대조군에비하여유의미하게높은꼬리높이 (TD) 성장을보였으며 (Tukey test, 모든경우에있어 P < 0.05), 식물성에 TetraMin이나장어사료를혼합한먹이군의꼬리높이 (TD) - 154 -
성장은식물성먹이군에비하여의미있게높았다 (Tukey test, 모든경우에있어 P < 0.05). 반면, 식물성에 TetraMin이나장어사료를혼합한먹이군사이에는유의미한꼬리높이 (TD) 성장의차이를보이지않았다 (Tukey test, P > 0.05). 서로다른먹이의공급과시간변화에따라금개구리유생의체중 (BW) 증가는유의미한변화를보였으며 (F = 293.98, df = 3, P < 0.05; Fig. 63), 먹이와시간, 두변인의증가에대한상호작용또한유의미하였다 (F = 848.12, df = 1, P < 0.001). 모든실험처치군들은대조군에비하여유의미하게높은체중 (BW) 증가를보였으며 (Tukey test, 모든경우에있어 P < 0.05), 식물성에 TetraMin이나장어사료를혼합한먹이군의체중 (BW) 증가는식물성먹이군에비하여의미있게높았다 (Tukey test, 모든경우에있어 P < 0.05). 반면, 식물성에 TetraMin이나장어사료를혼합한먹이군사이에는유의미한체중 (BW) 증가의차이가없었다 (Tukey test, P > 0.05). 최종계측시점에서금개구리유생의평균발달단계는대조군이 34단계 ± 0.94(n = 13, range = 28-39), 식물성먹이군은 36단계 ± 0.69(n = 18, range = 31-41), 식물성에 TetraMin을혼합한먹이군은 38단계 ± 0.68(n = 18, range = 35-42), 식물성에장어사료를혼합한먹이군은 37단계 ± 0.43(n = 18, range = 28-42) 로나타났다. 변태직전단계까지도달한금개구리유생의수는대조군이 13마리중 1마리, 식물성먹이군이 18마리중 2마리, 식물성에 TetraMin을혼합한먹이군이 18마리중 9마리, 식물성에장어사료를혼합한먹이군이 18마리중 3마리였으며, 실험처지군사이의차이는유의미하였다 (X 2 = 53.08, df = 3, P < 0.0001; Fig. 64). 특히식물성먹이에 TetraMin을혼합한먹이군은다른실험군들에비해서같은시간안에많은수의금개구리유생이변태에이르렀다 (X 2 사후검증, 모든경우에있어서 P < 0.001; Fig. 64). 반면, 다른실험처치군과대조군간의차이는유의미하지않았다 (X 2 사후검증, 모든경우에있어서 P > 0.05; Fig. 64). - 155 -
Total length (mm) 25 20 15 10 5 Control Spirogyra + Cabbages Spirogyra + Cabbages + TetraMin Spirogyra + Cabbages + Eel feed 0 6 5 Body length (mm) 4 3 2 1 0 5 4 Tail depth (mm) 3 2 1 0 0 5 10 16 Days Fig. 62. Growth of total length(upper), body length(middle), and tail depth(below) of Rana plancyi chosenica larvae by different food types. - 156 -
Body weight (g) 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 Control Spirogyra + Cabbages Spirogyra + Cabbage + Tetramin Spirogyra + Cabbage + Eel feed 0.0 0 5 10 16 Days Fig. 63. Growth of body weight of Rana plancyi chosenica larvae by different food types. Ind. reached metamorphosis (%) 60 50 40 30 20 10 0 9(18) 3(18) 2(18) 1(13) Control Vegetable Tetramin Eel feed Experimental groups Fig. 64. Proportions of individuals reached the metamorphosis. Numbers inside the bars indicate the number of individuals metamorphosed out of total individuals. * - 157 -
( 라 ) 고찰금개구리유생에게인공적으로배합한먹이를공급한 3개의실험군이습지에서수거한진흙과수생식물, 해캄을함께공급한대조군보다모든개체측정부위에서더높은성장을보였다. 이것은습지의식물과유기물보다인공적으로배합한먹이가금개구리유생의성장에더나은영향을미쳤다는것을의미한다. 북미표범개구리 (Northern Leopard Frog, Rana pipiens) 복원연구의경우, 인공적인먹이 (kale, watercress, bloodworm) 와자연적인먹이인수생식물을혼합하여공급한유생이인공적인먹이나자연적인먹이만을제공한유생보다더높은성장을보였으며, 이러한이전의결과는우리의실험결과와일치하는것이다 (Adama et al. 2004). 나아가금개구리유생에게해캄과배추를혼합하여만든식물성먹이를공급한실험군또한습지의식물과유기물을공급한대조군보다더높은성장률을보였는데, 이것은금개구리유생의치설발달이미약한것을고려하여배추를공급할때에삶아서공급함으로인하여유생의먹이이용률이높아진것에서기인한것으로생각된다. 또한실험처치군의먹이에첨가한영양제역시실험처지군안의금개구리유생의성장에긍정적인영향을미쳤을것으로생각된다. 순수한식물성먹이를공급한실험처치군보다식물성먹이와동물성먹이 (TetraMin, 뱀장어사료 ) 를혼합하여공급한두실험군이더높은성장을보인것은단백질과지질과같은동물성영양성분이금개구리유생의성장에높은기여하였기때문인것으로생각된다. 무미류유생의먹이에함유된여러가지영양은그들의성장에중요하게작용하는데 (Kupferberg 1997, A'lvarez and Nicieza 2002), 특히단백질과지질은유생의성장과분화, 변태에관련된갑상선호르몬기능에영향을미쳐 (Kupferberg 1997) 높은성장률을유도하는것으로알려져있다. 예를들어, 높은비율의단백질이함유된먹이를섭취한 Discoglossus galganoi 유생은낮은비율의단백질이함유된먹이를섭취한유생보다더높은성장률을보였다 (A'lvarez and Nicieza 2002). 금개구리유생의실험군간발달정도의비교로부터, 유생이변태에이르는시간이실험군간에다양하였으며, 식물성먹이에 TetraMin을혼합한먹이군에서가장빨랐다. 이전의연구들은식물성먹이만으로는무미류유생의변태에필요한영양소가부족할것이라는것을보여주었다 (Nace et al. 1996; McDiarmid and Altig 1999). 반면, 동물의조직이나단백질이포함된먹이는무미류유생들의성장과발달을 2배나증가시킨다는연구결과가있었다 (Nathan and James 1972, Steinwascher and Travis 1983, Pandian and Marian 1985, Crump 1990, Kupferberg 1997). 우리의실험에서식물성먹이에열대어사료를혼합하여공급한실험군의경우나머지실험군에비하여의미있게높은변태율을보였는데, 이는이전의연구결과와일치되게동물성먹이의혼합이금개구리유생의발달및변태에긍정적으로효과를미치고있음을의미하는것이라고하겠다. 반면, 식물성먹이와뱀장어사료를배합한동물성 - 158 -
먹이군안의금개구리유생들의변태율은대조군이나식물성먹이만을제공한실험군과차이를보이지않았는데, 이는식물성에 TetraMin을혼합한실험군에서나타난빠른변태가동물성먹이성분자체만이아니라, TetraMin에추가적으로포함되어있는비타민이나기타무기질등의성분및그들의혼합비율차이역시이른변태에관여하고있음을의미한다. 금개구리유생의변태과정에관여하는동물성먹이나비타민과같은성분의구체적인영향에대해서는추가적인연구가필요하다. 결론적으로, 우리의실험결과는식물성먹이에동물성먹이를일정함량섞은먹이가금개구리유생의성장및변태를위한발달을가장효과적으로촉진한다는것을보여주며, 금개구리를대량으로증식 복원할때이러한먹이를공급하는것이가장효율적일것으로생각된다. - 159 -
(3) 금개구리유생의적정사육밀도 ( 가 ) 연구목적금개구리를증식하는과정에있어서부화한유생들을사육하기위해서는유생의식성과공급하는먹이의양, 최적의사육공간을확보하는것은무엇보다중요하다. 금개구리와유사한종인미국의북미표범개구리 (Northern Leopard Frog, Rana pipiens) 복원연구결과, 사육하는표범개구리유생의최적서식밀도는 1 L 당 1마리인것을확인하였다. 따라서위의연구결과를바탕으로서식밀도에따른금개구리유생의성장률을확인하는실험을실시하였다. 본연구는금개구리유생에게서로다른다섯가지의서식밀도를조성하고그에따른성장을비교하여, 금개구리유생의인공증식시, 필요한효율적인서식밀도를확인하는것을목적으로수행되었다. ( 나 ) 재료및방법 1 연구지역본연구는 2006년 7월 10일부터 2006년 8월 8일까지강원도춘천시신북읍에위치한금개구리증식시설에서수행되었다. 2 실험방법서식밀도에따른금개구리유생의성장실험을실행하기이전에금개구리유생이선호하는먹이와먹이의급여량을확인하기위한사전실험을실행하였다. 사전실험의결과, 금개구리유생의먹이는식물성먹이 ( 해캄, 배추 ) 와동물성먹이 (TetraMin) 를 4 : 1로섞어서사용하기로하였다. 배추의경우에는금개구리유생이잘섭취할수있도록 5분정도삶아서부드럽게한후에해캄과섞어잘게다진후, 사용하였다. 먹이를제조할때에는어류용영양제 ( 아쿠아비타, 바이엘코리아 ; 바이오감마믹스, 바이엘코리아 ) 를 0.2% 로희석한첨가제를함께섞어서공급하였다. 먹이의양은이틀에한번씩유생한마리당 1 g 의먹이를공급하기로하였다. 실험에사용된사육용기는가로 23 cm, 세로 14 cm, 높이 16 cm 의크기의플라스틱용기를사용하였다. 실험을진행하는동안모든사육용기안의수온을같게유지하기위하여지름이사육용기의옆부분에약 0.3 mm의작은구멍을 20개씩내어부화장내의물이자유롭게순환하도록하였다. 서식밀도에따른금개구리유생의성장을확인하기위하여대조군은사육용기에 1 L의물을채우고금개구리유생을 1마리넣어사육하였으며, 실험처치군은 2 L 당 1마리, 1 L 당 3마리, 1 L 당 5마리, 1 L당 7마리의금개구리유생을넣어사육하였다. 사육용기는실험군당 10개씩하나의철골구조물에연결하여각각의실험군을구분할수있도록하였으며, 물이차있는부화장안에넣어최종적으로설치하였다. 사육용기에들어있는물의양은부화장바닥에벽돌을쌓아사육용기의높이를변화시켜실험조건에맞는물의양이항상일정하 - 160 -
게유지되도록조정하였다 (Fig. 65). Fig. 65. Breeding cistern and experimental individual aquarium. 3 금개구리유생의성장측정금개구리유생의성장을확인하기위하여개체측정은실험시작일에처음으로실시하여, 이후매 5일마다한번씩수행하였다. 신체적특징으로는금개구리유생의 TL( 코끝부터꼬리끝까지의길이 : Total length), BL( 코끝부터몸통끝까지의길이 : Body length), TD( 꼬리지느러미를포함하여꼬리에서가장넓은부분 : Tail depth), BW( 체중 : Body Weight) 를디지털버니어캘리퍼스 (Digimatic caliper, Mitutoyo) 와디지털저울 (Electronic Balance, A&D Company Ltd.) 을이용하여각각 0.01 cm, 0.01 g 단위까지측정하였다. 또한개체측정시유생들의크기가작은관계로마취를할경우, 죽을수있기때문에마취하지않았으며, 젖은화장지위에유생을올려놓고빠른시간에측정을실시하였다. 4 자료분석금개구리의성장률분석을위해 2006년 7월 10일, 7월 15일, 7월 20일, 7월 26일까지총 4회에걸쳐기록한자료를 SPSS(V. 11.0) 를이용하여분석하였다. 측정된자료는 7월 10일실험시작일에측정한개체측정값을원점으로놓고, 매개체측정마다유생이성장하여증가한값을계산하여사용하였다. 서식밀도실험군은총 5개로구성되어있고 4회에걸쳐반복측정한값으로부터밀도에따른금개구리유생의성장의차이를검증하기위하여 Mixed model ANOVA(Repeated measure linear model) 를이용하여분석하였다. ( 다 ) 결과 실험기간동안증식시설의평균대기온도는 27.54 ± 1.15(n = 12, range = 22.5-33.5), 수온은 23.54 ± 0.67(n = 12, range = 21.0-27.0), 그리고습도는 63.41% ± 3.77(n = - 161 -
12, range = 12-35) 이었다. 실험에사용된금개구리유생의수는모두 170마리이며, 이중실험도중성체로변태한 5마리와곰팡이균에의해죽은 1마리를제외한총 164마리의개체측정자료를이용하여결과분석하였다. 각각의서식밀도와시간에따른금개구리유생의전체길이 (TL) 성장은유의미한변화를보였으며 (F = 85.04, df = 3, P < 0.05; Fig. 66A), 서식밀도와시간, 두변인의성장에대한상호작용또한유의미하였다 (F = 11.63, df = 4, P < 0.001). 사후검정결과, 대조군과 2 L의실험처치군은여러마리를함께사육한다른실험처치군들에비해유의미하게높은성장을보였으며 (Tukey test, 모든경우에있어 P < 0.05), 서식밀도가리터당 3마리, 5마리, 7마리의실험처치군들사이의성장은서로차이를보이지않았다 (Tukey test, 모든경우에있어 P 0.05). 서식밀도와시간에따른금개구리유생의몸통길이 (BL) 성장은유의미한값을나타내어시간에따라변화함을알수있었다 (F = 62.89, df = 3, P < 0.05; Fig. 66B). 또한서식밀도와시간, 두변인이성장에대한상호작용또한유의미하였다 (F = 20.77, df = 4, P < 0.001). 사후검정결과, 대조군과 2 L 의실험처치군은다른실험처치군들에비해유의미하게높은성장을보였으며 (Tukey test, 모든경우에있어 P < 0.05), 서식밀도가리터당 3마리, 5마리, 7마리의실험처치군들사이의성장은서로차이를보이지않았다 (Tukey test, 모든경우에있어 P 0.05). 금개구리유생의꼬리높이 (TD) 의성장은유의미한변화를보였으며 (F = 40.00, df = 3, P < 0.05; Fig. 66C), 서식밀도와시간, 두변인이성장에대한상호작용또한유의미하였다 (F = 14.89, df = 4, P < 0.001). 사후검정결과, 대조군과 2 L 의실험처치군은다른실험처치군들에비해유의미하게높은성장을보였으며 (Tukey test, 모든경우에있어 P < 0.05), 서식밀도가 L당 3마리, 5마리, 7마리의실험처치군들사이의성장은서로차이를보이지않았다 (Tukey test, 모든경우에있어 P 0.05). 금개구리유생의체중 (BW) 의증가는유의미한변화를보였으며 (F = 63.92, df = 3, P < 0.05; Fig. 66D), 서식밀도와시간, 두변인의성장에대한상호작용또한유의미하였다 (F = 21.79, df = 4, P < 0.001). 사후검정결과, 대조군과 2 L의실험처치군은다른실험처치군들에비해유의미하게높은체중증가를보였으며 (Tukey test, 모든경우에있어 P < 0.05), 서식밀도가리터당 3마리, 5마리, 7마리의실험처치군들사이의체중은서로차이를보이지않았다 (Tukey test, 모든경우에있어 P 0.05). - 162 -
7 3.5 Total length (mm) 6 5 4 3 2 2L - 1 1L - 1 1L - 3 1L - 5 1L - 7 Body length (mm) 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 2L - 1 1L - 1 1L - 3 1L - 5 1L - 7 1 0.5 0 (A) 0.0 (B) 0 5 10 15 Days 0 5 10 15 Days Tail depth (mm) 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 2L - 1 1L - 1 1L - 3 1L - 5 1L - 7 Body weight (g) 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 2L - 1 1L - 1 1L - 3 1L - 5 1L - 7 0.2 0.0 0 5 10 15 Days (C) 0.00 0 5 10 15 Days Fig. 66. Growth of total length(a), body length(b), tail depth(c) and body weight(d) of Rana plancyi chosenica larvae reared in different population densities. (D) ( 라 ) 고찰본연구는금개구리증식과정에있어서식밀도조건이다른 5개의실험군의성장을비교하여금개구리유생을사육하는데가장효율적인최적서식밀도를확인하기위하여수행되었다. 연구결과, 2 L 와 1 L 당금개구리유생 1마리를사육하는것이가장높은성장을유도한다는것을확인하였다. 대부분의무미양서류유생들은무리지어생활하며, 유생의성장과발달은먹이의풍부도, 개체군의서식밀도, 수온과같은환경요인과같은여러가지요소에의해영향을받는다. 서식밀도가무미양서류의성장과발달에미치는영향에대한연구사례들은많이있으며, Scaphiopus holbrooki의유생을대상으로서식밀도가성장, 변태성공률, 생존율에미치는영향에대한실험결과, 높은서식밀도는유생이성체로변태하는시간을길어지게하고생존율을낮추며, 개체의성장률을감소시키는것으로확인되었다. 또한이러한영향은높은서식밀도에서오는스트레스호르몬에의한것임을제시하였다. 양서류유생의변태는 Thyroid 호르몬에의해조절되며, Thyroid 호르몬은양서류의조직을분화시켜변태를유도한다 (Kikuyama et al. 1982). 양서류스트레스호르몬에한종류인 Corticoid 호르몬은양서류가변태하는시기에그양이증가하여, Thyroid 호르몬의작용을 - 163 -
상승시켜변태작용을촉진하는것으로알려져있다. 하지만 Corticoid 호르몬은발달초기의유생에게는성장을저해시키는작용을한다 (Wright et al. 1994). Glennemeier and Denver(2002) 의연구결과, 높은서식밀도를가지고성장한 Rana pipiens 유생의경우, 체내의 Corticoid 호르몬의농도는그렇지않은대조군에비해높게나타났으며, Corticoid 호르몬에의해유생의성장이저해됨을확인하였다. 우리의실험결과에서도 1 L 당 3마리, 5마리, 7마리의실험처치군의금개구리유생은 1 L 당 1마리를사육한대조군에비해낮은성장률을보였다. 이와같은결과는북미표범개구리 (Northern Leopard Frog, Rana pipiens) 복원연구에서 1 L 당 1마리를사육하여적절한서식밀도를유지한실험처치군의유생의성장률이가장높게나온실험결과와일치하는것이며 (Adama et al. 2004), 금개구리유생들이높은밀도로서식할경우, 체내의스트레스호르몬의분비가증가하여성장이둔화되는것임을확인할수있었다. 따라서금개구리를증식, 양식할때에는유생들의서식밀도를고려하여부화장과사육장의물의양을조절해야하며, 금개구리의경우, 최적서식밀도는 1 L 당 1마리정도로사육하는것이가장효율적인것으로생각된다. - 164 -
(4) 금개구리성체의먹이개발 ( 가 ) 연구목적금개구리를인공적으로증식하기위해서는먹이를안정적으로확보하는것이무엇보다중요하다. 따라서본연구를통하여금개구리성체가먹이를먹을때선호하는위치를결정하여효율적으로먹이를공급하고자하였다. 또한금개구리성체에게 4가지종류의먹이를제공하고그에따른성장률을비교하여인공증식시요구되는효율적인먹이를개발하고자연구를수행하였다. ( 나 ) 재료및방법 1 연구지역및연구개체본연구는 2007년 5월 27일부터 2007년 7월 12일까지강원도춘천시신북읍에위치한금개구리증식시설에서수행되었다. 본실험에서는춘천시신북읍에위치한금개구리증식시설에서증식한 1년생의금개구리성체가이용되었다. 2 금개구리성체가선호하는먹이섭식위치금개구리성체가선호하는먹이섭식위치를결정하기위하여 4개의실험장 ( 가로 2.5 m 세로 1.6 m 높이 0.6 m) 을제작하여, 각실험장에물웅덩이 ( 지름 1.0 깊이 0.6 m) 를조성하고, 4개씩플라스틱먹이상자 ( 가로 12 cm 세로 18 cm 깊이 4cm) 를배치하였다. 먹이상자는물웅덩이의중앙을기준으로 30 cm의간격으로배치되었다 (Fig. 67). Fig. 67. A diagram showing the test arena for the site-preference. Each rectangular in the arena indicates a feeding plate. - 165 -
우리는실험을시작하기전에성체를각실험장에풀어놓아새로운환경에적응시켰다. 각먹이상자에는귀뚜라미를 8마리씩공급하였으며, 먹이상자에서귀뚜라미의탈출을막기위하여귀뚜라미의뒷다리를제거한후공급하였다. 4개의실험장에 4마리씩총 16마리를풀어놓고, 20분단위로 1시간동안각먹이상자의귀뚜라미를몇마리섭식하였는지확인하였다. 이러한실험을 4일동안 4번에걸쳐실시하였다. 실험에이용된성체는매실험마다다른개체로교체하였다. 각위치에서의섭식한귀뚜라미개체수의차이를확인하기위하여 Kruskal Wallis test로분석하였고, Tukey post hoc test로사후검증을실시하였다. 3 먹이의종류에따른금개구리성체의성장본실험을위하여플라스틱수조 ( 가로 28.0 cm 세로 24.0 cm 18.5 cm) 를준비하고, 각수조가금개구리의서식환경과유사하며성체를관리하기에용이하도록, 한쪽에흙을깔고이끼를넣고반대편에물이약 5 cm 유지되도록작은구멍을뚫어얕은물에 10도기울여배치하였다. 성체가수조에서탈출하는것을방지하기위하여모기장으로윗부분을덮었다. 실험에서성체는각각수조에 1마리씩수용되었으며, 먹이에따라 15마리씩 4개그룹으로나뉘어총 60마리가이용되었다. 수조의내부에둥근먹이접시 ( 지름 10 cm, 깊이 3 cm ) 를넣고각그룹마다귀뚜라미 (cricket), 밀웜 (mealworm), 구더기 (maggot), 지렁이 (earthworm) 를공급하였다. 각그룹의성체 1마리에게동일한양의먹이를공급하기위하여먹이종류마다 4.0 g에해당되는개체수 ( 귀뚜라미 : 10마리, 밀웜 : 4마리, 구더기 : 8마리, 지렁이 : 4마리 ) 를 3일에한번씩공급하였다. 성체의성장률을파악하기위하여 5일마다개체의몸통길이 (SVL: snout-vent length) 와체중을디지털버니어캘리퍼스 (Mitutoyo, CD-15CPX) 와디지털저울 (AND, CB-1200) 을이용하여측정하고기록하였다. 반복측정된자료를분석하기위하여 SPSS(V. 11.0) 의 mixed model ANOVA(repeated measure linear model) 로분석한후, Tukey post hoc test로사후검증을실시하였다. 분석에는실험시작일의측정값에서매측정마다증가한값을계산하여사용하였다. 측정값은모두평균 (mean) ± 표준편차 (SD) 로표현하였다. ( 다 ) 결과실험기간동안의평균대기온도는 23.3, 습도는 77.5% 이었으며, 수조를탈출하거나사망한개체는없었다. 1 금개구리성체가선호하는먹이섭식위치금개구리가섭식한귀뚜라미개체수는위치에따라유의미한차이를보였다 (x² = 160.80, df = 3, P < 0.001). 즉, 성체는물위 (4.81마리 ± 1.85) 와물가 (3.28마리 ± - 166 -
2.30) 에위치한귀뚜라미를육상 (30 cm위치 : 0.21 마리 ± 0.56, 60 cm위치 : 0.13 마리 ± 0.47) 에있는귀뚜라미보다더많이섭식하였다 ( 사후검증, P < 0.05; Fig. 68). 그러나물 위와물가에위치한귀뚜라미개체수의차이는유의미하지않았다 ( 사후검증, P > 0.05). 7 No. of crickets eaten by golden frogs 6 5 4 3 2 1 0 on the pond at the edge of the pond 30cm distance from the edge 60cm distance from the edge 0 10 20 30 40 50 60 70 Time (min) Fig. 68. Number of crickets eaten by four Gold-spotted pond frogs, Rana plancyi chosenica, at each feeding site during a given 60 min period. 2 먹이의종류에따른금개구리성체의성장서로다른먹이의공급과시간변화에따른금개구리성체의몸통길이성장은유의미한변화를보였으며 (F = 149.47, df = 5, P < 0.05; Fig. 69A), 성체의몸통길이성장에대한먹이종류와시간사이의상호작용또한유의미하였다 (F = 5585.95, df = 1, P < 0.001). 귀뚜라미, 밀웜, 구더기를공급한실험군의몸통길이성장은지렁이를공급한실험군에비하여유의미하게높았으나 ( 사후검증, 모든경우에있어 P < 0.05), 귀뚜라미, 밀웜, 구더기를공급한실험군사이에는몸통길이성장의유의미한차이가없었다 ( 사후검증, 모든경우에있어 P > 0.05). 서로다른먹이의공급과시간변화에따른금개구리성체의체중증가는유의미한변화를보였으며 (F = 90.88, df = 6, P < 0.001; Fig. 69B), 체중증가에대한먹이종류와시간사이의상호작용또한유의미하였다 (F = 2551.45, df = 1, P < 0.001). 귀뚜라미, 밀웜, 구더기를공급한실험군의체중증가는지렁이를공급한실험군에비하여유의미하게높았으나 ( 사후검증, 모든경우에있어 P < 0.05), 귀뚜라미, 밀웜, 구더기를먹이로공급한실험군사이에는체중증가의유의미한차이가없었다 ( 사후검증, 모든경우에있어 P > 0.05). - 167 -
Fig. 69. Growth of snout-vent length(a) and body mass(b) of Gold-spotted pond frogs, Rana plancyi chosenica, which were fed crickets, mealworms, maggots, or earthworms over a month. Data were presented as mean ± SE. ( 라 ) 고찰본연구결과는금개구리성체가육상보다물위와물가에서먹이를더잘섭식한다는것과금개구리를인공증식할때, 귀뚜라미, 밀웜, 구더기가성체의적합한먹이임을보여준다. 금개구리는물이항상고여있는지역에서멀리떠나지않고서식한다 ( 양등 2001). 이러한습성으로인하여금개구리는물에서멀리떨어진곳에위치한먹이보다는물웅덩이나물주변에있는먹이를주로섭식하는것으로보인다. 실험결과에서귀뚜라미, 밀웜, 구더기를먹이로공급한실험군이지렁이를먹이로공급한 - 168 -
실험군에비하여높은성장을보였다. 이러한결과는개구리류의먹이습성과관련된두가지요인에기인한것으로생각된다. 첫번째, 금개구리의섭식방식이앉아서기다리는유형 (sit-and-wait) 이라는것이다 (Duellman and Trueb 1986). 윤등 (1998) 이야외에서채집한금개구리의위내용물을분석한결과, 파리목과벌목이발견되었는데, 이곤충들은활발히움직이는종들이기때문에금개구리에게발견될확률이높았을것으로보인다. 반면에지렁이는비교적천천히움직이고은신하는특징을갖고있기때문에금개구리가쉽게발견하지못하였을가능성이크다. 실제로, 실험중에도지렁이가실험수조내부의이끼밑에들어가있는것이자주관찰되었으며, 실험기간동안공급된지렁이의 13.84% 가섭식되지않은상태로남아있었다. 두번째, 지렁이의몸이길기때문에개구리가섭식하는효율이떨어졌을것이다. 무미류의먹이조건중, 먹이의크기는매우중요하다 (Houston 1973). 대부분무미류는스스로다루기어려운비교적큰먹이를선호하지않는것으로알려져있다 (Toft 1980). 실험과정에서금개구리가지렁이를섭식할때, 지렁이가금개구리의입밖으로나오는경우를빈번히관찰하였으며, 이러한섭식과정에서에너지소모율이높았을것으로생각된다. 이러한두가지요인때문에지렁이를공급한실험군의성장률이저조하였을것으로판단된다. 본실험결과를바탕으로증식개체의성장률에기여할수있는먹이로귀뚜라미, 밀웜, 구더기를제시하였다. 금개구리의증식과정에서개체의발달단계와크기에따라이세종류의먹이를적절히이용한다면금개구리를효과적으로증식할수있을것이다. 이중에서귀뚜라미가비교적습기가있는환경에강하며활발히움직이므로금개구리의변태시기에공급하는먹이로가장적절할것으로보인다. 반면에고정된위치의먹이통에귀뚜라미를공급한다면귀뚜라미가이탈하기쉬우므로, 금개구리성체가한번에섭식할수있는양으로공급하여먹이자원의손실을줄여야할것이다. 특히, 비교적쉽게양식이가능한밀웜이귀뚜라미와비교하여비용과능률면에서좋은먹이가될수있을것이다. 결론적으로본실험의결과는, 금개구리가주로서식하는물웅덩이나물주변이금개구리성체가선호하는먹이섭식장소로서유리하며, 이위치에귀뚜라미와밀웜, 구더기를먹이로공급하는것이금개구리성체의성장및발달을가장효과적으로촉진한다는것을보여준다. 앞으로금개구리의인공증식시, 위와같은내용을활용한다면효율적으로증식을수행할수있을것으로사료된다. - 169 -
나. 멸종위기양서류인금개구리증식지침마련금개구리를자연에복원시키기위해서는다양한전략이요구된다. 복원대상개체군의멸종위협요인을제거한후, 개체군이안정적으로유지될수있도록개체군의생존율을높이는적극적인방안으로써금개구리를인공증식하여방사하는것을고려해볼수있다. 본연구진은금개구리의기초생태정보및 3년동안인공증식한경험을바탕으로금개구리를체계적으로증식할수있는방안을제시하고자하였다. 본지침에는금개구리증식시설운영안과금개구리의각생활사에요구되는관리방안, 효율적인인공증식시설제안이포함되었다. 금개구리증식지침은부록에수록되었다. - 170 -
다. 양서류질병검출및개체처리체크리스트마련 (1) 양서류질병검출의방법및확인된질병 ( 가 ) 연구의목적국내에는양서류질병에대한연구가매우드물며, 학술적으로발표되어진논문또한국외의내용을전달하고있을뿐, 국내에발병한양서류질병을대상으로한연구의논문은발표되지않고있다. 세계적으로일어나고있는양서류감소의한요인으로전염성질병이거론되고있으며, 실제로 Chytrid 곰팡이에의한개구리개체군의전멸이북미, 유렵, 호주등지에서보고되고있다. 더불어서국내에양서류의증식이허가되어일부양서류의증식이민간업자에의해서시도되고있지만, 적절한질병처리방안이마련되지않아어려움을겪고있다. 그러므로국내양서류개체로부터질병을검출하고발병된질병을대상으로처리방안을제시하는것은국내양서류를보호, 보존하기위한기초자료로사용될수있을뿐만아니라실제로증식업자들에게도양서류질병을처리하기위하여주요한자료로사용될수있을것으로판단된다. ( 나 ) 재료및방법질병연구를위한개체의확보는본과제의증식수행중, 질병에걸린개체가출현하는경우샘플을확보하며, 또한연구팀의빈번한야외조사시질병에걸린개체와죽은개체를채집하여이루어졌다. 또한, Chytrid 곰팡이의연구를위해서는포획허가를필요로하지않는참개구리와황소개구리를전국각지역으로부터채집하여질병연구를위한샘플을마련하였다. 채집된개체들은한국교원대의질병연구팀에서아래와같은다양한연구방법으로분석하였다. 1 외형및조직관찰질병에걸린개구리들의외형을관찰한후 haematoxylin과 eosin으로조직을염색해서광학현미경으로관찰하고질병의원인을조사하였다. 질병에걸린개구리의크기와무게를잰후증상을관찰하였고, 곰팡이의경우표피에있는균사를긁어서해부현미경으로염색없이직접관찰해균사의형태와전체적인형태를살펴보았다. 감염된조직의형태관찰은 H&E(haematoxylin 과 eosin) 로염색해서관찰하였다. 먼저멸균한매스로곰팡이감염지역또는무미양서류대퇴부지역, 발가락을 4-6 mm로자른후 10% neutral formalin 48시간이상고정을시킨후흐르는물에 12시간에서 24시간수세후 Freezing microtome 으로섹션 5 μm로섹션해서 haematoxylin으로염색후물로씻어낸후 eosin으로염색후 80% ethyl alcohol, 90% ethyl alcohol, 95% ethyl alcohol, 100% ethyl alcohol의순서로탈수시킨다. 그후봉입제를사용하여 cover glass를덮어절편을보존한후, 광학현미경으로관찰하였다. - 171 -
2 균의분리및형태동정균을분리하여동정하기위하여각특이배지에키워서곰팡이의경우균사를 Lactophenol cotton blue로염색하였다. 관찰후조직의일부는곰팡이 1차분리배지인 SDA(Sabouraud's Dextrose Agar) 배지에표피의안쪽을배지쪽으로향하게하여 25 배양기에서배양을하였다. 균이자라면계대배양을하여 Lactophenol cotton blue로염색을한후광학현미경으로균사격벽의유무와균사의형태, 포자형태등을관찰하였다. 3 분자적동정배지에자란균의 DNA를추출하여 PCR을통해염기서열의분석을통해분자적으로동정하였다. 배지에서자란균사를 PCR 한후염기서열결과를 NCBI의 BLAST를사용해분자적으로균을동정하였다. 또한조직에서분리되지않는바이러스나다른균의경우에도조직 PCR을해서직접균을동정하였다. -20 에보관된감염샘플을 1-3 mm 2 의크기로잘라서배안쪽또는발가락을 0.5 ml amplification tube에넣은후, 각각의 tube에 10 Taq buffer의 10 μm를넣고, 1 μm의 proteinase K(1 mg / ml) 를첨부해서파이펫팁으로조직을분쇄시켰다. 그후 DNA가추출되면특이 primer를사용해 primer에맞게조건온도를정한후증폭시켰다. 증폭시킨 DNA조각은 1% agarose gel로전기영동을하였다. 확인후, 이 Sequencing을전문업체에의뢰해얻은결과를바탕으로 National Center of Biotechnology Information(www. ncbi.nlm. nih. gov) 의 GenBank database를이용하여 BLAST search를통해분자적으로동정하였다. 4 DNA 추출질병에감염된개구리의형태적동정을마친후곰팡이와바이러스또는박테리아로구분해각각다른종류의 kit을사용해 DNA를추출하였다. 진균의경우는 DNeasy Plant mini kit(qiagen Science, USA) 제품의방법에따라 genomic DNA를추출하였고, 바이러스또는박테리아의경우는 DNeasy Tissue Kit(Qiagen Science, USA) 제품의방법에따라개구리피부조직또는내장에감염된부위의조직을잘라서 DNA를추출하였다. 5 PCR 반응실험에사용된 PCR 반응액은 1 ml microtube에 Prime Taq DNA Polymerase 1 units / 10 μl, 2 reaction buffer, 4mM MgCl 2, enzyme stabilizer, 침강제, loading dye, 2 mm dntp를모두혼합한 ph 9.0의용액인 ( 주 )GENET BIO사의 Prime Taq Premix(G-2000) 제품을사용하였다. - 172 -
6 진균진균의경우는일반진균 primer인 ITS1(5`-TCCGCAGGTTCACCTACGGA-3`) 과 ITS4(5`-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3`) 를쌍으로사용하여 rdna의 internal transcribed spacer1(its1) 지역과 internal transcribed spacer4(its4) 지역을증폭시켰다 (Bruns and Gardes 1993). Prime Taq Premix에 10 pm의 ITS1 와 ITS4 primer 각 2 μl와, 20 ng의 template DNA 2 μl에 4 μl의증류수를넣어전체부피가 20 μl가되도록맞춘후이를 2720 Thermal cycler(applied Biosystems) 를이용하여 PCR 반응을시켰다. 반응조건은 94 에서 4분간 predenatruration을시킨후, 94 에서 1분간 denaturation 1cycle, 54 에서 1분간 annealing, 72 에서 1분간 elongation의 3단계를 1cycle로하여총 30회를진행하였으며, 최종적으로 72 에서 4분간안정화시킨다음, 전기영동하기전까지 4 에서보관하였다. 7 박테리아박테리아의경우는일반박테리아 primer 인 Bac1(5`-CGGCCCAGACTCCTAGGGAGGCAGCA-3`), Bac2(5`-GCGTGGACTACCAGGGTATCTAATCC-3`) 를쌍으로사용하여 rdna 의 16S ribosomal RNA gene, partial sequence 지역을증폭시켰다. Prime Taq Premix에 10 pm의 Bac1와 Bac2 primer 각 2 μl와, 20 ng의 template DNA 2 μl에 4 μl의증류수를넣어전체부피가 20 μl이되도록맞춘후이를 2720 Thermal cycler(applied Biosystems) 를이용하여 PCR 반응을시켰다. 반응조건은 94 에서 5분간 predenatruration을시킨후, 94 에서 30초간 denaturation 1cycle, 64 에서 30초간 annealing, 72 에서 30초간 elongation의 3단계를 1cycle로하여총 30회를진행하였으며, 최종적으로 72 에서 7분간안정화시킨다음, 전기영동하기전까지 4 에서보관하였다. 8 바이러스바이러스의경우는개구리에가장위험한영향을주는 iridoviruses에속하는 ranavirus 와유사한종들을확인할수있는특이 primer 인 M153(5`-ATGACCGTCGCCCTCATCAC-3`), M154(5`-CCATCGAGCCGTTCATGATG-3`) 을쌍으로사용하여 major capsid protein(mcp) gene 부위를증폭시켰다 (Marsh et al. 2002). Prime Taq Premix에 10 pm의 M153와 M154 primer 각 2 μl와, 20 ng의 template DNA 2 μl에 4 μl의증류수를넣어전체부피가 20 μl이되도록맞춘후이를 2720 Thermal cycler(applied Biosystems) 를이용하여 PCR 반응을시켰다. 반응조건은 94 에서 3분간 predenatruration을시킨후, 94 에서 30초간 denaturation 1cycle, 64 에서 30초간 annealing, 72 에서 30초간 elongation의 3단계를 1cycle로하여총 30회를진행하였으며, 최종적으로 72 에서 5분간안정화시킨다 - 173 -
음, 전기영동하기전까지 4 에서보관하였다. 증폭된 PCR 산물은 1 TAE buffer(40 mm Tris-acetate, 1 mm EDTA, ph 8.0) 을사용하여 1.5% agarose gel에서약 20분간전기영동을실시하였으며, 0.5 μg / ml ethidium bromide로 5분간염색, 흐르는물에서 5분간탈색한후 UV transilluminator 상에서밴드를확인하였다. 확인된 DNA는 gel과함께오려내어정제과정을거친후염기서열을분석하였다. 9 Chytridiomycosis( 항아리곰팡이병 ) B. dendrobatidis 특이 primer 인 Bd1a 와 Bd2a 를쌍으로사용하여 rdna 의 internal transcribed spacer1(its1) 지역과 internal transcribed spacer2(its2) 지역을증폭시켰다 (Annis SL et al. 2004). Prime Taq Premix 에 10 pm의 primer Bd1a(5 -CAGTGTGCCATATGTCACG-3 ) 와 Bd2a(5 -CATGGTTCATATCTGTCCAG-3 )(Annis et al. 2004) 각 2 μl와, 20 ng의 template DNA 2 μl에 4 μl의증류수를넣어전체부피가 20 μl이되도록맞춘후이를 2720 Thermal cycler(applied Biosystems) 를이용하여 PCR 반응을시켰다. 반응조건은 93 에서 10분간 predenatruration을시킨후, 93 에서 45초간 denaturation, 60 에서 45초간 annealing, 72 에서 1분간 elongation의 3단계를 1cycle로하여총 30회를진행하였으며, 최종적으로 72 에서 10분간안정화시킨다음, 전기영동하기전까지 4 에서보관하였다. 증폭된 PCR 산물은 1 TAE buffer(40 mm Tris-acetate, 1 mm EDTA, ph 8.0) 을사용하여 1.5% agarose gel에서약 20분간전기영동을실시하였으며, 0.5 μg / ml ethidium bromide 로 5분간염색, 흐르는물에서 5분간탈색한후 UV transilluminator 상에서밴드를확인하였다. 그후 DNA 밴드가확인되면 gel과함께오려내어정제과정을거친후염기서열을분석하였다. 10 시료의채집질병에걸린개구리는주변으로부터채집하거나강원대와교원대연구팀으로부터제공받아사용하였다. 2006년 7월강원도춘천시신북읍율문리에위치한금개구리양식장에서양식도중에질병발생한살아있는금개구리올챙이두마리제공받았다. 둘다새로자라는다리가빨갛게오그라들고일부는다리가떨어져나간상태이었다. 2006년 8월역시강원도춘천시금개구리양식장에서질병이발생하여죽은금개구리올챙이를받았다. 몸의 1 / 3 정도꼬리부분에흰색곰팡이로감염이되었으며물에서균사의형태로관찰가능하였다. 그리고 2007년 7 월강원도춘천시금개구리양식장에서 2006년 7월에발생한증상과비슷한개체가발견되었다. 다리가빨갛게오그라들고성체의경우는배의안쪽과앞다리뒷다리가전체적으로붉게관찰되었다. 2007년 3월충북영동군천태산도랑에서야생의계곡산개구리의한쪽눈에흰색곰팡이가뭉쳐있는것을발견하였다. 행동이느렸으며움직임이둔하였다. 흰색곰팡이가뭉쳐있는눈의눈꺼풀이부풀어있었으며앞다리부분에부종이관찰되었다. 2007년 3월 - 174 -
부산광역시장안읍임랑리과수원근처의저수지에서황소개구리를발견하였다. 발견당시옆구리와허벅지에검은색곰팡이와붉은색반점등이관찰되었으며뒤집어놓아도다시일어나지못하였다. 2007년 5월강원도춘천시금산리에서청개구리를발견하였다. 발견당시뒷다리를전혀사용하지못했으며배쪽부분과뒷다리가전부피막층이형성되어붉게관찰되었다. ( 다 ) 결과및고찰 3년간의연구를통하여털곰팡이, Nematodes, Sparolegniasis, Chromonycosis, Rickettsia, Ranavirus, Chtryd 곰팡이를포함하는총 7종의양서류질병이국내에서는처음으로확인하였다. 이러한결과를바탕으로양서류에발병하는주요질병을정리하고, 질병처리방안을제시하였으며, 야외에서질병개체의진단및처리방안을체크리스트형태로제시하였고, 마지막으로증식을통한복원시증식전개체의질병을확인하기위한방안을제시하였다. 이러한연구결과에대한상세한내용을아래에기술하였다. (1) 양서류질병의검출 1 털곰팡이 (Mucor sp.) 강원대양식장에서가져온금개구리꼬리에생긴곰팡이를 SDA(Sabouraud's Dextrose Agar) 배지에키워서계대배양했다 (Fig. 70). 그후균사를 Lactophenol cotton blue로염색해광학현미경으로관찰한결과 Fig 71과같이주축에포자낭으로포자들이쌓여있는것을관찰해볼수있다. 또한 Fig. 71은포자들이빠져나간후포자낭경과주축만이남은사진이다. 이를통해접합균류의털곰팡이목으로예측해볼수있었다. 분자적인분석으로 PCR 후 Sequencing 결과를 NCBI에서 BLAST로분석해본결과이균의염기서열과가장유사한균으로진균류인접합균류의 Mucor circinelloides(98% 유사, GenBank Accession number DQ118990) 으로나타났다. Mucor circinelloides는오리너구리 (Ornithorhynchus anatinus) 의내장에서궤양성털곰팡이증을유발시키는균으로알려져있다. 무미양서류에서이제까지털곰팡이증을야기시킨다고보고된 Mucor amphibiorum의소구체의형태나딸소구체를형성하는것이유사해구별이거의불가능하다 (Stewart et al. 1999). 그러나일반적으로양서류에서털곰팡이가동정된곳은개구리내장기관인반면이번결과는올챙이의꼬리곰팡이에서동정된차이점이있다. - 175 -
Fig. 70. Mucor sp. Pure cultured, which is isolated from Rana plancyi chosenica. Fig. 71. Sporangium of Mucor sp.(left, 400) and(right, 1000) 2 Nematodes Fig. 72의금개구리는 Nematodes 선충에의해죽은것을확인할수있다. 양서류에가장많이발견되는선충인 Rhabdias 종으로양서류의피부와내장기관에서발견된다. 일반적으로척추동물을숙주로하는선충은피부를관통해침입하거나내장기관에알을낳는다. 내장에서알이자라서성충이되면다시피부로나오게된다. 비록야생에서는이런 Rhabdias 종의올챙이와두꺼비에게서의감염이알려지지않았지만실험적으로감염시켰을때는성공하였다. 이는올챙이로의선충의감염은자연상태에서보다양식의상황이나인위적인상황에서더잘발생한다는것을이야기한다 (Anderson 1992). Fig. 72. Rana plancyi chosenica infected with nematodes and nematodes( 40). - 176 -
3 Saprolegniasis 2006년 8월강원도춘천시금개구리양식장에서양식도중에질병이발생했다. 금개구리올챙이약 10개체에서발병되었는데그중 7개체는몸의 2 / 3부위에솜털같은흰색곰팡이가피었으며 (Fig. 73A). ITS1 와 ITS4로 PCR후전기영동한결과 750 bp가관찰되었다. 염기서열분석결과는 Saprolegnia australis 18S rrna gene(partial), ITS1, 5.8S rrna gene, ITS2 and 28S rrna gene(partial) 로나왔다. 따라서형태분석과분자적분석을통해 saprolegniasis에감염된것을확인하였다 (Table 28A). Saprolegniasis가야생의개체에서도발견되었다. 2007년 3월충북영동군천태산도랑에서야생의계곡산개구리의한쪽눈에흰색곰팡이가뭉쳐있는것을발견했다. 행동이느렸으며움직임이둔했다. 흰색곰팡이가뭉쳐있는눈의눈꺼풀이부풀어있었으며앞다리부분에부종이관찰되었다. 죽기직전에채집하여개체를실험실로가져왔을때에는죽어있었다 (Fig. 73B). ITS1 와 ITS4로 PCR 한결과 700 bp가관찰되었으며, sequencing 결과는 Saprolegnia diclina 18S rrna gene(partial), ITS1, 5.8S rrna gene, ITS2 and 28S rrna gene(partial) 으로나왔다. 따라서형태분석과분자적분석을통해 saprolegniasis에감염된것을확인하였다 (Table 28B). Fig. 73. Frog diesease from saprolegniasis. Tadpole of Rana plancyi chosenica(a), Rana huanrenensis(b). 4 Chromomycosis 부산광역시장안읍과수원근처의저수지에서황소개구리를발견했다. 주변환경의유형은과수원이밀집된지역으로농약사용의가능성이높고저수지에서는악취가났고수온이높았다. 발견당시옆구리와허벅지에검은색곰팡이와붉은색반점등이관찰되었으며뒤집어놓아도다시일어나지않았다 (Fig. 74A, B). 저수지근처에서 6마리황소개구리에서비슷한증 - 177 -
상이관찰되었다. ITS1 와 ITS4 로 PCR 한결과 600 bp 가나왔으며 sequencing 결과는 Cladosporium cladosporioides 18S rrna gene(partial), ITS1, 5.8S rrna gene, ITS2 and 28S rrna gene(partial) 로밝혀졌다 (Table 28C). Fig. 74. Dorsal(A) and ventral(b) of Bullfrog infected with chromomycosis. 5 Rickettsia 강원도춘천시금산리에서청개구리를발견하였다. 발견당시뒷다리를전혀사용하지못했으며배쪽부분과뒷다리가전부피막층이형성되어붉게관찰되었다 (Fig. 75A, B). Bac1과 Bac2로 PCR한결과 500 bp가나왔으며 sequencing 결과는 Aegyptianella ranarum(candidatus Hemobacterium ranarum) 16S ribosomal RNA gene, partial sequence로밝혀졌다 (Table 28D). Fig. 75. Tree Frog were infected with Rickettsia. Dorsal(A) and ventral(b). - 178 -
Table 28. Sequence of frog disease from field sample ID Sequence Species (Accession No.) A B C D NNNNNNNNNNCNNAAACCCCCACGTGACGTACTCTTTATGAGGCTTTGCGCTGCCCTTGTGGCAGCTA GCCGAAGGTTTCGCAAGAAGCCGATGTCAATTTGAATCCTTTTTAAACAACGACTGATCAAAACTGCA GATAGAAATGTCTGCATGCAATTGAAATACAACTTTCAACAGTGGATGTCTAGGCTCGCACACCGATG AAGAACGCTGCGAACTGCGATACGTAATGCGAATTGCANAATTCAGTGAGTCATCAAAATTTTGAACG CNTATTGNACTTCCGGGTTAGTCCTGGGAGTATGTTTGTATCAGTGNCCGTGAACNNTACCTNGCTTC ATTCCTTGATGGTTTGGAGCAGACTTTGANGGTCTTGCACTTGCAAGNCCTTTTAANNGATGGTNCCT ATGCGTCCTCNTGANATGTATTATTTAAAGGNTGCCTGCGCNCCTTTCNAGAGTTTNGTGNGGCNGNT CACTGTNACCAANNANAGAGCAAATCGCGNCTGATTTGCTTGTGCTTCGGAACCANTGNATTATATTG NTTATTGTGATTNCAACGAGGCTGTTGNNNANNCTCCNGACCNACANATGCNCCATNTATGCTGNAGC ATTCNNTGNTGNATGNACGCTCNANGNNAACTCNNACCCANANGNACCTGACNTCAAACTTCATTCCT NCNTCCCTTANCNCNCANCNTCNCNCNGAANANTNNNATCTATANCCCTCAAAAAANTCCCAGTGTAT GTANTNTTTTTTGAATGCTTTGNNCTGCCNNGANGGNNCTGCCAANGGTNTTNCTCTAANCAAGNCA NANTNNAAATCTCTNTTTAAAAANANNGANCNNCNNANNANAAAAAAANNNTCNCGGNTCNNNNNNC CCTNATTCNTNNTGGAAGGNCCTACNCNCCTNNATTNNNCTGNNCGGNANAAACAGNACAANNNNNT TCTCCGGGNNNAAC NNNNNNTCCNCCNAAANCCCCACGTGAATGTACTCTTTATGAGGCTCGCGCTGCCCTCGTGGCAGCTAG CCGAAGGTTTCGCAAGAAGCCGATGTCAATTTGAATCCTTTTAAACAACGACTGATCAAAACTGCAGA TAGAAATGTCTGCATGCAATTGAAATACAACTTTCAACAGTGGATGTCTAGGCTCGCACACCGATGAA GAACGCTGCGAACTGCGATACGTAATGCGAATTGCAGAATTCAGTGAGTCATCAAAATTTTGAACGCA TATTGCACTTCCGGGTTAGTCCTGGGAGTATGTTTGTATCAGTGTCCGTGAACACAAACTTGTTTCAT TTCTTGATGGAATGAANCANACTGTGAAGGTCTTGTGAATACAAGTCCTTCTAAACNATGGTACCTA TNCNTCCTCGNGAGATGTATTATTTAAAGGNATGCCTGCNCTCCTTTCAANAGNCNTGTGTGGCGACA CACANGTTCNAAGAGANAGCAAATCGCGGTACTTTTGCTTGTACTTCNGTATGANNGGGCATATATT GCTTTTTGTGATTTNATCNAGNCNGTTGTTNAANNNCNNGGCGCGTAAGGNGAGTNGGNATGCTGGT GCNTTTCTTGGTGTGNGGAGGCAAANTGNNANCTCNGTCCANNTTNGACCTGANNTCATANANGANT AANCGCTGAAANAAGCCNTCAANANGCCTGCGACTGAGGATCACTACCCACCAAAAACACCCCGTNAA TGTACTCTTTNTGANGCTCCGNTGCCACCGNNCAACTNTCCGAGNTNTCNCATAACCCATGTNANTTN GAATCTTTGAATTNNNGTNNCNACAGTGCANNNGAACNNTNGCTGAAACTNAAANGAATNNANCNGA CCCGCANTNTCGGCNNACNTGNGNTNAATCGAAACACNNCATACTNACANNCTCGACTCCTTNACATA TANAGATNCNCTGTCACTCGAGACANTGANNNNGTNCTGTCGNNNCGCTCNGACNTNNATNTNNTNN NCCNNNNNACNNNCCNNATGTAG NNNNNNNNNNCNNCTGATCCGAGGTCACCTTAGANTGGGGTTGTTTTACGGCGTACCTCCCGAACACC CTTTAGCGAATAGTTTCCACAACGCTTAGGGGACAGAAGACCCAGCCGGTCGATTTGAGGCACGCGGCG GACCGCGATGCCCAATACCAAGCGAGGCTTGAGTGGTGAAATGACGCTCGAACAGGCATGCCCCCCGGA ATACCAGGGGGCGCAATGTGCGTTCAAAGATTCGATGATTCACTGAATTCTGCAATTCACATTACTTA TCGCATTTCGCTGCGTTCTTCATCGATGCCAGAACCAAGAGATCCGTTGTTAAAAGTTTTAATTTATT AATTAAGTTTACTCANACTGCAAAGTTACGCAAGAGTTTGAAGTGTCCACCCGGAGCCCCCGCCCGAA GGCANGNNCGCCCCGGAGGCAACANANTCGGACAACAAAGGGTTATGAACATCCCGGTGGTTAGACCG GGGTCACTTGNANTGATCCCTCCGCAGGTTCACCNNNCNNNNGATCATTACAAGTGACCCCGGTCTAA CCACCGGGATGTTCATAACCCTTTGTTGTCCGACTCTGTTGCCTCCGGGGCGACCCTGCCTTCGGGCGG GGGCTCCGGGTGGACACTTCAAACTCTTGCGTAACTTTGCAGTCNGAGTAAACTTAATTAATAAATTA AACTTTTAACANCGGATCTCTTGGTTCTGGCATCGATGAANACGCAGCGAAATGCGATAGGTAATGTG AATTGCAGAATTCAGTGAATCATCGAATCTTTGAANCACATTNGCGCCCCNGGTATTCCGGGNGGCAT GCCTGNTNAGCGTCNTTCACCTNNCANCCTTTNNNTTGGGNAANNNNGNCNCCCNCNTGCNNNCNANN AANAGGGGGGTTTCTNNTCNCTCTGANNNNTGTGAANTNNNTANNNANNNNNCNNNNNNNNNNNGNN NNNNNNNNNNNTCTTTCNTTNACACNACNCNNNGGNNNANNNTNNNNNNNNNNNNANTNNGGGGGAG ANNNANNNNNNNNNNNNNNANTNNNCNNNNNGNNNTGTTTCTNNCNNNNNTNNTNNTATGGNNN NNNNNNNAATTGGACATGGGTGAAGCCTGATCCAGCCATCCCGCGTGAAGGATGAATGCCTTATGGGT TGTAAACTTCTTTTGTACAGGAATAAACCTTTCTACGTGTAGGAAGCTGAAGGTACTGTACNAATAA NCACCGGCTAACTCCGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGGAGGGTGCGAGCGTTATCCGGATTTATTGGG TTTAAAGGGTCCGTAGGCGGATCGGTAAGTCAGTGGTGAAATCCTACAGCTTAACTGTAGCACTGCCG TTGATACTGTCGGTCTTGAGTGAAGTTGAGGTAGCTGGAATAAGTATTGTAGCGGTGAAATGCATAG ATATTACTTANAACACCAATTGCGAAGGCAGGTTACCAAGCTTTAACTGACGCTCATGGACGAAAGCG TGGGTAGCGAACAGGATTAAATACCCTGGAGTCCACGCAAGCAAGGNGTGGTGGGNNNGNTNGGNTGG NGANGGGNGGNACCCTNANNGGTNGNAGTAGANCNCCNGGGNNANGNGGCAACGGGAGNNNTNGGGGN TNNCTNN Saprolegnia sp. (DQ393560.1) Saprolegnia sp.(ab219386.1) Cladosporium cladosporioides (DQ810182.1) Aegyptianella ranarum sp. (AY208995) - 179 -
6 Frog Virus 3 2006년 7월과 2007년 7월중순에 2번에걸쳐강원도금개구리양식장에서양식도중에질병이발생했다. 2006년 7월에는약 10마리정도변태과정개체가질병에감염된것에비해 2007년 7월에는금개구리양식하는 4웅덩이중금개구리유생이있는 3웅덩이에서발생되어유생약 1000여마리가죽었다. 2006년에는유생에서처음발병이되었고 2007년에는성체에서부터발병되어죽기시작했다. 증상은 2006년개체의경우유생의다리가생성되다말고다리의끝부분이붉었으며부종이야기된것을관찰하였다 (Fig. 76A). 2007년발병된변태과정개체의경우뒷다리가생성되고난후다리에출혈과부종이심각했다 (Fig. 76B). M153, M154로 PCR후전기영동한결과는 625 bp가관찰되었다. Sequencing 결과는 Frog virus 3(DQ897669) 와 Rana catesbeiana Virus(FJ207464) 로분석되었다 (Table 29; F1, F2, F3, F4). 따라서형태분석과분자적분석을통해 ranavirus의일종인 Frog virus 3를확인하였다. 분석된 DNA 서열은 NCBI에등록되었으며, FJ789774, FJ789775, FJ789776, FJ789777(Table 29; F1, F2, F3, F4 순으로 ) 의 accession number를부여받았다. Fig. 76. Tadpole of Korean Golden frog infected with Frog virus 3. - Frog Virus 3 병원성검증 2007년강원도금개구리양식장에서 Frog Virus 3 에감염되어죽은올챙이를접종원으로사용하여바이러스의병원성을검증하는실험을하였다. FV3에의한증상이나타난올챙이를먹이로주는방법을이용하였으며 (Pearman et al. 2004), 3일동안 3차례에걸쳐잘게자른올챙이의사체를급여하였다. 먹이급여 FV3에의한증상은최초로올챙이사체를급여한지 7일후부터나타나기시작하였으며, 올챙이의배부분에부종이심하게나타나고, 출혈이생기며 (Fig. 77) 움직임이느려지다죽는양상을보였다. 실험시작 32일후실험군으로쓰인모든올챙이가폐사하여 FV3 의감염으로인한치사율이 100% 로죽은올챙이의사체라도그병원성을그대로가지고있음 - 180 -
을확인할수있었다 (Fig. 78). 죽은올챙이의감염을확인하기위해분자분석을한결과, NCBI Blast search에서접종원으로사용했던올챙이에감염되어있었던 Rana catesbeiana Virus(FJ207464) 와 100% 일치하는것으로나타났으며 (Table 29; T1, T2, T3) 이는계통분석결과금개구리양식장에서발생했던 FV3과동일한 Virus 임을알수있었다 (Fig. 79). Fig. 77. Rana plancyi chosenica tadpole Infected with Frog virus 3. Fig. 78. Survival of tadpole after inoculation with Frog Virus. - 181 -
Table 29. Virus sequence from frog farm(department of Biological Sciences, Kangwon National University) and experiment of inoculation. ID F1 F2 F3 F4 T1 T2 T3 Sequence NNNNNNNNNNNNATGNAGCAGCACAGTCAGGGACATGGTTGTGGAGCAGGTGCAGGCCGCCCCAGTCCA CATGGTCAACCCCAGGAACGCGGCCACCTTCCACACCGACATGCGGTTCTCACACGCAGTCAAGGCCTTG ATGTTTATGGTGCAGAACGTCACACACCCTTCCGTCGGCTCCAATTACACCTGCGTCACTCCCGTCGTGG GAGTCGGCAACACGGTCCTGGAGCCAGCCCTTGCGGTAGATCCCGTCAAGAGCGCCAGCCTGGTGTACGA AAACACTACAAGGCTCCCCGACATGGGAGTCGAGTACTACTCGCTGGTGGAGCCTTGGTACTATGCCACC TCCATCCCAGTCAGCACCGGGCACCACCTCTACTCTTATGCTCTCAGCCTGCAGGACCCCCACCCATCCGG ATCCACCAATTACGGTAGACTGACCAACGCCAGCCTTAACGTCACCCTGTCCGCTGAGGCCACCACGGCCG CCGCAGGAGGTGGAGGTAACAACTCTGGGTACACCACCGCCCAAAAGTACGCCCTCATCGTTCTGGCCAT CAACCACAACATTATCCGCATCATGAACGGCTCGATGGACAGGCNGANTGNTNATTGCNTTANCTGCNG NACTAANAGNAAAAANCCCTCTAACACTTAGCACTCATCGNTTACANCTTGNACTACCNAGANATCNAA TCCNGTATGCTCNCCNCGCTTTCACGCCTCANNGNCAGTTAGANACCNCANNTCNCCTTCGCNACTNCTG TCNTCCATATCTCTACCNTTTCNCCNCTACANNNGAATTCTNCTTCCNTCTTCTGCNCTNCNTCTCCGCN TTTCCNCNGACCATTCANGGNTGAGCCGTNNNNTTNACATCANANTNAAAAANCCCCNGCACGCGCNTN ACCCCCAAATTTCCNCAAACCNNTNCCACNTACTTATACCGCTGCNGCTTGCCGTNGTNTCNAGTNTTTC TGGTNTCNNCGTCAAGTGCNAGNTATTCANGTAGACTNNTNTTCCTAAAACNTANTTTTNCNACCNNA AGCTTCTCAANNTTTCNNCNTTTTNCCACCANNCNNTCGTCNNTNNAGGAAAATNGCCNCNNCNNCCNC NCCCGAAAAAGCNNNNNN NNNGNAGCNNCNTGAGCAGCACAGTCAGGGACATGGTTGTGGAGCAGGTGCAGGTCGCCCCAGTCCACAT GGTCAACCCCAGGAACGCGGCCACCTTCCACACCGACATGCGGTTCTCACACGCAGTCAAGGCCTTGATG TTTATGGTGCAGAACGTCACACACCCTTCCGTCGGCTCCAATTACACCTGCGTCACTCCCGTCGTGGGAG TCGGCAACACGGTCCTGGAGCCAGCCCTTGCGGTAGATCCCGTCAAGAGCGCCAGCCTGGTGTACGAAAA CACCACAAGGCTCCCCGACATGGGAGTCGAGTACTACTCGCTGGTGGAGCCCTGGTACTATGCCACCTCC ATCCCAGTCAGCACCGGGCACCACCTCTACTCTTATGCCCTCAGCCTGCAGGACCCCCACCCATCCGGATC CACCAATTACGGTAGACTGACCAACGCCAGCCTTAACGTCACCCTGTCCGCTGAGGCCACCACGGCCGCCG CAGGAGGTGGAGGTAACAACTCTGGGTACACCACCGCCCAAAAGTACGCCCTCGTCGTTCTGGCCATCAA CCACAACATTATCCGCATCNNN NNNNNNANNNNNCNTGAGCAGCACAGTCAGGGACATGGTTGTGGAGCAGGTGCAGGTCGCCCCAGTCCA CATGGTCAACCCCAGGAACGCGGCCACCTTCCACACCGACATGCGGTTCTCACACGCAGTCAAGGCCTTG ATGTTTATGGTGCAGAACGTCACACACCCTTCCGTCGGCTCCAATTACACCTGCGTCACTCCCGTCGTGG GAGTCGGCAACACGGTCCTGGAGCCAGCCCTTGCGGTAGATCCCGTCAAGAGCGCCAGCCTGGTGTACGA AAACACCACAAGGCTCCCCGACATGGGAGTCGAGTACTACTCGCTGGTGGAGCCCTGGTACTATGCCACC TCCATCCCAGTCAGCACCGGGCACCACCTCTACTCTTATGCCCTCAGCCTGCAGGACCCCCACCCATCCGG ATCCACCAATTACGGTAGACTGACCAACGCCAGCCTTAACGTCACCCTGTCCGCTGAGGCCACCACGGCCG CCGCAGGAGGTGGAGGTAACAACTCTGGGTACACCACCGCCCAAAAGTACGCCCTCGTCGTTCTGGCCAT CAACCACAACATTATCCGCATCATGNGN NNNNNAGCNNCNTGAGCAGCACAGTCAGGGACATGGTTGTGGAGCAGGTGCAGGTCGCCCCAGTCCACAT GGTCAACCCCAGGAACGCGGCCACCTTCCACACCGACATGCGGTTCTCACACGCAGTCAAGGCCTTGATG TTTATGGTGCAGAACGTCACACACCCTTCCGTCGGCTCCAATTACACCTGCGTCACTCCCGTCGTGGGAG TCGGCAACACGGTCCTGGAGCCAGCCCTTGCGGTAGATCCCGTCAAGAGCGCCAGCCTGGTGTACGAAAA CACCACAAGGCTCCCCGACATGGGAGTCGAGTACTACTCGCTGGTGGAGCCCTGGTACTATGCCACCTCC ATCCCAGTCAGCACCGGGCACCACCTCTACTCTTATGCCCTCAGCCTGCAGGACCCCCACCCATCCGGATC CACCAATTACGGTAGACTGACCAACGCCAGCCTTAACGTCACCCTGTCCGCTGAGGCCACCACGGCCGCCG CAGGAGGTGGAGGTAACAACTCTGGGTACACCACCGCCCAAAAGTACGCCCTCGTCGTTCTGGCCATCAA CCACAACATTATCCGCATCNGGN NNNGANGCAGCNTGAGCAGCACAGTCAGGGACATGGTTGTGGAGCAGGTGCAGGTCGCCCCAGTCCACAT GGTCAACCCCAGGAACGCGGCCACCTTCCACACCGACATGCGGTTCTCACACGCAGTCAAGGCCTTGATG TTTATGGTGCAGAACGTCACACACCCTTCCGTCGGCTCCAATTACACCTGCGTCACTCCCGTCGTGGGAG TCGGCAACACGGTCCTGGAGCCAGCCCTTGCGGTAGATCCCGTCAAGAGCGCCAGCCTGGTGTACGAAAA CACCACAAGGCTCCCCGACATGGGAGTCGAGTACTACTCGCTGGTGGAGCCCTGGTACTATGCCACCTCC ATCCCAGTCAGCACCGGGCACCACCTCTACTCTTATGCCCTCAGCCTGCAGGACCCCCACCCATCCGGATC CACCAATTACGGTAGACTGACCAACGCCAGCCTTAACGTCACCCTGTCCGCTGAGGCCACCACGGCCGCCG CAGGAGGTGGAGGTAACAACTCTGGGTACACCACCGCCCAAAAGTACGCCCTCGTCGTTCTGGCCATCAA CCACAACATTATCCGCATCATGNGGN NNNNNNNGNGCNTGAGCAGCACAGTCAGGGACATGGTTGTGGAGCAGGTGCAGGTCGCCCCAGTCCACAT GGTCAACCCCAGGAACGCGGCCACCTTCCACACCGACATGCGGTTCTCACACGCAGTCAAGGCCTTGATG TTTATGGTGCAGAACGTCACACACCCTTCCGTCGGCTCCAATTACACCTGCGTCACTCCCGTCGTGGGAG TCGGCAACACGGTCCTGGAGCCAGCCCTTGCGGTAGATCCCGTCAAGAGCGCCAGCCTGGTGTACGAAAA CACCACAAGGCTCCCCGACATGGGAGTCGAGTACTACTCGCTGGTGGAGCCCTGGTACTATGCCACCTCC ATCCCAGTCAGCACCGGGCACCACCTCTACTCTTATGCCCTCAGCCTGCAGGACCCCCACCCATCCGGATC CACCAATTACGGTAGACTGACCAACGCCAGCCTTAACGTCACCCTGTCCGCTGAGGCCACCACGGCCGCCG CAGGAGGTGGAGGTAACAACTCTGGGTACACCACCGCCCAAAAGTACGCCCTCGTCGTTCTGGCCATCAA CCACAACATTATCCGCATCTGGNN NNNNCNNGCNGCATGAGCAGCACAGTCAGGGACATGGTTGTGGAGCAGGTGCAGGTCGCCCCAGTCCACA TGGTCAACCCCAGGAACGCGGCCACCTTCCACACCGACATGCGGTTCTCACACGCAGTCAAGGCCTTGAT GTTTATGGTGCAGAACGTCACACACCCTTCCGTCGGCTCCAATTACACCTGCGTCACTCCCGTCGTGGGA GTCGGCAACACGGTCCTGGAGCCAGCCCTTGCGGTAGATCCCGTCAAGAGCGCCAGCCTGGTGTACGAAA ACACCACAAGGCTCCCCGACATGGGAGTCGAGTACTACTCGCTGGTGGAGCCCTGGTACTATGCCACCTC CATCCCAGTCAGCACCGGGCACCACCTCTACTCTTATGCCCTCAGCCTGCAGGACCCCCACCCATCCGGAT CCACCAATTACGGTAGACTGACCAACGCCAGCCTTAACGTCACCCTGTCCGCTGAGGCCACCACGGCCGCC GCAGGAGGTGGAGGTAACAACTCTGGGTACACCACCGCCCAAAAGTACGCCCTCGTCGTTCTGGCCATCA ACCACAACATTATCCGCATCATGAAGGCCTCCGGATGGA Species (Accession No.) Frog Virus 3(DQ897669.1) Rana catesbeiana Virus (FJ207464) Rana catesbeiana Virus (FJ207464) Rana catesbeiana Virus (FJ207464) Rana catesbeiana Virus (FJ207464) Rana catesbeiana Virus (FJ207464) Rana catesbeiana Virus (FJ207464) - 182 -
Fig. 79. Phylogenetic tree of Virus(* Sequence of our research). - 183 -
7 Chytridiomycosis 가국내에서채집한개체 2007년 4월부터경기도 3개지역, 인천 3지역, 강원도 6지역, 경북 4지역, 경남 4지역, 충북 2 지역, 충남 7지역, 전북 3지역, 전남 6지역, 양식장 4곳의각지역에서 10개체의개구리를채집하였으며, 2008년강원도 3지역, 충북 1지역에서각각 1 개체씩의질병증상이나타나는개구리를채집하여분석하였다 (Fig. 80). 8개도에서채집한 384마리의개구리와양식장의 40개체에서 chytridiomycosis를분석한결과 2007년인천시옹진군영흥면십리포에서채집한참개구리와, 2008년 3월에강원도화천군에서채집한북방산개구리 2개체, 충북문경시월악산에서채집한북방산개구리 1개체에서 chytridiomycosis와각각 92%, 94%, 96%, 93%(AY997031) 일치하는염기서열이분석되었다 (Table 30). 2007년인천에서채집한참개구리는외상이나감염으로인한증상이없었고, 강원도화천군에서채집한북방산개구리는피부에곰팡이의균사형태가나타났으며 (Fig. 81A, B), 충북월악산에서채집한개체는피부에부종이있었다 (Fig. 81C). B A 40 38 39 41 C Fig. 80. Study site. Collected at 2007-Field : 1-37, frog farm: 38-41. Collected at 2008-Field: A-C. - 184 -
Table 30. Chytridiomycosis sequence from Korea frog ID Sequence Host species Species (Accession No.) Sampleing Site I2-1 NNNNTTTTTATTTGTTTCGACAATTAATTGGGAAATTGA ATGTTTAATTGAAAAAAATTCAAAATAAATATTAAAAAC GGATTTTTCCGACCGATGTCTTGGCTCTCGCAACGATGAA GAACGCATCGAAATGCGATACGTAATGTGAATTGCAAACC TTTGTGAATCATTAAATCTTTGAACGCACATTGCACTCGT AAAAGAGTATACATGTTTGAGAATTATAAAAATACATTG TCCGAATTGACTGGACAAATATGAACCATGACCATGATGC ACCCTCCACCTCCAGCTGCCCGACACCCGCGGAGGTGACTC CCTAAAGAACCCTTCCCAGCTACAGACCCGCCGCCTGTGAA AAAGAAACACCCCCCCGCACCACCCCCGCCCCACCCCCCCC AGAAGCAGATTGTTCTNCTTCTGTTCCTGTCTCTGCGTAG AAGAGGTTATATTATTTTATGTCTGTTCTCTAAA Black-spotted pond frog (Rana nigromaculata) Batrachochytrium dendrobatidis (AY997031) 6 Sibripo Yeongheung -myeon Ongjin-gun Incheon K-2 NNTTTNTATTTTTTCGACAATTAATTGGACTTGAATGTT TAATTGAAAAAAATTGAAAATAAATATCAAAAACTGCTT TTGACGACGGATCTCCTGGCTCTCGCAACGATGAAGAACG CAACGAAATGCGATAGGTAATGGGAATTGCAAACCTTTGT GAATCATTTAATCTTTGAACGCCCCTTGCACTCGAAAAAG AGTATACATGTTTGAGAATTATAAAAATACCTTGTCCGA ATTGACTGGACAAATATGGACCATGACCATGATCCATCTC CCACACTGGGGGCACCCCCCACCTGCCTGGGGGGCTGTCAC GTGGCCGCCCCCCCCCCAGTCACCGCCCCGCCCGCCGGCCCG TAAGGAACACGCCCCCGCAGCATCCCGGACCCCCCCCAACC GCGGGGACATTTATTCTTTCTCCCTCGCCTGCCCCCCCCAG CGGAGTGAGGGGTCTAAAATTACCCCCCTGATTCCCA Dybowski's Brown Frog (Rana dybowskii) Batrachochytrium dendrobatidis (AY997031) b Pungsan-ri Hwacheon-eup Hwacheon-gun Gangwon K-3 NNNNTATTNATTTGTTTCGACAATTAATTGGAATTGAAT GTTTAATTGAAAAAAATTGAAAATAAATATTAAAAACTC TTTTGATGACGGATCTCTTGGCTCTCGCAACGATGAAGAA CGCAACGAAATGCGATAGGTAATGGGAATTGCAAACCTTT GTGAATCATTAAATCTTTGAACGCACATTGCACTCGTAAA AGAGTATACATGTTTGAGAATTATAAAAATACATTGTCC GAATTGACTGGACAAATATGGACCATAACCATGANAGGCC CCCCAGCTCCGGGGGGCATCTCCACCTACGGAAGGGGCGTC TCCAGGGGAACCCCCTCCAGTTCCCTATCCAACGCCTGTGA AGAGGACCACGCCTCTGATATTTCCCGTACCCCCCCCCCCC GCTCGCACTTTTATTTTTTCTCATCCCTCCCCTCCCAGAG GGGGGGGGTCCATAAACCCCCCCCCCAT Dybowski's Brown Frog (Rana dybowskii) Batrachochytrium dendrobatidis (AY997031) b Dongchon-ri Hwacheon-eup Hwacheon-gun Gangwon K-4 NANTATTTATTTGTTTCGACAATTAATTGGAAATTGAAT GATTTAATTGAAAAAAATTGAAAATAAATATTAAAAACA ACTTTTGACGACGGATCTCTTGGCTCTCGCAACGATGAAG AACGCAACCAAATGCGATACGTAATGGGAATTGCAAACCT TTGTGAATCATTAAATCTTTGAACGCACATTGCACTCGTA AAAGAGTATACATGTTTGAGAATTATAAAAATACATTGT CCGAATTGACTGGACAAATATGAACCATGACCATGACGTC CCTTCATCCCCACCCTCCCTCCCATTCTGATGAGGCTGCTC TGGGGGGCTCCCACCAGTTACCGAGCGCTGCACGGCAAGG AAGAGCCGCCNCCAGCACCACCCCCCCCCCCCCACCCCCCGA AAGATGTTTAAANTNTTCTCCCCTGCGGCGCGGGGGGGAG GGACCTTTAACCCCTGTTTGATCTTCTTTT Dybowski's Brown Frog (Rana dybowskii) Batrachochytrium dendrobatidis (AY997031) c Mt. Worak Dongdo-Myeon Munkyeong-si Chungbuk Fig. 81. Dybowski's Brown Frog infected with chytridiomycosis(a, B: Hwacheon -gun Kangwon, C: Munkyeong-si Chungbuk). - 185 -
나애완동물가게및수입개구리 2007년분석에서는해외에서수입된양서류들을파는애완동물가게 7곳중 2곳에서 chytridiomycosis가각각한마리씩총 2개체에서발견되었다. 그종류는아프리카발톱개구리 (Xenopus laevis; Fig. 82A) 와차코뿔개구리 (Ceratophrys cranwelli; Fig. 82B) 이다. 두개체모두특별한증상이나외상이없는것을관찰하였다. Sequencing 결과아프리카발톱개구리의경우 Batrachochytrium dendrobatidis(ay997031) 가 96% 의일치로확인되었으며, 차코뿔개구리의경우는 B. drobatidis(ay997031) 가 98% 로일치된것을확인하였다. 2008년에는인천시의애완동물가게에서총 62개체, 중국산개구리 7개체를분석하였다. 그결과애완동물가게의브라운혼프로그 (Ceratophrys cranwelli ; Fig. 82C), 옐로우라인프로그 (Kaloula pulchra; Fig. 82D), 토마토프로그 (Dyscophus antongilii ; Fig. 82E), 버젯프로그 (Lepidobatrachus laevis; Fig. 82F) 의 4개체에서 chytridiomycosis가분석되었다. 2008 년에분석된개체역시특별한증상이나외상이없었다. Sequencing 결과브라운혼프로그의경우 B. dendrobatidis(ay997031) 와 99%, 옐로우라인프로그는 Batrachochytrium dendrobatidis(ay997031) 와 94%, 토마토프로그는 B. drobatidis(ay997031) 와 95%, 버젯프로그는 B. drobatidis(fj373885) 와 89% 일치하는것을확인하였다. 따라서분자적분석결과 2007-2008 년에분석한개체중총 6개의개구리가 chytridiomycosis 에감염된것을확인할수있었다 (Table 31). Fig. 82. Frog from pet shop infected with chytridiomycosis. - 186 -
Table 31. Sequence from pet shop frog infected with chytridiomycosis. ID 07-1 07-2 08-4 Sequence NNNTAACNANTTTNTCGACAATTTCATANGGAAATTGAATAATTTAATTGAAAAAAATTGAAAATA AATATTAAAAACAACTTTTGACAACGGATCTCTTGGCTCTCGCAACGATGAAAAACGCAACGAAATGC GATACGTAATGTGAATTGCAAACCTTTGTGAATCATTAAATCTTTTAACGCACATTGCACTCGTAAA AGAGTATACATGTTTGAGAATTATAAAAATACATTGTCCGAATTGACTGGACAGAGATGAACCATGA GAAGG NNNNNNNNTTATTTTTTCNACAATTAATTGGAAATTGAATAATTTAATTGAAAAAAATTGAAAATA AATATTAAAAACAACTTTTGACAACGGATCTCTTGGCTCTCGCAACGATGAAAAACGCAGCGAAATGC GATACGTAATGTGAATTGCAAACCTTTGTGAATCATTAAATCTTTGAACGCACATTGCACTCGTAAA AGAGTATACATGTTTGAGAATTATAAAAATACATTGTCCGAATTGACTGGACAGAGATGAACCATAA N ATTTATTTTTTCGACAATTAATTGGAAATTGAATAATTTAATTGAAAAAAATTGAAAATAAATATT AAAAACAACTTTTGACAACGGATCTCTTGGCTCTCGCAACGATGAAGAACGCAGCGAAATGCGATACG TAATGTGAATTGCAAACCTTTGTGAATCATTAAATCTTTGAACGCACATTGCACTCGTAAAAGAGTA TACATGTTTGAGAATTATAAAAATACATTGTCCGAATTGACTGGACAGATATGAACCATGAAATAGT TTAATAATACCGTCAGCTACGACATCCATGTGCGCGTAGGTATAAACGCGGCGTGGAATAGAAGAACG CACGGTTTCCAGTTTCGGTCTGTGGTGTTCACCGGTTACGTTATTCCGGCCTGCAGAGACATTTTTTC GTTTAACATATCGACACCACTCACTACGTGATTGTCCCCGACAGGGTGTTGTCCCGGGAGTCCTCTAGG CGCCAAAGGTTCGAAAAAGGACCCGGATCCAGGAATAACCGCTGGACCTCTACCCGGTCAAACTAGCGA CGCGAGCGCCTTTAAAGTTTTATCGCCAGTGCCGCACCTGCGTCTCGCGGTGCGCTCTATATTTGTATT GTACAGCTTCTCACAGGCGACCGTCATGTGTCTATATCATCACCTCCTACGTCGCCGTAAGATGATGCC GTTACGTCGACACCACTACACTTCTGTTAGAAGATAACATATTTTCGTCGTCGTCATGCGATGAACCG ACGACGTTCGACAGACAGTCTTACCTATCATTCACGATACATCCGTCTGGCTAACTACTATGCATGAT CTATCGATGCTCTGCGTCTTGACATCAATGTCATGGTACTGCTATTAGCTAGAGCGATGACTAGTCCA CGGCATCGGTAGTAGACGTCTAGATGATCACTGCTTGCGTCANTGATNCATCGAGCACCGTGCCACTA Species (Accession No.) Batrachochytrium dendrobatidis (AY997031) Batrachochytrium dendrobatidis (AY997031) Batrachochytrium dendrobatidis (AY997031) 08-9 TTATTTTTTTTTCGACAATTAATTGGAATTGAATGATTTTAATTTAATTGATAAAAATTGAAACTT ATATTAAAAACTACTTTGGACAACGGATCTCTTGGCTCTCGCAACAATGAAGAACGCAGCGGAATGCG ATACGTAATGTGAATTGCTAACCTTTGTGAATCATTAAATCTTTGAACGCACATTGCACTCGTAAAA GAGTATACATGTTTGAGAATTATAAAAATACATTGTTTGAATTGACTGGATGAAATGAGACATGATT GCTGCTGACCGGGCTACGACATCCTGGTGCGCGCAGGTATAAACGCGGCGGGTGGAAGATGAAGACACA GATTAACGTTGCGGTCTGTGTCGTTCATCGTATACGTTATACCGGCCCGGGGCGACATTCTTCGTTCG TTACTGCGCACCCCGGTCTCCACGTAGATGTACCCCTGGGTTTTGCTCCGGGACTTCGCCTGGAGCCTA AGGTGCGAAAAATTACATTTCCCCGAAATACCCAGGGACCGCCAACCGGTTCGAAGTCGATATCCATC TGGATTAAGACTTATCGCCCGAGCCGAGACTCAGTTTCGCGGTGAGCTCTATATTTTTAATTTTACAG GTTCTCACAGATGACACACGTCAGGTCTCTTGGGCATCTCCGGCGGGGCCGTGGATGACGCGCTCACGT CGTAGACCGCTATAATGTCTTGATAGATAACATGCTTCATCGTCCTAATGCACGGATCCGACGATGTA CGCGAGACAGTCTTTCCTATCAATCGTGGTACATCCGTATGTTAGCTAACCTCTCATGNACCATCCAT CCATGCTCTTGTCTCAATGTCCGCTACTGCCATGGATAACGAGGCTGTTCCATGCATGGGAAGTAGAC GTAGAAGACGATCATGGCTGTGCTGTGCTAGATCGACGCATCGACGCCGCTGTCTCGATACTGATTGC CGTCTCNCGGTAGCCTGTCAGACATGCATAGTACGCAAGATCATTGGACGCNGTCATTATGCNNNTTN NACTGCTNCGACTGATCAGCCTCACNNCCTGAAATAANNCGAANNNGGGANACNTAAGATCANNNNNN ANACNNCCACNATCACTCTNNNGGNNTTNATTNTNGCT Batrachochytrium dendrobatidis (EU779865) 08-11 TATTTATTTTTTCGACAATTAATTGGAAATGATTTAAATTAATTTGAAAAAAATTGAAAATAAATA TTAAAAACAACTTTTGACAACGGATCTCTTGGCTCTCGCAACGATGAAGAACGCACCGAAATGCGATA CGTAATGTGAATTGCAAACCTTTGTGAATCATTAAATCTTTGAACGCACATTGCACTCGTAAAAAAG TATACATGTTTGATAATTATAAAAATACATTGTCCGAATTGACTGGACGGATATAAACCATGAATGA ACTGACACCGTCTGCTACTACATCCATGTGCGCGTAGGTATAAACGCGACGGGTGATAGACGAACACA CGGGTTCCCGCTTCGGTCTGTGGGGTTCACCGGGCACGTTATGCGCCCCGGGAGACTTTATTCGTTCGT TACTGCTCACCCCGGTTTCTTCATGGCTGGTGCCCGCCGGGCTGTGGTTCGGCAACTCGTCCTGCTGCT TAAGCTGCCCGAAGCGACCCGCACCCCTCGAATAACCCGTGACCGCCTACCTGCTCAATCATCGGTACG CACGCGGGATTCTGCTTACTCGCGGAAGCGAACCTGCCTTTCGCGGTGATCTGCATATTCTAATTGTA TGGCTTCGCACAGGTGAATCGCCATCGGCATCCAATTGAGTATCGGCGACGGCGCCGTAGGATGACGCT CCTACCTGGACCACCACTAACTCTTTCCTATATGAGAACATAGCGTCATCGGTCATGCTCGCGAGACCT CCAACGTTCCAAAGATCCCCACATTGCCTTTATAGGACTACCGTACACGTAGCTAGAACAACGCAGCAC GATCTCGACGATGCTCTAGACTTTCATGATATGCTCTTCTTCTTTCATGGGTAGGCGATACCGCTCAA TGACGGCTCGTAGACTCTTAATGACCTGTGCATGTGCAGTTCTTACAGCGCTCTCCGTCGCCCACTATG CTGGTATCCAATGCGTGCTCACCGTGCAGCCTGGCGGACACCCAGGATGACATGCCCTTGTCCTCTGCA GCTTTGCCATTATTAAATTGGAACGACTTAAAAAGCGATATCCCGTCAGAAACCAGGAACCCCCTGGC AACTTACGATAAAACTGCAGAAAATCTCCCCAAGTGCACGGGGGGTGTGT Batrachochytrium dendrobatidis (AY997031) 08-12 ATTTTTTCGACAATTAATTGGAAATTGATTAATTTAATTGGAAAAAATTGGAAATTAATATTAAAA ACCACTTTTGACCACGGATCTCTTGGCTCTCCCAACGATGAAGAAACCAGCGAAATGGCATACCTAAT GGGAATTGCAAACCTTTGGGAATCATTAAATCTTTGAACGCACATTGGACTCCTAAAAAAATATACA TGGTTGAAAATTATAAAAATACCTTGGCCCAATTGGCTGGACAGAAATGAACCATTANTNCTGCACCG TCAGCTCCGACCTCCCTGTGCGCGTAGGTATAAACGCGGCGGGTAAAAGACGGACGCACGGTTTCCCGT TTCGGTCTGTGGCGTTCATCGTCCACGTTATAACGGCCTGGAAAGATTATTCTTCGTTCCTTACTGTC CACCCCACTTTCCACGTGGCTGGTCGCCGCCGGGCTTTGCGCCGGGAACTCGACCTGCGGCATATGCTG CCCGAAGCGACGCGCATCCAGGAATACCGCGTGACCGCCTACCGGATGGAGCGGTGGTTGTCAGCGGCT TTCAGCTCATAGCCCACGATGCGAACCTGATTCTCGCGGTGCTCTGTATATTCGAATTGCATGGATTC TCACAGGCGAATCGCCATGGATGCCCATCAGGACCGGCCAGGGCTGCGTGGATGGCGTCCCTACCTCGA CCACCACTAACTCTGTCTCNAAGATAACATGCGTCATCGTCATGCTGAGAACCGCCCGGTTCAAAGAG ATCCTTTTTACCCTCATGCACGTACACNGCATGCAAACACNCATGCACAAGCTCTCGATGCTCTTGTC TCACNNNCATGTCTTGCACANNNTAGCTAGGCGANTGCTGTACACGANGGTGTCGTAGACTGNCTGAT GACATNGCTGTGTCTGTCACTGATCGACGACAGTCGNCACTGATGCNNATATCNANNGCGATCTCANN NNTCGCTNNAGAGTGCCNNGANGTCNGNNNATGTCCATGCNATTTGCTNTTNTANNATCGNNNCACT NNATAGNNNNTNNNCAGATNNCGNACNGNNNACGCTGAAGNCNACTNCAACATCTTCAGCAGTCNNNG NGNTG Batrachochytrium dendrobatidis (FJ373885) - 187 -
(2) 양서류질병및개체처리체크리스트본양서류질병및개체처리체크리스트는양서류에서주로발병하는질병및그러한질병에걸린개체를야외에서판별하는방법및질병에걸린개체를처리하는절차에대한내용을포함하고있다. 또한양서류의증식을통한복원시증식개체의복원지내투입전에수행하여야하는질병확인절차를담고있다. 양서류에발병하는주요질병및개체처리지침은부록에수록되었다. - 188 -
3. 금개구리복원의전략수립및표준절차개발 가. 증식된금개구리의시범방사 (1) 연구의목적복원대상종을증식하여개체수를확보하는것뿐아니라증식된개체들의자연적응과생존여부를확인하기위한방사가이루어져야한다. 개구리의경우, 알에서부터수상생활을하는유생단계 ( 올챙이 ) 를거쳐육상생활이가능한성체 ( 개구리 ) 로변태하는생활사를가지는동물이다. 알과유생및변태시기는외부환경에매우취약하기때문에, 시범방사단계에서방사형태를선택하는것은고려될만하다. 알과유생시기의개체를방사하는것은성체시기까지에드는비용과시간을줄일수있고자연환경에잘적응할수있다는장점이있으나, 알과유생은성체와비교되어상대적으로생존율이낮고특히, 변태시기는외부환경에취약하기때문에방사후개체수의급감이일어날수있다. 반면에, 성체는유생과비교되어생존율이높지만, 방사후증식환경에서자연으로의서식지변화에서의적응도를예측하기가어려울수있다. 따라서앞으로자연서식지에인공증식된금개구리를방사를실시한다면양서류의생활사에있어서어떠한단계에서방사하는것이효율적인지를파악하기위하여방사실험을실시하였다. (2) 재료및방법 ( 가 ) 연구지역선정연구는자연에서금개구리가서식하며, 2006년에확인되어이용가능한지역인충북청원군습지B(N 36 37, E 127 21 ) 에위치한농경지형습지에서수행되었다 (Fig. 83). 이곳은 5년이상농사를짓지않아습지형태로형성되었으며, 서식지전면에는물이얕게깔려있고, 전지역을부들 (Typha orientalis) 이나마디풀과 (Polygonaceae), 벼과 (Gramineae), 사초과 (Cyperaceae) 에속하는수생식물 (aquatic plant) 이덮고있었다. 중앙에는금개구리의번식이이루어질수있는 3개의연못 (1 35.0 15.0 1.0 m; 2 20.0 15.0 0.7 m; 3 20.0 10.0 0.7 m) 이위치하고있다. 이곳에서금개구리뿐만아니라참개구리, 북방산개구리, 한국산개구리, 두꺼비등의양서류와파충류, 조류등이서식하기에알맞은곳이었다. 현재이곳은한국교원대기초생태팀에서금개구리를모니터링하는지역이다. - 189 -
(A) (B) Fig. 83. Aerial view of the study site for releasing studies. ( 나 ) 임시방사장설치및방사과정단계별로몇마리를방사할것인지를결정하고, 방사된개체들의생존율을구하기위하여방사한개체들을확인할수있는임시방사장을고안및설치하였다 (Fig. 84). 담장은 1.0 m 높이의그물망으로이루어졌으며, 8개의실험구가설치되었다. 각실험구의크기는 2.0 2.5 m로금개구리의서식이용이하도록구획된실험구내부에각각에작은웅덩이 (1.0 1.5 0.5 m) 를조성하였다. (A) (B) Fig 84.(A) Aerial view of releasing site,(b) Small ponds constructed inside the releasing site. 이렇게설치된임시방사장에 2007년 6월부터 8월까지순차적으로알, 유생, 만 1년생성체 ( 이하성체 ) 를방사하였다. 증식된개체의생존율과자연서식지의개체의생존율을비교하기위하여각단계별로실험군 ( 인공증식된개체군 ) 과대조군 ( 자연개체군 ) 으로나누어방사하였다. 금개구리알의경우, 6월 12일에 1개의실험군에 400개를방사하였으며, 6월 27일에 1개 - 190 -
의대조군에 400개를방사하였다. 유생의경우, 8월 7일에 2개의실험군에각각 40마리씩총 80마리를방사하였으며, 동시에 1개의대조군에 40마리를방사하였다. 성체도 8월 7일에 2개의실험군에각각 30마리씩총 60마리를방사하였으며, 동시에 1개의대조군에 30마리를방사하였다. 모든개체는 Ice Box에서식지의물을담고기포기를설치한상태에서운반되었다 (Fig. 85A). 방사지에도착한후에는기온, 습도, 수온을측정하고, 현장의물과 Ice Box의물을 50% 씩섞어 30-60분동안적응시킨후방사하였다 (Fig. 85B, C, D). 대조군인자연개체군의경우, 알은금강유역환경청의허가를얻은후충남태안군소원면에서채집되었으며, 유생과성체는연구지역의자연개체군중에서채집되어방사되었다. 만 1 년생성체의경우, 방사되기전에코끝부터총배설강까지의길이 (SVL) 과체중 (BW) 을측정한뒤, 왼쪽뒷발의물갈퀴에 VIE(Visible Implant Elastomer) tag로빨강색을표시하여방사하였다 (Fig. 85E, F). 이후, 동면지로이동할때모니터링지역물가장자리에설치된주머니함정 (pit-fall trap) 으로확인하고자하였다. (A) (B) (C) (D) - 191 -
(E) (F) Fig. 85.(A) Transporting reared frogs,(b) Acclimation of eggs to the sites,(c) Releasing eggs,(d) Releasing froglets,(e) Example of individual tag(vie tag),(f) Adults having individual tags. (3) 결과및고찰 실험군과대조군의방사시기와환경요소는다음과같다 (Table 32). Table 32. Weather conditions when we released the frogs Date Temperature( ) Humidity(%) Water temperature( ) Weather June 12, 2007 27.6 54.1 29.5 Sun June 27, 2007 28.2 84.4 31.5 Cloudy Aug 7, 2007 25.0 100.0 26.0 rain 인공증식된성체의평균 SVL은 36.90 ± 4.70 mm(range = 28.00-48.60, n = 60) 이었고, 평균체중은 5.46 ± 1.77 g(range = 2.20-11.20, n = 60) 이었다. 알과유생이방사된이후, 2주후에발달상태를확인하려하였으나, 연구지역에비가온후, 웅덩이내부로진흙과물이넘쳐개체의확인이어려운상황이었다. 10월 1일에변태개체와성체를확인하였으나, 개체들이 1.0 m 높이의담장을넘어특정실험구를벗어난상태이었다. 이때확인된개체들은변태개체 8마리와만 1년생성체 4마리이었다. 확인된변태개체의평균 SVL은 17.72 ± 3.83 mm(range = 13.00-23.30, n = 8) 이었고, 평균체중은 0.62 ± 0.34 g(range = 0.30-1.11, n = 8) 이었다. 같은날확인된성체의평균 SVL은 - 192 -
42.45 ± 5.94 mm(range = 34.50-47.70, n = 4) 이었고, 평균체중은 7.45 ± 3.29 g(range = 3.44-10.14, n = 4) 이었다. 동면지로이동할때, 물가장자리에설치된주머니함정 (pit-fall trap) 에서확인된방사개체는인공증식되어방사된성체중 3마리이었으며, 평균 SVL은 34.10 ± 2.78 mm(range = 31.10-36.60, n = 3) 이었고, 평균체중은 5.25 ± 0.87 g(range = 4.47-6.19, n = 3) 이었다. 그러므로인공증식된만 1년생성체의생존율은잠정적으로 5% 로추정되었다. 정확한개체관찰과확보를위해서방사장시설보완이필요할것으로생각된다. 연구지역의호우로인해웅덩이내부에물이유입되는것을방지하기위하여웅덩이를주변지면보다높은위치로조성하거나웅덩이주위에배수로를조성하여유생이물에흘려가지않도록설계하는것이필요할것이다. 또한, 기존의담장의높이를 1.0 m에서 2.0 m로높여변태개체들이실험구를벗어나지않도록하고높아진담장이바람에의해쓰러지지않도록지지대를받쳐주는구조물설치가필요할것으로생각된다. - 193 -
나. 증식된금개구리를이용한야외개체군시범복원 (1) 연구의목적종을복원하기위해서는개체수확보뿐아니라, 자연에서의지속적인생존확인이이루어져야한다. 양서류는그들의피부와산란된알들이직접외부환경과노출되어있고환경변화에취약한변태시기를가지며, 각종환경교란에취약한특성을가지고있다. 이러한양서류의특성상단순한개체수증식을통한복원은효과적이지못할것이다. 따라서지금까지인공증식된개체들을시범복원에활용하여야외서식지에서의적응여부를파악하고이연구를통한개체증식에서부터야외방사및개체생존에이르는복원의실현가능성과효과를평가하고자연구를수행하였다. (2) 재료및방법 ( 가 ) 연구지역선정연구지역은충북청원군강내면궁현리와충남태안군두웅습지이다. 충북청원군강내면궁현리의서식지는이전부터논으로이용되고있었으며, 현재연꽃이전면에분포해있는상황이므로, 금개구리가서식하기에적합하다고판단되었다. 2007년도야외개체군조사중, 인천강화군하점면에서이와같은연꽃밭에서건강한금개구리개체군의존재를확인한바있다. 또한청문조사결과, 이전에금개구리가서식하였다고알려지고, 근거리인교원대근처에금개구리자연개체군이분포하는것으로보아, 금개구리가과거에있었을것으로추정되었다. 다만, 금개구리의동면지인육상지역을보강하는고려가있다면금개구리개체군이유지될수있을것으로보인다. 두웅습지는자연적으로생성된해안습지로서다양한동식물이서식하는것으로알려져천연기념물로지정되어보호받고있다. 지리적으로물이항상고여있는특징을가지고있으며, 주변은산림으로둘러싸여있고근처의습지와인접하여있다. 두웅습지의형태는크게물이고여있는곳과인접한습지, 산림으로나누어볼수있다. 전체수심은 5 m이하로형성되어있으며연꽃류등의부엽식물과침수식물이자생하고있다. 주변에길이 10 m 정도의연못이형성되어있고, 인접하여습지가형성되어있다. 이연못은금개구리의번식장으로이용될수있을것이고, 맞닿아있는습지부분에서금개구리성체가성장할수있을것으로판단된다. 또한개발되지않은산림 ( 육상지역 ) 이있기때문에이곳에서금개구리가안정적으로동면할수있을것으로생각된다. - 194 -
( 나 ) 방사과정양서류의특징을고려하여모든개체를아이스박스 (Ice Box) 에물을담고기포기를설치한상태에서운반하였다. 또한방사개체의질병유무를판단하기위하여방사하기 1주일전에한국교원대의질병검출팀에의해서, 작성된 양서류건강체크리스트 에의거하여모든개체의건강상태를결정하여, 건강한개체에한하여방사를수행하였다. 방사지에도착한후에는기온, 습도, 수온을기록하고, 현장의물과아이스박스의물을 50% 씩섞어 30-60분동안적응시켰다. 또한코끝에서총배설강까지의길이 (SVL) 와몸무게 (BW) 를측정한뒤, 성체의경우개체표시를위하여물갈퀴에 VIE(Visible Implant Elastomer) tag를삽입하여방사하였다. 방사된개체수는다음과같다 (Table 33). Table 33. Number of frogs introduced into the recovery populations Location Date intorudced No. of inds(juvenile) No. of inds(adult) Cheongwon Aug 23, 2008 700 100 Taean Aug 13, 2008 300 50 Fig. 86. Sites where we introduced frogs(cheongwon: upper, Taean: below). - 195 -
(3) 결과및고찰 각지역에방사된개체들을확인하기위하여 2008 년 9 월 23 일부터 11 월 13 일까지모니 터링을수행하였다. 그결과는 Table 34 와같다. Table 34. Results of monitoring the recovery populations Location No. of monitoring No. of individuals 1th 2th 3th 4th 5th Cheongwon 4 times Adult 4 Adult 2 Juvenile 4 Adult 1 Hibernation - Taean 2 times - Adult 3 Juvenile 1 - - - 충북청원군강내면궁현리의경우, 성체 5마리가확인되었으며 (5%), 변태개체는 4마리가확인되었다 (0.6%). 충남태안군두웅습지의경우, 성체는 3마리가확인되었으며 (6%), 변태개체는 1마리가확인되었다 (0.3%). 충북청원군과충남태안군각각의경우, 서식지의주변의단절과황소개구리의유입이금개구리개체군의존속에영향을미칠것으로보인다. 이를제거하기위하여유도담장과황소개구리의지속적인포획이필요하다. 본연구에서방사시기이후의모니터링시기가금개구리의활동이매우적어지는시기이었기때문에개체수의파악이어려웠다. 그러므로방사된금개구리의존재와적응여부는금개구리의활동이활발한 5-7월에모니터링을수행하고모니터링수행기간동안주간및야간모니터링을병행하여개체수확인에정확성을부여하며, 확인된개체수와실제로방사된개체수의비교와성체수와산란된알의비교, 방사된변태개체의생존여부, 방사지주변의자연적 인위적교란여부등을확인하는것이타당할것으로생각된다. 종의복원에있어서, 이러한시범복원을통하여개체적응정도와생존여부, 환경적교란을확인할뿐아니라, 이론적복원결과에서예상하지못한오류와문제점, 개선사항등을확인할수있으며이를바탕으로해결방안을모색할수있다는점에서시범복원은중요하다. - 196 -
다. 금개구리의복원전략수립금개구리복원전략의수립을위하여현지조사를통하여확인된총 29개의금개구리개체군을서식지환경조건, 금개구리보존 복원의용이성, 주변개체군의유 무, 개발압력의정도를고려하여총 4개의그룹으로분류하였다. 그리고그룹간의현황을고려하여복원전략과방안을마련하였다. 이후에한그룹내의개체군은서식지의환경요건과금개구리의서식밀도, 위협요인의존재와강도, 개발압력에따라서열화되었고, 각각의개체군에적합한복원전략을적용하여로드맵을작성하였다. 최종적으로복원로드맵에는각개체군의지리적위치, 서식지개황및서식지환경요소, 개체군의위협요인및개선방안, 소요예산이포함되었다. 위의내용을바탕으로작성된금개구리복원전략수립과정과복원로드맵은부록에수록되었다. 라. 금개구리복원의표준절차금개구리복원사업을시작하기위하여적절성평가를통하여복원사업의여부를결정할수있다. 금개구리복원사업의표준절차는총 5단계로구성되어있으며, 준비단계, 시행단계, 추후단계로진행된다. 준비단계에서는평가문항을통한복원사업의적절성을평가하고, 복원사업을결정하여이를사전준비하는절차로진행된다. 시행단계는금개구리복원사업의실제시행절차이며, 마지막으로추후단계로복원사업후의모니터링과홍보활동의절차로진행된다. 상세한금개구리복원의표준절차는부록으로첨부하였다. - 197 -
제 2 절. 연구개발결과요약 본연구과제의연구목표는 1) 금개구리의기초생태연구및위협요인규명, 2) 금개구리증식기술개발, 그리고 3) 금개구리복원의전략수립및표준절차개발이었다. 각각의목표아래에하위연구주제들이포함되어있으며, 각각에대해서간략하게아래에요약하였다. 1. 금개구리의기초생태연구및위협요인규명금개구리기초생태연구및위협요인규명은현재금개구리를멸종위기종으로귀결되게한위협요인을규명하고, 현재야외개체군의위협상태를파악하며, 더불어서금개구리개체군을보존및복원하기위한기초생태, 즉개체군의분포, 개체군의연령구조, 번식생태, 서식지의모델화, 개체군생존분석, 개체군의유전적다양성등에대한연구가수행되었다. 가. 야외금개구리개체군의파악본연구는멸종위기야생동 식물 Ⅱ급금개구리의개체군조사에관한과거기록과관련문건을중심으로국내에서식했던금개구리서식지를확인하고, 실질조사를통한개체군의유무를확인함으로서과거로부터현재까지개체군의변화양상을파악하고, 나아가개체군위협요인분석및복원대상지를선별할수있는자료로활용하고자수행되었다. 문헌연구를통하여, 전국에분포하는금개구리개체군의위치를정리, 기록하였으며, 새로운서식지에대한정보는관련전문가들및보도자료 ( 인터넷기사등 ) 를통하여획득하였다. 개체군조사는서식한기록이있는습지를중심으로들려주기 (playback) 방법을통해금개구리음성을확인한후, 음성이확인된지역은주간에다시방문하여개체군의크기와번식여부를조사하였다. 2006년야외실질개체군조사결과충남태안반도지역을비롯한 5개의지역, 11개조사지에서금개구리의서식을확인할수있었으며, 2007년금개구리서식이확인된지역은경기도 13지역, 충청도 8지역, 전라도 2지역의총 23지역이었다. 본연구는 2005년이후처음실시된전국단위의금개구리서식지파악으로써금개구리개체군의위치및개체수에관한구체적인자료를제시하였다. 이로써본대상종의국내멸종위험정도및이에대비할수있는방안을제시할수있을것으로사료되며, 나아가성공적인복원계획수립에기초적인자료를제시할수있을것으로생각된다. 나. 금개구리번식생태환경부지정멸종위기 II급종인금개구리의번식생태를연구하기위하여 1) 청주시와청원군내금개구리 (Rana plancyi chosenica) 개체군의지역적인분포와 2) 충북청원군강내면에위치하는묵논형습지에있는금개구리개체군을대상으로금개구리울음소리의시간적변이와번식지와동면지이동경향성, 이동통로, 개체군크기와암수성체크기의경향성을알아보고자하였다. 이를위하여 1 / 50,000 지도상에 2 2 km 2 의총 226개격자를만들고, - 198 -
이중 53개 ( 총격자의 23.5%) 격자를선정하여 2006년번식기인 5월과 6월동안모니터링을실시하였고, 가장많은개체가서식하는번식지 1곳을선정하여 2006년 5월부터 2008년 11월까지모음담장과주머니함정을설치하여모니터링을실시하였다. 금개구리의지역적인모니터링결과 53개격자중 4곳에서 1번이상울음소리를청취하였다. 프로그램 Presence를이용하여모니터링데이타를분석한결과점유율은 0.170로다른종에비하여아주낮았으며, 발견율은 0.66으로최소한 3번방문하여야그지역에금개구리가없다는것을확신할수있다. 또한금개구리는저녁 9시부터새벽 2시까지가장활발하게울음소리를내며울음소리빈도는수온과습도와높은상관관계를보여주었다. 금개구리의봄철이동은 4월 20일부터 6월 13일사이에번식지로이동하였으며, 가을철동면지이동은 9월 21일부터 11월 16일사이에일어났다. 서식지내ᆞ외로의이동은 2007년과가을이동과 2008년봄이동시공히강수와높은양의상관을보였지만, 기온, 수온, 상대습도와는유의미한상관을보이지않았다. 금개구리들은이동시주로논의언덕이나묵논과연결된이동경로를다른경로보다선호하여사용하는것으로나타났다. 번식지내ᆞ외로의이동순서와개체의신체요소와는 2007년봄에는번식지내ᆞ외로의이동순서와개체의몸길이 (SVL: snout-vent length) 와양의상관을보였으며, 이동순서와몸무게와는 2008년봄을제외한모든경우에양의상관을보여, 작은개체들이먼저출현하고먼저동면지로이주하는경향을보였다. 금개구리암컷은수컷에비하여유의미하게큰것으로확인되었으며, 가을철동면지이주시 20 mm SVL 크기이하의작은개체들의수가 2007년, 2008년공히소폭증가하여, 개체군내에성공적인번식이일어나고있음을알수있었다. 이러한연구결과는금개구리야외개체군을보존하는기초자료로활용할수있을것이다. 다. 금개구리의생존율, 및먹이분석금개구리의부화율과생존율이개체군의성장및생존에기여할수있는정도를측정하여이를바탕으로개체군생존분석의기초데이터를확보하고, 효율적인증식을위한금개구리의먹이습성에관한조사를통하여금개구리의인공증식기술개발과정에서공급해야하는먹이원에대한자료를구축하고자연구를수행하였다. 충청남도태안군과인천시옹진군의야외개체군에서발견된금개구리알을물이자유롭게드나들수있는그물상자에넣어유실되지않도록한후부화율과생존율을측정하였고, 금개구리의먹이습성을조사하기위하여이들의섭식이활발한초저녁이후시간에청원군강내면에위치한금개구리개체군을방문, 금개구리 5개체를포획하여위를적출하였다. 적출된위의내용물을현미경아래에서물에희석하며, 먹이의종류및개체수를기록분석하였다. 금개구리알을부화시킨결과, 알에서깨어나는기간은약 7일이었다. 알에서부화한후약 3일동안은몸밖으로아가미가돌출되어있는유생의시기를거쳤으며, 이후약 30일동안올챙이시기를거쳐알에서깨어난지 35-40일이되면변태를마치고어린금개구리로 - 199 -
성장하였다. 채집된총 497개의알중 443마리가유생으로부화하여부화율은 89.13% 이었고, 변태시기를성공적으로거친유생의수는 313마리로변태성공률은 70.65% 이었다. 이를바탕으로하여금개구리가알에서부화하여변태과정을거쳐성체가되는동안의생존율을확인한결과, 62.98% 로나타났다. 야생개체군에서포획된금개구리의위적출결과, 금개구리가섭식한먹이의종류는파리류 4종, 벌류 2종, 직시류 1종, 땅강아지류 1종, 거미류 1종이었으며, 포식빈도는파리류가가장높았으며 (44.4%) 벌류 (22.2%), 땅강아지와거미류 (11.1%) 순으로나타났다. 라. 금개구리의소리의특성및분석개구리소리 (call) 는대표적인개체간의의사소통에이용되는신호로서, 종의인식, 짝의인식, 짝의질적인측면의평가, 텃세권의방어등다양한용도로사용되고있으며, 무미양서류의진화적변이를드러내는생물학적인요소로써의역할과환경변화에따른양서류감소유형을확인할수있는수단으로이용되고있다. 이러한이유들로금개구리의소리의특성을규명하고, 개체군간의차이를분석하여금개구리기본생태의이해및이들의감소에따른보존이나복원을위한기초자료를구축하고자연구를수행하였다. 본연구는 2006년에서 2007년사이에수행되었으며, 개구리의소리는충북청원군강내면탑연리와충남태안군소원면의항리에서녹음되었다. 금개구리의소리의유형을분석하기위한녹음은청원군과태안군에서일반적으로개구리가가장활발하게우는시간인 20:00-01:00에수행되었으며, 평균적으로개체당약 20여 call을녹음하였고녹음이완료된후에는금개구리가울던장소의온도를측정하였다. 금개구리의소리는 5개의유형으로, 이중 A type은수컷간경쟁에이용이되는소리였으며, C type은짝을유인하는데이용이되는소리였다. B type과 D type의소리는주변환경의변화의요소에따른 A, C type 소리의변형된형태인듯하였으며, E type의소리는주로이동시에관찰이되었다. 수온의변화에따라서 A type과 B type의특성들은특별한변화를보이지않았고, C type과 D type은수온상승에따라 call duration이짧아진것으로나타났다. C type을이용한지역간금개구리음성신호의차이결과, 태안의금개구리가청원의금개구리에비해더짧고 call rate가높은음성신호를가지는것으로나타났다. 마. 금개구리의연령구조개체군의밀도, 연령구조, 분산과성비를포함하는개체군에관한기본적인정보는한개체군의장기간에걸친변화를이해하기위하여필수적인내용이된다. 멸종위기에처해있는금개구리 (Rana plancyi chosenica) 개체군의개체통계학자료를수집하기위하여, 청원군내개체군으로부터 45마리의수컷과 13마리의암컷의연령을결정하였고태안내개체군으로부터 25마리의수컷과 4마리의암컷의연령을결정하여 2006년번식기동안의두개체군의연령구조와성장패턴을비교하였다. 모든개체군내에서, 암컷금개구리의코끝에서총배설강까지의길이 (SVL) 와 - 200 -
몸무게 (BW) 는수컷금개구리보다큰것으로나타났다. 수컷개구리의연령은 2-7년생이었고암컷은 3-6년생이었다. 개체군내수컷개구리중 4년생이가장많은것으로나타났다. 두개체군사이의연령구조에서차이가있었고청원군개체군의수컷개구리의성장계수가태안개체군보다큰것으로나타났다. 청원개체군의수컷개구리성장은생애초기기간동안태안개체군보다더빨랐으며, 청원개체군의수컷은약 3-4년내에가장큰개체크기에도달한반면, 태안의수컷들은약 5-6년이소요되는것으로나타났다. 태안군의수컷의평균연령이청원군의수컷보다높은것으로나타났으나, 두개체군사이의코끝에서총배설강까지의길이와몸무게에서는차이가없었고, 두개체군사이의특정연령에서의평균코끝에서총배설강까지의길이에서도차이가발견되지않았다. 이러한결과는멸종위기에놓여있는금개구리의생활사를이해할수있도록하며진보적인보전계획을위해매우유용할것으로생각된다. 바. 금개구리의메타군집연구메타군집 (metapopulation) 이란개체들의이입과이주를통하여연결된몇개의작은개체군의집단을말한다. 최근양서류의감소는서식지파괴와변형에따른서식지단편화 (habitat fragmentation) 에의해멸종위험이더욱가속화되고있다. 이러한상황에서금개구리 (Rana plancyi chosenica) 개체군의보존을위해서메타군집의형성여부를확인하고, 메타군집의지속성을종보존과관리및복원측면에서알아보고자 1) 충북청원군강내면일대의메타군집의이주과멸종경향성을알아보고, 2) 인천광역시옹진군영흥면일대개체군에대한메타군집형성여부를유전적다양성을고려하여알아보고자하였다. 강내면일대의메타군집을대상으로 2006년부터 2008년까지 3년간에걸쳐번식기간동안매년 4회씩금개구리가최소 1 회발견된장소를대상으로금개구리의존재여부와개체수를음성신호를이용하여모니터링을실시하였으며, Akaike Information Criterion(AIC) 를이용하여강내면메타군집역학을설명할수있는 5개의모델을만들었으며 5개의모델중얻어진데이터를가장잘설명하는모델을선택하였다. 가장적합한모델은 1) 이주율과지엽적멸종율이해마다특징적으로나타났고, 2) 메타군집모델은높은지엽적멸종율과낮은이주율을예측하였고, 3) 또한모델은멸종율과이주율이균형을이루었을때 31% 점유율을예측하였으며, 4) 예측된변수를이용한시뮬레이션결과점유율은상당한변이 ( 범위, 0.222-0.889) 가나타났으며이는 30년에걸친인구통계학적확률성 (demographic stochasticity) 때문일것이다. 이연구결과로부터교원대주변에서식하는메타군집의경우이주율이중요하며보다건설적인보존노력을통하여지엽적인이주율을증가시킬필요가있음을제안한다. 영흥면일대금개구리서식가능지역을중심으로 28장소를선택하여성체를포획하여유전적분석을수행하였다. 분석결과유전적다양성이크게두지역으로구분되었으며두지역간산으로나뉘었다. 반면에각지역내채집지점 ( 특히 C1 지역 ) 은서로논과농수로로대부분연결되어이주가능성을높였다. 또한전반적 - 201 -
으로채집지역 ( 분포거리 ) 에따라금개구리개체군의유전적구성의차이를보이는경향이있었다. 따라서영흥면일대금개구리개체군에대한메타군집의관점에서지속적인모니터링을통하여이들메타군집의생존가능성을정확히예측하고위협요인을파악하여이에기초한종보존및복원계획이세워져야할것이다. 사. 금개구리행동권및동면지의결정자연습지의지속적인감소는습지와관련하여살아가는양서류와파충류를포함하는생물들의다양도를감소시키고있다. 수중과육상을오가며생활하는양서류와파충류들은물과육지를모두포함하는지역을함께보존하여야하며, 정확한연중생활권과서식지의결정은효과적인보존지역수립을위한중요한요소가된다. 금개구리는한국의환경부에의해서멸종위기종 Ⅱ급으로지정되어있으며, IUCN의멸종위험종으로분류되어있으나, 이들의서식지이용이나생활권에대해서는연구되지않아보존전략을수립하는데어려움이있다. 우리는 2007 년 7월 10일부터 11월 4일사이에세개의서로다른개체군에서포획된 44개체를대상으로 37일에걸쳐 ( 번식기, 비번식기, 늦가을 ) 무선추적을실시하였다. 본연구를통하여세기간에금개구리의일일이동거리, 물로부터의거리, 동면지의결정, 두개체군내에서연간행동권의넓이를결정하였다. 실험결과금개구리는기존의연구되어진 Rana속의개구리들보다훨씬적게움직여일일평균이동거리가전체개체평균 10 m(5.29-15.21 m) 이하이었으며, 물로부터도평균 7 m(1.42-12.80 m) 이상을벗어나지않았으며, 번식기와비번식기동안이들의이동영역이바닥에물이있는곳에한정되었다. 이전에알려진것과다르게이들은비번식기동안도번식지에지속적으로머물렀다. 그러나금개구리가동면지로이동할때, 번식연못으로부터육상으로평균 31.98 m(3.38-81.90 m, median: 44.25 m) 를이동하여, 매우가까운육상지역에서동면을하는것으로나타났다. 연구된두개체군의번식기, 비번식기, 동면기를포함하는연중 95% Kernel 행동권의넓이는각각 84.22 m 2 (0.01 ha) 와 649.61 m 2 (0.07 ha) 로매우작았다. 우리의연구결과는번식지로이용되는연못이나수로를포함하는물지역과적당한육상동면지 (< 50m) 가허용되는경우좁은지역 (~0.8 ha) 으로도효과적으로금개구리개체군을보존할수있다는것을보여준다. 아. 금개구리개체군의유전적다양성평가금개구리는 IUCN Red list에멸종위험종 (vulnerable species, Hilton-Taylor 2004) 으로등록되어있으며, 남한의경우서식처의급속한파괴현상으로인한개체수가줄어들고있어환경부지정멸종위기야생동물 II급종으로분류되어있어이종에대한보전전략이절실히필요한상태이다. 멸종위기에처한종보전을위해서는특히생물군의정확한분류학적위치와유전적다양성및생물학적정보가매우중요하며, 이를토대로한보전단위확립은이들의보 - 202 -
전정책에근간이된다. 본연구에서는금개구리 11개집단, 99개체에대한유전적다양성분석을위하여미토콘드리아유전자의 control region과 cytochrome b, 12S rrna 유전자를증폭하여조사하였다. 각각의유전자에서 1,470 bp, 1,046 bp, 932 bp를얻어염기서열을분석하였다. Control region과 cytochrome b, 12S rrna 유전자에서 haplotype이각각 34개, 17개, 6개가확인되었으며, 금개구리집단의평균유전적다양성정도는 control region의경우 0.5%, cytochrome b 유전자의경우 0.3%, 12S rrna의경우는 0.1% 미만으로각각나타났다. Cytochrome b와 control region의경우대부분의집단에서각집단고유의 haplotype들이 1개이상존재하고있었으며, 특히안산, 태안집단은타집단들과는 haplotype 을전혀공유하지않는고유한유전적특징을보였다. 또한금개구리집단중변이가높은영흥도옹진군개체군을선정하여, 채집지점에따른개체들의 cytochrome b 유전자를분석하여 metapopulation 양상정도를확인한결과, 각채집지역에따른개체군들에서각각의고유한 haplotype들이확인되어각지역별유전적고유성이존재함을확인할수있었다. 이런양상들은금개구리집단의유전적구성이지역별로고유한특징을가지고있다고볼수도있으며, 이는지리적으로떨어져있는각집단간의유전적교류 (gene flow) 가잘이루어지지않고지역별로격리되어있으며각집단내에서근친교배 (inbreeding) 현상과자연선택이강하게나타나고있음을암시하고있다고본다. 금개구리의분포현황과현재까지의채집된지역개체들에대한유전자분석결과를토대로금개구리의보전대상집단선정을고려할때, 일반적으로유전적다양성이높으며, 고유한유전자구성을이루고있는지역을선정하는것이타당하다고본다. 그러나금개구리개체군에대한보다더면밀한핵유전자마커를이용한유전적조사와함께금개구리개체군의행동권과생태적인조건등생태학적조사를통한금개구리개체군의안정성을충분히고려하여보전단위를정하는것이보다더타당하리라사료된다. 자. 금개구리야외개체군의생존분석멸종위기종금개구리 (Rana plancyi chosenica) 개체군의존속가능성을알아보고효과적인보전대책의마련과야생복귀방법을개발하기위하여충북청원군에서식하는개체군을대상으로개체군생존분석을실시하였다. 해당금개구리의개체군은 30년간 1000회의시뮬레이션을통해 0.113의낮은성장률을가지고존속해나갈것이라예측이되었으나절멸가능성또한 81.1% 로매우높아환경적으로민감한특징을가지고있었다. 금개구리개체군의개체군성장률과절멸가능성은변태율의변화에대해가장민감하게반응하는것으로나타났는데, 이는금개구리의야외개체군을안정적으로유지하기위해서는무엇보다도금개구리유생이변태할때까지의생존율을높이는것이결정적이라는것을의미한다. 항아리곰팡이병이나개구리바이러스와같은질병이발병할경우개체군의절멸확률이 100% 로예측되었다. 절멸개체군의야생개체군복원의방법으로는수컷의비율을 83%, 투여개체들의나이구조가정상분포를 - 203 -
보이는 100마리의개체군을 200마리를수용할수있는지역에복귀를시키고, 4년후 2년단위로 10년후까지 10% 씩보충하는방법이가장안정된개체군을복원, 유지하는방법으로나타났으며, 이복원된개체군의경우지속적으로금개구리의유생이변태할때까지의생존율을높일수있는보호대책이마련된다면성장률 0.297, 절멸가능성 0.290을갖는안정된개체군을 30년후 138마리까지유지할수있을것으로분석되었다. 이러한결과들은금개구리개체군의보전과재도입을위한효과적인전략수립의근거로활용될수있을것이다. 차. 금개구리서식지분석및모델화멸종위기종인금개구리 (Rana plancyi chosenica) 와이종의서식지특성과의관계를이해하고효율적인보존전략을마련하기위하여서식지관련모델을만들었다. 총 30개의생물학적 ( 예, 물고기수, 양서수, 파충수등 ) 과무생물학적 ( 예, 물깊이, 흙성분, ph, 수심등 ) 변수를미소서식환경과광범위환경수준에서측정하였다. 2007년금개구리번식시기동안 2 회에걸쳐충남, 충북, 전북, 그리고경기도지역에서총 27개의서식지를대상으로개체수를조사하였다. 얻어진데이터를설명할수있는가능한 26개의선험적 (priori) 인서식지관련모델을만들었고, 그중에서가장잘설명하는모델을선택하였다. 이모델은물깊이와금개구리포식자인황소개구리수가감소할수록, 그리고식생피도가증가할수록금개구리풍부도가증가하였으며, 특히황소개구리수와금개구리풍부도간밀접한관련이있었다. 이연구로부터유입종인황소개구리풍부도를통제하는것이금개구리보존에결정적인역할을한다는것을알았다. 2. 금개구리증식기술개발 가. 증식장의고안, 설치, 운영및평가멸종위기종인금개구리를복원하기위해서는금개구리개체수를안정적으로확보하는것이필수적이며, 본연구는금개구리의증식시설을고안및설치하고효율적인증식시설운영방안에대하여다양하게시도해봄으로써실현가능한금개구리증식기술을개발하고자수행되었다. 금개구리는물이항상유지되는습지와수생식물이풍부한서식지를선호하여, 이와유사한습지조건을가진춘천시신북읍율문리에위치한 1,300 m2규모의묵정논에부지를선정하였다. 금개구리증식을위한증식장은환경부의멸종위기야생동 식물의인공증식에관한규정을기준을참고하여설계하였고, 증식시설의구조는크게금개구리알의부화와유생의사육을위한육상시설과성체방사를위한수환경시설로나누어설계하였다. 육상시설은비닐하우스 3개동으로구성되어있으며, 두개의부화동내부에알을부화시키기위한부화장을조성하였고나머지 1개동에는금개구리성체에공급될왕귀뚜라미사육장과습지의물을가두었 - 204 -
다. 성체를방사하기위하여비닐하우스외부의습지에는준성체방사장과성체방사장을조성하였다. 증식개체를확보하기위하여충남태안군소원면의항리와인천광역시옹진군영흥면내리에서알 2덩어리 (clumps: 497개 ) 와성체 6마리를포획하였다. 채집된알을부화시킨결과, 금개구리유생은약 1개월을보낸후변태하기시작하였으며, 변태한개체들을증식시설내에설치된육상부의연못으로이동시켜귀뚜라미를공급하였다. 이러한방법으로 1차년도 313마리, 2차년도 461마리, 3차년도에 173마리의성체를유지하였다. 2차년도에성체들이포접한모습을관찰하였으며, 산란된알덩어리를발견하였다. 금개구리성체는 10월말부터육상부의흙을파고들어가동면을하였고, 3월중순에동면에서깨어났다. 본연구의성공적인수행을통하여증식개체의성장과섭식, 번식과동면까지의과정을안정적으로유도할수있었으며, 인공증식기술을마련할수있다. 나. 금개구리유생의먹이개발금개구리를인공적으로증식하기위하여유생과성체의먹이를안정적으로확보하는것은무엇보다중요하다. 본연구진은금개구리유생이성공적으로성장할수있는효율적인먹이를개발하기위하여, 식물성먹이 ( 해캄, 배추 ), 동물성먹이 ( 열대어사료, 뱀장어사료 ), 어류용영양제를배합하여네가지형태의먹이로준비하고, 각각의그룹에 1개월동안공급하였다. 대조군에게습지에서채취한해캄과수생식물을공급하였고, 첫번째실험군에게식물성먹이 ( 해캄과배추 ) 를공급하였다. 두번째실험군에게식물성먹이와열대어사료를배합하여공급하였고, 네번째실험군에게는식물성먹이와뱀장어사료를배합하여공급하였다. 유생의성장률을비교하기위하여 5일마다유생의전체길이, 몸통길이, 꼬리높이를측정하였고, 발달단계를확인하여기록하였다. 유생의성장률을비교한결과, 인공적으로배합한먹이를공급한실험군이습지에서수거한먹이를공급한대조군에비하여높은성장률을보였다. 실험군사이에서는식물성먹이와동물성먹이를함께공급한실험군이식물성먹이만을공급한실험군보다더높은성장률을보였다. 실험군사이에서성공적으로변태시기에도달한개체수는식물성먹이와열대어사료를배합하여공급한실험군에서가장많았다. 이것은동물성먹이에포함된단백질과지질이양서류의성장과변태에관여하는갑상선호르몬에영향을미쳐높은성장률을유도한것으로사료된다. 우리의실험결과는식물성먹이에동물성먹이를일정함량배합한먹이가금개구리유생의성장및변태를위한발달을가장효과적으로촉진한다는것을보여주며, 금개구리를대량으로증식 복원할때이러한먹이를공급하는것이가장효율적일것으로판단된다. - 205 -
다. 금개구리유생의적정사육밀도의연구금개구리를증식할때, 유생단계에서성공적으로증식하기위해서는적절한먹이의공급과함께적합한사육밀도를조절해주어야한다. 본연구는금개구리유생을증식하는과정에서유생의최적사육밀도를확인하고자수행되었다. 금개구리유생의사육밀도에따른성장률을비교하기위하여부화장내에크기가같은사육용기에다섯가지의다른밀도로유생을수용하고식물성과열대어사료를배합한먹이를공급하여 1개월동안실험을진행하였다. 대조군은사육용기에 1 L 의물을채운뒤, 유생을 1마리넣어사육하였으며, 각각의실험군은 2 L 당 1마리, 1 L당 3마리, 1 L 당 5마리, 1 L 당 7마리의금개구리유생을수용하여사육하였다. 유생의성장률을비교하기위하여 5일마다유생의전체길이, 몸통길이, 꼬리높이를측정하여기록하였다. 실험결과, 1 L 당 1마리를수용한대조군과 2 L당 1 마리의실험군이다른실험군에비하여높은성장률을보였으며, 1 L 당 3마리, 5마리, 7마리가수용된실험군사이에는성장률의차이를보이지않았다. 이것은사육밀도가높을수록유생의스트레스호르몬 (Corticoid) 이증가하여성장이저해되기때문으로보인다. 따라서금개구리유생의증식시, 1-2 L 당 1마리의유생을수용하여사육하는것이가장효율적일것으로판단된다. 라. 금개구리성체의먹이개발금개구리를인공적으로증식하기위해서는효율적인먹이를안정적으로확보하여공급하는것이무엇보다중요하다. 따라서본연구를통하여금개구리성체가먹이를먹을때선호하는위치를결정하여효율적으로먹이를공급하고자하였다. 또한금개구리성체에게 4종류의먹이를제공하고그에따른성장률을비교하여인공증식시요구되는효율적인먹이를개발하고자연구를수행하였다. 성체가선호하는먹이섭식위치를결정하기위하여내부에웅덩이가있는사육장을설치하고웅덩이의중앙과물가장자리, 물가로부터 30 cm 거리, 60 cm 거리에먹이상자를배치하여동일한개체수의귀뚜라미를공급하였다. 금개구리성체가성공적으로성장할수있는효율적인먹이를개발하기위하여, 귀뚜라미, 밀웜, 구더기, 지렁이를먹이로선정하고각각의그룹에 1개월동안공급하였다. 성체의성장률을비교하기위하여 5일마다몸통길이, 체중을측정하여기록하였다. 연구결과, 금개구리는육상에있는먹이보다웅덩이의중앙과물가장자리에있는먹이를다른위치의먹이보다더많이섭식하였다. 이러한결과는금개구리가물이있는서식지를선호하며이러한곳에서주로섭식활동을하는것에기인한것으로생각된다. 먹이종류에따른금개구리성체의성장률은지렁이를제공하였을때보다귀뚜라미, 밀웜, 구더기를공급하였을때더높았다. 그러나귀뚜라미, 밀웜, 구더기를공급한실험군사이의성장률은유의미한차이를보이지않았다. 한편, 금개구리서식지의물이있는환경과양서류가움직이는먹이를인식하는섭식습성을고려하였을때, 귀뚜라미가금개구리의먹이로적절할것으로보인다. 이상의실험결과는물주변이금개구리성체가선호하는먹이장 - 206 -
소로서유리하며이위치에귀뚜라미, 밀웜, 구더기를먹이로공급하는것이금개구리성체의 성장을효과적으로촉진한다는것을보여준다. 마. 금개구리증식지침의마련금개구리를자연에복원시키기위해서는다양한전략이요구된다. 복원대상개체군의멸종위협요인을제거한후, 안정적인개체군의유지를도모하기위하여적극적으로개체군의생존율을높이는방안으로써금개구리를인공증식하여방사하는것을고려해볼수있다. 3년간의금개구리증식기술개발연구를통하여파악된금개구리증식관련연구결과와서식지특성, 기초생태정보를바탕으로금개구리를안정적으로증식할수있는방안을제시하고자하였다. 본지침에는금개구리증식시설운영안과금개구리의각생활사에요구되는관리방안, 효율적인증식을위한인공증식시설제안이포함되었다. 금개구리증식시설의환경, 지리적조건들은금개구리의자연서식지와유사하게갖추는것이증식에효과적이다. 금개구리는현재멸종위기종이기때문에증식시설설치시, 환경부멸종위기야생동 식물인공증식에관한규정에근거하여야한다. 증식시설은기본적으로실내와실외사육장으로나누어수중과육상환경을적절히활용하여운영하는것이효율을높일수있다. 금개구리의각생활사 ( 유생, 변태시기, 성체, 번식, 동면 ) 에따라서유생과변태개체는실내사육장에서집중적으로관리한후, 성체시기에는야외방사장으로옮겨증식개체의유지가용이하도록한다. 마지막으로제안된금개구리증식시설은 13,000,000원이상의초기시설비가소요될것으로예상된다. 바. 양서류질병검출및처리지침서마련양서류질병검출및처리지침서를마련하기위하여, 국내에서발견되는양서류의질병등을파악하기위하여 2006년-2008년국내에서채집된개구리와국내에수입된애완동물가게의개구리들의질병을조사하였다. 일반적인양서류의질병들은야외에서채집한질병에걸린각개체들의증상과, 분자분석을통하여각질병을분석하였다. 전세계적으로문제가되고있는 Chytridiomycosis( 항아리곰팡이병 ) 의경우, 전국 41지역 384개체, 4곳의양식장 40 개체, 애완동물가게의수입개구리 76개체, 중국에서수입된산개구리 7개체에서분자분석방법을이용하여분석하였다. 그결과털곰팡이 (Mucor sp.), Nematodes( 선충 ), 물곰팡이 (Saprolegniasis), Chromomycosis, Rickettsia, Frog Virus 3로인한질병이국내의양서류에서발병하고있음을확인할수있었다. 2007년금개구리양식장에서발생했던금개구리올챙이의집단폐사는 Frog Virus 3에의한것으로밝혀졌는데, 이올챙이의사체를이용한감염실험에서감염된올챙이의치사율이 100% 로사체에잔존하는바이러스또한강한병원성이있어금개구리의증식에주의하여야할요인으로나타났다. 국내와국내에수입된개구리에서 chytridiomycosis를분석한결과, 인천, 강원도, 충청도의참개구리와북방산개구리의총 4개체에서 chytridiomycosis의염기서열이발견되었고, 애완동물가게에서는총 6개체에서 chytridiomycosis의염기서열이발견되었다. 야외혹은양식장에서질병에걸린개구리는움 - 207 -
직임이둔하거나, 홍반, 부종, 곰팡이의균사, 피부의벗겨짐, 궤양, 피부의변색, 내부출혈등으로확인할수있으며, 각질병에대한체크리스트를마련하였다. 질병개체의처리는개체의기본적인정보를기록한후, 즉시냉동하여보관하거나, 포르말린이나알코올에조직을보관하고, 채집지역에서옮길경우, 보존재의처리나, 아이스팩또는얼음을이용하여낮은온도를유지해주어조직의변화가없도록해야한다. 또한질병연구를통하여밝혀진질병들은문헌등을바탕으로각각의질병의처리에대한조사를하였다. 양식장에서자주발생하는 Frog virus 3에의한질병은 Glutaraldehyde로표백과외선소독처리가필요하고, Saprolengniasis는말라카이트그린이나황산구리, 과망산칼륨, 염화벤잘코늄등을희석하여세척하여주어야한다. Rickettsia에의한질병은일반적인항생제로치료가가능하며, Chytridiomycosis는항곰팡이제나포르말린, 말라카이트그린용액등으로세척해주고, 격리시켜주어야한다. Chromomycosis에의해야기된질병의경우양서류의치료법이아직은마련되어있지않다. 3. 금개구리복원의전략수립및표준절차개발 가. 야외개체군시범방사복원대상종을증식하여개체수를확보하는것뿐아니라증식된개체들의자연적응과생존여부를확인하기위한방사가이루어져야한다. 알과유생을방사하는것은비용과시간절감, 자연환경적응가능등의장점이있으나방사후생존율이낮을수있고, 성체의경우생존율은높을수있으나증식환경에서자연으로의서식지변화에대한적응도예측이어렵다. 따라서앞으로자연서식지에인공증식된금개구리를방사를실시한다면양서류의생활사에있어서어떠한단계에서방사하는것이효율적인지를파악하기위하여방사실험을실시하였다. 연구지역은자연에서금개구리가서식하고있는충북청원군강내면탑연리 (N 36 3 7, E127 21 ) 에위치한농경지형습지에서수행되었다. 1.0 m 높이의그물망담장으로이루어진 2.0 2.5 m 크기의 8개의실험구를설치하였고실험구각각에작은웅덩이 (1.0 1.5 0.5 m) 를조성하였다. 증식된개체의생존율과자연서식지의개체의생존율을비교하기위하여 2007년 6월부터 8월까지 5개의실험구에인공증식된개체군 ( 실험군 ) 의알과유생, 만 1년생성체를각각 400개, 80, 60마리를방사하였고 3개의실험구에는자연개체군 ( 대조군 ) 의알과유생, 만 1년생성체를각각 400개, 40, 30마리를방사하였다. 10월 1일에개체를확인한결과, 변태개체 8마리와만 1년생성체 4마리이었고, 변태개체의평균 SVL 은 17.72 ± 3.83 mm이었고, 평균체중은 0.62 ± 0.34 g이었으며, 성체의평균 SVL은 42.45 ± 5.94 mm이었고, 평균체중은 7.45 ± 3.29 g이었다. 알과유생이방사된 2주후, 발달상태를확인하려하였으나연구지역의호우로인해웅덩이내부로진흙과물이넘쳐개체의확인이어려운상황이었으며, 변태개체와성체의경우 1.0 m 높이의담장을넘어가실 - 208 -
험구를벗어난상태이었다. 이러한결과로말미암아, 정확한개체관찰과확보를위해서방사장내웅덩이를주변지면보다높은위치로조성하거나배수로를조성하여내부로물이유입되는것을방지하고담장의높이를높여실험구를벗어나지않도록시설을보완하는것이필요할것으로사료된다. 나. 야외개체군의시범복원종을복원하기위해서는개체수확보뿐아니라, 자연에서의지속적인생존확인이이루어져야한다. 따라서지금까지인공증식된개체들을시범복원에활용하여야외서식지에서의적응여부를파악하고이연구를통한개체증식에서부터야외방사및개체생존에이르는복원의실현가능성과효과를평가하고자연구를수행하였다. 연구지역은충북청원군강내면궁현리와충남태안군두웅습지이다. 충북청원군강내면궁현리의서식지는이전부터논으로이용되고있었으며, 현재연꽃이전면에분포해있고, 두웅습지는크게물이고여있는곳과인접한습지, 산림으로나누어져있어이지역들은금개구리가서식하기에적합하다고판단되었다. 방사될모든개체의건강상태를확인한후총배설강까지의길이 (SVL) 와몸무게 (BW) 를측정하고물갈퀴에 VIE tag를삽입하여연구지역에방사하였다. 2008년 9월 23일부터 11월 13일까지모니터링을수행한결과, 충북청원군강내면궁현리의경우, 성체 5마리가확인되었으며 (5%), 변태개체는 4마리가확인되었다 (0.6%). 충남태안군두웅습지의경우, 성체는 3 마리가확인되었으며 (6%), 변태개체는 1마리가확인되었다 (0.3%). 각연구지역의경우, 서식지의주변의단절과황소개구리의유입이금개구리개체군의존속에영향을미칠것으로보여, 이를제거하기위하여유도담장과황소개구리의지속적인포획이필요할것이다. 이에더하여, 금개구리의활동이활발한 5-7월에모니터링을수행하고모니터링수행기간동안주간및야간모니터링을병행하여개체확인에정확성을확립해야할것으로사료된다. 다. 금개구리복원전략및표준절차마련금개구리의복원전략은우선, 각개체군의서식밀도, 서식지환경조건, 개발압력, 복원의효율성을고려하여각개체군을평가하는것으로부터시작하였다. 로지스틱회귀분석결과, 금개구리개체군이존재하는서식지의환경조건중에서금개구리의존재에가장큰영향을미치는핵심요소는수면의면적, 수심, 정수식물의피도, 황소개구리의출현수인것으로확인되었다. 이러한핵심요소와서식환경, 위협정도에따라금개구리개체군은총 4개의그룹으로분류하였다. 금개구리개체군의위협정도가매우낮고안정된서식지를가지고있는제 Ⅰ그룹은서식지의매입만을통하여현재의개체군을보존하는방향으로전략을수립하였다. 어느정도안정된서식밀도를보이나서식지가훼손되거나협소하여위협정도가중간인제 Ⅱ그룹은서식지의매입과보강을통한보존전략을수립하였다. 금개구리의서식밀도가낮고높은개발압력 - 209 -
을받고있는제 Ⅲ그룹은서식지의매입, 보강과더불어현지개체군혹은외부의개체군을들여오는보강과이입을수행하는전략을수립하였다. 마지막으로제 Ⅳ그룹은현장조사에서금개구리가관찰되지않고서식지의훼손과개발압력이높아개체군의위협정도가매우높은단계로서식지의매입, 보강과더불어원거리개체군으로부터도입을통하여복원을시도하는전략을수립하였다. 각그룹별복원전략을기준으로총 29개개체군에대한개체군별로드맵을작성하였다. 복원로드맵은각개체군의서식지에대한환경조건의분석, 금개구리개체군의위협정도평가, 복원을위한개선방안, 복원에필요한소요예산안을반영하였다. 금개구리의복원전략에있어기본원칙은금개구리서식지의양호도, 지방자치단체내의분포, 지역내핵심개체군의여부, 보존및복원의성공가능성, 개체군의장기보존가능성을확인하는것이며, 보다높은복원의효율성을고려하여이미절멸한개체군을복원하는것보다서식지의확보및보강, 개체의이입으로보존이가능한개체군을먼저복원하는것이가장나은전략인것으로확인되었다. 금개구리개체군전체에대한복원은총 10년간 3단계에걸쳐각그룹별로순차적으로수행하는것을기본전략으로수립하였다. 금개구리복원사업의표준절차는준비단계, 시행단계, 추후단계로진행된다. 준비단계에서는평가문항을통한복원사업의적절성을평가하고복원사업을결정하여이를사전준비하는절차로진행된다. 시행단계는금개구리복원사업의실제시행절차이며, 마지막으로추후단계로복원사업후의모니터링과홍보활동의절차로진행된다. - 210 -
제 3 절. 연도별연구개발목표의달성도 번 호 세부연구목표달성내용달성도 (%) -증식시설고안, 설치, 운영 -증식시설의고안및설치, 운영및증식 -성체 1년생 313 마리유지개체의증식유지 100 복원 -올챙이먹이개발완료 -증식용먹이개발 -밀도영향연구, 올챙이성장률, 생존율획득 기 1 차년도 초생태 / 멸종위협 -11개개체군확인 -야외개체군파악 -두개체군연령구조결정 -기초생태연구: 올챙이의성장률, 생존 -금개구리기초번식생태파악1 율연구및먹이, 연령구조결정 -먹이, 올챙이성장률, 생존율자료획득 -GIS이용서식지분석 -GIS 를이용 10 야외개체군서식지분석 -개체군생존분석실시 -PVA분석을야외개체군에실시1 100 -양서류다루기의표준절차마련질병 -야외에서병에걸린개체처리방법연구 -복원지투입전건강체크리스트 -야외개체군, 증식지의질병검출 (3 종 ) -양서류다루기, 병에걸린개체의처리법, 건강체크리스트의개발 -양서류질병문헌정리 -야외및증식지로부터 3종의질병검출 100 유전 -야외개체군의유전적다양성및안 -5개의개체군에대한유전적다양성분석 100 분석정성을평가 (5개체군) 2 차년도 -증식용성체먹이개발 -성체의먹이를개발하여평가증식 -성체개체증식 유지 -개체 2년생 201, 1년생 260 마리증식및유지 100 복원 -증식개체의방사실시 -1,2년생개체를 1개체군 ( 청원 ) 에방사기초 -개체군 15개체군추가파악 -야외개체군파악생 -금개구리기초번식생태파악2 -기초번식생태의연구태 / -청원군방사개체군의생존율파악 -방사개체군의연구수행 100 멸 -총 29개개체군을대상으로서식지조사 -서식지분석및모델화수행종및모델화완료위 -개체군생존분석실시 -청원군개체군의개체군생존분석실시협질병 -양서류질병의검출 -Ranavirus 검출및 Chytrid 곰팡이검출 100 연구 -질병치료방안마련 -발견된질병에대하여처리방안제시유전 -개체군의유전적다양성및안정성분석 -6개개체군에대한유전분석완료 100 분석 - 211 -
번호 3 차년도 증식복원기초생태 / 멸종위협질병연구유전분석 달성도세부연구목표달성내용 (%) -1년생 173마리증식 -증식시설운영및개체의증식유지 -금개구리증식지침서의마련 -증식시설의개선및정리 -증식된모든개체를개체군복원에활용 -번식생태의연구및평가완료 -개체군의번식생태연구 -청원과영흥도에서메타군집의연구수행 -금개구리메타군집여부를결정 -두웅습지에증식개체의방사 -시범복원의수행 -청원군개체군서식지조성및복원수행 -Ranavirus의금개구리올챙이감염실험 -Ranavirus 감염실험 -Chytrid 곰팡이수입 6개체, 토종참개구리 -Chytrid 질병의추가검출 1, 북방산개구리 3개체로부터검출 -발견된질병의처리지침마련 -질병처리지침마련및자료정리완료 -야외개체군의유전적다양성및안정성 -11개의개체군유전적다양성분석완료 을평가및메타군집유전연구 -1 메타군집의유전자분석완료 100 100 100 100 최종평가 -금개구리기초생태연구및위협요인규명 -금개구리증식지침서마련 -양서류질병및처리체크리스트마련 -금개구리복원전략및표준절차마련 -기초번식생태, 연령구조, 행동권, 메타군집, 서식지모델화등을포함하여 8편논문발표 -금개구리증식지침의마련및 2편논문발표 -질병체크리스트마련및 2편논문발표 -금개구리복원전략및표준절차마련 100-212 -
제 4 절. 연도별연구성과 연도 구분 연구성과 년, 월 제61회한국생물과학협회정기학술대회 ( 국내 ) -금개구리(Rana plancyi chosenica) 의번식시기활동과이동경로 / 2006, 08 학술발표차상민, 박시룡 ( 국내1건 ) 일본양서파충류학회정기학술대회 ( 국외 ) ( 국외1건 ) -Movement patterns of Golden frog, Rana plancyi chosenica, to 2006, 10 a breeding site in a breeding population 일본양서파충류학회 / HaCheol Sung, SangMin Cha, SeoKwan Cheong 외 3인 1차 -멸종위기종금개구리의증식및복원공개세미나 / 한국교원대학교 / 년도세미나참가인원 45명 / 본사업의 1차년연구결과 ( 금개구리증식, 기초생태 (2006) 2006, 12 (1건) 모니터링, 유전자분석, 질병분석 ) 와관련전문가의초청강연, 일반 인의참여와토론이있는공개세미나 단기연수 (1건) -고가정밀기기강좌 / 화학물질의분리에사용되어지는 GC(Gas chromatography) 와 MS(Mass spectrometer) 를사용할수있도록, 2 2007, 01 주의강좌와 3주의실습이병행되어지는단기연수프로그램 / 강원대학교 / 3명 2차년도 (2007) 논문 (5건) -Eom JH, Lee JH, Ra NY, Park DS. 2007. Preferred feeding sites and prey of the adult Gold-spotted pond frog, Rana plancyi chosenica. Journal of Ecology and Field Biology 30:357-361. -Sung HC, Cha SM, Kim SK, Park DS, Park SR, Cheong SK. 2007. Monitoring extensive breeding populations and daily call activity of the Gold-spotted pond frog, Rana plancyi chosenica in Chungju city and Chungwon gun. Korean Journal of Environmental Biology 25: 94-99. -Sung HC, Cha SM, Cheong SK, Park DS, Park SR. 2007. Monitoring local populations and breeding migration patterns of the Gold-spotted pond frog, Rana plancyi chosenica. Journal of Ecology and Field Biology 30: 121-126. -Cheong SK, Park DS, Sung HC, Lee JH, Park SR. 2007. Skeletochronological age determination and comparative demographic analysis of twopopulations of the Gold-spotted pond frog(rana plancyi chosenica). Journal of Ecology and Field Biology 30: 57-62. -Ra NY, Lee JH, Park DS. 2007. Growth of Golden frog larvae, Rana plancyi chosenica by different food types. Korean Journal of Environmental Biology 25: 8-15. - 213 -
연도 구분 연구성과 년, 월 제62회한국생물과학협회정기학술대회 -Genetic diversity of Gold-spotted pond frog, Rana plancyi chosenica / Mi-Sook Min, Sun Kyung Park, Daesik Park -Feeding biology of the adult Golden frog, Rana plancyi chosenica / JunHo Eom, Jung-Hyun Lee, Nam-Yong Ra, 2차년도 (2007) -계속- 학술발표 ( 국내5건 ) 세미나 (1건) Daesik Park 2007, 08 -IUCN 멸종위기종인금개구리 (Rana plancyi chosenica) 의증식및복원기술개발 / 라남용, 이정현, 엄준호, 박대식 -Infectious Disease of Frogs Found in Korea / Suk Kim, Ahn-Heum Eom -금개구리(Rana plancyi chosenica) 의번식시기활동과이동경로및음성활동에관한연구 / 차상민, 박시룡 -IUCN 멸종위기종인금개구리의증식및복원기술개발 / 강원대학교 / 50명내외 / 본연구진과관련연구자, 학생, 일반인이참여하여 2 2007, 12 차년도연구결과와국내양서류보존현황, 증식현황등에대하여발표와종합적인토론 3차년도 (2008) 단기연수 (1건) 홍보 (4건) 논문 (7건) -GIS 실무및활용특강 / 성과기초분석, 서식지환경요인추출및 2007, 06 입지분석, 위성영상분석등교육 / 한국교원대학교 / 4명 -금개구리복원의현황과앞으로의계획 / 생방송강원의아침 (TV) / 2007, 12 금개구리가처한상황과연구진행상황에대하여인터뷰실시 -시대적요구개구리보호. 금개구리증식및복원기술개발 / 자연과 2007, 03 생태 ( 잡지 ) / 금개구리연구의목적및연구과정에대하여소개 -금개구리 / 인천일보 ( 신문 ) / 인천시청라경제자유지역구내금개구리 2007, 05 개체군을인천녹색연합과확인 -멸종위기 금개구리 인공번식 / KBS 뉴스 (TV) / 금개구리의인 2007, 11 공번식과동면연구에대하여보도 -NY Ra, HC Sung, SK Cheong, JH Lee, JH Eom, DS Park. 2008. Habitat use and home range of the endangered Gold-spotted pond frog(rana plancyi chosenica). Zoological Science 25: 894-903 -Mi-Sook Min, Sun Kyung Park, Jing Che, Daesik Park, Hang Lee. 2008. Genetic diversity among local populations of the Gold-spotted pond frog, Rana plancyi chosenica(amphibia: Ranidae), assessed by mitochondrial cytochrome b gene and control region sequences. Korean Journal of Systematic Zoology 24: 25-32. -Suk Kim, Ahn-Heum Eom, Daesik Park, Nam-Yong Ra. 2008. Detection of infectious fungal diseases of frogs inhabiting in Korea. Mycobiology 36: 10-12. - 214 -
연도구분연구성과년, 월 3차년도 (2008) -계속 - 논문계속학술발표 ( 국내5건 ) ( 국외2건 ) 세미나 (1건) -Hacheol Sung, Nam-Yong Ra, Seokwan Jung, Su-Kyeong Kim, Sangmin Cha, Daesik Park. 2009. Reproductive dynamics of the Gold-spotted pond frog(rana plancyi chosenica) population located at Cheongwon, Korea. Korean Journal of Environmental Biology 27: 20-30. -Seokwan Jung, Hacheol Sung, Daesik Park, Shi-Ryong Park. 2009. Population Viability Analysis of a Gold-spotted Pond Frog(Rana chosenica) Population: Implications for Effective Conservation and Re-introduction. Korean Journal of Environmental Biology 27(1): 73-81. -Suk Kim, Ahn-Heum Eom, Daesik Park and Nam-Yong Ra. 2009. PCR detection of Ranavirus in Gold-spotted pond frogs(rana plancyi chosenica) from Korea. Korean Journal of Environmental Biology 27: 111-114. -Daesik Park, Shi-Ryong Park, Hacheol Sung. 2009. Colonization and extinction patterns of a metapopulation of the Gold-spotted pond frog, Rana plancyi chosenica. J. Ecology and Field Biology 32:103-107 제63회한국생물과학협회정기학술대회 -Habitat Requirements of the Gold-spotted Pond Frog(Rana 2008, 08 plancyi chosenica): Implication for Conservation and Management Plans / 라남용, 정석환, 성하철 -IUCN 멸종위기종인금개구리 (Rana plancyi chosenica) 의증식및 2008, 08 복원기술개발 / 라남용, 이정현, 박대식 2008년도한국양서파충류연구회학술발표회 -금개구리(Rana plancyi chosenica) 의서식지특성과개체군위협요 2008, 08 인 / 라남용, 성하철, 박대식 -금개구리의유전적다양성 / 박선경, 박대식, 민미숙 2008, 08 2008년도강원대학교부속환경연구소연례학술발표회 -IUCN 멸종위기종인금개구리 (Rana plancyi chosenica) 의증식및 2008, 12 복원기술개발 / 라남용, 박대식일본양서파충류학회 47회정기학술대회 ( 국외 ) -Developing standard rearing and reintroduction protocols of 2008, 10 the Gold-spotted pond frog, Rana plancyi chosenica, an IUCN vulnerable species / 라남용, 이정현, 박대식 -Habitat requirements of the Gold-spotted pond frog, Rana 2008, 10 plancyi chosenica: implications for conservation and management plans / 라남용, 박대식, 성하철 -2008년공공기반과제 Workshop( 생태계복원 관리 ) / 고려대학교 / 참가인원 17명 / 3년동안연구된과제에대한연구결과를정리하여 2008. 12 발표하고, 과제수행상의문제점, 성과등에대한광범위한토의 - 215 -
연도구분연구성과년, 월 3차년도 (2008) -계속- 단기연수 (2건) 홍보 (3건) -GIS 응용과정 2차특강 / GPS의활용및 GIS의운용특강 / 2명 2008. 07 -고성능액체크로마토그래피특강 / 고성능액체크로마토그래피기기사용법및활용방안강의 / 2명 -금개구리벼랑끝에서다 / KBS 환경스페셜 (TV) / 금개구리생태 2008. 07 및연구다큐멘터리방송 -금개구리자연적응력조사추진 / 충청타임즈 ( 인터넷 ) / 금개구리복 2008. 08 원기술연구관련자료및증식한금개구리시범방사보도 -금개구리의겨울나기 / 어린이과학동아 ( 잡지 ) / 금개구리의동면지 2008. 12 추적연구방법과금개구리가동면하는특징을소개 -국외 SCI 저널 : 1편 -국내학진등재 : 11편 논문 (13건) -추가로수정중인논문 (1편): Nam-Yong Ra, Daesik Park, Seokwan Jung, Nam-Sin Kim, Hacheol Sung. 2009. Developing Habitat Association Models of the Endangered Gold-Spotted Pond Frog(Rana plancyi chosenica).( 수정중 Zoological Science, SCI 저널 ) 종합 학술발표 (14건) -국내 11( 생물과학협회, 양서파충류연구회, 강원대환경연구소 ) -국외 3( 일본양서파충류학회정기학술대회 ) 세미나 (3건) - 국내 3( 공개세미나 2 건, Workshop 1 건 ) 단기연수 (3건) -11 명 (GIS 과정및고가정밀기기분석 ) 홍보 (8건) -개정중학교환경교과서( 두산동아 ): 멸종위기사업소개, 검인증통과 -7건(TV 3건, 잡지2건, 신문2건 ) - 216 -
제 5 절. 관련분야의기술발전기여도 1. 양서류기초생태연구본과제의수행에는다양한양서류기초생태연구기법들이적용되었다. 번식생태를연구하는동안모음담장및주머니함정을이용한개체군모니터링, 개구리음성되들려주기 (playback) 를이용한야외개체군파악, 뼈나이테 (Skeletochronology) 법을이용한개체군연령구조의결정, VIE(Visible Implant Elastomer) tag를적용한개체의표식등다양한연구방법을이용하였으며, 대부분은국내에서처음양서류를대상으로시도하여, 성공적으로이용된연구방법이다. 이후이러한연구방법들은고리도롱뇽대체서식지의조성및사후모니터링에모음담장법을이용한개체군모니터링및뼈나이테방법을적용하였으며, 뼈나이테의경우제주도롱뇽, 고리도롱뇽, 도롱뇽, 물두꺼비, 북방산개구리등의연령구조를결정하는데에도성공적으로이용되었다. 2. 멸종위기동물의서식지분석및모델개발멸종위기대상동물들의서식지분석및모델화를통한위협요인의규명및서식지의필수요소들을확인하는것은멸종위기동물을보존하고복원하는데필수적인요소가된다. 국내에서이러한서식지의분석을통하여모델을개발하는연구수행은본과제가처음시도한것으로연구자들은알고있다. 특별히이연구를통하여환경부에의해서생태계위해종으로지정되어있는황소개구리가금개구리를멸종위협에이르게한주된요인이된다는것을밝혀내였으며, 이는국내에도입된외래종의지속적인관리가국내토종종의보존과직결된다는것을보여주었다. 서식지모델개발에서는서식지요소를 35가지이상추출하였고서식지의물리적환경, 동소종의조사, 개체군의조사, 토양조사를포함하였으며, GIS(Geographic Information System) 를이용하여서식지역주위의산지, 농경지, 주택지등의분포및면적등을포함하는공간생태학적인요소들또한추출하여분석에성공적으로이용하였다. 본연구에서획득된서식지분석및모델화의기술은환경부과제인동해안석호의자연자원조사및차기차세대과제인멸종위기토종파충류의기초생태연구및증식기술개발과제에서각각양서류및파충류군집, 구렁이, 표범장지뱀등을대상으로적용할계획을가지고있다. 3. 양서류를포함하는소형동물의무선추적본연구에서는국내에적용사례가매우드문소형동물을대상으로무선추적연구를효과적으로수행하여, 행동권, 번식지, 비번식지, 동면지를성공적으로결정하고이를바탕으로보존및복원에필요한서식지면적을산출하여제시하였다. 평지의경우토지의가격이상대적으로고가인것을고려할때보존에필요한적정면적을산출하여, 이를보호, 보존하는것이경제 - 217 -
적으로도매우이득이되는과정이라고할수있다. 이러한금개구리를대상으로한연구의수행을바탕으로청주원흥이방죽에서는본연구과제의연구원이성하철박사의지도아래두꺼비를대상으로무선추적을수행하고있으며, 본연구실에서는추가적으로무자치, 쇠살모사, 구렁이를대상으로무선추적연구를수행하고있다. 또한, 차세대과제인 멸종위기토종파충류의기초생태연구및인공증식기술개발 에서는국내최초로도마뱀을대상으로한무선추적연구를계획하고있다. 본연구팀의연구원인이정현박사과정학생은이러한무선추적연구를국립공원관리공단자원조사및환경부장기생태연구에적용하여, 국립공원관리공단의파충류자원관리방안을제시, 공모전에서대상을수상하기도하였다. 본연구에서수행한소형동물의성공적인무선추적은국내다수의연구자들에게무선추적연구를활성화하는계기가되었다고평가한다. 4. 개체군생존분석 (Population viablity analysis) 본연구과제에서국내최초로양서류를대상으로개체군생존분석이성공적으로실시되었다. IUCN에서제공하는 Vrotex 9.0프로그램을이용하여, 충북청원군에존재하는야외개체군을대상으로실시하였으며, 수행결과각각의개체군들의서식지환경의변화나질병의발병등은개체군을절멸에이르게하는중요한요소로나타났다. 개체군생존분석의경우, IUCN에서특정종을복원하기이전에수행을권고하고있는복원의필수적인과정이지만, 생존분석을수행하기위해서는종에대한거의완전한기초생태적인정보가없이는불가능한측면으로, 절차상누락되는경우가많았다. 본연구과제에서성공적인개체군생존분석의수행은차후에수행되는동물종들의복원에서생존분석수행에필요한자료들과그들을복원하기위한기초생태연구들을보여줌으로서다른종에서도적용될가능성을높인것으로판단된다. 5. 양서류증식기술 2005년부터국내일부산개구리들의인공증식허가가나면서, 전국적으로 10여곳의증식장이운영되고있으나증식시설의효율적인관리, 질병의처리부재등여러가지문제점을안고있다. 본과제에서수행한멸종위기종인금개구리증식기술의개발결과, 몇몇가지증식과관련된핵심기술들에서진전을이루었다고평가한다. 1) 멸종위기종의경우효율적인보존및복원을위한증식을목표로하기때문에, 기존에마련되어있는상업용인공증식지침은효과적인증식에많은문제점을가지고있는것으로나타났다. 예를들어멸종위기종의경우개체자체로중요한의미를가지므로개체들을완전히관리할수있는시스템이필요하며, 나아가증식된개체들의경우 1-2년내에야외에방사될개체들이므로장기적으로성체를유지하는증식시설의필요성은떨어지는것으로나타났다. 2) 상업용인공증식의경우기존의증식지침은효율적인증식에문제점들을가지고있으며, 개선이필요하다는점을지적하였다. 예를 - 218 -
들어 7 m 40 m의인공번식장의설치의경우실질적인면에서실효성이떨어짐으로이보다는전체번식장의면적을규정해주는것이타당할것이다. 또한, 질병관리에대한지침을추가하여증식장으로부터인근지역으로양서류질병이유출되는것을방지하는적극적인지침의마련이필요하다고하겠다. 3) 질병의검출및처리지침서의마련으로기본적이나마상업을목적으로한증식장에서활용될경우, 질병의발병이나추가적인확산을막을수있을것으로생각된다. 전국에산재하는증식장의질병관리는매우저조한수준에있음으로기본적인지침이나마빠른시일내에마련되어시행되어야필요성이높다고볼수있으며, 본연구에서마련된지침서가유용하게이용될수있을것으로판단된다. 6. 양서류복원전략수립본과제의수행으로부터멸종위기양서류인금개구리의복원전략수립이이루어졌다. 복원전략은본연구로부터확인된모든개체군들의특성을분석하는것으로부터출발하여, 각개체군을보존, 복원하기위한목표의제시와이에도달하기위한서식지보강, 개체군이입등의항목에대해서제시하였다. 더불어서각각의사업에소요되는예산안을산출하여제시하였다. 이러한개별개체군의결과를종합하여국가단위의복원사업이수행될경우의전략과표준절차를제시하였다. 국내에도환경부주관으로여러종들에대한복원전략이작성된적이있으며, 또한다른차세대과제에서도전략수립을개발하고있다. 본연구의결과는확인된전체개체군을대상으로, 전체대상개체군을복원하는국가단위의복원전략을수립하였다는데큰의의가있으며, 더불어국내최초의양서류복원전략수립이라는의의를가진다. - 219 -
제 6 절. 연구개발결과의활용계획 1. 활용실적본과제의수행으로부터얻어진금개구리증식기술의노하우를이용하여, 현재강원도화천군의농 산촌지역활성화과제의일환으로, 화천군민의소득증대사업을위한북방산개구리증식기술개발사업용역과제를수행하고있다. 이과정에서현재양서류증식지침을준수하면서상업적으로이득을창출할수있는북방산개구리증식모델을개발, 시도하고있다. 본과제로부터수행된양서류질병검출의결과들중에서양식장으로부터검출되어, 분리한 Ranavirus 균주를경상대수의대정태성교수에게일부전달하여, 추가적인국내양서류바이러스연구수행에도움을주고있다. 본연구팀의경우야외조사가많은관계로야외에서발견되는질병개체를마련한처리지침에의거하여채집된개체를, 경상대수의대로전달하여, 지속적으로국내양서류질병연구를수행하고, 이분야의활성화를꾀하고있다. 멸종위기종의복원전략수립과관련된본과제의수행내용이 2010년에검인정교과서로사용될두산동아중학교환경교과서에국내에서수행되고있는멸종위기종복원사업의예로서실릴예정으로, 현재검인증작업이수행되고있다. 본연구과제의기초생태연구수행에서적용한모음담장과주머니함정을이용한개체군모니터링, VIE tag을이용한개체의표시, 무선추적을이용한개체의추적, 뼈나이테를이용한개체군의연령결정, 서식지분석및모델화등의방법이여러기관과연구사업에적용되고있다. 제주대의제주도롱뇽의뼈나이테를이용한연령구조결정연구, 국립공원관리공단의송재영박사의표범장지뱀뼈나이테를이용한연령구조결정, 청주원흥이방죽두꺼비연구에무선추적및 VIE tag 연구법의적용, 환경부의석호연구에서식지모델화연구법의적용, 고리도롱뇽대체서식지조성후모니터링에모음담장을이용한모니터링및뼈나이테법을이용한연령구조결정등, 연구내용에따른생태연구기법들이적용되고있다. 또한, 이러한기초생태연구기법들은본책임연구자가수행할 멸종위기토종파충류의기초생태연구및증식기술개발 과제의수행에다양한형태로활용될계획이다. 2. 연구성과활용계획현재수행중인화천군북방산개구리증식사업을통하여개발된증식기술을폭넓게활용하고, 추가적인기술보완을수행한다면, 상당한수준의멸종위기종과상업화용개구리증식기술지침서의작성이가능하리라판단된다. 현재충남서천에설립중인국립생태원내야외방사장에금개구리개체군의유지를관계자에게적극제안하고있으며, 제안이받아들여지는경우개발된서식지의조성및복원표준절차에따라서사업수행이가능하리라판단되며, 세부지침의발전적개정도얻을수있을것으로본다. - 220 -
환경부의멸종위기종증식지침및양식용증식지침의개정시본연구과제를통하여개발된증식지침서를적극활용하여, 좀더효율적이면서도타당도가높은증식지침을마련할수있도록할것이다. 또한, 이경우질병검출연구로부터얻어진결과들을적용하여, 지침서상에질병의처리규정또한포함되도록노력할것이다. 본연구에서개발된양서류질병검출및다루기체크리스트는연구과제가종료되고, 평가가완료되는대로책임연구자가운영하는홈페이지에탑재 (http://kangwon.ac.kr/frogkorea) 하여일반개구리증식자들이활용하도록유도하고, 한국양서파충류연구회정기학술대회때 (2009년 7월, 강원대 ) 양서류질병검출및다루기체크리스트를소책자로만들어배포하고자하는계획을가지고있다. 금개구리표준복원절차의경우, 환경부가실질적으로야외금개구리개체군을복원할때, 효율적으로활용될것으로기대된다. 3. 성과활용성제고를위한의견본연구과제의연구성과가활용이될경우, 기초생태와관련된연구결과들의활용은관련된연구과제들을다수개발하여수행함으로서성과활용을높일수있을것으로판단된다. 이를위하여관련된연구수행의타당성을다양한형태로주장하며, 또한연구자가관련연구자들과의협력을통해개발된연구성과들의활용성을높이는노력을하여야할것이다. 반면, 멸종위기종의증식및복원전략수립성과의활용은실질적인금개구리의복원사업을추진함으로서활용도를높일수있을것이다. 이를위하여주관연구기관은지속적으로다양한경로 ( 연구주제개발, 언론매체를통한홍보등 ) 를통하여멸종위기종인금개구리의복원시도및환경부의산개구리증식법안의개정의필요성을개진하도록한다. 환경부의경우차세대연구과제수행을통하여획득된복원전략과같은연구성과의실질적인활용을위하여, 관련사업을편성하고예산안확보를통한멸종위기종의복원사업을적극추진하여야할것으로생각된다. 예를들어, 충남서천에신설되는국립생태원내에금개구리시범복원지를마련하는것도복원의예를보여주며, 더불어인근지역의금개구리개체군을보존하는데에좋은예시가될것으로생각된다. - 221 -
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부 록
제 1 절. 야외금개구리개체군현황 ( 환경부의서식지위치정보비공개요청에따라해당부분은공개용보고서에서제외되었음 ) - 245 -
제 2 절. 금개구리증식지침 1. 멸종위기양서류인금개구리증식지침 본지침에는금개구리증식시설운영안과금개구리의각생활사에요구되는관리방안, 효 율적인인공증식시설제안이포함되었다. 가. 증식시설설치를위한환경적, 지리적, 법적조건들 - 금개구리의자연서식지와유사한조건을지닌지역에증식시설을마련하는것이증식에유리함. - 고도가낮은평지형습지, 물이 1.0 m 내외로사계절유지되는곳 ( 연못, 자연형습지, 농경지형습지 ) - 물의공급과습지식물이풍부하며, 정수식물의피도가 80% 이상인지역을선정 - 환경부멸종위기야생동 식물인공증식에관한규정 (2005) 에준하여증식시설을설치 증식시설의면적 : 1,650 m2 ( 약 500 평 ) 이상, 25% 이상은원형보전 증식시설 : 마을 (5가구이상 ) 과 300-500 m 이상이격, 수환경면적 (30% 이상 ), 울타리 ('ᆨ' 자 ; 높이 1.5 m), 비닐하우스 (7 40 m, 1동이상 ), 수조또는웅덩이 (3개이상 ) 나. 증식시설설치의기본방향및설계 (1) 금개구리 (Gold-spotted pond frog: Rana plancyi chosenica) 설명 - 형태 : 금개구리의등면은대체로녹색을띠며, 배면은황색을띤다. 형태적으로는참개구리와유사하지만, 참개구리의등면중앙에는선이있으나금개구리의등에는중앙선이없고고막의뒤쪽부터이어진 2개의굵은갈색융기선이있어참개구리와구별된다. - 생태 : 저지대평지의웅덩이나습지에서서식하며, 주로물이있는지역에머무는습성이있다. 보통 4월부터관찰되며, 5-7월에농경지나웅덩이의습지식물주변에알을낳는다. 10월말부터육상으로이동하여흙을파고동면한다. - 분포 : 우리나라서해안일대, 중국동부, 타이완. - 특이사항 : IUCN 멸종취약종, 환경부멸종위기야생동물Ⅱ급 - 246 -
(2) 증식시설설치의일반사항 - 인공증식장소는금개구리의생태적특성을고려한최적의서식조건이잘유지될수있는지역이어야함. 또한시설유지및증식개체관리가효율적이고, 용이하도록함. - 기본적으로실내와실외사육장으로구분하여조성. 실내사육장 : 알의부화와유생및변태개체의증식. 비닐하우스내부를수중과육상으로나누어사육장조성. 연못조성및습지식물이식. 육상부분은배수가잘되도록하고, 식물을식재 (> 10포기 / m2 ). 식물은반수생식물로증식장주위사는종을선택. 실외사육장 : 성체의증식. 실외는자연적인습지로유지하며, 울타리 (ᆨ자) 를설치하여개체의이탈방지. 사람이다닐수있는육상통로를설치. 다. 증식시설의운용 (1) 설비 - 전기시설 : 전등, 펌프, 환풍기, 냉장고등의운용을위하여, 실내사육장의출입구와중앙에배치. 전원과콘센트가위치한곳은방수마감. - 통풍시설 : 공기순환과온도조절을위하여실내사육장상부와하부에환풍기를설치. - 수리시설 : 실내사육장의연못에물을공급할수있는펌프를설치함. 연못에배수관설치. 실내의고온을고려하여스프링클러설치. - 보안시설 : 출입문은잠금장치로외부인의출입을통제. 방범용카메라설치고려. (2) 증식시설 - 번식장 : 소규모연못 ( 지름 5.0 m 이하 ; 수심 0.5 m) 에울타리 ( 높이 0.6 m) 를설치함. 연못내습지식물 ( 가래, 질경이택사등 ) 을넣어금개구리가알을붙일수있도록함. - 유생사육장 : 수조 (270 L, 가로 1.0 세로 0.8 높이 0.4 m) 에에어펌프를설치함. - 변태개체및성체사육장 : 사육장은소규모로조성 ( 가로 5.0 세로 5.0 높이 0.6 m). 내부에연못 ( 지름 1.5-2.0 m; 수심 0.5 m) 을배치함. - 동면장 : 성체사육장의육상부를부드러운흙으로조성하고, 바닥에볏짚등을깔아줌. (3) 먹이시설 - 금개구리의먹이인곤충류를증식하려면약 25 를유지할수있는항온시설이필요함. - 항온시설 (5.0 5.0 m) 내부에농사용전기시설, 냉온풍기, 환풍기, 냉장고를설치함. - 247 -
라. 금개구리의증식 (1) 금개구리의관리 ( 가 ) 성체의번식관리 - 4월중순에번식장을준비하고, 성숙한암컷과수컷 ( 성비 1 : 2) 을함께수용함. - 5월부터성체의포접상태와습지식물주위의알덩어리의유무를확인함. - 먹이는지속적으로귀뚜라미, 밀웜, 지렁이, 굼벵이등을공급. ( 나 ) 알의수거및관리 - 금개구리성체는 5월초부터 7월초까지알덩어리를습지식물주위에흩뿌려낳음. - 매일주의깊게알을확인하여수거함. - 알의수를파악하고, 에어펌프가설치된수조에서부화를유도함. ( 다 ) 유생의관리 - 사육수조나소규모연못을조성하여유생을사육. - 사육수조에유생을 1마리 / L의밀도로배치함. - 유생의먹이는해캄 : 배추 : 테트라민을 2 : 2 : 1의비율로배합하여 1 g/ 마리 / 2일로공급함. - 이외에배추의잎부분 (5-10분간삶음 ), 침수식물 ( 말즘, 붕어마름등 ) 을제공함. - 해캄을공급할때, 포식성수서곤충 ( 잠자리유충, 물자라등 ) 을제거함. ( 라 ) 변태직후개체의관리 - 6월말부터유생의다리가생성되고, 꼬리가남은상태에서연못으로옮겨줌. - 변태개체가물에서익사하는것을방지하기위하여연못에부엽식물 ( 가래, 마름등 ) 을배치. - 연못과육지의연결부의경사도를완만하게만들어변태개체들이올라오도록함. - 처음먹이를먹는시기이므로, 작은귀뚜라미 ( 생후 10-20일 ) 를집중적으로대량공급함. - 변태개체는성체와분리하여수용하고, 변태개체사이에도성장에따라크기차이가나는개체들을분리하여먹이를공급함. ( 마 ) 변태후의관리 - 정기적으로개체를크기별로선별하여사육함. - 개체들의입크기를고려하여먹이의크기를공급. - 먹이의공급이부족하지않도록개체들의상태를매일확인함. - 248 -
( 바 ) 동면관리 - 성체사육장에서성장단계별로분리하여수용함. - 10월중순부터동면장을조성함. 육상부에볏짚등을깔아놓음. - 정기적으로동면상태 ( 개체상태, 연못수위, 온도 ) 를파악함. - 포식자 ( 설치류, 조류등 ) 의출입및포식을방지. - 3월부터동면에서깨어나는시기에볏짚을걷어내고, 육상부에물을뿌려주어습도를유지. - 3월중순부터먹이를공급함. (2) 질병관리 - 양서류의질병은세균, 균류 ( 곰팡이 ), virus에의하여발생함. - 질병이발생하면생존율이매우낮아지기때문에질병의발생을예방하는것이중요함. - 유생에게공급하는물의수온을너무낮지않게함 (20 이하일때물곰팡이감염상승함 ). - 유생과성체를사육시, 소규모의사육장으로분산하여관리하고, 각집단에서사용하는소품들 ( 뜰채등 ) 을구별하여사용함. - 질병발생을방지하기위하여출입하는인원을제한하고, 출입구에서 5-10% 차아염소산나트륨 (NaClO, 락스 ) 희석액으로소독된신발로교체하여출입함. - 질병에걸린개체가처음발생시, 감염진행상태별로분리해놓고, 질병처리지침에따라질병개체들을처리함. - 동시에, 질병연구팀 ( 혹은수의대 ) 과상의하여신속한조치를취함 ( 질병관리지침참고 ). (3) 금개구리먹이의관리 - 금개구리에게공급가능한먹이는밀웜, 귀뚜라미, 구더기, 지렁이등임. - 곤충을사육시, 온도를평균 25 로유지함. - 밀웜 : 플라스틱상자 (0.7 0.4 0.2 m) 에밀기울을 50% 채우고밀웜을수용하여사육함. 2-3일에한번씩채소류 ( 배추등 ) 를넣어주어개체수를증가시킴. - 귀뚜라미 : 왕귀뚜라미와아열대귀뚜라미로구분됨. 왕귀뚜라미의사육기술은농촌진흥청의특허이며, 기술을이전받아이용가능함. 이종들의약충과성충을사육하는방식은동일하나, 알의부화방식에차이가있음. 왕귀뚜라미의알은냉장상태 (5-10 ) 로 6개월간보관이가능하며, 특정시기에맞추어작은약충으로대량발생시켜변태시기에집중적으로공급함. 아열대귀뚜라미는짧은시기에약충을생산할수있는장점이있으므로, 여름과가을철먹이로이용함. 이두종을적절히생산한다면시기에따라유용하게이용할수있음. - 금개구리의먹이습성과곤충의특징을고려하여공급하는것이필요함. 먹이공급시, 금개구리가주로활동하는낮시간대에연못내부의수면이나물가장자리에먹이를공급하 - 249 -
는것이섭식확률을높일수있음. 귀뚜라미는물에일정시간생존을할수있는반면, 밀웜은습기가있는환경에서사망률이높으므로별도의먹이통을설치하여공급함. - 금개구리증식시설을습지환경에설치한다면, 자연의먹이를획득할수있는장점이있음. 즉, 습지의벼과, 사초과식생들에풍부하게서식하는메뚜기류, 거미류는금개구리성체의질좋은먹이원이됨. 메뚜기를공급시, 메뚜기의뒷다리를제거하고공급하는것이좋음. 마. 멸종위기종복원을위한인공증식시설제안 3년간의금개구리증식을통하여파악된금개구리의생활사를고려하여, 효율적인증식과관리를위한증식시설을제안하고자한다. 본문에는반자연식증식시설설계도와구조설명, 예산안이포함되었다. 금개구리의증식시설을효율적으로운영하려면금개구리의서식지와유사하게조성하여야한다. 금개구리서식지특성분석을통하여금개구리의서식에영향을미치는요소를알아본결과, 금개구리에게는물이유지되어야하고, 습지식물과먹이자원이풍부하며포식자가없어야한다는것을알아내었다. 또한각생활단계의생존율은높이되, 인위적인간섭을최소화시킬수있는효율적인시설이필요하다고판단하였다. 이러한내용을바탕으로아래의증식시설을설계하였다 (Fig. 1). 비록환경부의멸종위기종증식지침이있지만, 이는일반상업용양서류증식지침과동일하여, 연구의목적에는비효율적인면이높은것으로판단되었다. Fig. 1. Semi-natural rearing facility. - 250 -
(1) 전체구조증식시설의부지를선정시, 물과식생이풍부한습지를선택하여반자연식증식시설을설치하는것이증식시설을유지하기에효율적이다. 전체적으로울타리를설치하여개체의이탈을방지하고동시에포식자가내부로들어오는것을방지하여야한다. 내부구조는수변부와육상부를적절히조화시킨습지의모습이며, 이곳에성체번식장 ( 연못 ), 유생증식장 ( 연못 ), 변태개체방사장 ( 습지 ), 성체방사장 ( 연못 ) 의별도의구역을설정하는것이필요하다. 연못과습지조성지역외의다른부분은육상부로유지하여금개구리가수중과육상환경을모두이용할수있도록한다. 각구역의경계부분에개폐형울타리를설치하여유생-변태-성체단계로성장시, 각구역으로의이동을원활히할수있도록한다. 위와같이조성된단위면적 ( 부채꼴 ) 은 314 m2이다. 증식개체가많아진다면같은구조의동일한단위면적을조성하면된다. (2) 성체번식장과유생증식장금개구리성체는수심이 0.5-1.0 m 정도의연못이나수로에서번식하므로, 이들의번식을위하여지름 2.0 m, 수심 0.5 m의번식연못을조성하여번식장으로활용한다. 번식연못내부에는습지식생인부엽식물, 정수식물을식재하여성체의은신과산란을유도한다. 금개구리성체는알을흩뿌려낳기때문에수심을너무깊지않게하고, 식생의피도가 30% 를넘지않게조성하여알덩어리들을수거하기용이하도록한다. 성체번식장에서수거된알들은수조내에서부화를시켜, 유생증식장인 3개의연못 ( 가로 3.0 세로 1.0 수심 1.0 m) 으로옮긴다. 이연못은유생이먹이활동을하고, 실제로성장하는곳이다. 유생의최적밀도가 1마리 / L라고하였을때, 3개의연못에서증식가능한유생의수는약 9천마리가된다. 유생증식연못내부에는침수식물 ( 말즘, 붕어마름등 ) 과부엽식물 ( 가래, 마름등 ) 을식재하여유생이은신하고먹이원으로이용할수있도록한다. 침수식물과부엽식물의피도는 50% 내외로조성한다. 금개구리의유생은태어난지약 1개월후부터변태를시작하는데, 유생의뒷다리가거의발달한단계 (Gosner stage 40) 가되면부엽식물의존재가더욱중요하게된다. 변태시기에는유생이익사하는경우도발생하기때문에부엽식물이수면에서좋은휴식장소가될수있다. (3) 변태개체와성체방사장육상환경에처음적응하는변태개체들은자연사망률이매우높으며포식자에게노출될확률이높고, 섭식에어려움을겪는상태에있기때문에금개구리의증식과정에서변태개체의관리가가장중요하다고할수있다. 유생증식장에서변태한개체들은습지식생이풍부하며물이있는습지 (damp area: 가로 5.0 세로 8.0 수심 0.2 m) 로이동된다. 변태개체방사장의바닥은물이얕게깔려있으며, 습지식생인사초과벼과등의식생피도가 80% 이상 - 251 -
이되게조성하여개체의은신과자연발생된곤충류를포식할수있도록한다. 또한별도의먹이통을설치하여집중적으로먹이를먹을수있도록한다. 이들을유생증식장에서변태개체방사장으로옮길때에는손으로직접포획하는것을피하고, 물에익사하지않도록주의하여야한다. 성체는크기가작은변태개체를공격할수도있고, 변태개체와관계에서먹이경쟁이일어날수있으므로, 변태개체와성체를구분하여수용하여야한다. 성체방사장에는가로 5.0 세로 20.0 수심 1.0 m의연못을조성하고, 나머지부분은육상부로유지한다. 연못내부와수변부에는부엽식물과정수식물의피도를 80% 이상으로조성한다. (4) 설비 ( 가 ) 전기시설금개구리증식시설에는다량의물이요구되므로내부에전기를설치하고, 펌프 ( 양수기 ) 를배치하여외부에서내부로물을공급하여야한다. 이외에성체먹이생산과정과조명등에도전기가필요하다. ( 나 ) 수리시설증식시설에는물의유지와공급, 관리가중요하므로물이지속적으로공급될수있도록주변하천이나관정에서수원을확보하여야한다. 그러나수온이낮으면 (20 이하 ) 유생의물곰팡이감염률이높아지므로물을대형물탱크에 1-2일동안보관한뒤연못에공급하여야한다. 인공조성된연못에배수관을매설하고순환펌프를설치하여개체들의배설물이나먹이잔해물을제거해야한다. ( 다 ) 기타시설증식시설의성체번식장과유생증식장에는상부에지붕을설치하고, 변태개체와성체방사장은상부에새망을설치하여조류의출입을통제하여야한다. 별도의먹이생산시설 ( 항온시설 ) 과창고가필요하다. - 252 -
(5) 예산안 본예산안은 Fig. 1 의단위면적 (314 m2 ) 에대한초기시설비로계획된것이다. 복원대상 지에서금개구리를증식한다면, 아래의기본적인시설외에토지구입 ( 임대 ) 비용, 성체먹이 생산시설, 창고, 기자재등의항목에대하여고려하여야한다. Table 1. Budget estimated for the Gold-spotted pond frog's rearing facility Expenses Unit Amount Unit price Total price (1000Won) Ground expense Day 2 500 1,000 Fence expense 314 m2 1 5,000 5,000 Electric expense - 1 1,000 1,000 Water expense - 1 4,000 4,000 Reserved expense - - 2,000 2,000 Total 13,000-253 -
제 3 절. 양서류질병및개체처리체크리스트 1. 양서류질병및개체처리체크리스트본양서류질병및개체처리체크리스트는양서류에서주로발병하는질병및그러한질병에걸린개체를야외에서판별하는방법및질병에걸린개체를처리하는절차에대한내용을포함하고있다. 또한, 양서류의증식을통한복원시증식개체의복원지내투입전에수행하여야하는질병확인절차를담고있다. 가. 양서류에발병하는주요질병및질병처리지침 (1) 개구리에발병하는주요질병외국에서는여러질병에따른양서류의급격한감소가보고되고있다. 특히병꼴균류 (Chytrid fungus) 는양서류의감염원이되고 (Longcore et al. 1999), 호주, 남미, 중미그리고미국등에서양서류에게치명적인영향을미쳤다 (Berger et al. 1998, Pessier et al. 1999, Daszak et al. 1999). 이균은그외에도 red leg syndrome, mycobacteriosis, saprolegniasis 등은환경요인에의해이차적으로나타나는질병들이며, chytridiomycosis, systemic iridovirus infections 은아직명확한요인은밝혀지지않았지만개구리멸종에막대한영향을미치고있는질병들로알려져있다 (Pessier 2002). 그러나아직우리나라에서는개구리의멸종위험정도와위협요인을규명하기위한한국산개구리질병조사도체계적으로수행된바가없다. 이로인해양서류를상업적으로증식시키는농가에경제적피해를입히거나, 증식된개체로부터질병이야생개체군으로전염될위험성을내포하고있다. 구체적으로무미양서류의질병은진균류 (true fungi), 물곰팡이 (oomycetes), 세균 (bacteria), 바이러스에의한질병으로나눠볼수있다. 진균류에의한질병으로는 Chytridiomycosis, Mucormycosis, Basidiobolomycosis 등이있고, 물곰팡이는 saprolegniasis가있다. 세균에의한질병은 red leg syndrome, mycobacteriosis등이있고, 바이러스에는대표적으로많이나타나는질병이 Ranaviruses 질병등이있다. ( 가 ) 진균류, 물곰팡이에의한질병 1 Chytridiomycosis 감염되면큰줄무늬개구리의경우등쪽표피층이벗겨지면서각질이일어나고, 변색이되며, 청개구리에서는아래쪽의피부가흰색에서붉은색으로변한다. Chytridiomycosis를발병시키는균은진균류인 Batrachochytrium dendrobatidis로병꼴균문에속하며, 유주포자를형성한다 (Berger et al. 1998). 이유주포자의생활사를살펴보면, 유주포자가포낭에싸이고, 편모를흡수해서병원체가된다 (Berger et al. 2004). 병원체가되면서뿌리모양이하나또는더많은면 - 254 -
적에나타난다. 엽상체가자라서더커지면유사분열이일어나서다핵의상태가되는데다핵의상태가되면유주포자낭에서유주포자가빠져나갈수있는구멍이생성되려한다. 구멍이생기면유주포자가빠져나가고격벽이형성되어맞은편에또다른구멍이생성된다. 이런과정은 24시간안에이루어지며, 조직학적분석을통해감염된무미양서류의표피에서 Haematoxylin 과 Eosin 염색으로관찰해볼수있다. Chytridiomycosis 의분자적인동정을위해서는조직에서 DNA 를추출한후이균에특이적인프라이머인 Bd1a(5-CAGTGTGCCATATGTCACG-3) 와 Bd2a(5-CATGGTTCATATCTGTCCAG-3) 로 PCR 한후염기서열을분석하여확인해볼수있다 (Annis 2004). 이질병은아프리카, 남미, 중미, 북미, 유럽, 호주, 아시아등에서발견되었다. 양식장과야생에서모두발견이된다. 지구가점점더온난화되어가면서 chytridiomycosis 의질병도점차늘어나고있다 (Pounds et al. 2006). 2 Mucormycosis 감염되면궤양이나타난다. Mucormycosis의감염된것을무미양서류에서확인하기위해서는먼저해부를해서내장기관의산재성곰팡이를확인해봐야한다. 이런털곰팡이증을무미양서류에서발생시킨다고알려진균은 Mucor amphibiorum이며, 이균은진균류인접합균문에속한다. 사탕수수두꺼비의내장에서발견된간의혹을섹션후 haematoxylin 과 eosin으로염색하여관찰하면털곰팡이의특징인소구체안에딸소구체들이여러개들어있는것으로관찰할수있으며소구체를둘러싼여러단핵구와림프구가외래세포들을둘러싼염증반응을확인해볼수있다. 분자적인분석은균특이프라이머인 ITS1(5-TCCGCAGGTTCACCTACGGA-3`) 과 ITS4(5-TCCTCCGCTTATTG ATATGC-3`) 을사용하여 PCR한후, 염기서열분석을통하여확인해볼수있다 (Bruns and Gardes, 1993). 주된발견지역으로기록된곳은오스트레일리아, 독일이며원인이 Mucor amphibiorum가존재하는오염된토양을먹이와함께섭취하기쉬운야외는물론양식장에서도집단발생의확률이높다. 먹이를통해감염된털곰팡이는먼저혈관을통해서들어가서넓게산재해서퍼진다. 그후에균류는피하림프구멍을경유해서퍼지고, 복막강으로퍼진다. 피부에서의감염은초기에주된피하림프구멍과아래의진피로부터표피로들어가피부궤양을일으킨다. 3 Basidiobolomycosis 접합균류인 Basidiobolus ranarum에의하여야기된다. Canadian toad의배쪽피부를조직배양한것을 Lactophenol cotton blue로염색하면부리모양의접합포자를관찰할수있는데돌출한형태이며방선균과비슷한모양이다 (Taylor et al. 1999). 조직염색은 haematoxylin과 eosin 염색법을사용하여조직염색을하면다양한곰팡이소구체들이상피표피층에서궤양을일으키는것을확인해볼수있다. 다수의곰팡이소구체의침입이보여지고, 때때로중요하게염증을일으키는증상이없는표피외피층의균사가나타난다. 주된발견지역은미국, 아프리카, 캐나다등이며발생원인은 Basidiobolus sp. 에감염된곤충을먹이로줬을때발병한것을실험 - 255 -
을통해증명했다 (Taylor et al. 1999). Basidiobolus sp. 가큐티클에친화도를갖기때문에이제 까지곤충으로부터자주동정이되어져왔다. 이런곤충을매개체로무미양서류에게서 basidiobolomycosis 가발병이된다. 여기에스트레스가더해져서더욱감염을발생시킨다. 4 Saprolegniasis 아래에서관찰시, 머리와다리부분에균사의형태로흰솜털같은것을관찰할수있다 (Pessier 2002). Saprolegniasis는난균문 (Oomycota) 이며, 양서류에서물곰팡이병을야기시키는균으로는 Saprolegnia ferax, S. parasitica, Achyla, Aphanomyces, Leptolegnia 등이있다. 조직염색은 H&E염색법을사용하여염색을하면체표에부착한포자가발아하여균사체를내어이균사체가진피와근육으로침입해조직을괴사붕괴하는것을관찰할수있다. Saprolegniasis는특히올챙이와알에서많이발견이되는데 6보다낮은 ph 또는온도에서물곰팡이가많이발생한다. 특히 Saprolegnia ferax 와 S. parasitica가일반적으로올챙이에서많이동정이된다 (Anver and Pond 1984). 발견지역은미국에서양서류의알에서많이발견되었으며양식장에서주로발견된다. 물곰팡이의감염은일반적이라생각하지만양서류의조직에서동정된기록이나문서는거의없는실정이다. ( 나 ) 세균에의한질병 1 박테리아패혈증세균의경우붉은다리증 (red leg syndrome) 을야기시키는박테리아패혈증이있다. 이런박테리아패혈증은보통 Aeromonas hydrophila와다른그람음성박테리아에의해패혈증이야기되거나또는 Pseudomonas spp., Proteus spp., Flavobacterium indologenes 그리고 F. meningosepticum을포함하는박테리아와조합을이룬다. 이런증상은곰팡이질병인 Basidiobolus ranarum 나바이러스질병인 ranaviruses와증상이유사하다. "red leg" 라고불리우는박테리아패혈증은출혈, 피부가붉은색을띄는홍반을뒤쪽다리부위에야기시킨다. 창백한피부, 출혈, 출혈성피부궤양, 혼수상태, 식욕감퇴, 부종, 내장기간의패혈을일으키며, 박테리아의응집으로인한응고괴사를야기시킨다. 이질병은보통박테리아의접촉에의해서나타나거나또는스트레스환경에의해서나타난다. 많은개체수나오염된환경, 온도의갑작스런변화, 외상등에의해서이차적으로야기될수있다. 발견지역은유럽과미국의여러지역에서보고되었다. haematoxylin과 eosin 염색법을사용하여조직을염색하면출혈을발생시키는증상과깊은세포층의궤양을관찰해볼수있다 (Cunningham et al. 1996). 무미양서류에서이런출혈을발생시키는균은보통그람음성호기성또는일부혐기성세균등이있다. 따라서배지는 5% horse blood agar and xylose lysine desoxycholate agar로 25 `, 24시간에서 48시간키운다 (Cunningham et al. 1996). 이런배지로키워서 Ziehl-Neelsen 의염색법을이용해염 - 256 -
색해서동정하거나 API 생합성 test strips 를사용해동정한다 (Cunningham et al. 1996). 2 Mycobacteriosis 박테리아질병중패혈증을야기시키지않는그외의대표적인질병으로는머리와내장에산재성검은색종양과궤양을야기시키는 mycobacteriosis가있다 (Pessier 2002). 감염경로는첫번째로피부에서되고, 호흡기와장에감염된다. 증상은종양과같은커다란암이발견되거나내장에산재성종양이보인다. 간, 이자, 자라, 고환등은동물이감염되어죽기전에완벽하게파괴된다. 발견지역은아마존강유역, 양식장등에서발견이된다. ( 다 ) 바이러스에의한질병 1 Ranaviruses 무미양서류의치명적인질병을발생시키는바이러스질병에대해살펴보면, 대표적으로가장많이야기시키는바이러스는 Ranaviruses이다. Ranaviruses는바이러스집단인이리도비리다에 (Iridoviridae) 속한다. 바이러스는일반적으로전자현미경을사용하여관찰해볼수있다. 또한 haematoxylin 과 eosin 염색법을이용해대퇴부의궤양의정도를확인해볼수있으며 primerm151 5-AACCCGGCTTTCGGGCAGCA-3`, M152 5-CGGGGCGGGGTTGATGAGAT-3` 를사용하여 Ranavirus 바이러스와관련된무미양서류에서질병을발생시키는대표적인종류인 Epizootic haematopoietic necrosis virus(ehnv), Bohle iridovirus(biv), Frog Virus 3(FV3), Wamena Virus(WV) 등을확인할수있다. 이런바이러스질병의증상은올챙이에서는활동이감소하고, 복수, 혈액누출등이나타나죽으며변태단계에서는활동이감소하고, 몸전체가붓는다. 성체단계에서는활동이감소하고피부에궤양이나타나고죽는다. 이런증상들은박테리아패혈증과유사하다. 발생지역은아시아, 호주, 유럽, 북미, 남미등대부분의지역에서발생한다. - 257 -
Table 1. Check List for diseases of frog 질병 증상 비고 -피부색이어두운갈색으로변색. -지구온난화에의해점점더 -홍진. Chytridiomycosis -등쪽피부표피가벗겨짐. -청개구리의경우배쪽피부가붉게변색. 많이야기되고있으며질병중에서멸종을발생시키는데가장막대한영향을주는질병. -피부에궤양. -흙속에있는포자에의해진균류 -내장기관에지름 1-5 mm 정 Mucormycosis 먹이와함께섭취하면서도의간, 폐, 이자, 심장등에산재감염됨. 성곰팡이가관찰됨. -등쪽피부가아치형이되며 -asidiobolus sp. 에감염된 어둡게변색. 곤충을먹은경우발병 Basidiobolomycosis -배쪽에홍진. -증상에보인후 5-7일 -등쪽표피가벗겨지는증상. 사이에죽는다. -궤양이보통솜털같은균사의 -물의오염, ph의변화, 물곰팡이 Saprolegniasis 형태로나타남. 온도변화, 많은개체수가원인. -배쪽에홍진. Red leg -부종이관찰됨. syndrome -많은개체수나오염된환경, -내장기간의패혈. (bacterial 온도의갑작스런변화, 외상. -박테리아의응집으로인한박테리아 septicemia) 응고괴사. -머리와내장에산재성의검은 -감염경로는첫번째로피부에서 Mycobacteriosis 색되고, 호흡기와장에감염된다. 종양과궤양이나타남. -복수. 바이러스 -피부궤양. Iridovirus -홍진. infections -전신부종. -Red leg syndrome 증상과유사. - 258 -
(2) 개구리의주요질병의처리지침 ( 가 ) Frog Virus 3 - 글루타알데하이드로 (Glutaraldehyde) 표백하고자외선으로소독하면효과적이다. - 에탄올은 ranaviruses에효과적이지않다. (http://www.jcu.edu.au/school/phtm/phtm/frogs/formidable.htm) ( 나 ) Saprolegniasis - 말라카이트그린 (Malachite green) 을 1 : 15,000 또는 67 mg / L로희석해 2-3일동안한번에 15초이하로새척해준다. 15초이상해주게되면표피에손상이야기된다. - 황산구리 (Copper sulfate) 을 1 : 2,000 또는 500 mg / L로희석하여최소 5일동안매일 2분씩집중적으로치료가될때까지치료한다. - 과망간산칼륨 (Potassium permanaganate) 으로 1 : 5,000 또는 200 mg / L로 5분정도약욕시킨다. - 염화벤잘코늄 (benzalkonium chloride) 으로 1 : 4,000,000 또는 0.0025 mg / L로희석해일주일이 3번정도세척시킨다 (Fowler 1986, Marcus 1981, Raphael 1993). ( 다 ) Chromomycosis - Chromomycosis에감염된양서류가살아남은적이기록된적은없다. Amphotericin-B을이용해서집고양이를치료한기록이있다. ketoconazole로치료하거나 itraconazole (2-10 mg / kg PO q 24 h) 을매일 24시간마다한번씩먹인다. 더많은약은효과적이지만독성의위험이있다. 가장권하는방법은감염된양서류를안락사시키는것이다. 그이유는채집등을통해조련사에게질병이퍼질가능성이있기때문이다 (Wright and Whitaker 2001). ( 라 ) Rickettsia - 일반적인항생제를사용한다. - Chloramphenicol 20 mg / L bath(crawshaw 1992) - Gentamicin 3 mg / kg 1 M q 24h at 22.2 (Teare et al. 1991) ( 마 ) Chytridiomycosis - 항곰팡이제인이트라코나졸 (itraconazole) 1% 의혼탁액은 0.01% 농도에 0.6% 소금이희석된것이다. 이혼탁액을작은유리병에 50 ml씩넣고매일계속적으로흠뻑적시게한다. 치료후통제된공간에서따로보관한다 (Nichols and Lamirande 2000). - 259 -
- 포르말린과말라카이트그린용액을 0.007 ml / L 로희석시켜 24 시간동안탱크물통에서 씻긴다. 치료를매일 4 번씩반복시킨다 (Parker et al. 2002). 나. 질병에걸린양서류의진단및다루기표준절차 (1) 질병에걸린양서류의진단 ( 가 ) 야외질병검출시, 필요한물품현장에서병에걸린개구리를조사하기위해서는다음과같은물품들이필요하다. sample 보관을위한스티로폼박스 일회용비닐장갑 소독약을보관할수있는병 소독약품, 가위, 핀셋 증류수가담긴병 병을세척할수있는도구 작은양동이, 양서류보관용채집통 입구를닫을수있는비닐팩 Fig. 1. Tools for the field study. 쓰레기봉투 ( 나 ) 질병에걸린개구리의진단 야외조사에서질병에걸린개구리는외부에그증상이나타나거나행동에장애를보여쉽 게구분할수있다. 1 증상 개구리등쪽의색이검게변했거나부스럼이생겼다. 배쪽의붉은색혹은오렌지색이옅게바뀌었다. 복부나뒷다리가눈에띄게부어있다. 눈에띄게말라보인다. 피부에상처, 부종과같은것이있다. 눈이맑지않고반투명하거나부어있다. 균형을잡지못한다. 2 행동 사지의움직임이둔하고특히, 뒷다리를잘못움직인다. 비정상적인행동을보인다 ( 위협에반응이없고낮에밝은곳으로나와있거나은신처에 - 260 -
숨지않는다 ). 자극에반응이없거나아예움직임이없다. Table 2. Check List for disease frog 검사항목 건강한개구리 병에걸린개구리 손으로눈을살짝만진다. 눈을깜빡인다. 눈에반응이없다. 개구리를뒤집어놓는다. 바로몸을뒤집는다. 뒤집힌상태에서반응이없다. 손으로개구리를살짝움켜쥔다. 손아귀에서벗어나려몸부림친다. 반응이없다. 핀셋으로다리를살짝꼬집는다. 다리를빼거나도망친다. 반응이없다. 물에넣는다. 재빨리헤엄쳐숨는다. 반응이없다. (2) 질병에걸린개구리의채집및처리절차 ( 가 ) 채집방법채집한개구리가질병에걸린것이확인된다면다음과같은순서로채집한다. 채집대상을검사하고소독된비닐팩을준비한다. 일회용장갑을착용하고채집대상을준비된비닐팩에넣는다. 하나의비닐팩에는하나의개체만을각각격리하여보관한다. 비닐팩에채집종의종명과번호를적는다. Toe clipping 이나 VIE Tag를할경우, 개체표시기구들은소독된것을사용하며, 재사용시에는꼭다시소독을하여개체간상호감염을막는다. 기구의소독은 70% 메탄올이나에탄올에 30분동안넣거나끓는물에 10분간넣어살균-소독한다. 개구리가발견된곳의위치와특징, 주변환경정보를기록한다. ( 나 ) 야외질병개체처리절차 1 채집된표본에필요한기본정보 개구리의종명 날짜와시간 발견장소 : 가능하면자세히, 지도나약도첨부 표본이발견된지역의간단한기술 - 261 -
왜비정상적이라고생각하는가?( 외형이나행동 ) 주변의다른개구리들도병이들었는가? 개구리개체군들의감염비율 발견된개구리들이병들거나죽은채로자주발견되는개구리인가?( 예라고답한경우, 위치, 날짜, 종등자세한정보를적을것 ) 2 표본의보존방법개구리가죽으면조직은분해되기시작한다. 분해의속도는주변의온도에의해결정되며, 개구리가죽는다면그표본으로부터가능한최대한의정보를얻기위해신속히모든것을검사해야한다. 사체의변화는병원균을분리할확률뿐만아니라조직학적정보의양도낮추게된다. 따라서사체의변화는다음과같은방법을통해분해속도를늦출수있다. 고정액 ( 알콜, 포르말린, 클루타알데하이드등 ) 냉동법보존제는사체분해로부터조직을보호하지만병원균을죽인다. 따라서바이러스나박테리아가존재하는조직을보존제에넣게되면병원균은자랄수없다. 이는표본보존의중요한단점이다. 따라서병원균을보관한채로표본을보존하는데에는냉동하는것이가장좋은보존법이다. 그러나냉동은얼음결정이조직에손상을주어조직검사에나쁜영향을미칠수있다. 3 이상적인처리기술 무균기술을이용한개구리의 necropsy 기관을조각으로자른다. 기관의조각들을 10% 포르말린에보관하여조직학에사용한다 ( 신선한포르말린사용 ). 투과전자현미경을사용하기위해서는 2.5% 글루타알데하이드에기관의작은조직을보존한다. 이는세포내병원균을동정할가능성을높이고새로운병원균을찾을때아주중요한방법이다. 병원균의분리를위해서는영하 70 에서기관의나머지를냉동한다. 영하 20 의냉동고에서냉동하는것이 4 정도의냉장고에서냉장보존하는것보다는표본을보관하는데있어더나은방법이다. 4 죽은개구리의처리개구리의사체는냉동을한뒤, 배를갈라 10% 포르말린이나알코올에보존한다. 검사항목에따라이후에질병의원인에대한실험과검사를실시한다. 죽은개구리에대한검사를실시할때에는개구리가죽은이후, 급격하게사후분해가이루어지기때문에낮은온도를유지하여사후분해속도를늦추고최대한빠른시간내에검사를실시해야한다. 개구리의사체를발견하 - 262 -
자마자, 해부가가능하다면개구리의기관을반으로나누어한쪽은 10% 포르말린에보관하고 나머지반은냉동하여보관하여이후에질병에대한검사를실시하는것이가장좋은방법이다. 5 병든개구리의처리앞서 Table 1을참조하여병에걸린개구리를진단한뒤, 현장에서는대상개구리를실험실로운반할경우, 죽을위험이있는지의여부를판단해야한다. 만약, 운반하여도죽지않을가능성이큰개구리 (non-terminal: 병든개구리이나 24시간이내에죽지는않을개구리 ) 의경우에는운반조치한다. 하지만운반도중죽을것으로예상되는개구리 ( 대략 24시간내에죽을개구리 ) 는현장에서직접보존제를이용하여보존처리한뒤, 운반해야한다. 6 병든개구리의운반법병든개구리를운반하기위해선우선, 본책자의마지막장에마련된검사의뢰양식을작성한후, 검사양식과함께검사를의뢰할곳으로대상개구리를함께운반한다. 병든개구리의운반법은다음과같다. 7 살아있는개구리의운반법 운반할개구리에대한검사의뢰서를작성한다. 각각의개구리는상호감염을방지하기위하여한마리씩격리하여운반한다. 살아있는개구리의경우에는개구리보다약간더큰플라스틱통을준비한다. 플라스틱통의안에는물을먹인종이타월이나낙엽등을넣어운반도중대상개구리가건조해지지않도록한다. 플라스틱통의덮개에는공기순환을위한작은구멍을여러개내어놓는다. 대상개구리가들어있는작은플라스틱통은큰스티로폼박스에넣는다. 스티로폼박스에는아이스팩을함께넣어운반도중낮은온도가계속유지되도록한다. 8 죽은개구리나조직의운반법 운반할개구리나조직에대한검사의뢰서를작성한다. 냉동보관된조직이나개구리를하나씩각각다른비닐팩에넣어구분한다. 준비된비닐팩은드라이아이스나얼음으로채워진스티로폼박스에넣어운반도중조직과죽은개구리가해동되지않도록한다. - 263 -
Table 3. An official form to submit for the evaluation of amphibian diseases 검사의뢰양식지 보내는사람 이름 : 주소 : 전화번호 : 핸드폰 : fax: e-mail: 채집자이름 : 주소 : 전화번호 : 핸드폰 : fax: e-mail: 표본정보 ( 표본 1개일경우 ) 기록번호 : 표본번호 : 종명 : 채집날짜 : 채집시간 : 성별 : male / female 채집시상태 : 건강 / 질병 / 죽음 채집위치 : GPS정보 N: E: 고도 : m SVL: cm 무게 : g 안락사 : 유 / 무사용한고정액 : 냉동온도 : 채집한이유 : 예상되는질병 : 표본정보 ( 표본이여러개인경우 ) 종명 표본번호 채집위치 날짜 성별 상태 SVL 무게 서식지정보서식지유형 : 식생유형 : 서식지형태 ( 자세히 ): 비정상적인개구리의행동 : 비정상적인개구리의외형 : 피부 ( ), 눈 ( ), 기타 ( ) 죽은개구리가있었던곳의주변상태 : 주변에병든다른개구리 : 유 / 무 병든개구리의비율 : 주변에병든올챙이 : 유 / 무 주변에농경지 : 유 / 무 주변에형태가이상한알덩어리 : 유 / 무 최근에주변에서농약사용의흔적 : 유 / 무 - 264 -
다. 금개구리야외개체군복원시질병관련고려사항 복원지에증식된금개구리를방사하기이전에방사지에대한사전조사와방사개체의건강 정도에대한충분한관찰과확인이필요하다. (1) 복원지투입전금개구리체크리스트 Table 1을통하여질병여부를확인하여건강한개체를선별한다. 방사전개체들의먹이에대한활성도를측정하여활성도가높은개체를선별한다. 방사지에대한사전조사를통해방사할금개구리의개체수를결정한다. 금개구리의활동시기를고려하여방사시기를결정한다. (2) 금개구리방사전, 고려해야할사항 증식용개체를포획한곳의인근, 혹은유사한지형에복원대상지를선택한다. 방사대상지의다른종혹은동종에의한질병발생정도를최소화하여방사한다. 방사전, 각각의개체들에대한철저한위생관리로질병노출을최소화한다. 현재질병에노출되어있지않더라도, 추후질병발생에대한대비책을강구해야한다. 성체뿐만아니라유생, 다른생물들로부터질병이전염될수있다는것을예상해야한다. 건강한개체라도언제든지기생충에대한감염의우려가있기때문에알, 유생, 성체모든발달단계의개체들에대한철저한관리가필요하다. 복원전, 복원대상지의동종에의한질병전염의가능성이낮은곳을대상지로선택한다. 복원후, 질병전염과개체군의수가감소의가능성이높은곳은복원대상지에서제외하며, 추가적인조사를통해대체할곳을찾아야한다. - 265 -
제 4 절. 금개구리복원전략및표준절차 1. 금개구리의복원전략수립금개구리복원전략의수립을위하여현지조사를통해확인된총 29개의금개구리개체군을서식지환경조건을고려하여분류하였다. 분석결과, 금개구리개체군은총 4개의그룹으로분류되었으며, 그룹간의복원전략과방안을먼저마련하였다. 또한각그룹내의개체군들도서식지의환경요인이외의개발압력, 복원의효용성을고려하여우선순위를선정하였다. 최종금개구리개체군별복원전략은각서식지의환경요인분석부터개선방안, 소요예산까지산출하여최종서식지별로드맵을작성하였다. (1) 금개구리개체군의분류 금개구리의개체군별복원전략을수집하기위하여우선, 각개체군별로서식지에대한환 경요소를수집하였다. 서식지별환경요소는금개구리의개체수, 식생의피도를포함하는생물 학적요소와고도, 면적과같은무생물학적요소로나누어수집하였다. 금개구리개체군의서 식지에서수집한환경요소들의목록은 Table 1 과같다. Table 1. Habitat parameters for Gold-spotted pond frog 요소 단위 요소 단위 1. 서식지경관 4. 식물상과동물상 서식지면적 m 2 침수식물 종수 농지면적 m 2 부엽식물 종수 산지면적 m 2 정수식물 종수 민가면적 m 2 어류 종수 도로면적 m 2 양서류 종수 산거리 m 황소개구리 개체점수 도로거리 m 파충류 종수 민가거리 m 조류 종수 2. 미소서식지 어류개체수 마리 서식지형 Category 양서류개체수 개체점수 수원 Category 파충류개체수 마리 고도 m 조류개체수 마리 ph index 5. 토양의조성 DO mg / L Clay % 수심 m Silt % 3. 식생피도 Sand % 수면피도 % Clay:Silt 식생피도 % 침수피도 % 부엽피도 % 정수피도 % - 266 -
수집된환경요소를바탕으로금개구리개체군이존재하는서식지의특징을가장잘반영하는환경요소를분석하기위하여로지스틱회귀분석 (Logistic regression) 을실시하였다. 로지스틱회귀분석결과, 금개구리개체군이존재하는서식지의특징에가장큰영향을미치는핵심요소는수면의면적, 수심, 정수식물의피도, 황소개구리의출현수총 4가지인것으로확인되었다. 이중, 다른환경요소와달리수면의면적과황소개구리의출현수는금개구리의수와반비례관계가있는것으로확인되었다. 로지스틱회귀분석을바탕으로금개구리개체군을군집분석 (Cluster analysis) 한결과, 금개구리의서식지는총 4가지의그룹으로분류되었다 (Fig. 1). Fig. 1. Cluster analysis result of the Gold-spotted pond frog. 군집분석결과를바탕으로군집분석에적용된환경요소이외에고려되지않은금개구리의보존, 복원의용이성, 주변개체군의유 무, 개발압력의정도와같은요인들을추가하여최종그룹을선정하였다. 제 Ⅰ그룹은금개구리개체군의위협도가매우낮은곳으로안정된금개구리개체군이서식하고있는서식지이었다. 반면, 제 Ⅳ그룹은금개구리개체군의위협도가매우높은서식지로이전까지는금개구리개체군이존재하는것으로보고되었지만, 높은개발압력과기타요인들로인하여현재현장조사에서금개구리의서식이확인되지않는서식지이었다. 제 Ⅳ그룹으로분류되었던태안군두웅습지개체군과제 Ⅲ그룹으로분류되었던강화도하점초교농수로개체군은추가요인을종합적으로고려하여각각 Ⅲ그룹과 Ⅳ그룹으로재편성하였다. 최종적으로선정된총 4개의그룹을대상으로금개구리개체군의위협정도에따라 ( 낮음, 중간, 높음, 매우높음 ) 제 Ⅰ그룹부터제 Ⅳ그룹까지그룹명을부여하였다. - 267 -
(2) 금개구리개체군의그룹별복원전략군집분석과추가요인들을고려하여선정된금개구리개체군의그룹별현황은 Table 2와같다. 제 Ⅰ그룹은금개구리개체군의위협정도가매우낮은개체군들로가장안정된서식지와환경조건을가진것으로확인되었다. 제 Ⅰ그룹의경우, 영흥도내리저수지를포함하는총 4개의개체군으로금개구리의서식밀도가높아별도의조치없이서식지를확보하는전략만으로지속적인금개구리개체군의생존이예상되는개체군들이었다. 제 Ⅱ 그룹은광명시안터저수지를포함하여총 9개의개체군으로어느정도개체군이안정되어있으나, 서식지의보강과같은전략이필요한위협정도가중간인개체군들이었다. 제 Ⅲ그룹은태안군농배골습지를포함하는총 10개의개체군으로금개구리개체군의서식밀도가낮거나높은개발압력으로인하여서식지의확보, 보강과더불어인접혹은원거리의개체군으로부터개체의이입과같은전략이필요한개체군들이었다. 마지막으로제 Ⅳ그룹은금개구리개체군의위협정도가매우높은단계혹은개체군조사에서개체가발견되지않아, 서식지의보강과더불어원거리개체군으로부터도입이필수적인개체군들이었다. 제 Ⅳ그룹은청원군오송저수지개체군을포함하여총 6개개체군이포함되었다. Table 2. Present condition of the Gold-spotted pond frog group 그룹위협도개체군의수해당개체군 Ⅰ 낮음 4 개옹진군 A, 안산시, 파주시, 태안군 A Ⅱ 중간 9 개 인천서구, 고양시, 강화군 C, 평택시, 광명시, 시흥시, 옹진군 B, 옹진군 C Ⅲ 높음 10 개 태안군 B, 태안군 C, 태안군 D, 청원군 A, 전주시, 당진군, 강화군 A, 김제시, 서천군, 보령시 Ⅳ 매우높음 6 개논산시, 청원군 B, 청원군 C, 부안군 A, 부안군 B, 강화도 B - 268 -
(3) 금개구리개체군별복원로드맵의작성금개구리의복원로드맵은금개구리개체군의위협정도에따라위에서제시된그룹별복원전략을기준으로하여작성하였다. 또한한그룹내의개체군이라도각개체군별서식지의환경요건과금개구리개체군의서식밀도, 위협요인의존재와강도, 개발압력에따라서열화하여각각의개체군에적합한복원전략을적용하여로드맵을작성하였다. 각개체군별복원로드맵을작성하기위하여우선적으로현장에서조사된서식지환경요소중, 로지스틱회귀분석을통하여금개구리개체군의존재에영향을미치는환경요소로확인된수면의면적, 수심, 정수식물의피도, 황소개구리의출현수 4가지와금개구리의출현수와음의상관관계를보인고도 1가지를추가하여총 5가지핵심요소를선정하였다. 각개체군의복원에있어목표치는가장안정된금개구리개체군이서식하고있는제 Ⅰ그룹의평균값으로산정하였다 (Table 3). 금개구리개체군별복원로드맵의구성과작성방법은다음과같다. Table 3. Core environment element mean value of the group I 목표치 서식지고도수면의면적수심정수식물의피도황소개구리의출현수 (m) (m 2 ) (m) (%) ( 마리 ) 제 Ⅰ 그룹 7.50 1009.84 1.50 62.50 0 ( 가 ) 개체군의지리적위치금개구리의서식지의위치를행정주소와지도를이용하여제시하였다. 서식지지도는현장에서기록한 GPS좌표를이용하여서식지의명확한위지정보를제시하였다. 또한서식지의전경사진을통해대략적인서식지의환경요소를확인할수있도록하였다. ( 나 ) 서식지개황및서식지환경요소우선, 금개구리서식지의크기, 형태, 식생과같은전체적인환경을제시하였으며, 금개구리의개체군별로각각의서식지에대한환경요소의측정치를제시하였다. 평가항목은금개구리개체군의출현에영향을미치는요소로확인된수면의면적, 수심, 정수식물의피도, 황소개구리의출현수, 고도총 5가지와수질, 토양환경을포함한추가적인요소를기준으로하여제시하였다. 또한제Ⅰ그룹의환경요소평균값을목표치로산정하여이와비교를통해현재서식지의환경요소를평가하였다. ( 다 ) 개체군의위협요인및개선방안 현재금개구리개체군의위협요인은금개구리의서식에영향을미치는것으로확인된총 5 가지의요소를분석하여확인하였다. 각각의위협요인의강도는제 Ⅰ 그룹의환경요소목표치와 - 269 -
비교하여평가하였다. 또한현재금개구리개체군의서식지의환경요소중목표치와비교하여부족한부분을보강하는내용으로개선방안을작성하였다. 서식지의수면면적과수심에대한서식지보강은서식지의매입, 서식지의보강공사를통해이루어졌으며, 서식지의기본면적은금개구리의이동과행동권, 습성을고려하여약 1 ha를매입하여수행하는것을기준으로하였다. 조성된서식지에는침수식물과부엽식물, 정수식물을수변과습지내에식재하여금개구리의은신과포식에유리한장소를조성하며, 수심은습지의가운데부분의경우, 약 1.5 m로조성하며수변은 30 cm정도로낮게유지되어야할것이다. 수질의경우, DO는약 2.14 mg / L, ph는 5.65 정도로유지되어야할것으로확인되었다. 금개구리의서식에적합한습지의모식도는 Fig. 2와같다. Fig. 2. Type of the suitable glade habitat of the Gold-spotted pond frog. 금개구리개체군의서식지에황소개구리가존재하는경우에는통발, 정치망, 작살등의도구를이용하여약 3년간지속적인포획을하는것으로서식지개선방안을마련하였다. 마지막으로금개구리개체군의낮은서식밀도에대해서는현지증식장을설치하고현지개체군의알과유생을수거하여변태를마칠때까지인공적으로증식하여재방사하는보충 - 270 -
(Re-inforcement) 과인근의외부개체군을현재의서식지에들여오는이입 (Translocation), 서식지외에설치된금개구리증식장에서증식개체를현지서식지로들여오는도입 (Re-introduction), 총 3가지의형태로개선방안을마련하였다. 금개구리의보충과이입은금개구리서식지에현지증식장을설치하고약 3년간지속적으로현지혹은외부에서확보한개체를방사하는것을원칙으로하였다. 금개구리개체군의서식밀도를높이기위한방안은해당서식지의환경조건과금개구리개체군의서식밀도를종합적으로고려하여만든금개구리의위협정도의강도에따라단계별로적용하였다. 현개금개구리의서식밀도가높고다른위협요인들이현저하게낮은제Ⅰ그룹은서식지의매입만을통하여금개구리개체군을보호하는개선방안을제시하였다. 하지만금개구리개체군이기록상서식했던곳으로알려지고개발압력이높아위협정도가매우높은것으로확인된제 Ⅳ그룹은서식지매입, 보강과함께장기적인도입을통하여금개구리개체군을복원하는방향으로개선방안을제시하였다. ( 라 ) 소요예산금개구리개체군별보호및복원에대한예산의책정은금개구리의생존에위협요인에이에대한개선방안을확정한후, 개선방안과기한에따라산정하였다. 서식지부지의매입에대한예산산정은한국토지공사의 2008년 1월개별공시지가를참조하였으며, 개체군별서식지당 1 ha를확보하는것을기준으로하였다. 서식지에대한보강사업과저습지의조성, 수생식물의식재, 현지증식장의조성, 외부금개구리증식장의건축은주식회사솔빛조경 ( 서울특별시송파구 ), 호반농자재 ( 강원도춘천시 ), 대진휀스 ( 경기도안산시 ) 에견적서를의뢰하여이를참조하여예산을산출하였다. ( 마 ) 금개구리복원로드맵의예시경기도안산시에위치한금개구리서식지의경우, 현장조사에서금개구리는총 86마리가관찰되어제Ⅰ그룹의평균인 58마리의출현수보다높은출현빈도를보였다. 또한서식지에애기부들, 갈대와같은정수식물이높은밀도로자리잡고있어금개구리의은신과먹이활동이용이한것으로판단되었다. 또한황소개구리와같은부정적인위협요소가없어서식지의매입을통한서식지의보존만으로개체군을유지할수있을것으로생각되었다. 경기도안산시개체군에대한서식지및개체군에대한개선사항은서식지매입을통한서식지보전, 로드킬방지를위한보호울타리의설치를통해이루어질수있으며, 전체적인복원로드맵은 Fig. 3과같다. 총 29개의금개구리개체군별복원로드맵은경기도안산시개체군과동일한방법으로작성하여부록으로첨부하였다. - 271 -
Fig. 3. Example of the restoration road map of the Gold-spotted pond frog (Population of the Ansan-si). (4) 금개구리복원전략의기본원칙 ( 가 ) 금개구리복원대상의우선순위현장조사를통하여확인된금개구리개체군은위협요인이잠재되어있었지만, 이미금개구리가절멸한개체군보다대부분개체군이서식지의확보및강화, 개체의이입으로개체군의보강이가능한상태로평가되었다. 이에따라복원의우선순위를결정하는가장중요한요소로는복원의효율성이높은즉, 복원에소요되는비용대비개체군의안정성증가가가장높은개체군부터보강및복원하는방식이가장나은방안으로여겨졌다. 이러한복원의우선순위결정은제한된예산으로복원사업이시작되는경우, 타당한방식으로알려져있다. 하지만우리나라에서식하고있는금개구리서식지에대한충분한예산을가지고있다면이미멸절된개체군을우선적으로복원하는전략을취하기도한다. 금개구리개체군의보강및복원에있어그우선순위는다음과같은기준에근거해서금개구리복원연구진이내부회의를통하여최종결정되었다. 서식지의양호도 (I - IV단계 ) 지방자치단체내의분포 지역내핵심개체군여부 보존및복원의성공가능성 개체군의장기보존가능성 - 272 -
1 서식지의양호도금개구리개체군의서식지에대한생물학적, 무생물학적인환경요소에대한평가로수면의면적, 고도, 수심, 정수식물의피도, 수심, 황소개구리의출현수와같이금개구리의생존에영향을미치는요인들을확인하여평가한다. 금개구리개체군이서식하고있는서식지의환경요소를분석하여현재까지서식환경이양호한개체군을우선적으로복원하는기본원칙을수립하였다. 이러한방법은정해진예산으로절멸한개체군소수를복원하는것에비하여현재안정된개체군을유지하고있는다수의서식지를보호하는것이복원의효용성이더높은것으로판단되었기때문이다. 2 지방자치단체내의분포금개구리개체군의복원사업은생태학적인연구과제이지만현실적인복원은연구진을비롯하여환경부, 지방자치단체, 시민단체들과의적극적인협조가이루어져야가능할것으로판단하였다. 이에지방자치단체의예산보조, 각종허가사항, 지역시민들과의협조를원활하게구하기위해서는금개구리개체군의복원시, 같은행정구역내에위치한개체군들을우선적으로복원대상으로고려해야할것으로논의되었다. 3 지역내핵심개체군여부동일지역내에여러개의금개구리개체군중, 금개구리의서식밀도가매우낮아이입, 도입의금개구리개체의보강이필요하다면지역내의핵심개체군으로부터개체를확보하여보강하는방안이고려되어야한다. 하지만동일지역내에낮은서식밀도를보이는소수의개체군이존재한다면개체의보강이전적으로도입에의존해야하며, 외부에서유입된개체와현지에존재하는개체군간의유전적인교란이유발될수있다. 따라서지역내에핵심개체군이존재하며, 서식지의환경요건이양호한금개구리개체군부터복원을먼저시도해야할것으로판단되었다. 4 보존및복원의성공가능성기록상으로금개구리가서식하였지만현재서식이확인되지않고높은개발압력으로인하여이전의서식지를찾아볼수없는서식지에대한복원은많은시간과막대한비용이필요할것으로예상된다. 하지만이러한시간과예산을투자한후에도금개구리개체군을완벽하게복원하는것은매우어려운일이다. 따라서적은예산이라도보존및복원을실시하였을때, 그성공가능성이높은개체군을먼저선별하여복원해야할것으로생각되었다. 5 개체군의장기보존가능성 금개구리는다른 Rana 속의종들에비하여매우낮은이동성과좁은행동권을가지는것으로보 고되었다 (Ra et al. 2008). 이러한금개구리의이동과행동권을고려한다면현재서식하고있는 - 273 -
습지, 연못, 농수로등의서식지를크게벗어나지않고생활하는것으로판단되었다. 높은개발압력이존재하는지역의개체군을복원할경우, 차후개발에의하여서식지가훼손될위험성이높은것으로사료되었다. 따라서개발압력이높아잦은개발과서식지훼손이예상되는지역보다개발의가능성이낮은지역의개체군을우선적으로복원하는것이타당한것으로생각되었다 (Fig. 4). Fig. 4. The habitat by present condition which reinforcement and restoration of the Gold-spotted pond frog population follows in priority. ( 나 ) 금개구리전체개체군복원로드맵금개구리복원대상의우선순위에따라 2010-2019년까지총 10개년에걸쳐금개구리야외개체군을복원하는전체개체군복원의로드맵을도표로정리하여제시하였다 (Table 4). 우선, 금개구리서식지에서의금개구리의출현수, 환경요소, 개발압력등을고려하여총 4개의그룹으로서식지를분류하였다. 각복원우선순위그룹내의 A, B, C는차단위복원우선순위를의미하며, 각차단위그룹내의개체군역시, 위로부터복원의필요성이높은순으로정리, 제시하였다. 복원의실수행시에는 A, B, C그룹을전체를순서에따라복원할수도있으며, 당시의상황과여건을고려하여 A그룹으로부터 1개체군, B그룹으로부터 1개체군, C그룹으로부터 1개체군을우선선정하여선별복원하는방식을따를수도있다. - 274 -
Table 4. Restoration and project order of the Gold-spotted pond frog whole population 사업차수 1 단계사업 (3 년 ) 2 단계사업 (3 년 ) 3 단계사업 (4 년 ) 그룹의구분 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 공통사항추가개체군의탐색추가개체군의탐색추가개체군의탐색 I 그룹 (4) 옹진군A 안산시파주시태안군A 서식지의매입 모니터링 광명시 A 시흥시옹진군B 서식지의매입및보강 모니터링 II 그룹 태안군 E 인천서구 (9) B 평택시 서식지의매입및보강 모니터링 옹진군 C C 고양시강화군C 서식지의매입및보강 + 이입 모니터링 + 이입 A 태안군C 청원군A 강화군A 서식지매입및보강 + 이입 모니터링 + 이입 III그룹 (10) B 태안군B 당진군태안군D 전주시 서식지매입및보강 + 이입 모니터링 + 이입 C 김제시서천군보령시 서식지매입및보강 + 이입 + 보충 모니터링 + 이입 + 보충 IV 그룹 A 청원군C 부안군A 논산시 서식지매입및보강 + 도입 모니터링 + 도입 (6) B 청원군B 강화군B 부안군B 서식지매입및보강 + 도입 모니터링 + 도입 - 275 -
( 다 ) 금개구리전체개체군복원예산안의산출각개체군별복원로드맵작성으로부터도출된복원의예산을통하여전체금개구리개체군복원에필요한소요예산안을작성, 제시하였다 (Table 5). 금개구리전체개체군의복원은 2010년부터 2019년까지 10년간총 3단계사업으로가정하였다. 금개구리개체군의복원은우선적으로제Ⅰ그룹부터시행하는것을원칙으로하였다. 현재금개구리의출현수가높고서식지의환경조건이비교적양호한제Ⅰ그룹의총 4개개체군은 1단계사업을통하여서식지를매입하고 2단계사업에서지속적인모니터링을수행하는것으로예산을편성하였다. 제 Ⅱ그룹의총 9개개체군은 1단계사업에서서식지를매입, 보강하고 2단계사업에서모니터링을수행하는것으로예산을편성하였다. 그중, C 단계에해당하는고양시행주저수지, 강화도함허동천개체군은 2단계사업에서외부개체의이입이필요하다고판단되어이를반영하였다. 제 Ⅲ그룹의총 10개개체군은 2단계사업부터복원및보존에대한예산이집행되었다. 복원순위 A와 B에해당하는총 7개개체군은 2단계사업에서서식지의매입, 보강이수행되며, 3차년도는외부개체군의지속적인이입과함께사후모니터링의예산을반영하였다. 복원순위 C에해당하는김제시옥포농수로, 서천군선동리농수로, 보령시송학리농수로개체군은 2차년에외부개체의이입과함께증식장에서증식된개체를보강하는도입을추가하여예산을작성하였다. 마지막으로제 Ⅳ그룹총 6개의개체군은 3단계사업을통하여서식지의매입, 보강과함께증식장에서증식된개체를 4년간도입하는방안을예산에반영하였다. Table 5. The estimated budget which is necessary to a whole Gold-spotted pond frog population restoration; Budget being a case in [ ] includes 1 ha land buying. Summing up the budget which is accurate being needs an additional work, Unit: 1000 won 그룹 1단계 ( 10-12) 2단계 ( 13-15) 3단계 ( 16-19) 합계 ( 10-19) Ⅰ 15,400 12,000 0 27,400 Ⅱ 299,861 177,000 0 476,861 Ⅲ 0 1,280,740 471,000 1,751,740 Ⅳ 0 0 1,874,190 1,874,190 315,261 1,469,740 2,345,190 4,130,191 합계 [12,737,423] [3,795,740] [3,086,090] [19,619,253] 증식센터조성비 130,500 4,260,691 총비용 [19,749,753] - 276 -
라. 금개구리복원의표준절차 (1) 금개구리복원의표준절차금개구리의전체개체군에대한복원로드맵과현장조사를통하여금개구리복원사업의표준절차를도출하였다. 본격적인복원사업을시행하기위해서는우선, 복원사업의적절성이평가되어야하고이후, 사업의결정여부가판단되어야할것이다. ( 가 ) 금개구리복원사업시작을위한적절성평가금개구리복원사업을시작하기위하여다음과같은항목에대한평가를통하여복원사업의여부를결정할수있다. 금개구리복원사업의적절성평가에대한항목과표준절차는세계자연보전연맹 (IUCN) 종보전위원회의재도입을위한지침 (IUCN guidelines for re-introductions) 과양서류보존계획 (Amphibian conservation action plan) 을참조하여작성하였다 (IUCN 1998, Gascon et al. 2007). 금개구리복원사업의표준절차는총 5단계로구성되어있다. 1단계는금개구리복원사업의목적이무엇이며, 그목적이명확한가에대한평가이다. 또한금개구리복원사업을시작하기위하여추가적으로고려해야할사항들이평가문항으로구성되어있다. 1단계의평가문항은각문항별로상, 중, 하의점수를부여하고전체 14개문항에대한점수를환산하여일정한점수를초과하면여건상복원이가능한것으로판단하여다음절차를진행하도록한다. 2단계는 1단계의평가를바탕으로금개구리복원사업의명확한목적을확인한후, 실제사업의여부를결정하는단계이다. 복원여부는전문가의의견만으로는결정될수없다. 복원사업은우선적으로사업에필요한예산이확보되어야하고복원에대한법적, 행정적인허가와절차를완비한후에보존단체를비롯한일반시민들과같은조력자그룹과의원활한협력과의사소통이이루어져야가능한것이다. 이에따라복원사업의결정은전문가, 예산제공자, 보존및환경단체, 해당지역의일반시민등이모여함께사업의여부를결정해야한다. 3단계는본격적인복원사업의전단계로복원에필요한사전준비를시행하는절차이다. 사전준비는복원사업을진행하는데있어필요한행정적인절차와허가, 복원대상지에대한매입혹은임대의사전협의, 이입과도입에필요한사전개체의확보와운송, 현지증식장및현지외증식장의조성과같은절차들이다. 4단계는실제복원사업의시행이며, 5단계는복원사업이진행된이후, 이에대한사후모니터링및관리를비롯하여복원사업을통한일반대중의교육과홍보등의추가적인활동에대한절차이다. - 277 -
( 나 ) 금개구리복원사업의표준절차와평가항목 1 1단계 : 금개구리복원사업의목적과추가적인고려사항 1.1. 금개구리복원사업의목적이무엇인가? 그리고명확한가? 1.2. 금개구리복원사업의시작을위해서추가적으로고려하여야할사항들 1.2.1. 금개구리가복원대상개체군에없다는명확한가? 1.2.2. 복원대상개체군이이전에금개구리가있었던지역인가? 1.2.3. 금개구리개체군의감소와멸절에대한알려진이유가있는가? 1.2.4. 금개구리개체군의감소와멸절을이끈요소가제거되었는가? 1.2.5. 앞으로복원될개체군의감소와멸절을유도할제요소들이있는가? 1.2.6. 이전에대상개체군에서복원사업이진행된선례가있는가? 1.2.7. 개체군복원과관련된다른기관과는충분한논의가되었는가? 1.2.8. 개체군이복원됨으로발생하는이익이분명한가? 1.2.9. 복원을위해서개체를가져오는개체군에악영향이예상되는가? 1.2.10. 복원대상개체군내의다른종에대한예상되는악영향은없는가? 1.2.11. 복원대상지에다른동물군의보존사업과연계될가능성을확인하였는가? 1.2.12. 복원의성공가능성은충분한가? 1.2.13. 복원의수행과수행후모니터링까지를포함하는예산이충분한가? 1.2.14. 복원을위해사용할개체군이가장타당한가? 1.3. 여러개체군중에서택해야하는경우. 1.3.1. 1.2에서제시한질문들에대한답을상 (3점), 중 (2점), 하 (1점) 척도로평가하여개체군별점수를환산하여상호비교하여우선순위를결정함. 2 2단계 : 금개구리복원사업의결정 2.1 금개구리복원사업의시행결정은전문가, 예산제공자, 행정관청, 보존단체그룹, 일반시민등이함께모여서협의함. [ 다만, 최종적인결정은제시된참여그룹의전체의동의를얻어결정되어야사업의수행이원할할수있음 ] 3 3단계 : 금개구리복원사업을위한준비사항 3.1 복원사업에필요한각종허가를득하고, 서식지가개인사유지인경우, 사전개인의허가가필요함. 3.2 복원사업을추진할추진체계를완성하고, 추진그룹들과긴밀한협조를유지함. [ 금개구리복원의경우, 지방유역환경청, 국립생태원등이주체가되며, 금개구리의생태, 번식, 질병, 서식지분석전문가그룹, 지역환경보존단체등의협력이필요함.] 3.3 이입, 강화, 복원에사용할개체등의포획과운송, 방사에대해서계획함. - 278 -
3.4 필요한경우개체의현지증식방안과현지외증식방안을강구함. [ 금개구리의경우현지증식방안및현지외증식방안계획안에따라서수행 ] 4 4단계 : 금개구리복원사업의시행 4.1 수여개체군으로부터개체를준비된절차에따라서포획, 이동, 방사를실시함. [ 현지증식및현지외증식의경우, 증식장으로부터개체를이용함.] 4.2 방사전에개발된질병검출리스트에따라서개체의질병여부를확인함. 4.3 방사와관련된상세한기록을보존하도록함. 5 5단계 : 이입, 강화, 복원사업시행후의활동 5.1 방사후번식을확인할수있는장기간에걸쳐서개체군을모니터링함. [ 금개구리의경우 3~4년의기간을필요로함.] 5.2 모니터링의결과는추가적인복원사업수행을위한자료로활용하여야함. 5.3 대중매체에홍보나결과발표등의지속적인관련활동을수행하여야함. ( 다 ) 금개구리복원의표준절차의개요금개구리복원사업의표준절차는준비단계, 시행단계, 추후단계의총 3단계로진행된다 (Fig. 5). 준비단계에서는평가문항을통한복원사업의적절성을평가하고복원사업을결정하여이를사전준비하는절차로진행된다. 시행단계는금개구리복원사업의실재시행의절차이며, 마지막으로추후단계로복원사업후의모니터링과홍보활동의절차로진행된다. - 279 -
Fig. 5. Standard procedure of the Gold-spotted pond frog restoration project. - 280 -
제 5 절. 개체군별복원로드맵 1. 옹진군 A 개체군의복원전략 가. 개체군의지리적위치 금개구리개체군은저수지일부가복토되고남은연못과주변의농수로에서식하고있었다 (Fig. 1). a b Fig. 1. Reservoir located in Incheon-si, a) a map of the habitat site, b) an aerial view of the habitat. 나. 서식지개황및서식지환경요소 (1) 서식지개황옹진군개체군은주변에넓은농경지에물을저장하기위하여조성된연못에위치하고있었다. 상류에서유입한물은저수지에저장되고저수지의주변은논을비롯하여풍부한수생식물이자라고있었다. 하지만저수지의일부를매립하여낚시터를조성하고농경지를만들면서저수지의원형은거의남아있지않았다. 금개구리는저수지를포함하여주변의논을오고가며서식하는것으로무선추적을통하여확인되었다. 내리저수지의하상은금개구리의서식에적합한진흙과실트의비율이매우높은것으로확인되었다. (2) 서식지환경요소 서식지의환경요소측정결과와안정적인금개구리의서식이확인된제 Ⅰ 그룹의평균환경 요소는 Table 1 과같다. 이곳은다른지역의안정된개체군의서식지와비교하여거의모든 - 281 -
환경조건이유사하거나더높은것으로확인되었다. 이곳에서는다른제 Ⅰ 그룹의서식지와마찬가지로황소개구리가출현하지않았다. 서식지내에서의금개구리서식밀도는 1000 m 2 당 42마리로제 Ⅰ 그룹의평균서식밀도보다다소낮은서식밀도를보였지만큰차이를보이지는않았다. Table 1. Habitat parameters for Gold-spotted pond frogs at reservoir located in Incheon-si( The core parameters affect the existence of the frogs in the population extracted from the regression analysis) 서식지환경요소옹진군A 목표치와의비교 서식지형 연못 서식지 경관 면적 (m 2 ) 1320.0 수심 (m) 1.5 동일 해발고도 (m) 7.0-0.5 수질 생물적 환경 ph 7.22-1.57 DO 0.89 + 1.24 정수식물피도 (%) 50 + 12.5 황소개구리개체수 ( 마리 ) 없음 동일 토양 clay : silt 비율 14.12 + 1.15 위협도평가 매우낮음 동일 서식지 특이사항 없음 종합평가 금개구리서식밀도 (1000 m 2 당출현수로환산시 ) 42-16 다. 개체군의위협요인및개선방안 (1) 위협요인본개체군의서식지환경은금개구리의서식에있어매우안정적인것으로확인되었다. 하지만저수지의매립과농경지의확장으로금개구리가주로서식하는지역이협소해지고서식지가저수지를중심으로분절될가능성이잠재되어있는것으로판단되었다. (2) 개선방안 이곳의보전을위하여무엇보다안정된서식지의보호가우선시되어야한다. 이를위하여 서식지를매입혹은임대하여장기적인서식지를확보해야한다. 두번째로필요한것은매립 - 282 -
과농경지로인하여식생이훼손된구간을인근의식물을옮겨부분식재하여빠른자연복원 을유도하는것이필요할것으로생각된다. 라. 소요예산금개구리개체군의보전을위한소요예산안은 Table 2와같다. 특별한서식지조성과개체군의이입, 도입의필요없이현상태의서식지를보완, 보호하는방안을추진하는것으로예산안을작성하였다. Table 2. The budget estimated for the conservation of reservoir located in Incheon-si 서식지개선방안 1 단계 2 단계 3 단계합계 ( 천원 ) 서식지조성 ᆞ 토지매입 260,000 0 0 260,000 ᆞ 서식지부분보강 850 0 0 850 사후관리 ᆞ 모니터링 3,000 3,000 0 6,000 합계 263,850 3,000 0 266,850-283 -
2. 안산시개체군의복원로드맵 가. 개체군의지리적위치 금개구리개체군은 29 곳의서식지가운데유일하게도심지의한가운데위치한농수로형 습지에서식하고있었다 (Fig. 1). a b Fig. 1. Wetlands located in Ansan-si, a) a map of the habitat site, b) an aerial view of the habitat. 나. 서식지개황및서식지환경요소 (1) 서식지개황금개구리의서식지는철로를따라길게늘어선형태의습지이었다. 근처저수지로부터유입된물은금개구리서식지에안정적으로공급되고있었다. 습지주변에는정수식물인갈대와부들이높은밀도로자리잡고있었으며, 오랜기간의서식으로습지바닥에는진흙과유기물이풍부한것으로확인되었다. 하지만금개구리서식지를주변으로왕복 4차선의폭이넓은도로가위치하고있어서식지가단편화되어있었다. 금개구리서식지의왼쪽측면에는공원이조성되어도로와금개구리서식지간의완충지대역할을하고있었다. 또한수로주변과공원가장자리의토양은금개구리가동면할수있는진흙과가는모래로되어있어두지역을금개구리가동면지로이용하고있을것으로예상되었다. (2) 서식지환경요소 안산시개체군이서식하고있는서식지의환경요소측정결과와안정적인금개구리의서식 - 284 -
이확인된제 Ⅰ그룹의평균환경요소는 Table 1과같다. 안산시개체군은다른지역의안정된개체군의서식지에비하여다소좁고정수피도가다소낮은것으로확인되었다. 하지만서식지의특성상부가적인정수식물의식재는필요하지않은것으로판단되었다. ph와 DO, 황소개구리의부재는제 Ⅰ그룹의평균과거의유사하게같은것으로나타났다. 가장중요한요소인금개구리의 1000 m 2 당서식밀도는 86마리로제 Ⅰ 그룹의평균인 58마리에비하여매우높은개체군밀도를보였다. Table 1. Habitat parameters for Gold-spotted pond frogs at wetlands located in Ansan-si( The core parameters affect the existence of the frogs in the population extracted from the regression analysis) 서식지환경요소안산시목표치와의비교 서식지형 자연형습지 서식지 경관 면적 (m 2 ) 733.70 수심 (m) 1.5 0 해발고도 (m) 9.0 + 1.5 수질 생물적 환경 ph 7.17 + 0.35 DO 1.27-0.26 정수식물피도 (%) 50-12.5 황소개구리개체수 ( 마리 ) 없음 없음 토양 clay : silt 비율 5.04-4.70 위협도평가매우낮음동일 서식지 종합평가 특이사항 금개구리서식밀도 (1000 m 2 당출현수로환산시 ) 서식지단편화 86 + 28 다. 개체군의위협요인및개선방안 (1) 위협요인제 Ⅰ 그룹중, 유일하게도심지중앙에위치한안산시개체군은서식지주변의도로와철로, 인도와같은인위적인시설물에의하여서식지가분절되어단편화되어있었다. 이는금개구리의이동을제한하여유전적인다양성을떨어뜨리는잠재적인위협요인으로생각되었다. - 285 -
(2) 개선방안안산시금개구리개체군의보존을위하여우선적으로금개구리의안정적인서식지의확보가필요하다. 금개구리가서식하고있는수로형습지를중심으로양쪽의공원과초지를매입혹은임대하여금개구리가서식할수있는안정된서식지를확보해야한다. 두번째로필요한것은금개구리서식이이루어지고있는습지내부에식생을보호하고관리하는것이다. 정수식물의존재가금개구리개체군의존재에큰영향을미치는연구결과를바탕으로지속적인수생식물의관리와보존이필요하다. 마지막으로금개구리서식지가장자리와도로, 인도, 철로가인접한부위에금개구리의이동을막는안전펜스를설치해야한다. 안전펜스는도로와서식지사이에약 50cm정도의높이로설치하여금개구리가도로에오르지못하도록예방한다. 안전펜스는플라스틱판넬혹은천막등을이용한다. 라. 소요예산안산시의금개구리서식지와금개구리의보전에대한소요예산안은 Table 2와같다. 안산시개체군은특별한서식지조성과개체군의이입, 도입의필요없이현상태의서식지를보완, 보호하는방안을추진하는것으로예산안을작성하였다. Table 2. The budget estimated for the conservation of wetlands located in Ansan-si 서식지개선방안 1 단계 2 단계 3 단계합계 ( 천원 ) 서식지조성 ᆞ 토지매입 290,850 0 0 290,850 사후관리 ᆞ 모니터링 3,000 3,000 0 6,000 합계 293,850 3,000 0 296,850-286 -
3. 파주시개체군의복원전략 가. 개체군의지리적위치 금개구리개체군은넓은농경지와하천주변의농경지형습지에서식하고있었다 (Fig. 1). a b Fig. 1. Deserted agricultural wetlands located in Paju-si, a) a map of the habitat site, b) an aerial view of the habitat. 나. 서식지개황및서식지환경요소 (1) 서식지개황파주시에위치한금개구리의서식지는넓은농경지사이에형성된전형적인농경지형습지이었다. 농지형습지의주변에는현재경작이이루어지는논과밭이위치하고있으며, 바로좌측편에는경지에물을대기위해설치된대형농수로가위치하고있었다. 습지로유입되는물은인근의하천으로부터대형농수로를통하여유입되고있었다. 농경지형습지는오랜시간경작을하지않은묵정논으로주변에애기부들과수로주변의제방에다양한초본들이무성하게자라고있었다. 습지의바닥은진흙과애기부들잔해, 검정말을비롯한다양한식물들의유기물이풍부하게존재하고있었다. 파주시농경지형습지에서식하고있는금개구리개체군은주로습지에서생활하고주변의대형농수로제방과논두렁등에서동면을할것으로생각되었다. 또한모내기가끝난이후, 주변의논을자유롭게왕래할것으로추정되었다. - 287 -
(2) 서식지환경요소파주시개체군이서식하고있는서식지의환경요소측정결과와안정적인금개구리의서식이확인된제 Ⅰ그룹의평균환경요소는 Table 1과같다. 파주시농경지형습지의개체군은다른지역의안정된개체군의서식지와비교하여거의모든환경조건이유사하거나더높은것으로확인되었다. 파주시농경지형습지개체군의서식지에서는다른제 Ⅰ 그룹의서식지와마찬가지로황소개구리가출현하지않았다. 서식지내에서의금개구리서식밀도는 1000 m 2 당 43마리로제 Ⅰ 그룹의평균서식밀도에비하여다소낮은서식밀도를보이는것으로확인되었다. Table 1. Habitat parameters for Gold-spotted pond frogs at deserted agricultural wetlands located in Paju-si( The core parameters affect the existence of the frogs in the population extracted from the regression analysis) 서식지환경요소파주시목표치와의비교 서식지형 자연형습지 서식지 경관 면적 (m 2 ) 1237.0 수심 (m) 1.58 + 0.03 해발고도 (m) 5.0-2.5 수질 생물적 환경 ph 6.24-0.62 DO 1.58 + 0.08 정수식물피도 (%) 50-12.5 황소개구리개체수 ( 마리 ) 없음 없음 토양 clay : silt 비율 10.89 + 1.15 위협도평가매우낮음동일 서식지 종합평가 특이사항 금개구리서식밀도 (1000 m 2 당출현수로환산시 ) 낮은정수피도 43-15 다. 개체군의위협요인및개선방안 (1) 위협요인 전형적인농경지에위치한파주시개체군은무엇보다주변의농경지로부터유입되는농약 - 288 -
과각종오염물질로인하여현재의안정적인개체군의수가급격하게감소할수있는위협에 노출되어있었다. 또한서식지의좌측에위치한대형농수로는금개구리의이동시, 개체가유 실될수있을것으로예상되었다. (2) 개선방안파주시개체군의보존을위하여첫번째로금개구리의안정적인서식지의확보가필요하다. 금개구리가서식하고있는농경지형습지를포함하여인근의대형농수로의제방과주변의농경지를매입혹은임대하여금개구리가서식할수있는안정된인공서식지를조성해야한다. 두번째로파주시농경지형습지에유입되는물의경로를인근에위치한대형농수로로부터확보하여안정적이고오염원이제거된물을공급해야한다. 마지막으로주변의농수로를차단하여주변의농경지로부터들어오는오염원과농약에대한노출을최소화해야할것으로생각된다. 라. 소요예산파주시의서식지와금개구리의보전에대한소요예산안은 Table 2와같다. 파주시농경지형습지개체군은특별한서식지조성과개체군의이입, 도입의필요없이현상태의서식지를보완, 보호하는방안을추진하는것으로예산안을작성하였다. Table 2. The budget estimated for the conservation of deserted agricultural wetlands located in Paju-si 서식지개선방안 1 단계 2 단계 3 단계합계 ( 천원 ) 서식지조성 ᆞ 토지매입 840,850 0 0 840,850 사후관리 ᆞ 모니터링 3,000 3,000 0 6,000 합계 843,850 3,000 846,850-289 -
4. 태안군 A 개체군의복원로드맵 가. 개체군의지리적위치 충청남도태안군 A 의금개구리개체군은해안가뒤편의배후습지에형성된연못과주변습지 에서식하고있었다 (Fig. 1). a b Fig. 1. The ponds located in Taean-gun, a) a map of the habitat site, b) an aerial view of the habitat. 나. 서식지개황및서식지환경요소 (1) 서식지개황해안사구와방풍림뒤쪽의배후습지에위치하고있는서식지는주변에넓은농경지와풍부한수량으로안정된환경조건을가지고있는것으로확인되었다. 서식지는주변의농경지에물을대기위하여인위적으로조성된물웅덩이가오랜시간이경과하여연못으로형성된것으로보였으며, 현재에도논에물을대기위한양수시설이되어있었다. 연못의내부의수면에는마름이매우높은밀도로퍼져있었으며, 서식지주변은논과곧바로연결되어있었다. 금개구리들은주로연못에서생활하며, 수시로주변의논을오고가는것으로확인되었다. (2) 서식지환경요소본서식지의환경요소측정결과와안정적인금개구리의서식이확인된제 Ⅰ그룹의평균환경요소는 Table 1과같다. 태안군개체군은 ph와 DO, 정수식물의피도는제 Ⅰ그룹의평균과거의유사하게같은것으로나타났다. 하지만비록낮은서식비율이지만황소개구리의서식이확인되었기때문에잠재적인위협요소로생각되었다. 가장중요한요소인금개구리의 - 290 -
1000 m 2 당서식밀도는 62마리로제 Ⅰ 그룹의 58마리에비하여높은밀도를보였다. Table 1. Habitat parameters for Gold-spotted pond frogs in Taean-gun( The core parameters affect the existence of the frogs in the population extracted from the regression analysis) 서식지환경요소태안군A 목표치와의비교 서식지형 연못 서식지경관 면적 (m 2 ) 965.72 수심 (m) 1.5 동일 해발고도 (m) 9.0 + 1.5 수질 생물적환경 ph 6.63 + 0.98 DO 2.39-0.25 정수식물피도 (%) 75 + 12.5 황소개구리개체수 ( 마리 ) 0.2 + 0.2 토양 clay : silt 비율 8.91-0.83 서식지종합평가 위협도평가 특이사항 금개구리서식밀도 (1000 m 2 당출현수로환산시 ) 매우낮음 62 + 4 다. 개체군의위협요인및개선방안 (1) 위협요인서식지는다른지역에비하여비교적환경적인조건이좋은것으로평가되었다. 하지만최근주변에도로가신설되면서다수의연못이매립된것으로보이며, 이러한도로가금개구리의이동과서식지에부정적인영향을미칠것으로예상되었다. 또한주변에서식하고있는황소개구리는낮은밀도이긴하지만금개구리의서식에잠재적인위협요인이될것으로예상되었다. (2) 개선방안 서식지는우선적으로안정된서식지를확보하는것이중요하다. 서식지의확보는토지의매 - 291 -
입과임대를통하여이루어져야하며, 주변의도로에의한위협요인을제거하기위하여도로변낮은안전펜스의설치도고려되어야한다. 안전펜스는도로와서식지사이에약 50 cm정도의높이로설치하며, 금개구리가기어오르지못하도록플라스틱혹은천막등을이용한다. 또한현재정수식물의비율이매우낮은서식지의상태를고려하여인근혹은주변의식생을이식하여서식지의식생을보강해주는것이필요하다. 라. 소요예산본서식지와금개구리의보전에대한소요예산안은 Table 2와같다. 태안군개체군은특별한서식지조성과개체군의이입, 도입의필요없이현상태의서식지를보완, 보호하는방안을추진하는것으로예산안을작성하였다. Table 2. The budget estimated for the conservation located in Taean-gun 서식지개선방안 1 단계 2 단계 3 단계합계 ( 천원 ) ᆞ 토지매입 180,000 0 0 180,000 서식지조성 ᆞ 서식지조성 850 0 0 850 ᆞ 서식지식생부분식재 3,000 0 0 3,000 사후관리 ᆞ 모니터링 0 3,000 0 3,000 합계 183,850 3,000 0 186,850-292 -
5. 광명시개체군의복원전략 가. 개체군의지리적위치 금개구리개체군은광명시외곽에위치한저수지에서식하고있었다 (Fig. 1). a b Fig. 1. Reservoir located in Gwangmyeong-si, a) a map of the habitat site, b) an aerial view of the habitat. 나. 서식지개황및서식지환경요소 (1) 서식지개황본개체군의서식지는주변의농경지에물을공급하기위하여조성된저수지이며, 주변에는광명시를지나는왕복 8차선의도로와주택가, 농경지가위치하고있었다. 저수지의수원은주변의산으로부터유래한계곡수와함께주변의하수가유입되고있는것으로보인다. 또한저수지는주택가와밀접해있어저주지의가장자리는작은텃밭들이조성되어있었다. 저수지의내부에는애기부들을비롯한각종수생식물들이밀집해서자라고있었으며, 수면에는마름과개구리밥이높은밀도로서식하고있었다. 주택가와도로, 농경지와비닐하우스에둘러싸여있는저수지는지리적인조건상다른지역의서식지에비하여높은개발압력을받고있는것으로예상되었다. (2) 서식지환경요소 광명시개체군이서식하고있는서식지의환경요소측정결과와안정적인금개구리의서식 이확인된제 Ⅰ 그룹의평균환경요소와의비교는 Table 1 과같다. 광명시개체군은다른지 - 293 -
역의안정된개체군의서식지에비하여 DO, 정수식물의피도, clay와 silt 비율이다소낮은것으로확인되었다. 반면, 물의 ph는다소높게확인되었다. 무엇보다금개구리개체군의존재에영향을미치는핵심환경요소인정수식물의피도가상대적으로낮고 1000 m 2 당출현하는금개구리의서식밀도는 1마리로이전에알려진것보다매우낮은서식밀도를보였다. Table 1. Habitat parameters for Gold-spotted pond frogs in Gwangmyeong-si( The core parameters affect the existence of the frogs in the population extracted from the regression analysis) 서식지환경요소광명시목표치와의비교 서식지형 저수지 서식지경관 면적 (m 2 ) 13412.0 수심 (m) 1.5 동일 해발고도 (m) 27.0 +19.5 수질 생물적환경 ph 6.71 +1.06 DO 1.87-0.27 정수식물피도 (%) 50-12 황소개구리개체수 ( 마리 ) 없음 동일 토양 clay : silt 비율 5.27-4.47 서식지종합평가 위협도평가 특이사항 금개구리서식밀도 (1000 m 2 당출현수로환산시 ) 낮음낮은정수식물피도높은개발압력 1-57 다. 개체군의위협요인및개선방안 (1) 위협요인 경기도광명시에위치한저수지는무엇보다인근주택과농경지확장에따른서식지의매 - 294 -
립이가장큰위협요인것으로판단되었다. 아울러주변의농경지와텃밭에서유입되는각종농약과비료, 수원지에서발원하여저수지로유입되는유입수에생활하수가섞여들어와저수지의부영양화와함께심한수질오염이예상되었다. 다행히금개구리의서식밀도에부정적인영향을미치는황소개구리가관찰되지않았고다른포식자의위협정도는낮은것으로판단되었지만, 저수지에서서식하고있는금개구리는주변의다른서식지로이동할수있도록생태적인통로역할을하는수로와논이없어서식지가현재고립되어있는것으로예상되었다. (2) 개선방안저수지의금개구리보전을위한방안은우선, 주요서식지인저수지가더이상훼손되지않도록서식지를보전해야한다. 또한계곡물과하수관을분리, 시공하여주변의주택과농경지로부터유입되는오염원을제거하여깨끗한수원을확보가필요하다. 또한다소낮은정수식물의피도를높이기위하여부분적인식생의식재가이루어져야할것으로판단되었다. 라. 소요예산광명시개체군의서식지보존과개체군의보강에대한소요예산안은 Table 2와같다. 광명시개체군은서식지의부분보강과함께 3년간전문인력에의한개체군의모니터링이필요한것으로판단되며, 이를반영하여예산안을작성하였다. Table 2. The budget estimated for the conservation of reservoir located in Gwangmyeong-si 서식지개선방안 1단계 2단계 3단계합계 ( 천원 ) ᆞ토지매입 1,510,000 0 0 1,510,000 서식지조성 사후관리 ᆞ서식지보강 850 0 0 850 ᆞ서식지식생부분식재 4,095 0 0 4,095 ᆞ모니터링 0 9,000 0 9,000 합계 1,514,945 9,000 0 1,523,945-295 -
6. 시흥시개체군의복원전략 가. 개체군의지리적위치 경기도시흥시의금개구리개체군은하천변에형성된연못에서식하고있었다 (Fig. 1). a b Fig. 1. Ponds in Siheung-si, a) a map of the habitat site, b) an aerial view of the habitat. 나. 서식지개황및서식지환경요소 (1) 서식지개황시흥시에위치한금개구리서식지는서해로유입되는하천변에형성된연못이었다. 하천주변은염전과간척사업으로만들어진넓은농경지와공터가위치하고있었다. 금개구리는주로하천의제방양쪽에형성된배후습지의연못에서소수의개체가서식하고있는것이관찰되었다. 하천의경우, 해수의유입과조수간만의차이로수위가일정하지않아금개구리가관찰되지않았다. 하천을중심으로크고작은여러개의담수연못들이위치하고있었으며, 갈대, 마름을비롯한다양한식생이분포하고있었다. 연못의하상은많은식물들이가라앉아진흙과실트층이매우깊게형성되어있었다. - 296 -
(2) 서식지환경요소시흥시개체군이서식하고있는서식지의환경요소측정결과와안정적인금개구리의서식이확인된제 Ⅰ그룹의평균환경요소와의비교는 Table 1과같다. 개체군은다른지역의안정된개체군의서식지에비하여 DO, 정수식물의피도, clay와 silt의비율이다소낮은것으로확인되었다. 반면, 연못의물은해수의유입으로인하여 ph가다소높게확인되었다. 무엇보다금개구리개체군의존재에영향을미치는핵심환경요소인정수식물의피도가상대적으로낮아 1000 m 2 당출현하는금개구리의서식밀도는 1마리로제 Ⅰ 그룹에비하여매우낮은밀도를보였다. Table 1. Habitat parameters for Gold-spotted pond frogs at ponds in Siheung-si( The core parameters affect the existence of the frogs in the population extracted from the regression analysis) 서식지환경요소시흥시갯골생태공원목표치와의비교 서식지형 연못 서식지경관 면적 (m 2 ) 5413.0 수심 (m) 1.5 이상 해발고도 (m) 8 +0.5 수질 생물적환경 ph 6.77 +1.12 DO 1.89-0.24 정수식물피도 (%) 50-12.5 황소개구리개체수 ( 마리 ) 없음 동일 토양 clay : silt 비율 8.75-0.99 서식지종합평가 위협도평가 특이사항 금개구리서식밀도 (1000 m 2 당출현수로환산시 ) 낮음낮은정수식물피도해수의유입 5-53 - 297 -
다. 개체군의위협요인및개선방안 (1) 위협요인서식지는다른지역에비하여매립과훼손의영향은다소낮은것으로생각되었다. 하지만서식지가바다와인접해있어해수의유입과하천범람에따른부정적인영향이미칠것으로예상되었다. 하천변에형성된담수연못에서만금개구리가관찰되고주변에다른서식지가인접하고있지않아금개구리개체군이고립되어있는것으로판단되었다. 이는금개구리의개체군의유전적인다양성을떨어뜨리는잠재적인위협요인으로작용할것으로예상되었다. (2) 개선방안금개구리의안정적인서식을위한담수연못의조성과충분한정수식물의식재가이루어져야한다. 해수의출입을차단하고담수를직접공급하는형태의배수시설이갖추어진서식지의보강이필요하다. 라. 소요예산시흥시개체군의서식지복원과개체군의보존에대한소요예산안은 Table 2와같다. 개체군은서식지의보강과정수식물을비롯한다양한수생식물의식재, 안정된담수공급과함께 3 년간전문인력에의한개체군의모니터링이필요한것으로판단되어이를반영하여예산안을작성하였다. Table 2. The budget estimated for the conservation of ponds in Siheung-si 서식지개선방안 1 단계 2 단계 3 단계합계 ( 천원 ) ᆞ 토지매입 650,000 0 0 650,000 서식지조성 ᆞ 서식지보강 850 0 0 850 ᆞ 서식지식생식재 4,095 0 0 4,095 사후관리 ᆞ 모니터링 0 9,000 0 9,000 합계 654,945 9,000 0 663,945-298 -
7. 옹진군 B 개체군의복원전략 가. 개체군의지리적위치 인천광역시옹진군 B 개체군은농경지사이의형성된습지와인근의농수로에주로서식하 고있었다 (Fig. 1). a b Fig. 1. Wetlands located in Incheon-si, a) a map of the habitat site, b) an aerial view of the habitat. 나. 서식지개황및서식지환경요소 (1) 서식지개황금개구리서식지는농경지안에위치한습지형의서식지로주변에낮은야산과논, 밭등이위치하고있었다. 논과논사이에위치한금개구리의서식지는현재농사를짓고있지않는묵정논과농수가서로연결된지형이었으며, 애기부들을비롯한각종수생식물이풍부하게자리잡고있었다. 금개구리는주로농경지형습지와논과논사이를흐르는농수로에서관찰되었으며, 간혹경작이이루어지고있는논에서관찰되기도하였다. (2) 서식지환경요소서식지의환경요소측정결과와안정적인금개구리의서식이확인된제 Ⅰ그룹의평균환경요소와의비교는 Table 1과같다. 이개체군은다른지역의안정된개체군의서식지에비하여정수식물의피도, clay와 silt의비율이다소낮은것으로확인되었다. 반면, 물의 ph와 DO는다소높게확인되었다. 무엇보다금개구리개체군의존재에영향을미치는핵심환경요소인정수식물의피도가상대적으로낮고 1000 m 2 당출현하는금개구리의서식밀도는 25마리로제 - 299 -
Ⅰ 그룹에비하여다소낮은개체군밀도를보였다. Table 1. Habitat parameters for Gold-spotted pond frogs at wetland located in Incheon-si( The core parameters affect the existence of the frogs in the population extracted from the regression analysis) 서식지환경요소옹진군B 목표치와의비교 서식지형 농경지습지 서식지경관 면적 (m 2 ) 1558.13 수심 (m) 1.5 이상동일 해발고도 (m) 9 +1.5 수질 생물적환경 ph 6.945 +1.295 DO 3.61 +1.47 정수식물피도 (%) 50-12.5 황소개구리개체수 ( 마리 ) 없음 동일 토양 clay : silt 비율 5.51-4.23 서식지종합평가 위협도평가 특이사항 금개구리서식밀도 (1000 m 2 당출현수로환산시 ) 낮음낮은정수식물피도, 토양비율 25-33 다. 개체군의위협요인및개선방안 (1) 위협요인이개체군의경우, 안정적인물이공급되고있었다. 하지만주변농경지로부터농약및비료가농수로유입될수있었으며, 농번기트렉터를비롯한다양한농기계의출입으로인한개체의사망이예상되었다. 또한주변의논들이조사를수행한짧은기간동안매립된뒤, 밭혹은주택이들어서고있어서식지가줄어들것으로예상되었다. - 300 -
(2) 개선방안개체군의안정된보전을위하여우선적으로주변서식지를매입, 혹은임대하여더이상의서식지훼손을막아야한다. 또한농수로를정비하여주변의논에서유입되는물을따로배출시키는배수시설을갖추어야한다. 또한일부지점을제외하고정수식물의피도가낮은주요서식지에인근의수생식물을옮겨부분식재를해야할것으로생각된다. 라. 소요예산서식지복원과개체군의보존에대한소요예산안은 Table 2와같다. 개체군은서식지의복원과함께 3년간전문인력에의한개체군의모니터링이필요한것으로판단되어이를반영하여예산안을작성하였다. Table 2. The budget estimated for the conservation of wetland located in Incheon-si 서식지개선방안 1 단계 2 단계 3 단계합계 ( 천원 ) ᆞ 토지매입 400,000 0 0 400,000 서식지조성 ᆞ 서식지보강 850 0 0 850 ᆞ 서식지식생식재 4,095 0 0 4,095 사후관리 ᆞ 모니터링 0 9,000 0 9,000 합계 404,945 9,000 0 413,945-301 -
8. 태안군 E 개체군의복원전략 가. 개체군의지리적위치 충청남도태안군 E 의금개구리개체군은논사이에형성된농수로에서식하고있었다 (Fig. 1). a b Fig. 1. Agricultural waterways located in Taean-gun, a) a map of the habitat site, b) an aerial view of the habitat. 나. 서식지개황및서식지환경요소 (1) 서식지개황금개구리서식지는넓은농경지사이를흐르고있는농수로에위치하고있었다. 금개구리가서식하고있는농수로주변에는대부분현재경작되고있는논이위치하고있었으며, 사방이낮은산지로둘러싸여있었다. 농수로를흐르고있는물은대부분논으로부터유출되고있었으며, 갈대, 애기부들등의식생이자라고있었다. 하지만농수로의제방은콘크리트로만들어지고높이가매우높았다. 또한인공적으로조성된농수로의특성상, 중앙부분의수심은 2 m 정도로매우깊은것으로확인되었다. 본서식지는현장조사에서다수의금개구리가관찰되었지만콘크리트구조물로인한개체군의고립이예상되었다. (2) 서식지환경요소서식지의환경요소측정결과와안정적인금개구리의서식이확인된제 Ⅰ그룹의평균환경요소와의비교는 Table 1과같다. 태안군개체군은다른지역의안정된개체군의서식지에비하여 clay와 silt의비율이다소낮은것으로확인되었다. 반면, 물의 ph와 DO, 정수식물의피도는다소높은것으로확인되었다. 무엇보다금개구리개체군의존재에영향을미치는핵심 - 302 -
환경요소인정수식물의피도가상대적으로높아 1000 m 2 당출현하는금개구리의서식밀도가 77마리로제 Ⅰ 그룹에비하여높은밀도를보였다. Table 1. Habitat parameters for Gold-spotted pond frogs at agricultural waterways located in Taean-gun( The core parameters affect the existence of the frogs in the population extracted from the regression analysis) 서식지환경요소태안군E 목표치와의비교 서식지형 농수로 서식지경관 면적 (m 2 ) 638.01 수심 (m) 1.5 이상동일 해발고도 (m) 3.5-4.0 수질 생물적환경 ph 6.60 + 0.95 DO 2.50 + 0.36 정수식물피도 (%) 75 + 12.5 황소개구리개체수 ( 마리 ) 없음 동일 토양 clay : silt 비율 6.61-3.13 서식지종합평가 위협도평가 특이사항 금개구리서식밀도 (1000 m 2 당출현수로환산시 ) 낮음없음농수로형서식지 77 + 19 다. 개체군의위협요인및개선방안 (1) 위협요인이개체군은다른지역에비하여다수의개체가확인되었다. 하지만콘크리트구조물로이루어진농수로의특성상개체군이고립되어이후, 농약및비료들의오염물질이유입되었을때, 다수의개체가사망할수있는위협요인을가지고있는것으로예상되었다. - 303 -
(2) 개선방안금개구리개체군의안정적인보호를위하여서식지를보호하고보강하는방안이고려되어야한다. 서식지는매입, 혹은임대를통해부지를확보하고정수식물의추가적인식재를통하여정수식물의피도를높여야한다. 마지막으로지속적인현지조사를통하여개체군의변화를주기적으로모니터링하여야할것으로생각된다. 라. 소요예산서식지복원과개체군의보존에대한소요예산안은 Table 2와같다. 태안군개체군은서식지의보강과함께 3년간전문인력에의한개체군의모니터링이필요한것으로판단되어이를반영하여예산안을작성하였다. Table 2. The budget estimated for the conservation of agricultural waterways located in Taean-gun 서식지개선방안 1 단계 2 단계 3 단계합계 ( 천원 ) ᆞ 토지매입 78,000 0 0 78,000 서식지조성 ᆞ 서식지보강 850 0 0 850 ᆞ 서식지식생식재 4,095 0 0 4,095 사후관리 ᆞ 모니터링 0 9,000 0 9,000 합계 82,945 9,000 0 91,945-304 -
9. 인천서구개체군의복원전략 가. 개체군의지리적위치 인천광역시서구의금개구리개체군은현재개발중인농경지형습지와주변의농수로에 서식하고있었다 (Fig. 1). a b Fig. 1. Deserted agricultural wetlands located in Incheon, a) a map of the habitat site, b) an aerial view of the habitat. 나. 서식지개황및서식지환경요소 (1) 서식지개황인천광역시서구하천주변에위치한금개구리서식지는농경지형습지로현재개발되고있었다. 다수의서식지가이미매립, 개발이한창진행되고있었다. 환경단체와시민들의노력으로작은농경습지와주변의농수로가보호되고있지만다른지역의어떤개체군보다높은개발압력을받고있었다. 금개구리가주로서식하고있는농경습지는갈대, 마름을비롯한다양한수생식물이자라고있었다. (2) 서식지환경요소인천서구개체군이서식하고있는서식지의환경요소측정결과와안정적인금개구리의서식이확인된제 Ⅰ그룹의평균환경요소와의비교는 Table 1과같다. 다른지역의안정된개체군의서식지에비하여정수식물피도가매우낮은것으로확인되었다. 반면, 물의 ph와 DO, clay 와 silt 비율은다소높게확인되었다. 무엇보다금개구리개체군의존재에영향을미치는핵심환경요소중에하나인정수식물의피도가상대적으로매우낮아 1000 m 2 당출현하는금 - 305 -
개구리의서식밀도가 3 마리로제 Ⅰ 그룹에비하여매우낮은개체군밀도를보였다. Table 1. Habitat parameters for Gold-spotted pond frogs at deserted agricultural wetlands located in Incheon( The core parameters affect the existence of the frogs in the population extracted from the regression analysis) 서식지환경요소인천서구목표치와의비교 서식지형 농경지습지 서식지경관 면적 (m 2 ) 8140.93 수심 (m) 1.5 이상동일 해발고도 (m) 15.00 + 7.5 수질 생물적환경 ph 7.4 + 1.75 DO 4.56 + 2.42 정수식물피도 (%) 25-37.5 황소개구리개체수 ( 마리 ) 없음 동일 토양 clay : silt 비율 21.58 + 11.84 서식지종합평가 위협도평가 특이사항 금개구리서식밀도 (1000 m 2 당출현수로환산시 ) 낮음 낮은정수식물피도 3-55 다. 개체군의위협요인및개선방안 (1) 위협요인금개구리서식에있어가장큰위협요인은서식지전체가매립되는것이다. 현재많은개발로이미상당수가매립, 복토되어택지로개발되고있었다. 금개구리서식지도이러한개발의위협에노출되어현재대부분의연못과습지가매립되고일부만남아있는상태이었다. 현재남아있는연못과주변의농수만이서식지가보호된다고하여도주변의개발이모두완료되면현재의서식지만남게되어금개구리개체군이고립될것으로예상되었다. (2) 개선방안 - 306 -
금개구리의보호를위하여우선적으로안정적인서식지의확보가필요할것으로생각된다. 개발이후, 자연습지를다시조성하여금개구리개체군을재방사하는방법도있지만무엇보다현재남아있는서식지와개체군을보호하는것이가장좋은방법인것으로판단된다. 또한서식지의확보와함께주변의식생을보강하여안정된서식지를조성해야한다. 라. 소요예산인천서구개체군의서식지복원과개체군의보존에대한소요예산안은 Table 2와같다. 인천청라지구개체군은서식지의보강, 3년간전문인력에의한개체군의모니터링이필요한것으로판단되어이를반영하여예산안을작성하였다. Table 2. The budget estimated for the conservation of deserted agricultural wetlands located in Incheon 서식지개선방안 1 단계 2 단계 3 단계합계 ( 천원 ) ᆞ 토지매입 2,390,000 0 0 2,390,000 서식지조성 ᆞ 서식지보강 850 0 0 850 ᆞ 서식지식생식재 4,095 0 0 4,095 사후관리 ᆞ 모니터링 0 9,000 0 9,000 합계 2,394,945 9,000 0 2,403,945-307 -
10. 평택시개체군의복원전략 가. 개체군의지리적위치 경기도평택시개체군은저수지와그주변에서식하고있었다 (Fig. 1). a b Fig. 1. Reservoir located in Pyeongtaek-si, a) a map of the habitat site, b) an aerial view of the habitat. 나. 서식지개황및서식지환경요소 (1) 서식지개황경기도평택시에위치한금개구리서식지는전형적인저수지형서식지이었다. 저수지의중심에는인공수초섬이조성되어있었으며, 저수지의주변에는갈대를비롯한다양한수변식물이자라고있었다. 저수지의주변은낮은산지와공동묘지, 농경지와주택가가둘러싸고있었다. 저수지의수원은주변의산지로부터유입되는계곡수이었으며, 저수지의물은하류의농경지에공급되고있었다. (2) 서식지환경요소평택시개체군이서식하고있는서식지의환경요소측정결과와안정적인금개구리의서식이확인된제 Ⅰ그룹의평균환경요소와의비교는 Table 1과같다. 다른지역의안정된개체군의서식지에비하여 clay와 silt 비율이다소낮았고정수식물피도가매우낮은것으로확인되었다. 반면, 물의 ph와 DO, 고도는다소높게확인되었다. 무엇보다금개구리개체군의존재에영향을미치는핵심환경요소인정수식물의피도가상대적으로매우낮아 1000 m 2 당출현하는금개구리의서식밀도가 8마리로제 Ⅰ 그룹에비하여낮은밀도를보였다. - 308 -
Table 1. Habitat parameters for Gold-spotted pond frogs in Pyeongtaek-si( The core parameters affect the existence of the frogs in the population extracted from the regression analysis) 서식지환경요소평택시목표치와의비교 서식지형 저수지 서식지경관 면적 (m 2 ) 6241.93 수심 (m) 1.5 이상동일 해발고도 (m) 30.00 + 22.5 수질 생물적환경 ph 7.165 + 1.51 DO 4.72 + 2.58 정수식물피도 (%) 10-52.5 황소개구리개체수 ( 마리 ) 없음 동일 토양 clay : silt 비율 4.92-4.82 서식지종합평가 위협도평가 특이사항 금개구리서식밀도 (1000 m 2 당출현수로환산시 ) 낮음낮은정수식물피도토양비율 8-50 다. 개체군의위협요인및개선방안 (1) 위협요인무엇보다주변의주택가와농경지로부터유입되는유입수의오염이위협요인으로판단되었다. 또한저수지면적에비하여낮은정수식물의피도는금개구리개체군의서식에부정적인요인을미칠것으로예상되었다. (2) 개선방안 우선적으로안정적인서식지의확보를위하여저수지를비롯한주변의초지를매입, 혹은 - 309 -
임대하여서식지를보존하는것이필요하다. 또한낮은정수식물의피도를높이기위하여주변 의수변식물과저수지중심에위치한인공수초섬의식물의부분식재가추가적으로필요할 것으로생각된다. 라. 소요예산평택시개체군의서식지복원과개체군의보존에대한소요예산안은 Table 2와같다. 평택시개체군은서식지의보강과함께 3년간전문인력에의한개체군의모니터링이필요한것으로판단되어이를반영하여예산안을작성하였다. Table 2. The budget estimated for the conservation of reservoir located in Pyeongtaek-si 서식지개선방안 1단계 2단계 3단계합계 ( 천원 ) ᆞ 토지매입 1,370,000 0 0 1,370,000 서식지조성 ᆞ 서식지보강 850 0 0 850 ᆞ 서식지식생식재 4,095 0 0 4,095 사후관리 ᆞ 모니터링 0 9,000 0 9,000 합계 1,374,945 9,000 0 1,383,945-310 -
11. 옹진군 C 개체군의복원전략 가. 개체군의지리적위치 인천광역시옹진군 C 의금개구리개체군은해수욕장배후습지의연못과주변의농경지형습 지에서식하고있었다 (Fig. 1). a b Fig. 1. Ponds in Incheon-si, a) a map of the habitat site, b) an aerial view of the habitat. 나. 서식지개황및서식지환경요소 (1) 서식지개황옹진군에위치한금개구리서식지는농업용수를공급하기위하여인위적으로조성한연못이었다. 연못의중앙은수심이 1.5 m 이상으로매우깊고하층은돌과자갈로이루어져정수식물의생육이불리한곳이었다. 또한참붕어, 붕어등의대형어류가서식하여금개구리유생의서식에도부정적인영향을미치는것으로확인되었다. 연못내의수중에는검정말, 통발을비롯한다양한수중식물이자라고있었다. 연못뿐만아니라연못과주변논과연결된농수로에서도관찰되었다. 연못금개구리개체들은동면기에주변논둑과낮은산지하단부까지이동하여동면하는것으로확인되었다. (2) 서식지환경요소서식지의환경요소측정결과와안정적인금개구리의서식이확인된제 Ⅰ그룹의평균환경요소와의비교는 Table 1과같다. 연못개체군은다른지역의안정된개체군의서식지에비하여서식지, 해발고도, DO, 정수식물의피도, 수심, ph는큰차이를보이지않았다. 하지만 - 311 -
1000 m 2 당출현하는금개구리의서식밀도는제 Ⅰ 그룹과비교하여매우낮은밀도를보였다. Table 1. Habitat parameters for Gold-spotted pond frogs at Incheon-si( The core parameters affect the existence of the frogs in the population extracted from the regression analysis) 서식지환경요소옹진군C 목표치와의비교 서식지형 자연형습지 서식지경관 면적 (m 2 ) 485.1 수심 (m) 1.5 이상동일 해발고도 (m) 9.0-1.5 수질 생물적환경 ph 7.60 + 0.78 DO 1.27-0.26 정수식물피도 (%) 50 동일 황소개구리개체수 ( 마리 ) 없음 동일 토양 clay : silt 비율 10.84 + 1.10 서식지종합평가 위협도평가 특이사항 금개구리서식밀도 (1000 m 2 당출현수로환산시 ) 낮음 인공연못 10-48 다. 개체군의위협요인및개선방안 (1) 위협요인인공연못형의서식지는우선, 정수식물의피도가낮아금개구리가다른포식자에게노출될위험요소가많은것으로확인되었다. 마지막으로농업용수를공급하기위하여조성된연못의특성상, 논에살포하는농약의유입이금개구리의서식에잠재적인위협요인인것으로판단되었다. - 312 -
(2) 개선방안첫번째로서식지복원과개체군의보존을위하여금개구리의안정적인서식지의확보가필요하다. 금개구리가서식하고있는연못형서식지를중심으로주변의초지와애기부들군락을포함하여약 1 ha 정도의서식지를매입혹은임대하여금개구리가서식할수있는안정된서식지를확보해야한다. 두번째로현재금개구리가서식하는연못을수심을낮추고확장하는일과더불어연못주변의정수식물을식재하여금개구리가은신할수있게하여야한다. 세번째로연못에직접적인농약유입을막기위하여금개구리서식지임을알려직접적인농약의피해를줄일수있는안내판을설치하고연못주변에오염물이곧바로들어올수없도록배수로를조성해야한다. 라. 소요예산서식지복원과개체군의보존에대한소요예산안은 Table 2와같다. 개체군은서식지의복원과함께약 3년간전문인력에의한모니터링이필요한것으로판단되어이를반영하여예산안을작성하였다. Table 2. The budget estimated for the conservation of ponds located in Incheon-si 서식지개선방안 1 단계 2 단계 3 단계합계 ( 천원 ) ᆞ 토지매입 900,000 0 0 900,000 서식지조성 ᆞ 서식지부분보강 850 0 0 850 ᆞ 서식지식생식재 4,095 0 0 4,095 사후관리 ᆞ 모니터링 0 9,000 0 9,000 합계 904,945 9,000 0 904,945-313 -
12. 고양시개체군의복원전략 가. 개체군의지리적위치 경기도고양시의금개구리개체군은하천주변에위치한저수지에서식하고있었다 (Fig. 1). a b Fig. 1. Reservoir located in Goyang-si, a) a map of the habitat site, b) an aerial view of the habitat. 나. 서식지개황및서식지환경요소 (1) 서식지개황경기도고양시의서식지는현재고가도로의건설로인하여일부만이남아있는저수지의형태이었다. 고가도로의건설로인하여이미대부분의저수지는매립이되었으며, 남아있는저수지도각종공사와개발로인하여복토될가능성이높아보였다. 또한인근에대도시가위치하고각종도로와비닐하우스로인하여서식지의고립이되어있는상황이었다. 서식지의주변에위치한다수의비닐하우스와동물사육시설에서유입되는오 폐수또한아무런여과장치없이저수지로유입되고있었다. 저수지의가장자리에는갈대와버드나무가있었지만대부분의저수지수변은각종개발과공사로인하여낮은피도를보였다. 또한우천시에는주변의공사현장에서흘러드는토사로인하여저수지바닥에이미다량의모래와자갈이깔려있었다. (2) 서식지환경요소경기도고양시에개체군이서식하고있는서식지의환경요소측정결과와안정적인금개구리의서식이확인된제 Ⅰ그룹의평균환경요소와의비교는 Table 1과같다. 고양시의서식지는다른지역의안정된개체군의서식지에비하여정수식물의피도와 ph는다소낮은것으로 - 314 -
확인되었다. 반면, 수심, 해발고도, DO, clay : silt 의비율은높은것으로확인되었다. 1000 m 2 당출현하는금개구리의서식밀도는제 Ⅰ 그룹의평균인 58 마리에비하여매우낮은서식 밀도를보였다. Table 1. Habitat parameters for Gold-spotted pond frogs in Goyang-si( The core parameters affect the existence of the frogs in the population extracted from the regression analysis) 서식지환경요소 고양시 목표치와의비교 서식지형 자연형습지 서식지 면적 (m 2 ) 25378.0 경관 수심 (m) 2.0이상 + 0.5 해발고도 (m) 11.0 + 2.5 수질 ph 6.55-0.32 DO 2.65 + 1.12 생물적 정수식물피도 (%) 30 이하 - 20 환경 황소개구리개체수 ( 마리 ) 없음 동일 토양 clay : silt 비율 21.08 + 11.34 위협도평가 중간 높은개발압력, 서식지 특이사항서식지단편화종합평가 금개구리서식밀도 1-57 (1000 m 2 당출현수로환산시 ) 다. 개체군의위협요인및개선방안 (1) 위협요인원래큰규모였던저수지는높은도시화율과서식지단편화로인하여현재많은훼손이이루어진서식지로확인되었다. 금개구리서식지주변은고가도로와교각이설치되어있으므로개체의자유로운이동이제한되어금개구리개체군이고립될수있는위협에놓여있다. 또한주변의공사현장에서들어오는모래와자갈들로인하여주변의수생식물이매몰되어매우낮은식생피도를보이고있다. 마지막으로주변에위치한비닐하우스와각종사육시설들의오 폐수와각종농약성분의유입이금개구리의서식에위협요인으로판단되었다. - 315 -
(2) 개선방안첫번째로고양시개체군의서식지복원과개체군의보존을위하여우선적으로금개구리의안정적인서식지의확보가필요하다. 현재남아있는저수지를매입, 임대하여더이상의복토가이루어지지않도록해야하며외부인의출입을제한하기위한울타리와출입구를조성해야한다. 두번째로현재금개구리가서식하는저수지의주변을정비하여정수식물을비롯한각종수생식물이자랄수있는환경을조성해야한다. 또한서식지주변에안전펜스를설치하여금개구리의도로유입을막고서식지가장자리를따라배수로를정비하여외부의오염물질과농약이저수지내부로유입되는것을막아야한다. 세번째로정비된서식지에수질정화와금개구리의은신을위한수생식물의식재를수행해야한다. 마지막으로낮은금개구리의서식밀도를높이기위한별도의이입을전문가에의하여장기간수행되어야할것으로생각된다. 금개구리의이입은고양시개체군과주변의개체군을이용하여현지의인공증식을통하여수행되어야할것으로판단된다. 라. 소요예산서식지복원과개체군의보존에대한소요예산안은 Table 2와같다. 고양시개체군은적극적인서식지의복원과함께 3년간전문인력에의한지속적인개체군의이입이필요한것으로판단되어이를반영하여예산안을작성하였다. Table 2. The budget estimated for the conservation of reservoir located in Goyang-si 서식지개선방안 1단계 2단계 3단계 합계 ( 천원 ) ᆞ토지매입 3,500,000 0 0 3,500,000 서식지조성 ᆞ서식지보강 1,075 0 0 1,075 ᆞ서식지식생식재 4,095 0 0 4,095 ᆞ서식지보호울타리 1,700 0 0 1,700 개체군이입 ᆞ현지인공증식과관리 52,834 48,000 0 100,834 사후관리 ᆞ모니터링 0 9,000 0 9,000 합계 3,559,704 57,000 0 3,616,704-316 -
13. 강화군 C 개체군의복원전략 가. 개체군의지리적위치 인천광역시강화군 C 의금개구리개체군은휴양지근처에위치한농경지형습지에서서식하 고있었다 (Fig. 1). a b Fig. 1. Deserted agricultural wetlands located in Ganghwa-gun, a) a map of the habitat site, b) an aerial view of the habitat. 나. 서식지개황및서식지환경요소 (1) 서식지개황강화도에위치한금개구리서식지는전형적인농경지형습지로주변에는낮은산지와넓은농경지가위치하고있었다. 금개구리서식지는현재경작이이루어지고있는농경지의가운에위치한농경지형습지로갈대를비롯한벼과식물들이풍부하게자라고있었다. 서식지의안에는개구리밥과같은부엽식물이풍부하게자라고있었다. (2) 서식지환경요소서식지의환경요소측정결과와안정적인금개구리의서식이확인된제 Ⅰ그룹의평균환경요소와의비교는 Table 1과같다. 다른지역의안정된개체군의서식지에비하여정수식물의피도가매우낮은것으로확인되었다. 반면, 수심, 해발고도, DO, clay : silt의비율은높은것으로확인되었다. 1000 m 2 당출현하는금개구리의서식밀도는제 Ⅰ 그룹의평균인 56마리의절반수준인 28마리의서식밀도를보였다. - 317 -
Table 1. Habitat parameters for Gold-spotted pond frogs at deserted agricultural wetlands located in Ganghwa-gun( The core parameters affect the existence of the frogs in the population extracted from the regression analysis) 서식지환경요소강화군C 목표치와의비교 서식지형 농경지습지 서식지경관 면적 (m 2 ) 6440.25 수심 (m) 1.5 0 해발고도 (m) 10.0 + 2.5 수질 생물적환경 ph 6.53 + 0.88 DO 0.5-1.64 정수식물피도 (%) 25-37.5 황소개구리개체수 ( 마리 ) 없음 동일 토양 clay : silt 비율 8.79-0.95 서식지종합평가 위협도평가 특이사항 금개구리서식밀도 (1000 m 2 당출현수로환산시 ) 낮음높은개발압력, 수질악화 27-31 다. 개체군의위협요인및개선방안 (1) 위협요인금개구리서식지는주변에농경지가인접하고있어서식지가언제든지농경지로변경될수있는것으로판단되었다. 또한주변의농경지와물이자연스럽게유입되어농약및비료의영향을받을것으로예상되었다. 마지막으로금개구리의은신처와먹이활동을위한정수식물의피도가낮아금개구리가쉽게포식자에게노출되거나먹이활동에영향을받을것으로판단되었다. - 318 -
(2) 개선방안우선적으로서식지를비롯한주변의농경지를확보하여안정적인금개구리서식지를확보해야한다. 나아가주변의수로를정비하여농경지와분리하여위형요인인농약과비료의유입을차단해야된다. 또한낮은정수식물의피도를높이기위하여부분적으로애기부들, 갈대와같은식생을추가적으로식재해야한다. 본개체군은적극적인서식지의복원과함께개체군보강을위한현지증식장을설치하고서식지에서수거한알을안정적인부화와관리를통한현재개체군의보강과주변개체군을이입하는방안이필요한것으로판단된다. 라. 소요예산서식지복원과개체군의보존에대한소요예산안은 Table 2와같다. 개체군은 3년간전문인력에외부개체군의이입과개체군모니터링이필요한것으로판단되어이를반영하여예산안을작성하였다. Table 2. The budget estimated for the conservation of deserted agricultural wetlands located in Ganghwa-gun 서식지개선방안 1차년도 2차년도 3차년도합계 ( 천원 ) ᆞ토지매입 200,000 0 0 200,000 서식지조성 ᆞ 서식지조성 1,075 0 0 1,075 ᆞ 서식지부분보강 1,700 0 0 1,700 ᆞ서식지식생부분식재 4,095 0 0 4,095 개체군의이입 ᆞ현지인공증식과관리 52,834 48,000 0 100,834 사후관리 ᆞ모니터링 0 9000 0 9,000 합계 259,704 57,000 0 316,704-319 -
14. 태안군 C 개체군의복원로드맵 가. 개체군의지리적위치 태안군 C 개체군은해안가의배후습지로형성되어있었다 (Fig. 1). a b Fig. 1. Wetlands located in Taean-gun, a) a map of the habitat site, b) an aerial view of the habitat. 나. 서식지개황및주요서식지조건 (1) 서식지개황충청남도태안군에위치한금개구리서식지는주변에낮은산지와농경지가인접하고있었다. 중앙에위치한습지는수심이매우깊었으며, 주변에는소규모의인공습지가위치하고있었다. 두웅습지에는황소개구리가관찰되었으며, 유생또한높은밀도로서식하고있는것으로확인되었다. 저수지의내부에는다양한수중식물이자라고있었지만수변에는정수식물의피도가낮은것으로관찰되었다. (2) 서식지환경요소서식지의환경요소측정결과와안정적인금개구리의서식이확인된제 Ⅰ그룹의평균환경요소와의비교는표 1과같다. 본개체군은다른지역에비교하여안정된서식지가부재되어있었다. 이전에금개구리가서식한다고기록되었지만, 현장조사에서금개구리의서식을확인할수없었다. 그러나금개구리의존재여부는지속적인조사를통하여확인하여야할것이다. 또한매우높은비율의황소개구리서식을확인할수있었다. 본서식지는안정된서식지에비하 - 320 -
여정수식물의피도, DO, clay : silt의비율이낮았으며, 그밖에수심, 해발고도, ph의비율은안정적인개체군의서식지보다다소높은것으로확인되었다. Table 1. Habitat parameters for Gold-spotted pond frogs at wetlands located in Taean-gun( The core parameters affect the existence of the frogs in the population extracted from the regression analysis) 서식지환경요소태안군C 목표치와의비교 서식지형 자연형습지 서식지경관 면적 (m 2 ) 9447.03 수심 (m) 2.5 + 1.0 해발고도 (m) 12.0 + 4.5 수질 생물적환경 ph 6.175 + 0.52 DO 1.35-0.79 정수식물피도 (%) 25-37.5 황소개구리개체수 ( 마리 ) 44.6-44.6 토양 clay : silt 비율 2.88-6.86 서식지종합평가 위협도평가 특이사항 금개구리서식밀도 (1000 m 2 당출현수로환산시 ) 높음 서식지훼손 0-58 다. 개체군의위협요인및개선방안 (1) 위협요인본개체군의경우, 무엇보다금개구리의서식에부정적인영향을미치는것으로확인된황소개구리가다수서식하고있는것이가장큰위협요인인것으로판단되었다. 또한대부분의서식지에정수식물이거의없어금개구리의은신처가부족한것으로확인되었다. (2) 개선방안 태안군개체군의경우, 첫번째로안정적인서식지의확보가우선적으로이루어져야한다. - 321 -
두번째로저수지에서서식하고있는황소개구리를지속적으로포획하여금개구리개체군의생존에위협요인을제거해야한다. 또한습지주변에정수식물을추가로식재하여금개구리의은신처와먹이활동장소를마련해야할것으로생각된다. 마지막으로이전과는달리, 현저하게낮아진금개구리의서식밀도를높이기위하여현지증식장을조성하고현지의개체군을보강하는동시에주변의금개구리서식지에서금개구리를이입하고장기적으로관리하여야한다. 라. 소요예산 서식지복원과개체군의보존에대한소요예산안은표 2와같다. 서식지의복원, 서식지의 수생식물식재와함께 3년간전문인력에의한지속적인개체군의이입이필요한것으로판단 되어이를반영하여예산안을작성하였다. Table 2. The budget estimated for the conservation of wetlands located in Taean-gun 서식지개선방안 1단계 2단계 3단계 합계 ( 천원 ) ᆞ토지매입 0 672,000 0 672,000 ᆞ서식지조성 0 1,075 0 1,075 서식지조성 ᆞ 서식지식생식재 0 32,400 0 32,400 ᆞ서식지식생부분식재 0 8,190 0 8,190 ᆞ황소개구리포획 0 22,250 11,250 33,500 개체군의이입 ᆞ현지인공증식과관리 0 52,834 48,000 100,834 사후관리 ᆞ모니터링 0 0 9,000 9,000 합계 0 788,749 68,250 856,999-322 -
15. 청원군 A 개체군의복원로드맵 가. 개체군의지리적위치 충청북도청원군의금개구리서식지는주변의하천과농경지사이에위치한습지에서식하 고있었다 (Fig. 1). a b Fig. 1. Deserted agricultural wetlands located in Cheongwon-gun, a) a map of the habitat site, b) an aerial view of the habitat. 나. 서식지개황및주요서식지조건 (1) 서식지개황청원군개체군의서식지는농경지형습지로서, 수심이얕게유지되면서수생식물들이자리잡고있는모습이었다. 하지만좌측에는이전의습지가복토되어밭이형성되면서금개구리서식지의일부가매립되었다. 현재, 청원군매립농경습지의경우, 대부분논이위치하고있지만 2006년부터복토를통하여밭으로매립되는경우가빈번하게발생하고있다. 2006년에옆에위치한금개구리서식지전체가매립된적이있었다. 본개체군의서식지는수심이매우얕고벼과식물들이다수서식하고있었으며, 정수식물도일부서식하고있었다. (2) 서식지환경요소청원군개체군이서식하고있는서식지의환경요소측정결과와안정적인금개구리의서식이확인된제 Ⅰ그룹의평균환경요소와의비교는표 1과같다. 청원군의다른지역에비교하여안정된서식지가훼손되어있었다. 서식지는안정된개체군의서식지에비하여정수식물의피도가낮았으며, ph, clay : silt의비율은안정적인개체군의서식지보다다소낮은것으로 - 323 -
확인되었다. 무엇보다 1000 m 2 당금개구리의서식밀도는 1마리로제 Ⅰ그룹의안정된개체군에비하여매우낮은서식밀도를보였다. Table 1. Habitat parameters for Gold-spotted pond frogs at deserted agricultural wetlands located in Cheongwon-gun( The core parameters affect the existence of the frogs in the population extracted from the regression analysis) 서식지환경요소청원군A 목표치와의비교 서식지형 농경지형습지 서식지경관 면적 (m 2 ) 1091.0 수심 (m) 0.3 이하 - 1.2 해발고도 (m) 41.0 + 33.5 수질 생물적환경 ph 5.72-1.10 DO 4.40 + 2.87 정수식물피도 (%) 30 이상 - 20 황소개구리개체수 ( 마리 ) 없음 동일 토양 clay : silt 비율 9.58-0.16 서식지종합평가 위협도평가 특이사항 금개구리서식밀도 (1000 m 2 당출현수로환산시 ) 높음서식지훼손, 낮은수심 1-57 다. 개체군의위협요인및개선방안 (1) 위협요인농경지사이에위치한개체군은우선, 주변의복토에의한서식지의협소화가문제가되고있다. 또한인근에위치한다른개체군들또한서식지가없어지거나훼손되어개체군의존재에큰위협을받고있다. 또한복토한주변농경지로부터금개구리의서식지가상대적으로낮아져우천시, 주변의토사가습지로유입, 수생식물을덮고수심이얕아져여름철습지가마르는경우도있었다. - 324 -
(2) 개선방안서식지복원을위하여우선적으로약 1 ha 정도의금개구리의서식지를인근에확보하는것이중요하다. 복원될금개구리서식지는현재의위치에서벗어나개발압력이낮은농경지외곽지점에확보한다. 또한조성된서식지를보호울타리와안내판을설치하여외부인의접근막아야한다. 두번째로조성된금개구리서식지에수생식물을식재하여자연적인서식지를확보해야한다. 금개구리개체군의존재에핵심적인환경적요소가정수식물의피도임을확인하여금개구리서식지에정수식물을비롯한다양한수생식물의식재는필수적인요소로생각된다. 세번째로연못에직접적인농약유입을막기위하여금개구리복원대상지임을알려직접적인농약의피해를줄일수있도록배수로를조성해야한다. 마지막으로낮은서식밀도를높이기위한현지개체군의보강과주변개체군의이입이지속적으로수행되어야할것으로판단되었다. 개체군에대한이입은장기적으로금개구리의서식밀도가적정수준으로올라갈때까지수행한다. 라. 소요예산 서식지복원과개체군의보존에대한소요예산안은표 2와같다. 서식지의복원, 서식지의 수생식물식재와함께 3년간전문인력에의한지속적인현지개체군의보호와주변개체군의 이입이 필요한 것으로 판단되어 이를 반영하여 예산안을 작성하였다. Table 2. The budget estimated for the conservation of deserted agricultural wetlands located in Cheongwon-gun 서식지개선방안 1단계 2단계 3단계 합계 ( 천원 ) ᆞ토지매입 0 230,000 0 230,000 서식지조성 ᆞ 서식지조성 0 1,075 0 1,075 ᆞ 서식지식생식재 0 32,400 0 32,400 ᆞ 서식지식생부분식재 0 8,190 0 8,190 개체군의이입 사후관리 ᆞ 현지인공증식과관리 0 52,834 48,000 100,834 ᆞ모니터링 0 0 9,000 9,000 합계 0 324,499 57,000 381,499-325 -
16. 강화도 A 개체군의복원로드맵 가. 개체군의지리적위치 인천광역시강화군의금개구리개체군은마을주변의농경지사이에위치한농경습지에서 식하고있었다 (Fig. 1) a b Fig. 1. Deserted agricultural wetlands located in Ganghwa-gun, a) a map of the habitat site, b) an aerial view of the habitat. 나. 서식지개황및주요서식지조건 (1) 서식지개황인천광역시강화군에위치한금개구리서식지는농경지사이에형성된농경지형습지이었다. 서식지주변에는낮은산지와민가, 농경지들이위치하고있었다. 금개구리서식지는경작이이루어지고있는논들사이에위치하고있었으며, 오랜시간농사를짓지않아애기부들, 연꽃과같은다양한수생식물이자라고있었다. 금개구리서식지는농경지한가운데위치하고있었으며주변에는도로와농로가지나고있었다. (2) 서식지환경요소강화도개체군이서식하고있는서식지의환경요소측정결과와안정적인금개구리의서식이확인된제 Ⅰ그룹의평균환경요소와의비교는표 1과같다. 강화도개체군은다른지역에비교하여안정된서식지가부재되어있었다. 현장조사에서금개구리의높은서식을확인할수있었지만주변정수식물의피도가매우낮고수질악화의우려가산재하였다. 강화도개체군의서식지는안정된개체군의서식지에비하여 DO, clay : silt의비율이낮았으며, 그밖에수심, - 326 -
해발고도, ph의비율은안정적인개체군의서식지보다같거나다소높은것으로확인되었다. Table 1. Habitat parameters for Gold-spotted pond frogs at deserted agricultural wetlands located in Ganghwa-gun( The core parameters affect the existence of the frogs in the population extracted from the regression analysis) 서식지환경요소강화도A 목표치와의비교 서식지형 농경지습지 서식지경관 면적 (m 2 ) 762.92 수심 (m) 1.5 0 해발고도 (m) 17.0 + 9.5 수질 생물적환경 ph 6.09 + 0.44 DO 1.52-0.61 정수식물피도 (%) 25-37.5 황소개구리개체수 ( 마리 ) 0 0 토양 clay : silt 비율 9.46-0.28 서식지종합평가 위협도평가 특이사항 금개구리서식밀도 (1000 m 2 당출현수로환산시 ) 높음 서식지훼손 21-37 다. 개체군의위협요인및개선방안 (1) 위협요인강화도개체군의경우, 무엇보다주변의농경지로부터유입될수있는농약과비료와같은오염원들이가장큰위협요인으로판단되었다. 또한주변의농경지가모두경작이이루어지고있는논으로현재금개구리가서식하고있는서식지를제외하고주변의다른지역에금개구리가서식하고있지않아유전적으로고립되어있는것으로확인되었다. 유전적인고립역시, 외부에서유입되는오염원과함께또다른위협요인으로간주되었다. (2) 개선방안 - 327 -
첫번째로현재의금개구리의서식지를매입, 혹은임대하여금개구리가서식할수있는안정된서식지의확보가우선되어야할것으로판단되었다. 현재의서식지는매우협소하고주변의농경지와가까이위치하고있어추가적인서식지의확보가필요할것으로생각되었다. 두번째로주변의농경지로부터유입될수있는오염물질을차단하기위한배수시설이필요할것으로생각되었다. 마지막으로금개구리의낮은서식밀도를높이기위하여현지증식장을운영하여현장에서서식하고있는금개구리의알과유생을안정적으로증식하여보강하는방안을적용하고주변에서가장가까운개체군을유입하는방안이적용되어야할것으로판단되었다. 라. 소요예산강화도개체군의서식지복원과개체군의보존에대한소요예산안은표 2와같다. 강화도개체군은서식지의복원, 서식지의수생식물식재와함께 3년간전문인력에의한현지개체군의보강과주변개체군의지속적인이입이필요한것으로판단되어이를반영하여예산안을작성하였다. Table 2. The budget estimated for the conservation of deserted agricultural wetlands located in Ganghwa-gun 서식지개선방안 1단계 2단계 3단계 합계 ( 천원 ) ᆞ토지매입 0 392,000 0 392,000 서식지조성 ᆞ 서식지조성 0 1,075 0 1,075 ᆞ 서식지식생식재 0 32,400 0 32,400 ᆞ서식지식생부분식재 0 8,190 0 8,190 개체군의이입 ᆞ현지인공증식과관리 0 52,834 48,000 100,834 사후관리 ᆞ모니터링 0 0 9,000 9,000 합계 0 486,499 57,000 543,499-328 -
17. 전주시개체군의복원로드맵 가. 개체군의지리적위치 전라북도전주시의금개구리개체군은강변에형성된습지에서식하고있었다 (Fig. 1). a b Fig. 1. Wetlands located in Jeonju-si, a) a map of the habitat site, b) an aerial view of the habitat. 나서식지개황및주요서식지조건 (1) 서식지개황전주시의금개구리서식지는강변에위치하고있었다. 강주변에농경지와밭이형성되어있으며, 높은제방이조성되어있었으며, 수변에다양한식물들이자리잡고있었다. 하천의중앙부분과가장자리의수심이낮은곳에는갈대, 애기부들을비롯한다양한벼과식물들이자라고있었으며, 수면에는부엽식물인개구리밥이다수분포하고있었다. (2) 서식지환경요소전주시개체군이서식하고있는서식지의환경요소측정결과와안정적인금개구리의서식이확인된제 Ⅰ그룹의평균환경요소와의비교는표 1과같다. 전주시개체군은다른지역에비교하여안정된서식지가부재되어있었다. 현장조사에서금개구리의서식과함께황소개구리의서식을확인할수있었다. 전주시개체군의서식지는안정된개체군의서식지에비하여정수식물의피도, DO, clay : silt의비율이낮았으며, 그밖에수심, 해발고도, ph의비율은안정적인개체군의서식지보다같거나다소높은것으로확인되었다. - 329 -
Table 1. Habitat parameters for Gold-spotted pond frogs at wetlands located at riverside( The core parameters affect the existence of the frogs in the population extracted from the regression analysis) 서식지환경요소전주시목표치와의비교 서식지형 자연형습지 서식지경관 면적 (m 2 ) 1265.83 수심 (m) 1.5 0 해발고도 (m) 16 + 8.5 수질 생물적환경 ph 6.34 + 0.69 DO 1.33-0.81 정수식물피도 (%) 25-37.5 황소개구리개체수 ( 마리 ) 1 + 1 토양 clay : silt 비율 2.39-7.35 서식지종합평가 위협도평가 특이사항 금개구리서식밀도 (1000 m 2 당출현수로환산시 ) 높음 서식지훼손 7-51 다. 개체군의위협요인및개선방안 (1) 위협요인전주시에서식하고있는금개구리개체군의가장큰위협요인은안정적인서식지가부재되어있는것이었다. 수위변화가심한큰강의가장자리에위치한금개구리의서식지는안정적인서식지를제공하는것이어려울것으로예상되었다. 또한황소개구리가다수서식하고있는것으로확인되었다. 황소개구리의서식은금개구리개체군의또하나의위협요인으로작용할것으로예상되었다. (2) 개선방안 전주시에서식하고있는금개구리개체군의보호를위하여우선적으로강변에안정적인서 - 330 -
식지를조성해주는것이무엇보다선행되어야할것으로생각되었다. 강의가장자리에수위변화에영향을덜받을수있도록낮은제방과배후습지를조성해야할것으로판단되었다. 또한황소개구리를구제하여금개구리의서식이용이하도록황소개구리를장기적으로꾸준히퇴치해야할것으로생각되었다. 마지막으로현재낮은서식밀도를보이는금개구리개체군의서식밀도를높이기위하여주변의개체군을이주시켜현지의개체군의서식밀도를높이는이입을통하여개체군의수를보강해야할것으로판단되었다. 라. 소요예산 전주시개체군의서식지복원과개체군의보존에대한소요예산안은표 2와같다. 전주시 개체군은서식지의복원, 서식지의수생식물식재와함께 3년간전문인력에의한이입이필 요한것으로판단되어이를반영하여예산안을작성하였다. Table 2. The budget estimated for the conservation of wetlands located at riverside 서식지개선방안 1단계 2단계 3단계 합계 ( 천원 ) ᆞ토지매입 0 159,000 0 159,000 ᆞ서식지조성 0 1,075 0 1,075 서식지조성 ᆞ 서식지식생식재 0 32,400 0 32,400 ᆞ서식지식생부분식재 0 8,190 0 8,190 ᆞ황소개구리포획 0 22,250 11,250 33,500 개체군의이입 ᆞ현지인공증식과관리 0 52,834 48,000 100,834 사후관리 ᆞ모니터링 0 0 9,000 9,000 합계 0 275,749 68,250 343,999-331 -
18. 태안군 B 개체군의복원로드맵 가. 개체군의지리적위치 충천남도태안군의금개구리개체군은연못과주변습지에서식하고있었다 (Fig. 1). a b Fig. 1. Ponds located in Taean-gun, a) a map of the habitat site, b) an aerial view of the habitat. 나. 서식지개황및주요서식지조건 (1) 서식지개황태안군의금개구리서식지는농경지와인접한습지와농수로주변에위치하고있었다. 해안사구의뒤쪽에위치한배후습지로해안쪽으로는낮은언덕과소나무방풍림이위치하고있었으며금개구리서식지가위치한곳은주택과농경지가함께자리잡고있었다. 배후습지의특성상, 서식지주변은물이풍부한것으로확인되었다. 하지만최근에건설된도로가금개구리서식지를두곳으로나누어놓은상태이었으며, 주변에습지들은상당수이미복토되고있었다. 서식지의주변에는갈대와같은정수식물과함께마름과같은부엽식물이풍부하게자라고있었다. 습지의수심은매우깊은편으로가운데가약 1.5 m에이르는것으로확인되었다. (2) 서식지환경요소태안군개체군이서식하고있는서식지의환경요소측정결과와안정적인금개구리의서식이확인된제 Ⅰ그룹의평균환경요소와의비교는표 1과같다. 태안군개체군은다른지역에비교하여서식지의훼손정도가심한것으로확인되었다. 현장에서금개구리와더불어황소개 - 332 -
구리도서식하고있었다. 태안군개체군의서식지는안정된개체군의서식지에비하여정수식물의피도, DO, clay : silt의비율이다소낮았다. 그밖에수심, 해발고도, ph는안정적인개체군의서식지보다같거나다소높은것으로확인되었다. Table 1. Habitat parameters for Gold-spotted pond frogs at ponds located at in Taean-gun( The core parameters affect the existence of the frogs in the population extracted from the regression analysis) 서식지경관수질생물적환경 서식지환경요소 태안군B 목표치와의비교 서식지형 자연형습지 면적 (m 2 ) 1067.54 수심 (m) 1.5 0 해발고도 (m) 14.0 + 6.5 ph 7.19 + 1.54 DO 2.4-0.26 정수식물피도 (%) 25-37.5 황소개구리개체수 ( 마리 ) 3.4 + 3.4 토양 clay : silt 비율 2.05-7.69 위협도평가 높음 서식지 특이사항 서식지훼손 종합평가 금개구리서식밀도 (1000 m 2 당출현수로환산시 ) 2-56 다. 개체군의위협요인및개선방안 (1) 위협요인태안군의금개구리개체군의경우, 현재도로건설과복토로인한서식지의훼손이발생하고있었다. 현재지역개발사업으로인하여도로의신설과습지, 농경지가매립되고있었으며, 서식지의매립은금개구리의생존에가장큰위협요인이될것으로예상되었다. 또한금개구리서식지내에서다수의황소개구리성체와유생이서식하고있는것을확인할수있었다. 황소개구리의서식은금개구리개체군의감소를유발하는또하나의위협요인으로작용할것으로판단되었다. (2) 개선방안 - 333 -
태안군의금개구리개체군을보호하기위해서는우선적으로현재남아있는습지와주변의휴경지를매입, 혹은임대하여안정된서식지를확보하는것이가장중요할것으로생각되었다. 또한주변의농경지로부터유입될수있는농약을비롯한각종오염원에대하여별도의배수시설을설치해야할것으로판단되었다. 또한금개구리서식지내로침입한황소개구리를통발과그물, 작살을이용하여적극적으로포획하는방안도고려되어야할것으로생각되었다. 현재낮은서식밀도를높이기위하여주변의풍부한금개구리개체군에서일부개체를포획하여이주하는이입이이루어져야할것으로판단되었다. 라. 소요예산태안군개체군의서식지복원과개체군의보존에대한소요예산안은표 2와같다. 태안군개체군은서식지의매입, 서식지의수생식물식재, 3년간전문인력에의한지속적인이입이필요한것으로판단되어이를반영하여예산안을작성하였다. Table 2. The budget estimated for the conservation of ponds located in Taean-gun 서식지개선방안 1단계 2단계 3단계 합계 ( 천원 ) ᆞ토지매입 0 447,000 0 447,000 ᆞ서식지조성 0 1,075 0 1,075 서식지조성 ᆞ 서식지식생식재 0 32,400 0 32,400 ᆞ서식지식생부분식재 0 8,190 0 8,190 ᆞ황소개구리포획 0 22,250 11,250 33,500 개체군의이입 ᆞ현지인공증식과관리 0 52,834 48,000 100,834 사후관리 ᆞ모니터링 0 0 9,000 9,000 합계 0 563,749 68,250 631,999-334 -
19. 당진군개체군의복원로드맵 가. 개체군의지리적위치 충천남도당진군의금개구리개체군은농경지형습지와주변의논에서식하고있었다 (Fig. 1). a b Fig. 1. Deserted agricultural wetlands in Dangjin-gun, a) a map of the habitat site, b) an aerial view of the habitat. 나. 서식지개황및주요서식지조건 (1) 서식지개황당진군농경습지의금개구리개체군은경작이이루어지고있는논의주변에위치한묵정논에서식하고있었다. 하천근처의넓은경작지의외곽에위치한서식지는주변에민가와밭그리고논이위치하고있었다. 서식지근처에는제방공사가이루어진큰규모의하천이지나고있었으며, 서식지는주변보다상대적으로낮아물이풍부한것으로확인되었다. 서식지의일부는이미매립되어밭으로경작되고있었으며, 인근에축사가위치하고있었다. 금개구리서식지인농경지형습지에는갈대와같은정수식물이자라고있었다. 농경습지주변은현지주민이설치해놓은높이약 30 cm 정도의울타리가설치되어있었다. (2) 서식지환경요소당진군개체군이서식하고있는서식지의환경요소측정결과와안정적인금개구리의서식이확인된제 Ⅰ그룹의평균환경요소와의비교는표 1과같다. 당진군개체군은다른지역에비교하여안정된서식지가부재되어있었다. 현장에서금개구리의서식을확인할수있었다. 당진군개체군의서식지는안정된개체군의서식지에비하여정수식물의피도, DO, clay : - 335 -
silt 의비율이다소낮았다. 그밖에수심, 해발고도, ph 는안정적인개체군의서식지보다다 소높은것으로확인되었다. Table 1. Habitat parameters for Gold-spotted pond frogs at deserted agricultural wetlands in Dangjin-gun( The core parameters affect the existence of the frogs in the population extracted from the regression analysis) 서식지환경요소당진군목표치와의비교 서식지형 농경지습지 서식지경관 면적 (m 2 ) 2309.18 수심 (m) 2 + 0.5 해발고도 (m) 9.0 + 0.5 수질 생물적환경 ph 6.54 + 0.89 DO 2.76-0.62 정수식물피도 (%) 50-12.5 황소개구리개체수 ( 마리 ) 0 0 토양 clay : silt 비율 3.38-6.36 서식지종합평가 위협도평가 특이사항 금개구리서식밀도 (1000 m 2 당출현수로환산시 ) 높음 서식지훼손 5-53 다. 개체군의위협요인및개선방안 (1) 위협요인당진군에서식하고있는금개구리개체군의서식지는현재일부가매립되고주변의농경지와격리되어서식지가분절화되어있었다. 금개구리의서식에위협요인으로작용하는황소개구리는관찰되지않았으나, 무엇보다서식지가소규모묵정논에한정되어있어서식지의훼손과격리된개체군내의유전적인다양성이낮아질수있는위협요인에취약한것으로판단되었다. - 336 -
(2) 개선방안당진군의금개구리개체군의보호를위하여우선적으로금개구리가서식하고있는묵정논을매입, 혹은임대하여안정된서식지를확보해야할것으로생각되었다. 또한현재미꾸라지양식을위하여설치되어있는울타리를제거하여금개구리가자유롭게왕래할수있도록하며, 현재금개구리의낮은서식밀도를높이기위하여주변의개체군에서일부개체를들여오는이입이통하여보강하는방안을병행해야할것으로생각되었다. 라. 소요예산당진군개체군의서식지복원과개체군의보존에대한소요예산안은표 2와같다. 당진군개체군은서식지의복원, 서식지의수생식물식재와함께 3년간전문인력에의한지속적인개체군의이입이필요한것으로판단되어이를반영하여예산안을작성하였다. Table 2. The budget estimated for the conservation of deserted agricultural wetlands in Dangjin-gun 서식지개선방안 1단계 2단계 3단계합계 ( 천원 ) ᆞ 토지매입 0 150,000 0 150,000 서식지조성 ᆞ 서식지조성 0 1,075 0 1,075 ᆞ 서식지식생식재 0 32,400 0 32,400 ᆞ 서식지식생부분식재 0 8,190 0 8,190 개체군의이입 ᆞ 현지인공증식과관리 0 52,834 48,000 100,834 사후관리 ᆞ 모니터링 0 0 9,000 9,000 합계 0 244,499 57,000 301,499-337 -
20. 태안군 D 개체군의복원로드맵 가. 개체군의지리적위치 충청남도태안군의금개구리서식지는 다 (Fig. 1) 국도주변에위치하고있는연못에서식하고있었 a b Fig. 1. Ponds located in Taean-gun, a) a map of the habitat site, b) an aerial view of the habitat. 나. 서식지개황및주요서식지조건 (1) 서식지개황태안군에서식하고있는금개구리개체군의서식지는지방도와농경지사이에위치하고있었다. 해안사구의뒤쪽에위치한서식지의바로앞에는낮은언덕과소나무방풍림이위치하고있었으며, 뒤쪽은간척사업으로형성된넓은농경지가조성되어있었다. 연못에서주변의농경지로농수를공급하고있었다. 금개구리서식지주변은갈대등의정수식물과마름과같은부엽식물, 검정말같은침수식물들이자라고있었다. (2) 서식지환경요소태안군개체군이서식하고있는서식지의환경요소측정결과와안정적인금개구리의서식이확인된제 Ⅰ그룹의평균환경요소와의비교는표 1과같다. 태안군에서는금개구리와함께황소개구리의서식을확인할수있었다. 태안군개체군의서식지는안정된개체군의서식지에비하여정수식물의피도, DO가다소낮았다. 그밖에수심, 해발고도, ph, clay : silt의비율은안정적인개체군의서식지보다같거나다소높은것으로확인되었다. - 338 -
Table 1. Habitat parameters for Gold-spotted pond frogs at ponds located in Taean-gun( The core parameters affect the existence of the frogs in the population extracted from the regression analysis) 서식지환경요소태안군D 목표치와의비교 서식지형 연못 서식지경관 면적 (m 2 ) 141.75 수심 (m) 1.5 0 해발고도 (m) 9 + 1.5 수질 생물적환경 ph 6.94 + 1.29 DO 2.81-0.67 정수식물피도 (%) 10-52.5 황소개구리개체수 ( 마리 ) 1.5 + 1.5 토양 clay : silt 비율 12.77 + 3.03 서식지종합평가 위협도평가 특이사항 금개구리서식밀도 (1000 m 2 당출현수로환산시 ) 높음서식지훼손, 황소개구리서식 9-49 다. 개체군의위협요인및개선방안 (1) 위협요인태안군의금개구리서식지는다른지역에비하여정수식물의피도가낮은것으로확인되었다. 정수식물은금개구리에게은신처와먹이를공급해주는역할을하는것으로예상되었다. 또한서식지로유입되는물은인근의논으로부터농약과각종오염물질이함께들어올수있는것으로보였다. 또한금개구리의서식에부정적인영향을미치는것으로확인된황소개구리가서식하고있어금개구리개체군의주요한위협요인으로파악되었다. - 339 -
(2) 개선방안태안군금개구리개체군의보전을위하여연못을비롯한주변의농경지를매입, 혹은임대하여안정된서식지를확보해야할것으로생각되었다. 이와함께낮은정수식물의피도를높이기위한식생의식재하고농경지의물을따로배출할수있도록배수로를정비해야금개구리개체군을보호할수있을것으로예상되었다. 마지막으로금개구리서식지와주변에서식하고있는황소개구리를포획하여금개구리위협요인도낮춰야할것으로생각되었다. 라. 소요예산태안군개체군의서식지복원과개체군의보존에대한소요예산안은표 2와같다. 태안군개체군은서식지의복원, 서식지의수생식물식재와함께 3년간전문인력에의한지속적인주변서식지개체군의이입이필요한것으로판단되어이를반영하여예산안을작성하였다. Table 2. The budget estimated for the conservation of ponds located in Taean-gun 서식지개선방안 1단계 2단계 3단계합계 ( 천원 ) ᆞ토지매입 0 204,000 0 204,000 ᆞ 서식지조성 0 1,075 0 1,075 서식지조성 ᆞ 서식지식생식재 0 32,400 0 32,400 ᆞ 서식지식생부분식재 0 8,190 0 8,190 ᆞ 황소개구리포획 0 22,250 11,250 33,500 개체군의이입 ᆞ 현지인공증식과관리 0 52,834 48,000 100,834 사후관리 ᆞ 모니터링 0 0 9,000 9,000 합계 0 320,749 68,250 388,999-340 -
21. 김제시개체군의복원전략 가. 개체군의지리적위치 전북김제시의금개구리개체군은마을앞논사이에위치한농수로에서식하고있었다 (Fig. 1). a b Fig. 1. Agricultural waterways located in Gimje-si, a) a map of the habitat site, b) an aerial view of the habitat. 나. 서식지개황및주요서식지조건 (1) 서식지개황김제시개체군의서식지는농경지사이에위치한농수로이며, 폭이 1.5m 내외의좁은수로가길게배열되어있는모습이었다. 물안쪽과표면에는침수식물과부엽식물이서식하였지만정수식물은거의없었다. 농수로에흐르는물은주로논농사에사용된물로주면의논에유입되었다가농수로로빠져나왔다. 주변에는금개구리뿐만아니라참개구리와청개구리가관찰되었고황소개구리역시높음밀도로서식하고있었다. 농수로의대부분은시멘트로포장되어있어서금개구리를비롯한양서류들의자유로운이동이제한될것으로생각되었다. 서식지주변은양쪽은농로가위치하고있었다. (2) 서식지환경요소김제시개체군이서식하고있는서식지의환경요소측정결과와안정적인금개구리의서식이확인된제 Ⅰ그룹의평균환경요소는표 1과같다. 김제시의개체군은다른지역의안정된개체군의서식지와비교하여개체군의존재에핵심적인영향을미치는정수식물의피도가매 - 341 -
우낮게확인되었고황소개구리가출현하여서식지의현황이좋지않은것으로확인되었다. ph, DO, clay : silt의비율은목표치와비교하여다소높게확인되었다. 김제시개체군의 1000 m 2 당금개구리의서식밀도는 12마리로제 Ⅰ 그룹의평균서식밀도보다다소낮은서식밀도를보이는것으로확인되었다. Table 1. Habitat parameters for Gold-spotted pond frogs at agricultural waterways located in Gimje-si( The core parameters affect the existence of the frogs in the population extracted from the regression analysis) 서식지환경요소김제시목표치와의비교 서식지형 농수로 서식지경관 면적 (m 2 ) 1437.0 수심 (m) 1 이하 - 0.5 해발고도 (m) 4.0-3.5 수질 생물적환경 ph 7.03 + 0.21 DO 2.35 + 0.82 정수식물피도 (%) 10이하 - 40 황소개구리개체수 ( 마리 ) 11 + 11 토양 clay : silt 비율 11.81 + 2.07 서식지종합평가 위협도평가 특이사항 금개구리서식밀도 (1000 m 2 당출현수로환산시 ) 높음낮은정수식물피도, 황소개구리의서식 12-46 다. 개체군의위협요인및개선방안 (1) 위협요인농경지사이에위치한김제시개체군의서식지는정수식물의피도가매우낮았다. 정수식물은금개구리의산란과은신에매우필수적인요소임으로낮은정수식물의피도는금개구리의서식에위협요인으로생각되었다. 또한농경지사이를흐르는서식지의특성상, 주변의농약과오염물질의유입역시, 금개구리의서식에영향을미칠것으로예상되었다. 특히, 금개구리의 - 342 -
서식지에서관찰된황소개구리는금개구리개체군의생존에큰위협요인이될것으로예상되 었다. (2) 개선방안김제시개체군의복원을위하여첫번째로금개구리의안정적인서식지의확보가필요하다. 따라서농수로주변의경작지를매입혹은장기임대하여금개구리가안정되게서식할수있는대체서식지를조성해야한다. 안정된서식지의제공은금개구리개체군을장기적으로보호할수있는필수적인사항이다. 두번째로김제시개체군이서식하고있는농수로주변에정수식물을식재하여금개구리가은신할수있는장소를제공해야한다. 세번째로김제시개체군의서식에위협요인으로여겨지는황소개구리를주기적으로포획해야한다. 마지막으로낮은금개구리서식밀도를높이기위한별도의현장증식장을이용하여현지개체군의알과유생을수거하여변태후까지증식하여방사하는보충과주변개체군을포획하여방사하는이입을통한지속적인개체의보강이이루어져야한다. 라. 소요예산 김제시개체군의서식지복원과개체군의보존에대한소요예산안은표 2와같다. 김제시 개체군은서식지의복원, 주변서식지의수생식물보강과함께 3년간전문인력에의하여현 지개체군의보충과주변개체군으로부터의이입을반영하여예산안을작성하였다. Table 2. The budget estimated for the conservation of agricultural waterways located in Gimje-si 서식지개선방안 1단계 2단계 3단계 합계 ( 천원 ) ᆞ토지매입 0 68,000 0 68,000 ᆞ서식지조성 0 1,075 0 1,075 서식지조성 ᆞ 서식지식생식재 0 32,400 0 32,400 ᆞ서식지식생부분식재 0 8,190 0 8,190 ᆞ황소개구리포획 0 22,250 0 22,250 개체군의보충과이입 ᆞ현지인공증식과관리 0 52,834 0 52,834 사후관리 ᆞ모니터링 0 0 9,000 9,000 합계 0 184,749 9,000 193,749-343 -
22. 서천군개체군의복원로드맵 가. 개체군의지리적위치 충청남도서천군의금개구리개체군은경작이이루어지는있는논과주변의농수로에서식 하고있었다 (Fig. 1). a b Fig. 1. Agricultural waterways located in Seocheon-gun, a) a map of the habitat site, b) an aerial view of the habitat. 나. 서식지개황및주요서식지조건 (1) 서식지개황충청남도서천군에위치한금개구리개체군의서식지는현재경작이이루어지고있는논과논사이의농수로에위치하고있었다. 서식지주변은낮은산지와민가가위치하고있었으며, 금개구리는농수로에서관찰되었다. 농수로의양쪽은논둑으로콩과같은식물이재배되고있었으며농수로의안쪽은애기부들, 고마리와같은수생식물들이자라고있었다. 농수로의경우, 제방양쪽이낮은흙으로되어있어금개구리의왕래가다른농수로들에비하여상대적으로쉬울것으로예상되었다. 수심은약 1.5 m 정도이었으며, 바닥에상당히깊은진흙층이있었다. (2) 서식지환경요소서천군개체군이서식하고있는서식지의환경요소측정결과와안정적인금개구리의서식이확인된제 Ⅰ그룹의평균환경요소와의비교는표 1과같다. 서천군개체군은다른지역에비교하여안정된서식지가부재되어있었다. 현장에서매우낮은금개구리의서식을확인할수 - 344 -
있었으며, 이와동시에황소개구리또한서식이확인되어, 지속적인포획활동및모니터링이필요하다. 서천군개체군의서식지는안정된개체군의서식지에비하여정수식물의피도, clay : silt의비율이낮았다. 그밖에수심, 해발고도, ph, DO는안정적인개체군의서식지보다같거나다소높은것으로확인되었다. Table 1. Habitat parameters for Gold-spotted pond frogs at agricultural waterways located in Seocheon-gun( The core parameters affect the existence of the frogs in the population extracted from the regression analysis) 서식지경관수질생물적환경 서식지환경요소 서천군 목표치와의비교 서식지형 농수로 면적 (m 2 ) 629.51 수심 (m) 1.5 0 해발고도 (m) 14.0 + 6.5 ph 6.88 + 1.23 DO 4.03 + 1.89 정수식물피도 (%) 25-37.5 황소개구리개체수 ( 마리 ) 0.6 + 0.6 토양 clay : silt 비율 6.33-3.41 위협도평가 높음 서식지훼손, 서식지 특이사항황소개구리서식종합평가 금개구리서식밀도 3-55 (1000 m 2 당출현수로환산시 ) 다. 개체군의위협요인및개선방안들 (1) 위협요인서천군에서식하고있는금개구리개체군의경우, 농수로와논을오고가며서식하고있는것으로확인되었다. 하지만현재경작이이루어지고있는논은안정적인서식지를제공할수없으며, 농수로의경우, 장소가협소하고안정된수위가유지되지않아금개구리의서식에적합한서식지의부재가가장큰위협요인인것으로생각되었다. 현재금개구리가서식하고있는농수로의경우, 금개구리가은신할수있는정수식물의피도가낮은상황역시, 금개구리의서식에부정적인영향을미칠것으로예상되었다. 또한현재금개구리서식지근처의경우, 황소개구리가관찰되어이역시, 금개구리의서식에위협요인것으로확인되었다. - 345 -
(2) 개선방안서천군개체군의보전을위하여우선적으로농수로를포함하여주변의논을매입, 혹은임대하여수위가일정하게유지되는인공적인서식지를조성해주는것이무엇보다필요한것으로생각된다. 현재의서식지는인위적인요인에의하여많은영향을받을수있기때문에주변의농수로와연결되어있는논을매입하여인공적인습지를조성하는방법으로서식지를마련해야한다. 또한새롭게조성된인공습지에주변의정수식물과부엽식물을식재하여빠른식생의회복을유도해야할것으로생각된다. 마지막으로주변에서식하고있는황소개구리를각종도구를이용하여주기적으로포획, 그서식밀도를낮추는방안도동시에진행되어야한다. 마지막으로낮은금개구리서식밀도를높이기위한별도의현장증식장을이용하여현지개체군의알과유생을수거하여변태후까지증식하여방사하는보충과주변개체군을포획하여방사하는이입을통한지속적인개체의보강이이루어져야한다. 라. 소요예산서천군개체군의서식지복원과개체군의보존에대한소요예산안은표 2와같다. 서천군개체군은서식지의복원, 서식지의수생식물식재와함께 3년간전문인력에의한지속적인현지개체군의보충과주변개체군을이용한이입을반영하여예산안을작성하였다. Table 2. The budget estimated for the conservation of agricultural waterways located in Seocheon-gun 서식지개선방안 1단계 2단계 3단계 합계 ( 천원 ) ᆞ토지매입 0 87,000 0 87,000 ᆞ서식지조성 0 1,075 0 1,075 서식지조성 ᆞ서식지식생식재 0 32,400 0 32,400 ᆞ서식지식생부분식재 0 8,190 0 8,190 ᆞ황소개구리포획 0 22,250 0 22,250 개체군의보충과이입 ᆞ현지인공증식과관리 0 52,834 0 52,834 사후관리 ᆞ모니터링 0 0 9,000 9,000 합계 0 203,749 9,000 212,749-346 -
23. 보령시개체군의복원로드맵 가. 개체군의지리적위치 충청남도보령시의금개구리개체군은경작이이루어지고있는논과주변의농수로에서식 하고있었다 (Fig. 1). a b Fig. 1. Agricultural waterways located in Boryeong-si, a) a map of the habitat site, b) an aerial view of the habitat. 나. 서식지개황및주요서식지조건 (1) 서식지개황충청남도보령시에위치한금개구리개체군의서식지는현재경작이이루어지고있는논과논사이의농수로에위치하고있었다. 서식지주변은낮은산지와민가가위치하고있었으며, 금개구리는주로논사이의농수로에서관찰되었다. 금개구리주로관찰되는농수로의폭은약 3 m 정도이었으며, 수심은약 1.5 m 정도이었다. 농수로의경우에도서천군농수로와마찬가지로서식지주변은모두논으로연결되어있었다. 농수로의제방양쪽은모두콩과같은작물의재배가이루어지고있었으며, 갈대, 달뿌리풀과같은수생식물들이농수로를따라자라고있었다. 부엽식물은개구리밥이관찰되었으며, 침수식물은없었으나해캄과같은조류가다수관찰되었다. (2) 서식지환경요소 보령시개체군이서식하고있는서식지의환경요소측정결과와안정적인금개구리의서식 이확인된제 Ⅰ 그룹의평균환경요소와의비교는표 1 과같다. 보령시개체군은다른지역에 - 347 -
비교하여안정된서식지가부재되어있었다. 현장에서금개구리의서식을확인할수있었지만, 이와동시에황소개구리또한서식이확인되어지속적인포획활동및모니터링이필요하다. 보령시개체군의서식지는안정된개체군의서식지에비하여정수식물의피도, ph, clay : silt의비율이낮았다. 그밖에수심, 해발고도, DO는안정적인개체군의서식지보다같거나다소높은것으로확인되었다. Table 1. Habitat parameters for Gold-spotted pond frogs at agricultural waterways located in Boryeong-si( The core parameters affect the existence of the frogs in the population extracted from the regression analysis) 서식지환경요소보령시목표치와의비교 서식지형 농수로 서식지경관 면적 (m 2 ) 216.96 수심 (m) 1.5 0 해발고도 (m) 10.0 + 2.5 수질 생물적환경 ph 7.31-1.66 DO 2.77 + 0.63 정수식물피도 (%) 50-12.5 황소개구리개체수 ( 마리 ) 8.5 +8.5 토양 clay : silt 비율 9.02-0.72 서식지종합평가 위협도평가 특이사항 금개구리서식밀도 (1000 m 2 당출현수로환산시 ) 높음서식지훼손, 황소개구리서식 17-41 다. 개체군의위협요인및개선방안보령시농수로에서식하고있는금개구리개체군의경우, 현재경작이이루어지고있는논은안정적인서식지를제공할수없으며, 농수로의경우, 장소가협소하고안정된수위가유지되지않아금개구리의서식에적합한서식지의부재가가장큰위협요인인것으로생각되었다. 또한현재금개구리가서식하고있는농수로의경우, 낮은정수식물의피도와황소개구리의 - 348 -
서식은금개구리의서식에부정적인영향을미칠것으로예상되었다. (1) 개선방안보령시개체군의보전을위하여우선적으로농수로를포함하여주변의논을매입, 혹은임대하여수위가일정하게유지되는인공적인서식지를조성해주는것이무엇보다필요한것으로생각된다. 현재의서식지는인위적인요인에의하여많은영향을받을수있기때문에주변의농수로와연결되어있는논을매입하여인공적인습지를조성하는방법으로서식지를마련해야한다. 또한새롭게조성된인공습지에주변의정수식물과부엽식물을식재하여빠른식생의회복을유도해야할것으로생각된다. 마지막으로주변에서식하고있는황소개구리를각종도구를이용하여주기적으로포획, 그서식밀도를낮추는방안도동시에진행되어야한다. 마지막으로낮은금개구리서식밀도를높이기위한별도의현장증식장을이용하여현지개체군의알과유생을수거하여변태후까지증식하여방사하는보충과주변개체군을포획하여방사하는이입을통한지속적인개체의보강이이루어져야한다. 라. 소요예산 보령시개체군의서식지복원과개체군의보존에대한소요예산안은표 2와같다. 보령시 개체군은서식지의복원, 서식지의수생식물식재와함께 3년간전문인력에의한지속적인 개체군의보강과이입을반영하여예산안을작성하였다. Table 2. The budget estimated for the conservation of agricultural waterways located in Boryeong-si 서식지개선방안 1단계 2단계 3단계 합계 ( 천원 ) ᆞ토지매입 0 97,000 0 97,000 ᆞ서식지조성 0 1,075 0 1,075 서식지조성 ᆞ 서식지식생식재 0 32,400 0 32,400 ᆞ 서식지식생부분식재 0 8,190 0 8,190 ᆞ 황소개구리포획 0 22,250 0 22,250 개체군의보강과이입 ᆞ 현지인공증식과관리 0 52,834 0 52,834 사후관리 ᆞ 모니터링 0 0 9,000 9,000 합계 0 213,749 9,000 222,749-349 -
24. 청원군 C 개체군의복원로드맵 가. 개체군의지리적위치 충청북도청원군의금개구리개체군은규모가큰저수지에서식하고있는것으로알려져 있었지만현장조사에서금개구리를관찰할수없었다 (Fig. 1). a b Fig. 1. Reservoir located in Cheongwon-gun, a) a map of the habitat site, b) an aerial view of the habitat. 나. 서식지개황및주요서식지조건 (1) 서식지개황청원군개체군의서식지는대형저수지로서, 이전에는금개구리가다수서식하고있는곳으로알려져음성학적연구가수행되었던곳이었다. 하지만현재는각종택지개발과도로, 고속전철의건설로서식지의많은변화가일어났고현지조사에서금개구리를관찰할수없었다. 저수지는수변에정수식물과부엽식물들이소수서식하였으나깊은수심때문에정수식물의피도가낮은것으로관찰되었다. 또한저수지내에서는금개구리대신, 황소개구리가다수서식하고있는것으로확인되었다. (2) 서식지환경요소청원군개체군이서식하고있는서식지의환경요소측정결과와안정적인금개구리의서식이확인된제 Ⅰ그룹의평균환경요소와의비교는표 1과같다. 청원군개체군은다른지역에비교하여상대적으로큰저수지이지만수심이깊고주변의정수식물이적어안정된서식지가부재되어있었다. 이전에는금개구리의음성학실험을진행할정도로개체수가많았지만현재 - 350 -
금개구리의서식을확인할수없었다. 청원군개체군의서식지는안정된개체군의서식지에비 하여정수식물의피도가낮았으며, 황소개구리가저수지와주변의농경지, 하천변에서관찰되 었다. 그밖에수심, 해발고도, DO, ph 비율은안정적인개체군의서식지보다다소높은것 으로확인되었다. Table 1. Habitat parameters for Gold-spotted pond frogs at reservoir located in Cheongwon-gun( The core parameters affect the existence of the frogs in the population extracted from the regression analysis) 서식지환경요소 청원군C 목표치와의비교 서식지형 저수지 서식지 면적 (m 2 ) 28777.9 경관 수심 (m) 5.0이상 + 3.5 해발고도 (m) 44.0 + 36.5 수질 ph 8.09 + 1.27 DO 3.41 + 1.88 생물적 정수식물피도 (%) 20-30 환경 황소개구리개체수 ( 마리 ) 6 +6 토양 clay : silt 비율 8.71-9.74 위협도평가 매우높음 서식지종합평가 특이사항 서식지부재, 황소개구리서식, 깊은수심 금개구리서식밀도 (1000 m 2 당출현수로환산시 ) 0-58 다. 개체군의위협요인및개선방안 (1) 위협요인대형저수지에위치한청원군개체군의서식지에서는현재금개구리가서식하지않는것으로확인되었다. 금개구리의부재는주변의택지개발, 도로, 고속전철건설과같은대형공사와주변식생의부재, 황소개구리의서식과같은다양한위협요인에의한것으로생각되었다. (2) 개선방안청원군개체군의서식지복원을위하여우선적으로약 1 ha 정도의금개구리의서식지를저수지주변에확보해야한다. 금개구리의서식지는저수지로유입되는계곡이나하천변의토지를매입혹은임대하여조성되어야한다. 또한조성된서식지를보호울타리와펜스를설치 - 351 -
하여외부인의출입과황소개구리를비롯한다른천적들의출입을막아야한다. 두번째로조성된금개구리서식지에수생식물을식재하여자연적인서식지를확보해야한다. 금개구리개체군의존재에핵심적인환경적요소가정수식물의피도임을확인하여금개구리서식지에정수식물을비롯한다양한수생식물의식재는필수적인요소로생각된다. 세번째로주변에잠재적인위협요소로판단되는황소개구리를주기적으로포획하는방안이제시되어야한다. 마지막으로낮은서식밀도를높이기위한별도의개체군보강이지속적으로수행되어야한다. 금개구리의도입은외부의금개구리증식센터에서이루어진다. 금개구리증식센터에서는전국에서수집된금개구리의알을부화하여변태과정을마친어린성체를청원군오송저수지개체군과같이이전에서식하였지만현재는절멸한지역에방사하는일을담당하게된다. 청원군오송저수지개체군의성공적인복원을위하여금개구리의방사는먼저도입을실시한이후, 여러번의추가적인방사를통하여꾸준히진행되어야한다. 라. 소요예산 청원군개체군의서식지복원에대한소요예산안은표 2와같다. 청원군개체군은현재금 개구리가서식하고있지않는지역으로서식지의복원과함께 3년간전문인력에의한지속적 인개체군의도입, 사후모니터링수행을반영하여예산안을작성하였다. Table 2. The budget estimated for the conservation of reservoir located in Cheongwon-gun 서식지개선방안 1단계 2단계 3단계 합계 ( 천원 ) ᆞ토지매입 0 0 104,000 104,000 ᆞ서식지조성 0 0 1,075 1,075 서식지조성 ᆞ 서식지부분조성 0 0 1,700 1,700 ᆞ 서식지식생식재 0 0 32,400 32,400 ᆞ서식지식생부분식재 0 0 8,190 8,190 ᆞ황소개구리포획 0 0 26,000 26,000 개체군의도입 ᆞ금개구리의도입 0 0 240,000 240,000 사후관리 ᆞ모니터링 0 0 3,000 3,000 합계 0 0 416,365 416,365-352 -
25. 부안군 A 개체군의복원전략 가. 개체군의지리적위치 전라북도부안군의금개구리개체군은규모가큰저수지에서식하고있는것으로알려져 있었지만현장조사에서금개구리를관찰할수없었다 (Fig. 1). a b Fig. 1. Cheongho reservoir located in Buan-gun, a) a map of the habitat site, b) an aerial view of the habitat. 나. 서식지개황및주요서식지조건 (1) 서식지개황부안군청개체군의서식지는대형저수지로서, 이전에는금개구리가다수서식하고있는곳으로알려진곳이었다. 저수지는서해와인접한평야지대에위치한저수지로인근에다수의농경지가위치하고있었다. 저수지의제방은매우높게조성되어있었으며, 인근에낮은산지가위치하고있었다. 저수지의수심은매우깊었으며, 연꽃과부들류가자라고있었다. (2) 서식지환경요소부안군개체군이서식하고있는서식지의환경요소측정결과와안정적인금개구리의서식이확인된제 Ⅳ그룹의평균환경요소와의비교는표 1과같다. 부안군개체군은다른지역에비교하여안정된서식지가부재되어있었다. 이전의기록에의하여금개구리의서식을확인되었을뿐, 현장조사에서금개구리의서식을확인할수없었다. 부안군개체군의서식지는안정된개체군의서식지에비하여정수식물의피도가낮았으며, 황소개구리가주변의농경지, 하천주변에서관찰되었다. 그밖에수심, 해발고도, DO, clay : silt의비율은안정적인개체군의 - 353 -
서식지보다다소높은것으로확인되었다. Table 1. Habitat parameters for Gold-spotted pond frogs at reservoir located in Buan-gun( The core parameters affect the existence of the frogs in the population extracted from the regression analysis) 서식지환경요소부안군A 목표치와의비교 서식지경관수질생물적환경 서식지형 저수지 면적 (m 2 ) 21396.59 수심 (m) 5 이상 - 10 해발고도 (m) 13.0 + 5.5 ph 7.45 + 1.80 DO 3.09 + 0.95 정수식물피도 (%) 25-37.5 황소개구리개체수 ( 마리 ) 17 + 17 토양 clay : silt 비율 4.92-4.82 서식지종합평가 위협도평가 특이사항 금개구리서식밀도 (1000 m 2 당출현수로환산시 ) 매우높음서식지부재, 황소개구리서식 0-58 다. 개체군의위협요인및개선방안 (1) 위협요인대형저수지에위치한부안군저수지는현재금개구리가서식하지않는것으로확인되었다. 금개구리의부재는주변의택지개발, 도로, 고속전철건설과같은대형공사와주변식생의부재, 황소개구리의서식과같은다양한위협요인에의한것으로생각되었다. (2) 개선방안 부안군개체군의서식지복원을위하여, 첫번째로약 1 ha 정도의금개구리의서식지를 저수지주변에확보해야한다. 금개구리의서식지는저수지로유입되는계곡이나하천변의토 - 354 -
지를매입혹은임대하여조성되어야한다. 두번째로조성된금개구리서식지에수생식물을식재하여자연적인서식지를확보해야한다. 금개구리개체군의존재에핵심적인환경적요소가정수식물의피도임을확인하여금개구리서식지에정수식물을비롯한다양한수생식물의식재는필수적인요소로생각된다. 세번째로주변에잠재적인위협요소로판단되는황소개구리를주기적으로포획하는방안이제시되어야한다. 마지막으로낮은서식밀도를높이기위한별도의개체군보강이지속적으로수행되어야한다. 금개구리의도입은외부의금개구리증식센터에서이루어진다. 금개구리증식센터에서는전국에서수집된금개구리의알을부화하여변태과정을마친어린성체를이전에는금개구리가서식하였지만현재는절멸한지역에방사하는일을담당하게된다. 부안군청호저수지개체군의성공적인복원을위하여금개구리의방사는먼저도입을실시한이후, 여러번의추가적인방사를통하여꾸준히진행되어야한다. 라. 소요예산 부안군개체군의서식지복원에대한소요예산안은표 2와같다. 부안군개체군은서식지 의복원과함께 3년간전문인력에의한지속적인개체군의도입과현장에서의추가적인개체 방사과정이필요한것으로판단되어이를반영하여예산안을작성하였다. Table 2. The budget estimated for the conservation of reservoir located in Buan-gun 서식지개선방안 1차년도 2차년도 3차년도 합계 ( 천원 ) ᆞ토지매입 0 0 60,000 60,000 ᆞ서식지조성 0 0 1,075 1,075 서식지조성 ᆞ서식지부분보강 0 0 1,700 1,700 ᆞ서식지식생식재 0 0 32,400 32,400 ᆞ서식지식생부분식재 0 0 8,190 8,190 ᆞ황소개구리포획 0 0 26,000 26,000 개체군의도입 ᆞ금개구리의도입 0 0 240,000 240,000 사후관리 ᆞ모니터링 0 0 3,000 3,000 합계 0 0 372,365 372,365-355 -
26. 논산시개체군의복원전략 가. 개체군의지리적위치 충청남도논산시의금개구리서식지는농경지사이에조성된저수지에위치하고있었다. 하 지만현장조사에서금개구리의서식은확인되지않았다 (Fig. 1). a b Fig. 1. Ansim reservoir located in Nonsan-si, a) a map of the habitat site, b) an aerial view of the habitat. 나. 서식지개황및주요서식지조건 (1) 서식지개황농경지사이에조성된저수지로이전까지금개구리의서식이보고되었던곳이었다. 저수지의주변에는주로논이있었으며, 그밖에비닐하우스와경작이이루어지고있는밭이위치하고있었다. 저수지로유입되는물은인근의낮은산지에서흘러나온계곡물이었으며, 저수지에저장된물은하류의농경지로유입되고있었다. 저수지의가장자리에는갈대를비롯한다양한수생식물이자라고있었으며, 부엽식물은개구리밥이자라고있었다. 저수지는제방을경계로사방이논으로둘러싸여있었다. (2) 서식지환경요소논산시개체군이서식하고있는서식지의환경요소측정결과와안정적인금개구리의서식이확인된제 Ⅳ그룹의평균환경요소와의비교는표 1과같다. 논산시개체군은다른지역에비교하여안정된서식지가부재되어있었다. 또한 clay 대 silt 비가안정적인개체군의서식지와많은차이를보였다. 이전의기록에의하여금개구리의서식을확인되었을뿐, 현장조사에 - 356 -
서금개구리의서식을확인할수없었다. 논산시개체군의서식지는정수식물의피도가제 Ⅰ 그룹과비교하여상대적으로낮았으며, 황소개구리가다수관찰되었다. 그밖에수심, 고도, ph, DO의수준은안정적인개체군의서식지보다비슷하거나다소높은것으로확인되었다. Table 1. Habitat parameters for Gold-spotted pond frogs at reservoir located in Nonsan-si( The core parameters affect the existence of the frogs in the population extracted from the regression analysis) 서식지환경요소 논산시 목표치와의비교 서식지형 저수지 서식지 면적 (m 2 ) 21682.23 경관 수심 (m) 2.5 + 1.0 해발고도 (m) 16.0 + 8.5 수질 ph 6.73 + 1.085 DO 1.56 + 0.58 생물적 정수식물피도 (%) 25-37.5 환경 황소개구리개체수 ( 마리 ) 12 + 12 토양 clay : silt 비율 2.97-6.77 위협도평가 매우높음 서식지부재, 서식지 특이사항황소개구리서식종합평가 금개구리서식밀도 0-58 (1000 m 2 당출현수로환산시 ) 다. 개체군의위협요인및개선방안 (1) 위협요인농경지와인접한논산시는현재금개구리가서식하지않는것으로확인되었다. 금개구리의부재는우선적으로금개구리의서식에부정적인영향을미치는황소개구리의높은서식밀도와주변의택지개발, 농경지로부터의오염물질유입등과같은다양한위협요인에의한것으로생각되었다. (2) 개선방안논산시개체군의서식지복원을위하여, 저수지근처의저습지에약 1 ha 정도의금개구리의서식지를우선적으로조성해야한다. 금개구리의서식지는저수지로유입되는입구쪽이나저수지의가장자리한편의저습지의토지를매입혹은임대하여조성한다. 두번째로조성된금개구리서식지에수생식물을식재하여자연적인서식지를확보해야한다. 금개구리개체군의 - 357 -
존재에핵심적인환경적요소가정수식물의피도임을확인하여금개구리서식지에정수식물을비롯한다양한수생식물의식재는필수적인요소로생각된다. 세번째로현재금개구리서식지에서높은밀도로관찰되는황소개구리를주기적으로포획하는방안이제시되어야한다. 마지막으로낮은서식밀도를높이기위한별도의개체군보강이지속적으로수행되어야한다. 금개구리의도입은외부의금개구리증식센터에서이루어진다. 금개구리증식센터에서는전국에서수집된금개구리의알을부화하여변태과정을마친어린성체를이전에는금개구리가서식하였지만현재는절멸한지역에방사하는일을담당하게된다. 부안군청호저수지개체군의성공적인복원을위하여금개구리의방사는먼저도입을실시한이후, 여러번의추가적인방사를통하여꾸준히진행되어야한다. 라. 소요예산부안군개체군의서식지복원에대한소요예산안은표 2와같다. 부안군개체군은서식지의복원과함께 3년간전문인력에의한지속적인개체군의도입과현장에서의추가적인개체방사과정이필요한것으로판단되어이를반영하여예산안을작성하였다. Table 2. The budget estimated for the conservation of reservoir located in Nonsan-si 서식지개선방안 1단계 2단계 3단계 합계 ( 천원 ) ᆞ토지매입 0 0 104,000 104,000 ᆞ서식지조성 0 0 1,075 1,075 서식지조성 ᆞ서식지부분보강 0 0 1,700 1,700 ᆞ서식지식생식재 0 0 32,400 32,400 ᆞ서식지식생부분식재 0 0 8,190 8,190 ᆞ황소개구리포획 0 0 26,000 26,000 개체군의도입 ᆞ금개구리의도입 0 0 240,000 240,000 사후관리 ᆞ모니터링 0 0 3,000 3,000 합계 0 0 416,365 416,365-358 -
27. 청원군 B 개체군의복원전략 가. 개체군의지리적위치 충청북도청원군의금개구리서식지는농경지사이에조성된저수지에위치하고있었다. 하 지만현장조사에서금개구리의서식은확인되지않았다 (Fig. 1). a b Fig. 1. Reservoir located in Cheongwon-gun, a) a map of the habitat site, b) an aerial view of the habitat. 나. 서식지개황및주요서식지조건 (1) 서식지개황청원군개체군은농경지사이에조성된저수지로이전까지금개구리의서식이보고되었던곳이었다. 저수지의주변에는낮은산지와논이위치하고있었으며, 민가와경작이이루어지고있는밭과공터가있었다. 저수지로유입되는물은주변의산지로부터흘러나온계곡수이었다. 하지만저수지는정수식물을비롯한각종수생식물이거의없는것으로확인되었다. 저수지는최근하상에쌓인침전물을끌어올리는공사가진행되었던것으로추정되었다. 제방주변과저수지근처의공터에는저수지에서긁어낸준설물로보이는모래와진흙이쌓여있었다. (2) 서식지환경요소청원군개체군이서식하고있는서식지의환경요소측정결과와안정적인금개구리의서식이확인된제 Ⅳ그룹의평균환경요소와의비교는표 1과같다. 청원군개체군은다른지역에비교하여안정된서식지가부재되어있었다. 이전의기록에의하여금개구리의서식을확인되었을뿐, 현장조사에서금개구리의서식을확인할수없었다. 청원군개체군의서식지는높은 - 359 -
고도와함께서식지정수식물의피도가낮았으며, 황소개구리가관찰되었다. 그밖에수심, DO의수준은안정적인개체군의서식지보다다소높았으며, ph와 clay 대 silt 비율은다소낮았다. Table 1. Habitat parameters for Gold-spotted pond frogs at reservoir located in Cheongwon-gun( The core parameters affect the existence of the frogs in the population extracted from the regression analysis) 서식지환경요소청원군B 목표치와의비교 서식지형 저수지 서식지경관 면적 (m 2 ) 5168.85 수심 (m) 2.5 + 1 해발고도 (m) 64.0 + 56.5 수질 생물적환경 ph 4.85-0.8 DO 7.05 + 4.91 정수식물피도 (%) 10-52.5 황소개구리개체수 ( 마리 ) 7.2 + 7.2 토양 clay : silt 비율 7.23-2.51 서식지종합평가 위협도평가 특이사항 금개구리서식밀도 (1000 m 2 당출현수로환산시 ) 매우높음서식지부재, 황소개구리서식 0-58 다. 개체군의위협요인및개선방안 (1) 위협요인현재금개구리가서식하지않는것으로확인되었다. 금개구리의부재는우선적으로금개구리의서식에부정적인영향을미치는황소개구리의높은서식밀도와주변의택지개발, 농경지로부터의오염물질유입등과같은다양한위협요인에의한것으로생각되었다. - 360 -
(2) 개선방안서식지복원을위하여, 저수지근처의저습지에약 1 ha 정도의금개구리의서식지를우선적으로조성해야한다. 금개구리의서식지는저수지로유입되는입구쪽혹은저수지의가장자리한편의저습지의토지를매입혹은임대하여조성한다. 두번째로조성된금개구리서식지에수생식물을식재하여자연적인서식지를확보해야한다. 금개구리개체군의존재에핵심적인환경적요소가정수식물의피도임을확인하여금개구리서식지에정수식물을비롯한다양한수생식물의식재는필수적인요소로생각된다. 세번째로현재금개구리서식지에서높은밀도로관찰되는황소개구리를주기적으로포획하는방안이제시되어야한다. 마지막으로낮은서식밀도를높이기위한별도의개체군보강이지속적으로수행되어야한다. 금개구리의도입은외부의금개구리증식센터에서이루어진다. 금개구리증식센터에서는전국에서수집된금개구리의알을부화하여변태과정을마친어린성체를이전에는금개구리가서식하였지만현재는절멸한지역에방사하는일을담당하게된다. 부안군청호저수지개체군의성공적인복원을위하여금개구리의방사는먼저도입을실시한이후, 여러번의추가적인방사를통하여꾸준히진행되어야한다. 라. 소요예산 청원군개체군의서식지복원에대한소요예산안은표 2와같다. 부안군개체군은서식지 의복원과함께 3년간전문인력에의한지속적인개체군의도입과현장에서의추가적인개체 방사과정이필요한것으로판단되어이를반영하여예산안을작성하였다. Table 2. The budget estimated for the conservation of reservoir located in Cheongwon-gun 서식지개선방안 1단계 2단계 3단계 합계 ( 천원 ) ᆞ토지매입 0 0 89,900 89,900 ᆞ서식지조성 0 0 1,075 1,075 서식지조성 ᆞ서식지부분보강 0 0 1,700 1,700 ᆞ서식지식생식재 0 0 32,400 32,400 ᆞ서식지식생부분식재 0 0 8,190 8,190 ᆞ황소개구리포획 0 0 26,000 26,000 개체군의도입 ᆞ금개구리의도입 0 0 240,000 240,000 사후관리 ᆞ모니터링 0 0 3,000 3,000 합계 0 0 402,265 402,265-361 -
28. 강화군 B 개체군의복원전략 가. 개체군의지리적위치 인천광역시강화군의금개구리서식지는인근마을의농경지사이에조성된농수로에위치 하고있었다. 하지만현장조사에서금개구리의서식은확인되지않았다 (Fig. 1). a b Fig. 1. Agricultural waterways located in Ganghwa-gun, a) a map of the habitat site, b) an aerial view of the habitat. 나. 서식지개황및주요서식지조건 (1) 서식지개황인천광역시강화군의금개구리서식지는논사이에위치한농수로이었다. 금개구리서식지주변은낮은산지와민가가위치하고있었으며, 금개구리가서식하고있는농수로는논으로부터유출된물이흐르고있었다. 농수로주변은모두논으로둘러싸여있었으며, 주변에비닐하우스와경작이이루어지고있는밭도위치하고있었다. 농수로에는키가큰정수식물이거의찾아볼수없었으며, 버드나무, 아까시나무와같은교목과고마리와같은수생식물이다수분포하고있었다. (2) 서식지환경요소강화도개체군이서식하고있는서식지의환경요소측정결과와안정적인금개구리의서식이확인된제 Ⅳ그룹의평균환경요소와의비교는표 1과같다. 강화도개체군은다른지역에비교하여안정된서식지가부재되어있었다. 이전의기록에의하여금개구리의서식을확인되었을뿐, 현장조사에서금개구리의서식을확인할수없었다. 강화도개체군의서식지는정수식 - 362 -
물의피도가낮았으며, 황소개구리가관찰되었다. 그밖에수심, ph, DO 의수준은안정적인 개체군의서식지보다비슷하거나다소높았으며, clay 대 silt 비율은다소낮았다. Table 1. Habitat parameters for Gold-spotted pond frogs at agricultural waterways located in Ganghwa-gun( The core parameters affect the existence of the frogs in the population extracted from the regression analysis) 서식지환경요소강화군 B 목표치와의비교 서식지형 농수로 서식지경관 면적 (m 2 ) 267.07 수심 (m) 1.5 0 해발고도 (m) 17.0 + 10 수질 생물적환경 ph 6.48 + 0.83 DO 2.20 + 0.06 정수식물피도 (%) 10-52.5 황소개구리개체수 ( 마리 ) 1 + 1 토양 clay : silt 비율 5.29-4.45 서식지종합평가 위협도평가 특이사항 금개구리서식밀도 (1000 m 2 당출현수로환산시 ) 매우높음서식지부재, 황소개구리서식 0-58 다. 개체군의위협요인및개선방안 (1) 위협요인농경지사이에위치한강화군개체군은현재금개구리가서식하지않는것으로확인되었다. 금개구리의부재는안정된서식지의부재와함께황소개구리의서식에의한위협요인이원인인것으로생각되었다. 또한상대적으로낮은정수식물의피도와주변농경지로부터유입되는농약을비롯한각종오염원들역시, 금개구리의서식에위협요인으로판단되었다. - 363 -
(2) 개선방안강화군개체군의서식지복원을위하여, 우선적으로농수로를포함하여주변의논을약 1 ha 정도매입, 임대하여금개구리의서식지를조성해야한다. 조성된금개구리서식지의유입수는주변의계곡수를이용하여외부의논의농약과같은오염원이유입되지않도록해야할것이다. 조성된서식지의경우, 애기부들, 갈대와같은정수식물의추가식재를통하여금개구리가은신할수있는미소서식지를마련해야한다. 또한주변의황소개구리를지속적으로포획하여금개구리의서식에부정적인영향을미치는위협요인을제거해야한다. 라소요예산 강화도개체군의서식지복원에대한소요예산안은표 2와같다. 강화도개체군은서식지 의복원과함께 3년간전문인력에의한지속적인개체군의도입과현장에서의꾸준한금개구 리개체수보강이필요한것으로판단되어이를반영하여예산안을작성하였다. Table 2. The budget estimated for the conservation of agricultural waterways located in Ganghwa-gun 서식지개선방안 1단계 2단계 3단계 합계 ( 천원 ) ᆞ토지매입 0 0 233,000 233,000 ᆞ서식지조성 0 0 1,075 1,075 서식지조성 ᆞ 서식지부분보강 0 0 1,700 1,700 ᆞ 서식지식생식재 0 0 32,400 32,400 ᆞ서식지식생부분식재 0 0 8,190 8,190 ᆞ황소개구리포획 0 0 26,000 26,000 개체군의도입 ᆞ금개구리의도입 0 0 240,000 240,000 사후관리 ᆞ모니터링 0 0 3,000 3,000 합계 0 0 545,365 545,365-364 -
29. 부안군 B 개체군의복원전략 ( 가 ) 개체군의지리적위치 전북부안군의금개구리개체군은인공적으로조성된하천변에서식하고있는것으로알려 져있었지만현장조사에서금개구리를관찰할수없었다 (Fig. 1). a b Fig. 1. A downstream of river located in Buan-gun, a) a map of the habitat site, b) an aerial view of the habitat. 나. 서식지개황및주요서식지조건 (1) 서식지개황부안군개체군의서식지는하천주변이었다. 인공조성된것으로보이며, 하상의바닥이매우단조롭고측면은직강화되어있었다. 또한시멘트로측면이포장되어있어서금개구리가이동하거나동면하는데있어서부정적인영향을미칠것으로예상되었다. 또한이곳부터이어지는하천주변과농경지에는황소개구리가다수서식하고있는것이관찰되어금개구리의서식에잠재적인위협요인이될것으로생각되었다. (2) 서식지환경요소부안군개체군이서식하고있는서식지의환경요소측정결과와안정적인금개구리의서식이확인된제 Ⅰ그룹의평균환경요소와의비교는표 1과같다. 부안군개체군은다른지역에비교하여안정된서식지가부재되어있었다. 이전의기록에의하여금개구리의서식을확인되었을뿐, 현장조사에서금개구리의서식을확인할수없었다. 부안군개체군의서식지는안정된개체군의서식지에비하여 ph가상대적으로낮았으며, 황소개구리가주변의농경지, 하천 - 365 -
변에서관찰되었다. 그밖에해발고도, DO, clay : silt의비율은안정적인개체군의서식지보다다소높은것으로확인되었다. Table 1. Habitat parameters for Gold-spotted pond frogs at a downstream of river located in Buan-gun( The core parameters affect the existence of the frogs in the population extracted from the regression analysis) 서식지환경요소부안군B 목표치와의비교 서식지형 하천변 서식지경관 면적 (m 2 ) 1996.90 수심 (m) 1.5 동일 해발고도 (m) 13.0 + 5.5 수질 생물적환경 ph 6.49-0.33 DO 3.32 + 1.79 정수식물피도 (%) 50 동일 황소개구리개체수 ( 마리 ) 2 + 2 토양 clay : silt 비율 8.07 + 1.67 서식지종합평가 위협도평가 특이사항 금개구리서식밀도 (1000 m 2 당출현수로환산시 ) 매우높음서식지부재, 황소개구리서식 0-58 다. 개체군의위협요인및개선방안 (1) 위협요인하천변에위치한부안군개체군의서식지에서는현재금개구리가서식하지않는것으로확인되었다. 금개구리의부재는하천건설시, 하상과제방공사, 주변의농경지로부터의농약과오염원의유입, 서식지단절, 황소개구리의서식등다양한요인에의한것으로생각되었다. - 366 -
(2) 개선방안부안군개체군의서식지복원을위하여우선적으로약 1 ha 정도의금개구리의서식지를확보해야한다. 금개구리의서식지는하천주변이나경작지주변의묵정논을매입혹은장기임대하여조성해야할것으로생각된다. 두번째로조성된금개구리서식지에수생식물을식재하여자연적인서식지를확보해야한다. 금개구리개체군의존재에핵심적인환경적요소가정수식물의피도임을확인하여금개구리서식지에정수식물을비롯한다양한수생식물의식재는필수적인요소로생각된다. 세번째로연못에직접적인농약유입을막기위하여금개구리복원대상지임을알려직접적인농약의피해를줄일수있는안내판을설치하고연못주변에오염물이곧바로들어올수없도록배수로를조성해야한다. 네번째로주변에잠재적인위협요소로판단되는황소개구리를주기적으로포획하는방안이제시되어야한다. 마지막으로낮은서식밀도를높이기위한별도의도입이지속적으로수행되어야한다. 금개구리의도입은외부의금개구리증식센터에서이루어진다. 금개구리증식센터에서는전국에서수집된금개구리의알을부화하여변태과정을마친어린성체를부안군부안댐개체군과같이이전에서식하였지만현재는절멸한지역에방사하는일을담당하게된다. 부안댐개체군의성공적인복원을위하여금개구리의방사는먼저도입을실시한이후, 지속적인방사를통하여꾸준히진행되어야한다. 라. 소요예산 부안군개체군의서식지복원에대한소요예산안은표 2와같다. 부안군개체군은현재금 개구리가서식하고있지않는지역으로서식지의복원과함께 3년간전문인력에의한지속적 인개체군의도입후, 사후모니터링수행을반영하여예산안을작성하였다. Table 2. The budget estimated for the conservation of a downstream of river located in Buan-gun 서식지개선방안 1단계 2단계 3단계 합계 ( 천원 ) ᆞ토지매입 0 0 150,000 150,000 ᆞ서식지조성 0 0 1,075 1,075 서식지조성 ᆞ서식지부분조성 0 0 1,700 1,700 ᆞ서식지식생식재 0 0 32,400 32,400 ᆞ서식지식생부분식재 0 0 8,190 8,190 ᆞ황소개구리포획 0 0 26,000 26,000 개체군의도입 ᆞ금개구리의도입 0 0 240,000 240,000 사후관리 ᆞ모니터링 0 0 3,000 3,000 합계 0 0 462,365 462,365-367 -
제 6 절. 학술발표및논문게재성과 1. 학술발표 연구성과요약문 1 제목 금개구리 (Rana plancyi ) 의번식시기활동과이동경로 학술대회명 제61회한국생물과학협회정기학술대회 (2006년) 저자 차상민, 박시룡 - 368 -
연구성과요약문 2 제목 Movement Patterns of Golden Frog, Rana chosenica, to a Breeding Site in a Breeding Population 학술대회명 The 45th Annual Meeting of Herpetological Society of Japan(2006, 국외 ) 저자 Hacheol Sung, Sukyung Kim, Seokwan Jung, Daesik Park, Jung-Hyun Lee, Shiryong Park 초록 (abstract) To investigate movement patterns of male and female golden frogs (Rana chosenica) for breeding migration from terrestrial sites to a breeding site, we monitored a breeding population located in near Korea National University of Education, Chungbuk, Korea, from 19 May to 20 June, 2006. We set up a drift fence with 22 pitfall traps surrounding the breeding site to capture the frogs. Total 22 individuals (male 19, female 3) were captured from 23 May till 15 June, where no peak appeared in the frequency of immigrating males with dates, but the onset of immigration may correspond with increased humidity. Relatively larger and heavier males measuredwith SVL (snout-vent length) and weight entered the breeding site in the early immigration period. Seven of 22 individuals were captured at the 4th pitfall trap that was located in between two water paths. The capture rate per pitfall was higher (1.44) in traps (trap 1-9) close to the rice field banks than in traps (0.33, trap 13-18) facing one side of hilly land. We also examined capture rate of Korean frog (Rana coreana) and compared it with data from this study. This subject was supported by Korea Ministry of Environment as "The Eco-technopia 21 project" - 369 -
연구성과요약문 3 제목 IUCN 멸종위기종인금개구리 (Rana plancyi chosenica) 의증식및복원기술개발 학술대회명 제62회한국생물과학협회정기학술대회 (2007년) 저자 라남용, 이정현, 엄준호, 박대식 - 370 -
연구성과요약문 4 제목 Genetic diversity of Gold-spotted pond frog, Rana plancyi chosenica 학술대회명 제62회한국생물과학협회정기학술대회 (2007년) 저자 Mi-Sook Min, Sun Kyung Park, Daesik Park - 371 -
연구성과요약문 5 제목 Feeding Biology of the Adult Golden Frog, Rana plancyi chosenica 학술대회명 제62회한국생물과학협회정기학술대회 (2007년) 저자 JunHo Eom, Jung-Hyun Lee, Nam-Yong Ra, Daesik Park - 372 -
연구성과요약문 6 제목 Infectious Disease of Frogs Found in Korea 학술대회명 제62회한국생물과학협회정기학술대회 (2007년) 저자 Suk Kim, Ahn-Heum Eom - 373 -
연구성과요약문 7 제목 금개구리 (Rana chosenica) 의번식시기활동과이동경로및음성활동에관한연구 학술대회명 제62회한국생물과학협회정기학술대회 (2007년) 저자 차상민, 박시룡 - 374 -
연구성과요약문 8 제목 Habitat Requirements of the Gold-spotted Pond Frog Rana chosenica: Implications for Conservation and Management plans 학술대회명 제63회한국생물과학협회정기학술대회 (2008년) 저자 Nam-Yong Ra, Seokwan Jung, Jung-Hyun Lee, Junho Eom, Daesik Park, and Hacheol Sun - 375 -
연구성과요약문 9 제목 IUCN 멸종위기종인금개구리 (Rana plancyi chosenica) 의증식및복원기술개발 학술대회명 제63회한국생물과학협회정기학술대회 (2008년) 저자 라남용, 이정현, 엄준호, 이헌주, 김자경, 박대식 - 376 -
연구성과요약문 10 제목 학술대회명 저자 금개구리 (Rana plancyi chosenica) 의서식지특성과개체군위협요인 2008 년도한국양서 파충류연구회학술발표회 라남용, 성하철, 박대식 - 377 -
연구성과요약문 11 제목 학술대회명 저자 금개구리의유전적다양성 2008 년도한국양서 파충류연구회학술발표회 박선경, 박대식, 민미숙 - 378 -
연구성과요약문 12 제목 학술대회명 저자 IUCN 멸종위기종인금개구리 (Rana plancyi chosenica) 의증식및복원기술개발 2008년도강원대학교부속환경연구소연례학술발표회라남용, 이정현, 엄준호, 이헌주, 김자경, 박대식 - 379 -
연구성과요약문 13 Developing standard rearing and reintroduction protocols of the 제목 Gold-spotted pond frog, Rana plancyi chosenica, an IUCN vulnerable species 학술대회명 The 47th Annual Meeting of Herpetological Society of Japan(2008, 국외 ) 저자 Nam-Yong Ra, Jung-Hyun Lee, Jun-Ho Eom, Heon-Ju Lee, Ja-Gyeong Kim, Deasik Park 초록 (abstract) Because of rapid urbanization of the world, amphibian populations in wetlands are continuously decreasing. Gold-spotted pond frog is a vulnerable species recognized by the IUCN and by the Korean Environmental Ministry. Information about reproductive and population ecology of the species and about causations for population decline is few although studies have reported that this species is continuously decreasing in Korean peninsula. We are developing standard rearing and reintroduction protocols of the Gold-spotted pond frog. In 2006, we have raised the frogs in a rearing facility and obtained basic information about reproductive and population ecologies such as determining the breeding season and population distributions in Korea. We have developed a field checklist for diseased frogs and analyzed genetic diversity of field populations. In 2007, we have reintroduced reared frogs into a field population and followed their recovery processes. We further studied ecological aspects of the species such as determining home ranges. In 2008, we are continuing the recovery projects in three field populations. With the results from these studies, we are now preparing the standard rearing and reintroduction protocols of the Gold-spotted pond frog. This project was supported by the Ministry of Environment of Koreaas "The Eco-technopia 21 project". - 380 -
연구성과요약문 14 제목 Habitat Requirements of the Gold-spotted Pond Frog Rana chosenica: Implications for Conservation and Management plans 학술대회명 The 47th Annual Meeting of Herpetological Society of Japan(2008, 국외 ) 저자 Nam-Yong Ra, Seokwan Jung, Jung-Hyun Lee, Junho Eom, Daesik Park, Hacheol Sung 초록 (abstract) Conservation of endangered species requires a clear understanding of species' habitat associations. We studied habitat selection of the gold-spotted pond frog (Rana chosenica), listed as an endangered category II species in Korea, to understand the species' ecological and biogeographic requirements, develop management plans for conservation, and predict potential habitat for reintroductions and translocations. We measured total 35 biotic (e.g., preys, predators, vegetation, etc.) and abiotic (e.g., water depth, soil composition, ph, etc) variables influencing the species' abundance at local and geographical scales of 27 sites in Chungnam, Chungbuk, Kyunggi, Junbuk Provinces in 2007. We used Poisson regression model with an information theoretic approach to assess competing hypotheses. We found that the best-supported model explaining abundance of the gold-spotted pond frogs included average plant cover (%), the number of bullfrogs and amphibians, altitude (m), pond area (m2), Village area (m2), and Road area (m2). Especially, the influence of number of bullfrog on gold-spotted pond frog abundance was particularly strong compared to the remaining variables. This subject was supported by Korea Ministry of Environment as "The Eco-technopia 21 project". - 381 -
2. 논문게재 연구성과요약문 1 제목 Growth of Golden frog larvae, Rana chosenica by different food types 학술지 한국환경생물학회지 (2007년) 25(1):8-15 저자 라남용, 이정현, 박대식 - 382 -
연구성과요약문 2 제목 Preferred Feeding Sites and Prey of the Adult Gold-spotted Pond Frog, Rana plancyi chosenica 학술지 Journal of Ecology and Field Biology(2007) 30:357-361 저자 Eom, Junho, Jung-Hyun Lee, Nam-Yong Ra, Daesik Park - 383 -
연구성과요약문 3 제목 Monitoring Local Populations and Breeding Migration Patterns of the Gold-spotted Pond Frog, Rana chosenica 학술지 Journal of Ecology and Field Biology(2007) 30:121-126 저자 Sung, Ha-Cheol, Sangmin Cha, Seokwan Cheong, Daesik Park, Shi-Ryong Park - 384 -
연구성과요약문 4 Skeletochronological Age Determination and Comparative Demographic 제목 Analysis of Two Populations of the Gold-spotted Pond Frog (Rana chosenica) 학술지 Journal of Ecology and Field Biology(2007) 30:57-62 Cheong, Seokwan, Daesik Park, Ha-Cheol Sung, Jung Hyun Lee, 저자 Shi-Ryong Park - 385 -
연구성과요약문 5 Monitoring Extensive Breeding Populations and Daily Call Activity of 제목 the Gold-spotted Pond Frog, Rana chosenica in Chungju City and Chungwon Gun 학술지한국환경생물학회지 (2007년) 25:94-99 저자성하철, 차상민, 김수경, 박대식, 박시룡, 정석환 - 386 -
연구성과요약문 6 제목 Habitat Use and Home Range of the Endangered Gold-spotted Pond Frog (Rana chosenica) 학술지 Zoological Science(2008) 25:894-903 저자 Nam-Yong Ra, Ha-Cheol Sung, SeoKwan Cheong, Jung-Hyun Lee, Junho Eom, Daesik Park - 387 -
연구성과요약문 7 Genetic Diversity among Local Populations of the Gold-spotted Pond frog, 제목 Rana plancyi chosenica (Amphibia; Ranidae), Assessed by Mitochondrial Cytochrome b Gene and Control Region Sequences 학술지 Korean Journal of Systematic Zoology(2008) 24:25-32 저자 Mi-Sook Min, Sun Kyung Park, Jing Che, Dae Sik Park, Hang Lee - 388 -
연구성과요약문 8 제목 Detection of Infectious Fungal Diseases of Frogs Inhabiting in Korea 학술지 Mycobiology(2008) 36:10-12 저자 Suk Kim, Ahn-Heum Eom, Daesik Park, Nam-Yong Ra - 389 -
연구성과요약문 9 제목 Reproductive Dynamics of the Gold-spotted Pond Frog(Rana plancyi chosenica) Population Located at Cheongwon, Korea 학술지 한국환경생물학회지 (2009년) 27:20-30 저자 성하철, 라남용, 정석환, 김수경, 차상민, 박대식 - 390 -
연구성과요약문 10 Population Viability Analysis of a Gold-spotted Pond Frog(Rana 제목 chosenica) Population: Implications for Effective Conservation and Re-introduction 학술지한국환경생물학회지 (2009년) 27:73-81 저자정석환, 성하철, 박대식, 박시룡 - 391 -
연구성과요약문 11 제목 PCR Detection of Ranavirus in Gold-spotted Pond Frogs(Rana plancyi chosenica) from Korea 학술지 Korean Journal of Environmental Biology(2009) 27:110-113 저자 Suk Kim, MY Sim, AH Eom, DS Park, NY Ra. - 392 -
제목 연구성과요약문 12 Colonization and extinction patterns of a metapopulation of Gold-spotted pond frogs, Rana plancyi chosenica 학술지 Journal of Ecology and Field Biology(2009) 32:103-107 저자 DS Park, SR Park, HC Sung - 393 -