환경해설가교육 중급 제5강-하천생태계의 이해(1강)

 

환경해설가교육 중급 제5강 - 하천생태계의 이해

일시: 2009.5.12

장소: 광명문화원

주제: 하천생태계의 이해 1(실내강의)

강사: 천승필 자연환경보전영구소 박사

하천생태계 전체 3강중 첫번째로  실내이론 강의였고 다음 2강,3강은 현장강의다.

□수생태계 기본지식

 - 지구의 물중에서 우리가 이용할 수 있는 양은 전체의 0.3%에 불과하다.

 - 인간생활중 물을 가장 많이 쓰는 일은
    1) 발전소-냉각에 많은 물이 필요하므로 발전소는 모두 바닷가에 위치
    2)농사에 쓰는 관개용수 3)상.하수도등의 공공용수의 순이다.

 - 우리가 먹을수 있는 물은 염분이 없는 물 즉 담수다. (지하수.표면수,만년설,기타)

□하천 기본지식

 - 하천이란? 육지표면에서 대체로 일정한 유로를 가지는 유수의 계통이다

 - 큰강을 ‘하’라고하고(한강, 낙동강), 작은강을 ‘천’이라한다(안양천)

 - 하천수의 원천은 지표면이나 수면에서 증발, 식물체를 거쳐 증산, 지하수로 유입되고

   나머지는 표류수가 되어 사면에서 최대경사 방향으로 흐름

 - 하천: 하도+하류(물길+흐름)

 - 하천 차수/본류와 지류

  하천의 구조는 수목과 비슷해서 줄기에 해당하는 본류와 본류에 합류하며 가지에 해당하는 지류로 구성;

  2차 하천=1차 하천+1차 하천/3차 하천=2차 하천+2차 하천

  다른 차수가 합쳐질 때는 차수가 올라가지 않는다 (1차+2차=1차 하천)

 -하천의 유형

   *직류하천=곧게 흐르는 물

    곡폭이 좁거나 양안에 기반암이 노출되어 측방침식에 의한 유로 변동이 자유롭지 못함.

   *곡류하천

    경사가 완만한 저지대의 하천이 유로를 자유롭게 변경하여 형성한 자유곡류천(주변이평지)과 지반이 융기되어
    하방침식을 진행하여 형성된 감입곡류천(주변이 산악,동강)

  -주요 하천 지형

   하천은 침식/운반/퇴적작용으로 지형을 생성/변화한다.

   *선상지-하천 중.상류의 경사급변점에 운반 물질이 퇴적되어 생기는 부채모양의 지형

   *범감원-하천이 홍수시 주변으로 범람하여 토사를 퇴적하여 형성

   *자연제방-홍수시 하천 유로의 양쪽에 운반된 큰 입자의 토사가 둑모양으로 높직하게 퇴적됨. 지대가 높고 배수
     양호하여 밭농사가 되고 촌락이 발달함.

   *배후습지-자연제방 배후에 생긴 저평한 땅으로 홍수시 물이 고인후 배수가 안되어 생긴 늪이나 습지, 작은 입자의
     토사퇴적으로 관개시설 확충후 논으로 활용.

  **하안단구-침식과 하상,융기에 의해 생긴 계단식 지형, 상류에 발달(취락, 농경지)

  **하중도-곡류하천이 유로(물길)이 바뀌면서 옛물길과 새물길 사이 생긴 퇴적지형,

           유량과 유속에 따라 생기거나 또 없어짐.(미사리, 밤섬, 여의도, 난지도)

  **우각호-옛물길이 완전히 막혀 흐르지 않는 소뿔모양의 호수가 생김

  **삼각주-바다로 들어가기전의 하천 하류는 유속이 느려 퇴적면이 크게 쌓여서 생긴 땅

           주로 논으로 이용/교통로 발달

 -우리나라 하천의 특징; 1)동고서저

                        2)하천의 유황이 불안정(여름 집중호우시와 봄가을의 가뭄)

                        3)상류는 하도의 경사가 커서 유속이 빠르고 하류는 느림

                        4)유속이 빠르고 용존산소량이 많은 ‘여울’과 느린 ‘소’ 중간의 ‘흐름’

-하천의 기능: 이수기능-내륙운반, 수력발전, 어업등의 이용면

              치수기능-홍수조절, 하.폐수 배제, 토사소통등 관리면

              환경기능-생태서식처, 수질자정, 심미적 침수등 환경면

-하천의 가치: 생태적 가치- 종 다양성/서식지 제공/정자은행/ 에너지순환

              경제적 가치-천연자원/에너지생산/수상운송로 제공

              심미적 가치-수자원저장,공급/홍수조절/독성물질제거/침전물 포획

              관광/문화적 가치-관광자원/문화, 심미적 특이성/연구 및 교육/자연유산

 -하천환경의 위협요인: 물리적 원인-복개/준설,골재채취/수로, 댐건설(위,아래 생태의 단절)

                       화학적 원인-축산폐수, 생활하수로 인한 수질오염

                       생물학적 원인-자연자원의 과잉개발/전통생활변화/외래종도입,양식

                       기타-도시화 인구증가/건천화/위락단지개발/주차장설치/치수위주의 하천정비
                         (청계천도 복원이 아니라 시멘트바닥에 물을 보내는 수로일뿐)

□하천생태계의 화학적 이해

-하천 수질의 오염

  *수질오염이란? - 지표수, 지하수, 해수 등으로 부패성 물질이나 유독물질이 유입되어 물의 물리화학적 변화가 일어남
    으로써 각종 용수로 사용할 수 없거나 서식  생물에 악영향을 초래하는 현상

  *수질오염원-생활하수(60%)/공장폐수(39%)/산업폐수(1%)/축산,골프장 폐수/유원지쓰레기

              저수지내 양식장 사료 및 어류배설물

  *수질오염의 주요 원인물질-유기물질/영양염류/합성세제/중금속/유독물질/유류

-하천수질의 오염;

  점오염원-오염지점을 알 수 있는것 (공장폐수)

  비점오염원-오염물질이 어디에서 유입되는지 알수 없는것

            (도시, 농촌에 쌓여있다가 비가 오면 흘러내림)

-수질오염의 유형-부영양화/적조현상(과다한 식물성 플랑크통으로 인해 생물이 폐사하는것,  적조는 바다에,
   녹조는 하천에)/지하수,농약,중금속, 합성세제 오염

-수질오염의 영향-인체에 미치는 영향은 1차→2차→3차 소비자로 올라갈수록 배출되지않고 계속 증폭되어 쌓이는 것이
   가장 큰 문제다.

-수질오염의 주요지표:

  *수소이온 농도(pH)- 대표적 지표로써 작은 원인에 의해서도 변화 심함.

  *용존산소량(O2) - 물 속에 녹아있는 산소의 양

  *생물학적 산소요구량(BOD) -생물이 살기 위해 필요한 산소의 양, 욘존산소량과 반비례

  *화학적 산소요구량(COD)-미생물의 오염물을 분해하는데 필요한 산소의 양

□하천생태계의 생물학적 이해

  -서식형태에 따른 생물구성원

   *부유생물-자기의지대로 안되고 물의 흐름에 의해 떠다님(플랑크톤)

   *유영생물-자기의 의지로 떠서 움직임

   *저서생물-특히 저서성 무척추 동물은 하천에서 가장 중요한 역할을 함.

  -수서곤충의 다양성과 생태학적 가치

   *종류가 다양하고 개체수가 풍부해서 담수생태계의 중요한 구성원

   *정수와 유수의 다양한 서식처에 적응해서 생물다양성의 주요 자원

   *저차(1,2차) 소비자로써 담수생테계 먹이사슬의 중추적인 위치 차지

   *이동성이 적고 정량조사가 용이하므로 유용한 생태학적 연구재료

   *환경에 민감함 종이 많아 수질오명의 지표종이나 환경변화 모니터링에 이용

   *분류군(진화가 덜 된종에서 가장 진화된 종으로);

     하루살이목→잠자리목→강도래목→노린재목→뱀잠자리목→딱정벌레목→날도래목→

     파리목→벌목→나비목(성충때 에너지 효율의 극대화를 위해서 진화할수록 모양이 작아 지고 기능이 단순해진다)

  -수서곤충의 서식 형태

    *진수서곤충-일생을 물속에서 (딱정벌레, 물방개,물매암, 물벌레, 게아재비,노린재 등)

    *반수서곤충-알,유충시기만 물속에서 살고 성충이 되면 날개달고 나갔다가 다시

                 물속에 알을 낳고 죽는다.(하루살이, 강도래, 날도래, 각다귀)

 -성충의 한 살이:완전변태-알,유충,번데기,성충의 과정을 거치는 곤충(날도래, 모기)

               불완전변태-알,유충,성충로 번데기 기간이 없다(하루살이, 강도래, 잠자리)

 -수서곤충의 일반적인 구조:

   *머리-겹눈, 홑눈, 더듬이가 있어 먹이와 적을 찾는 감각기관과 입이 있다.

   *가슴-세쌍의 다리가 있어 이동을 할 수 있다.

   *배 - 소화기관과 싱식기관이 있다.

 -수서곤충의 호흡방법

  *기관아가미-물과 함께 삼켰다가 물만 내뱉음(하루살이, 강도래)

  *기문호흡-기문을 통해 공기를 삼켰다가 뱉음(물방개, 물땡땡이, 게아재비)

-곤충의 분류군별 이해

  *하루살이류(Mayflies)-가장 진화가 덜돼서 복잡하다. 5월이 되면 많이 다니며  군무를 쳐서 붙여진 이름.  
   물속에서 수개월바로 ~1년을 살다가 물밖으로 나오면 입이 없어지고 먹지를 않고 짝짓기만 하고 죽는다.

  *잠자리류(Dragonflies)- 영명에 flies가 붙는 것은 파리는 아니나 파리와 비슷. 파리는 flies앞에 꼭 띄운다.

  *강도래류(Stoneflies)/*날도래(Caddisflies)

  **파리류(Flies or Trueflies)

 -수서곤충의 섭식기능준별 이해

  *썰어먹는 무리(Shredders)-계곡에서 떨어진 낙엽과 같은 조직을 썰어 먹는다(강도래)

  *긁어먹는 무리(Scrapers)-계곡이나 강의 돌에 붙어있는 부착조류 등을 긁어서(삿갓벌레)

  *주워먹는 무리(Collercor-Gatherehrs)-낙엽이나 식물잔사물을 주워서(하루살이)

  *걸러먹는 무리(Collector-Filterers)-견사망으로 매우 가는 그물에 거려드는 조류나 미세한 유기물질을 모아서 걸러
     먹는다 (줄날도래)

  *잡아먹눈 무리(Predators)-날카로운 입으로 다른 생물들을 잡아먹는다(무늬강도래)

  *빨아먹는 무리(Piercers)-강한 다리를 가지고 있어 다른 생물을 잡아 빨대와 같은 입으로 다른 생물의 체액을 빨아먹
     는다. (노린재류/물장군)

□하천생태계 조사

  *저서성대형무척추 동물 조사 - 정량조사와 정성조사

  *하상구조 및 미소서식처 조사

  *수변 식생조사

□생물학적 수질평가

  -저서형 무척추동물에 의한 간이 수질평가

    *1급수-오염이 없는 물, 간단한 정수과정을 거쳐 식수로 곧바로 사용가능

           옆새우, 플라나리아, 햇모기애벌레,꼬리하루살이류, 강도래 애벌레 서식

   *2급수-정수과정을 거쳐 식수로 사용할 수 있으며, 수영을 할 수 있는 물

           별조개,꼬마줄날도래 애벌레

   *3급수-식수로 사용이 적합하지 않으며, 공업용수로 사용가능

           거머리류, 흰줄 물달팽이

   *4급수-식수로 사용할 수 없으며, 오래 접촉하면 피부병을 일으킴

 - 꼼꼼한 박사라서 30분 오버하면서 끝까지 찬찬히 다 설명함. 휴우~