원앙과 오색딱다구리의 서식처적합성지수(HSI) 개발과 평가요소 선정에 관한 연구

Abstract

As human civilization develops rapidly, land changes are caused by the expansion of cities and the building facilities, which are adversely affecting the natural ecosystem. Environmental problems such as air pollution and cut-off and reduction of river pollution green areas have destroyed ecosystems, thereby losing habitat for many living things. Consequently, biodiversity, the foundation of ecosystem services that provide diverse natural resources and values to humanity, is also decreasing, which means a reduction in the quality of the services provided by ecosystems. biodiversity is still being destroyed and the protection of lost species and the preservation of the habitat is required to reduce the damage. Therefore, natural ecology and habitat creation and restoration are essential areas of research and development, especially in cities, where the size and number of species will increase as humans develop and the population increases, and biological habitats will also decrease. so, we need research on the creation of alternative habitats and ecological restoration is necessary as a way to coexist with wildlife in urban area. Therefore, this study seeks to study the habitats of urban wildlife and to investigate which environmental factors are essential or fatal to the survival of the species and to use them to help create or supplement habitat restoration. In this study, the target species that to address are the mandarin duck (Aix galericulata) and great spotted woodpecker(Dendrocopos major) that live in streams and forests, which are Korea's representative natural ecosystem types. A. galericulata is a common bird of the duck family and is a winter bird found in rivers throughout Korea. Because mandarin ducks reflect various food resources and wetland ecosystems such as vegetative structures, they are often mentioned as flagship species that represent biodiversity in rivers and wetland. And D. major is one of the woodpecker family, and as a primary cavity nester, they nest in several trees before the breeding season and use one of them. Other nests can be home to other animals, such as bluebirds, or mandarin squirrels, so they are closely related to the diversity and population of forest species, keystone specifications that help preserve species in similar habitat environments, and can also serve as flagship species so they are indicator of forest biodiversity. This study aims to develop the Habitat Suitability Index to analyze the habitat conditions of the mandarin and colorful woodpecker, wild birds that inhabit urban green land and wetlands. The Habitat Suitability Index is a quantitative indicator of the value of habitats developed by the U.S. Fish and Wildlife Service, and is used as a qualitative assessment method of Habitat Evaluation Procedure(HEP), a method of assessing ecosystems comprehensively by applying quality, time, and spatial criteria for habitats. In addition, HSI may present minimum requirements for habitat environment depending on the habitat environmental factors of the target species and their variables. HSI is able to develop habitat models by quantifying environmental factors that represent habitat quality to objectively evaluate the habitat environment of the target site and make it predictable for habitat areas. The conclude of study is there are six SI factors (or habitat variables) for A. galericulata. These include (1) the presence of alluvial islands, (2) waterfront vegetation cover rate, (3) type of aquatic plants for food, (4) size of forest patch, (5) type of trees in nearby forests, and (6) connectivity of waterfront and forest. We also conclude that there are five SI factors for D. major, which include (1) size of forest patch, (2) rate of broadleaf trees in forest patches, (3) type of nesting trees, (4) diameter at breast height (DBH) of nesting trees, and (5) density of dead trees. In order to select the conformity index, an evaluation element of HSI, data collection and field survey were conducted through literature surveys to derive SI models extracted and selected at the actual site, and the evaluation of each target site was conducted. The result of this research can provide future studies with useful guidance when both (1) comparing the habitat suitability of the target species in different environments and (2) restoring or creating habitats for these species.

인간의 문명이 급속히 발전할수록 도시의 확장과 그에 따른 시설물에 의해 토지의 변화가 생기고 이는 자연 생태계에 악영향을 미치고 있다. 대기오염과 하천 오염 녹지의 단절과 축소와 같은 환경 문제들이 생태계를 파괴하고 그에 따라 많은 생물들이 살아갈 서식지 또한 잃게 되었다. 그에 따라 인간에게 다양한 자연 자원과 가치를 제공하는 생태계 서비스의 기반인 생물 다양성 또한 감소하고 있으며 이는 생태계가 제공하는 서비스의 질적인 감소를 의미한다. 지금도 그 기반은 파괴되어 가는 중이며 이에 대한 피해를 줄이기 위해서는 서식처를 잃은 생물종들의 보호와 그 서식지의 보전이 요구된다. 때문에 자연 생태복원과 서식처 조성과 복원은 반드시 연구와 발전이 필요한 분야라고 생각하며 특히 도시의 경우 인류가 발전하고 인구가 증가할수록 그 규모와 숫자가 증가할 것이며 그에 따른 생물 서식지 또한 감소하게 될 것으로 예상된다. 이를 위해 도시에서도 야생 생물과 공존할 수 있는 방안으로 대체서식지 조성과 생태복원에 대한 연구가 필요하다고 생각한다. 그래서 본 연구는 도시에서 서식하고 있는 야생동물의 서식처를 연구하고 그에 따라 어떤 환경 요소가 연구종의 생존에 필수적인지 혹은 치명적인지에 대하여 조사하고 이를 활용하여 서식지 복원 시에 반드시 조성하거나 보완해 주어야 하는 사항으로서 활용될 수 있는 연구를 진행하고자 한다. 본 연구에서 다루고자 하는 생물종은 우리나라 대표적인 자연생태계 유형인 하천과 산림에 각각 서식하는 원앙과 오색딱다구리이다. 원앙(Aix galericulata)은 오리과의 조류로 우리나라 전역의 하천에서 볼 수 있는 텃새이자 겨울철새이다. 원앙은 다양한 먹이 자원, 식생 구조 등 습지 생태계를 반영하기 때문에 하천의 생물 다양성을 나타내는 깃대종 및 지표종으로 자주 거론된다. 그리고 오색딱다구리(Dendrocopos major)는 딱따구리과에 속하며 일차구멍둥지종(primary cavity nesters)로서 번식기 이전에 여러 나무에 둥지를 파놓고 그중 한곳을 사용한다. 다른 둥지는 호반새, 파랑새, 원앙 등 아니라 하늘다람쥐 등 다른 동물의 서식처가 될 수 있으므로 산림 생물종의 다양성 및 개체 수와 밀접한 관계가 있으며 비슷한 서식 환경의 생물종의 보존을 돕는 핵심종(keystone species)이며 또한 산림의 생물 다양성을 나타내는 지표종으로서의 역할도 가능하다. 본 연구는 도시의 녹지와 습지에서 서식하는 야생 조류인 원앙과 오색딱다구리의 서식 환경을 분석하기 위해서 서식처 적합성 지수(Habitat Suitability Index)를 개발하는 것을 목표로 한다. 서식처 적합성 지수는 미국 어류 및 야생동물 관리국에서 개발된 서식지의 가치를 정량적으로 나타낼 수 있는 지표로 생물종의 서식지에 대하여 질, 시간, 공간적인 관점의 평가 기준을 적용하여 종합적으로 생태계를 평가하는 방법인 서식지 평가 절차(Habitat Evaluation Procedure : HEP) 중 질적 평가 방법으로 사용되며, 여러 대상지 간의 비교가 될 정도의 수치화를 통해 서식지의 비교 평가에 활용되고 있다. 또한 HSI는 목표종의 서식지 환경요소와 그 변수에 따라 서식환경의 최소한의 요구 조건을 제시할 수 있으며 서식지의 환경을 지도화하여 보전가치가 높은 서식지를 도출할 수도 있다. HSI는 서식지의 질을 대변하는 환경요소들을 정량화하여 대상지의 서식 환경을 객관적으로 평가하고 서식 가능한 지역을 예측 가능케 하는 장점을 활용하여 서식지 모형의 개발이 가능하다. 연구의 결과로는 두 종의 일상 생활공간, 휴식, 번식, 먹이활동, 위협요소 등에 대하여 중점적으로 현장과 문헌을 통해 조사하였고 그 결과 원앙의 적합성 지수인 SI는 6가지로 다음과 같다. (1) 하중도의 유무, (2) 수변의 식생 피복률, (3) 수생식물의 유형, (4) 산란을 위한 산림의 크기와 (5) 유형, 그리고 (6) 그 산림과 수변 단절 정도를 평가요소로 선정하였으며 오색딱다구리의 SI는 5가지로 서식지로서의 (1) 산림 패치의 크기, (2) 활엽수의 비율, (3) 둥지 수목의 유형, (4) 둥지 수목의 흉고직경(DBH), (5) 고사목의 분포 밀도에 대해 조사하고 그 기준을 설정하여 두 대상종이 서식에 적합한 정도를 파악하고자 하였다. 본 연구는 HSI의 평가 요소인 적합성 지수를 선정하고 그 기준을 마련하기 위해 문헌조사를 통한 자료 수집과 현장 조사를 실시하여 실제 현장에서 추출되고 선정된 SI 모델을 도출하고 그를 통해 각 대상지의 평가를 실시하는 순서로 진행하였다. 또한 본 연구에서 도출된 SI는 최대한 인위적으로 조절이 가능한 수준의 요소로 선정하는 것을 의의이자 목표로 하여 서식지를 조성 또는 복원 시에 활용 가능한 HSI 모델을 개발하여 제안하고자 한다. 이는 여러 서식지에서 사이에서 대상종의 서식 적합성을 비교하는데도 활용 가능하며, 서식지를 조성하거나 복원 시에도 참고 자료로 활용이 가능할 것이다.