표제지
국문초록
목차
I. 서론 13
II. 관련 이론 및 선행연구 고찰 17
1. 도시생태계 17
1.1. 개요 17
1.2. 야생동물 이동 및 서식 공간 18
2. 자연사 21
3. 육상 생물종 조사 24
3.1. 현장 흔적 조사 24
3.2. 카메라 트랩 25
3.3. 환경DNA 29
4. 소결 39
III. 연구 범위 및 방법 41
1. 연구 범위 41
2. 연구 방법 43
3. 서식 공간 구조에 따른 물 기반 eDNA 샘플링 설계 45
3.1. 도시생태계 45
3.2. 자연생태계 eDNA 샘플링 설계 49
4. eDNA 실험실 분석 과정 53
4.1. eDNA 추출 53
4.2. eDNA 증폭 및 시퀀싱 54
4.3. 생물정보학 분석 56
5. 카메라 트랩 및 현장 조사 57
IV. 결과 및 고찰 59
1. 도시생태계 육상 생물종 탐지 59
1.1. eDNA 메타바코딩 분석 결과 59
1.2. 도시 녹지 유형별 육상 생물종 출현 비교 62
1.3. 다중 조사 방법 간 비교 72
1.4. 소결 82
2. 자연생태계 육상 생물종 탐지 87
2.1. eDNA 메타바코딩 분석 결과 87
2.2. eDNA를 활용한 유역 단위 육상 생물종 출현 결과 89
3. 법·제도 분야에서 eDNA 활용 가능성 93
3.1. 국가 단위 유전자원 모니터링 및 평가 활용 93
3.2. 지역 및 사업 단위 생물다양성 평가 97
V. 결론 99
1. 연구의 주요 결과 및 의의 99
2. 연구의 한계 및 향후 과제 103
인용문헌 105
부록 115
〈부록 1〉 도시 산림 내 eDNA 메타바코딩 분석 지점별 원시 서열 수, 육상 서열 수, 출현 육상 종수 목록 115
〈부록 2〉 생태통로 내 eDNA 메타바코딩 분석 지점별 원시 서열 수, 육상 서열 수, 출현 육상 종수 목록 116
〈부록 3〉 도시공원 내 eDNA 메타바코딩 분석 지점별 원시 서열 수, 육상 서열 수, 출현 육상 종수 목록 117
〈부록 4〉 도시 산림 내 카메라 트랩 결과 주요 출현종 118
〈부록 5〉 생태통로 내 카메라 트랩 결과 주요 출현종 120
〈부록 6〉 도시 산림 현장 조사 결과 검출종 (19.10.14~15, 19.10.22) 122
〈부록 7〉 도시공원 현장 조사 결과 검출종 (20.05.25~26, 20.08.25~26) 123
〈부록 8〉 자연생태계 eDNA 샘플링 지점별 채수 환경 125
Abstract 131
[표 01] 자연사에 대한 주요 정의 21
[표 02] 생물종 조사 분야에서 활용되는 대표적 기술 24
[표 03] 국외 문헌에 제안된 CT 설치 기준 28
[표 04] eDNA 관련 주요 용어 30
[표 05] eDNA 분석의 장점 및 주요 고려사항 31
[표 06] 현장 및 실험실에서 eDNA 수행 시 주요 고려 사항 35
[표 07] 광교신도시 내 생태통로 주요 특성 46
[표 08] eDNA 현장 샘플링 주요 준비물 52
[표 09] 필터링 후 남은 서열 리드 수 60
[표 10] 도시 산림에서 검출된 육상 포유류 및 조류 정보 62
[표 11] 생태통로에서 검출된 육상 포유류 및 조류 검출 결과 65
[표 12] 도시공원에서 검출된 육상 포유류 및 조류 검출 결과 67
[표 13] CT를 통해 도시 산림에서 검출된 육상 포유류 및 조류 정보 73
[표 14] CT를 통해 생태통로에서 검출된 육상 포유류 및 조류 정보 74
[표 15] CT를 통해 도시공원에서 검출된 육상 포유류 및 조류 정보 75
[표 16] 자연생태계 eDNA 샘플에 대한 DNA QC 분석 결과 87
[표 17] 자연생태계 eDNA 샘플에 대한 라이브러리 QC 분석 결과 88
[표 18] 자연자원 조사권역 설정의 장단점 94
[표 19] 개발사업 이후 생물상에 대한 환경 영향 검토 사항 97
[그림 01] 도시생태계의 구조적 특징 17
[그림 02] 도시 생태통로의 생태, 사회, 문화 통합 기능 요인 19
[그림 03] 도시 생물다양성을 지원하는 도시생태계 주요 요인 20
[그림 04] 차세대 생물종 조사 기술 관련 키워드 및 연구 주제 변화 22
[그림 05] 대표적인 생물종 차세대 조사 기술 23
[그림 06] 높이 및 각도 차이에 따른 CT 설치 방법 27
[그림 07] eDNA 연구 주요 발전 흐름 32
[그림 08] 2010년 이후 eDNA 연구에서 활용된 표적 분류군 추세 33
[그림 09] eDNA 적용을 위한 도시생태계 연구 대상지 42
[그림 10] eDNA 적용을 위한 자연생태계 연구 대상지 43
[그림 11] 연구의 흐름 44
[그림 12] 도시 녹지 유형별 인공 수조 설치 위치 47
[그림 13] 인공 수조 및 웅덩이에서 시료 채수 후 보관 과정 48
[그림 14] 유역 및 분수계의 개념 49
[그림 15] 정량펌프 종류 50
[그림 16] 하천 eDNA 모니터링 시 주요 준비물([표 8] 참고) 51
[그림 17] DNA 추출 과정 53
[그림 18] eDNA 검증을 위한 CT 설치 과정 57
[그림 19] 도시생태계 염기서열 원시 서열 분포 59
[그림 20] 도시생태계 육상 포유류 및 조류 서열 수 분포 61
[그림 21] 물리적 거리에 따른 도시 산림 패치 구조 63
[그림 22] 도시 생태통로 eDNA 샘플링 지점 66
[그림 23] 도시공원 eDNA 샘플링 지점 68
[그림 24] eDNA 메타바코딩을 통해 검출된 도시 녹지 유형별 육상종 벤다이어그램 70
[그림 25] 도시 녹지 유형별 카메라 트랩 주요 이미지 72
[그림 26] 도시 녹지에서 카메라 트랩을 통해 검출된 종 목록의 벤다이어그램 76
[그림 27] eDNA 검출에 영향을 미치는 주요 확률 요인 77
[그림 28] 도시생태계에서 eDNA와 CT에 의해 검출된 육상종 목록 80
[그림 29] 현장 조사를 통해 검출된 도시 육상종 벤다이어그램 81
[그림 30] 도시 녹지 유형에서 검출된 전체 육상종에 대한 벤다이어그램 83
[그림 31] 도시 생태통로의 지역 주민과 포유류 간 이용 시간대별 차이 84
[그림 32] CT, eDNA, 현장 조사를 통해 탐지된 육상종 벤다이어그램 86
[그림 33] 자연생태계 eDNA 메타바코딩에 따른 종 할당 89
[그림 34] 목표종 검출 결과에 따른 유역별 공간적 특징(NR08, NR10) 91
[그림 35] 유역 단위 월악산국립공원 공원자원조사 경계 및 실제 조사 지점 간 차이 95