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Abstract

목차

제1장 서론 14

1. 연구배경 및 연구목적 14

제2장 연구내용 및 방법 16

1. 과업의 범위 및 연구내용 16

2. 연구추진체계 16

3. 연구방법 17

가. 수생태 모델링을 이용한 정책적 적용 사례 17

나. 수생태계 예측 모델을 위한 문헌 및 모델 검토 17

다. 어류 서식지 적합성 평가 모델 개발을 위한 기초 자료 조사 및 수집 17

라. 어류 서식지 적합성 평가 모델 목표 종 선정 및 국내 분포 현황 조사 18

마. 목표 종의 생태적, 환경적 특성 간 관계 분석 및 서식지 특성 연구 18

바. 수생태계 예측 통합모델 연구 활성화 19

제3장 연구결과 및 고찰 20

제1절 수생태계 모델링 연구 20

1. 수생태계 관련 정책 20

2. 수생태계 예측 모델 연구 23

가. 연구 동향 23

나. 방법에 따른 수생태 모델 25

다. 주요 수생태 모델 29

제2절 기초 자료 수집 및 목표 종 선정 44

1. 서식지 적합성 평가 모델 개발을 위한 기초 자료 조사 및 수집 44

2. 평가 모델 목표 종 선정 및 국내 분포 현황 조사 44

가. 목표 종 선정 44

나. 어류 종 선정 기준 (안) 48

다. 목표 종의 분포 현황 51

제3절 어류 군집의 생태적, 환경적 특성 간 관계 분석 88

1. 어류 군집의 생태적, 환경적 특성 간 관계 분석 88

가. 어류 군집 자료 특성 88

나. 어류 군집 및 환경과의 관계 분석 92

2. 어류 종 분포에 있어 기후변화의 영향 평가 102

가. 자료 특성 102

나. 기후변화에 따른 어류 종 분포 변화 103

제4절 연구 활성화 110

1. 수생태계 모델링 관련 국제 심포지엄 110

제4장 결론 114

1. 수생태 모델링을 이용한 정책적 적용 사례 조사 114

2. 수생태계 예측 모델을 위한 문헌 및 모델 검토 114

3. 어류 서식지 적합성 평가 모델 개발을 위한 기초 자료 조사 및 수집 115

4. 어류 서식지 적합성 평가 모델 목표 종 선정 및 국내 분포 현황 조사 115

5. 목표 종의 생태적, 환경적 특성간 관계 분석 및 서식지 특성 연구 115

6. 수생태계 예측 통합모델 연구 활성화 116

제5장 기대성과 및 활용방안 118

1. 기대성과 118

2. 활용 방안 118

제6장 참고문헌 120

표목차

〈Table 3-1〉 물환경 기준 적용 대상 및 법률 현황 21

〈Table 3-2〉 각 국의 하천 생태유량 설정 방안 23

〈Table 3-3〉 어류 종 선정에 있어 우선순위 선정을 위한 기준(안) 49

〈Table 3-4〉 조사하천 내 지점별 포획된 미호종개(I. choii)의 단위면적당 개체수와 어류의 상대풍부도(Relative Abundance)에 따른 순위별 우점종 현황 68

〈Table 3-5〉 참갈겨니와 피라미가 채집된 지점의 수질변수 범위 82

〈Table 3-6〉 691개 조사 지점에서의 서식지 환경 특성 89

〈Table 3-7〉 수계별 어류 군집 특성 90

〈Table 3-8〉 14개 환경인자들 간의 상관관계 91

〈Table 3-9〉 랜덤포레스트를 이용한 SOM 그룹 예측 98

〈Table 3-10〉 랜덤포레스트를 이용한 어류 지표종 예측 100

〈Table 3-11〉 수계별 어류 군집 특성 102

〈Table 3-12〉 랜덤포레스트를 이용한 각 고유종의 분포 범위 예측 결과 105

〈Table 3-13〉 랜덤포레스트를 이용한 기후변화에 따른 각 고유종별 출현 중권역수 변화 107

그림목차

〈Fig. 2-1〉 연구추진체계도 17

〈Fig. 3-1〉 퍼지로직 모델을 이용한 송어의 서식지 적합성 평가 27

〈Fig. 3-2〉 AQUATOX에서 구현되는 생태계 개념도 31

〈Fig. 3-3〉 PHABSIM 계산 체계 40

〈Fig. 3-4〉 PHAMSIM 모식도 41

〈Fig. 3-5〉 국내 어류 고유종의 밀도 및 빈도 분포 45

〈Fig. 3-6〉 주요 목표 종의 국내 분포 현황 51

〈Fig. 3-7〉 백곡천의 상류지점 에서 2013년 장마기간 (8월)에 조사된 각 구간별(Section 1-5; S1-S5) 하천폭(L), 평균유속(V), 평균수심(Z), 유량(Q) 및 하천하상 구조(Ha) 모식도 53

〈Fig. 3-8〉 백곡천의 상류지점에서 2013년 장마기간 후(10월)에 조사된 각 구간별(Section 1-5; S1-S5) 하천폭(L), 평균유속(V), 평균수심(Z), 유량(Q) 및 하천하상 구조(Ha) 모식도 54

〈Fig. 3-9〉 백곡천의 중류지점 에서 2013년 장마기간(8월)에 조사된 각 구간별(Section 1-5; S1-S5) 하천폭(L), 평균유속(V), 평균수심(Z), 유량(Q) 및 하천하상 구조(Ha) 모식도 55

〈Fig. 3-10〉 백곡천의 중류지점에서 2013년 장마기간 후 (10월)에 조사된 각 구간별(Section 1-5; S1-S5) 하천폭(L), 평균유속(V), 평균수심(Z), 유량(Q) 및 하천하상 구조(Ha)... 56

〈Fig. 3-11〉 백곡천의 하류지점에서 2013년 장마기간 (8월)에 조사된 각 구간별(Section 1-5; S1-S5) 하천폭(L), 평균유속(V), 평균수심 (Z), 유량(Q) 및 하천하상 구조(Ha) 모식도 57

〈Fig. 3-12〉 백곡천의 하류지점에서 2013년 장마기간 후 (10월)에 조사된 각 구간별(Section 1-5; S1-S5) 하천폭(L), 평균유속(V), 평균수심(Z), 유량(Q) 및 하천하상 구조(Ha)... 58

〈Fig. 3-13〉 유구천의 상류지점에서 2013년 장마기간 (8월)에 조사된 각 구간별(Section 1-5; S1-S5) 하천폭(L), 평균유속(V), 평균수심(Z), 유량(Q) 및 하천하상 구조(Ha) 모식도 59

〈Fig. 3-14〉 유구천의 상류지점에서 2013년 장마기간 후(10월)에 조사된 각 구간별(Section 1-5; S1-S5) 하천폭(L), 평균유속(V), 평균수심(Z), 유량(Q) 및 하천하상 구조(Ha) 모식도 60

〈Fig. 3-15〉 유구천의 중류지점에서 2013년 장마기간(8월)에 조사된 각 구간별(Section 1-5; S1-S5) 하천폭(L), 평균유속(V), 평균수심 (Z), 유량(Q) 및 하천하상 구조(Ha)... 61

〈Fig. 3-16〉 유구천의 중류지점에서 2013년 장마기간 후(10월)에 조사된 각 구간별 (Section 1-5; S1-S5) 하천폭(L), 평균유속(V), 평균수심(Z), 유량(Q) 및 하천하상 구조(Ha) 모식도 62

〈Fig. 3-17〉 유구천의 하류지점에서 2013년 장마기간(8월)에 조사된 각 구간별(Section 1-5; S1-S5) 하천폭(L), 평균유속(V), 평균수심(Z), 유량(Q) 및 하천하상 구조(Ha) 모식도 63

〈Fig. 3-18〉 유구천의 하류지점에서 2013년 장마기간 후(10월)에 조사된 각 구간별(Section 1-5; S1-S5) 하천폭(L), 평균유속(V), 평균수심(Z), 유량(Q) 및 하천하상 구조(Ha) 모식도 64

〈Fig. 3-19〉 갑천의 중류지점에서 2013년 장마기간(8월)에 조사된 각 구간별(Section 1-5; S1 - S5) 하천폭(L), 평균유속(V), 평균수심(Z), 유량(Q) 및 하천하상 구조(Ha) 모식도 65

〈Fig. 3-20〉 갑천의 중류지점에서 2013년 장마기간 후(10월)에 조사된 각 구간별(Section 1-5; S1-S5) 하천폭(L), 평균유속(V), 평균수심(Z), 유량(Q) 및 하천하상 구조(Ha) 모식도 66

〈Fig. 3-21〉 미호종개 개체군의 출현 현황 및 서식지에 대한 수리수문학적 특성 70

〈Fig. 3-22〉 서식지의 물리적 환경 요인(수심, 유속, 유량)에 따른 미호종개의 분포 특성 73

〈Fig. 3-23〉 생태학적 특성 (섭식길드, 내성도길드)에 따른 미호종개의 분포 양상 74

〈Fig. 3-24〉 미호종개의 서식지에 대한 모래의 구성비 76

〈Fig. 3-25〉 미호종개가 출현한 전체 서식지(n＝11)에 대한 모래의 구성비 77

〈Fig. 3-26〉 각 지점별 다변수 생태 건강도 모델값 및 건강도 등급 78

〈Fig. 3-27〉 백곡천 내 3개 조사 지점간 환경인자 비교 79

〈Fig. 3-28〉 랜덤포레스트를 이용한 미호종개 출현 예측에서 환경인자의 상대적 중요도 비교 80

〈Fig. 3-29〉 랜덤포레스트를 이용한 백곡천 내 미호종개 출현 확률 분포 80

〈Fig. 3-30〉 이·화학적 수질변수에 따른 참갈겨니와 피라미 개체군의 상대풍부도 83

〈Fig. 3-31〉 각 수계별 참갈겨니와 피라미 개체군과 공서하는 어류 개체군의 섭식특성 및 내성도 특성 84

〈Fig. 3-32〉 참갈겨니와 피라미 개체군 서식지에서의 생태계 건강성 분석 85

〈Fig. 3-33〉 참갈겨니와 피라미 개체군 서식지에서의 생태 건강도 모델 평가 87

〈Fig. 3-34〉 어류 군집자료 조사 지점 89

〈Fig. 3-35〉 SOM 분석을 이용한 어류 군집 유형화 94

〈Fig. 3-36〉 SOM 그룹별 지리적 분포 패턴 95

〈Fig. 3-37〉 SOM에 의해 정의된 5개 그룹들 간 환경 요인 차이 96

〈Fig. 3-38〉 SOM 그룹별 군집지수 비교 97

〈Fig. 3-39〉 SOM 그룹별 내성도 길드(a)와 섭식 길드(b) 비교 97

〈Fig. 3-40〉 랜덤포레스트를 이용한 SOM 그룹 예측에서 환경인자의 상대적 중요도 비교 99

〈Fig. 3-41〉 SOM 그룹별 주요 지표종에 대한 path 분석 101

〈Fig. 3-42〉 6가지 종 분포 모델을 이용한 50종의 어류의 분포 예측 결과 105

〈Fig. 3-43〉 기후변화에 따라 쉬리와 치리의 잠재적 출현 지점 및 분포 확률 변화 예측 108

〈Fig. 3-44〉 수생태계 예측 모델링 국제심포지엄 프로그램 111

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