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ISSN : 1225-8857(Print)
ISSN : 2288-9493(Online)
Journal of Korean Society of Rural Planning Vol.24 No.4 pp.57-67
DOI : https://doi.org/10.7851/Ksrp.2018.24.4.057

The Comparative Studies on the Avian Diversity in Protected Horticulture Complex and Paddy Wetland

Jinkwan SON, LEE Siyoung*, KANG DongHyeon, PARK Minjung, YUN Sungwook, KIM Namchoon**, KONG Minjae***, CHOI Duckkyu
Dept. of Agricultural Engineering, National Institute of Agricultural Sciences, RDA
*Dept. of Planning and Coordination, National Institute of Agricultural Sciences, RDA
**Dept. of Landscape Architecture, Dankook University
***Dept. of Agricultural Environment, National Institute of Agricultural Sciences, RDA

Corresponding author : CHOI Duckkyu Tel : 063-238-4090 E-mail : chdukk@korea.kr
14/09/2018 13/11/2018 14/11/2018

Abstract


We examined the impact of paddy wetland’s avian-diversity on the development of the protected horticulture complex. The results of this study were made to propose ecological protected horticulture complex and development direction suitable for avian habitat. The total number of species surveyed was analyzed as 1168 individuals in 11 orders 26 families and 36 generic 48 species. Type average was analyzed as paddy 17.25±4.83 species and 74.50±38.08 individuals, glass 10.00±0.82 species and 46.75±2.06 individuals, single 13.75±7.27 species and 59.50±35.34 individuals, multi 8.75±0.96 species and 36.75±9.29 individuals. Paddy showed higher species diversity than protected horticulture complex. The average number of species surveyed for one year was glass 14±2.83, multi 12±1.41, single 18±11.31, and paddy 26±11.31. The diversity difference was identified as paddy> single> glass and multi. Statistical analysis showed statistical difference of Ciconiiformes. Development of protected horticulture complex causes loss of avian habitat. The diversity index was glass 1.73±0.07, multi 1.68±0.14, single 1.91±0.47, and paddy 2.29±0.17. Paddy has a higher species diversity than the protected horticulture complex. For the purpose of ecological protected horticulture complex, detention ponds, artificial wetlands and habitats should be reflected in the design. This should be applied to reclamation areas or large-scale protected horticulture complexes.



시설원예단지와 논습지의 조류서식 및 다양성 비교분석 연구

손 진관, 이 시영*, 강 동현, 박 민정, 윤 성욱, 김 남춘**, 공 민재***, 최 덕규
농촌진흥청 국립농업과학원 농업공학부
*농촌진흥청 국립농업과학원 기획조정과
**단국대학교 녹지조경학과
***농촌진흥청 국립농업과학원 농업환경부

초록


    I. 서 론

    인간이 생태계로부터 제공받는 다양한 기능을 일컬어 생태계서비스라 하며(Daily, 1997; Palmer et al., 2004), 이 것은 자연과 인간의 연관성, 경제적 혜택 등으로 정의된 다(Lee, 2013;Odum, 1959;Vihervaara et al., 2010). 국내 농업생태계(Agricultural Ecosystem)는 국토면적의 약 23% 를 차지하는 자연생태계의 주요 토지이용으로 평가된다 (Kang, 2009). 농업생태계의 주요 기능은 식량생산과 공 급이지만 홍수조절, 생물서식처, 기후완화, 토양보전, 경 관창출, 수질정화 등 다양한 서비스를 제공하는 공간으 로 평가받는다(A.G. Power, 2010; Kim and Oh, 2003;Kim, 2005;Kong et al., 2013;Lee et al., 2003;Son et al., 2015). 하지만 화학비료사용, 단일작물생산, 비점오염 증 가, 토지이용의 급격한 변화 등은 다양한 공익적 기능을 제공하는 농업생태계에 위협요인이 된다(Kim, 2005;Son et al., 2015).

    한편, 국내 농업은 각종 FTA(Free Trade Agreement), 고령화, 벼농사 가격하락 등 다양한 위기에 처해 있다 (Kang et al., 2015). 이러한 어려움을 극복하기 위한 방 안으로 시설원예를 통한 농산물 생산이 주목받아 2010 년 이후 농업에서 원예산업이 약 40% 정도를 차지하고 있다(MAFRA, 2014). 이러한 시설원예 산업은 인건비 절 감, 연중 공급, 토지이용도 제고 등으로 우리 농업의 국 제경쟁력 강화에 이바지하여 백색혁명이라 불릴 만큼 그 가치인식이 전환되었다(GDI, 2009).

    하지만 이러한 시설원예 산업의 확장은 농업생태계의 중요 위협요인인 토지이용의 급격한 변화를 초래했고 이 것은 불투수 면적 확장으로 환경적 기능 손실을 가져와 생물다양성에도 영향을 미치는 것으로 조사되었다. 이러 한 토지이용변화에 따른 생물다양성에 미치는 영향을 분 석하는 것은 주요한 과제이며(Dunning et al., 1992;Bestelmeyer et al., 2003), 어떤 서식처에서 면적과 생물 종이 밀접한 상관관계로 설명되는 것과 같이(Holt et al., 1999), 특정 토지이용과 생물다양성 사이의 연관성은 연 구를 통해 찾아 낼 수 있다(Gustafson, 1998;Tischendorf, 2001;Turner et al., 2001). 세계적으로 지난 50여 년간 농업과 임업의 발달은 서식지의 감소를 야기 시켰으며 (Kang, 2009), 그로 인해 생물다양성과 생태계서비스 또 한 현저히 감소되고 있는 것으로 평가되었다. 농업경관 에서 시설원예단지 조성은 불투수면적 확장과 생물서식 처 손실로 인해 생태계서비스 기능저하의 원인이 될 수 있다고 평가되고 있다(Palmer et al. 2004;Kang et al., 2015).

    생물다양성 분야 중 조류의 종다양성은 식생구조와 밀접한 관계가 있으며(Willson, 1974), 실제로 자연 하안 지역이 인공 하안지역보다 조류서식에 더 적합하며 종다 양성이 높다는 연구결과가 있다(Anderson et al., 1983). 농경지나 초지에서 채식을 하는 수면성 오리류를 포함 한 농경지를 이용하는 조류에게 식생구조, 토지이용, 기 후변화, 침입종 등의 급격한 변화는 서식에 지대한 영향 을 줄 수밖에 없게 된다(Kim et al., 2012; Loesh and Kaminski, 1989). 기본적으로 조류는 먹이섭취, 은신처, 이동통로 등의 공간이 필수적이며(Yang, 2016), 조류서식 을 위한 핵심구성요소로 번식지, 채식지, 월동지, 휴식지, 취침지 등을 위한 산림, 초지, 저수지, 습지, 모래, 자갈, 기수지 등이 필요한 것으로 보고되고 있다(MOE, 2011; Woo, 1989;Lee, 1994). 최근에는 야생조류에 관한 연구 가 활발하게 진행되어 대체서식지(Jung, 2008;An, 2011;Hwang, 2011), 철새(Hahm and Yu 1993;Min, 1994), 복 원(Lee et al., 2014; , Park et al., 2016) 등의 연구가 활발 히 진행 중에 있으며, 다양한 종의 유입과 서식을 위해 서는 다양한 형태의 채식 및 번식공간이 필요한 것으로 보고되고 있다(Pyo and You, 2011).

    따라서 본 연구는 농업생태계 중 조류의 서식처로서 중요한 토지이용의 하나인 논습지의 조류 다양성을 조사 하고, 시설원예단지로 변화하였을 때를 가정하여 비슷한 면적의 시설원예단지의 조류다양성을 평가하고 비교하였 다. 연구를 통해 논습지와 시설원예단지의 조류다양성에 대한 비교를 실시하고 시설원예단지의 조성이 조류의 종 다양성에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 연구결과는 시설원예 농업의 환경적, 생태적 문제점 거 론과 지속가능한 농업경관 제공을 위해 실시되었으며, 연구결과를 활용하여 생태적 온실단지 조성을 제안하고 자 하였다. 이러한 연구결과들을 취합하여 새만금 등 대 규모 간척지 개발 사업에 친환경, 생태적인 시설원예단 지가 조성 될 수 있도록 예산배정 등 국가 정책자료에 활용되길 기대한다.

    II. 조사 및 분석방법

    2.1 연구대상지

    연구대상지는 시설원예단지 분포현황을 고려해 단동 형비닐하우스(s; Single Vinyl Greenhouse), 연동형비닐하 우스(m; Multi Vinyl Greenhouse), 유리온실(g; Glass Greenhouse)로 구분하였다.

    시설원예단지의 조류분포특성을 농업경관의 주요 토지 이용과 비교하기 위하여 해당 대상지와 인접하고 면적이 비슷한 논(p; Paddy) 농업경관을 선정하였다. 지역별 분포 로는 부여(BY, Single-Multi-Paddy), 진주(JJ, Single-Multi- Paddy), 구미(GM, Glass-Paddy), 김제(GJ, Glass-Paddy) 등 4 개 지역을 중심으로 조사하였다(Table 1).

    2.2 연구 및 분석방법

    조류는 활동반경과 생태특성을 고려하여 선조사법(line census)과 정점조사법(spot census)을 병행하여 실시하였 으며, 선조사법은 1km/30min 속도로 보행하면서 쌍안경 (Nikon, 10×36)으로 주변에서 관찰되는 조류를 동정, 기 록하는 방법으로 기록하고 정점조사법은 10분간 한 장소 에 머물면서 주변에서 관찰되는 종을 기록하는 방법으로 조사하였다. 조사는 2015년 5월과 9월 총 2회에 걸쳐 실 시하였으며, 조사를 통해 확인된 종은 야외원색도감 한 국의 새(Lee et al., 2005)를 참고하여 분류 및 동정하였 다. 군집분석(Community Analysis)은 우점도지수(DI : McNaughton's dominance index; McNaughton, 1967), 다양 도지수(H` : Shannon-Wiever Function; Pielou, 1969), 풍부 도지수(RI : Richness index; Margalef, 1958), 균등도지수 (EI : Evenness index; Pielou, 1975) 등 총 4가지 군집지 수(Community Indices) 분석을 실시하였다(Table 2). 통계 분석은 SPSS(WIN 19.0)을 이용하여 개체수, 출현종에 따 라 유형별 분석, 군집분석결과도 동일하게 진행하였다.

    III. 결과 및 고찰

    3.1 연구대상지 출현 조류 일반 현황

    본 연구에서 조사된 종은 총 11목 26과 36속 48종 1,168개체로 분석되었으며, 종 조성은 일반적으로 농업 생태계에서 많이 출현하는 참새(Passer montanus), 직박 구리(Hypsipetes amaurotis), 까치(Pica pica) 등으로 민가 및 시설물 등 인위적 간섭에 적응력이 뛰어난 종으로 국 내 어디서든 흔히 관찰되는 종이 확인되었다. 연구대상 지 유형별로 조사된 종은 Appendix 1.에 기재하였다. Table 3

    연구대상지 유형별 출현 종과 개체수에 대한 2회 조 사 결과는 논이 17.25±4.83종 74.50±38.08개체, 유리온실 10.00±0.82종 46.75±2.06개체, 단동형온실 13.75±7.27종 59.50±35.34개체, 연동형온실 8.75±0.96종 36.75±9.29개체 로 분석되었다. 통계적으로 분석한 결과 논 유형이 유리 온실, 연동형온실, 단동형온실 유형에 비해 종다양성이 높게 분석된 것을 99.99% 유의수준으로 확인하였다(table 4). 따라서 농업생태계의 조류 종 다양성을 위해서는 시 설원예단지 설계 시 조류가 쉬고 먹이활동을 할 수 있는 서식처가 필요한 것으로 판단된다(Table 5).

    Kim et al.(2013)의 연구에 의하면 국내 논습지를 이용 하는 조류는 47과 279종이지만 본 연구에서 조사 된 종 은 총 48종이 조사되었다. 이것은 연간 2회 조사에 그쳤 을 뿐 아니라 논을 이용하는 조류의 약 52%가 겨울철새 이지만 본 연구에서는 겨울 조사를 포함하지 않아 낮은 종 분포 조사결과를 보인 것으로 판단된다. 하지만 본 연구는 해당지역의 조류상 전체를 분석하는데 초점이 있 는 것이 아니라 해당지역의 논습지와 시설원예단지 조류 분포를 정량적으로 평가하는데 있어 낮은 종 조성이지만 평가에 활용하였다.

    2회 조사를 통해 출현한 조류의 연간 종 조성은 Table 5.와 같이 구미유리온실이 11과 12종인 반면 동일면적 인근 논은 16과 22종으로 차이가 확인되었다. 김제지역 은 유리온실 16종 논이 18종으로 2종의 차이가 확인되 었으며, 부여지역은 연동형 비닐온실이 13종인데 반해 단동형 비닐온실이 26종, 논이 18종으로 확인되었다. 진 주지역은 연동 11종, 단종 10종 인데 반해 논이 18종으 로 차이가 확인되었다. 통계적으로 살펴보면 유리온실이 14±2.83종, 연동형온실이 12±1.41종, 단동형온실이 18±11.31종 인데 반해 논이 26±11.31종으로 확인되어 논>단동형온실>유리온실, 연동형온실 순으로 다양성이 차이가 난다고 할 수 있다. 이것은 사전 연구를 통해 살 펴 본 식생, 곤충과 같은 경향으로 온실의 불투수 피복 면적이 높을수록 서식처 및 먹이처 등이 사라지는 것으 로 판 단 할 수 있다(Son, et al., 2015a; 2015b).

    특히, 진주지역의 경우 연동형 온실에서 확인되지 않 은 황조롱이(천연기념물 323-8호), 새호리기(멸종위기야 생생물Ⅱ급)는 논습지를 이용하는 종으로서 논에 대한 의존도는 높지 않지만 보호 할 만한 가치가 있는 종으로 평가한다(Kim et al., 2013). 논습지에서 먹이 활동하는 보호종 모습이 관찰된 만큼 주변의 온실단지에 비해 논 이 조류서식처로서 가치가 인정되었다고 판단할 수 있 다. 더불어 유리온실의 경우 닷새류가 내부로 진입 후 다시 외부로 나가지 못해 사체로 발견되는 온실킬 (Grasshouse Kills)이 확인 되었다(figure 1). 이것은 유리 온실이 조류의 서식에 방해가 될 뿐 아니라 위협적인 구 조물이 될 수 있다는 조사결과로 최근 조류 충돌 및 위 협을 방지하기 위한 건축 디자인 Bird-Safe Buildings(San Francisco Planning Department, 2011), Bird-Friendly Best Practices Glass(City of Toronto, 2016), Bird-friendly Building Design(American Bird Conservancy, 2011)등의 구 성요소 접목을 고려 해 볼 필요가 있다고 판단된다.

    목별 출현 종(Species)의 양상에 대한 유형별 일원배치 분석결과(ANOVA) 황새목(Ciconiiformes)이 논에서 3.13± 1.13종 조사된 반면 유리온실, 연동형온실, 단동형온실에 서 0∼1종이 조사되어 99% 이내에서 통계적 유의성을 확인되었다(Table 6.). 세부적으로 살펴보면 황새목의 왜 가리, 중대백로, 쇠백로, 황로, 검은댕기해오라기, 해오라 기가 논에서 집중적으로 출현했지만 시설원예단지에서는 낮은 출현 빈도로 확인되었다. 황새목은 수심 50cm 미만 의 넓은 하천이나 논에서 주로 활동하는 특성으로(Kim, 2006;Son et al., 2011), 본 연구대상지와 같은 시설원예 단지 개발은 황새목의 서식처의 손실을 가져오는 것이 생물조사를 통해 입증되었다고 할 수 있다. 또한 두견목 (Cuculiformes)에서도 단동형보다는 연동형, 연동형보다는 논이 높게 통계 분석되었다(Table 6).

    이 외에도 때까치과(Laniidae), 딱따구리과(Picidae), 매 과(Falconidae) 등이 통계적으로는 인정되지 않았지만 논 과 차이가 확인되었다. 개별종별로 차이가 확인된 종은 흰뺨검둥오리(Anas poecilorhyncha), 깝작도요(Tringa hypoleucos), 뻐꾸기(Cuculus canorus), 제비(Hirundo rustica), 찌르레기(Sturnus cineraceus), 붉은머리오목눈이 (Paradoxornis webbiana) 등으로 서식처는 논이 아니지만 먹이처 및 휴식처로서 논습지를 이용한다고 판단 해 볼 수 있다(NIBR, 2018). 실제로 논에 의존도가 높은 종으 로 흰뺨검둥오리와 황로(Bubulcus ibis) 등을 대상으로 한 연구가 있다(Kim et al., 2013).

    목별 출현 개채수(Individual)에 대한 유형별 일원배치 분석결과(ANOVA) 목별 출현종 통계분석과 동일하게 황 새목(Ciconiiformes)과 두견목(Cuculiformes)을 제외한 다 른 목에서는 통계적 유의성은 확인되지 않았지만 논, 단 동형온실 순으로 출현개체수가 높게 조사되었다. 반면 유리온실 유형과 연동형온실 유형은 논과 단동형온실에 비해 조사 된 개체수가 낮게 분석되었다. 조사 대상지별 로 조사된 개체수의 편차가 심해 통계적 유의성은 확인 되지 않았다(Table 6).

    3.2 연구대상지 출현 조류 다양성 군집분석

    연구대상지별 출현종의 다양성 군집분석 결과는 Table 7.과 같다. 우점종(Dominance Species) 및 아우점종 (Sub-dominance Species)은 시설원예 지역 6개소 12조사 에서 모두 참새(Passer montanus)가 우점하였으며, 아우 점종은 직박구리(Hypsipetes amaurotis) 5개소, 붉은머리 오목눈이(Paradoxornis webbiana)와 까치(Pica pica)가 각 2개소로 분석되었다. 논 4개소 8번의 조사에서 우점종 및 아우점종은 참새가 5회, 붉은머리오목눈이 (Paradoxornis webbiana) 4회, 제비(Hirundo rustica) 4회 등으로 분석되었다. 우점도지수(DI)는 유리온실이 평균 2.28±0.31, 연동 2.24±0.51, 단동 2.77±0.99인데 반해 논이 3.34±0.78로 높은 차이가 확인되었다. 이것은 논을 이용 하는 참새, 직박구리, 제비의 출현빈도가 높아 평가된 결 과이다.

    종 다양도지수(H`)를 살펴보면 부여의 경우 논>단동 형>연동형, 진주의 경우 논>연동형, 구미, 김제는 논>유 리온실로 분석되어 전체적으로 시설원예단지가 종 다양 도가 낮음을 확인하였다(Table 7, Table 8). 유형별로는 유리온실이 1.73±0.07, 연동 1.68±0.14, 단동 1.91±0.47 인 제 반해 논은 2.29±0.17로 통계적으로도 논이 시설원예 단지 보다 종 다양성이 높다는 차이가 확인되었다. 더불 어 연동이나 유리온실 보다는 피복면적이 적은 단동형 온실에서 조류의 다양성과 풍부도가 높으므로 적정 피목 면적을 알아볼 필요도 있다고 판단된다. 이런 연구결과 로 미루어 미래형 친환경 시설원예단지 조성을 위해서는 조류의 먹이원이 될 수 있는 저류지, 인공습지가 필요할 것으로 판단되며, 일부 지역은 논으로 보전하여 조류가 쉴 수 있는 공간으로 유지된다면 종다양성은 높아질 수 있다고 판단된다.

    IV. 결 론

    인간이 생태계로 부터 다양한 서비스를 제공받고 있 고 논습지도 그 유형의 하나이다. 하지만 시설원예 산업 의 확장은 불투수 면적을 확장시켜 논습지의 위협으로 평가된다. 본 연구는 논습지와 시설원예단지의 조류다양 성에 대해 비교하여 생태적 온실단지 조성을 제안하고 바람직한 개발방향을 제시하기 위해 이루어 졌다.

    연구결과 논이 시설단지에 비해 종 다양성이 높게 분석된 것을 통계적으로 확인하고 시설원예단지 설계 시 조류가 쉬고 먹이활동을 할 수 있는 서식처 조성 및 유 지를 제안하였다. 통계적으로 논>단동형온실>유리온실, 연동형온실 순으로 다양성이 차이가 확인됐고 원인으로 불투수 면적 및 개발공간을 거론하여 논습지의 조류다양 성 유지를 위한 서식처 보전을 제안하였다. 목별 출현 종에 대한 통계분석 결과 논에서 왜가리, 중대백로, 쇠백 로, 황로, 검은댕기해오라기, 해오라기 등 황새목이 3.13±1.13종 조사된 반면 유리온실, 연동형온실, 단동형 온실에서 0∼1종이 조사되어 통계적 차이를 확인하였다. 논은 황새목의 중요한 먹이처로 본 연구대상지와 같은 시설원예단지 개발은 황새목 서식처의 손실을 가져오는 것을 확인 할 수 있었다. 더불어 유리온실로 인한 방해 와 위협을 해결하기 위한 추가 연구를 제안하였다. 출현 종의 다양성 군집분석 결과 시설원예 12조사에서 모두 참새가 우점하고 직박구리, 붉은머리오목눈이와 까치가 아우점하는 것으로 분석되었고 우점도지수는 유리온실이 평균 2.28±0.31, 연동 2.24±0.51, 단동 2.77±0.99인데 반해 논이 개별 종의 출현 빈도가 높아 3.34±0.78로 차이가 확인하였다. 다양도지수는 유리온실이 1.73±0.07, 연동 1.68±0.14, 단동 1.91±0.47 인제 반해 논이 2.29±0.17로 시 설원예단지 보다 종 다양성이 높다는 차이가 확인되었 다. 따라서 조류가 다양한 친환경 시설원예단지 조성을 위해서는 조류의 먹이원이 될 수 있는 저류지, 인공습지 가 필요할 것으로 판단되며, 조류의 서식처로서 논의 보 전을 위해 서식처, 휴식공간 등의 배려가 시설원예단지 설계 등에 반영할 것을 제안하였다.

    연구결과는 지속가능한 농업생태계 유지를 위해 시 설원예단지의 환경적, 생태적 문제점을 거론하여 생물다 양성이 보전 될 수 있는 생태적 온실단지 조성을 제안하 고자 하였다. 연구결과는 다른 생태, 환경 분야들을 취합 하여 앞으로 이루어 질 간척지 개발 사업 및 대규모 시 설원예단지 조성 사업 시 설계 등에 반영 할 수 있는 정 책자료로 활용되길 기대한다.

    연구는 2018년도 농촌진흥청 국립농업과학원 연구 개발사업(PJ012654)에 의해 이루어진 것임.s

    Figure

    KSRP-24-57_F1.gif

    The glasshouse kills of birds

    Table

    The present condition of study sites

    The analysis method of environment evaluation

    Characteristics of bird distribution by study site types

    The list of bird at study sites.

    Number of individuals and species of bird at statistical analysis

    Comparison of bird diversity by study site types

    Species and individual numbers at statistical analysis.

    The various community analysis at study sites.

    The statistical analysis of community analysis at study site type.

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