본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

논 생태계 서식 수서생물 채집 도구 개발: 유인제를 사 용한 수중트랩

The Development of a Sampling Instrument for Aquatic Organisms in Rice Paddy Fields: Submerged Funnel Traps with Attractants

김명현|최순군|송영주|어진우|권순익|윤성수
한국환경생물학회 (Korean Society Of Environmental Biology)|2017.12|환경생물 (Korean Journal of Environmental Biology)|제35권 제4호|pp. 640-647

0

조회

0

다운로드

5

인용

0

참고문헌

키워드

biodiversitychemical lightfish mealsubmerged funnel trap

초록

생물다양성 측면에서 논 생태계의 중요성이 대두되면서 수서생물을 효율적으로 채집하는 방법이 요구되고 있다. 본 연구는 논 생태계 내에서 수서생물을 객관적이고 정량적으 로 쉽게 채집하기 위해 두 가지 유인제 (어분, 캐미라이트)를 활용한 수중트랩을 고안하였다. 고안된 트랩으로 채집된 수 서생물의 유인제 선호도는 일반화선형혼합모형을 통해 분 석되었다. 또한 선행연구의 데이터를 활용하여 방형구와 수 중트랩으로 채집된 수서 무척추동물의 군집 조성을 비계량 형다차원척도법을 통해 비교 분석하였다. 그 결과, 수중트랩 에 의해 채집된 65분류군의 수서생물 중 18분류군이 유인제 에 의해 채집효율이 달라지는 것을 확인하였다. 18분류군 중 왕우렁이, 수정또아리물달팽이, 애기물달팽이, 돌거머리, 패 충류, 풍년새우, 꼬마줄물방개, 애기물방개, 깔따구류, 참개구 리, 미꾸리류 등 12분류군은 어분을 선호하였고, 아시아실잠 자리, 실잠자리류, 깃동잠자리, 방물벌레, 검정배물벌레, 애물 땡땡이 등 6종은 캐미라이트를 선호하였다. 또한 수중트랩은 방형구법에 비해 생물다양성의 측정도구로서의 활용도는 낮지만 특정 분류군의 선택적인 채집에는 효과적이었다. 본 연 구에서 간단하고 정량적인 방법으로 수서생물을 채집할 수 있도록 고안된 트랩은 장기적이고 광범위한 논 수서생물 생 태 조사에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

Abstract

The need for an efficient sampling technique to collect aquatic organisms has risen with the increase of interest in rice paddy fields, which have been recognized as important ecosystems supporting biodiversity. In the present study, a submerged funnel trap used with the assistance of attracting agents (fish meal and chemical light) was designed as an easy, objective and quantitative tool for collecting aquatic organisms in the rice paddy fields. The preference for collecting aquatic organisms as a means for attracting agents was analyzed using a generalized linear mixed model. Also, based on the data of previous research, we compared the community composition of the aquatic macroinvertebrates, which were collected using the quadrat method, and newly designed submerged funnel traps, by analyzing non-metric multidimensional scaling. The results showed that the catching efficiency of 18 of the total 65 taxa was affected by the attracting agents. 12 taxa including Pomacea canaliculata, Hippeutis cantori, Austropeplea ollula, Erpobdella lineata, Ostracoda spp. Branchinella kugenumaensis, Hydaticus grammicus, Rhantus pulverosus, Chironomidae spp., Rana nigromaculata, Cobitidae spp. etc., favored fish meal and 6 taxa including Ischnura asiatica, Coenagrionidae spp. Sternolophus rufipes etc., were attracted by chemical light. The submerged funnel trap used as a measurement tool for biodiversity was less applicable than the quadrat method; however, it was more effective for the selective collection of specific taxa. We expect that this newly designed trap can be a simple and quantitative method for collecting aquatic organisms, and could be used for long term and extensive surveys in rice paddy fields in the future.

참고문헌 (53)

  1. Anderson MJ, "Navigating the multiple meanings of β diversity: a roadmap for the practicing ecologist", Ecol. Lett, 14, pp.19~28 (2011)
  2. Bates D, "Package ‘lme4’. R foundation for statistical computing" (2017), Vienna
  3. Boda P, "Phototaxis and polarotaxis hand in hand: night dispersal flight of aquatic insects distracted synergistically by light intensity and reflection polarization", Naturwissenschaften, 101, pp.385~395 (2014)
  4. Bolker BM, "Generalized linear mixed models: a practical guide for ecology and evolution", Trends Ecol. Evol, 24, pp.127~135 (2009)
  5. Cheal F, "The influence of sampling method on the classification of wetland macroinvertebrate communities", Hydrobiologia, 257, pp.47~56 (1993)
  6. Choe LJ, "Benthic macroinvertebrate biodiversity improved with irrigation ponds linked to a rice paddy field", Entomol. Res, 46, pp.70~79 (2016)
  7. 최락중, "논 생태계 내 둠벙의 저서성 대형무척추동물 군집구조 특성", 한국환경농학회지, 32(4), pp.304~314 (2013), 한국환경농학회[DOI]
  8. Courtney GW, "Insect biodiversity: science and society", pp.185~222 (2009), Blackwell
  9. Croll RP, "Gastropod chemoreception", Biol. Rev, 58, pp.293~319 (1983)
  10. De La Rosa C, "A note on phototactic behavior and on phoretic associations in larvae of Mecistogaster ornata Rambur from northern Costa Rica (Zygoptera:Pseudostigmatidae)", Odonatologica, 24, pp.219~224 (1995)
  11. Dyte CE, "Some interesting habitats of larval Dolichopodidae (Diptera)", Entomol. Mon. Mag, 95, pp.139~143 (1959)
  12. Elmberg J, "Do intruding predators and trap position affect the reliability of catches in activity traps?", Hydrobiologia, 239, pp.187~193 (1993)
  13. Elphick CS, "Functional equivalency between rice fields and seminatural wetland habitats", Conserv Biol, 14, pp.181~191 (2000)
  14. Fernando CH, "Aquatic insects taken at light in Ceylon, with a discussion and bibliography of references to aquatic insects at light", Ceylon J. Sci. (Bio. Sci.), 4, pp.45~54 (1961)
  15. Fujioka M, "Bird use of rice fields in Korea and Japan", Waterbirds, 33, pp.8~29 (2010)
  16. Hallberg E, "Olfactory sensilla in crustaceans: morphology, sexual dimorphism, and distribution patterns", Int. J. Insect Morphol. Embryol, 26, pp.173~180 (1997)
  17. 한민수, "논 생태계 내 유기농법 재배 지역과 관행농법 재배 지역의 저서무척추동물군집의 특성", 한국환경농학회지, 32(1), pp.17~23 (2013), 한국환경농학회[DOI]
  18. 한민수, "환경농업 시범마을 논에서 시비에 다른 무척추동물 개체 수 변화", 한국환경농학회지, 21(2), pp.3~ (2002), 한국환경농학회
  19. 한민수, "논 생태계 수서무척추동물상", 한국환경농학회지, 26(3), pp.267~273 (2007), 한국환경농학회
  20. Han MS, "Aquatic invertebrates in paddy ecosystem of Korea", pp.1~416 (2008), National Academy of Agricultural Science
  21. Han MS, "Fishes, amphibians and reptiles in paddy ecosystem of Korea", pp.1~103 (2011), National Academy of Agricultural Science
  22. Hansen A, "Ultrastructure of the olfactory organ in the clawed frog, Xenopus laevis, during larval development and metamorphosis", J. Comp. Neurol, 398, pp.273~288 (1998)
  23. Helgen JH, "Developing an index of biological integrity for 33 depressional wetlands in Minnesota" (1993), Minnesota Pollution Control Agency
  24. Huni A, "Evaluation of a kicking technique for sampling stream bottom fauna", Can. J. Zool, 49, pp.167~173 (1971)
  25. Irie-Kushiyama S, "Identification of 24 genes and two pseudogenes coding for olfactory receptors in Japanese loach, classified into four subfamilies: a putative evolutionary process for fish olfactory receptor gense by comprehensive phylogenetic analysis", Gene, 325, pp.123~135 (2004)
  26. Jensen JC, "The fine structure of uniporous and nonporous pegs on the distal antennal segment of the diving beetle Graphoderus occidentalis Horn (Coleptera:Dytiscidae)", Can. J. Zool, 69, pp.334~352 (1991)
  27. Kadoya T, "Dragonfly crisis in Japan: a likely consequence of recent agricultural habitat degradation", Biol. Conserv, 142, pp.1899~1905 (2009)
  28. 강현경, "논에 서식하는 수서 대형무척추동물의 채집기 비교: 채집망과 방형구 및 core", 한국응용곤충학회지, 49(4), pp.313~324 (2010), 한국응용곤충학회
  29. 김종길, "농업생태계 내 수서곤충류의 생태분석 및 환경평가", 한국응용곤충학회지, 46(3), pp.335~341 (2007), 한국응용곤충학회
  30. Kim JO, "Efforts to Improve Biodiversity in Paddy Field Ecosystem of South Korea", Reintroduction, 1, pp.25~30 (2011)
  31. Klečka J, "Lazy ecologist’s guide to water beetle diversity: Which sampling methods are the best?", Ecol. Indic, 11, pp.500~508 (2011)
  32. Lai YT, "The chemosensory ability of the predatory leech Whitmania laevis(Arhynchobdellida : Haemopidae)for prey searching", Chemoecology, 21, pp.67~72 (2011)
  33. LaRow EJ, "Response of Chaoborus (Diptera: Chaoboridae)larvae to different wavelengths of light", Ann. Entomol. Soc. Am, 64, pp.461~464 (1971)
  34. Lavergne S, "Biodiversity and climate change: integrating evolutionary and ecological responses of species and communities", Ann. Rev. Ecol. Evol. Syst, 41, pp.321~350 (2010)
  35. Mackey AP, "An evaluation of sampling strategies for qualitative surveys of macro-invertebrates in rivers, using pond nets", J. Appl. Ecol, 1, pp.515~534 (1984)
  36. Mann KH, "Leeches (Hirudinea): their structure, physiology, ecology and embryology", pp.79~80 (2013), Elsevier
  37. Niimura Y, "Evolutionary dynamics of olfactory receptor genes in fishes and tetrapods", PNAS, 102, pp.6039~6044 (2005)
  38. O’Connor Á, "A comparison of the efficacy of pond-net and box sampling methods in turloughs-Irish ephemeral aquatic systems", Hydrobiologia, 524, pp.133~144 (2004)
  39. Oksanen J, "Multivariate analysis of ecological communities in R: vegan tutorial. R package version 7", 11~12 (2011)
  40. Oksanen J, "The vegan package ver. 2.4-4" (2017), Community ecology package
  41. Prather CM, "Invertebrates, ecosystem services and climate change", Biol. Rev, 88, pp.327~348 (2013)
  42. Radwell AJ, "Comparing chemiluminescent and LED light for trapping water mites and aquatic insects", Southeast. Nat, 8, pp.733~738 (2009)
  43. Roh G, "Spatiotemporal distributions and habitat characteristics of the endangered treefrog, Hyla suweonensis, in relation to sympatric H", Japonica. Ecol. Inform, 24, pp.78~84 (2014)
  44. Sawin EP, "Sensorimotor transformation from light reception to phototactic behavior in Drosophila larvae (Diptera: Drosophilidae)", J. Insect Behav, 7, pp.553~ (1994)
  45. Semenchenko V, "A new record of the North American gastropod Physella acuta (Draparnaud 1805) from the Neman River Basin, Belarus", Aquat. Invasions, 3, pp.359~360 (2008)
  46. 손진관, "농촌지역 소택형습지의 생육환경에 따른 저서성대형무척추동물 군집 특성", 한국환경복원기술학회지, 15(5), pp.129~144 (2012), 한국환경복원기술학회
  47. Stabell OB, "Inducible defences in Daphnia depend on latent alarm signals from conspecific prey activated in predators", Chem. Senses, 28, pp.141~153 (2003)
  48. "Agricultural Area Survey" (2016)[URL]
  49. Swift MC, "Photoresponses of Chaoborus larvae", J. Insect Physiol, 26, pp.365~371 (1980)
  50. Turner AM, "Sampling aquatic invertebrates from marshes: evaluating the options", J. N. Am. Benthol. Soc, 16, pp.694~709 (1997)
  51. Verdonschot RC, "Optimizing the use of activity traps for aquatic biodiversity studies", J. N. Am. Benthol. Soc, 29, pp.1228~1240 (2010)
  52. Watanabe K, "Feeding behaviour of the Japanese loach, Misgurnus anguillicaudatus (Cobitididae)", J. Ethol, 1, pp.86~90 (1983)
  53. Yoon IB, "Aquatic insects of Korea", pp.1~262 (1995), Junghaengsa

관련 논문AI추천

수중트랩으로 채집된 논 수서생물 군집의 지역 및 시기별 특성권순익, 김명현, 남형규, 송영주, 어진우, 윤성수한국환경생물학회 · 환경생물2018 · 제36권 제2호논에 서식하는 수서곤충 및 복족류 군집의 특성 및 계절적 변동안난희, 어진우, 엽소진, 전상민, 최순군한국환경생물학회 · 환경생물2023 · 제41권 제4호유기농 가루쌀 재배 유형별 저서성 대형무척추동물 군집의 특성과 생태기능 평가공민재, 권혁영, 방정환, 안난희, 안민선, 이상민, 홍성준한국환경생물학회 · 환경생물2025 · 제43권 제4호농업 환경보전 프로그램 대상마을의 논과 둠벙 생태계의 저서성대형무척추동물 분포 특성박상구, 신이찬, 윤지영, 윤현조, 이승현, 이영미, 한은정, 홍성준한국환경생물학회 · 환경생물2022 · 제40권 제2호논 생태계 내 유기농법 재배 지역과 관행농법 재배 지역의 저서무척추동물군집의 특성강기경, 김명현, 김미란, 김혜림, 나영은, 남형규, 한민수한국환경농학회 · 한국환경농학회지2013 · 제32권 제1호논 생태계 내 둠벙의 저서성 대형무척추동물 군집구조 특성강기경, 김명현, 김미란, 나영은, 조광진, 최락중, 한민수한국환경농학회 · 한국환경농학회지2013 · 제32권 제4호

이 간행물의 다른 논문 (32건)

딸기 온실에서 점박이응애의 축차표본조사법 개발강주완, 박정준, 정효진, 최호정, 최시라pp. 427-436제주도에서의 외래종 돼지풀잎벌레 분포 및 외래종 돼지풀 제거를 위한 생물학적 방제 대상종으로의 활용 가능성오기석, 이영돈, 이수영, 김현정, 김동언, 이희조, 김도성pp. 437-445영농방법이 논에 서식하는 미꾸리 개체군의 체중-체장 관계에 미치는 영향최순군, 송영주, 어진우, 권순익, 김명현pp. 446-451봄철 논습지를 이용하는 도요물떼새류의 먹이자원에 관한 연구김명현, 남형규pp. 452-460Relationship between White Spot Symptom and Physiological Status of Two Penaeid Shrimps김수경, 박명애, 김석렬, 김명석, 김수미, 조미영, 장인권pp. 461-467
원문 보기