내륙 습지보호지역의 생태계 건강성 평가 지표 시범 설정

1. 서 론

제15차 생물다양성협약에서 채택된 쿤밍-몬트리올 글로벌 생물다양성 프레임워크(Kunming-Montreal Global Biodiversity Framework)에서는 2030년 실천목표를 통해 보호지역의 양적 확대 목표와 더불어, 생태계서비스 강화 등 질적 관리 측면에서 생태적 건강성이 높은 지역에 대한 보전 및 복원 필요성을 강조하고 있다(Convention on Biological Diversity (CBD), 2022). 우수 생태계인 보호지역 등에 대한 효과적인 보전과 복원을 위해서는 적절한 평가 체계가 수반되어야 하며, Parks Canada Agency(2007)는 중장기 정밀조사와 모니터링 결과를 통해 대표 지표들을 선정하고, 선정된 지표들에 대한 시계열적 변화추세를 평가함으로써 정책적 활용과 함께 사회적으로도 공유하기 위한 생태계 건강성 평가 체계를 제시하고 있다. 이러한 생태계 건강성 평가 방법은 산림의 경우, 생태적 활력징후(Vital sign), 온전성(Integrity) 측면에서 북미의 보호지역(Environmental Canada, 1991; Chung-MacCoubrey et al., 2008)을 중심으로 평가되고 있다. 우리나라에서도 국립공원에서 정책적으로 활용하고 있으며, 국립공원 관련 생태계 건강성 평가 체계 연구(Oh et al., 2016; Myeong et al., 2021)가 진행된 바 있다. Oh et al.(2016)은 국립공원에 대한 건강성 평가 지표 설정을 위해서는 자연성, 다양성, 희귀성, 풍부성 등이 중요하며, 지표 설정 원칙으로서 편의성, 스트레스 민감성, 반응성, 예측성, 통합성, 저가변성 등이 고려되어야 한다고 하였고, Myeong et al.(2021)은 생태계 건강성 평가 시, 일정 기간 이상 축적된 생태계 조사 및 모니터링에 대한 다양한 기초자료 확보를 가장 기본적인 사항으로 제시하고 있다. 수생태계의 경우 하천, 호소, 해안사구를 대상으로 하여 주로 어류와 저서성무척추동물 등 생물을 활용한 수환경 평가(Kim et al., 2008; Beck and Hatch, 2009), 다변수 메트릭 모델을 활용한 생태계 건강성 평가(Verdonschot et al., 2012) 등의 연구가 진행된 바 있다. 수생태계 건강성 평가는 국가 정책(U.S. Environmental Protection Agency (USEPA), 2009; National Institute of Environmental Research (NIER), 2024)에 반영되어 평가하고 있다. 하지만, 체계적 관리가 필요한 국가 내륙 습지보호지역에 대한 관련 연구는 진행된 바 없으며, 습지보전법이 제정(1999년)된 후 약 25년이 지난 시점에서 그동안 구축된 조사‧모니터링 자료가 관리 정책에 활용되는 데에 한계가 있었다(Choi et al., 2022). 또한, 제4차 습지보전기본계획(2023~2027)에서 정밀조사를 기반으로 한 생태계 건강성 평가 실시 계획을 제시하고 있는 만큼, 평가 체계 구축을 위한 관련 연구의 수행이 시급한 상황이다.

따라서, 본 연구는 우리나라 내륙 습지보호지역을 대상으로 하여 전문가 설문조사법을 통해 향후 생태계 건강성 평가틀을 구축할 때, 가장 우선적으로 고려해야 할 평가 지표를 시범 도출하고자 하였다.

2. 연구 방법

2.1. 선행 연구 지표 종합

국내 자연환경을 반영한 생태계 건강성 평가 지표 관련 연구(Kim et al., 2008; Lee and An, 2010; Choung and Lee, 2013; An and Lee, 2018; Han et al., 2018; Lee et al., 2022)는 하천 및 호소를 중심으로 수행되었고, 수질 관련 지표와 식물상, 어류, 저서성무척추동물 등 생물지표에 대한 평가가 대부분이었다. 국외 수생태계 건강성 평가 관련 연구에서도 부영양화 관련 지표(Oertli et al., 2005; Brehmer et al., 2011), 저서성무척추동물 등 종 다양성 지표(Beck and Hatch, 2009), 서식지 파편화 등 인간 간섭 지표(Trigal et al., 2007) 등을 제시하고 있으나, 국내 연구에서 제시된 항목에 대부분 중복포함 되어 있어, 국내 연구를 중심으로 지표들을 종합하였다(Table 1). 보호지역을 대상으로 한 연구는 국립공원 생태계 건강성 평가지표 개선연구(Oh et al., 2016; Myeong et al., 2021)가 있었으며, 보호지역 관리 측면에서 관련 지표를 포함하였다. 특히, 생태계교란종은 생물 관련 지표 또는 스트레스 지표에 포함될 수 있고, 수질 오염 관련 지표 역시 무기환경 지표 또는 스트레스 지표로 선정될 수 있었는데, 이와 같이 위협요인(스트레스) 분야의 경우, 무기 환경 또는 생물 관련 지표로 해석된 경우가 혼재하였다.

Table 1.

Review and synthesis of ecosystem health assessment indicators in previous studies

3. 결과 및 고찰

3.1. 물리·화학적 환경

물리화학적 환경에 관한 설문 결과(Table 2), 1차 설문에서 7개 지표의 평균값은 3.8이었고, 지표별 표준편차는 0.64~1.13이었다. 습지유량(수량)(㎥)에 대한 전문가 평균값은 4.3으로 가장 높았고, 염도에 대한 평균값은 2.8로 가장 낮았다. 1차 전문가 설문을 통해 신규 제안된 지표는 토양경도, 가장자리 형상지수, 개방수면 면적비, 수원까지의 거리(용출지점으로 부터의 거리), 물수지(물의 유입과 유출의 균형상태) 등 5개이었다. 1차 신규 제안된 지표를 반영한 2차 설문 결과, 총 12개 지표의 평균값은 5.1이었고, 표준편차는 0.83~1.82이었다. CVR값의 경우, 1차 설문에서 타당성이 0.49 이상인 지표는 습지면적(㎡), 습지유량(수량)(㎥), 수질 등 3개 지표이었다. 2차 설문에서는 지하수위(m)를 포함한 4개의 지표에서 CVR값에 의한 타당성이 확인되었으며, 지하수위(m)는 0.47에서 0.73으로, 습지면적(㎡), 습지유량(수량)(㎥), 수질 등은 0.60에서 0.73으로 증가하여 지표 타당성이 높아진 것으로 분석되었다. 선정된 평가 후보 지표와 관련하여 습지 면적은 UN (United Nations, 2021), EU (Vysna et al., 2021) 등에서 생태계 규모(Extent)의 변화를 파악하기 위한 중요 지표로 제시되었고, 수질 역시 습지 생태계에 대한 중요 평가지표로 제시되고 있다. 미국 국가 습지 평가의 13개 지표상에서는 수질 관련 평가 지표로 질소와 인의 함량을 평가하고 있고(USEPA, 2024), 대부분의 선행연구(Kim et al., 2008; Lee et al., 2022)에서도 부영양화 관련 총질소와 총인 등은 기본적인 평가 요소로 제시되고 있다.

Table 2.

Comprehensive summary of survey results on physical and chemical environmental factors

3.2. 생물다양성

생물당양성에 관한 설문 결과(Table 3), 1차 설문에서 6개 지표의 평균값은 4.2이었고, 지표별 표준편차는 0.52~1.03이었다. 주요 생물출현종수(식물상(습지의존종), 조류, 양서파충류, 저서무척추동물, 어류)에 대한 전문가 평균값은 4.6으로 가장 높았고, 최상위포식종수(우산종)에 대한 평균값이 3.9로 가장 낮았다. 1차 전문가 설문을 통해 신규 제안된 지표는 기후변화 생물지표종(Climate-sensitive Biologocal Indicator Species, CBIS) 수, 식생 다양성 지수, 우리나라 적색 목록(red-list)(Critically Endangered (CR), Endangered (EN), Vulnerable (VU)), 고유종 수, 저서무척추동물 다양성지수, 습지식생 중 우점식생종 면적 비율(%), 습지주변 현존식생유형 변화 및 식생구조 안정성 (단층/다층) 등 7개 이었다. 1차 신규 제안된 지표를 반영한 2차 설문 결과, 총 13개 지표의 평균값은 5.2이었고, 표준편차는 0.52~1.73이었다. CVR값의 경우, 1차에서 타당성이 0.49 이상인 지표는 법정보호종 종수를 제외한 전체 생물출현종수, 주요 생물출현종수, 주요 동물 분류군 종다양성지수 평균, 최상위포식종수, 습지식생면적비율(%) 등 5개 이었다. 2차에서는 습지식생면적비율(%)에 대한 지표 타당성이 감소(0.47)하여 0.49미만으로 분석되었고, 법정보호종 종수는 1차 설문에 비해 높아져, 0.73으로 분석되었다. 주요 동물 분류군 종다양성지수 평균은 0.60에서 0.73으로 증가하였고, 1차 설문을 통해 신규 제시된 지표인 식생 다양성 지수는 0.60으로 유일하게 타당성이 검증되었다. 선정된 평가 후보 지표와 관련하여 미국 국가 습지 평가에서는 식생 지표 하나에 대해 습지 식물의 구성, 구조, 기능을 종합적인 지수로 평가하였고(USEPA, 2024), 유럽은 습지의 야생조류를 주된 평가 지표로 제시하며 그 외 식물, 양서류, 수분 매개곤충 지표를 제시한 바 있다(Vallecillo et al., 2022). Beck and Hatch(2009)도 저서성무척추동물과 함께 양서류와 물새를 중요한 평가 지표로 언급하였다.

Table 3.

Comprehensive summary of survey results on biological diversity

3.3. 위협요인(스트레스)

위협요인(스트레스)에 관한 설문 결과(Table 4), 1차 설문에서 6개 지표의 평균값은 4.4이었고, 지표별 표준편차는 0.49~0.88이었다. 생태계교란 생물 출현종수에 대한 전문가 평균값은 4.7로 가장 높았고, 외래종 출현종수에 대한 평균값이 3.9로 가장 낮았다. 1차 전문가 설문을 통해 신규 제안된 지표는 도시화지수(출현 귀화식물종수/전국 귀화식물종수×100) 이었다. 1차 신규 제안된 지표를 반영한 2차 설문 결과, 총 7개 지표의 평균 값은 5.7이었고, 표준편차는 0.56~1.99이었다. CVR값의 경우, 1차에서 제시된 지표 중 생태계교란 생물 출현종수, 주변 토지이용 현황(인접 300 m), 인위적 간섭(낚시, 불법 포획, 과도한 탐방), 점‧비점오염원 분포 현황(인접 300 m), 인공구조물(과도한 탐방시설, 하도구조물 등) 등의 CVR값이 0.49 이상이었고, 외래종 출현종수는 0.47이었다. 2차에서는 생태계교란 생물 출현종수, 주변 토지이용 현황(인접 300 m), 인공구조물(과도한 탐방시설, 하도구조물 등), 외래종 출현종수, 인위적 간섭(낚시, 불법 포획, 과도한 탐방) 등의 CVR값이 0.49 이상이었고, 외래종 출현종수는 1차(0.47)에 비해 CVR값이 상승하였다. 점‧비점오염원 분포 현황(인접 300 m)은 0.47로 1차 설문시 보다 타당성이 감소한 것으로 분석되었고, 신규 제시된 도시화지수의 경우 0.07로서 CVR값이 매우 낮게 평가되었다. 선정된 평가 후보 지표와 관련하여 외래종은 유럽과 미국의 습지 평가에서 공통적인 위협요인 지표로 제시되었고, 인위적 간섭과 인공구조물 지표는 미국 국가 습지 평가의 13개 지표 중 인위적 식생 훼손, 유수 흐름 방해, 토양 경화(불투수화)와 유사하였다(Vallecillo et al., 2022; USEPA, 2024). Trigal et al.(2007)도 인간 간섭에 대한 지표 설정을 언급하였고, Beck and Hatch(2009)는 토지피복 변화와 서식지 파편화를 영향요인으로 제시한 바 있다.

Table 4.

Comprehensive summary of survey results on threat factors (stress)

3.4. 분야별 중요도 및 지표별 습지유형 적용

분야별 중요도 및 지표별 습지유형 적용 관련 응답 결과(Table 5), 생물다양성에 대한 중요도가 0.40으로 가장 높았고, 물리화학적 환경에 대한 중요도가 0.36, 위협요인 0.25 등의 순이었다. 물리화학적 환경 중 습지유량(수량)(㎥) 지표의 경우, 모든 전문가가 산지형, 하천형, 호수형 습지 모두에 적용 가능한 지표로 판단하였고, 습지면적(㎡)의 경우, 대부분 공통지표 적용(14명)을 답한 반면, 1명은 산지형에 적용 가능한 지표라고 답하였다. 지하수위(m)의 경우, 11명이 공통적용지표로 답하였고, 4명은 산지형 습지에만 적용가능한 지표라고 답하였다. 수질의 경우, 11명이 공통적용지표로 가능하다고 답하였고, 2명은 하천형과 호수형, 1명은 산지형과 호수형, 1명은 호수형에 적합한 지표로 판단하였다. 생물다양성 관련 지표 중 주요 생물출현종수(식물상(습지의존종), 조류, 양서파충류, 저서무척추동물, 어류), 전체 생물출현종수, 법정보호종 종수의 경우, 모든 전문가들이 산지형, 하천형, 호수형 모두에 적용 가능한 지표로 판단하였다. 주요 동물 분류군 종다양성지수 평균은 14명이 공통 적용 지표로 답하였고, 1명이 하천형과 호수형 적용지표로 답하였다. 최상위포식종수(우산종)는 14명은 공통 적용 지표, 1명이 호수형 적용 지표로 응답하였다. 식생다양성지수의 경우, 14명은 공통 적용 지표, 1명은 산지형 습지에 적용 가능 지표로 답하였다. 위협요인 관련 생태계교란 생물 출현종수, 주변 토지이용 현황(인접 300 m), 인공구조물(과도한 탐방시설, 하도구조물 등), 인위적 간섭(낚시, 불법 포획, 과도한 탐방), 외래종 출현종수 등의 지표의 경우, 모든 전문가들이 산지형, 하천형, 호수형 습지 모든 유형에 적용 가능한 지표라고 답하였다.

Table 5.

Sectoral importance and review of wetland type application by indicators

4. 결 론

본 연구는 우리나라 내륙 습지보호지역을 대상으로 하여 전문가 설문에 기반한 생태계 건강성 평가 지표를 시범적으로 도출하고자 하였고, 1차 설문 결과를 반영한 2차 최종 설문을 통해, 지표 타당성(CVR값)이 높은 지표를 도출하였다. 물리화학적 환경 분야에서는 습지면적(㎡), 습지유량(수량)(㎥), 수질, 지하수위(m) 등 4개 지표, 생물다양성과 관련해서는 전체 생물출현종수, 주요 생물출현종수, 주요 동물 분류군 종다양성지수 평균, 최상위포식종수, 법적보호종수, 식생 다양성 지수, 위협요인(스트레스)에서는 생태계교란 생물 출현종수, 주변 토지이용 현황(인접 300 m), 인공구조물(과도한 탐방시설, 하도구조물 등), 외래종 출현종수, 인위적 간섭(낚시, 불법 포획, 과도한 탐방) 등이 내륙습지 생태계 건강성 평가 시 우선 고려 되어야 할 지표로 선정되었다. 향후 가중치로 반영이 가능한 중요도는 생물다양성에 대한 중요도가 0.40으로 가장 높았고, 물리화학적 환경에 대한 중요도가 0.36, 위협요인 0.25 등의 순이었다. 선정된 지표들에 대해 70% 이상의 전문가들은 산지형, 하천형, 호수형 등 모든 유형의 습지에 적용 가능한 지표로 판단하였다.

본 연구는 제4차 습지보전기본계획(2023~2027)에서 습지 관리 효과성 평가와 연계한 생태계 건강성 평가 실시를 제시하고 있는 만큼 15명의 전문가들에 대한 델파이 조사를 통해 향후 생태계 건강성 평가 체계 구축 시 활용 가능한 지표와 중요도 등을 시범 도출하였다는 데에 의미가 있다. 수질 등 일부 지표의 경우, 다양한 세부 지표로 구성될 수 있는 만큼, 명확한 세부 지표를 제시하는 데에는 한계가 있었다. 향후 국제사회에서 요구하는 습지보호지역에 대한 생태계 변화추세 평가 시, 본 연구에서 도출된 연구 결과를 참고할 수 있을 것으로 판단되며, 이와 연계하여 생태계 건강성 평가 체계 도입 및 안정화를 위한 지속적인 관련 연구가 후속되어야 할 것으로 판단된다.

Acknowledgments

본 논문은 국립생태원(NIE-B-2025-03)의 지원을 받아 수행되었습니다. 연구비 지원에 감사드립니다.

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