하천 연속체 개념

River Continuum Concept

RCC(River Continuum Concept)는 지표 [1]생물 발생 후 물의 개별 섹션 분류와 더불어 흐르는 물을 분류하고 설명하기 위한 모델이다.이 이론은 스트림폼이 폭, 깊이, 속도 및 침전물 하중과 같은 물리적 매개변수 사이의 균형을 이루는 동적 평형 개념에 기초하고 있으며 생물학적 [2]요인도 고려합니다.그것은 생물 군집을 계획하기 위한 소개와 물의 개별 구역에서의 생물 군집의 배열에 대한 설명을 제공한다.를 통해 강의 구조를 물의 생물학적 특성에 대해 보다 쉽게 예측할 수 있습니다.이 개념은 1980년 Stroud Water Research Center의 [3]동료 연구원들과 함께 Robin L. Vannote에 의해 처음 개발되었다.

RCC의 배경

리버 컨티뉴먼트 컨셉은 워터코스가 은행과 지속적으로 상호작용하고 소스 간에 끊임없이 [4]변화하는 개방적인 생태계라는 생각에 기초하고 있습니다.전체 시스템의 이러한 변화의 근거는 폭, 깊이, 물, 흐름 특성, 온도 및 물의 복잡성과 같은 물리적 환경 조건의 점진적인 변화 때문이다.물리적 지형학적 이론에 기초한 Vannote의 가설에 따르면, 하천 군집의 구조적, 기능적 특성은 물리적 [5]시스템의 가장 가능성이 높은 위치 또는 평균 상태에 적합하도록 선택된다.하천이 원류에서 하류로 변화함에 따라 재료의 생산과 소비(호흡)의 관계(P/R 비율)가 변화한다.밴노트 박사와 협력한 네 명의 과학자들은 Drs. G.Wayne Minshall (Idaho State University), Kenneth W. Cummins (Michigan State University), James R.Sedell(Oregon State University) 및 Colbert E.쿠싱(Battel-Pacific Northwest Laboratory).그 그룹은 그들의 원래 이론을 뒷받침하거나 반박하기 위해 각각의 지리적 지역의 하천과 하천 생태계를 연구했다.그 연구는 33편의 과학 논문을 출판하는 결과를 낳았다.1980년 원본 논문은 출판된 지 10년이 지난 지금도 여전히 관련이 있는 논문을 인정하는 림놀로지 해양학 협회(옛 미국 림놀로지 및 해양학 협회)로부터 존 마틴 상을 받았습니다.이 과학자들에 의한 RCC와 관련된 후속 연구는 원래의 RCC의 일부를 증폭시키는 몇 개의 더 많은 과학 논문을 만들어냈다.

생활 공동체 및 식품 유형

강 내 속성의 지속적인 차이는 주로 물의 [6]다른 부분에 있는 유기체의 특정 구성에 좌우된다.강의 연속체 전체에 걸쳐, 분쇄기, 수집가, 방목업자, 포식자 등 네 가지 주요 먹이의 비율이 변한다.포식자를 제외하고, 이 모든 생물들은 식물성 [7]물질로부터 직접 먹이를 얻는다.

분쇄기

분쇄기는 잎의 작은 부분과 같은 거친 미립자 유기물(CPOM)을 먹고 사는 유기체이다.이들은 자원 유기체(풍기, 미생물)와 함께 유기물을 섭취한다.CPOM의 바람직한 크기는 약 1mm이므로 분쇄기는 CPOM을 더 미세한 입자로 분해해야 합니다.분쇄하는 과정에서, 현재 미세해진 유기물질의 상당 부분이 체내에 남아 [8]하류로 흘러갑니다.북미 수역의 일반적인 분쇄기에는 메이플라이(Ephemeroptera), 오도나타(Damselfly), 돌파리(Plecoptera) 유충이 포함되지만, 데카포드(특히 아티이드 새우)는 열대 환경에서 같은 역할을 한다.

수집가

수집 생물은 유기물을 여과하고 포획하기 위해 트랩이나 다른 적응적 기능을 사용하여 지정됩니다.수집기의 바람직한 입자 크기는 0.5~50마이크로미터(UPOM = 초미세 입자 유기물, FPOM = 미세 입자 유기물)이다. 그룹은 파리 유충, 선충 및 기타 많은 [9]동물군을 포함한다.

그레이저

방목업자는 돌, 나무 또는 큰 수생 식물과 같은 더 큰 구조물에 축적된 주변 식물들을 먹고 삽니다.여기에는 달팽이, 캐드파리, 그리고 다른 [10]유기체들이 포함된다.

하천의 다른 구역의 유기물 구조 때문에, 이러한 집단의 구성 및 빈도는 다양합니다.강의 상류에서는 거친 식물 물질이 과다하게 존재하기 때문에 분쇄기와 수집기가 전체 대식물의 많은 비율을 차지한다.더 많은 빛을 이용할 수 있는 하천이나 강의 중간 수로는 주변 피톤이 존재하기 때문에 방목자의 비율이 증가한다.분쇄기는 하류로 흘러가는 거친 유기물의 부족으로 인해 전체 무척추동물 중 극히 일부만을 차지한다.하류에서는 유기물이 FPOM 또는 UPOM(초미세입자유기물) 수준으로 완전히 분쇄되었다.미립자 유기물의 증가로 집전체들이 하류에서 가장 많이 발생하며 유기물과 표면막을 먹고 산다.모든 구역에서 포식자의 비율은 대체로 일정하고 종 구성에 변화만 있을 뿐이다.균등하게 분포하는 이유는 포식자들이 유기물의 크기에 의존하지 않고 그 지역의 [11]먹잇감의 가용성에 의존하기 때문이다.주요 하천 지역(중간에서 하류까지)에서 헬리콥터의 수가 증가하거나 상류에 이러한 유기체의 부족과 같은 수로의 이러한 유기체 그룹의 구성에 비정형적인 변화는 [12]교란 가능성을 시사한다.

강줄기

하천 연속체 개념은 강의 여러 구간을 대략적인 세 가지 분류로 분류합니다.이러한 분류는 소하천에서 중하천 및 대하천에 이르는 모든 하천에 적용된다.

헤드워터(하류 순서 1~3)

상류의 하천이나 수계 수역의 하천 지역은 보통 매우 좁고 두꺼운 해안 식생으로 둘러싸여 있다.이것은 햇빛의 투과를 막아 물속에서 광합성을 통한 유기물질의 생산을 감소시킨다.시스템에 침투하는 유기물의 대부분은 잎과 막대기 같은 강으로 떨어지는 동종 식물 재료의 형태이다.이 섹션에서는 호흡(소비)이 생산(P/R<1)의 속도를 초과합니다.여기서 분쇄기는 거친 식물 재료를 분해하는 데 중요한 역할을 합니다.이 분야에서는 가장 다양한 유기물을 기대할 [13]수 있습니다.

미드리치(스트림 순서 4-6)

하천의 중류에서는 암석이나 나무와 같은 하천구조물이 주변환경이나 다른 자동유기물 등의 유기물 공급원으로서 중요한 역할을 한다.이 구간에서 호흡에 대한 광합성은 더 크며 P:R> 1에 해당한다.이 지역의 분쇄기의 비율은 식물 미립자가 적기 때문에 원수에 비해 낮습니다.수집가와 목축업자들은 이 지역에서 육식 무척추동물 구조의 대부분을 차지하고 있으며 포식자의 점유율은 [14]변하지 않았다.

하위 영역(스트림 순서 > 6)

하류에서는 부유 FPOM에 의한 수분 흐림(진동성) 및 표면막의 증가에 의해 미립자 재료의 플럭스가 크고 광합성에 의한 생산량도 감소한다.여기서도 헤드워터와 마찬가지로 호흡이 광합성을 앞질러 그 비율이 다시 1보다 작아진다(P: R < 1).이들 지역의 생활공동체는 거의 독점적으로 수집가들과 소수의 [15]포식자들로 구성되어 있다.

기여 요인

물길의 지속적인 변화는 여러 가지 요인에 기인한다.위에서 설명한 바와 같이, 초기에는 강은 시스템 외부에서 유입된 물질, 특히 다양한 대식동물(주로 분쇄기)에 의해 소비되는 유기 물질에 의해 매우 강한 영향을 받는다.시스템을 더 내려갈수록 페리피톤과 같은 유기 물질의 자동(즉, 시스템 내) 생산이 증가합니다.이 생산의 정도는 존재하는 햇빛의 양에 따라 달라집니다.마지막 영역은 외부 의존도가 낮지만 여전히 열화 과정의 영향을 많이 받습니다.유입과 같이 간섭이 없는 연속 시스템에서는 계절 변화와 기타 환경적 요인(특히 온도)[16]으로 인해 일부 변동이 발생하는 모든 하천 시스템에서 이러한 개발이 가능하다.

시스템의 자원과 안정성

유기물이 첨가될 때 시스템의 어느 지점에서든 사용되거나 저장되며, 소량의 비중이 하류 쪽으로 이동합니다.기존 에너지는 시스템의 성장을 제한하는 요소이기 때문에 시스템은 가능한 한 효율화를 위해 노력하고 있습니다.자원공짜는 커뮤니티에서 새로운 유형의 삶을 확립할 수 있도록 하여 과잉자원을 신속하게 이용할 수 있도록 합니다.이 원칙은 하천 생태계에만 적용되는 것이 아니라 대부분의 시스템에 적용됩니다.그러나 여기서는 리소스가 한 곳에서 소비되는 것이 아니라 지속적으로 [17]다운스트림으로 전송되기 때문에 더 큰 역할을 합니다.

이러한 연속성의 시간적 측면은 일일 및 계절적 변화로 볼 수 있습니다.하루 동안 생활 공동체 구조에 많은 변화가 있는데, 주로 낮에 증가하는 자원 압력(검출률 향상)과 온도와 빛의 변화와 같은 비생물적 요인 때문이다.매일의 주기적인 변화에 가장 큰 영향을 받는 것은 생물다양성입니다각각의 이상적인 조건이 [18]다르기 때문입니다

자원의 사용이 균일하고 안정성이 높기 때문에 교란이나 변동은 비교적 신속하게 수정됩니다.자원 사용의 불평등은 빠르게 보상되어 새로운 평형을 만들어 낼 것이다.또한 시스템의 생태학적 발전(승계)은 없으며, 시스템의 변화는 시스템에 유입되는 물의 수위 변화, 유기적 투입물의 변화, 지진 등의 외부 지질 변화에 기인한다.그러나 이러한 변화 후에도 안정적이고 수정된 균형으로 돌아간다.이를 통해 생태계가 최적의 기능을 하는 하천 [19]시스템으로 유지될 수 있습니다.

개념의 개발 및 적용

1980년 컨셉의 첫 번째 포괄적인 프레젠테이션은 Stroud Water Research Center에서 열린 이틀간의 회의의 일부였으며, 이사장은 Robin Vannote였습니다.이것은 록펠러 재단이 다년간 진행한 연구의 결과였다.가설의 발표는 같은 해 말 캐나다 수산 및 수생 [20]과학 저널에 "강 연속체 개념"이라는 제목으로 발표되었습니다.현대 하천 생태계 모델이 생겨난 루스 패트릭이나 [21]물의 물리적 변화를 다루는 루나 레오폴드 등 다른 미국 림노스트들의 작업을 바탕으로 한 개념이다.개념의 본질적인 목표는 시스템 내의 다양한 커뮤니티를 더욱 평가하고 설명하는 것이었다.밴노트는 그 당시 대부분의 사람들이 죽을 때까지 1평방미터의 물을 연구했다고 현 상황을 다음과 같이 묘사했다.즉, 이전의 연구는 항상 작은 물 조각에 대해서만 이루어졌고 전체 하천 시스템이 거의 고려되지 않았기 때문에 일반적인 모델을 만들 수 있었습니다.

출판 후, 하천 연속체 개념은 림놀로지 커뮤니티에서 인정받는 모델로 채택되어 흐르는 물에 사는 공동체를 묘사하는 데 있어 인기 있는 수단이 되었다.여기서 그것은 전형적인 강 구조 개념을 깼다.이전의 접근법은 작은 수역만을 기술하고 시스템 [23]전체를 고려하지 않았기 때문에 단점이 있었다.

실제로, 하천 연속체 개념은 오늘날 주로 하천의 환경 평가를 위해 사용된다.하천 생물 군집을 평가하고 지역의 종 구성을 결정하는 하천 연구는 하천 연속체 개념의 이상적인 종 구성과 비교할 수 있다.거기서 종 조성의 변화는 시스템을 [24]상쇄하기 위해 발생할 수 있는 장애를 밝혀줄 수 있다.

문제, 제한 및 수정

리버 컨티뉴엄 컨셉은 널리 받아들여지고 있는 이론이지만, 그 적용에는 한계가 있다.변화하는 하천의 교란과 불규칙성을 고려하지 않고 완벽하고 균일한 모델을 묘사하고 있습니다.댐에 의한 정체와 같은 장애나 해안 범람과 같은 자연적 사건은 [25]모델에 포함되지 않는다.

이후 다양한 연구자들이 이러한 불규칙성을 설명하기 위해 강 연속체 개념을 확장해 왔다.예를 들어, J.V. 워드나 J.A.처럼요.스탠포드는 1983년에 정체 및 통합 유입과 같은 지형학적 장애의 영향을 다루는 직렬 불연속성 개념을 고안했습니다.동일한 저자들은 1993년에 강의 수직적(깊이)과 측면적(해안에서 해안으로) 구조적 복잡성이 [26]연결되는 이력회랑 개념을 제시했다.1989년 W.J. Junk에 의해 개발된 홍수 펄스 개념은 P.B.에 의해 추가로 수정되었다.1990년 베일리와 K.Tockner는 2000년에 많은 양의 영양소와 유기물이 주변의 침수된 [27]땅의 침전물에서 강으로 유입되는 것을 고려했습니다.

레퍼런스

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첨부 파일

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