|
가. 정의와 종류
(1) 습지의 정의
습지는 육상과 수생 생태계의 전이지대로서 종류가 다양하므로 보편적으로 인정되는 정의는 없다. 각국에서는 풍토에 따라 형성된 습지의 특성과 습지에 대한 인식이 서로 달라 여러 가지로 정의되고 있다.
우리나라에서는 "습지보전법"제2조(정의)에 습지를 다음과 같이 정의하고 있다.
'습지'란 담수, 기수 또는 염수가 영구적 또는 일시적으로 그 표면을 덮고 있는 지역으로 내륙습지와 연안습지를 말한다. '내륙습지'라 함은 육지 또는 섬안에 있는 호 또는 호와 하구 등의 지역을 말한다. '연안습지'라 함은 만조시에 수위선과 지면이 접하는 경계선으로부터 간조시에 수위선과 지면이 접하는 경계선까지의 지역을 말한다.
한편 습지보호를 위하여 116개국의 회원국을 가진 람사협약에서는 다음과 같이 정의하고 있다.
"천연 또는 인공이든, 영구적 또는 임시적이든, 물이 정체되어있든 또는 흐르고 있든, 담수(淡水), 기수(汽水) 또는 염수(鹽水)든지, 간조(干潮) 6 미터를 초과하지 않는 깊이의 해수 지역을 포함하는 늪, 습원, 이탄지 또는 물로 된 지역" 람사협약, 제1조 1 '물새서식지로서 국제적으로 중요한 습지에 관한 협약(일명 람사협약)'(이후 람사협약이라고 함)
(2) 습지의 종류
습지는 툰드라지역부터 열대지역까지 지구상의 어디에서나 볼 수 있다. 아직까지 지표면의 얼마만큼이 습지인지 정확히 알지 못하지만 세계보전모니터링센타(The World Conservation Monitoring Centre)가 제시하기로는 약 5억 7천만 ha로 지표면의 6%에 해당한다고 한다. 습지의 2%는 호수이고, 30%가 이탄지(bogs), 26%가 소택지(fens), 20%가 늪(swamps), 그리고 15%가 범람원이다. 망그로브지역은 240,000㎢이며 600,000㎢의 산호초 지역이 남아있는 것으로 평가하고 있다.
습지는 물의 원천, 우점식생, 이탄(peat)의 유무, 범람시기, 분지(basin)유역형태 등에 따라 다양하게 분류되지만, 일반적으로 해안습지, 내륙습지, 인공습지 또는 swamps, marshes 및 bogs로 구분하기도 한다(Dennison and Berry, 1993; Lethier, 1993). 우리나라가 가입한 OECD와 Ramsar 협약에서 추천하는 분류들은 각각 표 2.7.1 및 표2.7.2와 같다.
표 2.7.1. Ramsar 추천 습지분류
구 분 |
종 류 |
Salt Water (염수) |
Marine, Estuarine, Lagoonal, Saline(Internal Drainage) |
Freshwater (담수) |
Riverine, Lacustrine, Palustrine(Marshes/Swamps) |
Man-Made Wetlands (인공습지) |
Aquaculture/ Mariculture, Agriculture, Salt Exploitation Urban/Industrial, Water Storage Areas |
(출처 : Asian Wetland Bureau, 1993)
표 2.7.2. OECD 습지분류
구 분 |
종 류 |
Marine and Coastal Wetlands(해안습지) |
open coastals, 산호초, 연안(estuariea), 갯벌(tidal flats), mangrove forests와 coastal lagoons를 포함. |
Inland Wetlands (내륙습지) |
영구적 및 계절적 하천(river), 내륙 삼각주 와 범람원, 영구적 및 계절적 호수와 연못(lakes and ponds), marshes, 담수 swamp forests 및 peatlands(이탄지)를 포함 |
Artificial Wetlands (인공습지) |
저수지, barrages 와 댐, 양식장, 구덩이(excavations and borrow pits), 폐수처리연못과 관개수로, 천연수로(도랑)와 논을 포함 |
(3) 우리나라의 습지
IUCN과 세계자연기금에 수록된 우리나라 습지는 모두 21개소, 면적 107,308.6ha로서 표 2.7.3과 같으며, 이외에 대암산 용늪, 울산 무제치늪, 수원 칠보산 습원 그리고 한라산 백록담 등도 알려져 있다. 특히 우리 나라 서해안의 갯벌은 지구의 남반구인 호주와 뉴질랜드에서 출발한 도요, 물떼새가 봄과 가을에 번식지인 시베리아로 오가는 도중에 기착하여 휴식과 비행에 필요한 에너지를 보충하는 지역으로 국제적으로 매우 중요한 지역이다. 우리나라 갯벌은 총 281,544ha로 이중 서해안이 83%인 23만3천ha를 차지하고 있다. 갯벌의 생산력은 육상보다도 약 9배나 높은 가치를 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 갯벌은 육상에서 배출되는 오염물질의 정화기능도 가지고 있다. 홍수시 급속한 물의 흐름을 완화, 저장하는 역할과 태풍이나 해일의 영향을 감소시키는 완충역할도 한다.
표 2.7.3. 우리 나라의 습지 현황
이 름 |
소 재 지 |
면적(ha) |
습지 주요 유형 |
화진포, 송지호, 청초호, 경포호 |
강원도 동해안 |
545.00 |
기수호 |
철원분지 |
강원도 철원군 |
500.00 |
저수지, 담수 연못 |
대성동 과 판문점 늪 |
경기도 |
1,700.00 |
저수지 |
한강 어귀 |
경기도 파주, 김포시 |
2,620.00 |
해안기수, 간석지 |
신도 |
경기도 임진강 어귀 |
2.20 |
근해 돌섬 |
강화도 남부, 영종동 북부갯벌 |
강화도 |
11,217.00 |
조간대 갯벌, 간석지 |
영종도 남부 갯벌 과 인근소도 |
경기도 |
9,446.00 |
조간대 갯벌, 간석지 |
한강 어귀 |
경기도, 서울 |
2,620.00 |
하천 |
양수리 저수지 |
경기도 양평군 |
487.00 |
담수호 |
남양만 |
경기도 화성군 |
10.00 |
조간대 갯벌, 간석지 |
아산만 |
경기도, 충청남도 |
15,000.00 |
조간대 갯벌, 간석지 |
천수만 |
충청남도 서산시, 홍성군 |
15,000.00 |
조간대 갯벌, 간석지 |
금강 어귀상부 |
충청남도,전라북도 |
500.00 |
해안기수, 하천 |
금강, 만경강, 동진강 어귀 |
전라북도 군산시,김제시 |
20,000.00 |
해안기수, 하천 |
서대구 달성늪지 |
서대구 |
5.00 |
범람원, 하천 |
우포 늪지 |
경상북도 창녕시 |
170.00 |
담수 저수지 |
태평, 질날, 유전 늪지 |
경상남도 함안군 |
79.40 |
담수 저수지 |
산남, 춘산, 동판 저수지 |
경상북도 창원군 |
432.00 |
담수 저수지 |
낙동강 어귀 |
부산시 |
9,520.00 |
조간대 갯벌,삼각주 |
학동만 |
경상북도 거제시 |
3.00 |
바위해안, 도서 |
성산포 호수 |
제주도 성산포 |
30.00 |
해안습지 |
(출처 : 환경부, 1996)
나. 습지 생태
(1) 습지 생태
습지는 과거 생태학에서 천이의 초기단계로 천이가 진행됨에 따라 바닥에 유기물들이 축적되어 물이 범람하지 않을 때까지 바닥이 높아지면 결국 육지 산림 극상으로 발달하는 전이단계(특히 내륙습지에서)로 간주되어왔다(Cooper, 1913; Wilson and Loomis, 1967). 그러나, 이러한 주장은 습지생태계에서 적절하지 않다는 주장들이 있으나 습지의 발달을 설명하는 것은 간단하지 않다. 습지와 그 주변의 개발 등 인간간섭에 의해 습지는 육지화될 수도 있을 것이다
(가) 습지 토양
습지 토양은 "hydric soils(수성/수생 토양)"이라고 하며 영구적 또는 일시적이나마 물로 덮혀있으며 이곳에서 생활하는 생물 및 외부환경 등과 끊임없는 상호작용을 통해 일반적으로 다음과 같은 독특한 특징을 가지고 있다.
1) 무산소성
습지 토양표면은 물로 덮혀 있으며, 물에서 산소확산은 대기에서 보다 약 104배 느리기 때문에 습지 바닥의 토양은 산소가 극히 부족하다.
2) Mineral 및 유기토양 공유
토양의 유기물함량, 물 흐름에 의한 세척정도 등에 따라 Mineral 토양과 유기성 토양으로 구분하며, 일반적으로 mineral 토양위에 유기토양이 구성되며 이들의 차이는 표 2.7.4와 같다.
표 2.7.4. 습지의 mineral 및 유기토양 비교
구 분 |
Mineral 토양 |
유기 토양 |
유기물 함량(%) |
< 20∼35 |
> 20∼35 |
pH |
중성 |
산성 |
Porosity |
낮다(45∼55%) |
높다(80%) |
물 보유력 |
낮다 |
높다 |
영양물질 이용가능성 |
높다 |
낮다 |
양이온치환용량 |
낮다 |
높다 |
예 |
물가 숲, swamps,일부 marshes |
이탄지(Bog) |
(출처 : Dennison and Berry, 1993)
3) pH의 다양성
거의 모든 습지들은 침수된 토양의 무산소성에 기인하여 약산성이며, 특히 Bog은 과잉의 수소이온이 염기성이온과 균형을 이루지 못하여 보다 강한 산성이다. 그러나, 일부 습지들(Cypress swamps, Fens)은 중성에 가깝다.
(나) 습지의 물
습지에서 수문체계(hydrology)는 습지에 대한 영양물질의 공급을 결정하는데 중요한 역할을 한다. 즉 물은 습지의 존재를 결정하는 주요 인자중 하나로서 습지생물의 영양원과 습지에서의 물질순환에 관계된다.
1) 습지의 수원
습지의 수원(水源)은 영양물질 공급원이 된다. 내륙습지의 경우 수원은 강하물(비, 눈, 우박 등), 지하수, 지표수 등이고, 해양습지는 바다물과 내륙으로부터의 유입수가 된다. 물의 양(量) 역시 습지에 결정적인 영향을 준다. 유입수가 증발산을 초과하면 과잉의 물이 유지되어 수위가 상승하며, 지하수면이 변하고, 배수가 되는 경우에도 물의 양이 변한다. 물은 침강(precipitation), 지표수 흐름 또는 runoff로서 또는 지하수 재충전(만약, 습지가 지하수위 아래라면)으로 습지생태계에 유입되기도 한다(Dennison and Berry, 1993).
2) 습지생물의 생존
습지는 전형적으로 고지(upland)(육상) 생태계와 open water(수생) 생태계 사이의 과도기적인 조건(transitional)이기 때문에, 습지의 생물 및 무생물적 안정성은 물순환의 비교적 작은 변화(change)에도 극적으로 변경(altered)될 수 있다. 물의 영양물질들 농도가 감소하면 높은 영양을 요구하는 종은 생존이 어려울 수도 있다. 이 경우 영양물질을 덜 요구하는 식생으로 바뀌어 질 수도 있다(Eurola et al., 1984).
다. 물질 순환(Biogeochemistry)
생태계 내에서 이러한 여러가지 화학물질들의 이동을 "생물지화학적 순환(Biogeochemical cycling)"이라고 하며 습지 생태계가 육상 생태계보다 복잡하다. 습지에서 물질의 순환과정에 대한 이해는 인간활동의 습지 영향, 습지의 보전은 물론 습지를 이용한 오염수 처리 등의 활용을 검토하는데 필수적이다. 습지는 화학적 변형체(chemical transformers)로서 영양물질이 습지를 경유할 때 증가, 감소 또는 변형될 수 있다. 일반적으로, wetlands는 침전, 생물의 이용 등을 통한 정화기구(Sinker)로서, silt 입자와 용존 무기영양물질의 축적기구(accumulators)로, 용존 또는 입자상 유기물의 원천(Sources)으로 활동한다(Horne and Goldman, 1994).
수성용액에서 산소확산은 배수된 토양에서보다 10,000배 정도 느리며, 낮은 산소확산은 무산소 또는 환원조건을 유도하여 습지에서 물질순환에 영향을 준다. 습지토양이 무산소성이라 해도, 물과 토양의 접촉면에는 수mm정도의 얇은 산화토양이 있으며, 이 산소층(Oxygen layer)은 습지의 화학적 변형과 영양물질의 순환에 대단히 중요한 작용을 한다(Mitsch and Gosselink, 1986). 습지의 물질순환에는 여러 가지 화학물질들이 포함되는데 이들중 습지의 생물지리화학적 순환에서 중요한 N, P, C와 S에 대하여 알아본다(Berry, 1993).
(1) 원소별 순환
(가) 질소
습지에서 가장 중요한 생물지리화학적 순환중 하나는 질소순환이다. 질소는 단백질 구조와 생명을 위한 필요하므로 모든 생물에 극히 중요한 요소로서 흔히 수성토양, 특히 salt marsh 습지에서 가장 제한적인 영양물질이다. 습지에서 질소순환은 계절적 패턴을 갖는다. 비교적 더운기후에서, P가 많은 경우, 질소는 제한 받는다. 대부분의 습지에서 중요한 과정들은 질소고정과 탈질산화이다(Dennison and Berry, 1993; Horne and Goldman, 1994).
1) 질소 고정
세균성 질소고정은 salt marsh 토양에서 질소고정을 위한 가장 중요한 경로이다. 질소고정과 질산화 세균은 salt marsh 토양에 풍부하지만, 낮은 pH의 peat 토양에는 거의 없다.
2) 질산화
습지에서 질산화는 탈질산화와 밀접히 연관되어 이루어지지만 탈질산화는 무산소하에서, 질산화는 산소하에서 이루어지므로 동일장소에서 일어나지 않는다.
3) 탈질산화
탈질산화는 salt marshes와 논경작지로 부터 질소가 상실되는 중요한 경로로서 보고되고 있으며 습지에서 중요한 질소순환이다. 그러나, 탈질산화는 산성토양과 peat에서 억제되는 것으로 생각된다(Etherington, 1983).
(나) 인
일반적으로 인는 황처럼 산화된 음이온 형태로 뿌리 흡수를 통해 식물체내로 들어와 단백질과 연합한다. 인은 salt marshes에서 보다는 담수습지에서 가장 큰 성장제한요소이며, 습지에서 P의 중요성은 계절별로 다양하다. 여름에 얇은 호수의 침전물에서는 다량의 인을 배출(internal loading)하는데 이러한 현상은 일단 오염된 곳이 부영양상태를 유지하는 원인이 된다.
습지바닥의 무산소조건하에 인순환의 주경로는 침전쪽으로 진행되며 범람에 의해 토양조건이 무산소성으로 될 때, 용존 인이 증가한다. 수생식물은 침전으로부터 open water로 인을 이동시킴으로서 습지에서 인의 순환을 변경시킬 수 있으며 습지식물이 죽으면 P을 다시 배출하기도 한다(Horne and Goldman, 1994).
(다) 탄소
가스상 탄소는 이산화탄소(CO2) 또는 메탄(CH4)과 같은 유기성 가스로서 토양과 대기중에서 순환한다. CO2의 용해도는 산소보다 약 30배 이상이어서 물에 쉽게 용해되며 또한 습지에서 용존무기탄소(DIC)는 프랑크톤 algae 건중량의 약 1/2이 C이기 때문에 1차 생산성에 중요하다. 물에서 CO2농도는 산소농도와 반대의 관계에 있으며, 산소농도는 수온과 반비례한다. 침수된 토양과 같은 무산소 조건하에서는 세균에 의해 detrital pool에서 유기물질을 분해할 수 있고, "발효"(유기 분자, 전형적으로 탄수화물들이 알콜과 같은 단수 형태로 환원된다; Wiebe et al., 1981), 또는 "methanogenesis"(메탄으로 전환; Valiela, 1984)에 의해 탄소순환으로 다시 들어가는 중요한 경로가 있다(Dennison and Berry, 1993).
(라) 황
황순환은 유기성 탄소를 산화하기 위해 습지, 특히 황이 풍부한 coastal 습지(salt marshes와 mangroves)에서 대단히 중요하다. 황은 습지에서 질소처럼 여러가지 다른 산화상태로 나타나며, 미생물에 의해 조정되는 여러가지 경로를 통해 변형된다. Tide flats와 salt marshes의 mud 침전의 무산소조건하에서 세균성 환원에 의해 sulfate(SO-24)를 H2S(hydrogen sulfide)로 환원하여 상당량의 S를 대기중으로 배출한다. 습지 침전물이 교란될 때 sulfides(S-2)를 배출하며, 썩은 달걀냄새가 난다. 무산소 침전의 특징인 H2S는 습지생물(식물, 어류, 미생물)에게 대단한 해가 될 수 있다. 습지에서 H2S는 oxygenated microzone이 있는한 진흙(mud)-물 접촉면에서 sulfate로 산화된다. 이 접촉면이 세균성 호흡과 화학적 산소요구(COD)에 의해 일단 환원되면, H2S는 대기나 침전물위의 물로 배출된다(Mitsch and Gosselink, 1986; Horne and Goldman, 1994).
라. 습지 생산성
습지 생태계를 통한 에너지 흐름중 습지 생태계 안으로 에너지의 투입은 태양과 1차 생산자인 식물의 광합성 활동작용, 다른 systems들로부터 씻겨진 타생적(allochthonous) 유기물을 통해 일어난다. 이 2가지 sources의 상대적 중요성은 습지 생태계의 다른 형태들사이에서 상당히 다양할 것이다. Estuarine mud flats(갯벌)에서 에너지 투입의 대부분은 allochthonous 유기물로부터 오며, 단지 diatom같은 생물과 pioneer mud-inhabiting higher 식물들(Salicornia와 Zostera 등)로부터 local(autochthonous) 에너지 생산중 소량을 공급받는다(Wiiliams, 1992).
autochthonous : 물질(유기물)이 생태계내에서 생산되는 경우
allochthonous : 물질이 생태계 외부에서 수생생태계안으로 들어가는 경우
일부 영양물질이 풍부한 계절적 wetlands가 지구상에서 가장 생산성이 있는 체계에 속하지만, 습지 생태계중 가장 높은 생산성을 갖는 습지는 tidal salt marshes로서 세계에서 가장 생산적인 생태계에 속한다. Salt marshes(흔히 갯벌)에서는 다양한 식생형태들이 발달하여 autochthonous 1차 생산성에서 보다 높은 투입을 가지며, 범람빈도 감소는 유기물과 무기물의 침전속도를 감소시킨다(Wiiliams, 1992).
마. 습지 생물
(1) 습지 생물의 적응
습지 생태계의 생물에 대한 주요 stresses는 무산소와 광범위한 salinity(특히, coastal 습지에서)이며 빈번한 수위변화는 자연적인 환경에서는 육상이나 수중에는 없다(Mitsch and Gosselink, 1986).
(가) 무산소 (Anoxia)
가장 심한 스트레스는 아마도 범람한 습지토양에서 산소부재로 정상적인 대사경로를 통한 호흡을 방해하는 것이다. 특히 모든 습지식물은 뿌리 무산소를 회피하기 위한 구조적 메카니즘을 정교하게 갖고있다. 척추동물과 더욱 복잡한 무척추동물은 무산소 호흡에서 glycolysis, 또는 지배적인 최종산물인 lactate를 갖는 pentose monophosphate 경로가 제한받아, 내부환경을 유지하기 위한 적응수단을 갖고있다(Mitsch and Gosselink, 1986).
(나) 염분 (Salt)
일반적으로, 식물과 동물에서, salt stresses는 내부 salt 농도를 조절(osmoregulators)하기 위해, salt의 영향으로 부터 신체의 나머지 부분을 보호하기 위해 조직이나 기관을 분화하거나 또는 고농도 salt에 대하여 대사 변화와 생리적 내성(osmoconformers)으로 대응하고 있다(Mitsch and Gosselink, 1986).
(다) Water fluctuation
습지의 수위변동에 대한 적응은 식물에서 더욱 뚜렷하게 볼 수 있다. 습지식물은 잔잔한 물에 흔하지만, 빠르게 흐르는 물에 제한을 받는다. 옆극(Lacunae)체계를 가지고 있지 않는 swamps의 큰 수목들의 뿌리체계는 계절적 습지에서 건기중에만 그 기능을 하며, 홍수 조건에서는 뿌리털은 덜 효율적인 무산소 호흡으로 전환된다(Horne and Goldman, 1994).
(2) 습지 생물
대부분의 담수 어류들은 먹이는 물론이고 양어와 산란을 위해 습지에 의존한다(Niering & Warren, 1980). 강과 호수와 연관이 없는 습지는 많은 절지동물과 양서류의 생활사 초기에 특히 중요하기도 하다. 일반적으로 습지는 풍부한 생물다양성을 보유하고 있지만 swamps는 예외적으로 낮은 종 다양성을 나타내며, bulrush, reed 또는 cattail(reedmace)와 같은 한가지 종의 우점도가 매우 높게 나타난다. 높은 water-table은 보다 작은 종이 하층식생을 형성할 기회를 거의 제공하지 않는다. Fens의 종 다양성은 swamps의 종 다양성 보다 일정하게 높다(Wiiliams, 1992).
(가) 습지 동물
다양한 양서류(개구리, 두꺼비 등), 파충류(자라, 거북 등), 포유류(비버 등)들은 생활사의 실질적인 부분동안 습지를 요구한다. 특히, 많은 조류들이 번식과 먹이를 위해 습지에 의존하여 Ramsar협약에서는 습지보호를 강조하고 있다. 습지 종들은 불균형적으로 많은 위기종들을 포함한다(Dennison and Berry, 1993).
습지는 다양한 종류의 조류는 특히 철새들의 도래지로서 중요한 역할을 하여 그 서식지 보호가 Ramsar 협약의 중요한 제정 목적이기도 하다. 우리나라에 분포하는 조류는 417종으로 서식하고 잇는 서식지 유형에 따라 분류해 보면 갯벌이나 해양에 서식하는 조류는 170종, 강이나 호소에 서식하는 조류는 167종으로 습지에 서식하는 조류는 모두 337종에 달한다. 이외에 산림지역에 서식하는 조류는 201종이고 농지나 인가주변에 서식하는 조류는 103종이다(표 2.7.5).
표 2.7.5. 서식지별 철새현황
서 식 지 별 |
종 류 |
습지(갯벌, 해양) |
민물도요, 마도요, 흰물떼새, 슴새 등 170종 |
습지(강, 호소) |
청둥오리, 흰뺨검둥오리, 큰기러기, 물총새 등 167종 |
습지에 서식하는 조류를 살펴보면 도요목 조류가 75종으로 가장 대표적이며 다음으로 오리科 조류(43종)을 들 수 있다(표 2.7.6).
표 2.7.6. 습지에 서식하는 조류
목(目) 명 |
과(科) 및 종수 |
아비目(GAVIIFORMES) |
아비科(Gaviidae) 4종 |
논병아리目(PODICIPEDIFORMES) |
논병아리科(Podicipedidae) 5종 |
슴새目(PROCELLARIIFORMES) |
슴새科(Procellariidae) 3종 알바트로스科(Diomedeidae) 1종 바다제비科(Hydrobatidae) 1종 |
사다새目(PELECANIFORMES) |
사다새科(Pelecanidae) 1종 가다랭이잡이科(Sulidae) 1종 가마우지科(Phalacrocoracidae) 3종 군함조科(Fregatidae) 1종 |
황새目(CICONIIFORMES) |
백로科(Ardeidae) 9종 저어새科(Threskiornithidae) 2종 |
기러기目(ANSERIFORMES) |
오리科(Anatidae) 43종 |
매目(FALCONIFORMES) |
물수리科(Pandiopnidae) 1종 수리科(Accipitridae) 7종 매科(Falconidae) 1종 |
닭目(GALLIFORMES) |
뜸부기科(Rallidae) 2종 |
두루미目(GRUIFORMES) |
두루미科(Gruidae) 6종 |
도요目(CHARADRIIFORMES) |
물떼새科(Charadriidae) 9종 도요科(Scolopacidae) 35종 장다리물떼새科(Recurvirostridae) 2종 지느러미발도요科(Phalaropodidae) 2종 검은머리물떼새科(Haematopodidae) 1종 제비물떼새科(Glareolidae) 1종 갈매기科(Laridae) 18종 도둑갈매기科(Stercorariidae) 1종 바다오리科(Alcidae) 6종 |
칼새目(APODIFORMES) |
칼새科(Apodidae) 1종 |
참새目(PASSERIFORMES) |
딱새科(Muscicapidae) 1종 |
(나) 습지 식물
많은 식물종들이 습지와 연관이 있으며, 실제로 습지식물(hydrophytes)의 존재는 습지의 서술과 분류에 이용된다. 습지식물은 침수성(submerged, 즉, 완전한 침수), 노출성(emergent, 즉, 물아래에 뿌리와 줄기 체계를 갖고 있으나 표면 또는 표면위에 도달하는 것), 또는 육상(terrestrial)과 같이 특징지울 수 있다(Dennison and Berry, 1993).
바. 습지 가치
습지는 지구상에서 가장 생산적이며 생명력이 왕성한 지역이다. 습지는 생물 다양성의 근원지이며 무수한 동식물종의 생존을 위한 근거지이다. 생물적, 생태적, 환경적으로뿐 만 아니라 수리적, 경제적으로도 그 보존이 매우 중요하기 때문에 2월 2일을 세계습지의 날로 정하여 습지에 대한 관심을 촉구하고 있다. 많은 경제학자와 과학자가 습지의 가치평가에 대한 연구를 하고 있으나 불확실한 면이 많기 때문에 매우 어려운 연구과제이다. 최근의 연구결과 적어도 4조 9천억$의 가치를 제공한다고 밝혔다.
습지의 가치들을 범주화하여 알아본다. 물론, 이 범주들 중에는 독립적이기도 하지만 각각이 중복되거나 다른 것들에 서로 깊은 영향을 줄 수도 있다.
(1) 생물다양성 가치
습지의 제한된 환경에서만 생존하는 생물은 습지가 훼손되면 위기에 처할 수도 있어 습지생물들에게 고유한 서식지를 제공한다(Falconer and Goodwin, 1994).
(가) 높은 다양성과 1차 생산성
(나) 서식지 제공/보호
(다) 위기종의 보전/유전자 은행
(라) 물질순환
(2) 경제적 가치
습지는 '생물적 수퍼마앛(biological supermarket)'이라고도 한다. 이는 습지가 다양한 동식물들의 집단개체군들을 부양함을 의미한다. 따라서 적절히 활용하면 서식하는 생물들의 수확과 생태관광 등이 현지주민들에게 직·간접적인 경제적 이익을 줄 수도 있다(Davies and Claridge, 1993; OECD, 1996).
(가) 천연자원의 생산
(나) 에너지 생산
(다) 수상운송로 제공
(3) 물 환경 가치
습지는 "자연의 신장(腎臟; nature's kidney)"으로 ; 알려진 바와 같이 내륙으로부터 유입되거나 습지에서 발생한 오염물질을 정화할 뿐 만 아니라 인간생활은 물론 생태계의 유지에 필요한 가치들을 가지고 있다(Wiiliams, 1992; Davies and Claridge, 1993).
(가) 수자원 저장/공급 및 지하수 재충전
(나) 홍수조절
(다) 침전물 포획
(라) 독성물질 제거와 수질정화
(4) 관광/문화적 가치
습지는 육상과 수생생태계의 복합체로서 습지생태계는 독특한 관광, 교육, 문화적 가치를 가지고 있다. 부가하여 습지는 인류 문화유산의 한 부분으로 특별한 기여를 한다. 종교와 우주론적 믿음, 심미적 영감을 구성하고 야생동물 보호지역을 제공하고 지역전통의 근간을 이룬다. 이러한 기능, 가치 및 기여는 습지의 생태적 과정이 지속적으로 제 기능을 발휘할 때에만 유지될 수 있다. 하지만 불행하게도 습지는 지속적인 배수, 변환, 오염과 자원의 남용으로 인하여 세계에서 가장 위협받고 있는 생태계이다(Wiiliams, 1992).
(가) 관광
(나) 문화/심미적 특이성
(다) 연구/교육/자연 유산
(5) 기타 가치들
습지고유의 특징들은 기후변화, 지형·지질변화로부터 지구환경, 해안선 등을 안정화시키며, 태풍, 해일등으로부터 생활환경을 보호하는데 기여한다.
아. 습지 관리
(1) 관리 원리
습지관리에서 어려운 점은 습지에 대한 압박 요인들, 사회적 요구, 습지의 가치들이 조화를 이루는 체계적인 관리이어야 한다는 것이다. 습지관리는 다음과 같이 습지의 보호, 습지훼손의 예방과 훼손된 습지를 복원하는 것을 포함하는 정책, 사업계획과정에서 이용할 몇가지 원리에 의하여 이루어진다(Daiber, 1986).
(가) 현명한 이용의 원칙(Principle of Wise use)
(나) 상호의존의 원칙(Principle of Interdependence)
(다) 다용도의 원칙(Principle of Multiple Use)
(라) 예방의 원칙(Precautionary Principle)
(마) 순상실 방지의 원칙(No Net Loss Principle)
(바) 복구의 원칙(Principle of Restoration)
한편, 습지관리 원리들을 효과적으로 적용하기 위해 고려할 사항등은 아래와 같다.
(가) 습지 현황에 대한 평가와 이해
(나) 습지관리상의 문제 인식과 대중에 의한 관리행위 수용
(다) 습지관련 부문별 정책, 사업계획들과 연계 보장)
(라) 사업주체의 확고한 시행 의지
(마) 목표달성을 위해 이용가능한 수단의 파악과 현지 적응적이며 융통성있는 관리
(2) 관리 방법
(가) 관리 종류
가장 최선의 관리는 습지 생태계의 자연적인 순환을 증진시키는 것이다. 또한 가장 간단하며, 저렴하고 지속적인 관리 방법은 습지주변에 방책을 둘러쳐 외부로부터 영향을 받지 않도록 자연 그대로 놓아두는 것이다. 우리는 습지에 대하여 모르는 것이 너무나 많기 때문에 이용만을 강조하거나 조급히 보호 조치를 취한다면 방치하는 것보다 불리할 수도 있다. 습지에 불리한 영향이 예상되거나 또는 진행중이거나 습지가 훼손된 진행중인 경우 이를 해결하기 위해 취해질 수 있는 관리 종류들은 크게 '회복' 과 '경감'으로 구분하여 또는 때때로 서로 중복되어 검토될 수 있다. 이 방법들은 현장의 질과 규모에 따라 선정되는데 다음과 같은 차이가 있다(Dennison and Berry, 1993; Wheeler, 1995).
1) 회복(Restoration)
회복은 이미 교란되거나 변경된 습지상황을 이전의 자연적 또는 변경이전의 조건으로 되돌리는 과정으로 정의되며, 재생, 복구, 창조 등의 용어가 상호교환적으로 사용되고 있다.
가) 회복종류
성공적인 회복은 원 서식종의 적절한 환경조건 제공과 그 종이 다시 군락화(재정착)할 수 있도록 하는 것이다. 이를 위한 회복종류는 '수선과 재구축(repair and rebuilding)'으로 수선은 습지환경의 직접적인 필수조건을 회복하기 위한 시도이며, 재구축은 생물의 발달초기에 알맞으며 서식환경의 자연적 회복이 가능하도록 하는 시도이다.
나) 고려사항들
회복방법들은 회복을 확고히 하기 위해 일부 파괴가 수반될 수도 있으며, 생물의 재정착에 장기간이 소요될 수 있어 회복에 대한 인식이 왜곡될 수도 있다. 따라서 보다 성공적인 회복을 위해 습지회복사업을 실시하기 전 검토되어야 할 바람직한 회복을 위한 고려사항은 다음과 같다.
① 회복사업의 실행가능성
② 이전의 습지 특징 파악
③ 희귀성
④ 목표 달성가능성
2) 경감(Mitigation)
경감은 이미 상실되었거나 붕괴된 습지의 가치를 소생시키는 것으로 습지를 보호하는 최선의 기회를 제공하는 수단으로 이용되며 회복을 포함하기도 한다. 그러나, 미국의 경우 경감행위가 이루어진 습지중 90%가 경감되지 않았다고 한다. 이는 습지경감사업에 대한 모니터링 노력이 부적절하였으며, 단기간에 비록 성공적이었다 해도 장기적으로는 비효율적이었음을 입증하는 것이라고 할 수 있다.
가) 경감종류
경감은 습지에 대한 피해가 확산되고 자연적인 습지가 거의 남아있지 않은 곳에서 이루어 질 수 있다. 또한 양질의 자연습지와 교환(swap)을 목적으로 이용되기도 하는데 경감된 습지와 손상받은 습지의 교환비율은 일반적으로 1.5:1, 습지창조인 경우 2:1, 습지 확장일 경우 3:1로 최소 1:1이상의 경감조치가 이루어 진다. 경감은 대부분 보상적인 차원에서 이루어지는데 경감방법들은 아래와 같다.
① 보전(preservation)
② 교환(exchange)
③ 창조(creation)
④ 회복(restoration)
⑤ 향상(enhancement)
나) 고려사항들
경감사업이 성공을 저해하는 요인들로서 경감 정책을 적용하는데 해결해야 할 고려 사항들은 아래와 같다.
① 습지별 경감종류와 기술의 구분
② 요구되는 경감의 정도
③ 보전 또는 원상회복할 습지가치와 그 가치의 측정과 평가방법 유무
④ 경감수행집단과 경감혜택의 대가 지불주체의 명확 여부
⑤ 경감사업에 대한 모니터링과 성공/실패 확인방법 유무
(3) 활용 방안
최근 자연환경의 보전과 지속가능한 이용이라는 새로운 개념들이 대두되고, 습지가치에 대한 관심과 이해가 증진됨에 따라 습지를 적극적으로 활용하려는 시도가 모색되고 있다. 여기서는 환경보전과 이용에 관련하여 특히 관심이 많은 폐수처리에 대하여 간단히 알아본다.
(가) 수질개선을 위한 습지활용 방안
습지가 오염물질을 정화시킨다는 것은 습지의 기능을 수질정화에 이용하고자 하는 연구가 있어 왔으나 아직 뚜렷한 적용기법이나 지침이 알려져 있지 않다. 그러나, 일부 연구결과와 EPA에서 나온 수질개선을 위한 습지이용시 고려사항들을 정리하면 아래와 같다(Association of Bay Area Governments, 1982).
1) 폐수처리에는 자연습지보다 인공습지를 이용
2) 습지의 특성
3) 유입되는 폐수의 규모
4) 전처리 폐수 이용
5) 습지식물 성장기간과 오염수의 처리시기의 일치
6) 유입/유출의 규제
7) 계절적 고려
8) 폐수 유입경로의 조절
9) 수위 유지
10) 토양내 폐수 침투
11) 습지식생 종류와 개체군
12) 돌발사고 대비
위와 같은 고려사항들은 습지전체에 걸친 물의 흐름체계와 습지 생태계 기능들의 상호관계에 대한 대단히 철저한 이해를 전제로 한다는 것을 명심해야 한다.
참고문헌
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작성자 : 환경생태과 과 장 고강석(보건학석사)
야생동물과 연구사 김진한(이학 박사)
이 자료는 국립환경연구원에서 발간한 환경자료집(1999년판)을 이용하여 만들었으므로 법령기준등은 현재와 차이나는 경우가 많이 있습니다.
일반적인 사항이 아닌 법령등은 홈페이지 법령란의 자료를 참고하시기 바랍니다.