Habitat suitability evaluation of a potential invasive alien species, smallmouth bass (Micropterus dolomieu), in South Korea
유입주의 종 작은입배스(Micropterus dolomieu)의 국내 서식처 적합성 평가
- 주제(키워드) Climate change , Fish , Freshwater , Habitat suitability index , Invasive species
- 발행기관 고려대학교 대학원
- 지도교수 정진호
- 발행년도 2023
- 학위수여년월 2023. 8
- 학위구분 석사
- 학과 대학원 환경생태공학과
- 세부전공 수질및토양환경전공
- 원문페이지 68 p
- UCI I804:11009-000000277388
- DOI 10.23186/korea.000000277388.11009.0000122
- 본문언어 영어
초록/요약
The aim of this study was to predict the distribution of a potential invasive alien species, smallmouth bass (Micropterus dolomieu), in South Korea using a life-history-based habitat suitability model. Environmental data (air temperature, water temperature, and fish occurrence) at present (2011–2020) were collected from 160 representative sites across the five river basins (Han, Nakdong, Guem, Seomjin, and Yeongsan). Future predictions were conducted under the representative concentration pathway 8.5 scenario in the 2050s (2046–2055) and the 2080s (2076–2085). Two spawning scenarios were implemented in the future, where smallmouth bass will not change the spawning season in the non-adaptive scenario and change the season in the adaptive scenario. The life-history habitat suitability (LHS) of smallmouth bass was evaluated using the geometric mean of the annual habitat suitability indices (HSIs) for each life stage (adult, juvenile, fry, and spawner). The LHS model was validated using the occurrence data of largemouth bass (Micropterus salmoides), which shares most of its habitats with smallmouth bass. The average LHS of smallmouth bass in South Korea was predicted to be 0.519 at present and expected to be 0.491 and 0.541 in the 2080s under non-adaptive and adaptive scenarios, respectively. Considering that the period for spawner fish may change in the future under climate change, the adaptive scenario seems to be more reasonable. The potential presence rate of smallmouth bass in South Korea was 100% at present, except for the Han River Basin (66%) which was expected to increase to 86% in the 2080s under the adaptive scenario. The LHS model predicted that smallmouth bass could inhabit South Korea, and its distribution may expand under global warming, requiring urgent preventive measures.
more초록/요약
본 연구에서는 생활사 기반 서식처 적합성 모델을 활용하여 유입주의 종 작은입배스(Micropterus dolomieu)의 전국 분포를 예측하고자 하였다. 2011년부터 2020년까지의 환경 자료(기온, 수온, 출현 빈도)는 한강, 낙동강, 금강, 섬진강, 영산강 5개 대권역의 대표적인 160개 지점에서 수집되었다. 미래 예측은 대표 농도 경로 8.5 시나리오를 기준으로 2050년대(2046-2055년)와 2080년대(2076-2085년)에 수행되었다. 미래 예측에는 두 가지의 산란 시나리오가 구현되었는데, 미 적응 시나리오에서는 작은입배스의 산란기를 변경하지 않았지만, 적응 시나리오에서는 작은입배스의 산란기를 변경하였다. 작은입배스의 생활사 기반 서식처 적합성(LHS)은 각 생활사별(성어, 치어, 자어, 산란어) 연간 서식처 적합도 지수(HSI)의 기하 평균을 사용하여 평가하였다. LHS 모델은 작은입배스와 대부분의 서식처를 공유하는 큰입배스(Micropterus salmoides)의 출현 빈도 자료를 활용하여 검증하였다. 한국에서 작은입배스의 평균 LHS와 잠재적 출현율은 각각 0.519와 88.1%로 예측되었으며, 미 적응 시나리오에서는 2080년대에 각각 0.491와 70.6%로 감소할 것으로 예상되었다. 그러나, 적응 시나리오에서는 2080년대에 평균 LHS와 잠재적 출현율이 각각 0.541과 95.0%로 증가할 것으로 예측되었다. 기후 변화에 따른 영향으로 산란어와 자어의 생활사 기간이 미래에 변할 수 있으므로, 적응 시나리오가 비교적 더 합리적인 것으로 판단된다. 한강 유역을 제외한 국내에서는, 작은입배스의 잠재적 출현율이 100%에 이른다. 한편, 한강 유역에서의 잠재적 출현율은 현재 66%이나, 적응 시나리오에 따라 2080년대에는 86%까지 증가할 것으로 예측되었다. 결국, LHS 모델을 통해 작은입배스가 대한민국에 서식할 수 있으며, 전세계적인 기후 변화 상황에서 그의 분포가 확대될 가능성이 있음을 확인하였고, 이에 따른 긴급한 예방 대책이 필요함을 제시하였다.
more목차
ABSTRACT i
국문 초록 ⅲ
PREFACE v
ACKNOWLEDMENTS vi
TABLE OF CONTENTS ⅶ
LIST OF TABLES ix
LIST OF FIGURES x
CHAPTER 1. INTRODUCTION 1
CHAPTER 2. MATERIALS AND METHODS 5
2.1 Study sites and Data collection 5
2.2 Habitat suitability modelling 9
2.3 Statistical analysis 19
CHAPTER 3. RESULTS AND DISCUSSION 20
3.1 Model performance 20
3.2 Potential distribution of smallmouth bass 25
3.3 Implications and limitations 40
CHAPTER 4. CONCLUSION 41
REFERENCES 42
