제 4 장
들고양이 TNR 효과 분석
1. TNR 시행에 따른 들고양이 개체수 증감 예상
ο 현장 조사를 통해 얻은 생존율과 번식률을 사용하여 2×2 전이 행렬을 작성하여 분석하였다.
ο 현재 들고양이 개체수 관리가 이루어지고 있는 도봉산 지역에서 개체군 동태를 파악하기 위해 최대수용능력을 100, 150, 200, 300, 400의 5단계로 나누어 개체군 투영을 실시하였다.
ο 분석에는 Excel (Microsoft Inc.)의 PopTools 패키지를 사용하였다.
=
Eq. 1=
,
=
,
=
: t시간의 개체군 크기
: t시간의 아성체 개체군 크기
: 전이 행렬
: t시간의 성체 개체군 크기
: t시간의 밀도 의존적 요소
: 아성체의 번식률 : 내재적 성장률
: 성체의 번식률
: 최대수용능력
: 아성체의 생존율
: t시간의 전체 개체군 크기
: 성체의 생존율2) 민감도 분석을 통한 중성화 수술의 효과 분석
ο 중성화 수술의 효과를 분석하고 개체군 감소를 위한 최소 관리강도 제시를 위해 민감도 분석을 실시하였으며, 안락사와 중성화 수술의 상대적 효과를 함께 비교 분석하였다.
ο 민감도 분석은 수학적 모형 분석에서 입력값의 불확실성이 결과값의 불확실성에 미치는 영향을 분석하기 위해 실시하며, 본 분석에서는 관리 강도를 단계 별로 나누어 개체군 크기가 어떻게 변화하는지 분석하였다.
ο 안락사와 중성화 수술의 효과를 분석하기 위해 각각의 행렬 개체군 모형을 작성 하였다.
ο 관리방안은 시간적으로 개체군이 성장하기 전에 시행되는 것으로 가정하였다.
ο 안락사는 개체군으로부터 개체가 제거 되는 것이기 때문에 전체 개체수 행렬
에서 안락사 되는 개체군 행렬
를 빼는 것으로 행렬 개체군 모형을 작성 하였다(Eq. 2).ο 중성화 수술은 개체가 번식하지 못하게 할 뿐, 개체군으로 부터 제거 되는 것이 아니기 때문에 번식 가능한 개체군(
)과 번식이 불가능한 개체군(
)으로 나 누어 각각 전이 행렬
와 번식률이 0인 전이행렬
′을 사용하여 행렬 개체군 모 형을 작성하였다(Eq. 3).ο 안락사와 중성화 수술의 관리강도는 전체 개체군 크기에 대해 관리되는 개체군 크기의 비율로 반영하였으며, 관리강도는 전체 개체군 크기의 10%부터 60%까지 6단계로 나누어 분석하였다.
=
[-
] Eq. 2 =
[
(
-
)+
′(
+
)] Eq.3
=
,
=
,
=
,
′=
: 안락사 되는 개체군 행렬
: 번식이 불가능한 개체군 행렬
: 번식이 가능한 개체군 행렬
: 중성화 수술되는 개체군 행렬
: 관리강도 행렬
′ : 중성화 수술되는 개체군의 전이행렬 : 전체 개체군에 대한 관리되는 개체의 비율
나. 연구 결과
ο 개체군 크기, 생존율, 번식률 조사 자료를 바탕으로 투영행렬을 작성하였다.
ο 분석에서 개체군 크기는 Jolly-Seber 모형으로 부터 도출된 결과값을 사용하였으며, 개체군 성비를 1:1로 하여 암컷 개체군 크기만을 도출하여 분석하였다.
ο 초기 개체군 크기는 전이행렬 분석을 통하여 도출된 아성체와 성체의 구성비를 반영하여 성체39마리, 아성체 40마리로 설정하였다.
ο 새끼의 생존율은 재관찰율이 낮아 직접 산출하지 못하여 개체군 특징이 유사한 선행 연구에서 보고된 새끼 생존율 값을 사용하였다.
표7. 개체군 생존능력 분석시 사용한 개체군 동태 정보
매개변수 입력값 비고
번식률
아성체 번식률() 0.513 Andersen et al. 2004 성체 번식률() 2.52
생존율
아성체 생존율() 0.5 Gunther et al. 2011 Nutter et al. 2004 성체 생존율() 0.61
성비 1:1
ο 전이행렬 분석 결과, 도봉 지역 개체군이 안정된 개체군으로 성장하였을 때 아성체 50.5% 성체 49.5%의 구성비를 가지는 것으로 나타났다.
ο 개체군 투영결과, 도봉지역의 들고양이 개체군은 TNR 또는 안락사를 시행 하지 않을 경우 시간 경과에 따라 최대수용능력까지 성장할 것으로 평가되었다(그림 25).
그림25. 개체군 수용 능력에 따라 TNR 또는 안락사를 시행하지 않을 경우 도봉 지역 들고양이의 개체군 증감 분석 (●: K=100, ○: K=150, K=200, K=300, K=400)
ο 연구 지역의 최대 수용능력을 암컷 100개체로 가정하여 행렬 개체군 모형을 분석한 결과, 안락사 또는 중성화 수술 모두 전체 암컷 개체군의 20% 이상에 대해 관리를 시행해야만 개체수가 감소하는 것으로 나타났다(그림 26, 27).
그림26. 도봉지역의 최대수용능력이 100일 때 TNR을 단계별로 시행할 경우 들고양이 개체군 크기의 증감 분석(전체 개체군 크기에 대한 TNR 시행 비율 ●: 10%, ○: 20%
▼: 30%, ▽: 40%, ■: 50%, □: 60%) 전체 개체군 크기의 20% 이상 TNR을 실시할 경우 개체군 크기 감소
그림27. 도봉지역의 최대수용능력이 100일 때 안락사를 단계별로 시행할 경우 들고양이 개체군 크기의 증감 분석(전체 개체군 크기에 대한 안락사 시행 비율 ●: 10%, ○: 20%
▼: 30%, ▽: 40%, ■: 50%, □: 60%) 전체 개체군 크기의 20% 이상 안락사를 실시 할 경우 개체군 크기 감소
ο 반면, 최대수용능력을 암컷 150개체로 가정한 경우, 개체군 크기를 감소시키기 위해서는 전체 암컷 개체군의 30%에 대해 중성화수술을 시행하거나, 20%에 대해 안락사를 시행해야 하는 것으로 평가되었다(그림 28, 29).
그림28. 도봉지역의 최대수용능력이 150일 때 TNR을 단계별로 시행할 경우 들고양이 개체군 크기의 증감 분석(전체 개체군 크기에 대한 TNR 시행 비율 ●: 10%, ○: 20%
▼: 30%, ▽: 40%, ■: 50%, □: 60%) 전체 개체군 크기의 30% 이상 TNR을 실시할 경우 개체군 크기 감소
그림29. 도봉지역의 최대수용능력이 150일 때 안락사를 단계별로 시행할 경우 들고양이 개체군 크기의 증감 분석(전체 개체군 크기에 대한 안락사 시행 비율 ●: 10%, ○: 20%
다. 고찰
ο 개체군 관리에 있어서 안락사와 중성화 수술의 효과를 비교하는 연구는 대조군과 실험군의 설정, 개체의 이입 및 이출의 통제, 장기간 모니터링의 필요성, 동물권 보장을 위한 안락사 반대와 같은 이유로 야외에서 실험적 연구가 어려운 실정이다.
ο 이러한 측면에서 수리 모형을 사용한 개체군 동태 연구는 시간적, 재원적 한계를 극복할 수 있는 유용한 도구로써 사용될 수 있다.
ο 이중 개체군 투영행렬 모형은 적은 개체군통계자료를 활용하여 비교적 간편하게 개체군 동태를 파악할 수 있기 때문에, 개체군 관리 시행에 앞서 관리방안의 효과를 분석하고 모니터링할 수 있는 유용한 방법이다.
ο 투영행렬 분석결과 현재 도봉산에서 시행되고 있는 들고양이의 관리 강도(제한적 중성화 수술)에서는 들고양이 개체군 크기가 점차 최대수용능력까지 증가하는 것으로 평가되었으며, 개체수 감소를 위해 더 높은 강도의 관리방안이 시행되어야 하는 것으로 나타났다(그림 25).
ο 민감도 분석결과 이 지역의 들고양이의 개체군 크기를 감소시키기 위해서는 최소 전체 암컷 개체군 크기의 20% 이상을 안락사 시키거나(그림 27, 29), 전체 암컷 개체군 크기의 30% 이상을 중성화 수술해야 하는 것으로 나타났다(그림 26, 28).
ο 모형 분석을 통한 연구는 관리방안의 시행에 앞서 특정 관리방안의 선택과 시행강도 결정에 기준점을 제공할 수 있다. 하지만 실제 적용에 따른 관리방안의 효과는 이입, 이출, 서식환경의 차이와 같은 다양한 변수에 의해 모형 분석 결과보다 높은 시행강도로 적용되어야할 것이다.
ο 따라서 현재 관리방안 시행에 따른 효과를 확인하고, 모형의 예상 결과와 비교하기 위해 지속적으로 개체군 변동 모니터링이 필요하며, 추후 모형의 정확도를 높이고, 관리방안을 보완하기 위해 대상지에서 발생하는 들고양이의 입과 이출에 대한 통제 및 연구가 요구된다.