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ISSN : 1225-0171(Print)
ISSN : 2287-545X(Online)
Korean Journal of Applied Entomology Vol.57 No.4 pp.361-372
DOI : https://doi.org/10.5656/KSAE.2018.11.0.048

Spatial Pattern Analysis for Distribution of Migratory Insect Pests at Paddy Field in Jeolla-province

Taechul Park, Hojeong Choe, Hyoujin Jeong, Hojung Jang, Kwang Ho Kim1, Jung-Joon Park2*
Department of Plant Medicine, Gyeongsang National University, Jinju 52828, Korea
1Department of Agro-food Safety and Crop Protection, National Institute of Agricultural Sciences, Rural Development Administration, Wanju 55365, Korea
2Institute of Agriculture and Life Science, Gyeongsang National University, Jinju 52828, Korea
*Corresponding author: jungpark@gnu.ac.kr
October 17, 2018 November 13, 2018 November 22, 2018

Abstract


Migratory insect pest populations migrate from the southern China to Korea through jet streams. In Korea, 5 major migratory insect species are important, i.e. Nilaparvata lugens, Sogatella furcifera, Laodelphax striatellus, Cnaphalocrocis medinalis and Mythimma separate, which are damages to the major crops, rice. This study was conducted from late July 2016 to early September 2016 and from July 2017 to August 2017 in rice paddy of Jeolla-province. C. medinalis and M. separata collected using pheromone traps, while N. lugens, S. furcifera and L. striatellus collected using 3 methods (visual surveys, sweeping surveys, sticky traps). SADIE (Spatial Analysis by Distance IndicEs) among geostatistics was used to analyze migratory insect pests. SADIE was used to analyze spatial distribution and index of aggregation Ia, index of clustering Vi, Vj were used to investigate the spatial distribution. Also, the clustering indices were mapped as red-blue plot. C. medinalis and M. separata showed different distribution based on SADIE spatial aggregation analysis and red-blue plot analysis. Initial spatial distributions of L. striatellus and other planthoppers were differed for sampling location and time.



전라도 지역 논벼에서 비래해충 개체군 분포의 공간패턴분석

박태철, 최호정, 장호중, 김광호1, 박정준2*
경상대학교 식물의학과, 1농촌진흥청 국립농업과학원 작물보호과, 2경상대학교 농업생명과학연구원

초록


비래해충 개체군은 중국 남쪽에서 제트기류를 타고 한국으로 유입되는 해충이다. 애멸구(Laodelphax striatellus), 벼멸구(Nilaparvata lugens), 흰등멸구(Sogatella furcifera), 멸강나방(Mythimna separata), 혹명나방(Cnaphalocrocis medinalis)은 주요 비래해충 5종으로 주요 작물인 벼에 피 해를 주기에 중요하다. 이 연구는 2016년 7월 하순에서 9월 상순, 2017년 7월에서 8월까지 전라도의 벼논에서 하였다. 멸강나방과 혹명나방은 페로몬 트랩을 사용하여 채집하였고, 벼멸구, 흰등멸구, 애멸구는 육안 조사, 포충망 조사, 끈끈이 트랩을 사용하여 채집하였다. 비래해충을 분석 하기 위해 공간통계학 중 SADIE (Spatial Analysis by Distance IndicEs)를 사용하였다. SADIE는 사용하여 공간분포 및 집중지수 Ia를 분석 하였고, 클러스터지수 Vi, Vj를 사용하여 공간분포를 조사하였다. 또한, 클러스터지수는 red-blue plot를 사용하여 지도 위에 나타내었다. 멸강나 방과 혹명나방은 SADIE 공간 집중 분석, red-blue plot 분석에서 다른 분포를 보였다. 애멸구와 다른 멸구의 초기 공간분포는 표본 추출 위치와 시간이 다르게 나타났다.



    비래해충은 중국 남쪽 양쯔강 유역에서 봄철 제트기류를 타고 한국과 일본으로 유입된다. 비래해충 중 벼를 가해하는 것으로 벼 멸구(Nilaparvata lugens), 흰등멸구(Sogatella furcifera), 애멸구 (Laodelphax striatellus) (Kim, 2009;Otuka et al., 2012), 멸강 나방(Mythimna separata), 혹명나방(Cnaphalocrocis medinalis) 이 있다.

    벼멸구는 6월 하순~7월 상순에 비래하기 시작하여 국내에 서 3~4세대 발생하고 8월 전후로 심각한 피해를 준다(Hu et al., 2014). 흰등멸구는 6월 하순~7월 상순에 비래하고 벼멸구에 비하여 비래량이 약 10배 이상 많고, 초기밀도가 높다. 최대 발 생기는 7월 하순~8월 상순이며 피해상은 8월 말 이후 보인다 (Kim and Park, 2018). 애멸구는 국내에서 연 5세대 발생하며 주로 4령충으로 휴반 및 논둑에서 월동하며 월동 약충은 4월 말~5월 초에 성충이 되어 주로 보리밭에서 1세대를 지낸 후 논 으로 이동한다(Hyun et al., 1977;Bae et al., 1995). 멸강나방 은 유충 때 벼를 가해한다. 국내에서 연 2세대 발생하며 알을 20~30개씩 무더기로 산란하고 4령충부터는 낮에는 숨어 있다 가 밤에만 활동하여 폭식하기 때문에 피해가 크다(Kim et al., 2012). 혹명나방은 7월 상순에 비래하여 국내에서 연 2~3세대 발생한다(Choi, 1973). 남부지방에서 1화기 성충 발생 최성기 는 7월 하순~8월 상순, 2화기는 9월 상순~9월 하순에 나타났다 (Kim and Choi, 1984).

    다양한 비래해충 개체군들의 이동 및 번식으로 인한 분산 연 구는 각 종별 외부포장 조사를 기본으로 하며, 이후 수리적 공간 분포 분석을 통해 특징을 파악해야 한다. 생태계에서 곤충과 같 은 작은 개체들의 움직임을 직접적으로 파악하는 것은 매우 힘 들며, 따라서 생태학자들은 움직임을 통제하는 근본적인 행동 규칙을 유추하기 위해 공간분포분석을 각 개체군별로 연구하 였다(Greig-Smith, 1952;Lloyd, 1967;Kennedy, 1972;Taylor, 1986). 이론적으로 생태계의 공간적 이질성(spatial heterogeneity) 및 비임의성(nonrandomness)은 종간, 종내경쟁의 결과로써 생 태계를 안정화시키는 성향이 있다(Hassell and May, 1974). 또 한 농업에서의 공간적 이질성은 해충의 밀도를 알아내기 위한 표본추출방법 개발에 매우 중요하다(Schomaker and Been, 1992). 곤충 개체군의 생태학적 정보는 외부 모니터링의 경우 특정지역에서 정수형태의 양적자료(count)로 표현된다. 고전적 연구에서는 평균과 분산과의 관계를 이용하여 공간분포를 분 석하였다(Taylor, 1961). 농업해충 방제분야에서 이런 관계를 이용하여 표본조사법을 개발하기 위해 부의 이항분포(negative binomial), 베타-이항분포(beta binomial)가 주로 연구되었다 (Binns and Nyrop, 1992). 하지만 공간위치정보를 사용하지 않 아 공간분포를 설명할 수 있는 능력이 매우 제한적이었으며, 서 로 상이한 공간분포라도 동일한 공간분포로 인식하는 문제가 나타났다(Perry, 1999;Schellhorn et al., 2014). SADIE (Spatial Analysis by Distance IndicEs)는 평균과 분산 등 표본의 통계 량 특성과 관계없이 곤충의 양적자료를 이용한 공간분포와 공 간적 변동을 공간위치정보를 기반으로 분석 및 설명 가능하므 로 고전적 공간분포 분석의 약점을 극복 가능하다. 이를 위해 SADIE는 공간정보를 포함한 양적자료에서 공간에 따른 대상 개체군의 상대적 밀도치인 클러스터링(clustering)을 측정하여 탐지하고, 이를 이용하여 공간분포를 시각적으로 분석하는데 도움이 되는 적색-청색 구역(red-blue plots)으로 표현하여 동 일한 표본의 통계량을 가진 상이한 공간분포를 보이는 개체군 들의 공간분포를 구분하고 분석 가능하다(Perry, 1998;Perry et al., 1999).

    본 연구는 중국대륙에서 비래하는 해충이 관찰되는 서해안 의 주요지역인, 전라도지역에서 5종의 비래해충 개체군을 모 니터링 한 자료를 이용하여 공간분포 분석하고, 결과를 정리하 여 비래해충 개체군의 국내 지역별 분산정도를 위한 연구의 기 초자료를 확립하기 위해 진행되었다.

    재료 및 방법

    조사지역 및 조사시기

    조사지역은 전라북도 고창군, 부안군 전라남도 보성군, 강진 군에서 각각 6개의 벼 논포장을 선정하였고, 전라도 전체에서 24개의 벼 논포장에서 수행하였다. 논 포장 선정에 있어서 지역 은 중국과 가까이 있는 해안 주변을 선택하였고, 그 중 과거 비 래해충의 피해가 있었던 지역을 선정하였다. 그리고 각 지역내 대상포장은 동-서 방향으로 선정하였다.

    조사 시기는 벼의 적당한 발육 정도와 장마철이 끝나는 시기 를 고려하여 2016년 7월 하순~9월 상순, 2017년 7~8월 실시하 였다.

    조사방법

    벼의 비래해충 조사하는 방법은 페로몬 트랩, 끈끈이 트랩, 포충망 조사 방법, 육안 조사 방법 총 4가지로 실시하였다. 페로 몬 트랩은 혹명나방(주성분 Z11-18AL, Z13-18AL, Z13-18AC) 과 멸강나방(주성분 Z11-16AI, Z11-16Ac, Z11-16OH)의 성 페로 몬을 이용한 것으로 높이 2 m의 철근과 아크릴 콘 트랩으로 구 성되며 각 실험 포장당 혹명나방 페로몬 트랩 2개, 멸강나방 페 로몬 트랩 2개를 설치하였고, 조사 기간 동안 매주 조사하여 총 8회 실시하였다. 끈끈이 트랩(황색, 15 × 25 cm)은 벼 사이를 이 동하는 멸구류를 채집하기 위해 페로몬 트랩 하단부에 매달았 고, 각 실험 포장당 4개 설치하였다. 조사기간 동안 2주에 한번 총 4회 실시하였다. 포충망 조사 방법은 16년에는 포충망(직경 50 cm)을 이용하여 각 실험 포장 내 지정된 3개의 구역을 각 왕 복 25회씩 휘둘러 채집하였고, 조사기간 동안 총 2회 실시하였 다. 17년에는 실험 포장 내 지정된 구역을 9개의 구역으로 늘렸 고, 조사기간 동안 2주에 한번 총 4회 실시하였다. 육안 조사 방 법은 16년도에는 소형동력흡충기를 이용하여 벼 20주를 벼 하 단 부분을 빨아들여 채집하였고, 조사기간 동안 총 2회 실시하 였다. 17년도에는 자체 제작한 도구를 이용하여 실험 포장 내에 서 2명이 일정 간격을 두고 각 벼 20주를 벼 하단 부분을 쓸어올 려 채집하였고, 조사기간 동안 2주에 한번 총 4회 실시하였다. 채집된 비래해충 중 멸구류는 Testing Sieve를 이용하여 분류 한 뒤 실체 현미경과 국가생물종지식정보시스템(Anonymous, 2012)을 이용하여 동정하였고, 동정한 멸구류는 70%의 알콜 에 담아 보관하였다.

    조사된 비래해충의 공간 분포 분석

    비래해충의 공간분포 특징은 Spatial Analysis by Distance IndicEs (SADIE)를 이용하여 분석하였다(Perry, 1996). SADIE 를 이용한 공간분포는 집합지수인 Ia를 이용해서 개체군의 공 간분포상을 파악하는 방법으로 이를 Perry (1996)가 제안한 다 음 공식에 의해 계산되었다.

    I a = D / E a
    (1)

    위 식에서 D는 각 표본단위에서 균일분포를 가지기 위해 개 체들이 이동해야 하는 총 거리의 최소값, Ea 는 무작위화 된 D에 대한 평균값을 말한다. 일반적으로 Ia = 1일 때 임의분포, Ia > 1 일 때 집중분포, Ia < 1일 때 균일분포를 나타낸다. 검정통계량 인 Pa는 관찰된 계수가 표본단위에서 무작위로 배열 될 확률이 며, 0.025 < Pa < 0.975일 때 임의분포, Pa < 0.025일 때 집중분 포, Pa > 0.975일 때 균일분포를 5% 유의수준으로 귀무가설을 기각할 수 있다.

    시기에 따른 비래해충의 공간분포를 시각적으로 표현하기 위해 SADIE red-blue plot을 이용하여 분석하였다(Perry et al., 1999). 표본단위(sample unit)에서 균일분포를 가지기 위해 개 체(individuals)들이 이동할 경우, 다른 단위(unit)에 비해 상대 적으로 큰 계수가 집합하여 개체들이 이동이 요구되는 단위를 패치(patch; donor unit), 다른 단위에 비해 상대적으로 작은 계 수가 집합하여 개체들의 수용이 필요로 하는 단위를 갭(gap; receiver unit)으로 구분되고 이를 클러스터지수인 υi, υj 로 나타 낸다. υi 는 전체 평균보다 큰 계수의 단위에서 양의 값으로 나 타내는 패치에 대한 클러스터 지수이고, υj 는 전체 평균보다 적 은 계수의 단위에서 음의 값으로 나타내는 갭에 대한 클러스터 지수이다. 표본단위에서 υi > 1.5일 때 패치(red), υj < -1.5일 때 갭(blue)을 나타내고, Pi, Pj < 0.025일 때 5% 유의수준으로 귀 무가설을 기각할 수 있으며, 이 지수들을 내삽법(interpolation) 을 이용해 등고선으로 나타낸 뒤 지도 위에 겹쳐서 표현하였다.

    결과 및 고찰

    지역 별 비래해충 발생 양상

    16년에 전라도 채집지역 전체에서 벼멸구 91개체, 흰등멸구 586개체, 애멸구 765개체, 멸강나방 570개체, 혹명나방 275개 체가 채집되었다. 나방류는 멸강나방이 혹명나방보다 더 많이 채집되었다. 나방류의 페로몬 트랩 조사결과 멸강나방은 고창 군을 제외하고 큰 밀도 변화는 없었고, 고창군은 8월 하순부터 급격한 밀도 증가를 보였다. 혹명나방은 7월 하순에 낮은 밀도 를 보였고, 8월 중순에 잠깐 높은 밀도를 보이다 감소한 뒤 9월 상순에 밀도가 증가하는 형태를 보였다(Fig. 1). 멸구류 조사방 법 중 포충망 조사, 육안 조사 순으로 많이 채집되었다. 포충망 조사 결과 벼멸구는 전라남도에 비해 전라북도에서 높은 밀도 를 보였다. 흰등멸구는 전라북도에 비해 전라남도에서 높은 밀 도를 보였다. 애멸구는 8월 11~12일에 보성군에서 높은 밀도를 보였고, 8월 16~17일에 전라북도가 전라남도에 비해 높은 밀도 를 보였다(Fig. 2). 육안 조사 결과 벼멸구는 8월 16~17일에 보 성군이 다른 지역 보다 높은 밀도를 보였고, 8월 29~30일 부안 군이 다른 지역 보다 높은 밀도를 보였다. 흰등멸구는 8월 16~17일에 부안군이 다른 지역보다 높은 밀도를 보였고, 8월 29~30일에 부안군과 보성군이 다른 지역보다 높은 밀도를 보 였다. 애멸구는 8월 16~17일에 전라북도에서 높은 밀도를 보였 다(Fig. 3).

    17년에 전라도 채집지역 전체에서 벼멸구 606개체, 흰등멸 구 1870개체, 애멸구 10,798개체, 멸강나방 730개체, 혹명나방 359개체가 채집되었다. 나방류는 멸강나방이 혹명나방보다 더 많이 채집되었다. 나방류의 페로몬 트랩 조사결과 멸강나방은 보성군을 제외하고 실험 후기로 갈수록 밀도가 감소하는 형태 를 보였다. 혹명나방은 부안군이 실험 초기에는 다른 지역과 비 슷한 밀도 수준을 유지하였지만 실험 후기에 급격한 밀도 증가 를 보였다(Fig. 4). 멸구류 조사방법 중 끈끈이 트랩, 포충망 조 사, 육안 조사 순으로 많이 채집되었다. 끈끈이 트랩 조사결과 벼멸구는 실험 초기 고창군이 다른 지역에 비해 월등히 많이 채 집되었으며 그 후 비슷한 밀도 수준을 유지하는 형태를 보였다. 흰등멸구는 고창군에서 주로 채집되었으며 실험 중기부터 비 슷한 밀도 수준을 유지하는 형태를 보였다. 애멸구는 전라북도 가 전라남도에 비해 높은 밀도를 보였으며 실험 중기 후에는 보 성군과 부안군에서 높은 밀도를 보였다(Fig. 5). 포충망 조사결 과 벼멸구는 전라남도에 비해 전라북도에서 높은 밀도를 보였 고, 그 중 고창군에서 가장 높은 밀도를 보였다. 흰등멸구는 실 험 초기 고창군이 다른 지역에 비해 높은 밀도를 보였으며, 그 후부터는 비슷한 밀도 수준을 유지하는 형태를 보였다. 애멸구 는 전라남도에 비해 전라북도에서 높은 밀도를 보였고, 그 중 부안군에서 가장 높은 밀도를 보였다. 보성군을 제외하고 실험 후기로 갈수록 밀도가 감소하는 형태를 보였다(Fig. 6). 육안 조 사 결과 벼멸구는 부안군, 강진군, 보성군에서만 아주 적은 개 체가 채집되었다. 애멸구는 실험 후기로 갈수록 밀도가 감소하 는 형태를 보였다. 흰등멸구는 실험 초기에는 고창군에서 가장 높은 밀도를 보였으며 실험 후기에는 부안군, 보성군이 다른 지 역에 비해 더 높은 밀도를 보였다(Fig. 7).

    모든 채집 방법과 전체 조사 지역에서 채집한 자료를 종합하 여 나타내었다. 16년 나방류는 실험 초기에 멸강나방이 밀도가 감소하다가 실험 중기부터 밀도가 증가하는 형태를 보이고, 혹 명나방은 실험 초기에 밀도가 증가하다가 실험 중기부터 감소 하였다. 17년 나방류는 7월에 멸강나방이 높은 밀도를 보였고, 8월에 혹명나방이 높은 밀도를 보였다. 멸강나방의 유입시기는 5월 하순~6월 상순이며, 혹명나방의 유입시기는 6~7월에 유입 한다. 이 때 우리나라의 6월, 7월의 평균온도는 21도, 27도 이 며, 멸강나방은 25도 때 알에서 성충까지의 발육기간은 평균 32.5일이 걸리고 혹명나방은 27.5도 때 알에서 성충까지 발육 기간은 평균 25.7일이 걸린다(Kim et al., 2012;Park et al., 2014;Ko et al., 2003). 그리고 8월 하순에 멸강나방의 밀도가 증가하는 것은 실험 초중기에 발생한 멸강나방이 산란한 알이 성충이 되었기에 증가한것으로 사료된다. 이러한 정보는 나방 류의 채집 결과와 유사하다고 볼 수 있다(Kim et al., 2012). 16 년 멸구류는 주로 애멸구가 우점하였다. 17년 멸구류는 주로 장 시형 성충이 우점 하였고, 이는 비래 한 것으로 추정된다. 멸구 류 중에서 애멸구가 우점 하였다. 이 결과는 다른 멸구와 다르 게 애멸구는 국내에서 월동이 가능하며 겨울에도 월동 애멸구 성충이 채집된다는 보고가 있다(Bae et al., 1995).

    비래해충의 공간 분포 분석

    16년 조사시기별 전라도의 비래해충 종별 공간분포를 SADIE 로 분석하였다(Table 1). 멸구류의 분석결과 벼멸구는 2016년 8월 29~30일에 높은 집중분포(Ia = 2.089, Pa = 0.0002)를 보였고, 흰등멸구는 2016년 8월 11~12일에 높은 집중분포(Ia = 1.426, Pa = 0.1389)를 보였고, 애멸구는 2016년 8월 11~12일에 높은 집중분포(Ia = 2.346, Pa = 0.0027)를 보였다. 나방류의 분석결 과 멸강나방은 2016년 9월 9~10일에 높은 집중분포(Ia = 1.237, Pa = 0.2291)를 보였고, 혹명나방은 2016년 7월 28~29일에 높 은 집중분포(Ia = 1.226, Pa = 0.2742)를 보였다. 멸구류에서 애 멸구가 벼멸구와 흰등멸구에 비해 높은 집중분포를 보였다. 이 결과는 애멸구는 중국으로부터 유입 된 개체와 국내 월동 개체 가 있으며, 월동 개체는 유입 개체보다 일찍 생육을 시작하기에 다른 멸구보다 높은 집중분포를 보인 것으로 사료된다. 나방류 는 멸강나방과 혹명나방의 집중분포 형성 시기가 차이를 보였 다. 이 결과는 채집결과에서 말했듯이 멸강나방과 혹명나방의 유입시기가 다르며, 발육기간도 차이를 보이기 때문에 이런 결 과가 나타났다고 사료된다.

    17년 조사시기별 전라도의 비래해충 종별 공간분포를 SADIE 로 분석하였다(Table 2). 멸구류의 분석결과 벼멸구는 2017년 8월 16~17일에 높은 집중분포(Ia = 1.992, Pa = 0.0132)를 보였고, 흰등멸구는 2017년 8월 16~17일에 높은 집중분포(Ia = 2.392, Pa = 0.0002)를 보였고, 애멸구는 2017년 7월 31일~08월 1일에 높은 집중분포(Ia = 2.739, Pa = 0.0002)를 보였다. 나방류의 분 석결과 멸강나방은 2017년 7월 18~19일에 높은 집중분포(Ia = 1.803, Pa = 0.0414)를 보였고, 혹명나방은 2017년 7월 24~25 일에 높은 집중분포(Ia = 1.707, Pa = 0.0406)를 보였다. 멸구류 에서 애멸구는 벼멸구와 흰등멸구보다 일찍 큰 집중분포를 형 성하였다. 이 결과는 16년과 마찬가지로 애멸구는 중국에서 비 래하여 넘어오는 개체도 있겠지만, 국내에서 월동하는 개체도 있기 때문에 비래만 하는 벼멸구, 흰등멸구보다 일찍 큰 집중분 포를 형성한 것으로 사료된다. 나방류는 멸강나방이 혹명나방 보다 먼저 큰 집중분포를 형성하였다. 이 결과는 나방류의 채집 결과와 마찬가지로 유입시기의 차이로 인하여 큰 집중분포의 형성시기가 차이 난다고 사료된다.

    각 해의 조사기간동안 전라도의 비래해충의 공간분포를 SADIE red-blue plot으로 분석하였고(Tables 1, 2), 분석된 클 러스터 지수들을 시각적으로 나타내기 위해 내삽법을 이용하 여 등고선으로 표현하였다(Figs. 8~11). SADIE red-blue plot 결과에서 X, Y축은 위경도 좌표이며, m단위로 변환하여 표시 하였다. SADIE red-blue plot 결과는 상대적으로 높은 밀도 지 역인 패치와 상대적으로 낮은 밀도 지역인 갭, 패치와 갭 사이 의 점선으로 된 중립 지역이 있다. SADIE에서 말하는 이론으 로 “밀도는 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하는 것이다”라는 예 측이 가능하다(Perry et al., 1999). 16년 결과 멸구류 중 벼멸구 는 8월 11~12일에 전남 보성군, 강진군에서 갭이 형성되었고, 8 월 16~17일에 전남 보성군에서 작게 패치가 형성되었다가 8월 29~30일에 전북 북쪽에 패치가 형성되었다. 이 결과는 상대적 으로 높은 밀도 지역이 전북 서해안에서 전남 내륙 방향으로 변 한 것이다. 흰등멸구는 8월 11~12일에 전남 강진군, 전남 내륙 에서 패치가 형성되었고, 8월 16~17일에 전남 강진군에서 작게 갭이 형성되었다. 8월 29~30일에 전북 서해안에 작은 패치, 전 남 보성군에 패치가 형성되었다. 이 결과는 상대적으로 높은 밀 도 지역이 전라도 내륙에서 형성되었다. 애멸구는 8월 11~12일 에 전남 강진군, 전남 내륙에서 패치가 형성되었고, 8월 16~17 일에 전북 고창군, 부안군에서 패치가 형성되었으며 8월 29~30 일에는 패치와 갭 둘다 형성되지 않았다. 이 결과는 상대적으로 높은 밀도를 보이는 지역이 전북 서해안과 전남 내륙에서 형성 되었다. 나방류 중 멸강나방은 실험 초기부터 중기까지 전남 내 륙에서 패치가 형성되었고, 실험 후기에 전북 서해안에서 패치 가 형성되었다. 이 결과에서 상대적으로 높은 밀도 지역이 전북 서해안에서 전남 내륙 방향으로 변한 것이다. 혹명나방은 실험 초기에 전북 서해안에서 작게 패치가 형성되었고, 실험 중기에 도 전북 서해안에서 패치가 형성되었으며 실험 후기에 패치와 갭 둘다 형성되지 않았다. 이 결과는 상대적으로 높은 밀도 지 역이 서해안에서 형성되었다. 17년 결과 멸구류 중 벼멸구는 실 험 초기에는 패치가 형성되지 않았고, 전남 보성군에서 갭이 형 성되었다. 실험 중기에 전북 서해안에서 패치가 형성되었고, 실 험 후기에는 전남 내륙에서 패치가 형성되었다. 이 결과는 상대 적으로 높은 밀도 지역이 전북 서해안에서 전남 내륙 방향으로 변한 것이다. 흰등멸구는 실험 초기에는 전북 서해안에서 패치 가 형성되었고, 실험 중기부터 전북 내륙에서 패치가 형성되었 다가 실험 후기에 전남 내륙에서 패치가 형성되었다. 이 결과는 상대적으로 높은 밀도 지역이 전북 서해안에서 전남 내륙 방향 으로 변한 것이다. 애멸구는 실험 초기에는 전북 서해안과 전남 내륙에서 패치가 형성되었고, 실험 중기부터 전남 내륙에서 패 치가 형성되었다. 이 결과는 상대적으로 높은 밀도 지역이 전북 서해안에서 전남 내륙 방향으로 변한 것이다. 나방류 중 멸강나 방은 실험 초기에는 전북 서해안에서 패치가 형성되었고, 실험 중기부터 전남 내륙에서 패치가 형성되었고, 실험 후기에 다시 전북 서해안에서 패치가 형성되었다. 이 결과는 상대적으로 높 은 밀도가 전북 서해안에서 전남 내륙으로 변하였다가 다시 전 북 서해안에서 상대적으로 높은 밀도가 형성되었다. 혹명나방 은 실험 초기에는 패치가 형성되지 않았고, 실험 중기에 전북 서해안에서 패치가 형성되었고, 실험 후기까지 패치가 형성되 었다. 이 결과는 7월 하순부터 전북 서해안에서 상대적으로 높 은 밀도가 형성되었다. 멸강나방이 8월 하순에서 9월 상순 전북 서해안에서 패치가 형성되는 것은 5월 하순에서 6월 상순에 유 입한 개체가 산란한 알이 부화하여 성충이 되면서 상대적으로 높은 밀도를 보였다고 사료된다. Fig. 9, 10

    2년간의 비래해충 SADIE red-blue plot 결과 같은 시기를 비 교하니 비슷한 클러스터를 형성하였다. 공통된 클러스터 특징 으로 초기에 전북 서해안에서 패치가 형성되었고, 후기에 전남 내륙에서 패치가 형성되는 것을 볼 수 있다. 이는 비래해충이 중국으로부터 제트기류를 타고 유입될 때 서해안에 주로 떨어 지고, 유입된 후 가까운 기주 식물인 벼로 이동한다. 벼로 이동 하여 모이게 되면 패치가 형성된다고 사료된다. 그 후 비래해충 의 이동과 번식으로 인하여 점차 내륙으로 분산된다고 사료된 다. 나머지 비래해충과 다르게 애멸구의 결과에서는 실험 초기 에 전남 내륙에서도 패치가 형성되었다. 이는 내륙에서 월동한 애멸구 개체가 깨어나 벼로 이동하여 클러스터가 형성되었다 고 사료된다.

    본 연구결과를 종합하여 보면 유입 시 비래해충은 다른 곳에 비해 전북 서해안에서 상대적으로 높은 밀도를 보이고, 점차 전 남 내륙으로 상대적으로 높은 밀도가 변한다. 전북 서해안에서 전남 내륙으로 변하는 것은 전북 내륙에 노령산맥이 있어 상대적 으로 높은 밀도가 남쪽으로 변하고, 전라도의 동쪽에 소백산맥 이 있어 전남 내륙에서 상대적으로 높은 밀도가 형성되었다고 사료되거나 또는 채집을 중국과 가까운 서해안과 과거부터 비래 해충 피해가 있는 지역을 선정하여 보니 서해안과 남해안에 있는 지역이 선정되어 전북 내륙 지역의 채집이 없어 이러한 결과가 나타났다고 사료된다. 그리고 2년간의 자료만 사용하였기 때 문에 정확성이 충분하지 않다고 사료된다. 전북 내륙의 채집 자 료와 과거 비래해충의 채집 자료를 사용하면 더욱 정확한 비래 해충의 공간분포 패턴 결과를 도출할 수 있을 것으로 판단된다.

    사 사

    본 연구는 농진청 연구과제 “호남지역 벼 재배 지대별 비래 해충의 실태조사 및 발생특성 분석 연구(과제번호: PJ0123070 32018)”의 지원에 의해 이루어졌습니다.

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    Mean density of lepidoteran pests caught on pheromone traps in 2016.

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    Mean density of planthoppers collected by sweeping net in 2016.

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    Mean density of planthoppers collected by vaccum in 2016.

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    Mean density on the 2017 sampling date of lepidopteran in pheromone trap.

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    Mean density of planthoppers caught on yellow sticky traps in 2017.

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    Mean density on the 2017 sampling date of planthoppers in sweeping net survey.

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    Mean density on the 2017 sampling date of planthoppers in visual survey.

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    Sequence of counter maps of clustering index for planthoppers during the 2016 experiment period.

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    Sequence of counter maps of clustering index for lepidopteran among migratory insect pests during the 2016 experiment period.

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    Sequence of counter maps of clustering index for planthoppers among migratory insect pests during the 2017 experiment period.

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    Sequence of counter maps of clustering index for planthoppers during the 2016 experiment period.

    Summary of SADIE analysis and SADIE red-blue plot of migratory insect pest populations during the 2016 experiment period

    Summary of SADIE analysis and SADIE red-blue plot of migratory insect pest populations during the 2017 experiment period

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