• The Korean Journal of Ecology
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• 제24권5호
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• pp.281-288
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• 2001

한라산 구상나무의 연륜생장에 영향을 미치는 환경요인 및 지구온난화에 따른 생장변화를 밝히고, 생장쇠퇴 현상을 조사하기 위하여 구상나무의 연륜분석을 실시하였다. 구상나무의 연륜을 분석한 결과 마스터 연대기의 연대 구간은 1912년부터 1999년으로 조사되었으며, 각 시료들마다 공통적으로 생장이 가장 저조한 해는 1982년, 1988년, 1996년이었다. 연륜연대기(연륜폭 곡선)지수와 기후요소와의 상관관계를 살펴본 결과 구상나무의 생장은 4월 및 전년 11월의 기온과 양의 상관관계를 나타냈으며, 전년 12월 및 1월 강수량과 유의한 양의 상관관계를 나타내었다. 구상나무의 생장과 강수량은 전반적으로 양의 상관관계를 나타내어 구상나무가 수분스트레스에 민감한 수종임을 보여주었다. 구상나무의 생장과 엘리뇨-남방진동과 상관관계를 분석한 결과 구상나무의 생장은 전년도 1월, 2월, 3월 및 11월 남방진동지수(SOI)와 양의 상관관계를 가졌다. 구상나무의 연륜 시료에서는 동해(frost damage)로 추정되는 상흔이 많이 관찰되었으며, 다수의 시료에서 공통적으로 상흔이 나타나는 연도는 1964년, 1965년, 1966년이었다. 이 시기에 시료를 채취한 한라산 정상부근에 기상관측 자료가 없어 확인이 불가능하지만 국지적인 저온 현상이 나타났던 것으로 추정된다. 기온의 온난화에 따른 생장변화를 조사한 결과 계절별로는 겨울 기온이 상승하였을 경우 생장이 감소하는 것으로 나타났으며, 반면에 가을철 기온이 상승하였을 경우에는 생장이 증가하는 것으로 나타났다. 연간 기온상승에 따른 임목 생장의 변화는 적은 양이지만 증가하는 것으로 나타났는데, 이것은 연간 기온상승이 균등하게 증가할 경우 가을의 생장 증가량이 겨울의 생장 감소량보다 크기 때문이다. 그러므로 앞으로 온난화가 진행될 경우 구상나무의 생장변화는 계절에 따른 기온변화의 차이에 따라 다르게 나타날 것으로 예측된다. 채취한 한라산 구상나무시료 중 생장쇠퇴현상이 나타난 시료는 54개의 시료 중 51개의 시료로 거의 모든 구상나무 임목에서 생장쇠퇴현상이 나타났다. 51개의 시료 중 44개의 시료에서 최근까지 지속적으로 생장쇠퇴현상이 나타났으며, 이들 44개의 시료 중 31개의 시료에서 평년대비 70% 이상의 극심한 생장쇠퇴현상이 나타났다. 이러한 생장쇠퇴의 원인은 지속적인 기온상승으로 추정되며, 특히 겨울기온의 상승이 영향을 미친 것으로 추정된다. 겨울기온이 상승하는 경우 상록수는 광합성을 할 수 있는 조건이 충족되나 광합성에 필요한 수분공급이 부족하여 수분수지의 불균형이 발생하게 되며, 이것은 생장에 악영향을 미치게 되는 것으로 판단된다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.73-73
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• 2019

전나무속(Abies Miller, 1754)은 지구상에서 북반구를 중심으로 50여 종이 현존하고 있다. 전나무속은 주로 높은 고도의 산지 또는 수목 한계선 주변에 자연적 분포지를 형성하고 있으며, 국내에는 전나무(A. holophylla), 분비나무(A. nephrolepis) 및 구상나무(A. koreana), 총 3종이 자생하고 있다. 하지만 국내에 자생하는 3종의 경우도 쇠퇴가 급격히 진행되고 있다. 특히 대한민국 특산식물인 한라산의 구상나무는 IUCN Redlist 상의 'Threatened species' category 종으로 등재되어 있을 뿐만 아니라 구상나무 어린 나무(치수)의 수가 급격히 줄어 우리 사회에서 문제가 직면한 '저출산 고령화 사회'와 유사하다고 할 수 있다. 하지만, 구상나무의 어린 나무에 관한 연구가 미비한 실정이다. 게다가 선행연구에서도 어린 나무의 기준이 모호하다. 따라서 본 연구는 구상나무 등 국내 자생하는 구상나무 천연묘의 기준을 정립하여 추후 진행되는 구상나무 등 전나무속 어린 나무에 관한 연구에 표준화를 유도할 수 있을 것으로 기대된다. 우선, 국내.외 소나무과 어린나무에 관한 논문을 정리 및 분석하였고, 구상나무 어린나무가 자생하는 숲의 구조(제주조릿대 등) 및 환경(암석노출도) 등)에 적절한 높이와 아린흔의 갯수를 참고로 기준안을 제시해 보고자 한다. 본 연구의 기준안은 선행연구에서 조사된 구상나무 어린나무 3,138개체의 높이 및 아린흔 갯수를 토대로 구분해볼 수 있었다. 우선, 높이에 대한 기준은 1년생묘(당해묘, 5cm 미만)-유묘(5cm~10cm 미만)-성묘(대묘, 10cm~30cm 미만)-치수(30cm~100cm 미만) cf.전생치수-유목(100cm 이상) 5단계로 구분되었다. 아린흔 갯수에 대한 기준도 또한 1년생묘(1개)-유묘(2개~6개)-성묘(대묘, 7개~15개)-치수(16개~20개) cf.전생치수-유목(21개 이상) 5단계로 구분되었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제34권2호
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• pp.144-155
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• 2021

본 연구는 국내 대표적인 구상나무 자생지인 덕유산, 지리산, 한라산 대상, 종조성과 토양이화학적성질과 경관지수를 이용하여 구상나무 분포와 환경요인간의 상호관계를 분석하여 향후 구상나무 보전을 위한 기초자료를 마련하는 것이다. 표본점 조사구는 총 121개소를 조사하였다. 토양이화학적 성질의 경우 대부분 한라산에서 높은 수치로 기록되었으며, 지형지수는 덕유산에서 가장 높게 나타났고 습윤지수는 한라산, 광량은 지리산에서 가장 높게 나타났다. ordination 결과 덕유산과 한라산의 구상나무림 종조성이 매우 이질적인 종조성으로 나타났다. 구상나무의 흉고단면적의 경우 한라산에서 가장 높게 나타났으나, 활엽수 흉고단면적은 적어 한라산의 구상나무림이 육지에 있는 구상나무림 보다 순림형태로 나타났다. 치수발생량은 덕유산에서 매우 저조하여 향후 후계목의 수가 적어 점차 쇠퇴하고 있는 것으로 나타났으나 치수발생수 뿐만아니라 향후 치수의 생장량에 대한 모니터링이 지속적으로 진행되어야 할 것으로 판단된다. 환경인자와 구상나무 식생요인간의 상관관계를 살펴보면, 한라산 지역은 지형습윤지수와 큰 영향이 없었으며, 지리산 및 덕유산은 지형습윤지수에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 치수발생과 관련하여 지리산과 여러 환경인자간의 상관관계가 통계쩍 유의성이 있는 것으로 나타났다. 구상나무림의 쇠퇴와 유지와 관련하여 국내 학계에서 여러가지 가설이 제시되고 있으나 이에 대한 단기간의 조사를 바탕으로 한 분석이라는 점에서 연속적이고 여러 지형상황에 따른 모니터링이 필요할 것으로 판단된다. 또한 해양성기후인 한라산 지역과 대륙성기후를 나타내는 덕유산, 지리산 지역의 구상나무림의 쇠퇴 및 유지와 관련한 환경인자는 지역적 특성에 따라 차이가 있는 것으로 분석되었다.

• 한국산림과학회지
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• 제111권1호
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• pp.61-71
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• 2022

백두대간 보호지역 내에 서식하는 분비나무(Abies nephrolepis), 구상나무(A. koreana), 가문비나무(Picea jezoensis)의 분포 현황과 쇠퇴 및 갱신 특성을 파악하기 위해 산림청의 전국 고산 침엽수종 실태조사 자료와 국립산림과학원의 아고산 침엽수종 생육 모니터링 자료를 활용하여 분석했다. 그 결과, 백두대간 보호지역 내의 분비나무, 구상나무, 가문비나무 분포면적은 전국 분포면적의 약 74%(8,035 ha)를 차지하고, 백두대간 내 아고산 칩엽수종 임분은 대부분이 백두대간 핵심지역에 분포하여 백두대간 지역이 아고산 침엽수종의 보전과 복원의 핵심적인 지역임을 확인했다. 그러나 주요 산지 내 아고산 침엽수종의 입목쇠퇴도는 전반적으로 증가하는 추세(4년간 태백산 분비나무는 77.3%, 덕유산 분비나무 29.6%, 지리산 천왕봉 구상나무 45.2%, 지리산 천왕봉 가문비나무는 2년간 47.8% 증가)를 보이고 새로 유입된 어린나무의 양이 소실된 어린나무 양보다 적어서 해당 숲의 존속에 문제가 있음을 확인했다. 한편 지리산 세석지역과 천왕봉에서는 일부 성목의 건강이 회복되고 어린나무 출현 빈도도 증가하는 경향을 보였다. 또한 과거 어린나무 출현빈도가 적고 성목 쇠퇴도가 높았으나 현재 쇠퇴도가 회복된 지역에서 어린나무 출현빈도도 증가한 것으로 나타나 성목의 쇠퇴도가 치수량의 변화와 상호 관련 있음을 확인하였다. 본 연구의 결과는 아고산 침엽수종의 보전전략 수립 및 이행시 고려할 요인들에 대한 과학적인 근거를 제시하고 있다.

• 한국환경생태학회지
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• 제34권5호
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• pp.358-371
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• 2020

기후변화에 따른 심각한 생물다양성 감소가 예측됨에 따라 우리나라의 대표적인 기후변화 멸종위기종인 구상나무(Abies koreana Wilson)의 서식지 감소와 생육쇠퇴 및 고사 원인에 관한 연구가 지난 40년간 수행되었다. 본 연구는 지난 40년간(1980~2020년) 이루어진 구상나무에 대한 연구를 10년 단위로 나누고, 생태학적 연구의 분야들에 초점을 맞추어 시대별·지역별·분야별 연구 동향 및 연구결과를 분석하였다. 또한, 이를 토대로 구상나무의 효과적 관리 및 보전을 위해 필요한 연구의 방향을 제시하였다. 생태학적 연구 분야는 진화생태, 생리생태, 개체군생태, 경관생태로 구분하였다. 지난 40년간 총 73편의 논문이 발표되었으며, 최근 10년 동안 65.8%인 48편의 논문이 발표되었다. 지역별로는 한라산에서 41편의 논문이 발표되어 가장 많은 연구가 이루어졌다. 분야별로는 생리생태연구에서 가장 많은 38편의 연구논문이 발표되었으며, 진화생태연구는 가장 적은 10편의 연구가 출판되었다. 분야별로 수행된 연구결과를 검토한 결과 많은 연구에서 구상나무의 쇠퇴 및 서식지 감소의 주된 요인은 기후변화에 따른 온도상승과 봄철 강수량 감소로 발생한 수분수지 불균형에 의한 건조 스트레스인 것으로 추정되었다. 그러나 구상나무의 쇠퇴와 고사에 대한 원인은 아직 분명하게 규명되지 못하고 있는데. 이는 대부분의 연구가 기초적인 내용을 다루고 있으며, 간헐적 수행과 일부 지역에 편중되어 있었기 때문이다. 구상나무 쇠퇴 원인을 규명하고 이를 토대로 지속가능한 관리와 보전 방안을 제시하기 위해서는 각 연구 분야에서 지속적이고 발전된 연구가 수행되어야 할 것이다. 또한, 각 분야의 연구를 통합하여 종합적으로 분석하는 생태계생태와 시스템생태 등 연구 분야의 확장이 필요하다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권3호
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• pp.325-338
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• 2023

구상나무는 한반도 아고산대 생태계에 미치는 기후변화 영향 평가에 중요한 환경지표종이다. 하지만 아고산대의 특성상 해발고도 약 1,000 m 이상에 주로 분포한 구상나무를 주기적으로 현장 조사하는 것은 많은 인력을 요구한다. 따라서 본 연구는 주기적인 관측이 가능한 원격탐사 자료를 활용하여 한라산과 지리산을 대상으로 2003년부터 2020년까지의 9월 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS)의 normalized difference vegetation index (NDVI)와 지표면 온도 그리고 Global Precipitation Measurement (GPM)Integrated Multi-satellitE Retrievals for GPM의 강수량 자료를 이용해 구상나무의 식생 변동 및 환경변수와의 연관성을 분석하였다. 2003년과 비교하여 2020년에 구상나무 서식지역의 식생지수 감소를 확인하였으며, 이를 바탕으로 구상나무 생육 우수 지역과 구상나무 고사율이 높은 지역을 선별하였다. 이러한 지역들에 대한 장기간 식생지수 시계열 분석 결과, 한라산과 지리산 모두 고사지역에서 식생지수가 감소하는 경향을 보였다(한라산: -0.46, 지리산: -0.43). 또한 Hodrick-Prescott 필터를 통해 추출된 식생지수와 지표면온도 그리고 강수량의 추세변화를 통해 구상나무의 장기간 변동을 분석한 결과, 한라산의 경우 지표면온도가 증가하고 강수량이 감소하는 시기에 구상나무 생육 우수 지역과 구상나무 고사율이 높은 지역의 식생지수 차이가 증가하였다. 이는 온도 상승과 강수량 감소가 한라산 구상나무 생육쇠퇴에 영향을 미치는 것으로 해석된다. 반면 지리산은 장기적으로 구상나무 고사지역의 장기적인 식생지수 감소 추세를 보여주었으나, 식생지수 변화 패턴이 지표면온도와 강수량과는 유의미한 상관성을 발견하지 못하였다. 추후 지표면 온도와 강수량 외에 선행연구에서 구상나무 생육쇠퇴와 연관이 있다고 알려진 환경인자(토양수분, 일사량, 강풍 등)에 대한 추가 분석이 필요하다. 본 연구를 통해 위성 자료로 구상나무 생태계의 장기간 모니터링 및 환경 변수들의 상관성 분석에 대한 가능성을 제시하였다. 본 연구를 토대로 위성 기반 모니터링이 구상나무의 생태학적 연구에 어떻게 활용될 수 있는지에 대한 이해를 높이는데 도움이 될 것으로 기대한다.

• 한국환경생태학회지
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• 제5권1호
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• pp.25-31
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• 1991

지리산 반야봉지역을 중심으로 분포하고 있는 구상나무의 생육현황과 구상나무림의 구조를 정확히 파악하고자, 구상나무가 생육하고 있는 지역에 37개의 방형구(10$\times$10m)를 설치하여 식생을 조사하였다. 고사한 구상나무는 상층수관의 큰 나무들에서 발견되었으며, 개체수의 비율로는 12.81% 이었다. 유묘의 개체수도 매우 적은 수였다. Cluster 분석한 결과 세 개의 집단으로 분류되었다. 수종간의 상관성은 구상나무와 털진달래가 비교적 높은 정의 상관관계를 구상나무와 쇠물푸레, 까치박달, 조릿대 및 층층나무 등의 수종들과는 높은 부의 상관을 보였다. 본 조사지의 종다양도(H')는 1.9796-2.7509로 매우 높게 나타났다. 본 조사지의 구상나무림을 보존하기 위해서는 쇠퇴원인의 구명과 이에 대한 처방이 필요하며 신갈나무, 당단풍, 쇠물푸레, 까치박달, 층층나무, 조릿대 등을 제거해야 한다.

• 한국환경생태학회지
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• 제35권4호
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• pp.408-423
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• 2021

지리산 구상나무개체군의 쇠퇴 요인과 군락의 변화양상을 파악하기 위하여 7개 지역에 조사구를 설치하여 2009년부터 2018년까지 모니터링을 실시하였다. 세석조사구를 제외한 6개 조사구의 층상구조는 4층구조를 나타내었으며, 조사구 전체를 대상으로 한 구상나무의 중요치는 2009년 55.7%에서 2018년 39.8%로 2009년 대비 28.5%라는 큰 폭의 감소율을 보였다. 흉고직경 5cm 이상의 개체수에서는 조사구 전체 평균이 2018년 711개체/ha 이며, 2009년부터 2018년까지의 누적 고사율 평균은 10.8% 이다. 고사 유형에서는 서서 고사하는 유형(Dead Standing, DS)이 조사구 전체의 82.4%로 가장 우세하게 나타났으며, 입지의 경사도가 35° 로 높은 반야봉1 조사구의 경우 DS유형을 제외한 기타 유형이 44.2%로 높게 나타났다. 구상나무개체군의 직경급 분포 유형은 세석평전에서 역 J자형을 보이고 있어 안정적인 군락 유지가 가능할 것으로 추정되었다. 전체 조사구를 대상으로 한 비대생장값의 평균은 1.09mm/year 였으며, 주로 아교목상의 개체들이 수관층을 형성하고 있는 세석평전에서 가장 왕성한 생장을 나타내었다. 나이테 조사 결과, 벽소령과 반야봉1 조사구에서 구상나무의 평균 수령은 102년과 91년으로 추정되었으며, 활력은 2013년 이후 대체로 감소 추세를 보이는 것으로 나타났다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.24-24
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• 2022

제주는 면적에 비해 생물종다양성이 높은 지역으로 평가된다. 한반도 자생 관속식물은 4,500여종으로 이 중 50%에 달하는 2,200종이 제주에 분포하고 있으며 최근 30년간 80여종의 미기록 식물이 출현하였다. 이러한 특성은 선태식물과 산림버섯 분야에서도 유사하게 나타나는 것으로 지리적 위치, 기후적 조건, 한라산으로 인한 수직 식생 분포, 특이산림생태계로 인한 입지 환경의 다양성과 관련이 있다. 동시에 제주는 희귀 및 유용 산림생명자원의 보고이다. 제주에서 수집하여 종의 실체를 확인한 2,167종을 대상으로 희귀성과 유용성을 평가한 결과 제주고사리삼, 구상나무, 갯취 등의 희귀·특산 식물이 400종, 흑오미자, 제주백서향, 황칠나무 등의 유용식물이 781종에 달하였다. 또한 제주는 우리나라에서 기후변화에 가장 민감한 지역으로 동북아시아 기후변화의 요충지로 전망되고 있다. 한라산의 구상나무가 쇠퇴하는 등 이상 징후가 지속적으로 증가하고 있으며 동북아시아 아열대 최북한계지로서 한반도 생물지리의 징검다리 역할을 하기 때문이다. 따라서 나고야의정서 발효와 기후위기로 산림생명자원의 보존과 활용의 중요성이 더욱 강조되고 있는 현재의 시점에서 제주는 우선 연구 대상지라 해도 과언이 아니다. 이에 국립산림과학원 난대·아열대산림연구소는 절멸 위기에 처한 종의 보존과 유용 산림생명자원의 활용 기반 마련을 위해 수집 및 탐색-빅데이터 기반 구축-증식기술 개발-현지내·외보존원 조성 및 관리 기술 개발 등의 일련의 연구를 20년 이상 수행해 왔다. 여기에서는 제주지역 산림생명자원의 가치와 함께 보존과 활용 연구 성과를 소개하고 향후 연구 방향을 제안함으로써 산림 바이오 소재 산업화와 관련된 학계와 임업인 및 기업에 도움이 되고자 한다.

• 한국농림기상학회지
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• 제21권1호
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• pp.1-28
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• 2019

본 연구에서는 한라산 사방향에 분포하는 구상나무 자생지 중 9개 조사구에 대하여 구상나무를 생목과 사목으로 구분하여 도면화하고, 그 밀도와 고사율을 분석하였다. 분석 결과, 구상나무는 조사구 내의 위치에 따라 밀도 및 고사율에 있어 상당한 불균질성을 보였다. 이는 위치에 따라 변화하는 특정 인자가 구상나무 고사를 발생시킬 것이라는 추정을 가능케 한다. 본 연구에서는 구상나무 밀도 및 고사율을 토대로 고도, 지형경사, 수계망, 일사량과 경사향 등의 지형적 요인과 구상나무 고사현상과의 관련성을 살펴보았다. 구상나무는 고도가 증가함에 따라 밀도가 증가하였으며, 고사율 또한 증가하였다. 지형경사와 고사율 사이에는 음의 상관관계가 인지되었으며, 수계망이 미약하게 발달한 완만한 곳에서 고사율이 높게 나타났다. 그리고 경사향에 따라 고사율이 크게 변화하는 것이 인지되었으며, 생목이 우세한 영역이 사목이 우세한 영역에 비해 평균 일사량이 많게 나타났다. 전반적으로 한라산 구상나무는 상대적으로 지형경사가 완만하고, 일사량이 적은 곳에서 많이 고사하는 것으로 나타났다. 지형경사가 완만할수록 상대적으로 토양수분 함량이 많고, 일사량이 적을수록 증발량이 적어져 토양수분 함량이 많다는 기존 연구결과를 고려하면, 토양수분 과다가 한라산 구상나무 고사의 원인으로 추정된다. 이는 근래의 한반도 및 제주 지역에서 나타나는 강수량 증가, 증발량 감소, 일조시간 감소 등의 일련의 기후변화 현상, 한라산 고도 증가에 따른 강수량 증가와 함께 나타나는 고사율 증가현상, 한라산 아고산지대에서의 식생변화 등의 증거들에 의해 뒷받침된다. 이번 연구에서 고도 및 지역에 따라 인지되는 구상나무 밀도와 고사율의 변화양상은 향후 구상나무 쇠퇴현상에 대한 수치 모델링 연구에 있어 공간변수로 활용될 수 있을 것으로 기대한다. 뿐만 아니라, 정사항공영상을 활용하는 개체단위의 수목분포 조사 방법은 향후 장기적 식생변화 연구에 있어 수치적 모니터링 기법으로 널리 활용될 수 있을 것이다.