• Journal of the Korean Society of Environmental Restoration Technology
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• v.23 no.6
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• pp.29-41
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• 2020

Wild pollinators provide important pollination services for crops. However, their geographical ranges and impact on pollination services have not been fully explored within the scope of Korean agricultural land. This study aims to identify spatial supply-demand mismatches across orchard fields in the context of assessing pollination service risk. We first used National Ecosystem Survey data and a species distribution model (MaxEnt) to develop the geographic range of each of 32 wild pollinators belonging to three families (Diptera, Hymenoptera, and Lepidoptera). We then summed the modeled presence probability of each species to obtain a measure of spatially explicit pollinator richness. This modeled richness, defined as pollination supply, was compared with the summed area of orchard fields at the municipal boundary level to identify areas with supply-demand mismatches. The study found that Lepidoptera showed the highest species richness (8.3±1.5), followed by Hymenoptera (4.3±0.8) and Diptera (3.5±0.8) species. Median orchard area was 1.5 ㎢ (range of 0-176.7 ㎢) among 250 municipal regions in South Korea. The municipal regions were divided into three categories (tertiles) of low, middle, and high pollination supply and demand according to, respectivley, average polliator richness and orhard area. Finally, we found that 55 municipal regions (accounting for 49% of national orchard land) potentially faced high risk of pollination deficits, 81 regions (48% of national orchard land) faced intermediate risk, and 63 regions faced low risk (3% of national orchard land). In conclusion, this study revealed significant mismatch between pollination supply and demand and developed risk assessment map will guide our future efforts on pollinator habitat conservation and monitoring to conserve crop pollination services.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.26 no.3
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• pp.189-196
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• 1993

Allelopathic inhibition by substance(s) originated from sicklepod(Cassia tora L.) seed on germination of other plant seeds, was confirmed and used to elucidate general mechanism of allelopathy which was occurred widly in natural and/or agricultural ecosystems. The mechanism was deduced from changes in water contents, ${\alpha}$-amylase activities, protease activities, concentrations of abscisic acid and total phenolic compounds during germination of rice and radish seeds treated with water-soluble extracts of sicklepod seeds. The results obtained were summarized as follows. 1. The % germinations of radish, rice, lettuce, barley seeds were decreased by substances originated from crushed sicklepod seeds. 2. By the treatment of water-soluble extracts of sicklepod seeds, the inhibition of germination of radish seeds was occured with the sequential phenomena of increase of protease activity(synthesis), decrease of water content and increase of total phenolic compounds content. 3. In rice, the inhibition of seed germination by the water-slouble extracts of sicklepod seeds was related to increase of abscisic acid concentration and then decrease of ${\alpha}$-amylase activity(synthesis).

• Journal of Wetlands Research
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• v.19 no.3
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• pp.327-334
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• 2017

The flood pulse in streams enhances the biodiversity and ecosystem services of the channel-floodplain ecosystems by exchanging water, nutrients, sediments and organisms. However, the lateral connectivity in most streams of Korea has been disrupted by the levee constructions for the purpose of flood control and land use of floodplains. To compare the characteristics of floodplain vegetation according to existence of lateral connectivity in streams, we investigated the geomorphological and soil environmental factors and structures and distribution of vegetation in the floodplains connected and isolated by levee to the channel in Cheongmi Stream, Seom River, Hwangguji Stream, Mangyeong River, Gomakwon Stream, and Boseong River, Korea. In comparison of soil environments, moisture and clay contents were higher in the isolated floodplain than in the connected floodplain. According to the result of principal component analysis (PCA) using environmental data, the environments of the connected floodplain and the isolated floodplain were separated by soil moisture contents, soil texture and distribution altitude of the vegetation. The results of detrended correspondence analysis (DCA) using vegetation data showed that the isolated floodplain was dominated by the hydropythic communities of diverse life form and that the connected floodplain was dominated by the hygrophytic communities that endure disturbance. In conclusion, it is thought that the vegetation of the floodplain changed to the lentic wetland vegetation dominated by diverse hydrophytes as the floodplain was isolated from the channel by artificial levees.

• Journal of Korean Society of Forest Science
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• v.85 no.2
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• pp.210-224
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• 1996

The SLODSVAT consists of interrelated submodels that simulate : the transfer of radiation, water vapour, sensible heat, carbon dioxide and momentum in two canopy layers determined by environmental conditions and ecophysiological properties of the vegetation ; uptake and storage of water in the "root-stem-leaf" system of plants ; interception of rainfall by the canopy layers and infiltration and storage of rain water in the four soil layers. A comparison of the results of modeling experiments and field micro-climatic observations in a spruce forest(Picea abies [L].Karst) in the Soiling hills(Germany) shows, that the SLODSVAT can describe and simulate the short-term(diurnal) as well as the long-term(seasonal) variability of water vapour and sensible heat fluxes adequately to natural processes under different environmental conditions. It proves that it is possible to estimate and predict the transpiration and evapotranspiration rates for spruce forest ecosystems on the patch and landscape scales for one vegetation period, if certain meteorological, botanical and hydrological information for the structure of the atmospheric boundary layer, the canopy and the soil are available.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.9 no.2
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• pp.121-131
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• 2007

Despite the close linkage in changes between the ecological and hydrological processes in forest ecosystems, an integrative approach has not been incorporated successfully. In this study, based on the vegetation and hydrologic data of the Gwangneung headwater catchment with the Geographic Information System, we attempted such an integrated approach by employing the Regional Hydro-Ecologic Simulation System (RHESSys). To accomplish this, we have (1) constructed the input data for RHESSys, (2) developed an integrated calibration system that enables to consider both ecological and hydrological processes simultaneously, and (3) performed sensitivity analysis to estimate the optimum parameters. Our sensitivity analyses on six soil parameters that affect streamflow patterns and peak flow show that the decay parameter of horizontal saturated hydraulic conductivity $(s_1)$ and porosity decay by depth (PD) had the highest sensitivity. The optimization of these two parameters to estimate the optimum streamflow variation resulted in a prediction accuracy of 0.75 in terms of Nash-Sutcliffe efficiency (NSec). These results provide an important basis for future evaluation and mapping of the watershed-scale soil moisture and evapotranspiration in forest ecosystems of Korea.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.82-82
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• 2021

전 세계적으로 가뭄은 농업·식량안보·수자원관리·생태계 등 다양한 분야에서 부정적인 영향을 미치고 있다. 일반적으로 가뭄은 강수량의 부족으로 발생하고, 지표수와 지하수의 가용성이 제한됨에 따라 작물생산 및 사회·경제적으로 피해가 발생한다. 이러한 영향은 특정 가뭄 모니터링 및 조기 경보와 관련하여 가뭄 지표를 결정할 때 중요한 고려사항이다. 가뭄을 분석하기 위해서는 가뭄 지표를 적용하여 정확하게 반영하고 나타내는 것이 중요하다. 가뭄의 특성을 객관적으로 정량화하기 어렵기 때문에 다양한 지표와 계산을 통한 가뭄 모니터링 및 분석 기술이 필요하며, 강수량, 토양수분, 증발산량 및 식생과 관련하여 가뭄 지표가 개발되었다. 본 연구에서는 혼합 가뭄 지표 (Drought Indicator Blends) 활용하여 우리나라의 가뭄을 분석하였다. 혼합 가뭄 지표는 NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration)의 기후 예측 센터 (Climate Prediction Center, CPC)에서 여러 가뭄 지수를 단기 또는 장기로 구분하여 통합, 개발되었다. 단기 및 장기 혼합 제품은 PDSI (Palmer Drought Severity Index), Z-Index, SPI (Standardized Precipitation Index)를 결합하여 가뭄을 추정한다. 혼합 가뭄 지표는 해당 지역의 단기 및 장기 가뭄을 이해하는데 유용하게 활용할 수 있으며, 현재까지 미국에서 활발하게 연구가 진행되고 있다. 단기 지표는 비관개 농업, 토양수분 등 강수량에 밀접한 관련이 있는 가뭄과 관련되어 평가하며, 장기 지표의 경우 관개 농업, 지하수위 등 장기간 가뭄과 연관성을 가지고 있다. 단기 및 장기 혼합 가뭄 지표를 우리나라에 적용함으로써 기존 단일 가뭄 지수를 활용한 가뭄 분석 이상으로 다방면에서 효율적인 가뭄 모니터링을 할 수 있을 것이라 판단된다.

• Proceedings of the Korean Society of Organic Agriculture Conference
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• 2009.12a
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• pp.282-282
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• 2009

환경오염에 대한 우려 및 안전농산물에 대한 소비자욕구 증대로 유기농산물 시장규모가 최근 3년간 2.8배 성장 추세이다. 친환경농산물 인증면적은 '00년 2,039 ha에서 '07년 122,882 ha로 급격히 증가하고 있으나 생태적 원리에 부합된 벼 재배기술이 부족하며 특히 무경운 논토양에 대한 경영분석 자료는 거의 없는 실정이다. 본 연구는 유기농업기술을 종합적으로 투입한 시범마을을 육성하기 위하여 하동군 양보면 예성마을 1ha를 대상으로 관행농업과 무경운 자운영 피복 벼 기계이앙을 실증하여 경제적인 효과를 검토하였다. 토양 관리를 위해 2007년 9월 10일에 자운영을 3 kg/10a 파종하여 겨울철 토양 생태계를 유지하였고 화학비료나 농약을 사용하지 않았다. 볍씨 소독은 마른 종자를 60 $^{\circ}C$에서 8분간 침지하는 열탕침법을 이용하였으며 논 물담기는 5월 28일경 15 cm 이상 깊게 하여 자운영이 잘 분해되도록 하였다. 기계이앙은 6월 10일경 표면 1 cm 이내의 물 깊이에서 식부장치를 최대한 깊게하고 주수는 주당 5-7주 정도로 실시하였으며 기계이앙 후에는 5일 정도 물을 담지 않고 그대로 두고 그 후 물을 10 cm 이상 깊게 하여 잡초발생을 억제하였다. 중간낙수는 7월 10일경 1회 처리하였고 수확기 낙수는 9월 23일 실시하였다. 무경운 처리구의 이앙전 토양 가밀도는 관행 1.30 g $cm^{-3}$ 비해 0.09 g $cm^{-3}$ 정도 가벼운 것으로 나타났고 공극률은 관행 50.8%에 비해 3.5% 높은 것으로 나타났으며 특히 수분률이 3.5% 높았다. 무경운 자운영 피복 기계이앙 처리구의 잡초발생 건물량은 7월 4일경 피 8.8 g $m^{-2}$, 여뀌 10.8 g $m^{-2}$ 이었으며 9월 18일에는 피 16.0 g $m^{-2}$, 여뀌 12.3 g $m^{-2}$였다. 수확기 관행처리구의 주당 이삭수는 16.7개, 수당립수는 101개, 천립중은 25.4 g, 등숙비율은 82.3%로 수량은 517 kg $10a^{-1}$ 였으며 무경운 자운영 피복 기계이앙은 주당 이삭수가 14.1개, 수당 립수는 103개, 천립중은 26.2 g, 등숙비율은 91.2%로 수량이 456 kg $10a^{-1}$였다. 무경운 자운영피복 벼 기계이앙은 기경작업이나 시비작업 등이 없으므로 노동력이 60% 절감되었으며 농가소득은 5% 증대되었다. 따라서 농업분야 저탄소 녹색성장과 관련하여 자연 생태계를 보전하면서 농가소득을 유지할 수 있는 방법으로 무경운 자운영 피복 벼 기계이앙이 효과적인 것으로 판단되었다.

• The Korean Journal of Ecology
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• v.26 no.6
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• pp.321-326
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• 2003

This study was conducted to investigate and effects of shading treatment on photosynthetic activity of Acanthopanax senticosus. We investigated plant growth, light response curve and A-Ci curve to photosynthesis of A. senticosus at 55%, 75%, and 90% shading treatment. As results, the ratio of above-ground/under-ground biomass was increased at 75% shaded condition and showed highest dry biomass. Under shaded conditions, plants had lower chlorophyll a+b content and a/b ratio and also showed thinner leave. But shaded plants showed higher leaf area and higher total leaf area per a plant. This apparently indicates adapted responses to shaded treatment. Effects of shading treatments on photosynthetic activity were higher in apparent quantum yield, carboxylation efficiency, re-phosphrylation but lower in light compensation point. These results suggested that higher photosynthesis rates in shaded treatments were due to activated carboxylation efficiency. Shading treatment had lower water use efficiency thatn controls but still higher than other tree species.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.1310-1314
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• 2008

수도권 지역의 신도시 개발에 따른 유역의 도시화와 인구 증가는 유역의 피복상태를 변화시키고, 생태계에 영향을 미치는 수문학적 과정과 하천수질의 변화를 초래하게 된다. 지표면의 침투, 침루 및 토양함수량을 변화시키고, 차단저류량과 요지저류량(depression storage) 등을 변화시킴으로서 유출량과 수질을 변화시키게 되는 것이다. 이와 같은 수문학적과정을 평가하기 위해서는 수문모형을 사용하는데 본 연구에서는 미국 농림부에서 개발한 SWAT모형을 이용하였다. SWAT-K모형은 SWAT(Soil and Water Assessment Tool) 모형에 인위적, 자연적인 물순환 구조변화와 지표수-지하수 연계 해석 등을 개선하여, 강우 증발산 토양수분 지표수 지하수 등의 시, 공간적 분포를 정량적으로 산정하는 장기유출 해석 모형이다. 또한, 본 모형의 적용을 위하여 GIS를 이용한 공간정보를 처리하여 수문모형의 매개변수를 결정하는 방법이 널리 사용되고 있는데, 본 연구에서는 ArcView GIS를 이용하여 입력자료를 구축하였다. 대상유역은 판교유역으로서 신도시 개발이 한창 진행되고 있는 지역으로서, 개발 과정에 따라 수문특성, 유출특성, 수질변화 특성 등이 계속하여 변화되고 있으며, 개발이 완전히 종료된 이후의 특성을 예측할 필요가 있는 유역이다. 본 연구에서는 SWAT-K모형을 이용하여 판교 신도시 개발에 따른 장기유출량을 예측하였고 모델의 매개변수를 최적화하였으며, 그 결과 본 모델이 장기 유출량 해석 및 판교유역의 수문변화를 평가하는데 유용하게 적용될 수 있을 것으로 판단되었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.194-194
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• 2019

유역의 물안정성은 공공의 건강, 식량안전과 생태계 보호과 밀접한 연관이 있기에 그에 대한 관심사가 커지고 있다. 본 연구에서는 청색물발자국와 녹색물발자국 개념을 도입하여 물부족과 취약성을 지표로 한 한강의 물안정성을 평가하였다. SWAT모형을 적용하여 청색물 흐름, 녹색물 흐름, 녹색물 저류량을 계산하였다. 청색물은 유역의 물생성량와 지하수 저류량의 합으로 계산되고 녹색물은 실제 증발산량과 토양 수분 함유량의 합으로 계산되는데, 이러한 수문성분들은 SWAT 모형의 결과에서 얻을 수 있다. SWAT 모형은 SUFI-2 최적화 알고리즘을 이용하여 1990-2013년의 관측데이터에 대하여 보정 및 검증을 하였다. 계산결과 청색물의 시간적 분포는 강우패턴의 영향을 받고, 실제 증발산량인 월 녹색물의 흐름은 뚜렷한 계절 패턴을 보여주는 것으로 나타났다. 유역의 물안정성은 생활, 농업과 산업활동 등 인간활동의 물수요와 필요한 환경유지유량을 고려하여 산정하였다. 본 연구에서는 한강유역의 물부족과 취약성에 대한 시간적 변동성을 보여줌으로써 물자원 상황에 대한 이해도를 향상시키고 물 스트레스 기간을 제시하여 물자원의 계획과 관리를 개선 하고자 한다.