• 제목/요약/키워드: 수분생태계

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울산 무제치늪의 식생: 군락분류와 군락동태 (Vegetation of Moojechi Moor in Ulsan: Syntaxonomy and Syndynamics)

  • 김종원;김중훈
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제26권5호
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    • pp.281-287
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    • 2003
  • 울산 무제치습원에 대한 생태식물상(ecological flora)과 군락유형분석이 이루어졌다. 군락유형분석은 Zurich-Montpelliar의 연구방법으로 식생유형 분류와 분포적 특성, 그리고 종조성적 군락동태를 파악하기 위하여 식생자료간의 거리(유사성)와 속성에 대한 집괴분석법 및 PCoA (Principal Coordinate Analysis) 좌표결정법이 적용되었다. 주요 감시종 13종을 포함한 습지성 식물종 49종과 중간습원 식물군락을 포함한 6개의 식물군락이 분류되었다. 식생유형은 쇠털골-좀고추나물군락, 바늘골-끈끈이주걱군락, 진퍼리새-하늘산제비난군집(신칭), 오리나무-진퍼리새군락, 소나무-억새군락, 졸참나무-은방울꽃군락 등이 기재되었으며, 동북아 산지성이탄습지의 중간습원을 대표하는 식생으로 진퍼리새군강이 새롭게 제창되었다. PCoA는 무제치습원 속에 현존하는 식물군락간의 종조성적 상이성이 토양의 수분구배와 식물군락의 층구조(생체량)에 대응하는 네 개의 천이식생형(쇠풀골형, 진퍼리새형, 억새형, 삼림형)으로 구분하였으며, 건생의 타생천이계열과 습생의 자생천이계열이 존재하고 있음이 밝혀졌다. 중간습원으로서 무제치습원에 대한 식생의 종조성과 분포의 지속성은 토사 및 영양염류의 비정상적 유입을 방지하는 습원생태계의 수문체제와 토지조건의 적극적인 고려로부터 가능하다는 것을 밝혔다.

생물다양성 보존을 위한 강원도 계방산 지역 양서, 파충류의 종다양성 및 군집분석에 관한 연구 (Studies on the Herpetofauna for the Biodiversity Conservation of Population Community Analysis and Species Diversity in the Gyebangsan Area Kangwondo)

  • 심재한;정규회
    • 한국환경생태학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.84-99
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    • 1997
  • 계방산 일대에서 채집 및 관찰된 양서류는 2목 5과 9종이었으며, 파충류는 2아목 3과 10종이었다. 양서류 중에서 무당개구리(Bombina orientalis)가 우점종으로 조사지역 전역에서 출현하였으며, 계방산 지역의 물두꺼비(Bufoi stejnegeri)는 여타의 지역에 비하여 밀도가 높았다. 산개구리(Rana dybowskii)는 수청골 계곡의 고인물에 다수의 유생을 발견할 수 있었다. 그리고 도롱뇽 (Hynobius leechii), 산개구리 (Rana dybowskii), 꼬리치레도롱뇽(Onychodactylus fisheri), 물두꺼비(Bufo stejnegeri), 두꺼비(Bufo bufo gargarizans)등 5종의 특정야생동물이 확인되었고, 또한 도롱뇽(Hynobius leechii), 물두꺼비(Bufo stejnegeri), 등 2종의 한국고유종이 발견되었다. 파충류는 10종이 확인되었는데 그중 도마뱀(Scincella laterale laterale), 능구렁이(Dianodon rufozonatus rufozonatus), 살모사(Agkistrodon brevicaudus), 까치살모사(Agkistrodon saxatilis), 대륙유혈목이(Amphiesma vibakari ruthveni) 그리고 무자치(Enhydris rufodorsata) 등 6종의 특정야생동물이 확인되었다. 수청골일대에서는 도마뱀과 아무르장지뱀의 집단서식지가 발견되었으며, 아무르장지뱀의 전체 서식밀도는 36마리/ha로 높은 밀도를 나타내었다. 1995년 5워로가 7월에 도로 위에 압사된 개체수는 10종 404개체로 주로 1,2,3,4 Station에서 발견되었는데, 양서, 파충류의 이동을 원활히 하고 다양성을 유지하기 위해서는 소형관거를 도로 밑으로 설치하여야 한다. 꼬리치레도롱뇽의 유생시기와 성체 생활장소의 이동거리는 500m정도이며, 주로 서식하는 장소는 토질에 수분이 많이 함유된 활엽수림이 극상을 이루는 지역이었다.

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다중채널 자동챔버시스템에 의한 삼림토양의 이산화탄소 유출량의 연속측정 (The Continuous Measurement of CO2 Efflux from the Forest Soil Surface by Multi-Channel Automated Chamber Systems)

  • 주승진;임명희;주재원;원호연;진선덕
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제8권1호
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    • pp.32-43
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    • 2021
  • 삼림 생태계에서 토양 CO2 유출량의 연속적인 모니터링을 위한 다중채널 자동챔버시스템 (MCACs)을 개발하였다. MCACs는 자동개폐 덮개가 있는 8개의 토양챔버, 8개의 다중채널 가스샘플러를 장착한 적외선 CO2 농도 분석기, 시간 릴레이 회로를 갖춘 전자 컨트롤러, 프로그래밍이 가능한 로직용 자료수집장치로 구성되었다. 사계절 장기간에 걸쳐 야외 현장에서 MCACs의 안전성과 신뢰도를 조사하고, 높은 시간분해능으로 현장 테스트에서 얻은 온도와 토양수분 함량이 토양 CO2 유출에 미치는 효과들을 파악하기 위해, 2010년 1월부터 12월 사이의 기간 동안 남산의 신갈나무림 실험지소에서 MCACs를 사용하여 토양 CO2 유출속도와 미기상 요인들을 지속적으로 측정하였다. 토양 CO2 유출속도의 일변화 및 계절적인 변화는 현저하게 온도 요인의 경향을 따랐다. 전체 실험 기간 동안에 토양 CO2 유출속도는 5 cm 깊이의 토양온도와 밀접한 상관관계 (r2 = 0.92)를 보였으나 토양수분 함량과는 약한 상관관계 (r2 = 0.27)를 나타냈다. 남산 신갈나무림에서 온도에 대한 토양 CO2 유출량의 연간 민감도(Q10 수치)는 2.23~3.0의 범위에 달했고, 다양한 온대지역의 낙엽활엽수림에 대한 다른 연구들과 일치하였다. MCACs에 의해 측정된 연평균 토양 CO2 유출량은 약 11.1 g CO2 m-2 day-1이었다. 이 결과들은 MCACs가 야외 현장에서 토양 CO2 유출량의 연속적인 장기측정과 동시에 미기상 요인들의 영향을 결정하는데 유용한 시스템임을 나타낸다.

미세먼지 저감을 위한 그린인프라 계획요소 도출 - 텍스트 마이닝을 활용하여 - (Derivation of Green Infrastructure Planning Factors for Reducing Particulate Matter - Using Text Mining -)

  • 석영선;송기환;한효주;이정아
    • 한국조경학회지
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    • 제49권5호
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    • pp.79-96
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    • 2021
  • 그린인프라 계획은 미세먼지 저감을 위한 대표적인 조경 계획 방안 중 하나이다. 이에, 본 연구에서는 미세먼지 저감을 위한 그린인프라 계획 시 활용될 수 있는 요소를 텍스트 마이닝 기법을 활용하여 도출하고자 하였다. 미세먼지 저감계획, 그린인프라 계획 요소 등의 키워드를 중심으로 관련 선행연구, 정책보고서 및 법률 등을 수집하여 텍스트 마이닝을 통해 단어 빈도-역 문서 빈도(Term Frequency-Inverse Document Frequency, 이하 TF-IDF) 분석, 중심성 분석, 연관어 분석, 토픽 모델링 분석을 실시하였다. 연구결과, 첫째, TF-IDF 분석을 통해 미세먼지 및 그린인프라와 관련된 주요 주제어는 크게 환경문제(미세먼지, 환경, 탄소, 대기 등), 대상 공간(도시, 공원, 지역, 녹지 등), 그리고 적용 방법(분석, 계획, 평가, 개발, 생태적 측면, 정책적 관리, 기술, 리질리언스 등)으로 구분할 수 있었다. 둘째, 중심성 분석 결과, TF-IDF와 유사한 결과가 도출되었으며, 주요 키워드들을 연결하는 중심단어는 '그린뉴딜', '유휴부지'임을 확인할 수 있었다. 셋째, 연관어 분석 결과, 미세먼지 저감을 위한 그린인프라 계획 시, 숲과 바람길의 계획이 필요하며, 미기후 조절의 측면에서 수분에 대한 고려가 반드시 필요한 것으로 확인되었다. 또한, 유휴공간의 활용 및 혼효림의 조성, 미세먼지 저감 기술의 도입과 시스템의 이해가 그린인프라 계획 시 중요한 요소가 될 수 있음을 확인할 수 있었다. 넷째, 토픽 모델링 분석을 통해 그린인프라의 계획요소를 생태적·기술적·사회적 기능을 중심으로 분류하였다. 생태적 기능의 계획요소는 그린인프라의 형태적 부분(도시림, 녹지, 벽면녹화 등)과 기능적 부분(기후 조절, 탄소저장 및 흡수, 야생동물의 서식처와 생물 다양성 제공 등), 기술적 기능의 계획요소는 그린인프라의 방재 기능, 완충 효과, 우수관리 및 수질정화, 에너지 저감 등, 사회적 기능의 계획요소는 지역사회 커뮤니티 기능, 이용객의 건강성 회복, 경관 향상 등의 기능으로 분류되었다. 이와 같은 결과는 미세먼지 저감을 위한 그린인프라 계획 시 리질리언스 및 지속가능성과 같은 개념적 키워드 중심의 접근이 필요하며, 특히, 미세먼지 노출 저감의 측면에서 그린인프라 계획요소의 적용이 필요함을 시사한다고 볼 수 있다.

인공 습지 모형을 활용한 습지의 미세먼지 저감 효과 (Assessing removal effects on particulate matters using artificial wetland modules)

  • 손가연;김재근
    • 한국습지학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.24-30
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    • 2020
  • 본 연구에서는 습지 조성 및 습지 내 식물에 따른 미세먼지 저감 능력 규명을 통해 습지생태계의 가치에 대하여 새로운 시각의 해석을 제공하고자 하였다. 소형 간이온실(70cm W × 70cm L × 60cm H)로 닫힌계를 형성하였으며, 간이온실 내 메조코즘에 일정 수위가 유지되는 습지(W) 혹은 건조 상태를 유지하는 육상(L) 조건을 조성하였다. 육상과 습지 조건 각각에 식물종 미식재, 단일종 식재 그리고 두 종 혼합 식재의 총 8가지 조건을 4반복씩 조성하였다. 열린계의 메조코즘에서 초기 대기질과 닫힌계로의 전환 1시간 경과한 후의 대기질을 측정하여 공기 정화능을 확인하였다. 각 실험구의 대기질로서 PM2.5, PM10농도를 중점적으로 측정하였으며, 2차 실험에서는 식물체의 건중량을 측정하였다. 닫힌계 형성 1시간 후 습지 환경에서의 PM2.5와 PM10의 감소량은 1차 실험에서 각각 13.7±1.3, 15.0±1.4 ㎍·m-3hr-1로 나타났으며, 2차 실험에서는 각각 10.5±2.1, 11.2±2.2 ㎍·m-3hr-1로 나타났다. 육지 환경에서의 미세먼지 감소량은 1차 실험에서 각각 13.2±1.3, 13.8±1.5 ㎍·m-3hr-1로 나타났으며, 2차 실험에서는 각각 9.2±1.5, 8.8±1.4 ㎍·m-3hr-1로 나타났다. 이는 습지의 높은 생산성으로 인한 식물의 생장으로 식물의 조직에 미세먼지 흡착을 통한 저감이나 증산작용을 통한 수분, 또 습지 자체의 수생태계적 특성을 통한 미세먼지 저감 효과가 드러난 것으로 여겨진다. 따라서 습지의 미세먼지 저감 능력은 습지의 또 다른 가치로 볼 수 있으며 이는 미세먼지 문제에 대한 해결방안 중의 하나로 제시될 수 있을 것이다.

가축 방목형태에 따른 수질영향 모의 (Simulated water quality effects of alternate grazing management practices)

  • 박종윤
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.52-52
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    • 2018
  • 목초지에서 비점오염원 유출특성은 가축밀도(stocking rate)와 방목형태(grazing management practice)에 기인하여 다르게 나타난다. 전통적인 방목형태는 한 대상지역에서 높은 가축밀도의 연속적인 방목(continuous grazing)을 취하는 것인데, 이 경우 토양압밀에 따른 강우의 침투량 감소, 가축의 배설물 축적 등으로 비점오염 유출량이 증가할 수 있으며, 식물의 재성장기간 부족으로 지속적인 방목지 운영이 어려울 수 있다. 순환방목(rotational grazing)은 이러한 연속적 방목 형태의 부정적인 영향을 개선하고자 대안으로 제시되었다. 방법은 구역을 나누고 초본식물의 생육상태를 고려하여 일정기간이 지나면 다른 구역으로 이동 시키며 방목하는 형태이다. 기존의 연구들은 단위 면적당 적정 가축밀도, 필드규모에서 방목형태에 따른 비점오염 유출특성에 초점을 두고 있으며, 결과들은 가축밀도의 영향보다는 방목형태에 의한 수문, 수질 영향이 더 크다고 지적하고 있다. 이에 본 연구에서는 이러한 가축밀도(Heavy vs Light) 및 방목형태(Continuous vs Rotational)가 유역의 비점오염 유출특성에 미치는 영향을 정량적으로 평가하고자, 미국 북텍사스 지역에 위치한 Clear Creek 유역을 대상으로 4개의 방목시나리오(heavy continuous[HC], light continuous[LC], multi-paddock[MP], no grazing)를 구성하고 Soil and Water Assessment Tool(SWAT) 모형에 적용하였다. SWAT 모형은 대상유역 내 4개의 방목지에서 측정한 토양수분 및 식물 바이오매스 자료, 유역 출구점에서 관측된 장기간의 수문 수질 자료를 이용하여 검증되었다. 연구결과는 순환방목(MP) 시나리오가 수질보호 및 토양침식 방지, 식생의 영양염류 흡수능력이 커지는 것과 같이 생태계서비스 기능의 개선 측면에서 최적의 방목형태(best grazing management)인 것으로 나타났으며, 이러한 결과는 가축밀도 보다는 방목형태에 기인한 것으로 필드와 유역스케일에서 동일한 결과를 보여주었다. 그러나 유역 내 목초지의 차지비율에 따라 순환방목 채택에 따른 비점오염 유출량의 감소효과는 다르게 나타나게 된다.

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LID 기법 전처리 시설 내 여재층 특성 평가 (Evaluation of the pre treatment tank filter media layer in LID technologies)

  • 최혜선;전민수;;;김이형
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.367-367
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    • 2022
  • 토지이용의 고도화에 따라 비점오염원 부하는 증가하는 추세이며 기후변화에 따른 강우강도 증가 등으로 지표면에 축적된 고농도의 비점오염물질이 하천으로 유출, 수질오염을 가중시키고 있어 비점오염원 관리가 필요하다. LID 기법은 자연적 기작(mechanisms)과 공정(process)을 이용하여 생태계의 물질순환(물순환 포함)과 에너지 흐름이 원활하도록 조성하는 기법으로, 불투수층면에서 발생되는 강우유출수를 관리 가능하다. LID 시설에는 전처리 시설을 두어 초기 고농도의 입자상 물질을 저감시키고, 강우유출수 저류공간을 통한 유출저감, 첨두유량 등을 저감시킨다. 이러한 전처리 시설에는 유기물질 및 영양소의 생물학적 제거를 위한 미생물 서식공간의 제공 등의 역할을 수행하기 위하여 다양한 여재를 적용하고 있다. 본 연구는 비점오염물질 유입이 LID 기법 전처리 시설 내 여재층의 물리·화학적 및 생물학적 환경을 평가하였다. 3개 시설 모두 100%의 불투수층에서 발생되는 강우유출수를 처리하는 LID 시설을 연구대상으로 선정하였으며, 각각의 전처리 시설에는 자갈, 우드칩, 쇄석 등이 적용되어 있다. 퇴적물의 경우 가장 상부에 존재하는 층으로 퇴적물의 오염물질 농도는 2~10.7배 이상 매우 높게 나타났다. 우드칩의 경우 다른 여재에 비해 높은 함수량과 유기물 함량을 보였으며 이는 우드칩의 수분을 보유하는 능력과 거친 표면공극에 오염물질이 부착되기 때문으로 나타났다. 또한, 같은 무기성 여재인 쇄석과 자갈의 경우 여재 크기의 차이를 보임에도 불구하고 미생물의 군집구성과 함수량의 차이를 보이는 것으로 평가되었다. 유기물의 함량이 낮은 강우유출수의 생물학적 처리능력을 향상시키기 위해서는 유기성 여재가 필요하며, 다공성 무기 멀칭재를 적용하고 하부의 토양은 적정 유기물을 배합하여 질산화 및 탈질화 유도가 가능하도록 설계가 필요한 것으로 분석되었다.

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한국 하천 모래톱의 지형학적 의미와 효능 - 낙동강 하곡을 사례로 - (Geomorphological significance and role of the sand bars of major river valleys in the South Korea - case study on the Nakdong river valleys -)

  • 오경섭;양재혁;조헌
    • 한국지형학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.1-14
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    • 2011
  • 모래톱이 잘 발달함은 한국하천지형의 주요 특징이다. 이는 한편으로는 한국의 기후지형 환경과 관련하여 전국에 널리 분포하는 화강암 풍화 및 풍화층에서 다량의 모래를 하곡으로 공급하기 때문이다. 다른 한편으로는 심하게 굽이치는 곳이 많고 곡폭의 변화가 커서 모래 이동의 병목구간이 많을 수 밖에 없는 하곡의 배열과 형상 때문이다. 그리고 하계 집중호우로 인해 하천의 유황 변동 폭이 크다는 점도 사력퇴를 잘 발달시키는 수리적 요인으로 작용하고 있다. 이 모래톱들은 수분수지 불균형을 조절해주는 역할을 하면서 우수한 수질정화필터 역할을 한다. 이와 함께 모래톱들은 하천 어패류의 서식 산란 공간이 되고, 내륙에 수서성, 반수서성 식생이 군락을 이룰 수 있는 터전 역할을 한다. 모래톱은 자연생태계는 물론 인간 생활에 매우 긍정적 역할을 하고 있다.

증발스트레스지수를 활용한 국내 돌발가뭄 감지 (Detection of flash drought using evaporative stress index in South Korea)

  • 이희진;남원호;윤동현
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권8호
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    • pp.577-587
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    • 2021
  • 가뭄은 수개월, 수년 이상에 걸쳐 서서히 발생 및 지속되며, 식생에 대한 피해가 발생할 때까지 확실한 인식이 어렵다. 최근에는 기후변화에 따른 기상이변 및 기온상승 등으로 인하여 가뭄의 발생빈도가 증가하고 있으며, 기상 이상으로 몇 주 또는 몇 달 이내 빠르게 발전하는 가뭄을 확인할 수 있다. '돌발가뭄(Flash Drought)은 일반적인 가뭄과 달리 비교적 짧은 기간 동안 표면온도의 상승과 비정상적으로 낮고 빠르게 감소하는 토양수분으로 인하여 식생에 대한 극심한 스트레스를 유발하면서 광범위한 작물 손실 및 용수공급 감소 등에 대한 피해를 야기하는 가뭄으로 정의된다. 짧은 기간의 급속하게 발생하는 (rapid-onset) 돌발가뭄은 발생원인인 토양수분함량의 감소와 강수의 부족, 낮은 습도, 고온 및 강풍 등으로 인한 증발 수요의 증가 등과 유사한 관계가 있기 때문에 농업 및 자연 생태계에 미치는 영향이 크며, 발생원인 또한 농업가뭄의 범주에 속하기 때문에 이에 대한 모니터링이 필수적이다. 본 연구에서는 증발산량을 활용한 위성영상 기반 가뭄지수인 증발스트레스지수(Evaporative Stress Index, ESI)를 활용하여 국내의 돌발가뭄 감지 조건을 제시하였으며, 표준강수지수, 토양수분, 최고기온, 상대습도, 풍속, 강수량 등과 비교를 통하여 돌발가뭄사상의 수문기상학적 특성에 대하여 분석하였다. 돌발가뭄 발생 이전 8주간을 기준으로 상관분석하였으며, ESI와 표준강수지수, 토양수분, 최고기온에 대하여 0.8(-0.8) 이상의 높은 상관관계를 보였다. 본 연구를 통하여 아직 명확하게 정의되지 않은 돌발가뭄에 대한 유형별 분석 및 국내 돌발가뭄의 수문기상학적 특성을 파악하였으며, 위성영상 기반 가뭄지수인 증발스트레스지수는 돌발가뭄사상의 모니터링에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

가축분 퇴.액비 시용에 따른 암모니아 휘산량 평가 (Evaluation of Ammonia Emission from Arable Soil applied Liquid Manure and Compost)

  • 이용복;윤홍배;이연;권덕인
    • 한국환경농학회:학술대회논문집
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    • 한국환경농학회 2009년도 정기총회 및 국제심포지엄
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    • pp.329-338
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    • 2009
  • 대기 중으로 휘산 되는 대부분의 암모니아는 농경지에 시용하는 가축분뇨, 퇴비 및 질소비료에서 유래하며, 휘산된 암모니아는 강하 (Deposition)를 통해서 자연생태계의 산성화를 초래하고 수계의 부영양화를 유발하는 원인물질로 작용한다. 본 연구에서는 돈분뇨 및 퇴비 시용방법에 따른 암모니아 휘산량을 정량적으로 평가하였다. 돈분퇴비 표층살포 (SA), 표층살포 후 즉시 경운(IRA), 표층살포 3일후 경운 (RA-3d) 처리구의 13일동안 암모니아 휘산량은 각각, 28.7, 8.7, 24.3 kg N/ha 로 IRA 처리구는 SA 처리구에 비해 약 70% 저감효과를 가져왔다. 돈분 액비 표층 살포 후 즉시 경운은 무경에 비해 봄과 가을 각각 26, 50% 의 암모니아 휘산량 저감 효과가 있었다. 그리고 수분 함량에 따른 암모니아 휘산량은 수분 함량이 높을수록 건조 토양에 비해 증가 하였다. 돈분 액비 시용 전후 담수 조건에 따른 암모니아 휘산량은 담수 상태에서 액비를 시용하는 것이 건토에 액비 살포 1일 후 담수 보다 약 4.7배의 암모니아 휘산량 증가가 있었다.

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