• 생태와환경
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• 제53권1호
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• pp.102-108
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• 2020

본 연구는 4가지 환경요인에 따른 떡갈나무 유식물의 생육 반응 분석과 생태적 지위폭을 측정하였다. 환경요인은 광, 수분, 토성 그리고 유기물 함량이고 각각 4구배로 처리하였다. 광량이 많을수록 잎 무게, 지상부 무게, 지하부 무게 그리고 식물체 무게가 증가하였다. 수분함량처리구와 토성처리구에서 생육 반응은 차이가 없었다. 유기물 함량이 많을수록 지상부 무게가 증가하였지만, 나머지 형질의 생육 반응의 차이는 없었다. 생태적 지위폭은 광요인에서 0.865, 수분요인에서 0.995, 토성요인에서 0.994 그리고 유기물 함량 요인에서 0.988이었다. 생태학적 지위폭은 수분함량 처리구에서 가장 넓었고 광처리구에서 가장 좁았다. 이는 떡갈나무의 생육 반응이 광량의 양이 많을수록 생육이 좋고, 광에 민감함을 의미한다. 따라서 생육 반응과 생태적 지위폭을 결정짓는 것은 광 요인이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.70-70
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• 2021

강수의 변동성 중 특히 가뭄과 홍수의 급격한 연간 변화는 기후변화로 인하여 근래에 많이 발생하고 있다. 가뭄이 발생한 이후 홍수가 발생하거나 그와 반대의 현상이 발생하는 것을 날씨 편달(weather whiplash)라고 한다. 이러한 현상은 토양에 매설되어 수분을 저감하는 배수시설로 인하여 토양 수분 변동 및 무기질소 손실에 지배적은 영향을 준다. 이러한 질소 손실은 부영양화를 일으켜 생태계에 막대한 영향을 미치게 된다. 하지만, 토양 무기질소는 토양에서 체류시간이 길기 때문에 강우 변동성에 의해 발생하는 상호작용을 특정하고 분석하기에는 많은 어려움이 따른다. 이 문제를 해결하고자 이번 연구에서는 생태수문모형과 생물지질모형을 결함한 3차원 모델인 Dhara를 이용하여 토양 배수시설에서 유출되는 무기 질소의 농도 및 나이를 분석하였다. 여기서 나이란 화합물이 발생 하여 다른 형태로 변화하는데 걸리는 시간을 의미한다. 집중적으로 관리되는 경작지에 Dhara 모형을 적용하여 본 연구를 수행하였다. 토양 수분과 질소의 나이를 분석한 결과 반응 화합물인 질소의 경우 토양 수분(비반응 화합물)과 비교하여 이전의 강우상태에 많은 영향을 받는 것으로 분석이 되었다. 가뭄이후 홍수가 발생할 때 배수시설에서 발생하는 질소의 유출이 그 반대 기상 환경인 홍수 이후 가뭄이 발생할 때 보다 더 많이 발생한 것으로 나타났다. 하지만 배수 흐름의 경우 질소의 거동과 반대하는 현상을 보였다. 이러한 결과는 질소유출 저감하여 강 및 바다에서 부영양화를 감소하기 위해 강수의 변동성과 연계하여 분석한다면 새로운 질소유출 저감 대책을 수립할 수 있는 가능성을 보여주었다.

• 환경생물
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• 제26권4호
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• pp.385-391
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• 2008

상수리나무와 굴참나무는 한반도 저지대 인가 근처에서 자생한다. 그러나 상수리나무는 토양조건이 양호한 곳에서 분포하나 굴참나무는 이 종에 비해 건조하고 경사가 급한 곳에 서식한다. 이러한 두 종의 분포적 특성을 밝히기 위하여 유식물에 주요 환경요인 중 광, 수분과 영양소를 각각 4구배로 처리하고, 2007년 3$\sim$10월가지 양묘하여 두 종의 생태적 지위와 생태적 중복역을 분석하였다. 상수리나무의 생태적 지위폭은 환경요인 중 수분과 영양소가 광에 비하여 약간 넓었다. 측정한 14가지 형질 중 길이와 관련된 형질 6가지는 모든 환경요인에 대하여 넓었고, 무게와 관련된 형질 8가지는 수분, 영양소에서 넓었고, 광에서 좁았다. 굴참나무의 생태적 지위폭은 환경요인 중 수분과 영양소가 광에 비하여 넓었다. 측정한 14가지 형질 중 길이와 관련된 형질 6가지는 모든 환경요인에 대하여 넓었고,무게와 관련된 형질 7가지는 수분과 영양소에서 넓었고, 광에서 좁았다. 14가지 항목 중 줄기직경은 광과 수분에서 넓었고, 영양소에서 좁았다. 상수리나무의 지위폭은 굴참나무의 것보다 모든 환경요인에서 넓었다. 이는 상수리나무가 굴참나무 보다 환경에 잘 적응할 수 있다는 것을 의미한다. 두 종의 생태적 중복역은 측정한 14가지 형질 중 길이와 관련된 형질 7가지는 넓었고, 무게와 관련된 형질 7가지는 좁았다. 환경요인에 대해서는 수분에서 넓었고, 광에서 좁았다. 이는 수분에 대해서 상수리나무와 굴참나무의 경쟁이 치열할 것으로 판단된다. 다변량 분석에 의하면 두 종은 생태적으로 뚜렷하게 분화된 유형을 보였다. 이 유형을 결정짓는 형질은 요인 1에 잎몸 길이, 잎폭, 잎자루 길이, 줄기 길이, 뿌리 길이, 잎몸 무게, 지상부 무게, 뿌리 무게, 식물체 무게와 관련이 있었다. 이상으로 볼때 굴참나무가 상수리나무보다 건조하고 척박한 곳에 주로 분포하는 것은 생태적 지위폭이 상수리나무보다 좁아 좋은 조건에서는 경쟁에서 약하기 때문에 불량한 조건에서 살아가는 것으로 해석될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.127-127
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• 2011

본 연구에서는 RHESSys (Regional Hydro-Ecologic Simulation System) 모형을 이용하여 산림 유역의 생태수문학적 거동을 평가하고자 한다. 설마천 유역($8.48\;km^2$)을 대상으로 2007~2009년의 관측 일유출량을 이용하여 유출량을 검 보정하였고, 증발산량 및 토양수분은 신뢰할 만한 실측자료를 바탕으로 모형의 보정(2007-2008)및 검증(2009)을 실시하였다. 또한 지구의 탄소순환을 규명할 수 있는 식생의 순광합성량과 총일차생산량에 대한 모형의 검 보정은 Terra 위성의 MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 센서를 이용한 산출물인 순광합성량과 총일차생산량 자료를 바탕으로 모형의 보정(2007)및 검증(2008)을 실시하였다. 모형의 최적의 수문, 생리생태학, 토양의 매개변수를 선정하여 검증한 결과, 유출량에 대한 Nash-Sutcliffe 모형효율은 0.84, 증발산, 토양수분, 총일차생산량, 순광합성량의 결정계수는 0.49, 0.18, 0.38, 0.93 이었다.

• 환경생물
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• 제32권2호
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• pp.95-101
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• 2014

한반도의 낙엽성 참나무인 졸참나무(Quercus serrata)의 생태적 지위폭이 $CO_2$ 농도와 온도가 상승하였을 때 광, 수분 그리고 영양소 구배에서 어떻게 변화하는지 알아보고자 유리온실에서 대조구와 온난화처리구로 구분하여 재배한 후, 유식물의 20가지 형질을 측정하고 생태적 지위폭을 계산하였다. 그 결과, 생태적 지위폭은 광구배에서 대조구보다 온난화처리구가 넓어졌고, 수분과 영양소 구배에서는 대조구보다 온난화처리구가 좁아졌다. 이것은 지구온난화 진행 시 졸참나무는 광 환경에 대한 내성이 증가되고, 수분과 영양소 환경에 대한 내성이 감소될 것으로 예측할 수 있다. 주성분분석(PCA) 결과, 각 환경 구배에서 요인 1과 요인 2에 의해 대조구와 온난화처리구가 구분되었다. 생태학적 반응은 다양한 형질이 종합적으로 관여하며, 그 중에서 식물의 생산량을 나타내는 형질이 많은 부분 관여하는 것으로 판단된다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제19권2호
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• pp.95-104
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• 1999

본 연구(硏究)는 우리나라의 수초지(收草地)및 야초지(野草地)에 자생(自生)하는 주요초종(主要草種)에 대해 생태적(生態的) 반응(反應)(생태가(生態價))을 부여하여 식생구성(植生構成)에 의한 초지(草地)의 토양 환경생태(環境生態)를 평가하는데 기여하고자 하였다. 각 초종(草種)에 대한 생태가(生態價)는 수분가(水分價) 1~12, 토양반응가(土壤反應價) 및 질소가(窒素價)를 각각 1~9 등급(等級)으로 구분하였으며, 먼저 본 한국초지학회지(韓國草地學會誌) 7권 1호(1987)에 사료가(飼料價)를 부여한 141 초종(草種)에 대해서 생태가(生態價)를 부여(附與)하였다. 이 생태가(生態價)를 이용하여 초지형(草地型)에 따른 생태가(生態價)를 비교 하였는 바, 개량초지(改良草地)의 수분가(水分價) 5.24, 토양반응가(土壤反應價) 5.60 및 질소가(窒素價) 5.81로서 황무형(荒蕪型) 초지(草地)보다 각각 0.73, 0.94 및 0.95 높았다. 따라서 생태가(生態價)를 이용하여 초지(草地)의 식생구성(植生構成)에 의한 생태적(生態的) 특성(特性)을 서로 비교할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.855-861
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• 2005

가뭄은 홍수와는 달리 장기적이고 지속적인 피해를 유발하고, 지역의 경제에 타격을 주며, 생태계 및 환경을 파괴하는 자연재해로서 인간에게 오랫동안 고통을 준다. 이와 같은 가뭄에 대비하고 가뭄을 관리하기 위해 가뭄의 정도를 정량화하고자 하는 연구가 꾸준히 이루어져 왔다. 그 결과 다양한 가뭄지수들이 개발되었으며 이들을 이용해 가뭄감시를 수행하고 있다. 그중 Palmer의 가뭄심도(PDSI)가 가뭄감시와 관리를 위하여 가장 널리 사용되고 있음에도 불구하고, 물순환의 고려없이 기후적인 조건만을 이용하는 단점과 한계성이 여러 학자들에 의해 지적되어 오고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 단점을 극복하기 위해 토양, 토지이용, 기후자료를 입력자료로 하는 분포형 장기유출모형인 SWAT모형을 이용하였다. 즉, SWAT 모형을 이용해 토양수(soil water, SW)를 구정하고, 이로부터 계산된 토양수분결핍을 근거로 토양수분지수(soil moisture index, SMI)를 산정하였다. 본 연구에서 제안한 토양수분결핍에 기초한 토양수분지수는 가뭄감시와 관리에 그 적용성 및 활용이 가능하리라 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.362-365
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• 2011

단위면적당 증발산량 중 일부가 식생의 물질 생산에 이용될 수 있는지를 나타내는 지표인 수분 이용효율 (Water Use Efficiency, WUE)은 총 일차생산성(Gross Primary Productivity, GPP)과 단위면적당 증발산량(Evapotranspiration, ET)의 비로 산출된다. 이전 연구들에서의 수분 이용효율의 적용은 수분 스트레스에 대한 작물의 생산성 차이 분석과 같은 작물학과 농림학 분야의 연구들이 대부분이었지만. 기후 변화가 생태계 생산성 또는 에너지 수지에 영향을 미치는 등의 전 지구적 규모의 수문학적 연구에도 적용할 수 있다. 본 연구에서는, Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 영상자료에서 1km 해상도로 8일 단위의 총 일차생산성과 증발산량을 산정함으로써 수분 이용효율을 구하였다. 향후에는 산정된 이 지표를 남한지역에 적용하여 수분 이용효율에 대한 지도를 작성하고, 실측된 총 일차생산량과 증발산 값을 이용하여 검증한 후 알고리즘을 개선해 나갈 계획이다.

• 한국환경생태학회:학술대회논문집
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• 한국환경생태학회 2006년도 임시총회 및 학술논문발표회
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• pp.276-280
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• 2006

• 한국습지학회지
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• 제25권3호
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• pp.205-212
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• 2023

본 연구는 우리나라 산지 하천변의 잠재 자연식생의 주요 구성종인 갈참나무와 졸참나무가 기후변화조건이 되면 그들의 생태지위와 종간 관계가 어떻게 변하는지를 알아보기 위하여 시도되었다. 이를 위하여 CO₂와 온도를 상승시킨 기후변화조건하에서 토양수분과 토양영양소를 4구배로 처리하고, 생육기 말기에 식물을 수확하여 형질의 생육반응을 측정하고, 생태지위폭과 중복력을 계산하고, 이를 대조구의 것과 비교하였다. 또한 두 종간의 관계는 형질값을 이용하여 주성분분석으로 해석하였다. 그 결과 기후변화시 수분환경 조건에서는 갈참나무의 생태지위폭이 졸참나무의 것보다 넓었다. 영양소 조건에서 두 종의 생태지위폭은 서로 유사하였다. 또한 기후변화시 갈참나무와 졸참나무의 토양수분에 대한 생태지위 중복역은 토양 영양소구배 보다 넓었다. 기후변화로 인하여 생태지위폭의 증가가 감소보다 더 많이 일어나는 형질들을 갖는 종은 수분구배와 영양소구배에서 모두 갈참나무이었다. 그리고 개체군들의 반응에서는 기후변화영향으로 토양수분 조건에서는 갈참나무가 졸참나무보다 적응력이 더 높아졌으나, 영양소 조건에서는 두종이 유사하였다. 이러한 결과는 기후변화조건에서 두 종간의 경쟁은 수분환경에 대하여 더 심하게 일어나고 그 때 갈참나무가 졸참나무보다 적응력이 더 높다는 것을 의미하는 것이다.