• 제목/요약/키워드: 식생의 구분

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식생형태에 따른 난류흐름특성 분석 (Analysis of Turbulent Flow Characteristics by Vegetation Morphology)

  • 이선미;조인환;김민정;박인환
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.313-313
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    • 2023
  • 이 연구에서는 침수식생 조건에서 식생 형태 별 frontal area, solid volume fraction이 유속 분포에 미치는 영향을 분석하고, 흐름측정결과로부터 식생 형태에 따른 난류흐름특성을 분석하기 위하여 수행 되었다. 식생흐름 구현을 위하여 5 cm의 간격으로 총 257개의 모형식생을 전체 영역에 배치했다. 유속측정위치는 수위측정결과에 따라 흐름이 안정화되는 구간에서 연직방향으로 17개 지점에서 측정한 후 앙상블 평균하여 분석했다. Branch의 유무에 따라 Type I과 II로 구분하여 각 식생에 대해 유속의 연직분포를 측정한 결과, Branch가 없는 Type I에서는 유속이 지속적으로 감소하는 반면, Type 2에서는 Frontal area가 급격히 증가하는 Branch 구간에서 유속이 급격히 감소한 후 Trunk 구간에서 유속이 다시 증가하는 변화를 보였다. Velocity Spectrum 분석 결과, 모든 지점에 대해 평균한 결과 고주파수 영역에서 -5/3 law를 따르는 것으로 나타나 전체 영역에서 isotropic & homogeneous 난류흐름이 발생함을 확인했다. 난류흐름특성 계산결과, Turbulent kinetic energy(k)를 mean kinetic energy(K)로 무차원화하여 연직분포를 비교했을 때 -k/K는 모두 식생에 근접하며 증가했다. Shear production(Ps)의 계산결과로부터 전단흐름에 의한 난류운동에너지 생성영향분석결과, Type I과 II가 식생경계의 mixing interface 부근에서 급격히 증가하는 분포를 보였으며, 이는 시간평균유속분포에서 분석한 결과와 일치한다. Wake production(Pw)의 연직분포계산결과, Ps와 유사하게 식생경계 부근에서 상승하는 결과가 나타났으며, 이는 식생경계에서 발생하는 Large scale eddy로 인해 발생함을 알 수 있다. 마지막으로 x-방향 난류확산계수로부터 scale factor(αx)의 연직분포를 계산한 결과, 식생경계부근의 mixing interface에서 증가한 후 식생영역 내에서 감소하는 분포를 나타냈다. z-방향 난류확산 계수의 scale factor(αz)는 αx에 비해 작게 계산되었다. 이러한 결과는 오염물질의 연직확산이 식생경계에서 증가한 후 식생 내부에서 감소하여 오염물질, 부유사 등의 축적이 이뤄질 것으로 예상된다. 이는 가지로 인해 식생저항이 증가할 경우 용존성 물질의 혼합이 감소하여 식생의 저장대 효과가 증가함을 의미한다.

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2020년 8월 홍수시 식생으로 인한 섬진강 홍수위 변화 분석 (Analysis of flood stage difference due to the vegetation in Seomjin river in August 2020)

  • 김원;백동해
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.2-2
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    • 2021
  • 최근들어 하천내 식생이 차지하는 비율이 크게 증가하고 있으며, 이러한 현상은 하천의 규모나 위치, 댐 유무에 관계없이 전국적으로 발생하고 있다. 식생 면적 비율의 증가는 하천의 육역화로 이어질 뿐만아니라 홍수위를 상승시켜 홍수 안전에 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 2020년 8월 섬진강에서 발생한 홍수를 대상으로 식생이 홍수위에 미치는 영향을 분석하였다. 섬진강에는 초본류 뿐만아니라 버드나무류의 목본류가 상당히 분포하고 있으며 이와 같은 식생이 홍수흐름에 큰 영향을 미친 것으로 보인다. 분석을 위해 홍수 이후 섬진강 현지 답사를 통해 식생분포 현황 및 홍수로 인한 영향을 조사하였다. 섬진강의 식생분포 조사를 위해서는 2020년 4월 조사된 유럽 우주국 Sentinel-2 위성영상을 사용하였으며, 정규식생지수(NDVI)와 정규수분지수(NDWI)를 이용하여 하천내 식생밀도를 단계별로 구분하였다. 군집된 식생지수에 따라 USGS의 매닝계수 산정표를 기본으로 식생분포 군집별 조도계수를 산정하여 대상 구간내에 2차원으로 분포시켰다. 수치모형은 NAYS2D 모형을 사용하였으며 대상구간은 섬진강 고달교에서 구례교까지 21.5km이다. 계산조건은 2020년 8월 홍수중 구례교 수위관측소를 기준으로 최대수위가 발생한 시점의 자료를 활용하였다. 고달교에서는 홍수통제소에서 제공하는 홍수량을 상류경계 조건으로 입력하였고 구례교에서는 해당 시각의 수위를 하류경계조건으로 입력하였다. 모형의 검증을 위해 대상구간의 중간에 있는 압록수위관측소 수위를 활용하였다. 식생 유무에 따른 홍수위변화는 조도계수 값에 의해 반영되도록 하였는데 식생이 있는 경우는 현재 상태, 식생이 없는 경우는 모든 지점에 모래와 자갈이 분포하는 것으로 가정하여 계산된 홍수위를 비교하였다. 분석 결과 대상구간에는 전체 면적중 약 56%를 식생이 차지하고 있으며 이로 인해 0.5~1.0m의 홍수위 상승이 발생하는 것으로 분석되었다. 수목으로 인해 2020년 8월과 같은 큰 홍수시에도 홍수위가 크게 상승하는 것으로 분석되었는데 이와 같은 점을 고려하면 하천내 식생이 홍수위에 미치는 영향을 감안하여 적극적인 식생관리 방안이 시행될 필요가 있을 것으로 판단된다.

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욕지도(경남) 산림식생 유형구분과 공간분포 특성 (Classification and Spatial Distribution of Forest Vegetation Types in Yokjido Island, Korea)

  • 이보라;이호상;김준수;조준희;오승환;조현제
    • 한국산림과학회지
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    • 제111권3호
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    • pp.345-356
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    • 2022
  • 욕지도는 한반도 남동부 남해안의 끝에 위치하고 있는 섬 크기 15 km2의 유인도서로 현존산림은 대부분 대상식생(substitutive vegetation)으로 구성되어 있다. 본 연구는 욕지도 산림식생의 생태적 보전과 관리에 필요한 기초정보 제공을 위하여 식물사회학적 방법을 적용하여 현존식생 유형을 구분하고 상관 우점종 중심의 현존식생도를 작성하여 공간적 분포특성을 파악하였다. 현존식생은 총 8개 유형으로 구분되었고, 2개 군락(community), 4개 아군락(subcommunity), 6개 변군락(variant), 그리고 2개 아변군락(subvariant)의 식생단위 체계로 구성되어 있었으며, 대개 인간간섭, 입지환경, 천이단계, 그리고 성립기간 등에 따라 종조성적 차이를 반영하고 있었다. 종다양성 지수는 현존식생 유형 간 모두 유의한 차이가 있었는데, 전반적으로 종풍부도, 종다양도, 그리고 종균재도는 해발고도가 높아짐에 따라 통계적으로 다소 유의한 증가 경향을 보였으며, 초본성 식물종이 가장 높은 정(+)의 상관관계를 보였다. 이러한 결과는 비교적 낮은 해발고도를 가진 산지에서는 중간영역효과(mid-domain effect, MDE)로 해발고도가 높아짐에 따라 종다양성이 증가한다는 McCain의 연구 결과와 일치하는 경향을 보였다. 욕지도 산림식생은 외부간섭이 없는 한 혼효림 도중 단계를 거쳐 잠재적으로 상록활엽수가 우점하는 산림으로 천이가 이루어질 것으로 판단되었다.

울릉도에 자생하는 침엽수류 유존군락의 분포유형과 생태적 관리방안에 대한 연구 (Distribution Types of the Relict Conifer Community and the Approach for the Ecological Management in Ulleung-Island)

  • 조현제;이중효;추연식;홍성천
    • 한국산림과학회지
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    • 제100권1호
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    • pp.95-104
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    • 2011
  • ZM방식을 응용하여 울릉도에 자생하는 침엽수류(향나무, 섬잣나무, 솔송나무, 회솔나무) 유존군락의 분포유형을 구분한 다음, 이들 분포유형별 구성종의 중요치와 개체목들의 생장특성을 토대로 생태적 관리방안을 검토하였다. 1. 울릉도에 자생하는 침엽수류의 분포유형은 해안식생(SV)과 산지식생(MV)으로 대별할 수 있었으며 해안식생은 해안절벽지 분포형(J-SC)과 해안절벽지 능선부 분포(J-SR)형으로 구분되었다. 산지식생은 회솔나무림과 섬잣나무 솔송나무림으로 구분되었으며, 회솔나무림은 암석지 분포형(Ta-R)과 사면부 분포형(Ta-MS)으로 구분되었다. 섬잣나무 솔송나무림은 암석지 분포형(P T-R), 사면상부 능선부 분포형(P T-UR) 및 사면부 분포형(P T-MS)으로 구분 되었고, 사면상부 능선부 분포형은 제1아유형(1sub-type)인 솔송나무 우점임분, 제2아유형(2sub-type)인 회솔나무 우점임분, 제3아유형(3sub-type)인 섬잣나무 회솔나무 활엽수류 혼효임분으로 구분되었다. 2. 해안식생인 향나무림 중 제1분포형인 해안절벽지 분포형(J-SC), 산지식생인 회솔나무림중 제1분포형인 암석지 분포형(Ta-R), 섬잣나무 솔송나무림 중 제1분포형인 암석지 분포형(P T-R)은 지형적 극상으로 유지될 수 있을 것으로 사료되었으며, 해안식생인 향나무림 중 제2분포형인 해안 절벽지 능선부 분포형(J-SR), 산지식생인 회솔나무림 중 제2분포형인 사면부 분포형(Ta-MS)과 섬잣나무 솔송나무림 중 제2분포형인 사면상부 능선부 분포형(P T-UR) 및 제3분포형인 사면지 분포형(P T-MS)은 천이도중상인 것으로 사료되었다. 3. 지형적극상을 이루고 있는 향나무림, 회솔나무림, 섬잣나무림, 솔송나무림은 천이에 맡겨두고 천이도중상의 분포형에 대해서는 치수의 생장과 치묘 출현을 촉진시킬 수 있는 숲가꾸기 작업이 필요할 것으로 사료되었다. 특히 솔송나무림을 복원시키기 위해서는 중용수이며 종자의 순량율이 1~2%인 점을 감안하여 숲틈(gap)의 형성외에 인공조림을 실행하여야 할것으로 사료되었다. 4. 곰솔림의 경우 강한 간벌과 가지치기를 이용하여 틈을 조성한 후 섬잣나무, 솔송나무, 회솔나무, 동백나무, 후박나무, 우산고로쇠 등으로 군상혼효림을 조성하는 것이 울릉도 자연식생을 회복시킬 수 있는 촉매제가 될 것으로 사료되었다.

봉화 선달산 산림유전자원보호구역의 산림식생 유형 (Classification of Forest Vegetation for a Forest Genetic Resource Reserve in Mt. Seondalsan, Bongwha)

  • 이정은;이철호;윤충원
    • 한국산림과학회지
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    • 제110권1호
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    • pp.1-12
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    • 2021
  • 본 연구는 봉화 선달산 산림유전자원보호구역을 대상으로 산림식생구조를 파악하고자 2018년 6월부터 10월까지 총 137개의 조사구에서 식생조사를 수행하였다. Z-M 식물사회학적 방법으로 식생유형을 분류하고 각 식생단위별 중요치와 종다양도를 산출하였다. 군락군 수준에서 산림 식생유형은 신갈나무군락군으로 구분되었으며, 군락수준에서는 신갈나무군락, 층층나무군락, 속단군락, 소나무군락, 신갈나무전형군락으로 구분되었다. 군수준에서는 층층나무군락의 하위단위로 함박꽃나무군과 담쟁이덩굴군, 소나무군락의 하위단위로 산앵도나무군, 굴참나무군, 소나무전형군으로 구분되었다. 소군수준에서 함박꽃나무군은 구성종의 차이에 의해 복장나무소군과 함박꽃나무전형소군으로, 담쟁이덩굴군이 일본잎갈나무소군, 잣나무소군, 담쟁이덩굴전형소군으로, 산앵도나무군이 꼬리진달래소군과 산앵도나무전형소군으로 다시 구분되었다. 중요치 분석 결과, 교목층에서 층층나무, 일본잎갈나무, 잣나무, 신갈나무, 고로쇠나무, 소나무, 굴참나무의 중요치가 높게 나타났다. 종다양도 분석 결과, 선달산 유전자원보호구역의 종다양도는 1.969으로 다른 산림유전자원보호구역에 비해 종다양도가 높게 나타났다.

하천실험센터와 주변 하천의 식생 비교 연구 (The comparative study of vegetation between River Experiment Center and near-streams)

  • 김은진;여홍구;박문형;김종태
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.742-742
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    • 2012
  • 한국건설기술연구원 하천실험센터는 이수, 치수, 환경을 조화시키는 하천기술을 개발하기 위하여 2009년 11월 경상북도 안동시 남후면 하아리 낙동강변에 준공되었으며 초당 8톤의 인공홍수발생이 가능한 3개의 실험수로와 유 출입수조, 다목적호수실험장, 저류지 및 연구동으로 이루어져 있다. 본 연구는 하천실험센터의 식생과 3가지 유형(본류형, 자연제방지류형, 인공제방지류형)의 인근 하천식생을 비교분석하여 하천실험센터의 현재 식생환경을 파악하고 차후 연구의 기초선 자료로 활용하기 위하여 수행되었다. 2011년 7월부터 9월 사이에 하천실험센터(급경사수로, 직선수로, 사행수로, 유출수조, 자연식생보존구간), 낙동강 본류, 상리천, 하아천에서 대표성을 갖는 장소 각각 1개 지소를 선정하여 식물상조사 및 식생단면조사를 진행하였으며 조사된 자료를 바탕으로 습생도, 교란도, 외래종율, 종다양성지수를 산출하였다. 또한 군집분석(Cluster Analysis)을 통하여 현재 하천실험센터의 식생환경이 타 조사지의 하천식생과 비교하여 어떤 유사성을 보이는지 확인하였다. 전체조사구간에서 총 108종류의 식물이 출현하였다. 3개의 실험수로는 수 습생식물의 종수가 일반하천의 수 습생식물의 종수보다 적었으며 반면에 육상식물의 종수는 더 많게 조사되었다. 또한 1 2년 식물의 경우 실험수로에서 더 많이 출현하였고 다년생초본과 목본은 소수였다. 하천실험센터의 자연식생보존구간의 경우 총 식물 종수 및 수 습생식물의 종수가 최대값을 나타내었고 식물상의 출현유무를 바탕으로 군집분석을 수행한 결과, 하천실험센터의 실험수로는 낙동강 본류, 상리천, 하아천과 유사도가 낮게 구분되었으며 자연식생보존구간은 낙동강 본류 및 상리천과 유사도가 높게 분류되었다. 하천실험센터의 실험수로는 준공당시 기존의 식생이 모두 제거된 상태에서 인위적으로 조성되었기 때문에 현재까지는 하천식생의 특징이 두드러지지 않으며 육상식생에 가까운 식생환경을 나타내고 있다. 자연식생보존구역의 경우 다양한 버드나무류와 초본류가 정착되어 있으며 타 대상지에 비하여 가장 뛰어난 생태성을 가지고 있다. 하천실험센터는 하천실험을 위한 장소이나 그 자체로 생태가치가 높으며 차후 생태연구, 홍보, 교육활동에 유용하게 활용할 수 있는 잠재력을 내포하고 있다.

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지구상(地球上)의 잠재삼림면적(潜在森林面積)을 추정(推定)하기 위한 적정(適定) 식생도제작(植生圖製作) 시스템의 선발(選拔) (Selection of the Optimum Global Natural Vegetation Mapping System for Estimating Potential Forest Area)

  • 차경수
    • 한국산림과학회지
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    • 제86권1호
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    • pp.25-34
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    • 1997
  • 지구상의 잠재삼림면적을 추정하기 위한 일련의 단계로서, 적정한 식생도제작(Global Natural Vegetation Mapping, GNVM) 시스템을 선발하기 위해, Light Climatic Dataset(LCD)에 지형을 고려하지 않은 단순 시스템, LCD에 지형을 고려한 시스템, Heavy Climatic Dataset(HCD)에 지형을 고려한 시스템을 구축하고 상호 비교하였다. 3종류의 GNVM시스템은, 세계에서 관찰된 기후데이타를 구면보간법에 의해 지구면 전체의 $1^{\circ}{\times}1^{\circ}$의 격자점에 대하여 이것을 추정하고, 그 추정치로부터 식생을 구분하며, 구분의 결과를 가지고 잠재자연식생도의 출력 및 잠재자연식생의 면적을 산출한다. 3종류의 GNVM시스템을 비교한 결과, LCD에 지형을 고려한 GNVM 시스템이 잠재자연식생의 분포를 가장 잘 표현하였으며, 단순 시스템은 지형을 고려한 시스템들에 비해 온난한 지역을 과대평가하고 한랭지 및 사막지역을 과소평가하는 경향을 나타냈다. 한편, 측후소의 수에 따른 시스템간에 있어서는 HCD에 지형을 고려한 시스템이 측후소의 과밀분포로 인해 LCD에 지형을 고려한 시스템보다 습윤지역의 과대평가와 건조지역의 과소평가를 나타냈다.

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산불지역 유실토양의 이화학적 특성 (Physical and Chemical Characteristics of Soil Loss from Burnt Mountain)

  • 신승숙;박상덕;김선정;신은주;이규송
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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    • pp.541-545
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    • 2010
  • 식생이 소실된 산불 피해 지역에서 유실되는 토양의 식생회복에 따른 정량적인 변화를 파악하고, 사면토양과 유실토양의 성분분석을 수행하여 이화학적 특성을 파악하고자 한다. 산불 이후 10개의 조사구에서 강우에 의해 유실토양의 양을 측정한 후 토양을 건조시켜 보관하였다. 토양의 입도분석, 유기물함량, 건조밀도 등을 조사하였다. 그리고 전처리한 토양수는 ICP를 이용하여 Fe, Mn, P, Al, Zn, Na, Mg, K, Ca의 성분분석을 수행하였다. 산불 이후 시간경과에 따른 조사구별 식생 회복은 빠른 지역과 느린 지역으로 크게 구분한다. 재생이 불량한 지역은 재생이 왕성한 지역에 비해 상대적으로 많은 양의 토양이 유실되었다. 사면토양의 성분분석 결과 재생불량 지역의 성분함량이 가장 작았으며, 재생왕성 지역은 비피해지에 비해 성분함량이 대체로 높았다. 유실토양의 성분분석 결과 식생회복이 느린 조사구에서 영양염류 함량이 대체로 낮았다. 그러나 식생회복이 느린 조사구에서 많은 양의 토양이 유실되기 때문에 정량적인 영양염류의 소실량은 가장 많았다. 따라서 지표식생이 없는 지역은 다량의 토양유실로 인해 다량의 영양염류가 소실되어 식생 재생을 더디게 만드는 것으로 판단된다.

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위성영상과 GSIS를 이용한 도심의 식생지수 분석 (NDVI analysis of downtown using satellite image and GSIS)

  • 황의진;신계종;최석근;이재기
    • 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국공간정보시스템학회 2005년도 GIS/RS 공동 춘계학술대회
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    • pp.249-253
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    • 2005
  • 인공위성 데이터를 이용한 원격탐사 기술과 지형공간정보시스템의 통합에 의한 도시에의 활용은 도시 계획뿐 만 아니라, 환경정비와 유지 관리 측면 등에서 중요한 역할을 하고 있다. 본 연구는 대상지역의 Landsat TM 영상자료를 이용하여 보정과정을 수행하고, GSIS 시스템의 NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)식을 이용하여 식생지수를 추출하였다. 산출된 식생지수를 5개 등급으로 분류하여 비 식생지역과 식생이 활발한 지역을 구분하여 분석하였고, 인공위성 데이터의 밴드간 비연산 처리를 실시하여 식물의 건강상태를 나타내는 NDVI를 위성 데이터를 이용하여 추출함으로써, 시가지내의 녹지분포에 대한 시계열적 변화를 분석하였다. 이 결과 도심주변지역에 분포하는 낯은 구릉지에서 점차적으로 도시화가 이루어짐을 알 수 있었고, 전체 면적별 녹지분포가 높은 구릉지 및 산악지역의 3, 4, 5등급지역 면적 비율이 68.9%에서 37.2%로 감소한 것으로 나타났다.

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낙동강 하구 연안사주섬의 현존식생 및 식생구조 연구 (Actual Vegetation and Vegetation Structure at the Coastal Sand Bars in the Nakdong Estuary, South Korea)

  • 이율경;안경환
    • 한국환경생태학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.911-922
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    • 2012
  • 본 연구는 낙동강 하구역 연안 사주섬 식생의 발달과 분포 특성을 규명하고자 시행하였다. 총 118개의 식생자료를 획득되었다. 좌표결정법에 의해 식물종과 환경요소들 간의 관계를 규명하였으며, 이를 위해 RIM 등의 프로그램을 이용하였다. 총 12개의 식물군락이 구분되었으며, 건생형과 습생형으로 대분류 되었다. 이들 식물군락은 사주와 염습지를 대표하는 하는 식생형으로 건생형은 해송군락, 순비기나무군락, 좀보리사초군락, 띠군락, 물억새군락, 갯메꽃군락, 습생형은 개수양버들-산조풀군락, 갈대-산조풀군락, 쇠보리-갈대군락, 갈대군락, 새섬매자기군락, 나문재-칠면초군락 등으로 구분되었다. 공간적으로 건생형 초본과 염습지의 갈대군락 및 새섬매자기군락이 가장 넓게 분포하고 있었다. 해안 사주의 대부분은 갈대군락이 대상으로 분포하며, 해안가에서는 새섬매자기군락이 관찰되었다. 현존식생도에서 가장 넓은 면적을 구성하는 식생유형은 새섬매자기군락, 염습지 갈대군락, 건생초원식생이다. 대부분의 사주섬 가장자리에는 염습지 갈대군락이 대상으로 분포하며, 그 외곽에 새섬매자기군락이 발달하고 있다. 해안 사구식생과 염습지 식생은 각각 말단사주섬의 전방과 후방 지역에 분포하였다.