• 한국지리정보학회지
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• 제8권4호
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• pp.102-113
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• 2005

생태계는 인간, 생물 무생물적 환경의 집합체이며, 경관은 생태계가 단위지역에 나타나는 현상이다. 이러한 경관은 다양한 경관요소가 시 공간적으로 나타나는 토지 모자이크이며, 토지이용과 피복 변화는 경관의 구조를 변화시키는 주요 요인이다. 본 연구에서는 경관을 구조적 기능적 측면에서 정량화하는 경관지수와 생태계용역가치(Ecosystem Service Value: ESV)를 이용하여 대구광역도시권의 산림경관의 시 공간적 변화패턴에 관하여 분석하였다. 분석결과, 산림경관의 잠식과 파편화는 택지 및 공업단지조성 등의 대규모 개발행위 보다는 도로 등의 선형적 개발에 의해 발생되었으며, 핵심지역의 상대적 비율은 점진적으로 감소한 것으로 나타났다. 이러한 현상은 생물종의 주요 서식처가 되는 핵심지역을 감소시켜 그 건전성을 저하시킬 가능성이 있을 것으로 판단되었다. 또한 ESV가 산림경관의 면적변화와 밀접한 관계를 가지는 것을 알 수 있었다. 이러한 연구결과들은 향후 생태계를 대상으로 한 개발과 보존의 논리 사이에서 객관적인 평가의 기틀을 마련하고, 광역도시계획 등의 개발계획 수립에서 생태계 가치를 충분히 반영하기 위한 기본적인 척도로 활용 가능할 것이다.

• 한국산림과학회지
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• 제111권1호
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• pp.50-60
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• 2022

본 연구는 백두대간에 자생하는 주요 밀원수종 3종(음나무, 피나무, 쪽동백나무)을 대상으로 서식지 적합성 분석을 수행하였다. 백두대간 내 밀원수종 서식지 적합도 분석을 MaxEnt를 이용하여 수행한 결과, 모형의 예측정확도 AUC값은 음나무 0.747, 피나무 0.790, 쪽동백나무 0.755로 나타났다. 밀원수종의 서식지 적합도에 가장 영향을 많이 미치는 변수로 음나무와 피나무는 고도, 연평균 기온, 경사도 순으로 나타났으며, 쪽동백나무는 연평균 기온, 고도, 연평균 강수량 순으로 나타났다. 본 연구에서 분석된 대상수종 모두 지형인자인 고도와 기후인자인 연평균 기온이 가장 중요한 인자로 나타났으며, 이는 고도와 기온이 대상 수종의 분포 패턴을 설명하는데 매우 핵심적인 인자임을 나타낸다. 본 연구는 임업소득 향상을 위한 고부가가치 아이템인 산림양봉의 필수자원인 주요 밀원수종들의 서식지 적합성 분석을 통해, 백두대간 내 주요 밀원수종의 관리와 밀원림을 조성할 수 있는 잠재력이 높은 중요 적합지들에 대한 자료를 제공한다. 향후 밀원수종 분포에 영향을 미치는 토양, 건조도 등의 무생물적 인자와 종간경쟁 등의 생물적 인자를 종합적으로 고려하여 모형의 정확도를 높이는 연구가 추가로 진행되어야 할 필요가 있다.

• 한국환경농학회지
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• 제35권1호
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• pp.39-45
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• 2016

장기간의 무기질비료 연용은 토양생태계의 비생물적 및 생물적 요소에 영향을 미쳤다. 질소 투입은 식물의 생장과 토양 유기물 함량을 증가시켰다. 하지만 이것이 토양미생물의 증가로 이어지지 않았으며, 토양 pH의 감소나 EC의 증가와 같은 환경스트레스 증가에 의한 것으로 판단된다. 한편 미생물 밀도는 처리간 차이가 있었지만, 이를 섭식하는 미소동물과의 상관관계는 없었다. 다만 동적평형에 의해 표면적으로 밀도변화가 나타나지 않았거나, 각 생물군의 군집조성이 변화했을 가능성에 대해서는 추가적인 검토가 필요하다. 유기물함량과 선충밀도의 유의적 상관관계는 시비에 의한 토양 이화학성 변화가 직접적으로 미소동물에게 영향을 미칠 수 있다는 것을 보여준다. 또한, 분해자인 미생물과 이를 섭식하는 미소동물간의 상관적 관계가 없었다는 것은 먹이연쇄에서 환경요소의 변화가 먹이양보다 더 큰 영향을 미칠 수 있다는 점을 보여준다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제44권3호
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• pp.264-270
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• 2017

식물의 유일한 활성 스테로이드 호르몬인 Brassinosteroid (BR)는 다양한 내재적 또는 외부 신호 전달 경로와의 통합적인 결합을 통해 식물의 생장 및 발달 과정에서 중요한 기능을 하는 것으로 알려져 있다. 최근 식물학 연구들은 종자의 발아와 초기 발달과정에서 BR과 ABA 사이의 필수적인 상호작용 메커니즘이 존재하고 있음을 보고하고 있다. 하지만 이들 두 호르몬의 중요한 신호전달 상호작용에 대한 분자 메커니즘은 거의 알려지지 않았다. 식물의 초기 발달과정에서 BR에 의해 매개되는 ABA 신호전달과의 기능학적, 생물학적 상호작용 네트워크를 이해하기 위해 Agilent Arabidopsis $4{\times}44K$ 올리고 칩을 사용하여 비교 전사체 분석을 수행하였다. ABA에 반응하지 않는 bes1-D 돌연변이체에서의 ABA 처리에 따른 다양한 유전자의 발현 패턴을 야생형 식물과 비교 분석하였다. 그 결과 발현의 변화가 발생하는 유전자(DEGs) 2,353개를 확인하였다. GO 분석을 통해 ABA 신호전달 및 대사에 관여하는 유전자들이 BR 신호전달 경로에 의해 하향 조절되는 것으로 확인되었다. 뿐만 아니라, BR 신호전달 경로는 다양한 비생물학적/생물학적 스트레스, 오옥신 및 ROS 등 다양한 신호전달 체계와 밀접하게 연관되어 있음을 확인하였다. 본 연구를 통해 BR 신호전달의 활성화는 ABA 신호전달에 관여하는 다양한 유전자들의 발현을 억제함을 확인하였다. 또한 본 연구는 다양한 신호 경로 사이의 상호작용이 다양한 환경요인에 대한 식물의 적응 반응에 중요하게 작용할 수 있음을 보여주고 있다.

• 한국농림기상학회지
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• 제20권2호
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• pp.214-227
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• 2018

농업생태계의 복잡한 상호작용을 고려하여 작물생육을 모의하기 위해 객체지향형 작물모델을 개발하였다. 대기, 작물, 토양 및 재배관리를 대표하는 Atmosphere 클래스, Plant 클래스, Soil 클래스, Grower 클래스가 설계되었다. 또한, 이들 클래스들이 구현된 객체들을 하나의 시스템으로 연계하여 통합시스템을 구축하였다. 사례연구로써, 농촌진흥청 본원의 전작시험 포장에서 1985년부터 1986년까지 수행된 실험에서 얻어진 옥수수와 콩의 수량 관측자료와 통합시스템으로 모의된 결과값을 비교하였다. 단작과 간작조건에서 통합시스템으로 예측된 옥수수의 수량은 4% 이내의 낮은 오차율로 모의되었다. 이삭중을 제외한 지상부 건물중의 경우, 옥수수와 콩의 관측값보다 과소추정되는 경향이 있었다. 예를 들어, 옥수수의 경우 잎과 줄기의 생체중 모의값은 관측값에 비해 약 31% 적게 추정되었다. 옥수수가 수확된 시점에서 같이 수확이 된 콩의 경우, 옥수수 보다는 비교적 작은 과소추정 오차를 가졌다. 비록 간단한 형태의 모델들로 구성되었으나, 이러한 모델을 활용하여 복잡한 상호작용을 모의할 수 있는 통합시스템이 개발될 수 있다는 것을 보여주었다. 추후 연구에서, 보다 상세한 작물 생육 모의를 위해 기존의 과정중심의 작물 모델을 역설계하여 통합시스템을 구축하는 연구가 진행되어야 할 것으로 사료되었다.

• 환경생물
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• 제36권2호
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• pp.156-164
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• 2018

본 연구에서는 강풍에 의한 연안 용승 및 섬효과를 구체적으로 파악하기 위해서 춘계 강한 저기압 통과 전후를 대상으로 위성자료, 해양환경 및 물리적인 수직 구조와 함께 식물플랑크톤의 군집구조를 파악하였다. 5월 3일 강한 저기압이 통과하면서 남풍계열의 바람이 우점하였고, 10일 정도의 시간차를 둔 5월 12일에는 동한난류가 이동한 경로주변해역에서 높은 엽록소값이 관찰되었다. 식물플랑크톤 수평적 군집조성은 동한난류의 영향을 강하게 받은 울진 연안과 울릉도 사이의 정점에서는 규조류가 극히 높은 밀도로 우점하였고, 상대적으로 외양인 울릉도와 독도 섬주변에서는 섬효과에 의하여 침편조류 H. akashiwo가 높은 개체수를 유지하였다. 엽록소의 수직적 분포는 울진에서 울릉도로 이어지는 정점에서 엽록소 아표층극대 (Sub-surface Chl-a Maximum)가 20 m 층에서 관찰되었고, 울릉도와 독도 섬주변의 대부분 정점에서는 30~40 m 층까지 전 수층에 걸쳐 균일하게 높은 엽록소 형광값이 관찰되었다. 이는 섬효과에 의하여, 강한 수층혼합이 일어난 것을 의미하고, 그 결과 유광층 상부에 공급된 영양염류에 의하여 식물플랑톤이 대발생하였다. 결과적으로 춘계 한반도 남동해역(울진-울릉도-독도)에서는 남풍계열의 바람이 우점하면, 연안 용승이 발생할 수 있고, 이는 식물플랑크톤의 대발생에 중요한 역할을 하는 것으로 관찰되었다. 아울러, 동해 연안해역에서 기인된 식물플랑크톤은 동해 중앙 및 남서해역으로 공간이동하면서 울릉도-독도의 섬효과와 함께 동한난류의 사행, 소용돌이의 발달 등에 따라서 종조성이 다르게 나타날 가능성을 시사하였다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.239-239
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• 2017

The enhancement of leaf photosynthetic capacity can have the potential to improve the seed yield of soybean. Key targets for the increase of leaf photosynthetic capacity remains unclear in soybean. Peking, Chinese local variety, has been the useful material for soybean breeding since it shows various resistances against biotic and abiotic stress. Sakoda et al., 2017 reported that Peking had the higher capacity of leaf photosynthesis than Enrei, Japanese elite cultivar. They identified the genetic factors related to high photosynthetic capacity of Peking. The objective of this study is to elucidate the physiological basis underlying high photosynthetic capacity of Peking. Peking and Enrei were cultivated at the experimental field of the Graduate School of Agriculture, Kyoto University, Kyoto, Japan. The sowing date was July 4, 2016. Gas exchange parameters were evaluated at the uppermost fully expanded leaves on 43, 49, and 59 days after planting (DAP) with a portable gas exchange system, LI-6400. The leaf hydraulic conductance, $K_{leaf}$, was determined based on the water potential and transpiration rate of the uppermost fully expanded leaves on 60 DAP. The morphological traits related to leaf photosynthesis were analyzed at the same leaves with the gas exchange measurements. The light-saturated $CO_2$ assimilation rate ($A_{sat}$) of Peking was significantly higher than that of Enrei at 43 and 59 DAP while the stomatal conductance ($g_s$) of Peking was significantly higher at all the measurements (p < 0.05). It suggested that high $A_{sat}$ was mainly attributed to high $g_s$ in Peking. $g_s$ is reported to be affected by the morphological traits and water status inside the leaf, represented by $K_{leaf}$, in crop plants. The tendency of the variation of the stomatal density between two cultivars was not consistent throughout the measurements. On the other hand, $K_{leaf}$ of Peking was 59.0% higher than that of Enrei on 60 DAP. These results imply that high $g_s$ might be attributed to high $K_{leaf}$ in Peking. Further research is needed to reveal the mechanism to archive high $g_s$ on the basis of water physiology in Peking. The knowledge combining the genetic and physiological basis underlying high photosynthetic capacity of Peking can be useful to improve the biomass productivity of soybean.

• 한국토양비료학회지
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• 제41권6호
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• pp.393-398
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• 2008

시험포장은 수원시에 위치한 국립농업과학원의 기후변화생태과 시험포장에서 고추를 재배하여 식양토와 사양토의 2개 토성을 대상으로 각 관수시점을 -30kPa와 -50kPa에서 온실가스배출에 관여하는 요인인 토양수분, 토양온도, 토양 중 무기태질소를 측정하여, $CO_2$배출 간의 관계와 배출 특성을 구명하고자 하였다. 본 시험의 연구 결과, 토양의 $CO_2$배출량과 무기태질소 그리고 토양온도에서 높은 상관관계가 있었으나, 토양수분과는 상관을 보이지 않았다. 그리고 $CO_2$ 배출량과 토양수분함량과는 상관관계가 없었다. $CO_2$ 배출량과 토양온도 및 무기태질소의 상관계수는 식양토에서 $0.830^{**}$, $0.876^{**}$, 사양토에서 $0.793^{**}$, $0.804^{**}$로 상관은 고도로 유의하였다. 고추 재배기간 143일간 $CO_2$의 작기종합 배출량을 토양 토성에 따라 수분장력별로 처리하여 비교한 결과, 수분장력이 식양토에서 -30kPa에 비해 -50kPa에서 37.5%, 사양토는 50.0% 저감되었으며, 식양토에 비해 사양토에서 21.2~36.9% (-30kPa~-50kPa) 저감되었다. 고추밭에서 온실가스배출에 관여하는 무기태질소, 토양수분함량, 토양온도 등의 요인들 중 온실가스배출에 어느 정도 영향을 주는가를 정량적으로 분석하기위하여, $CO_2$배출에 대한 기여도를 평가하였다. $CO_2$배출에 대한 각 요인들 간의 기여도는 토양온도 (식양토; 46.6, 사양토; 69.7%), 무기태질소 (39.3, 26.2%), 토양수분함량 (14.1, 4.1%) 순으로 나타나, $CO_2$배출에 관여하는 요인 중 가장 영향을 미치는 요인은 토양온도로 나타났다.

• 한국환경생태학회지
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• 제33권3호
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• pp.303-320
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• 2019

식물은 다양한 생물적 무생물적 환경요인과 상호작용한다. 한 가지 종이 소유하는 특성을 이해하기 위해서는 다양한 정보가 요구된다. 특별히 어떤 종이 멸종의 위협에 직면해 있는지를 평가하는데 있어서 한두 가지의 정보만으로는 한계가 존재한다. 북방계식물로 우리나라가 분포의 남방한계에 해당하는 층층둥굴레는 2015년 12월까지도 멸종위협에 직면해 있는 것으로 평가되었다. 최근 분포범위가 비교적 넓고 다수의 개체군이 보고되었음에도 개체군의 낮은 유전적 다양성으로 인해 취약하다고 평가 하였다. 본 연구에서는 우선적으로 분포현황을 평가하였다. 이를 바탕으로 분포지의 식생환경, 개체군의 구조, 식물계절학, 토양환경, 자가불화합성 여부를 평가하였다. 마지막으로 분포지에서 나타나고 있는 현재의 위협요인을 평가하였다. 분포지는 일부 산지의 사면에 위치하는 경우를 제외하고 대부분은 하천의 가장자리에 위치한 미사가 퇴적되는 공간에 위치하였다. 대부분은 안정적인 개체군 구조를 나타내었고 재정착하는 유묘가 존재하였다. 지상으로의 줄기 출현은 토양 중에 위치한 근경의 깊이에 따라 차이가 존재하였다. 특히 유묘와 어린 개체는 토양 중에 얕게 근경이 위치하였다. 종자의 결실은 화분매개곤충의 방문과 수분의 성공이 중요한 요인으로 평가되었다. 각각의 분포지에서 관찰된 주요한 위협요인으로는 경작지의 확대, 건물의 신축, 제방과 도로의 건설이 있었다. 관찰된 위협요인에도 불구하고 넓은 분포범위, 270만 개체 이상의 전체 개체 수 및 재정착에 의해 새롭게 형성되는 개체군의 존재에 따라 급격한 감소와 절멸은 나타나지 않을 것으로 예상되었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제21권1호
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• pp.24-35
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• 2016

2014년 울산만 내, 외측 해역에서 해양환경의 계절 변화가 식물플랑크톤 군집의 공간 분포에 미치는 영향을 파악하였다. 울산만을 태화강 하구에 위치한 내측과 외양 영향을 강하게 받는 외측으로 나누어, 내측과 외측의 환경 차이를 t-test로 검증하였다. 수온은 동계(t = -5.833, p < 0.01)와 추계(p > 0.05)에는 외측이 높았고, 춘계(t = 4.247, p < 0.01)와 하계(t = 2.876, p < 0.05)에는 내측이 높았다. 염분은 추계를 제외한 모든 계절에 내측에서 외측보다 유의하게 낮았다(p < 0.01). 동계에는 수층 혼합에 의해 전 수층에서 영양염 농도가 높았고, 하계에는 담수 유입으로 내측 표층에서 현저하게 높았다. 크기 분획된 Chl. a 양은 $20{\mu}m$보다 작은 크기의 nano, pico식물플랑크톤의 양이 많았다. 극미소 식물플랑크톤은 영양염 농도가 낮은 외양 환경에서 적응력이 높은데 이러한 결과는 조사해역이 외양의 영향을 강하게 받고 있음을 시사한다. 춘계와 하계에는 내측 정점을 중심으로 유글레나류 Eutreptiella gymnastica의 밀도가 특이적으로 높았다. 이는 강우 후 많은 담수가 유입되어 저염분 환경이 조성되고 DIN (nitrate+nitrite, ammonium)이 대량 공급되었기 때문이다. 하계에는 태화강으로부터 다량의 담수가 공급되어 담수미세 남조류 Oscillatoria sp., Microcystis sp.가 내측 정점(1-5)을 중심으로 높은 밀도로 출현하였다. 추계와 동계에는 규조류와 은편모류가 우점하였다. 높은 현존량을 보인 중심 규조류Chaetoceros 속은 성층 약화로 저층에서 공급되는 영양염류의 영향을 받아 빠르게 성장하였고, 은편모조류는 다른 식물플랑크톤의 상대적인 성장 둔화로 기회적으로 우점하였다. 결과적으로 울산만은 강우기인 춘계와 하계에 태화강의 영향을 강하게 받아 내측 정점을 중심으로 저염분, 고영양염 환경이 유지되었고, 추계와 동계에는 만 외측 외양수의 영향을 크게 받았으며, 식물플랑크톤 군집은 크게 이 두가지 환경요인에 의해 계절적으로 제어되는 것으로 판단되었다.