• 한국환경생태학회지
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• 제34권6호
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• pp.589-600
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• 2020

효과적인 보호구역의 보전 관리를 위해서는 외래종의 정착 모니터링 및 확산 위험에 대한 저감 노력이 수반되어야 한다. 본 연구는 울진에 위치한 산림유전자원보호구역(2,274ha)에서 조사된 외래식물 분포 정보를 대상으로 활용도가 높은 세가지 종분포모형(Bioclim, GLM, MaxEnt)을 활용하여 외래식물의 잠재출현지역을 모의하였고, 모의 결과를 비교하여 지역적 지리 및 생태 관리 특성이 반영된 현실성 및 적합성 높은 종분포모형을 선발하였다. 분석에서 예측된 외래식물의 출현지역은 실제 분포와 같이 도로 같은 선형 경관 요소를 따라 분포하는 경향이었으며, 일부 벌채지가 포함되었다. 본 연구에서 적용한 각 모형의 예측력과 정확도를 통계적으로 비교한 결과, GLM과 MaxEnt 모형은 대체로 높은 예측력과 정확도를 보였지만, Bioclim 모형은 낮았다. Bioclim은 가장 넓은 면적을 출현예상지역으로 계산하였고, GLM, 그리고 MaxEnt 순으로 면적이 작았다. 모의 결과의 현상학적 검토에서는 GLM과 Bioclim 모형은 표본 수에 따라 예측력이 크게 영향을 받는 것으로 나타났고, 표본 수와 관계없이 가장 일관성 높은 모형은 MaxEnt로 평가되었다. 종합적으로, 본 연구에 사용된 모형 중 외래식물 분포 예측을 위한 최적 모형은 MaxEnt 모형인 것으로 판단되었다. 본 연구에서 제시한 정밀 생물종 분포 자료 기반의 모델 선발 접근 방식은 산림생태계 보호구역의 보전 관리 및 지역 특성이 반영된 현실적이고 정교한 모델 발굴 연구에 도움이 될 것이다.

• 한국산림과학회지
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• 제101권2호
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• pp.185-194
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• 2012

한약재 우슬로 알려진 쇠무릎과 털쇠무릎 두 변종 식물표본자료의 지리참조연산 표준화 작업을 통해, 1차종 발생데이터를 수집하면서 발생된 오류의 특성과 발생 원인을 조사하였다. 본 연구에서 시도한 재동정의 경우, 변종 수준의 동정에서는 쇠무릎의 경우 41%, 털쇠무릎의 경우 28%가 오동정으로 확인되었지만, 동정자의 동정신뢰도 수준은 변종의 동정 정확도와 무관하였다. 전체 303개 표본자료 중 71점의 지리참조연산을 실시하여 산출된 불확실성의 범위는 0.1297 km(최소)-32.4 km(최대), 평균 4,055m, 표준편차 5,772m로 확인되었다. 털쇠무릎은 한반도 중부에 넓게 분포하였으나, 쇠무릎은 경상남도와 전라남도를 포함한 남부해안 지역과 서해안 지역을 중심으로 분포하였다. 바이오클림(Bioclim) 분포모델을 적용한 결과, 쇠무릎의 최적생육지역은 남부지방 및 서부해안지역인 반면, 털쇠무릎의 경우 충청남도를 중심으로 한 중부지역임을 확인하였다. 두 분류군이 위도상으로 구분되는 가장 중요한 원인은 기후 인자 중 강수량보다는 기온인자로 확인되었다. 표본자료의 정보량을 판단하기 위해 지리참조연산결과 종의 전체적인 분포정보, 기후 정보 모델링을 통한 최적생육분포 면적 등의 정보량이 증가되었다. 본 연구에서 실시한 것과 같이 자료 품질 향상을 위해 최초 자료수집과 이후 입력까지 모든 관리 절차에서 발생하는 오류를 관리할 필요가 있다.

• 한국기후변화학회지
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• 제7권4호
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• pp.493-498
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• 2016

This study was conducted to investigate the effect of environment factors on full bloom stage and fruit width in four peach cultivars. The average temperature in March was the main factor to determine the date of full bloom in 'Kurakatawase'($-0.6871^*$) and 'Changhowon Hwangdo'($-0.5270^*$). The fruit growth curve after 35 days from full bloom was the double sigmoid shape in 'Changhowon Hwangdo' cultivar. Environmental factors affecting fruit width were mean diurnal range(BIO2) and temperature annual range(BIO 7) in 'Kurakatawase', growing degree days(GDD) after 30 days from full bloom and July precipitation in 'Yumyeong', and annual mean temperature(BIO1), BIO7, and July precipitation in 'Kawanakajima Hakuto'. Of these, major environmental factors affecting fruit width in more than two cultivars were BIO7 and July precipitation.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제18권1호
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• pp.103-113
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• 2015

Korean pines(Pinus koraiensis) are one of the major plantation species in the Republic of Korea and their natural habitats range from Japan and China to Siberia. The seed of Korean pines, pine nuts, are well know for good food reserves. Due to the global changes which drive the Korean peninsula into the semi-tropical climate, current plantations and natural habitats of Korean pines are faced with the change in the environmental conditions to some extent. To anticipate suitable sites for Korean pines in the future, the location of Korean pines were extracted from the 'Map of suitable trees on a site' that provides the map of suitable trees on a site considering tree species for timber and special uses, and then MaxEnt modelling was used for generating a prediction map on the basis of statistical analysis. As a result, the order of predicted suitable sites were Kangwon-do, Kyungsangbuk-do and Chungcheongbuk-do provinces and sites with high elevation within those provinces were considered most suitable in common. The prediction map of suitable sites for Korean pines presented that suitable sites in the future decreased by 72.2% by 2050's and almost disappeared with a decrease of 92.1% by 2070's on a nationwide scale. In relation to the major production regions of pine nuts in South Korea - Gapyung gun and Yangpyung gun, Kyunggi province and Hongcheon gun, Kangwon province, suitable sites within their areas were predicted to increase by 2050's but become extinct in South Korea by 2070's. To establish a long-term countermeasures against the improvement on forest productivity quality in terms of managing national food security, the result from this study can be considered as a firm basis of predicting plantation suitability. Also, it can be used to predict the changes in supply of forest products and thereby market values in accordance with climate change scenarios.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제21권1호
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• pp.103-118
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• 2018

Ecosystems in subalpine regions are recognized as areas vulnerable to climatic changes because rainfall and the possibility of flora migration are very low due to the characteristics of topography in the regions. In this context, habitat niche was formulated for representative species of arbors in subalpine regions in order to understand the effects of climatic changes on alpine arbor ecosystems. The current potential habitats were modeled as future change areas according to the climatic change scenarios. Based on the growth conditions and environmental characteristics of the habitats, the study was conducted to identify direct and indirect causes affecting the habitat reduction of Abies nephrolepis. Diverse model algorithms for explanation of the relationship between the emergence of biological species and habitat environments were reviewed to construct the environmental data suitable for the six models(GLM, GAM, RF, MaxEnt, ANN, and SVM). Weights determined through TSS were applied to the six models for ensemble in an attempt to minimize the uncertainty of the models. Based on the current climate determined by averaging the climates over the past 30years(1981~2010) and the HadGEM-RA model was applied to fabricate bioclimatic variables for scenarios RCP 4.5 and 8.5 on the near and far future. The results of models of the alpine region tree species studied were put together and evaluated and the results indicated that a total of eight national parks such as Mt. Seorak, Odaesan, and Hallasan would be mainly affected by climatic changes. Changes in the Baekdudaegan reserves were analyzed and in the results, A. nephrolepis was predicted to be affected the most in the RCP8.5. The results of analysis as such are expected to be finally utilizable in the survey of biological species in the Korean peninsula, restoration and conservation strategies considering climatic changes as the analysis identified the degrees of impacts of climatic changes on subalpine region trees in Korean peninsula with very high conservation values.

• 대한공간정보학회지
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• 제22권4호
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• pp.47-52
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• 2014

종분포모형은 생물다양성 평가, 보호지역 지정, 서식지 관리 및 복원, 기후변화 예측 등의 다양한 분야에 활용되고 있으나 공공이나 정책분야에서는 모형의 불확실성으로 인하여 활용이 제한적이었다. 최근에는 이러한 모형의 불확실성을 저감하기 위하여 앙상블이나 합의모형 등의 다중모형을 적용하는 연구가 증가하고 있다. 이에 본 연구에서는 히어리를 대상으로 단일모형과 앙상블(다중) 모형을 적용하고 이를 비교하는 연구를 수행하였다. 모형은 AUC와 kappa, TSS를 이용하여 적합도를 평가하였으며, 이 중 모형 간의 비교가 용이하고 이항형 지도로 바로 변환할 수 있는 TSS가 효과적이었다. 단일모형과 앙상블 모형 모두 높은 모형적합도를 나타내었으며, 다중 모형 중에서는 RF, Maxent, GBM이 높게, GAM, SRE는 비교적 낮게 평가되었다. 예측지도에서는 단일모형에 비해 다중모형의 예측범위가 과대 추정되는 경향이 있었다. 이는 여러 모형이 중첩된 결과로 현장전문가와 모형전문가들 간의 협력연구를 통하여 적절한 모형 선택과 가중치 부여 등을 통하여 문제를 해결할 수 있다. 앙상블모형을 공간의사결정이나 보호지역계획에 활용하기 위해서는 불확실성의 정도와 원인을 파악하고, 이를 저감하려는 개선작업과 함께 결과의 불확실성이나 위험성을 인지하고 의사결정을 해야 한다.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권4호
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• pp.346-352
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• 2017

본 연구는 사과 '후지'의 과실 횡경 예측 모델을 개발하고 검증하고자, 수원지역에서 2000년부터 2014년까지의 연차간 과실 생장과 기상을 포함한 환경요인들을 분석하였다. 2000년부터 2014년까지의 평균 만개일은 4월 28일이었고, 만개 후 수확일까지의 성숙일수는 평균 181일이었다. 만개 후 약 36일 이후부터의 과실 생장은 단일 S자 곡선이었으며, 과실 횡경에 영향을 미치는 환경요인들은 BIO2, 9월강수량, 4월 최고 최저 평균기온, 8월 최저기온, 그리고 4월의 생육도일이었다. 그 중에서, 서로 간의 요인이 교차 상관관계를 나태내지 않는 BIO2와 9월 강수량을 각각 다른 요인들과 조합하여 모델을 만들었다. 선발된 모델 중에서 AICc가 92.61이며 보정된 $R^2$ 값이 0.53으로 가장 적합도가 높았던 모델을 선택하였으며 그 최종 모델식은 19.33095+(5.76242${\times}$BIO2)-(0.01891${\times}$9월강수량)+(2.63046${\times}$4월최저온도)이었다. 이 모델을 2000년부터 2014년까지의 실측치와 비교하였는데, 사과 '후지'과실 횡경의 실측치와 예측치의 평균차이는 ${\pm}2.9mm$, 표준편차는 3.54였다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제18권2호
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• pp.79-88
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• 2015

Preparations need to be made for Korean pine(Pinus koraiensis) in anticipation of climate change because Korean pine is an endemic species of South Korea and the source of timber and pine nut. Therefore, climate change adaptation policy has been established to conduct an impact assessment on the distribution of Korean pine. Our objective was to predict the distribution of Korean pine while taking into account uncertainty and afforestation conditions. We used the 5th forest types map, a forest site map and BIOCLIM variables. The climate scenarios are RCP 4.5 and RCP 8.5 for uncertainty and the climate models are 5 regional climate models (HadGEM3RA, RegCM4, SNURCM, GRIMs, WRF). The base period for this study is 1971 to 2000. The target periods are the mid-21st century (2021-2050) and the end of the 21st century (2071-2100). This study used the MaxEnt model, and 50% of the presences were randomly set as training data. The remaining 50% were used as test data, and 10 cross-validated replicates were run. The selected variables were the annual mean temperature (Bio1), the precipitation of the wettest month (Bio13) and the precipitation of the driest month (Bio14). The test data's ROC curve of Korean pine was 0.689. The distribution of Korean pine in the mid-21st century decreased from 11.9% to 37.8% on RCP 4.5 and RCP 8.5. The area of Korean pine at an artificial plantation occupied from 32.1% to 45.4% on both RCPs. The areas at the end of the 21st century declined by 53.9% on RCP 4.5 and by 86.0% on RCP 8.5. The area of Korean pine at an artificial plantation occupied 23.8% on RCP 4.5 and 7.2% on RCP 8.5. Private forests showed more of a decrease than national forests for all subsequent periods. Our results may contribute to the establishment of climate change adaptation policies for considering various adaptation options.

• 환경영향평가
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• 제23권5호
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• pp.379-392
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• 2014

이 연구는 국립생물자원에서 선정한 기후변화생물지표 중에서 남한의 설악산에 제한적으로 분포하는 눈잣나무의 기후변화에 의한 잠재 서식지 예측을 위해 시행되었다. 눈잣나무의 잠재서식지 예측을위해 IPCC(AR5)의 대표농도경로(RCP)를 기후변화 시나리오로 사용하였다. 종 분포 모형은 Maxent를 사용하였고, 환경변수는 고도, 연평균기온 등으로 총 8개이다. 남한이 눈잣나무 분포지역은 설악산이 유일한 지역으로 지리적 범위는 위도 $38^{\circ}7^{\prime}8^{{\prime}{\prime}}N{\sim}38^{\circ}7^{\prime}14^{{\prime}{\prime}}N$ 경도 $128^{\circ}28^{\prime}2^{{\prime}{\prime}}E{\sim}128^{\circ}27^{\prime}38^{{\prime}{\prime}}E$ 범위에 국지적으로 분포하며, 고도는 1,586m~1,688m 범위에 분포한다. 종 분포 모형의 모형 정확도는 0.978으로 매우 우수하였고 잠재서식지 예측에 기여도가 높은 환경변수는 고도로 나타났다. LPT를 기준으로 선정된 현재기후의 잠재 서식지는 $7,345km^2$이며 기후변화 시나리오를 적용한 미래의 잠재 서식지 면적은 감소하였고 감소폭은 RCP 4.5보다 RCP 8.5가 많았다. 설악산의 눈잣나무 개체군 분포 지역은 한반도의 남방 한계선으로 예상되며 기후변화에 의해 개체군의 축소 및 소실이 예상되므로 전략적인 유전자원 확보를 위한 대책이 필요하다.