• Journal of Ecology and Environment
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• 제47권4호
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• pp.241-249
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• 2023

Background: This study analyzed the drought responses of five forest tree species grown in Korean peninsula, Korean fir Abies koreana (Ak), eastern white pine Pinus strobus (Ps), keyaki Zelkova serrata (Zs), tulip tree Liriodendron tulipifera (Lt), and Japanese elm Ulmus japonica (Uj). Physiological (chlorophyll, root collar diameter [RCD]) and biochemical responses (non-structural carbohydrates, proline, lipid peroxidase and abscisic acid [ABA]) of the plants grown under mild (MD) and severe drought (SD) were compared. Results: In this study, three soil moisture regimes: control (100% precipitation), MD (60% reduction in precipitation) and SD (20% reduction in precipitation) were applied. Soil moisture content showed high water content in control site compared to MD and SD. A decline in RCD was found for Korean fir, keyaki, and tulip plants, with eastern white pine and Japanese elm showing no significant decline to the prolonged drought exposure (both MD and SD). Total chlorophyll showed a significant decline in Korean fir and tulip, with the sugar levels indicating a significant increase in Korean fir and keyaki species under SD compared to control plants. Non-significant decline in sugar level was noted for eastern white pine and Japanese elm. High accumulation of ABA, malondealdehyde and proline was noted in Korean fir, tulip, and keyaki under SD compared to control. Signs of tree mortality was only observed in Korean fir under MD (38%) and SD (43%). Conclusions: The observed findings indicate the drought responses of five tree species. The majority of the morpho-physiological (especially mortality) and biochemical variables assessed in our study indicate superior long-term drought resistance of Ps and Uj compared to the highly sensitive Ak, and moderately sensitive Lt and Zs. The results provided will help species selection for afforestation programs and establishment of sustainable forests, especially of drought-tolerant species, under increased frequency and intensity of spring and summer droughts.

• 한국환경생태학회지
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• 제34권5호
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• pp.358-371
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• 2020

기후변화에 따른 심각한 생물다양성 감소가 예측됨에 따라 우리나라의 대표적인 기후변화 멸종위기종인 구상나무(Abies koreana Wilson)의 서식지 감소와 생육쇠퇴 및 고사 원인에 관한 연구가 지난 40년간 수행되었다. 본 연구는 지난 40년간(1980~2020년) 이루어진 구상나무에 대한 연구를 10년 단위로 나누고, 생태학적 연구의 분야들에 초점을 맞추어 시대별·지역별·분야별 연구 동향 및 연구결과를 분석하였다. 또한, 이를 토대로 구상나무의 효과적 관리 및 보전을 위해 필요한 연구의 방향을 제시하였다. 생태학적 연구 분야는 진화생태, 생리생태, 개체군생태, 경관생태로 구분하였다. 지난 40년간 총 73편의 논문이 발표되었으며, 최근 10년 동안 65.8%인 48편의 논문이 발표되었다. 지역별로는 한라산에서 41편의 논문이 발표되어 가장 많은 연구가 이루어졌다. 분야별로는 생리생태연구에서 가장 많은 38편의 연구논문이 발표되었으며, 진화생태연구는 가장 적은 10편의 연구가 출판되었다. 분야별로 수행된 연구결과를 검토한 결과 많은 연구에서 구상나무의 쇠퇴 및 서식지 감소의 주된 요인은 기후변화에 따른 온도상승과 봄철 강수량 감소로 발생한 수분수지 불균형에 의한 건조 스트레스인 것으로 추정되었다. 그러나 구상나무의 쇠퇴와 고사에 대한 원인은 아직 분명하게 규명되지 못하고 있는데. 이는 대부분의 연구가 기초적인 내용을 다루고 있으며, 간헐적 수행과 일부 지역에 편중되어 있었기 때문이다. 구상나무 쇠퇴 원인을 규명하고 이를 토대로 지속가능한 관리와 보전 방안을 제시하기 위해서는 각 연구 분야에서 지속적이고 발전된 연구가 수행되어야 할 것이다. 또한, 각 분야의 연구를 통합하여 종합적으로 분석하는 생태계생태와 시스템생태 등 연구 분야의 확장이 필요하다.

• 생물환경조절학회지
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• 제15권1호
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• pp.100-106
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• 2006

A hypertonic solution of sorbitol was used to precondition Douglas-fir and Western hemlock plug seedlings to improve desiccation resistance. Seedlings were preconditioned by soaking their root balls in water, -0.75 or -1.50 MPa sorbitol solution for 22 hr, and then exposed to desiccation conditions for 8 days. During the desiccation period, a transpirational water loss was significantly reduced by the sorbitol preconditioning, with its effect positively depending on concentration. This preconditioning-induced reduction in water loss was mainly caused by the decline in needle stomatal conductance. Sorbitol-induced stomatal control was more closely associated with reduction in plant water potential, rather than increase in abscisic acid concentrations. After rehydration of stressed-plants, most of the preconditioned seedlings with sorbitol were survived, while only 35% of Douglas-fir and 28% of Western hemlock seedlings treated with water were alive. The post-growth was significantly greater in the preconditioned seedlings than only water-treated seedlings. These results suggested that the earlier stomatal control with sorbitol-facilitated preconditioning could play a role in improving desiccation resistance of evergreen woody plants at transplanting in the field where water supply is limited or dry conditions are prevailing.

• 식물병연구
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• 제30권2호
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• pp.165-175
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• 2024

구상나무(Abies koreana)는 한국의 고유종이지만 기후 변화로 인한 심각한 개체수 감소 현상이 일어나고 있다. 구상나무의 보전을 위한 다양한 연구가 기존에 진행되었지만 구상나무와 근권 세균 군집의 상관관계에 대한 연구는 비교적 미진한 편이기 때문에 추가적인 연구 진행이 필요하다. 식물의 근권 미생물 군집을 구성하는 일부 세균은 식물이 수분, 양분 등이 부족한 환경에서 살아남을 수 있게 돕는다. 또한 계절 변화에 의한 급격한 환경 변화에 대한 식물의 적응력을 향상시켜 줄 가능성이 있다. 본 연구에서는 이러한 세균 군집이 구상나무의 근권에 존재하거나 구상나무의 서식지 유형(자생지, 대체서식지, 고사지, 비재배토양)과 계절 변화(4월, 6월, 9월, 11월)에 따른 군집 구조의 차이가 발생하는지 파악하기 위해 세균의 16S rRNA V4 영역을 대상으로 한 metagenome amplicon sequencing을 진행하였다. 그 결과 우리는 구상나무와 매우 특이적으로 상호작용하는 근권 세균 군집이나 특정 분류군은 찾을 수 없었지만 구상나무 비재배토양에 비해서 구상나무 자생지의 근권 세균 군집이 계절 변화에 의한 변동성이 적게 나타난다는 사실을 알아냈다. 이러한 결과는 구상나무의 근권의 환경이 비재배토양에 비해 상대적으로 안정하다는 것을 보여준다. 그러나 구상나무와 명확하게 상호작용하는 세균 군집이나 분류군을 찾을 수 없었기 때문에 세균 군집 이외의 진균과 같은 기타 근권 미생물 군집들에 대한 추가 연구의 필요성이 제시된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권3호
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• pp.325-338
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• 2023

구상나무는 한반도 아고산대 생태계에 미치는 기후변화 영향 평가에 중요한 환경지표종이다. 하지만 아고산대의 특성상 해발고도 약 1,000 m 이상에 주로 분포한 구상나무를 주기적으로 현장 조사하는 것은 많은 인력을 요구한다. 따라서 본 연구는 주기적인 관측이 가능한 원격탐사 자료를 활용하여 한라산과 지리산을 대상으로 2003년부터 2020년까지의 9월 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS)의 normalized difference vegetation index (NDVI)와 지표면 온도 그리고 Global Precipitation Measurement (GPM)Integrated Multi-satellitE Retrievals for GPM의 강수량 자료를 이용해 구상나무의 식생 변동 및 환경변수와의 연관성을 분석하였다. 2003년과 비교하여 2020년에 구상나무 서식지역의 식생지수 감소를 확인하였으며, 이를 바탕으로 구상나무 생육 우수 지역과 구상나무 고사율이 높은 지역을 선별하였다. 이러한 지역들에 대한 장기간 식생지수 시계열 분석 결과, 한라산과 지리산 모두 고사지역에서 식생지수가 감소하는 경향을 보였다(한라산: -0.46, 지리산: -0.43). 또한 Hodrick-Prescott 필터를 통해 추출된 식생지수와 지표면온도 그리고 강수량의 추세변화를 통해 구상나무의 장기간 변동을 분석한 결과, 한라산의 경우 지표면온도가 증가하고 강수량이 감소하는 시기에 구상나무 생육 우수 지역과 구상나무 고사율이 높은 지역의 식생지수 차이가 증가하였다. 이는 온도 상승과 강수량 감소가 한라산 구상나무 생육쇠퇴에 영향을 미치는 것으로 해석된다. 반면 지리산은 장기적으로 구상나무 고사지역의 장기적인 식생지수 감소 추세를 보여주었으나, 식생지수 변화 패턴이 지표면온도와 강수량과는 유의미한 상관성을 발견하지 못하였다. 추후 지표면 온도와 강수량 외에 선행연구에서 구상나무 생육쇠퇴와 연관이 있다고 알려진 환경인자(토양수분, 일사량, 강풍 등)에 대한 추가 분석이 필요하다. 본 연구를 통해 위성 자료로 구상나무 생태계의 장기간 모니터링 및 환경 변수들의 상관성 분석에 대한 가능성을 제시하였다. 본 연구를 토대로 위성 기반 모니터링이 구상나무의 생태학적 연구에 어떻게 활용될 수 있는지에 대한 이해를 높이는데 도움이 될 것으로 기대한다.

• 한국농림기상학회지
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• 제21권1호
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• pp.1-28
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• 2019

본 연구에서는 한라산 사방향에 분포하는 구상나무 자생지 중 9개 조사구에 대하여 구상나무를 생목과 사목으로 구분하여 도면화하고, 그 밀도와 고사율을 분석하였다. 분석 결과, 구상나무는 조사구 내의 위치에 따라 밀도 및 고사율에 있어 상당한 불균질성을 보였다. 이는 위치에 따라 변화하는 특정 인자가 구상나무 고사를 발생시킬 것이라는 추정을 가능케 한다. 본 연구에서는 구상나무 밀도 및 고사율을 토대로 고도, 지형경사, 수계망, 일사량과 경사향 등의 지형적 요인과 구상나무 고사현상과의 관련성을 살펴보았다. 구상나무는 고도가 증가함에 따라 밀도가 증가하였으며, 고사율 또한 증가하였다. 지형경사와 고사율 사이에는 음의 상관관계가 인지되었으며, 수계망이 미약하게 발달한 완만한 곳에서 고사율이 높게 나타났다. 그리고 경사향에 따라 고사율이 크게 변화하는 것이 인지되었으며, 생목이 우세한 영역이 사목이 우세한 영역에 비해 평균 일사량이 많게 나타났다. 전반적으로 한라산 구상나무는 상대적으로 지형경사가 완만하고, 일사량이 적은 곳에서 많이 고사하는 것으로 나타났다. 지형경사가 완만할수록 상대적으로 토양수분 함량이 많고, 일사량이 적을수록 증발량이 적어져 토양수분 함량이 많다는 기존 연구결과를 고려하면, 토양수분 과다가 한라산 구상나무 고사의 원인으로 추정된다. 이는 근래의 한반도 및 제주 지역에서 나타나는 강수량 증가, 증발량 감소, 일조시간 감소 등의 일련의 기후변화 현상, 한라산 고도 증가에 따른 강수량 증가와 함께 나타나는 고사율 증가현상, 한라산 아고산지대에서의 식생변화 등의 증거들에 의해 뒷받침된다. 이번 연구에서 고도 및 지역에 따라 인지되는 구상나무 밀도와 고사율의 변화양상은 향후 구상나무 쇠퇴현상에 대한 수치 모델링 연구에 있어 공간변수로 활용될 수 있을 것으로 기대한다. 뿐만 아니라, 정사항공영상을 활용하는 개체단위의 수목분포 조사 방법은 향후 장기적 식생변화 연구에 있어 수치적 모니터링 기법으로 널리 활용될 수 있을 것이다.

• 한국환경생태학회지
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• 제33권5호
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• pp.565-577
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• 2019

설악산 분비나무 개체군의 쇠퇴징후에 대한 요인과 군락의 변화 양상을 파악하기 위하여 귀때기청봉, 관모능선, 설악폭포지역에 고정조사구를 설치하였으며, 군락구조, 개체군동태, 비대생장 및 활력도 등을 2009년부터 모니터링 하였다. 설악폭포지를 제외한 3개 조사지는 아교목층이 수관층을 형성하는 3층구조를 보였다. 목본수종의 중요치에서는 분비나무, 눈측백, 신갈나무, 사스래나무, 당단풍나무 등이 주요 종으로 분포하였으며, 설악폭포지에 분포하는 분비나무의 중요치는 2009년 45.3%에서 2018년 36.8%로 가장 크게 감소하였다. 생육목의 개체수($DBH{\geq}5cm$)는 귀때기청봉2와 관모능선에서 각각 1,800개체/ha와 1,700개체/ha로 가장 많았으며, 지난 10년 동안 고사율은 귀때기청봉1과 설악폭포지에서 각각 38.3%와 35.3%로 매우 높게 나타났다. 분비나무 개체군의 흉고직경급 분포에서는 귀때기청봉1 지역에서 가장 안정적인 역 J자형의 분포를 보였다. 분비나무의 연평균 비대생장은 0.96~1.73mm/year 였으며, 활력도가 감소 추세를 보인 귀때기청봉2, 관모능선, 설악폭포 지역에서 비대생장은 대체로 생장이 저하되는 추세를 나타내었다. 향후 모니터링 과정이 지속적으로 이루어진다면, 아고산 식생의 보전과 관리를 위한 기초자료 확보가 가능할 것으로 생각된다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2004년도 학술.기술논문발표회
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• pp.105-108
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• 2004

The most of former schools facility have been planed and constructed with cement liquid waterproofing which is moth to be desired fir behavior of structure. However. It cause to decline safety for structure and also increase repairing cost that by leakage to behavior for thermal effects, Moreover, It is necessary for establishment fundamental counterplan of maintenance for schools facility to improve educational environment in budget support and proper diagnostic tech. and evaluation, repair reinforcement. In present paper, Firstly, we analyze out leakage and defect of schools facility of ㅇㅇ district office of education. Secondly, suggest the proper diagnostic tech. as leakage factor to develope efficiency of using space for durability and safety from leakage with suggestion the proper diagnostic.

• 한국산림과학회지
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• 제104권3호
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• pp.360-367
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• 2015

본 연구에서는 백운산 내 구상나무 서식지를 조사하여 현존 분포도를 작성하고 분포에 영향을 미치는 생물학적 환경인자와 비 생물학적 환경인자의 기여도를 정량화하여 서식지 또는 대체서식지로써 잠재성을 가지고 있는 지역을 도출하고 보호구역 설정 안을 제시하였으며, RCP 8.5 기후변화 시나리오를 적용하여 기후변화가 향후 구상나무의 분포에 미치는 영향을 분석한 미래 잠재 서식지를 예측 하였다. 연구 결과 백운산 내 구상나무는 3,325개체 (DBH >= 2.5 cm)가 서식하고 있었고 분포 면적은 150 ha 정도였다. 해발 900 m에서 구상나무의 개체가 확인되어 1,200 m까지 분포하고 있었으며, 잠재 분포도를 기반으로 현재 구상나무가 서식하기에 적합한 지역은 상봉, 억불봉, 따리봉, 도솔봉을 중심으로 현존 분포 면적의 3배인 450 ha로 분석되었다. 주봉인 상봉 인근이 구상나무의 서식에 가장 적합한 잠재력을 가진 임분으로 평가 되었으며, 남사면보다는 북사면을 선호하는 경향을 보이고 있었다. 기후변화 시나리오 RCP 8.5를 적용하여 미래의 잠재적 분포를 분석한 결과 2050년에는 상봉 주변을 중심으로 20 ha까지 서식지 면적이 감소될 것으로 나타나며, 2080년에는 서식에 적합한 지역이 존재하지 않을 것으로 예측된다. 이러한 결과로 볼 때 지구온난화가 가속화될수록 구상나무는 저지대에서 고지대로 서식지의 이동 양상이 뚜렷해질 것으로 판단된다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제23권2호
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• pp.117-123
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• 2000

Changing patterns and the possibility of climate change in the area of Cheiudo island, the southernmost Island in Korea, were analyzed using daily temperature and Precipitation data observed at the Cheiu Regional Meteorological Office from May 1923 to December 1998. A hydrologic simulation model "BROOK" was used to simulate and analyze the dynamics of daily soil moisture content and soil moisture deficit by applying the daily weather data. During the period, significantly increasing pattern was observed in temperature data of both annual and monthly basis, while no significantly changing pattern was observed in precipitation data. During the last 76 years. mean annual temperature was observed to have risen about 1.4$^{\circ}C$, which may show the Possibility of the initiation of climate change on the island whose validity should be tested in future studies after long-term studies on temperature. Based on the simulation, due to increased temperature, significant increase was predicted in evapotranspiration. while no significant decrease was detected in simulated soil moisture content during the period. Changing pattern of annual soil moisture content was markedly different from those of precipitation. In some dominant trees, negative effects of the drought of the late season for the previous year were shown to be statistically significant to radial growth of the tree for the current year. As annual variation of radial growth of trees is mainly affected by the soil moisture content. the information on the dynamics of soil moisture deficit possibly provides us with useful information for the interpretation of tree growth decline on the mountain. mountain.