• 제목/요약/키워드: Ecological Succession

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국립공원 인공림 식생구조 및 생태적 천이 유도를 위한 간벌 밀도 연구 - 치악산, 속리산, 덕유산, 내장산을 사례로 - (Vegetational Structure and the Density of Thinning for the Inducement of the Ecological Succession in Artificial Forest, National Parks - In Case of Chiaksan, Songnisan, Deogyusan, and Naejangsan -)

  • 김종엽;이경재
    • 한국환경생태학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.604-619
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    • 2012
  • 독일의 산림미학(숲미학)과 영국의 산림디자인 개념에 따르면 우리나라 국립공원 인공림도 단계별로 생태적 복원이 필요하며, 본 연구는 국립공원 인공림의 식생구조를 분석하여 생태적 천이를 유도하기 위한 식생유형별 간벌 밀도 기준을 제시하고자 수행하였다. 국립공원 중 치악산, 속리산, 덕유산, 내장산에 분포하는 잣나무림, 전나무림, 편백림, 은사시나무림, 일본잎갈나무림 등 인공림 8개소와 소나무군집, 소나무-졸참나무군집, 졸참나무군집 등 자연림 3개소 등 총 11개소에 $20m{\times}20m(400m^2)$ 크기의 방형구를 설정하였다. 식생구조 특성을 고려하여 인공림을 천이미발달형, 외래종치수발달형, 천이초기형으로 유형화하였다. 종다양도(H')는 천이미발달형 0.9681~1.1323, 외래종치수발달형 1.0192~1.1870, 천이초기형 1.3071~1.3892, 자연림 1.2202~1.3428로 침엽수 단일수종 위주의 단층구조의 인공림보다 천이초기형 인공림과 다층구조의 자연림의 종다양도가 다소 높았다. 단계별 간벌 밀도는 30~60% 범위로 하되, 천이미발달형은 외래종 우점치가 88~90%로 높으므로 대경목부터 3단계에 걸쳐 간벌하고, 외래종치수발달형은 외래종 우점치가 60~97%로 높고 아교목층과 관목층에 치수가 발달하고 있어 조기에 외래종 치수를 제거하고 1단계 또는 2단계에 걸쳐 간벌하며, 천이초기형은 외래종 우점도가 30% 이하로 자생종과 경쟁하는 외래종을 우선적으로 간벌하고 1단계 또는 2단계에 걸쳐 간벌할 것을 제시하였다.

국가산림자원조사와 장기생태연구 자료를 활용한 산림경관모형의 모수화 및 적용성 평가 (Parameterization and Application of a Forest Landscape Model by Using National Forest Inventory and Long Term Ecological Research Data)

  • 조원희;임원택;김은숙;임종환;고동욱
    • 한국농림기상학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.215-231
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    • 2020
  • 산림경관모형은 산림생태계의 복잡한 구조와 다양한 기능의 동적특성을 연구하는데 적합한 모형으로 평가받는다. 산림경관모형은 경관생태학을 기반으로 제작되었으며, 그 특성상 넓은 시공간적 규모를 다루기 때문에 새로운 지역에 적용하는데 환경특성, 수종특성 등에 대한 모수화와 검증에 어려움이 있다. 이에 이 연구에서는 산림경관모형 LANDIS-II Biomass succession 익스텐션에 대한 국내 적용성을 평가하기 위해 계방산 일대를 대상으로 1) 공간정보 입력자료 제작 및 수종특성 모수화, 2) 모형의 보정, 3) 모형의 적용 및 검증방안을 제시하였다. 모형에 적용한 총 14수종은 국가산림조사(National Forest Inventory; NFI), 장기생태조사자료, 아고산대조사자료 기반의 수종별 중요도를 기반으로 선정하였으며, 공간정보 입력자료는 30m 해상도의 수치표고모형을 기반으로 제작한 생태역 지도와 NFI와 장기생태조사자료 기반의 초기 식생형 지도 등을 제작하였다. 수종별 생장모수(ANPPmax, Maxbiomass)는 한국, 중국, 일본 등 동아시아 지역의 생리실험 문헌자료를 종합하여 선정한 수종별 생리특성 모수(FolN, SLWmax, Halfsat, 생장온도, 내음성 등)를 PnET-II 모형에 적용하여 추정하였다. 모형의 보정과 검증은 모형과 조사자료의 수종별 지상부생물량을 비교하여 산출한 결정계수(R2)와 최소 제곱근 오차(RMSE)를 통해 실시하였으며, 검증결과 0.98의 R2와 8.9의 RMSE의 준수한 결과를 나타냈다. 따라서, 이 연구를 기반으로 한반도의 산림경관 변화를 모사할 수 있을 것으로 판단되며 산림관리, 산불, 풍해, 병충해, 기후변화 등 외적요인에 따른 산림경관 변화에 대한 연구가 수행될 수 있을 것으로 기대된다.

팔공산에서 식생과 토양에 미치는 산불의 영향 (Effects of fire on Vegetation and Soil nutrients in Mt. palgong)

  • 심학보;김원
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제21권5_1호
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    • pp.465-473
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    • 1998
  • This study was carried out to investigate the developmental process of plant community during the secondary succession and changes of soil properties in the burned areas lapsed 28 years after the forest fire in Mt.Palgong. The forest fire occurred on March, 1969 and the red pine (pinus densiflora) forest and its floor vegetation were burned down. The results are summarized as follows: the floristic composition of burned and unburned areas were composed of 49 and 48 species of vascular plants, respectively. The dominant species based on SDR4 of the burned sites were Lespedeza maximowicxii(87.75), Carex humilis (62.94), Rhododendron schippenbachii(55.78) and Miscanthus sinensis var.purpurascens (51.94). In contrast, Pinus densiflora (81.17), Quercus serrata (53.58)m Carex humilis (53.11) and Miscanthus sinenis var. purpuracens (52.42) were dominant in the unburned area. The biological spectra showed the $H-D_1-R_5-e$ type in both areas. The indices of similarity (CCs) between the two areas were 0.80. Degree of succession (DS) was 734 in the burned area and 809 in the unburned area. The species diversity (H) and evenness indices (e) in the burned and unburned areas were 2.05, 2.13 and 0.53, 0.55, respectively. Dominance index (C) in the burned and unburned areas were 0.30 and 0.32, respectively. Soil properties such as soil pH, content of organic matter, total nitrogen, total carbon, exchangeable potassium, sodium, calcium, and magnesium in burned area were comparatively higher than those of unburned area. Monthly changes of soil properties were of little significance except for some cases. These results suggest that there was relationship between trend of vegetation recovery and the changes of soil properties after the forest fire. Mixed forestation of fire-resistant species and nitrogen fixation species will be effective for reforestation after the forest fire.

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The Determination and Prediction of Pine to Oak Forest Succession in Sugadaira, Central Japan

  • Jun, Kato;Hayashi, Ichiroku
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제26권4호
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    • pp.155-163
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    • 2003
  • In order to analyze the succession process from a pine forest to an oak forest, the tree growth of Pinus densiflora and Quercus mongolica ssp. crispula was monitored in a permanent quadrat for 23 years. The measurements were carried out for the stem diameter (DBH) of Pinus densiflora between 1977 and 1999 and for the height of Quercus mongolica ssp. crispula saplings between 1998 and 2000. The floristic composition and the locations of the individual P. densiflora and Q. mongolica ssp. crispula trees and saplings in the quadrat were recorded. P densiflora and Q. mongolica ssp. crispula individuals were randomly distributed within the quadrat. The relative growth rates (RGR) of DBH in P. densiflora were 0.085 $yr^{-1}$ for large trees and 0.056 $yr^{-1}$ for small trees in 1977. The RGR of height for Q. mongolica ssp. crispula was 0.122 $yr^{-1}$. The growth curve for DBH of P. densiflora was approximated by the logistic equation: $$DBH(t) = 30 {[1+1.16exp(-0.13 t)]}^{-1}$$ where DBH (t) the DBH (cm) in year t and t is the number of years since 1977. The growth in height of P. densiflora and Q. mongolica ssp. crispula was described by following equations: $$H (t) = 20.2 {[1+0.407exp(-0.137 t)]}^{-1} (P. densiflora)$$ $$H (t) = 30 {[1+20.7exp(-0.122 t)}^{-1} (Q. mongolica ssp. crispula)$$ Where H (t) is the tree height (m) in year t and t is the number of years since 1977 in P. densiflora and 1998 in Q. mongolica ssp. crispula. With these equations we predicted that the height of Q. mongolica ssp. crispula increases from 2 m in 1999 to 20 m in 2029. Therefore, Q. mongolica ssp. crispula and P. densiflora will be approximately the same height in 2029. The years required for succession from a pine forest to an oak forest are expected 33 with the range between 23 and 44 years.

생태학적 지식과 관련된 우리나라 환경교육의 실태 분석 (An Analysis for the status of Environmental Education in the light of the Ecological Knowledge in Korea)

  • 박진희;장남기
    • 한국환경교육학회지:환경교육
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    • 제13권1호
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    • pp.65-74
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    • 2000
  • Environmentally literated students and adults should be able to use and apply the basic ecological concepts when considering environmental problems and issues. Because ecology forms the foundation of environmental education, a review of the literatures on the degree of students' understanding for ecological concepts can provide useful insights for environmental educators. The purposes of this study were as follows: first, to analyse the parts connected with ecological knowledge of two environmental education books, ‘environments’(middle school) and ‘environmental science’(high school), second, to investigate the level of understanding on ecological concepts by the use of new developed instrument. The 20 most important ecological concepts from Cherrett(1989) and the important ecological concepts' lists from Hungerford and Volk(1990), Ramsey, Hungerford and Volk(1992), Volk(1993) would be recognized and endorsed by most environmental educators as concepts essential to environmental literacy, We referenced these informations and sequenced ecological knowledge as four main categories(communities, populations, ecosystem, man as a component of the nature systems). We have used it as a criterion in the analysis of teaching materials and the development of a new test instrument($\alpha$=0.81). According to the analysed results, the understanding levels for scales and relationships of communities, populations, ecosystem were high but those for individual concepts and differences were low. By the analysis of Korean High School EE book, ‘environmental science’, learning for some concepts(succession, material cycling, niche etc.) has pointed out as one of problems. Environmental educators must pay a careful attention to the concepts that showed high rates of incorrect answer and this work will contribute toward consolidating the basis of EE and help the accomplishment of the ultimate goals in EE.

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용문사 계곡 소나무림의 식물군집구조 및 22년간(1988~2010년) 변화 분석 (Plant Community Structure and Change of Pinus densiflora S. et Z. Forest for Twenty-two Years (1988~2010) in Yongmun-sa (Temple) Valley, Yangpyeong-gun, South Korea)

  • 장재훈;한봉호;최태영;이경재
    • 한국환경생태학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.369-380
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    • 2013
  • 본 연구는 용문사 계곡의 소나무림을 대상으로 식물군집구조를 규명하고 22년간의 식생구조 변화를 비교 분석하여 천이경향 예측과 효율적인 소나무림의 보전관리방안 수립을 위한 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 현존식생 분석결과 능선과 사면에 소나무군락(51.3%)이 넓게 분포하였고, 계곡부에 졸참나무-굴참나무군락(15.5%), 졸참나무군락(7.1%), 용문사 동측 사면에 졸참나무-소나무군락(7.2%)이 분포하였다. 19개 조사구(단위면적: $400m^2$)를 설정하여 TWINSPAN에 의한 classification 분석을 실시한 결과, 아교목층에서 졸참나무와 당단풍나무가 우점하는 소나무-졸참나무군집(I), 아교목층에서 서어나무와 까치박달이 우점하는 소나무군집(II), 아교목층에서 졸참나무와 서어나무가 우점하고 있는 소나무-졸참나무군집(III), 아교목층에서 서어나무와 당단풍나무가 우점하고 있는 소나무군집(IV)의 4개 유형으로 분류되었다. Shannon의 종다양도지수(H')는 0.5110~1.3101, 소나무 수령 48~89년생, 졸참나무 31~63년생, 서어나무 26~61년생이었다. 22년간 변화를 분석한 결과 소나무는 세력 유지 또는 약화되었고, 경쟁관계에 있는 졸참나무, 서어나무, 까치박달의 세력이 증가하였다. 용문사 계곡 소나무림의 천이 경향은 소나무림${\rightarrow}$졸참나무${\rightarrow}$까치박달, 서어나무로 예측되었으며, 지속적인 소나무림 유지관리를 통한 소나무 보존이 필요하였다.

순천시 조계산 운수암 계곡부 식물군집구조 (The Structure of Plant Community of the Woonsooam Valley in Jogyesan (Mt.), Suncheon)

  • 한봉호;최진우;노태환;허지연
    • 한국환경생태학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.45-54
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    • 2014
  • 본 연구는 순천시 조계산(해발고 884.3m) 운수암 계곡부를 대상으로 식물군집구조를 조사 분석하여 식생구조 특성과 생태적 천이계열, 보전가치를 밝히고 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 조사구는 해발고 255~495m에 $20m{\times}20m$ 크기의 15개소를 설정하였다. DCA 기법에 의한 군집분류 결과 군집 I(소나무군집), 군집 II(굴참나무-졸참나무군집), 군집 III(졸참나무-굴참나무군집), 군집 IV(개서어나무-졸참나무군집), 군집 V(낙엽활엽수군집) 등 다섯 개의 식물군집으로 분류되었다. 순천시 조계산 일대는 온량지수를 분석한 결과 온대남부기후대의 식생이었다. 조계산 운수암 계곡부는 졸참나무군집 34.4%, 졸참나무-군참나무군집 32.1%로 계곡부 사면을 중심으로 우점하여 분포하였으며, 계곡부를 중심으로 개서어나무군집이 5.5% 분포하였다. 관목층에서는 조릿대가 우점하고 있었다. 생태적 천이계열은 추정하기 어려웠으나, 장기적으로 모니터링을 통해 군집별 변화양상을 규명할 수 있을 것이다. 샤논의 종다양도지수($400m^2$)는 군집 III(1.0102~1.1013), 군집 V(0.9945), 군집 II(0.7913~1.1503), 군집 IV(0.8081~1.0749), 군집 I(0.9273) 순으로 높았다.

고속도로 절토비탈면의 식생구조와 천이 (Vegetation Structure and Succession of Highway Cutting-slope Area)

  • 송호경;전기성;이상화;김남춘;박관수;이병준
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제8권6호
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    • pp.69-79
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    • 2005
  • This study was carried out to select proper species for early stage replantation in highway cut-slope area. In highway cut-slope area, sample plots of 106 were selected, and their vegetations and environmental factors were investigated. 1. We found total 172 species in the 106 cutting area of highway. The species of high frequency of highway cut-slope were found in the order of Lespedeza bicolor, Artemisia princeps var. orientalis, Festuca arundinacea, Erigeron annuus, Lespedeza cuneata, Lactuca indica var. laciniata, Eragrostis curvula, Dactylis glomerata, Oenothera lamarckiana, Wistaria floribunda, Humulus japonica, Commelina communis, Miscanthus sinensis, Pueraria thunbergiana, Pinus densiflora, etc. 2. The average vegetation coverage was over 90% in the study sites and the average coverage was 91.4% in the total cut-slope area. The species of high coverage of highway cut-slope area were found in the order of Festuca arundinacea, Eragrostis curvula, Lespedeza bicolor, Wistaria floribunda, Lespedeza cuneata, Dactylis glomerata, Artemisia princeps var. orientalis, Humulus japonica, Pueraria thunbergiana, Robinia pseudoacacia, Poa pratensis, Medicago sativa, Festuca ovina, Pinus densiflora, Parthenocissua tricuspidata, etc. 3. The total coverage in the foreign plants of Festuca arundinacea, Eragrostis curvula, Dactylis glomerata, Poa pratensis, Medicago sativa, Coreopsis drummondii and native plants of Lespedeza bicolor, Wistaria floribunda, Lespedeza cuneata, Amorpha fruticosa, Indigofera pseudotinctoria, Lespedeza cyrtobotrya were 57.52%. That is, the ecological succession of native herbs and parachute shrubs have delayed because the afforested plants occupy 57.52%. In future, the coverage of foreign herbs have to reduce, and the coverage of the native herbs and parachute shrubs must be increased. 4. The native seed of Artemisia sp., Miscanthus sinensis, Smilax china, Pueraria thunbergiana, Rubus crataegifolius, Rubus parvifolius, Pinus densiflora, Rhus chinensis, Albizzia julibrissin, Rhododendron mucronulatum, Clematis apiifolia, Zanthoxylum schinifolium, Prunus sargentii could be added in the seedling of the temperate south zone highway with the used seeds. The native seed of Artemisia sp., Miscanthus sinensis, Rubus crataegifolius, Rhododendron mucronulatum, Weigela subsessilis, Stephanandra incisa, Rhus chinensis, Pinus densiflora, Salix koreensis, Cocculus trilobus, Populus alba, Spiraea prunifolia for. simpliciflora, Clematis apiifolia, Lindera obtusiloba, Quercus serrata, etc., could be added in the seedling of the temperate middle zone highway with the used seeds. 5. We have some recommendation. The native plants have to growth in the highway cut-slope area instead of foreign plants to have good environmental ecology. The role of the foreign plants should be the plant for the initial several years in the highway cut-slope area. And, the native plants should growth in the next season. 6. We should protect shrubs and trees in the highway slope area because shrubs and trees can be more helpful in stabilizing of the slope area than herbs.

우리나라 서어나무 임분의 군집구조와 식생천이 (Community Structure and Vegetation Succession of Carpinus laxiflora Forest Stands in South Korea)

  • 변성엽;윤충원
    • 한국환경생태학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.185-202
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    • 2018
  • 산림천이는 몇 단계의 산림생태계 변화과정을 거쳐 최종단계인 극상림에 도달하는 것으로 우리나라 온대림의 극상림을 이루는 대표 수종이 서어나무라고 하는 많은 연구결과가 제시되어 왔다. 특정지역 또는 국지적으로 나타나는 서어나무의 상관 군락을 대상으로 식생구조와 천이과정의 연구가 주를 이루고 있고 우리나라 온대림의 극상림으로서 서어나무림을 제시한다는 것은 논란이 있을 수 있다. 따라서 본 연구는 2014년부터 2017년까지 17개산 75개소의 서어나무림을 대상으로 식생유형과 층위구조를 파악하고 이에 따른 생태적 천이경향을 구명하고자 수행되었다. 유형분류는 식물 사회학적 방법에 따라 수행하였으며 층위구조는 중요치를 분석하여 파악하였다. 종조성에 따른 유형분류결과, 총 6개의 식생단위와 9개의 종군 유형으로 분류되었다. 서어나무군락군은 난티나무군락, 개암나무군락(갈참나무군, 개암나무전형군), 철쭉군락(물들메나무군, 개서어나무군, 철쭉전형군)으로 분류되었다. 각 층위별로 중요치를 분석하여 서어나무림의 천이경향을 예측해 본 결과, 서어나무림은 (1) 당분간 서어나무림으로 유지되는 유형(식생단위 2, 3, 6), (2) 까치박달림으로 천이가 진행되는 유형(식생단위 1, 4), (3) 붉가시나무림으로 천이가 진행되는 유형(식생단위 5)의 총 3가지 천이유형으로 나타났다.

Evaluation of the effects of the river restoration in Hwangji Stream, the upstream reach of the Nakdong River

  • Bong Soon Lim;Jaewon Seol;Chang Seok Lee
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제48권1호
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    • pp.85-95
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    • 2024
  • Background: In Korea, riparian zones and some floodplains have been converted into agricultural fields and urban areas. However, there are essential for maintaining biodiversity, as they are important ecological spaces. There are also very important spaces for humanity, as they perform various ecosystem services in a changing environment including climate change. Due to the importance of rivers, river restoration projects have been promoted for a long time, but their achievement has been insignificant. Development should be pursued by thoroughly evaluating the success of the restoration project. Ecological restoration is to accelerate succession, a process that a disturbed ecosystem recovers itself, with human assistance. Ecological restoration can be a test bed for testing ecological theories in the field. In this respect, ecological restoration should go beyond a 'simple landscaping exercise' and apply ecological models and theories in restoration practice. Results: The cross-section of the restored stream is far from natural rivers due to its steep slope and artificial material. The vegetation profiles of the restored streams did not reflect the flooding regime of the river. The species composition of the vegetation in the restored stream showed a significant difference from that of the reference stream, and was also different from that of an unrestored urban stream. Although species richness was high and the proportion of exotic species was low in the restored stream, the effect was offset by the high proportion of gardening and landscaping plants or obligate terrestrial plants. Conclusions: Based on both the morphological and ecological characteristics of the river, the restoration effect in the restored stream was evaluated to be very low. In order to solve the problems, a systematic adaptive management plan is urgently required. Furthermore, it is necessary to institutionalize the evaluation of restoration effects for the development of river restoration projects in the future.