• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제28권3호
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• pp.158-169
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• 2012

Sabah has experienced a rapid decline in the extent of forest cover. The precise impact of habitat loss on the conservation status of the plants of Sabah is uncertain. In this study we use the niche modelling algorithm MAXENT to construct preliminary, revised and final ecological niche models for Dipterocarpus lamellatus and Dipterocarpus ochraceus and combined these models with data on current land-use to derive conservation assessments for each species. Preliminary models were based on herbarium data alone. Ground surveys were conducted to evaluate the performance of these preliminary models, and a revised niche model was generated from the combined herbarium and ground survey data. The final model was obtained by constraining the predictions of the revised models by filters. The range overlap between the preliminary and revised models was 0.47 for D. lamellatus and 0.39 for D. ochraceus, suggesting poor agreement between them. There was substantial variation in estimates of habitat loss for D. ochraceus, among the preliminary, revised and constrained models, and this has the potential to lead to incorrect threat assessments. From these estimates of habitat loss, the historic distribution and estimates of population size we determine that both species should be classified as Critically Endangered under IUCN Red List guidelines. Our results suggest that ground-truthing of ecological niche models is essential, especially if the models are being used for conservation decision making.

• 한국농림기상학회지
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• 제15권4호
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• pp.219-233
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• 2013

본 연구는 산림에서 나타나는 수종의 분포 패턴을 해석하고 예측하기 위한 목적으로 수행되었다. 국내에서 처음으로 시도된 전국 규모의 체계적 산림조사라 할 수 있는 NFI (National Forest Inventory)의 수종별 출현 정보와 출현지점별 풍부도를 기반으로 소나무의 현존분포도를 작성하였다. 생태적 지위 모형의 하나인 GARP (Genetic Algorithm for Ruleset Production)를 이용하여 소나무 현존분포와 연관성이 높은 환경요인변수들을 선정하였고, 선정된 변수들을 설명변수로 하는 소나무 잠재분포 모형을 작성한 후 기후변화 시나리오를 적용하여 미래의 잠재분포를 예측하였다. 기후, 지리 지형, 토양 지질, 토지이용 및 식생현황 등 27개 환경요인변수를 각각 설명변수로 하여 모형을 구동함으로써 소나무 현존분포와의 연관성을 평가한 결과 1월 평균기온이 최상위를 차지하였고 연평균기온, 8월평균기온, 연교차 등도 영향을 미치는 것으로 분석되었다. NFI 정보로부터 추출하여 소스개체군으로 선정된 조사지점들을 소나무의 최종출현정보로, 환경요인변수 간의 연관성 분석을 통해 최종적으로 선정된 변수 세트를 설명변수로 하여 모형을 구동함으로써 최적의 모형을 선정한 후 잠재분포도를 작성하였다. 현재 시점의 환경요인변수들에 의해 트레이닝 된 잠재분포 모형에서 기후관련변수들을 RCP 8.5 기후변화시나리오에서 산출한 변수들로 대체하여 2020년대, 2050년대, 2090년대의 소나무의 예측 잠재분포도를 작성하였다. 최종적으로 작성된 소나무 잠재분포모형의 평가 통계량인 AUC (Area Under Curve)는 0.67로 다소 미흡하였으나 향후 기후변화 환경 하에서 소나무림의 보전 및 관리를 위한 최소한의 실마리를 제공할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제17권4호
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• pp.348-357
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• 2015

본 연구는 그간 우리나라에서 경제적인 가치를 인정 받아온 수종인 잣나무를 대상으로 잣나무의 현존 분포를 파악하고, RCP (Representative Concentration Pathway) 8.5 기후변화 시나리오와 생태적 지위 모형에 기반하여 향후 잣나무의 분포 변화를 예측하기 위해 수행되었다. 이를 위해 5년간의 NFI 자료에서 조사지점별 잣나무의 풍부도 자료를 추출하여 사용하였으며, 수종에 영향을 미치는 환경요인변수를 선정하기 위해 생태적 지위 모형 가운데 하나인 GARP (Genetic Algorithm for Rule-set Production)를 이용하였다. 총 27개의 환경요인변수에 대해 각각 모형을 구동하고 컨퓨전 매트릭스(Confusion Matrix) 기반 산출 통계량인 AUC (Area Under Curve)가 0.6 이상인 변수들을 선발하여 최종 잠재분포모형을 작성하였다. 그 결과 작성된 모형은 비교적 높은 적합도를 나타냈는데 잣나무는 현재 표고의 범위가 300m에서 1,200m 사이인 지역 및 남부에서 북부에 이르기까지 넓게 자리 잡고 있는 것으로 나타났다. 작성된 모형에 RCP 8.5 기후변화 시나리오를 적용한 결과, 잣나무는 2020년대부터 잠재분포역이 큰 폭으로 축소되며, 2090년대에는 우리나라 대부분의 지역이 잣나무의 생육에 불리할 것으로 예측되었다. 본 연구를 통해 기후변화가 잣나무 분포에 미치는 영향을 파악하고, 잣나무와 기후변화와의 상관성에 대한 이해를 높임으로써 향후 지역별 조림수종 선정 및 경제수종 교체 등의 조림적 관점에서 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제32권1호
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• pp.94-98
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• 2016

Calamus andamanicus Kurz is one of the commercially important solitary rattans endemic to Andaman and Nicobar islands. The habitat suitability modeling program, MaxEnt, was used to predict the potential ecological niches of this species, based on bioclimatic variables. The study revealed high potential distribution of C. andamanicus across both Andaman and Nicobar islands. Of the 33 spatially unique points, 21 points were recorded from South and North Andamans and 12 from Great Nicobar Islands. The islands like Little Andaman, North Sentinel, Little Nicobar, Tllangchong, Teressa were also predicted positive even though this rattan is not recorded from these islands. Mean diurnal range, higher precipitation in the wettest month of the year, annual precipitation and precipitation in the driest month are the main predictors of this species distribution.

• Proceedings of the National Institute of Ecology of the Republic of Korea
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• 제4권2호
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• pp.79-85
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• 2023

The Tibetan Plateau is home to the only alpine crane species, the black-necked crane (Grus nigricollis). Conservation efforts are severely hampered by a lack of knowledge on the spatial distribution and breeding habitats of this species. The ecological niche modeling framework used to predict the spatial distribution of this species, based on the maximum entropy and occurrence record data, allowed us to generate a species-specific spatial distribution map in Ladakh, Trans-Himalaya, India. The model was created by assimilating species occurrence data from 486 geographical sites with 24 topographic and bioclimatic variables. Fourteen variables helped forecast the distribution of black-necked cranes by 96.2%. The area under the curve score for the model training data was high (0.98), indicating the accuracy and predictive performance of the model. Of the total study area, the areas with high and moderate habitat suitability for black-necked cranes were anticipated to be 8,156 km² and 6,759 km², respectively. The area with high habitat suitability within the protected areas was 5,335 km². The spatial distribution predicted using our model showed that the majority of speculated conservation areas bordered the existing protected areas of the Changthang Wildlife Sanctuary. Hence, we believe, that by increasing the current study area, we can account for these gaps in conservation areas, more effectively.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제48권1호
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• pp.96-109
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• 2024

Background: Khyber Pakhtunkhwa government initiated the Billion Tree Tsunami Afforestation Project including regeneration and afforestation approaches. An effort was made to assess the distribution characteristics of afforested species under present and future climatic scenarios using ecological niche modelling. For sustainable forest management, landscape ecology can play a significant role. A significant change in the potential distribution of tree species is expected globally with changing climate. Ecological niche modeling provides the valuable information about the current and future distribution of species that can play crucial role in deciding the potential sites for afforestation which can be used by government institutes for afforestation programs. In this context, the potential distribution of 8 tree species, Cedrus deodara, Dalbergia sissoo, Juglans regia, Pinus wallichiana, Eucalyptus camaldulensis, Senegalia modesta, Populus ciliata, and Vachellia nilotica was modeled. Results: Maxent species distribution model was used to predict current and future distribution of tree species using bioclimatic variables along with soil type and elevation. Future climate scenarios, shared socio-economic pathways (SSP)2-4.5 and SSP5-8.5 were considered for the years 2041-2060 and 2081-2100. The model predicted high risk of decreasing potential distribution under SSP2-4.5 and SSP5-8.5 climate change scenarios for years 2041-2060 and 2081-2100, respectively. Recent afforestation conservation sites of these 8 tree species do not fall within their predicted potential habitat for SSP2-4.5 and SSP5-8.5 climate scenarios. Conclusions: Each tree species responded independently in terms of its potential habitat to future climatic conditions. Cedrus deodara and P. ciliata are predicted to migrate to higher altitude towards north in present and future climate scenarios. Habitat of D. sissoo, P. wallichiana, J. regia, and V. nilotica is practiced to be declined in future climate scenarios. Eucalyptus camaldulensis is expected to be expanded its suitability area in future with eastward shift. Senegalia modesta habitat increased in the middle of the century but decreased afterwards in later half of the century. The changing and shifting forests create challenges for sustainable landscapes. Therefore, the study is an attempt to provide management tools for monitoring the climate change-driven shifting of forest landscapes.

• 생태와환경
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• 제53권4호
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• pp.427-435
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• 2020

The most important thing to successfully restore an oak forest is finding suitable climatic conditions and topographic factors for the oak species to be introduced. In this study, in order to find suitable environmental conditions for the five dominant oak trees on the Korean Peninsula, we carried out analysing the information on the location of forest vegetation on the Korean Peninsula. The range of annual mean temperature of the five oak trees was narrow in the order of Q. mongolica (7.7~14.3℃), Q. variabilis (9.2~13.8℃), Q. acutissima (10.5~14.3℃), Q. serrata (11.4~13.7℃), Q. aliena (11.0~12.9℃). The range of annual precipitation of oaks was narrow in order of Q. mongolica (1072.7~1780.9 mm), Q. variablis (1066.6~1554.9 mm), Q. acustissima (1036.5~1504.8 mm), Q. serrata (1062.6~1504.7 mm). The range of altitude was in order of Q. mongolica (147~1388m), Q. serrata (93~950m), Q. variabilis(90~913m), Q. acustissima (60~516m), Q. aliena (55~465 m). The range of slope was in the order of Q. mongolica (8~56°), Q. variabilis(5~52°), Q. serrata (11~45°), Q. aliena (15~38°), Q. acustissima (16~37°). These results are considered to be very useful in the case of ecological restoration using deciduous oak trees on the Korean Peninsula.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제45권3호
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• pp.130-142
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• 2021

Background: Climate change is occurring rapidly around the world, and is predicted to have a large impact on biodiversity. Various studies have shown that climate change can alter the geographical distribution of wild bees. As climate change affects the species distribution and causes range shift, the degree of range shift and the quality of the habitats are becoming more important for securing the species diversity. In addition, those pollinator insects are contributing not only to shaping the natural ecosystem but also to increased crop production. The distributional and habitat quality changes of wild bees are of utmost importance in the climate change era. This study aims to investigate the impact of climate change on distributional and habitat quality changes of five wild bees in northwestern regions of Iran under two representative concentration pathway scenarios (RCP 4.5 and RCP 8.5). We used species distribution models to predict the potential range shift of these species in the year 2070. Result: The effects of climate change on different species are different, and the increase in temperature mainly expands the distribution ranges of wild bees, except for one species that is estimated to have a reduced potential range. Therefore, the increase in temperature would force wild bees to shift to higher latitudes. There was also significant uncertainty in the use of different models and the number of environmental layers employed in the modeling of habitat suitability. Conclusion: The increase in temperature caused the expansion of species distribution and wider areas would be available to the studied species in the future. However, not all of this possible range may include high-quality habitats, and wild bees may limit their niche to suitable habitats. On the other hand, the movement of species to higher latitudes will cause a mismatch between farms and suitable areas for wild bees, and as a result, farmers will face a shortage of pollination from wild bees. We suggest that farmers in these areas be aware of the effects of climate change on agricultural production and consider the use of managed bees in the future.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제32권1호
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• pp.8-13
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• 2017

본 연구는 식중독 세균 등 유해미생물에 의한 농산물 오염을 예측하여 대응방안을 마련할 수 있도록 하는데 필요한 모의실험 computing platform을 개발하고자 수행되었다. 농산물 오염은 그 빈도가 매우 낮고, 발생패턴도 극히 불규칙하여 계량적 요소가 많지 않기 때문에 기존의 광범위하게 활용되는 수리모형(Mathematical Modeling)이나 확률통계모형(Probability Statistical Modeling)을 기반으로 한 예측모형은 개발이 어렵다. 이와는 달리 개체기반모형(Agent-based Model)은 목적지향적인 각 개체들이 내재된 특성에 따라 변화하는 환경에서 상황 의존적 또는 자율적 행동을 하였을 때 나타나는 결과를 바탕으로 앞으로의 변화를 예측하는 모형으로 각 개체들에 대한 간단한 행동규칙과 몇 개의 변수를 활용하여 직관적 분석 가능하기 때문에 농산물의 안전성에 영향을 미치는 여러 개체 (농작물, 오염원, 오염매개자)가 상호작용하는 메커니즘을 모의실험하는 경우에 유용하다. 본 연구에서는 Scala와 Java 프로그래밍 언어에 기반을 둔 개체기반모형 개발환경을 지원하는 전용 소프트웨어인 NetLogo를 이용하여 프로그램을 제작하였다. 개발된 모형은 가상의 엽채류 재배지역을 대상으로 가축 또는 야생동물이 출입할 수 있도록 하였고, 이들 동물이 배설하는 분변에 있는 장관유래 식중독 세균에 의해 토양 오염 또는 농작물 오염이 발생될 수 있도록 하였다. 이 오염은 시간이 지남에 따라 점차 소멸되지만 건전한 동물이 오염된 농작물을 섭취하는 경우 다시 동물의 장내로 들어가게 되어 보균 동물이 될 수 있도록 하였고, 역시 이 보균 동물이 배설하는 분변에 식중독 세균이 있도록 설정하였다. 가상 엽채류 재배환경에서 생존하는 식중독 세균은 파리와 같은 위생해충에 의해 다른 곳의 토양이나 농작물에 옮겨질 수 있게 하였다. 작물체는 60일 동안 생장하고, 동물은 개체군의 밀도 증감이 없으며, 파리는 시간이 지남에 따라 개체군 밀도가 변동될 수 있도록 하였다. 동물 개체수, 파리 개체수, 그리고 초기 오염 작물 개체수를 달리하면서 작물체의 미생물 오염을 시뮬레이션한 결과, 다른 요인들 보다는 동물 개체수가 작물체 오염에 가장 큰 영향을 주는 것으로 판단되었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제28권1호
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• pp.171-180
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• 2012

야생동 식물 서식지 보전 연구는 통합적인 생물다양성 관리 전략으로서 주목받고 있다. 국내 종조사자료 및 환경공간정보 여건을 고려할 때 종출현정보에 최적화된 것으로 알려져 있는 GARP 모형과 Maxent 모형이 서식지 분석에 가장 적합한 것으로 판단된다. 국내 적용가능성을 확인하기 위해 충청도 삽교천 일원을 대상으로 고라니($Hydropotes$ $inermis$ $argyropus$)에 대한 기계학습식 모형을 적용하였다. 종출현지점은 3차 전국자연환경조사, 환경변수는 문헌조사를 통해 10개를 도출하였다. 분석 결과 Maxent 모형과 GARP 모형은 각각 전체 면적의 16.3%, 27.1%를 고라니 서식지로 예측하였다. 종분포모형 정확도(훈련/검증)는 Maxent 모형(0.85/0.69)이 GARP 모형(0.65/0.61)보다 높게 분석되고 Spearman 순위 상관계수 역시 Maxent 모형(${\rho}$=0.71, p<0.01)이 GARP 모형(${\rho}$=0.55, p<0.05)보다 높게 분석되었다. 이는 대상지의 특성과 대상종에 따라 달라질 수 있으므로 상황에 따라 적절한 모형을 적용하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.