• 한국환경생태학회지
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• 제33권5호
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• pp.525-538
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• 2019

낙동강에 위치한 신규조성 습지의 현황 파악 및 관리 방안 마련을 위한 기초연구의 일환으로 부착규조류의 서식현황과 종다양성을 분석하고 부착돌말영양지수(TDI, Trophic Diatom Index)의 적용가능성을 평가하였다. 조사 기간 동안, 부착규조류는 총 38과 173종이 출현하였으며, 봄과 가을에 각각 156종, 154종으로 비슷한 종수를 나타냈다. 자기조직화지도(SOM)를 활용한 분석 결과, 부착규조류의 분포는 각 습지의 영양염류의 농도와 강우 등의 환경요인에 따라 영향 받는 것으로 나타났다. 클러스터 1의 경우, 대부분 가을시기이며, 총인과 총질소 등의 영양염류의 농도와 부착규조류의 종수 및 풍부도가 낮음에도 불구하고, 부착돌말영양지수가 높은 지점들로 구성되었다. 이와 반대로, 클러스터 4는 봄시기의 지점들이며, 총질소가 높음에도 불구하고 부착돌말영양지수가 낮은 특징을 보였다. 신규조성 습지 대부분이 유입 유출구 기능이 원활하지 않은 점을 감안하면, 여름철에 증가된 유량은 가을철에 영양염류 값을 감소시키며, 탁도 증가로 인해 빛의 유입이 원활하지 않아 부착규조류의 종수와 풍부도가 낮아진다. 이와 반대로, 봄철에는 낮은 수위로 인해 부착규조류가 부착할 수 있는 기질표면이 부족하며, 호오탁성 종이 정착 및 발달하기에 이른 시기이기 때문에 부착돌말영양지수 값이 낮게 측정된다. 다양한 기존 연구에서, 부착돌말영양지수를 서식환경 및 수질 평가지표로 활용하고 있으나, 본 습지는 흐름이 적고 정체수역에 가깝기 때문에 대부분 영양염류 농도가 높아 부착돌말영양지수의 평가지표 가치성은 낮은 것으로 판단된다. 여름강우나 유입 유출 조절부의 기능이 부착규조류의 종다양성과 분포에 영향을 미치는 점을 종합적으로 감안한 지속적이고 주기적인 추가 조사가 필요하다.

• 한국환경생태학회지
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• 제36권3호
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• pp.220-256
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• 2022

지역적으로 식물 다양성을 보전하기위한 가장 필수적인 항목은 전체 목록의 작성이다. 특히 석회암 지대는 식물다양성이 높을 뿐만 아니라 특이적인 식물의 분포지로 알려져 있다. 그럼에도 불구하고 보호지역으로 지정된 곳은 소수에 불과하다. 본 연구는 한반도의 중부에 위치한 석회암 지대인 고양산과 문래산 일원에 분포하는 식물현황을 조사하였다. 총 8회의 조사를 통해 113과 357속 592종 15아종 44변종 3품종 654분류군이 관찰되었다. 환경부지정 멸종위기야생식물은 개병풍, 가시오갈피나무, 복주머니란 및 큰바늘꽃 4분류군이 분포하였다. 한국고유종은 32분류군, 식물구계학적특정식물종은 V등급이 5분류군, IV등급이 41분류군, III등급이 36분류군이 조사되었다. 국가적색목록 평가에 따라 멸종의 위협이 높은 위기(EN; Endangered)종으로 평가되는 식물은 2분류군, 취약(VU; Vulnerable)종으로 평가되는 식물은 7분류군 그리고 준위협(NT; Near threatened)종으로 평가되는 식물은 7분류군이 분포하였다. 귀화식물은 총 41분류군이 조사되었고 그중 생태계교란외래식물은 4분류군이 있었다. 본 조사지역인 고양산과 문래산 일원은 석회암 지대 내에서 높은 식물다양성을 나타내고 있고 멸종위기야생식물인 개병풍의 핵심 분포지에 해당할 뿐만 아니라 개야광나무의 소수 분포지 중 하나를 포함하고 있는 등 보전의 가치가 높은 것으로 평가되었다. 이러한 점에 따라 고양산과 문래산 일원과 주변의 식물다양성이 우수한 지역을 평가하여 특별보호구역으로 지정할 것을 제안한다.

• 광물과 암석
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• 제35권3호
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• pp.367-376
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• 2022

본 연구는 섭입대 환경에서 다양한 액체들과 제올라이트와의 반응을 이해하기 위한 선행단계로, 섭입대 내 대표 제올라이트 중 하나인 스틸바이트(NaCa₄(Al₉Si₂₇)O₇₂·28(H₂O))의 압축거동을 관찰하였다. 물과 NaHCO₃ 용액을 매개체로 사용하였으며, 상압에서 최대 2.5 GPa까지 가압하였다. 1.0 GPa 이하에서는 두 실험 모두 0.001~0.004 GPa^-1 범위의 낮은 선형압축률과 220(1) GPa의 높은 체적탄성률을 보였다. 이는 물분자 또는 양이온이 스틸바이트의 채널 내부로 유입되면서 구조가 매우 치밀해졌기 때문으로 추측된다. 반면, 1.0 GPa 이상에서는 두 실험의 경향이 다르게 관찰되었다. 물의 실험에서는 c축, NaHCO₃의 실험에서는 b, c축의 선형압축률이 모두 0.006(1) GPa^-1으로 급격하게 증가하였다. 체적탄성률은 물과 NaHCO₃의 실험에서 각각 40(1), 52(7) GPa의 값을 보여, 1.0 GPa 이전과 비교했을 때 압축률이 4배 이상 높아졌다. 이는 1.0 GPa 이상의 압력에서 압력매개체 내 물이 얼기 시작하면서 스틸바이트 내부로 유입이 멈추었고, 단지 채널 내에서 양이온 및 물분자가 이동함에 따라서 생기는 현상으로 판단된다. 특히 NaHCO₃의 실험에서는 소듐 양이온이 치환됨에 따라 구조 내부의 분포가 달라졌을 것으로 추측되며, 이는 (001)과 (020)피크의 상대강도 비율이 물의 실험과 다른 경향으로 나타난 것을 근거로 예상해볼 수 있다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제28권1호
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• pp.1-18
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• 2023

동해는 전 세계적으로 가장 빠른 수준의 온난화를 경험하는 해역 중 하나로서, 기후변화에 민감하게 반응할 뿐 아니라 대양에 비해 월등히 짧은 순환 주기를 가지고 있기 때문에 미래의 대양 환경 변화에도 중요한 시사점을 주는 것으로 알려져 있다. 그러나 동해 심층 해수의 특성과 순환의 변화 과정에 대한 연구는 동해 전역의 심층을 정밀하게 조사하기 위한 국제협력 프로그램이 자리잡고, 측정 장비의 분해능을 포함하는 관측기술과 수치모델 모의 능력이 크게 향상된 최근(1990년대 이후)에서야 본격화되고 있다. 여기서는 동해 심층 해수의 물리적 특성과 순환의 변화 과정에 대한 그간의 연구 결과를 요약하고, 향후 남은 과제를 제시하고자 한다. 동해는 내부에서 자체적으로 심층 해수가 생성되며 대양과 분리된 독특한 심층 순환 구조를 가진다. 동해의 수백 m 수심 아래에는 수온이 낮고(<1℃) 염분이 거의 일정(34.0-34.1)한 해수가 분포하기 때문에 오랜 기간 이 해수를 일본해고유수(동해고유수)로 명명된 단일 해수로 여겨 왔다. 그러나 1990년대 이후 정밀한 관측이 이루어지며, 동해 심층을 채우고 있는 해수가 적어도 3개의 서로 다른 물리적 특성을 가진 해수(중앙수, 심층수, 저층수)로 구성됨이 밝혀졌다. 이들 3개 해수의 물리적 특성과 해수 사이의 경계 수심은 항상 일정한 것이 아니라, 지난 수십 년 동안 유의한 수준의 변화를 겪어왔다. 동해 북부 해역의 대마난류 재순환, 해양-대기 열과 담수의 교환량, 해빙 형성에 영향을 받는 대류(심층사면대류 및 심층외양대류) 과정에 따라 심층 해수 생성에 뚜렷한 차이가 발생했기 때문이다. 생성된 심층 해수는 수심이 얕은 곳을 오른쪽에 두고 일본 분지에서부터 반시계 방향으로 울릉 분지, 야마토 분지를 차례로 거쳐 다시 일본 분지로 수송되며, 이 수평적인 심층 순환도 변화를 겪어 왔다. 수평적인 심층 순환은 동시에 남북 및 연직 방향의 순환(자오면 순환) 경로와 강도의 변화를 동반한다. 동해는 수천 년 규모의 순환 주기를 가지는 대양에 비해 훨씬 짧은 수백 년 혹은 그 이내의 순환 시간 규모를 가지기 때문에 동해 심층 해수의 물리적 특성과 자오면 순환의 급격한 변화를 더 뚜렷하게 볼 수 있을 것으로 기대 가능하다. 심층 및 자오면 순환 사이의 연계성, 대양과 동해의 유출입 해수 수송을 포함하는 동해 상층 순환과 심층 순환 사이의 연계성은 아직까지 잘 밝혀지지 않았다. 동해 심층 해수 수송의 경로와 강도를 지배하는 다양한 과정들에 대한 후속 연구들이 요구된다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제35권2호
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• pp.145-161
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• 2023

본 연구는 가정과 교육과정의 내용요소가 지속가능발전교육과 연계되어 있는지를 분석하고, 지속가능발전교육을 연계한 가정과 교육과정의 내용체계를 개발하여 실제 가정과 수업현장에서 지속가능발전교육을 실행하는데 활용할 수 있는 기초자료를 제공하는데 그 목적이 있다. 이를 위해, 2022 개정 가정과 교육과정 내용체계의 내용요소를 교육내용 선정 준거를 기준으로 분석하였고, 분석결과를 반영한 교육내용 선정 준거에 근거하여 지속가능발전교육을 연계한 가정과 교육과정의 내용체계를 개발하여 제안하였다. 본 연구를 통해 도출된 결과는 다음과 같다. 첫째, 지식·이해, 과정·기능, 가치·태도를 동등한 범주로 구성함으로써 역량의 구성요소를 총체적으로 반영하고 있었으나, 내용요소와 지속가능성 핵심역량과의 연계성은 부족하였다. 그리고 과정·기능 범주에서 실천적 추론의 일련의 과정이 제시되지 않아 실천적 문제해결 역량으로 이어지기 어려웠다. 따라서 지속가능성 핵심역량이 통합적으로 함양될 수 있고, 과정·기능 범주에서 실천적 추론의 과정이 명확히 드러날 수 있도록 제안하였다. 둘째, 개인적 행동이 사회적 참여로 확장될 수 있는 내용요소는 제시되지 않고 있었다. 개인·가족 차원의 해결방안을 다루는 것에서 나아가 사회적 참여로 확장될 수 있도록 제안하였다. 셋째, '생활환경과 지속가능한 선택'의 28개의 내용요소 중 6개에서 SDGs와의 연계성이 드러났다. 그러나 관련성이 내재된 경우, SDGs의 핵심단어 또는 핵심이슈를 내용요소에 포함하여 SDGs와 연계될 수 있도록 제안하였다. 넷째, 지속가능발전 관점의 환경적 차원만을 고려하고 있음을 확인하였다. 따라서 시·공간적 관계성에 기반하여 공존과 조화를 추구하고, 환경, 사회, 경제의 차원을 통합적으로 고려할 수 있는 지속가능발전 관점이 내재된 내용요소를 제안하였다. 마지막으로, 본 연구는 내용체계를 조직화하는데 있어서, 내용요소와 지속가능성 핵심역량과의 연계성을 제시하였고, 내용체계의 상위구조로 핵심 아이디어와 함께 지속가능성 핵심역량의 실천적 문제해결 역량을 제시하였다.

• 한국습지학회지
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• 제25권3호
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• pp.205-212
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• 2023

본 연구는 우리나라 산지 하천변의 잠재 자연식생의 주요 구성종인 갈참나무와 졸참나무가 기후변화조건이 되면 그들의 생태지위와 종간 관계가 어떻게 변하는지를 알아보기 위하여 시도되었다. 이를 위하여 CO₂와 온도를 상승시킨 기후변화조건하에서 토양수분과 토양영양소를 4구배로 처리하고, 생육기 말기에 식물을 수확하여 형질의 생육반응을 측정하고, 생태지위폭과 중복력을 계산하고, 이를 대조구의 것과 비교하였다. 또한 두 종간의 관계는 형질값을 이용하여 주성분분석으로 해석하였다. 그 결과 기후변화시 수분환경 조건에서는 갈참나무의 생태지위폭이 졸참나무의 것보다 넓었다. 영양소 조건에서 두 종의 생태지위폭은 서로 유사하였다. 또한 기후변화시 갈참나무와 졸참나무의 토양수분에 대한 생태지위 중복역은 토양 영양소구배 보다 넓었다. 기후변화로 인하여 생태지위폭의 증가가 감소보다 더 많이 일어나는 형질들을 갖는 종은 수분구배와 영양소구배에서 모두 갈참나무이었다. 그리고 개체군들의 반응에서는 기후변화영향으로 토양수분 조건에서는 갈참나무가 졸참나무보다 적응력이 더 높아졌으나, 영양소 조건에서는 두종이 유사하였다. 이러한 결과는 기후변화조건에서 두 종간의 경쟁은 수분환경에 대하여 더 심하게 일어나고 그 때 갈참나무가 졸참나무보다 적응력이 더 높다는 것을 의미하는 것이다.

• 생태와환경
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• 제56권1호
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• pp.45-56
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• 2023

본 연구는 저서성 대형무척추동물을 이용한 RIVPACS 유형의 국내 실정에 맞는 수생태계 예측 및 평가모델을 구축하기 위한 사전 연구로서 수행되었다. 자연상태의 하천인 887개의 참조하천을 선정하고, 참조하천을 저차하천과 고차하천으로 구분한 뒤 random forest 알고리즘을 이용하여 각각의 과에 대하여 예측모델을 구축하였다. 저차하천은 학습과 검증 데이터를 7 : 3의 비율로 나누어 구축하였으며, 고차하천의 경우에는 leave-one-out 방법을 이용하였다. 예측모델에 사용된 환경변수는 비계량 다차원 척도법(NMDS)을 이용하여 선정되었으며, 고도, 경사각, 평년평균기온, 숲의 비율, 하폭, 여울 비율, 하상 구조의 큰돌의 비율로 7개의 변수가 선택되었다. 3,224개의 조사대상 지점을 하천차수에 따른 유형에 따라 구분한 뒤, 각각의 유형에 해당하는 모델을 이용하여 30개 과에 대한 과 단위의 생물상을 예측하였다. 예측된 생물상(E)은 실제 생물상(O)과 생물지수를 이용하여 비교되었다. 생물지수는 BMWPK 지수를 과의 수로 나눈 ASPT를 이용하였다. 그 이후 EQR 지수(O/E)를 이용하여 각 조사지점의 건강성을 평가하였다. 마지막으로, EQR 값을 기존에 이용되고 있는 BMI 값과 비교하였다. 건강성 점수 평가 결과, 실제 군집은 0~20과, 예측된 군집은 0~19과 범위로 예측되어 유사하게 나타났다. 실제 ASPT는 평균 4.82 (±2.04 SD), 예측된 ASPT는 6.30 (±0.79 SD)으로 예측된 값이 더 높게 나타났다. ASPT와 BMI의 비교 결과, 대체로 EQR이 BMI 지수보다 높은 값을 보였다. 이는 참조하천 선정에 있어서 조금 교란된 지점도 자연상태로 가정하여 참조하천으로 이용되었기 때문으로 보인다. RIVPACS 모델은 생태학적 상태에 대한 단순하지만 명확한 진단을 제공해줌으로써 국내 하천 관리에 도움이 될 것으로 기대된다. 본 연구는 연구가 미진하였던 우리나라 실정에 맞는 RIVPACS 유형의 평가법을 개발하는 선행 연구로서의 의의가 있다.

• 한국산림과학회지
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• 제112권2호
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• pp.127-135
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• 2023

본 연구는 도시림 주요 식재 수종인 양버즘나무와 메타세쿼이아 2개 수종을 대상으로 탄소 배출 계수를 산정하고, 수목 부위별 바이오매스 상대생장식을 개발하였다. 메타세쿼이아 20본, 양버즘나무 25본을 벌채하여 주간, 가지, 잎, 뿌리 (>5 mm)의 건중량과 줄기 재적을 산출하였다. 메타세쿼이아와 양버즘나무의 목재 기본 밀도 0.293±0.008 g cm^-3, 0.509± 0.018 g cm^-3이었으며, 바이오매스 확장계수는 1.738±0.031, 1.561±0.035였다. 마지막으로 뿌리 대 지상부 비율은 0.446± 0.009, 0.402±0.012이었다. 각각의 불확도 검사(CV, %)를 진행하여 목재 기본 밀도 2.8%, 3.5%, 바이오매스 확장계수 1.8%, 2.3%, 뿌리 대 지상부 비율 2.1%, 2.9%로 계산되었다. 개발된 상대생장식은 흉고직경을 활용한 Model I이 적합하였다. 이에, 메타세쿼이아와 양버즘나무의 지상부는 Y=1.679(DBH)^1.315, Y=0.505(DBH)^1.896, 뿌리 Y=0.746(DBH)^1.315, Y=0.301(DBH)^1.751이었으며, 전체는 Y=2.422(DBH)^1.316, Y=0.787(DBH)^1.858이었다. 산정된 탄소 배출 계수와 개발된 세 개 모델의 상대생장식을 활용하여 정주지 수목의 탄소저장량과 바이오매스를 산정한다면, 고정계수의 사용과 환경적 차이에 따라 발생하는 오차를 줄일 수 있을 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권6B호
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• pp.731-741
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• 2008

기존의 한강 감조구간 수치모의에 대한 연구는 단면자료 획득의 어려움이나 유도의 조위자료가 없으므로 하류 경계단을 전류지점으로 하여 모의한 논문이 대부분이나 본 연구에서는 수치해도를 바탕으로 곡릉천 합류부 이후와 임진강 하구부의 단면을 가정하고 인천검조소의 조위자료를 유도지점으로 전이시켜 서해안 조위에 의한 한강하류부에서의 수리학적 거동을 해석하였다. 모형의 적용구간은 신곡수중보로부터 한강의 법적 하류단인 김포시 유도까지 총 36.8 km에 이르는 구간으로 흐름 및 혼합거동 해석은 RMA-2 모형과 서일원(2008)이 개발한 2차원 이송-분산 해석모형인 RAM4를 이용하였다. 전류지점에서의 수위 및 종횡방향 유속 실측자료와 수치모의 결과를 비교하여 흐름해석 결과를 검증하였다. 수위 관측소의 자료가 양호하고 인천검조소에서 높은 조차가 발생하는 2006년 6월 23일~25일 동안 모의한 결과 유도지점의 조위에 따라 총 5회의 역방향 흐름이 관찰되었고 최대 역류 길이는 장항 IC까지 총 32.9 km에 이르렀다. 최대 역방향 흐름의 발생 및 소멸 과정, 최고 유속선을 따른 수위 및 유속을 분석하였으며 이에 따른 비보존성 오염물질의 혼합거동을 해석하였다. 굴포천으로부터 유입된 오염물질은 하폭방향 퍼짐이 두드러지게 일어났지만 곡릉천에서 유입된 BOD는 곡릉천 합류부를 전후하여 중앙 및 좌안측 수심이 급격히 깊어지고 최대유속선이 곡릉천 방향인 우안에서 발생하고 있으므로 횡방향 혼합이 빠르게 완료되어 오염운의 반경이 상대적으로 좁은 것을 확인할 수 있었다. 또한 1차원 이송-분산방정식의 해석해를 적용해 유도지점의 염도 값을 인천검조소로부터 추산하여 한강 하류부에서의 수평 2차원 염수 혼합거동을 해석하였다.

• 한국조경학회지
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• 제51권3호
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• pp.1-20
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• 2023

본 연구는 둔촌동 생태·경관보전지역을 대상으로 습지 복원 전·후 생물다양성 변화를 모니터링하고, 주변 도시개발 변화에 맞는 습지 관리방안을 제시하고자 하였다. 이를 위해 대표 생물종을 정밀조사하고, 보전지역 및 주변 지역에서 발생하는 생태계 위협요인을 파악·분석하였다. 둔촌동 습지 주변 지역은 과거 산림과 논이었던 지역에 대규모 아파트단지가 조성되고, 일부 배후 산림은 남아있었다. 식물상 변화를 살펴보면, 복원 전 2000년에는 총 193종류이었다가 복원 후 2004년부터 2006년까지 종수가 줄었다가 2019년 현재 총 149종류로 다시 증가하였다. 복원 전·후 출현종을 비교한 결과, 숲 속 습한 습지지역에서 생육하는 왕비늘사초(Carex maximowiczii), 삿갓사초(Carex dispalata)와 습지 내 얕은 물이 유지되는 지역에서 생육하는 올챙이고랭이(Schoenoplectiella juncoides), 큰고랭이(Schoenoplectus tabernaemontani) 등 사초과 초본이 증가하였다. 습지 식생유형별 면적비율 변화를 분석한 결과 복원 이후 습지자생초본이 가장 높은 비율로 세력을 형성하였다. 습지자생초본의 세력 변화는 26.6%(2000) → 44.6%(2002) → 49.0%(2005) → 53.3%(2007) → 28.7%(2010) → 37.3%(2019)로 증가세를 보이다 2010년에 크게 감소 후 점차 확대되고 있다. 2010년 이후 변화는 습지 내 개방수면 확보와 담수지 내 유기물 제거를 위한 전면적인 식생관리가 원인인 것으로 판단된다. 습지자생목본은 복원 후 오리나무(Alnus japonica) 치수가 출현하여 세력을 1.6%(2005) → 6.3%(2007) → 14.8%(2010) → 21.9%(2019)로 계속 확대되고 있었다. 양서류는 2000년부터 2019년까지 모니터링 결과 도롱뇽(Hynobius leechii), 두꺼비(Bufo gargarizans), 맹꽁이(Kaloula borealis), 큰산개구리(Rana uenoi) 등 총 9종이다. 둔촌동 습지의 양서류는 귀화식물 및 자생식물 관리와 담수지 개방수면 확보를 통해 두꺼비, 도롱뇽, 큰산개구리 등 산림을 기반으로 하며 습지에서 서식하는 양서류가 증가한 것으로 판단된다. 야생조류 종다양도 지수는 복원 전 종다양도 지수는 2000년 0.9922, 복원 후 종다양도 지수는 2005년 1.2449, 2010년 1.2467, 2019년 2.2631로 복원 후 수치가 증가하였다. 둔촌동 생태·경관보전지역의 생태계 보전 관리는 둔촌주공 아파트 재건축 공사 영향 최소화, 습지 인접 무분별한 접근로 정비 및 습지 주 진입부 입구 정비를 제시하였다. 생태계 복원 관리에서는 공사 펜스 철거 시 체계적인 생태 복원 및 완충식재를 제시하였다.