• 제목/요약/키워드: Habitat Quality Model

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형산강 수계의 생태 서식지, 화학적 수질 및 어류의 다변수모델 평가 (Evaluations of Ecological Habitat, Chemical Water Quality, and Fish Multi-Metric Model in Hyeongsan River Watershed)

  • 김유표;안광국
    • 생태와환경
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    • 제43권2호
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    • pp.279-287
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    • 2010
  • 본 연구는 형산강 수계 6개 지점을 선정하고, 2009년 4월과 9월에 조사를 실시하여 이 화학적 수질, 물리적 서식지 분석을 통하여 어류 분포특성 및 생태 건강도를 진단하였다. 생물통합지수(Index of Biological Integrity, IBI) 모델 분석은 국내 하천의 특성에 맞게 수정 보완하여 8개 다변수 메트릭 모델을 이용하였고, 물리적 서식지 평가지수(Qualitative Habitat Evaluation Index, QHEI)분석은 11개의 다변수 메트릭 모델을 적용하였다. 형산강의 1, 2차 생태 건강도 조사 결과 평균 25.4(n=6)로 "보통상태" (C)로 나타났다. 1차 조사 결과 평균 25로 "보통상태" (C), 2차 조사 결과 평균 25.7로 "보통상태" (C)로 나타났다. 물리적 서식지 평가 결과 최상류 H1에서 150.5로 "양호상태" (B)로 나타났으며, 하류인 H6에서 76으로 "보통상태" (C)로 나타나 하류로 갈수록 감소하는 경향을 보였다. 이 화학적 수질 분석은 형산강 수계의 환경부 수질 측정망 자료 중 2000년부터 2009년까지 10년간의 자료를 이용하여 분석하였다. 형산강의 지난 10년간 평균 BOD 값은 2.4 $mgL^{-1}$ (범위: 0.3~13.8 $mgL^{-1}$)로서 우리나라 수질기준(2010년 1월의 환경부 기준고시)에 의거할 때 II (약간 좋음) 등급을 보였고, COD 역시 큰 변이를 보이며(범위: 0.6~12.8 $mgL^{-1}$), BOD와 유사한 경향을 보였다. TN의 평균값은 3.0 $mgL^{-1}$ (범위: 0.3~10.4 $mgL^{-1}$)이고, TN 역시 형산강이 경주시를 지나면서 TN이 증가한 후 감소하는 경향을 보였다. TP의 평균값은 103.5 ${\mu}gL^{-1}$(범위: 0~606 ${\mu}gL^{-1}$)로 TN과 비슷한 양상을 보였다. SS는 7.5 $mgL^{-1}$ (범위: 0.1~25.2 $mgL^{-1}$)로 하류로 갈수록 증가하는 경향을 보였다. 전체적으로 본류 지점은 하류로 갈수록 건강성이 악화되는 것으로 나타났는데 이는 경주시를 관통하면서 수질이 악화되었고, 생활하수, 산업폐수 및 분뇨처리수가 유입되어 이와 같은 결과가 나타난 것으로 사료되었다.

수리조건을 이용한 생물서식처 적합도 지수 산정 -홍천강을 대상으로- (Estimation of Habitats Suitability Index based on Hydraulic Conditions)

  • 이재일;이규성;안홍규;하성룡
    • 한국습지학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.149-160
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    • 2011
  • 본 연구에서는 생물서식처에 적합한 조건을 가진 하천 구간을 선정 및 분석하기 위해 홍천강을 대상으로 생물 서식처 적합도 지수를 산정 하였다. 서식처 적합도 지수의 산정을 위해 수리특성으로 유속과 수심, 수질특성으로 수온, BOD, DO, TN. TP 총 7가지 항목에 대해 산정 하였고, 고려된 대상 생물상은 어류이다. 이를 위해 1차원 수리 모형(HEC-RAS), 2차원 하천 수리모형(RMA-2), 수질모형(QUAL2E), GIS를 이용하였다. 수리모형 입력 자료의 정확성을 높이기 위해 BASIN의 Delineation 기능을 적용해 대상유역을 분할한 후 비유량법으로 유량을 산정 하였으며, 산정된 유량을 입력하여 모형을 구축하고 검 보정 하였다. 산정결과 Reach 27에서 통합 서식처 적합도 지수의 평균이 0.782로 가장 높게 산정 되었고, 각 변수들의 평균은 유속 0.122 m/s, 수심 0.782 m, 수온 $14.3^{\circ}C$, BOD 0.68 mg/${\ell}$, DO 10.3 mg/${\ell}$, TN 2.4 mg/${\ell}$, TP 0.0121 mg/${\ell}$로 분석되었다.

경관훼손지의 생태적 복구방안에 관한 연구 (A Study on the Ecological Restoration Strategies for the Disturbed Landscapes)

  • 김남춘
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.28-44
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    • 1998
  • This study was conducted to suggest the ecological restoration strategies for the disturbed landscapes by theoretical study. Especially, it is aimed to suggest three objectives for restoration by using native plants ; (1) prevention or reduction of wind and water erosion, (2) provision of food and cover for variety of animal species, (3) improvement of the visual or aesthetic quality of disturbed sites. The main results were summarized as follows. 1. Cooperation between restoration ecologists and restoration practitioners is needed to delineate a scientific approach to restoration ; (1) Being aware of published literature that describes similar work and/or establish general principles. (2) Preparedness to carry out proper experiments to test ideas. (3) Preparedness to monitor fundamental parameters in a restoration scheme. (4) Providing information about the behavior of species. (5) Publish results. 2. There are three models of succession in theories of plant succession. The tolerance and facilitation models were recommended to ecological restoration. The inhibition model applies in most secondary succession, but the actual species which are introduced first may inhibit the germination and growth of slower-growing species, or they may prevent the growth of other species whose propagules arrive later. 3. The objectives of erosion control, wildlife habitat provision, and visual quality improvement are not mutually exclusive. However, many revegetation practices in the past have emphasized one of these aspects at the expense of the others. 4. A native plant community can be the model of ecological restoration. By stylization/abstraction of native plant community, trying to learn the most essential characteristics of community types - environmental factors ; dominant, prevalent, and "visual essence" species composition - in order to use such information in restoration. 5. After developing mass/spaces plan, match plant communities to the mass/space plan. In utilizing community grouping, there needs aesthetic ability to understand design elements. 6. Several hydrophytes such as Pennisetum saccharifluous, Themeda triandra, Cirsium pendulum show relatively good germination rates. In case of mesophytes and xerophytes, Arundinella hina, Artemisia princeps, Oenothera odorata and legumes seem to have quick-germinating abilities at barren sites. Pinus thunbergii, Rhus chinensis, Evodia daniellii, Alnus firma and Albizzia julibrissin can be considered as "late succession" woody plants because they show low germinating rates and slow growing habitat. 7. The seeds used for restoration should be collected within a certain radius of where it will be planted. Consideration in genetic issues in the collection and use of germplasm can increase the odds for successful restoration efforts. 8. The useful model in the "drift" pattern occurs so abundantly in naturally evolving landscapes. As one species diminishes in density, a second or third species are increased. Thus, dynamic interactions between species are created. Careful using of "drift phenomenon" in planting was recommended. 9. Virtually no stand of vegetation today is immune from the introduction and/or spreading of exotic species. Therefore, the perpetuation of a restored sites requires conscious monitoring and management. Thus, management would be the most important process in ecological restoration. 10. In order to keep the sites "natural", alternative management strategies would be applied in management ; Atenative management strategies are decelerating successional process, accelerating successional processes or modifying species composition. As management tools, mechanical, chemical, biological or environmental factor manipulation, e.g., fire could be used.

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도심하천 생태계에서의 수질 및 생태건강성 평가 (Water Quality and Ecosystem Health Assessments in Urban Stream Ecosystems)

  • 김현맥;이재훈;안광국
    • 환경생물
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    • 제26권4호
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    • pp.311-322
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    • 2008
  • 본 연구에서는 2006$\sim$2007년 동안 도심하천인 미호천과 갑천의 이화학적 수질 및 서식지 특성을 분석하였고, 또한 어종 분포 및 길드분석을 통해 군집구조 및 생태건강도 특성을 비교 평가하였다. 전형적인 두 도심하천의 BOD, COD농도는 각각 평균 3.5 mg L$^{-1}$, 5.7 mg L$^{-1}$였고, 총질소(TN)및 총인(TP)의 농도는 각각 5.1 mg L$^{-1}$, 274 ${\mu}g$ L$^{-1}$로서 이미 부영양 상태로 판정되었으며, 특히 갑천하류 지점에서는 유기물 오염 및 부영양화 현상이 뚜렷했다. 두 도심하천에서 총 종수는 34종으로서 동일하게 나타났고, 내성종 및 잡식종인 피라미(Zacco platypus)는 가장 높은 상대 풍부도(32$\sim$42%)를 보였다. 두하천에서 민감종의 비율(23%)은 낮은 반면 내성종과 잡식종의 비율(45%, 52%)은 높게 나타나 도심하천에서의 전형적인 길드 변화 현상이 확연히 나타났다. 하천생태건강도 평가(SEHA)에 따르면, 두 하천에서 다변수 모델값은 각각 19,24로서 양호하지 못한 것으로 나타났고, 서식지 평가 분석 (QHEI)에서는 미호천 123, 갑천 135로서 보통$\sim$양호 상태를 보였으며, 수질에서 보여준 바와 같이 최하류(특히, 갑천)에서는 극명하게 악화된 것으로 나타났다. 특히 갑천 하류의 낮은 건강도 평가모델값(20)은 하수종말처리장으로부터 나온 배출수의 화학적 영향이 큰 것으로 사료되었다. 이런 다변수 모델 값은 전기전도도(r=-0.530, p=0.016), BOD (r=-0.578, p< 0.01), COD (r=-0.603, p< 0.01), 영양염류(TN, TP: r>0.40, p<0.05)와 같은 수질변수들과 높은 역상관 관계를 보였다. 이는 생태건강도 모델값이 수질 특성을 잘 반영하는 객관성 있는 평가기법으로 활용 될 수 있음을 제시하였다. 따라서 이런 도심하천의 하류부에서는 생태계 보존을 위해 향후 하천복원 및 지속적인 생태모니터링 이 필요할 것으로 사료되었다.

생태평가모형(Integrative Star-Plot Area)을 이용한 삽교천 수계 진단 (Diagnosis of Sapkyo Stream Watershed Using the Approach of Integrative Star-Plot Area)

  • 김자현;염동혁;안광국
    • 생태와환경
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    • 제43권3호
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    • pp.356-368
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    • 2010
  • 본 연구는 삽교천 수계의 삽교천, 무한천, 곡교천의 이화학적 수질, 물리적 서식지 건강성, 생물학적 건강성을 평가하였고, 이를 바탕으로 종합적인 수생태계 건강성을 평가하였다. 3가지 건강성 평가 항목은 3개 하천에서 모두 악화된 상태이거나 보통 상태를 유지하고 있는 것으로 나타났고, 곡교천에서 가장 악화되어 있는 것으로 나타났다. 또한 상류에서 하류로 갈수록 건강성이 더 악화되는 경향을 보였다. 6개 항목의 화학적 수질 중 Chl-$\alpha$를 제외한 5개 수질 항목은 하류로 갈수록 증가하는 경향을 보였고, 곡교천에서 가장 높은 값을보였다. 물리적 서식지 건강성은 Good에서 Fair 범위를 보였고, 곡교천의 서식지 건강성이 가장 낮은 것으로 나타났다. 생물학적 건강성은 이화학적 수질과 물리적 서식지 건강도를 잘 반영하였으며, 3개 하천의 생물학적 건강도는 상류지점에서 Fair 상태로 나타났고, 하류 지점에서 Poor 상태를 보였다. 이러한 생물학적 건강성에 영향을 주는 요인을 PCA를 통하여 분석한 결과 상류 지점에서는 물리적 서식지 건강성이 좀더 영향을 주는 것으로 나타났고, 하류지점에서는 화학적수질의 영향이 좀 더 큰 젓으로 판단되었다. 화학적 수질, 물리적 서식지 건강성, 생물학적 건강성 평가 항목을 바탕으로 종합적인 수생태계 건강성을 평가한 결과 무한천의 M1 지점이 통합적인 건강성이 가장 높은 것으로 나타났으며, 곡교천의 G2와 G3 지점이 가장 건강성이 악화된 것으로 나타났다. 본 연구결과는 수생태계의 건강성을 통합적으로 나타내어 취약한 부분을 쉽게 확인할 수 있는 방법으로써 향후 수생태계 복원 및 장기 모니터링에 중요한 자료로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

Estimation Instream Flow Incremental Methodology (IFIM)

  • Lee, Joo-Heon;Jeong, Sang-Man;Lee, Myung-Ho;Lee, Soo-Yong;Lee, Eun-Tae
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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    • pp.52-59
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    • 2005
  • The goal of this project is to estimate the instream flow of the Han River Basin to ensure the adequate supply of suitable quality water for preservation and enhancement of aquatic ecosystems. A applied model is Physical Habitant Simulation System(PHABSIM) of Instream Flow Incremental Methodology(IFIM). The parameters which are needed to simulation by PHABSIM such as flow depth, velocity distribution and channel cover with cross section data are obtained by field survey. The Habitat Suitability Criteria with the application of univariate curve on Zacco platypus as a target species was able to be established by conducting the field investigation. The estimated results of ecological recommended instream flow by this study has important meanings that the future river management have to seriously take into account for the natural environment and functions of river system.

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Landsat영상과 DEM을 이용한 청주북부지역의 토지이용 변화특성 (Characteristics of Land-use Changes Northern Cheongju Region using Landsat Images and DEM)

  • 나상일;박종화
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.667-672
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    • 2007
  • Land-use in Cheongju region is changing rapidly because of the increased interactions of human activities with the environment as population increases. We used multi-temporal Landsat images (1991 and 2000) and DEM data in a post-classification analysis with GIS to map land-use distribution and to analyse factors influencing the land-use changes for Cheongju City. Land-use statistics revealed that substantial land-use changes have taken place and that the built-up areas have expanded by about $17.57km^2(11.47%)$ over the study period (1991-2000). Agricultural lands and forests have decreased substantially while urban and barren lands have been on the increase. Rapid economic developments together with the increasing population were noted to be the major factors influencing rapid land use changes. Urban expansion has replaced urban and barren lands, thereby affecting habitat quality and leading to serious environmental degradation.

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A Preliminary Strategic Study of Resilient Plot Utilization in Rail Transit Stations in the Realm of the City Center, Guided by the Density of Three-Dimensional-Path Public Space

  • Yuan Zhu;Zixin Luo
    • 국제초고층학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.57-67
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    • 2024
  • With the requirement of high quality and three-dimensional urban development, the public space areas city-center rail transit stations is expanded from the plots defined by the road network density to the plots defined by the three-dimensional public space density, covering the internal and external paths of the plots, which brings about the resilient pattern of plot utilization. This paper uses the isochronous three-dimensional influence realm model around the station areas to quantitatively analyze and compare the surrounding three-dimensional path density of public space, and initially proposes flexible use patterns of differently scaled plots under the multi-scale plots linkage, to effectively promote the overall accessibility of the station realm space.

토지이용과 지형이 수질에 미치는 영향의 공간적 변동성에 관한 연구 - 금강 권역을 중심으로 (Spatial Variation in Land Use and Topographic Effects on Water Quality at the Geum River Watershed)

  • 박세린;최관모;이상우
    • 생태와환경
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    • 제52권2호
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    • pp.94-104
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    • 2019
  • 본 연구는 금강 권역을 대상으로 일반최소자승법(OLS)과 공간지리 가중회귀모형(GWR)을 적용하여 유역 내 토지이용과 지형적 특성이 BOD, DO, TN, TP을 포함한 수질에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 일반적으로 OLS는 변수 간의 관계가 균일하다는 가정에 기초하고 있으며, 지역적인 변화를 고려하지 않는다는 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 변수 간의 관계가 지역적으로 다르게 나타나는 것을 검증하기 위해 GWR을 이용하여 분석하였다. 종속변수인 총 4개의 수질 측정 항목(BOD, DO, TN, TP)과 독립변수인 토지이용 비율(도시, 농업 및 산림지역) 및 지형(고도, 평균 경사)에 대하여 OLS와 GWR 모형을 각각 추정하고, 비교하였다. GWR 모형의 $R^2$와 회귀계수 값의 기초 통계량을 분석한 결과, 공간적으로 큰 변동성이 있는 것으로 나타났다. 즉, 토지이용과 지형이 수질에 미치는 영향이 지역에 따라 균일하지 않은(non-stationarity) 것을 보여준다. 또한 OLS와 GWR 모형의 $R^2$, AICc, Moran's I 지수를 비교하였을 때, 대부분 GWR 모형이 OLS 모형에 비하여 우수한 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 향후 수질 및 유역 관리를 위한 토지이용 계획 수립 등의 정책적 근거로 활용될 수 있다.

우리나라 주요하천 수계에서 다변수모델을 이용한 생태학적 수환경 평가 (Ecological Assessments of Aquatic Environment using Multi-metric Model in Major Nationwide Stream Watersheds)

  • 안광국;이재연;배대열;김자현;황순진;원두희;이재관;김창수
    • 한국물환경학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.796-804
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    • 2006
  • The objective of this research was to develop ecological multi-metric models using natural fish assemblages for a diagnosis of current stream health condition, and apply the model to nationwide lotic ecosystems of the Geum River, the Youngsan River, and the Sumjin River. The ecological stream health model was based on the index of biological integrity (IBI), which was originally developed in North American streams by Karr (1981), and the Rapid Bioassessment Protocol (RBP), which was scientifically established by the US EPA (1999). The metric numbers and metric attributes were partially changed for the regional applications, so the scoring criteria was modified for the assessment. Overall, metric values, based on the IBI calculations, reflected conventional water quality characteristics, based on nutrient regime, and agreed with results of staticeco-toxicity tests. Some stations impaired in terms of stream health were identified by the IBI approach, and also major key stressors affecting the stream health were identified by additional evaluations of physical habitats. Our preliminary results suggested that biological integrity in stream ecosystems was largely disturbed by habitat degradation as well as chemical pollutions. This new approach would be used as a key tool for ecological restorations and species conservations in the degraded aquatic ecosystems in Korea and applied for elucidating major causes of ecological disturbances. Ultimately, this approach provides us an effective management strategy of stream ecosystems through establishments of ecological networks in various watersheds.