• 제목/요약/키워드: Habitat clustering

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전국자연환경조사를 활용한 포유류 서식지 유형의 분류 (The Habitat Classification of mammals in Korea based on the National Ecosystem Survey)

  • 이화진;하정욱;차진열;이중효;윤희남;정철운;오홍식;배소연
    • 환경영향평가
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    • 제26권2호
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    • pp.160-170
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    • 2017
  • 본 연구는 2006년부터 2012년까지 수행된 제3차 전국자연환경조사 포유류 데이터(70,562개)를 활용하여 국내에서 서식하는 포유류의 서식지 유형을 클러스터링하고 서식지 유형에 나타나는 종의 특징을 파악하고자 하였다. 제3차 전국자연환경조사의 야장에 기록된 서식지 유형 중에서 15개의 키워드를 뽑아 재분류하여 포유류 서식지유형을 통계 분석하였다. 서식지 유형 군집분석에서는 30회 이상 기록된 14개의 서식지 유형을 대상으로 비계층적 클러스터 분석(k 평균 클러스터 분석), 계층적 클러스터 분석, 비계량형 다차원척도법을 시행하였다. 2006년에서 2012년까지 전국에서 수집된 제3차 전국자연환경조사를 통해 확인된 포유류는 총 7목 16과 39종이었다. 서식지 유형에 대한 분류는 11개로 클러스터를 분류했을 때 단순구조지수가 가장 높았다(ssi = 0.07). 계층적 클러스터 분석으로 서식지 유형들 간의 유사성과 위계를 확인해 본 결과, 포유류에게는 주거지가 가장 차별된 서식지 유형이었고, 그 다음은 하천과 해안이 병합된 클러스터였다. 비계량형 다차원척도 분석 결과, 포유류에게 가장 차별된 서식지유형인 주거지의 경우 생쥐와 집쥐 두 종이 제한적으로 나타났으며, 해안과 하천의 경우 수달이 제한적으로 나타났다. 연구결과를 종합해보면, 포유류의 서식지 유형은 크게 산림을 주요 서식지와 이동경로로 이용하는 산림형과, 물을 주요 서식지로 이용하는 하천형, 주거지 인근에서 서식하는 주거형, 곡류나 씨앗을 주 먹이원으로 하는 저지대형 등 4가지로 구분할 수 있다.

Tumor Habitat Analysis Using Longitudinal Physiological MRI to Predict Tumor Recurrence After Stereotactic Radiosurgery for Brain Metastasis

  • Da Hyun Lee;Ji Eun Park;NakYoung Kim;Seo Young Park;Young-Hoon Kim;Young Hyun Cho;Jeong Hoon Kim;Ho Sung Kim
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제24권3호
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    • pp.235-246
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    • 2023
  • Objective: It is difficult to predict the treatment response of tissue after stereotactic radiosurgery (SRS) because radiation necrosis (RN) and tumor recurrence can coexist. Our study aimed to predict tumor recurrence, including the recurrence site, after SRS of brain metastasis by performing a longitudinal tumor habitat analysis. Materials and Methods: Two consecutive multiparametric MRI examinations were performed for 83 adults (mean age, 59.0 years; range, 27-82 years; 44 male and 39 female) with 103 SRS-treated brain metastases. Tumor habitats based on contrast-enhanced T1- and T2-weighted images (structural habitats) and those based on the apparent diffusion coefficient (ADC) and cerebral blood volume (CBV) images (physiological habitats) were defined using k-means voxel-wise clustering. The reference standard was based on the pathology or Response Assessment in Neuro-Oncologycriteria for brain metastases (RANO-BM). The association between parameters of single-time or longitudinal tumor habitat and the time to recurrence and the site of recurrence were evaluated using the Cox proportional hazards regression analysis and Dice similarity coefficient, respectively. Results: The mean interval between the two MRI examinations was 99 days. The longitudinal analysis showed that an increase in the hypovascular cellular habitat (low ADC and low CBV) was associated with the risk of recurrence (hazard ratio [HR], 2.68; 95% confidence interval [CI], 1.46-4.91; P = 0.001). During the single-time analysis, a solid low-enhancing habitat (low T2 and low contrast-enhanced T1 signal) was associated with the risk of recurrence (HR, 1.54; 95% CI, 1.01-2.35; P = 0.045). A hypovascular cellular habitat was indicative of the future recurrence site (Dice similarity coefficient = 0.423). Conclusion: After SRS of brain metastases, an increased hypovascular cellular habitat observed using a longitudinal MRI analysis was associated with the risk of recurrence (i.e., treatment resistance) and was indicative of recurrence site. A tumor habitat analysis may help guide future treatments for patients with brain metastases.

Genetic Diversity and Population Genetic Structure of Black-spotted Pond Frog (Pelophylax nigromaculatus) Distributed in South Korean River Basins

  • Park, Jun-Kyu;Yoo, Nakyung;Do, Yuno
    • Proceedings of the National Institute of Ecology of the Republic of Korea
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    • 제2권2호
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    • pp.120-128
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    • 2021
  • The objective of this study was to analyze the genotype of black-spotted pond frog (Pelophylax nigromaculatus) using seven microsatellite loci to quantify its genetic diversity and population structure throughout the spatial scale of basins of Han, Geum, Yeongsan, and Nakdong Rivers in South Korea. Genetic diversities in these four areas were compared using diversity index and inbreeding coefficient obtained from the number and frequency of alleles as well as heterozygosity. Additionally, the population structure was confirmed with population differentiation, Nei's genetic distance, multivariate analysis, and Bayesian clustering analysis. Interestingly, a negative genetic diversity pattern was observed in the Han River basin, indicating possible recent habitat disturbances or population declines. In contrast, a positive genetic diversity pattern was found for the population in the Nakdong River basin that had remained the most stable. Results of population structure suggested that populations of black-spotted pond frogs distributed in these four river basins were genetically independent. In particular, the population of the Nakdong River basin had the greatest genetic distance, indicating that it might have originated from an independent population. These results support the use of genetics in addition to designations strictly based on geographic stream areas to define the spatial scale of populations for management and conservation practices.

Basic reproduction number of African swine fever in wild boars (Sus scrofa) and its spatiotemporal heterogeneity in South Korea

  • Lim, Jun-Sik;Kim, Eutteum;Ryu, Pan-Dong;Pak, Son-Il
    • Journal of Veterinary Science
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    • 제22권5호
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    • pp.71.1-71.12
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    • 2021
  • Background: African swine fever (ASF) is a hemorrhagic fever occurring in wild boars (Sus scrofa) and domestic pigs. The epidemic situation of ASF in South Korean wild boars has increased the risk of ASF in domestic pig farms. Although basic reproduction number (R0) can be applied for control policies, it is challenging to estimate the R0 for ASF in wild boars due to surveillance bias, lack of wild boar population data, and the effect of ASF-positive wild boar carcass on disease dynamics. Objectives: This study was undertaken to estimate the R0 of ASF in wild boars in South Korea, and subsequently analyze the spatiotemporal heterogeneity. Methods: We detected the local transmission clusters using the spatiotemporal clustering algorithm, which was modified to incorporate the effect of ASF-positive wild boar carcass. With the assumption of exponential growth, R0 was estimated for each cluster. The temporal change of the estimates and its association with the habitat suitability of wild boar were analyzed. Results: Totally, 22 local transmission clusters were detected, showing seasonal patterns occurring in winter and spring. Mean value of R0 of each cluster was 1.54. The estimates showed a temporal increasing trend and positive association with habitat suitability of wild boar. Conclusions: The disease dynamics among wild boars seems to have worsened over time. Thus, in areas with a high elevation and suitable for wild boars, practical methods need to be contrived to ratify the control policies for wild boars.

Preliminary Ecological Assessments of Water Chemistry, Trophic Compositions, and the Ecosystem Health on Massive Constructions of Three Weirs in Geum-River Watershed

  • Ko, Dae-Geun;Choi, Ji-Woong;An, Kwang-Guk
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제39권1호
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    • pp.61-70
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    • 2016
  • Major objectives of the study were to analyze chemical and biological influences of the river ecosystem on the artificial weir construction at three regions of Sejong-Weir (Sj-W), Gongju-Weir (Gj-W), and Baekje-Weir (Bj-W) during 2008-2012. After the weir construction, the discharge volume increased up to 2.9 times, and biological oxygen demand (BOD) and electrical conductivity (EC) significantly decreased (p < 0.05). Also, the decrease of total phosphorus (TP) was also evident after the weir construction, but still hyper-eutrophic conditions, based on criteria by , were maintained. Multi-metric model of Index of Biological Integrity (IBI) showed that IBI values averaged 21.0 (range: 20-22; fair condition) in the Bwc, and 14.3 (range: 12-18; poor condition) in the Awc. The model values of IBI in Sj-W and Gj-W were significantly decreased after the weir construction. The model of Self-Organizing Map (SOM) showed that two groups (cluster I and cluster II) of Bwc and Awc were divided in the analysis based on the clustering map trained by the SOM. Principal Component Analysis (PCA) was similar to the results of the SOM analysis. Taken together, this research suggests that the weir construction on the river modified the discharge volume and the physical habitat structures along with distinct changes of some chemical water quality. These physical and chemical factors influenced the ecosystem health, measured as a model value of IBI.

논 잡초 멸종위기식물인 물고사리의 낙동강유역 자생지 최초보고 및 군락분류 (Habitat and Phytosociological Characters of Ceratopteris thalictroides, Endangered Plant Species on Paddy Field, in Nakdong River)

  • 최병기;이창우;허만규
    • Weed & Turfgrass Science
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    • 제3권1호
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    • pp.50-55
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    • 2014
  • 본 연구는 멸종위기 II급 식물인 물고사리의 낙동강 유역권 분포와 자생지에 발달하고 있는 식물군락의 식물사회학적 특성을 밝히고자 이루어졌다. 식물사회학적 연구는 Z.-M. 학파의 방법에 의해 수행되었으며, 전통적 분류방법과 수리통계적 분류방법이 동시에 고려되었다. 물고사리우점군락은 둔치도 일대에 분포하고 있으며, 종조성에 의해 물고사리-흰꽃여뀌군락, 물고사리-밭뚝외풀군락, 물고사리-민구와말군락으로 구분되었다. 군락을 결정짓는 주요환경요소는 수분환경, 입지안정도, 답압의 영향, 인위적 관리에 의한 이차적 에너지 투입, 범람의 빈도 등인 것으로 밝혀졌다. 군락 구성종 가운데 물고사리의 상대기여도가 지배적인 고유식생형으로 분포하고 있음이 밝혀졌으며, 주기적인 간섭에 적응되어 일년생식물의 구성비율이 월등히 높은 것으로 확인되었다. 현재와 같은 전통농법이 유지될 경우 자생지를 중심으로 점차적으로 분포를 넓혀갈 것으로 판단되며, 군락과 서식처에 대한 지속적인 모니터링 연구가 요구된다.

자기조직화지도(Self-organizing map)와 랜덤 포레스트 분석(Random forest)을 이용한 논습지에 도래하는 수조류 군집 특성 파악 (Patterning Waterbird Assemblages on Rice Fields Using Self-Organizing Map and Random Forest)

  • 남형규;최승혜;유정칠
    • 한국환경농학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.168-177
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    • 2015
  • BACKGROUND: In recent year, there has been great concern regarding agricultural land uses and their importance for the conservation of biodiversity. Rice fields are managed unique wetland for wildlife, especially waterbirds. A comprehensive monitoring of the waterbird assemblage to understand patterning changes was attempted for rice ecosystem in South Korea. This rice ecosystem has been recognized as one of the most important for waterbirds conservation. METHODS AND RESULTS: Biweekly monitoring was implemented for the 4 years from April 2009 to March 2010, from April 2011 to March 2014. 32 species of waterbirds were observed. Self-organizing map (SOM) and random forest were applied to the waterbirds dataset to identify the characteristics in waterbirds distribution. SOM and random forest analysis clearly classified into four clusters and extract ecological information from waterbird dataset. Waterbird assemblages represented strong seasonality and habitat use according to waterbird group such as shorebirds, herons and waterfowl. CONCLUSION: Our results showed that the combination of SOM and random forest analysis could be useful for ecosystem assessment and management. Furthermore, we strongly suggested that a strict management strategy for the rice fields to conserve the waterbirds. The strategy could be seasonally and species specific.

천연기념물 제374호 제주 평대리 비자나무림의 식물생태학적 가치 제고 (A Study on the Synecological Values of the Torreya nucifera Forest (Natural Monument No. 374) at Pyeongdae-ri in Jeju Island)

  • 최병기;이진범
    • 한국전통조경학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.87-98
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    • 2015
  • 제주도 평대리에 위치한 천연기념물 374호, 비자나무림에 대해 식물사회학적 방법 및 수리적 분석에 의한 연구가 이루어졌다. 본 연구의 목적은 비자나무림이 가지는 생태적 특성을 규명하는데 목적을 두고 있으며, 한반도 내 공간적 분포특성을 파악하고 비교하고자 하였다. 국내외 지역에 분포하는 식생대와의 상관관계 분석을 위해 NMDS와 집괴분석법이 활용되었다. 제주 평대리 비자나무림은 12개의 식물사회학적 조사표를 바탕으로 비자나무-상산군락으로 분류되었으며, 서식처 환경을 반영한 전형하위군락과 가는쇠고사리하위군락으로 구분되었다. 또한 식생의 서식처 특성과 비자나무림 발달에 근거를 제공하는 추가적인 진단종군(꽝꽝나무, 단풍나무, 양하, 산쪽풀, 긴사상자, 처녀이끼 등)이 제안되었다. 제주도 내 동일식생대 식생의 종조성 분석 및 국내 기타 비자나무림들과의 좌표결정과 집괴분석 비교를 통해서 평대리 비자나무림은 종조성 및 식생구조에 있어서 매우 독립적인 특성을 나타내고 있는 것으로 확인되었다. 국외 비자나무림과의 비교에서 평대리 비자나무림이 가지는 특성이 확인되었으며, 자생지와는 종조성 및 식생유형에서 많은 차이를 보이는 것으로 밝혀졌다. 평대리 비자나무림에 대한 식물생태학적 평가가 이루어졌으며, 국가중요자연자원에 대한 평가규정에 대해 고찰하였다.

다중기후모형을 활용한 동북아시아의 미래 생물기후권역 변화분석 (Analysis of Future Bioclimatic Zones Using Multi-climate Models)

  • 최유영;임철희;류지은;전성우
    • 환경영향평가
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    • 제27권5호
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    • pp.489-508
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    • 2018
  • 기후변화에 대응하여 보다 적극적인 생물보전전략 수립을 위해 생물 서식환경의 변화예측이 필요하며, 생물기후권역은 유용한 생태계 관리체계를 제공할 수 있다. 이에 따라 본 연구에서는 생물기후권역구축을 통해 동북아시아의 생물 서식환경을 파악하고, 생물 서식관점에서 기후변화의 영향을 분석하였다. Worldclim에서 제공하는 현재(1970~2000년) 기후자료 및 17개 전 지구 기후모형의 예측자료(RCP4.5, RCP8.5)를 이용하여 2050년대와 2070년대의 변화를 모의하였다. 먼저 현재와 미래의 주요생물기후변수(Aridity index, growing degree days, potential evapotranspiration seasonality, temperature seasonality)를 구축하여 동북아시아의 생물기후환경 특성을 파악하고, 기후변화에 따른 시공간적 변화를 분석하였다. ISODATA 군집분석으로 현재의 생물기후권역을 구분하고, MLC(Maximum Likelihood Classification)를 통해 미래의 권역변화를 예측하였다. 기후변화에 따라 대부분의 권역이 북상하는 경향성을 확인할 수 있었으며, 권역의 면적과 위도 분포변화를 분석함으로써 권역의 축소가 가장 두드러지게 나타나는 중국 남부에 위치한 권역을 집중 관리권역으로 제시하였다. 본 연구는 한반도를 포함한 동북아시아 지역의 다양한 기후변화 시나리오에 따른 영향평가를 바탕으로 향후 기후변화에 대응한 생물종 혹은 생태계 관련 적응정책 수립 시 활용 가능한 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

전라남도 무안만에 도래하는 수조류의 서식지 이용 및 갯벌등급 평가 (A Study on the Habitat Use of Waterbirds and Grading Assessment of the Tidal Flat at Muan Bay in Jeollanamdo, Korea)

  • 강태한;유승화;이시완;최옥인;이종빈
    • 한국환경생태학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.521-529
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    • 2008
  • 전라남도에 위치한 무안만 연안습지를 4개 영역(동암, 구로, 복룡 및 완산 갯벌)의 갯벌로 구분하여 수조류의 서식지 이용, 갯벌의 가치 및 등급평가를 위해 2007년 2월부터 10월까지 계절별로 4회에 걸쳐 이 지역에 도래하는 수조류를 조사하였다. 논병아리류 2종, 백로류 7종, 수면성 오리류 7종, 잠수성 오리류 6종, 섭금류 20종, 갈매기 3종 및 기타 9종 등을 포함하여 54종 15,755개체의 수조류가 관찰되었으며, 9,291개체가 관찰된 섭금류가 우점 분류군으로 나타났다. 이들 분류군에서 갈매기류와 섭금류는 동암갯벌을 이용하는 비율이 높았으며, 구로갯벌을 이용하는 분류군은 주로 수면성 및 잠수성 오리류와 논병아리류로 나타났다. 종과 개체수를 고려한 UPGMA 군집분석 결과, 동암갯벌과 복룡갯벌이 밀접한 유사성을 보였으며 구로갯벌과 왕산갯벌이 유사하게 나타났다. 수조류의 다양도지수, 풍부도지수, 우점도지수 등의 생태적 지수, 법적보호종 및 최대 개체수 등을 기준으로 해서 갯벌등급을 살펴보았을 때, 복룡갯벌의 가치 및 중요도 순위가 다른 3개 갯벌보다 높게 나타났다. 이와 같이 수조류에 의한 갯벌 등급화는 중요한 갯벌지역의 판단 및 지정, 그에 따른 효율적인 보전과 관리에 있어서 객관적인 자료를 제시할 순 있을 것으로 판단된다.