• 제목/요약/키워드: LONG-TERM ECOLOGICAL RESEARCH

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해양생태계 모니터링을 위한 식물플랑크톤 자료의 정도 관리 동향 (Trends in QA/QC of Phytoplankton Data for Marine Ecosystem Monitoring)

  • 이원호;박종우;성경아;박종규;유영두;김형섭
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제26권3호
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    • pp.220-237
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    • 2021
  • 1880년대에 들어서서 해양 식물플랑크톤의 기능적 중요성이 처음 주창된 이래, 전통적인 형태 관찰법 및 진보된 형태 자동분석 기술을 기반으로 하여 다량의 식물플랑크톤 종별 정량자료가 생산되었다. 최근에는 해수시료 중의 색소를 직접 분석하거나 원격탐사 자료를 해석하여 색소특성에 따른 분류군별 정량자료를 생산함으로써, 자료생산 방법이 점점 다양해지고 자료 확보 대상 정점에 대한 시공간적 접근성도 크게 개선되고 있다. 장기적인 해양생태계 모니터링에서 식물플랑크톤의 종별 정량자료가 생산된 경우도 적지 않아, 각각의 해역에서 중장기적인 해양 식물플랑크톤의 구조와 기능의 변동에 대한 중요한 증거로 활용될 수 있다. 그러나 모니터링 기간 전체에 걸친 연대별 자료 생산자 간의 차이로 인해 이러한 자료의 활용성이 제한될 수 있는데, 시료 처리 및 분석법, 종의 확인 및 분류, 분석이 완료된 시료의 관리 등의 다양한 측면에서 연대별 생산자 간의 편차가 적지 않다. 해양 식물플랑크톤의 종별 정량자료 값을 정확하게 구하기 위한 심도있는 연구는 1880년대 후반 Victor Hensen이 시작한 것으로 평가된다. 정확도를 포함한 해양 식물플랑크톤 자료의 정도 관리에 관한 국제적인 논의는 ICSU의 SCOR Working Group 33을 중심으로 1969년에 시작되었다. 첫 결실로 UNESCO 해양과학기술보고서 제18편이 1974년 출판되었는데, 이는 UNESCO의 해양학 방법론의 전문연구서적 제6편인 Phytoplankton Manual 출판의 실마리였다. 1990년대 말에는 ISO 기준에 따른 해양 식물플랑크톤 종별 정량자료의 정도관리를 달성하여, 국제적인 자료의 상호비교 및 교정을 가능하게 하려는 수행기구인 IPI (International Phytoplankton Intercomparison)의 전신인 BEQUALM 사업이 유럽에서 본격 출범하였다. IPI는 지난 20여 년간의 경험과 실적을 바탕으로 정도관리 기준을 모든 나라에서 적용할 수 있도록 국제협력을 강화해 나가고 있다. 우리나라의 해양화학 분야 측정자료의 정도관리 체계와 내용이 잘 정립된 데 비하여, 해양생물의 종별 정량자료에 대한 본격적인 정도관리 체계는 아직 법제화 단계에 이르지 못하고 있다. 우선, 해양생태계의 기초 생산자인 식물플랑크톤의 종별 정량자료에 대한 정도관리 체계를 확립하고, 다양한 기능생물군으로 이를 확장해 나갈 필요가 있다.

기후변화에 따른 농업생태계 내 해충 발생 예측을 위한 연구 현황 및 향후 과제 (Research Status and Future Subjects to Predict Pest Occurrences in Agricultural Ecosystems Under Climate Change)

  • 정종국;이효석;이준호
    • 한국농림기상학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.368-383
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    • 2014
  • 기후변화는 곤충의 밀도와 분포, 몸의 형태와 개체의 크기 등 생물학적인 형질 변화, 생식 및 유전적 특성, 그리고 멸종 등에 영향을 미칠 것으로 예상되고 있다. 기후변화의 영향을 예측하여 피해를 줄이기 위해서는 분산되어 있는 곤충 종별 기본적인 생물학적/생태학적 정보들을 종합하여 검토할 필요가 있다. 따라서 본 연구는 기후 및 환경의 변화에 대한 곤충, 특히 해충의 발생 변화 예측에 필요한 생물학적 정보를 정리하여 이를 활용한 미래 피해 예측을 위한 기초 자료를 제공하고자 수행하였다. 또한 국내외 문헌을 비교 분석하여 국내에서 기후변화 연구를 수행하는데 있어 제한 요인들을 확인하고 향후 필요한 연구소요를 제시하고자 하였다. 국내의 연구들은 단기 모니터링 자료를 이용하여 환경 요인과의 관계를 분석하는 수준에 그치고 있는 반면, 국외 연구들은 장기 모니터링 자료를 이용한 분포 변화 분석이나 기 개발된 생물 종의 파라미터를 이용한 발생 및 분포 변화 예측 그리고 곤충 군집의 구성 변화를 모니터링하는 등 다양한 내용을 주제로 기후변화의 영향을 연구하고 있었다. 결론적으로 기후변화에 대응하기 위해서는 체계적인 모니터링 기술 개발을 통해 곤충의 계절발생, 분포, 월동 특성 및 유전적 구조 변화에 대한 연구가 필수적이며, 주요 해충 및 잠재적인 해충에 대한 기후변화의 영향을 예측하기 위해 곤충 개체군 모델의 개발 역시 중요한 부분이 될 것이다.

한라산 영실지역 구상나무림의 식생구조 연구 (A Study on the Vegetation Structure of Abies koreana Forest in Yeongsil Area of Hallasan Mountain)

  • 송국만;강영제
    • 한국환경과학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.57-65
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    • 2016
  • This study's purpose was to provide basic data for the monitoring of ecological changes caused by change of vegetation structure of Abies koreana forest in a study site susceptible to climatic change in Yeongsil area of Hallasan Mountain, Jeju Island. Surveys revealed this: in Yeongsil area of Hallasan Mountain, per 1 ha of A. koreana forests, total number 1,781, and A. koreana number 989, accounting for 55.5% of the total number of trees. 190 A. koreana or 19.2% were found to be dead. For the number of individual trees by DBH, trees standing 5 cm - 10 cm tall formed the largest portion at 39.9%, and in the case of other trees except A. koreana, the number of individual trees below 5 cm accounted for 23.5% of the total number of trees. The survey of importance by height revealed this: at the top level, the importance of A. koreana was the highest at 106.23, but the sum of importance of temperate deciduous broad-leaved trees (Prunus maximowiczii, Quercus mongolica, and Taxus cuspidata) was higher at 142.84 than that of A. koreana. The analysis of species diversity revealed 0.645 species diversity for the tree layer and 0.817 for the shrub layer; for evenness, 0.549 for the tree layer and 0.664 for the shrub layer; for dominance value; 0.451 for the tree layer and 0.336 for the shrub layer. The analysis of tree vitality revealed that for the A. koreana forests in Yeongsil, the composition ratio of A. koreana by type is AS type>AL type>DS type>DB type, and that of the other trees is AL type>AS type>AF type>AB type. Compared with the forests in other areas, the A. koreana forests in the Yeongsil area have a very high occurrence rate of dead trees, and a high importance of trees is shown in the deciduous broad-leaved tree forests. Compared with the A. koreana forests in the Jindallaebat area, with the same level above sea, the vegetation structures are fast changing. Also, due to dryness and other non-physical environmental changes caused by a lack of rainwater and dry winds in winter, dead trees are fast increasing in number. Environmental changes such as climate change diversely affect the maintenance of A. koreana in individual areas, and if environmental changes are fast and continue long, of the A. koreana forest areas in the Hallasan Mountain, the A. koreana forests in the Yeongsil area will decrease fastest in number and will experience changes in the vegetation structure. Thus, it is necessary to survey the vegetation changes in A. koreana forests, which are distributed in all directions but are centered on Hallasan Mountain, and to thus conduct long-term monitoring and research.

토양 코어 및 미니라이조트론을 이용한 소나무 임분의 세근 바이오매스 연구 (Fine Root Biomass in Pinus densiflora Stands using Soil Core Sampling and Minirhizotrons)

  • 한승현;윤태경;한새롬;윤순진;이선정;김성준;장한나;손요환
    • 한국산림과학회지
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    • 제103권1호
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    • pp.37-42
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    • 2014
  • 본 연구는 소나무 임분을 대상으로 토양 코어 샘플링과 미니라이조트론 방법을 이용하여 세근의 분포를 파악하고, 미니라이조트론 자료를 세근 바이오매스로 환산할 수 있는 변환계수와 회귀식을 개발하는 목적으로 수행되었다. 토양 코어 샘플링은 2012년 10월부터 2013년 9월까지 겨울을 제외하고 매월 1회씩 총 9회 실시하여 세근 바이오매스를 측정하였고, 미니라이조트론을 이용하여 2013년 5월부터 8월까지 매월 1회씩 총 4회 세근 표면적을 측정하였다. 0-30 cm 토양 깊이에서 세근 바이오매스와 표면적은 지표에 가까울수록 유의하게 높았으며, 계절별 바이오매스($kg{\cdot}ha^{-1}$)는 여름(3,762.4)과 봄(3,398.0)에 가을(2,551.6)보다 유의하게 높은 값을 보였다. 이와 같은 토양 깊이별 분포는 토양의 양분, 용적밀도 그리고 온도 등의 차이 때문으로 사료되며, 계절적 경향은 대기 온도 및 토양 온도변화에 의해 나타나는 것으로 보인다. 또한 토양 깊이별 세근 표면적과 바이오매스 사이의 변환계수를 구하고, 이를 통하여 미니라이조트론 자료를 환산한 세근 바이오매스와 토양 코어 샘플링 자료인 실측값 사이의 선형회귀식(y = 79.7 + 0.93x, $R^2=0.81$)을 개발하였다. 본 연구에서 개발된 변환계수 및 회귀식은 추후 국내 소나무림의 장기적인 세근 동태를 추정하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

고도와 기온변화와에 따른 박새류의 번식생태 (Breeding Ecology according to Altitude and Temperature Variation in Titmouse)

  • 김동민;오흥식
    • 한국환경생태학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.666-675
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    • 2013
  • 이 연구는 2009년 3월에서 2012년 7월까지 한라산에 설치한 인공둥지에서 번식하는 박새류(Titmouse)의 고도변화에 따른 번식생태학적 특징을 밝히기 위하여 이루어졌다. 박새류의 최초산란일은 고도가 높아짐에 따라 늦어지는 양상을 보였고, 고도상승에 따른 기온감소가 최초산란일에 영향을 미치는 것으로 나타났다(p<0.05). 결과를 종합해보면, 번식기(4~6월)의 평균기온과 산란일 간에는 유의한 상관을 보이지는 않았다(p>0.05). 인공둥지 이용률은 지역과 연도별 차이는 없었으나 박새(Parus major)와 곤줄박이(Parus varius) 두 종간에는 차이가 있는 것으로 나타났다. 한배산란수는 종간에 차이가 있었으나(p<0.05) 고도와 연도별 차이는 없었다(p>0.05). 부화성공률, 이소성공률, 번식성공률은 각각 2011년 67.3%, 99.5%, 67.0%이었고, 2012년에는 71.3%, 96.8%, 69.0%로 이소성공률은 높았고, 부화성공률과 번식성공률은 비슷하게 나타났다. 고도 차이에 따른 기온의 변화가 번식시기에 영향을 미치는 것은 확인되었으나 다른 번식생태학적 특성과의 상관관계는 확인할 수 없었다. 따라서 고도에 따른 기온변화가 박새류의 번식에 미치는 영향을 보다 명확하게 밝히기 위해서는 미기후요인과 먹이원 등의 조사를 통한 장기적인 연구가 필요할 것이라 판단된다.

인공보의 어류생태영향 평가를 위한 Echo-sounder 모니터링 기법 적용 (Application of Echo-Sounder Monitoring Technique as Ecological Impact Assessments of Fish on Artificial Weir Construction)

  • 한정호;이재훈;최지웅;임병진;박종환;안광국
    • 환경영향평가
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    • 제21권6호
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    • pp.859-877
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    • 2012
  • In this study, Echo-sounder($E_s$) monitoring methodology was applied to test environmental impacts of artificial weirs(SCW and JSW) in the Yeongsan River on fish community and habitat structures at first time, and was compared with conventional fish sampling methodologies($C_s$). For the Es monitoring in the fields, parallel transect methods was employed in determining the survey distance interval with every 125 m within the upper-lower 2 km of the weirs. Four different fish sampling gears such as casting nets, kick nets, fyke nets, and gill nets were used for applications of $C_s$ monitoring methodology. According to the Echo-sounder monitoring, fish density, expressed as a number of individuals per square meter, along the longitudinal axis of the weir was significantly greater(JSW, t = 3.506, n = 30, p < 0.001) in the down-river reach of the weir than in the up-river reach. Also, fish density along the vertical water column was highest at mid-depths of Seungchon weir, which has simple habitat substrates, while fish density was highest at hypolimnetic depth of Juksan weir. According to fish sampling by the $C_s$ methodology, the fish compositions decreased as the river goes upward, and significant differences(JSW, t = 0.248, n = 30, p < 0.05) in the compositions of fish species occurred between up-reach and down-reach of the weirs. The dominant species near the two weirs were Opsarichthys uncirostris amurensis, Hemiculter eigenmanni and Coilia nasus. Overall, our fish and habitat data, based on $E_s$ and $C_s$ monitoring methodologies, suggest that the weirs disturbed the rivers due to initial habitat disturbances by the weir constructions as well as the barrier roles of weirs on fish passage and migrations. More long-term scientific and systematic fish impact monitoring and assessments($E_s$ and $C_s$) are required in the future to predict changes of ecological structures and functions on the constructions of the weirs.

침엽수림과 활엽수림에 서식하는 양서류와 파충류 개체군 특성 (Characteristics of Amphibian and Reptile Populations in a Coniferous Plantation and a Deciduous Forest)

  • 박창득;손승훈;황현수;이우신;이은재
    • 한국산림과학회지
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    • 제103권1호
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    • pp.147-151
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    • 2014
  • 본 연구는 침엽수림과 활엽수림에서 양서류와 파충류의 개체군 특성 차이를 파악하기 위해 2013년 7월부터 9월까지 강원도 홍천군 일대의 국유림에서 실시되었다. 임상별 산림의 수직구조를 파악한 결과, 관목층(1~2 m)과 아교목층(2~8 m), 수관층(20~30 m)의 엽층별 피도량은 침엽수림이 활엽수림에 비해 더 크게 나타났으나, 흉고직경분포는 유의한 차이를 보이지 않았다. 침엽수림과 활엽수림에 각각 2개 조사구, 총 4개 조사구 내에서 월별 1회씩 총 12번의 선형횡단조사를 통해 양서류는 4종 52개체, 파충류는 3종 11개체가 확인되었다. 임상에 따른 양서류와 파충류의 평균 종수와 개체수, 평균 종다양도 차이를 파악한 결과 유의한 차이를 보이지 않았다. 임상별 각 종의 평균관찰 개체수를 파악한 결과, 청개구리는 침엽수림에서만 관찰되었고 도롱뇽과 아무르장지뱀, 대륙유혈목이는 활엽수림에서만 서식이 확인되었으나 통계적으로 유의한 차이는 나타나지 않았다. 향후 임상에 따른 양서류와 파충류의 개체군 특성을 파악하기 위해서는 보다 장기적이고 정밀한 모니터링이 지속적으로 이루어져야 할 것으로 판단된다.

안동 사문암 지역의 식물상과 생태와 보전 (Composition, Ecology and Conservation of the Andong Serpentine Flora, South Korea)

  • 박정석;김윤하;남희정;엄병철;이경연;김종원
    • 한국자원식물학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.515-540
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    • 2022
  • 경북 안동에는 초염기성 사문암 지역 약 3 km2가 잔존한다. 2013년부터 2018년까지 총12차례의 현장 조사를 통해 지역 식물상과 그 구조에 대한 생태학적 연구가 이루어졌다. 선행 연구의 식물상 목록을 포함하여 총527분류군의 예비적 식물상을 기록하였고, 이로부터 사문암 입지에 대응하는 현존식물상(real flora)으로서 총 331분류군을 규명하였다. 식생피복도 분석으로부터 소나무 듬성숲(sparse forest)과 초원식생의 모자이크 상관이 본 연구 지역의 특징적 경관이었다. 연구 대상의 사문암 지역은 민족식물학적 식물종 및 초원식생 분자의 주요 거처로서 비사문암지역과의 분명한 차별성이 인정되었다. 서식처의 원형은 외지(non-site) 토양의 유입과 이질적인(exotic) 식물종의 도입으로 인하여 심한 질적 쇠퇴가 진행되고 있었다. 결론적으로 국가 차원의 보호지역 지정과 생태학적 장기추적연구의 필요성이 대두되었다.

일본잎갈나무림 친환경벌채지의 산림군집구조 (Forest community structure of aggregated retention harvest for Larix kaempferi)

  • 김호진;이정은;김현섭;윤충원
    • 환경생물
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    • 제42권2호
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    • pp.176-186
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    • 2024
  • 본 연구에서는 우리나라 주요 조림수종인 일본잎갈나무 친환경벌채지를 대상으로 선정하여, 해당 조사지를 처리유형별(벌채지, 산림영향권, 군상잔존구, 수림대, 대조구)로 구분하였다. 이를 바탕으로 군집생태학적 연구를 통해 일본잎갈나무 친환경벌채지의 산림군집구조를 밝히고자 하였다. 중요치 분석을 통해 군상잔존구와 수림대는 교목층과 아교목층이 존재하는 것으로 나타났다. 이는 생물다양성 보존 측면에 효과 있는 계층구조를 가지고 있는 것으로 나타났으나 초본층에서는 벌채지와 산림영향권과 동일하게 덩굴성식물의 중요치가 높게 나타나 본 처리구역에서는 벌채지와 산림영향권에 조림된 일본잎갈나무 조림목에 성장에 저해되는 덩굴제거와 같은 시업이 존치된 교목에도 적용하는 보존 측면의 관리가 필요한 것으로 판단되었다. 종다양도는 모든 처리유형에서 높게 나타났는데 친환경벌채 후 초기 상태에서의 종다양도는 일시적 교란에 의해 다소 높게 나타난 것으로 사료되었다. Sørensen의 유사계수와 더불어 처리유형별 거리를 정량적으로 확인해 보고자 DCA 분석을 실시한 결과 벌채지와 산림영향권은 양 축을 기준으로 하여 밀집하는 경향이 나타났고, 군상잔존구, 수림대, 대조구가 밀집하는 경향으로 나타났다. 본 연구는 단발성 조사에 의한 연구 결과로 친환경벌채에 대하여 보다 정확히 판단하려면 장기적인 모니터링이 필수적으로 수행되어야 한다고 판단되었다. 또한 앞으로 장기적인 모니터링을 진행함으로써 친환경벌채의 메커니즘을 이해하고 미래의 생태계 구조변화를 평가하기 위한 정책적 기준 마련이 반드시 필요할 것으로 사료되었다.

논 토양에서 암모니아 배출 특성 모니터링을 위한 수동식 암모니아 확산형 포집기 이용 사례 연구 (A case study on monitoring the ambient ammonia concentration in paddy soil using a passive ammonia diffusive sampler)

  • 김민석;박민석;민현기;채은지;현승훈;김정규;구남인
    • 환경생물
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    • 제39권1호
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    • pp.100-107
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    • 2021
  • 국내 고농도의 초미세먼지 발생 빈도 증가와 함께 그 전구물질인 NH3와 관련한 연구가 활발히 진행 중이다. NH3 배출에 있어 농업의 기여율이 높은 것은 자명한 사실이다. 그러나 비료 사용이 농경지 대기 중 NH3 농도에 장기간 미치는 영향에 관련한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 수동식 NH3 확산형 포집기를 활용해 11개월간 농경지 대기 중 NH3 농도를 관측하였다. 그 결과 비료 살포 직후 한 달 동안 NH3 배출의 영향이 가장 큰 것으로 나타났다. 그 이후 여름철 기온 상승으로 NH3 휘발이 촉진되어 대기 중 농도가 증가할 것으로 예상하였으나, 54일간의 지속적인 강우로 인하여 대기 중 높은 암모니아 농도는 관측되지 않았다. 그 후 NH3 농도는 가을과 겨울을 거치면서 점차 감소하였다. 비료의 영향력이 감쇠한 시점 이후에는 기온이 감소할수록, 그리고 강수량이 증가할수록 NH3 농도는 감소하는 것을 상관분석을 통해 확인할 수 있었다. 종합해 보면, 국내 NH3 배출량에서 비료의 기여율을 연구하는 데 있어 비료 살포 직후 최소 한 달 동안은 집중적으로 살펴보아야 할 것이며, 현장 연구 시 강수량과 무강우 일수 등의 기상 정보도 함께 고려해야 할 것이다.