• 제목/요약/키워드: SHANNON`S DIVERSITY

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닭우모 단백질 가수분해물을 처리한 토마토 근권토양 내 세균군집의 계통 해석 (Phylogenetic Analysis of Bacterial Populations in a Tomato Rhizosphere Soil Treated with Chicken Feather Protein Hydrolysate)

  • 김세종;한송이;황경숙
    • 미생물학회지
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    • 제49권4호
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    • pp.328-335
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    • 2013
  • 케라틴 단백질 분해 세균 Chryseobacterium sp. FBF-7(KACC 91463P)을 이용하여 대량생산한 닭우모 단백질 가수분해물(CPH)을 토마토에 처리한 결과, 토마토 줄기와 뿌리의 생장이 현저하게 증가되었다. 닭우모 가수분해물을 처리한 토마토 근권토양 내 세균군집 변동에 대한 계통학적 해석을 위하여 16S rRNA 유전자 서열을 기반으로 454 pyrosequencing을 수행하였다. 가수분해물을 처리하지 않은 토마토 근권토양(NCPH)의 16S rRNA 유전자 염기서열(3,281 reads)과 가수분해물을 처리한 토마토 근권토양(TCPH)의 16S rRNA 유전자 염기서열(2,167 reads)은 각각 6.33과 6.54의 다양성 지수를 나타내어 세균군집의 다양성에는 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다. 각 토마토 근권토양에는 총 19개의 문(phyla)의 세균이 존재하였고, 이중의 약 40%가 Proteobacteria이었다. Proteobacteria의 Bradyrhizobiaceae에 속하는 Bradyrhizobium, Agromonas, Nitrobacter 그리고 Afipia (BANA group)는 NCPH와 TCPH의 모든 근권토양에서 우점을 이루어 닭우모 가수분해믈 처리에 의해 토양 토착세균 군집에 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다.

Cometabolism degradation of lignin in sequencing batch biofilm reactors

  • Kuang, Faguo;Li, Yancheng;He, Lei;Xia, Yongqiu;Li, Shubai;Zhou, Jian
    • Environmental Engineering Research
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    • 제23권3호
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    • pp.294-300
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    • 2018
  • Cometabolism technology was employed to degrade lignin wastewater in Sequencing Batch Biofilm Reactor. Cometabolic system (with glucose and lignin in inflow) and the control group (only lignin in inflow) were established to do a comparative study. In contrast with the control group, the average removal rates of lignin increased by 14.7% and total oarganic carbon increased by 32% in the cometabolic system with glucose as growth substrate, under the condition of 5 mg/L DO, $0.2kgCOD/(m^3{\cdot}d)$ lignin and glucose $1.0kgCOD/(m^3{\cdot}d)$. Functional groups of lignin are degraded effectively in cometabolic system proved by fourier transform infrared spectroscopy and Gas Chromatography-Mass Spectrometer, and the degradation products were amides (mainly including acetamide, N-ethylacetamide and N, N-diethylacetamide), alcohols (mainly including glycerol and ethylene glycol) and acids. Meanwhile, results of Polymerase Chain Reaction-Denaturing Gradient Gel Electrophoresis showed great differences in microbial population richness between cometabolic system and the control group. The Margalef's richness index and Shannon-Wiener's diversity index of microorganism in cometabolic system were 3.075 and 2.61, respectively. The results showed that extra addition of glucose, with a concentration of 943 mg/L, was beneficial to lignin biodegradation in cometabolic system.

충남 광역생태네트워크 자연녹지의 훼손지 식생구조 변화 (A Study on Vegetation Structure Changes between Natural land and Damaged land in Regional Ecological Network at Chungnam Province)

  • 송주현;윤충원;조용현;강희경
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.13-35
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    • 2017
  • This study was carried out to analyze vegetation structure and change of the disturbed area in forest ecosystem(FE), riparian ecosystem(RE) and coastal ecosystem(CE) related to Regional Ecological Network at Chungnam province through constancy and dominance analysis, species diversity index, similarity index and canonical correlation analysis. Data were collected from April to October in 2015. As a result of constancy and dominance analysis of forest disturbed area, non-effective species(NES) was 30 species(17.0%), exported species(ES) was 98 species(55.7%) and imported species(IS) was 48 species(27.3%) among the total 176 species, respectively. In riparian disturbed area with total 139 species, there were 16 NES(11.5%), 98 ES(70.5%) and 25 IS(18.0%) respectively. In coastal disturbed area with 140 species, there were 20 NES(14.3%), 88 ES(62.9%) and 32 IS(22.9%) respectively. In all types of disturbed areas, the ratio of ES was higher than IS. As a result of species diversity, species richness and shannon's diversity index of disturbed area decreased in all kinds of crown strata such as tree, subtree, shrub and herb layer compared to the control area. As a result of similarity index, that of each type between control site and disturbed site was 0.374 in FE, 0.329 in CE and 0.259 in RE in the order. As a result of the CCA analysis, the number of present species, vine plants ratio and exported species ratio in disturbed area of FE and RE were decreased, and the naturalized plant ratio, imported species ratio and herb ratio were increased. But environmental factors of CE were not shown any clear tendency. In conclusion, many species occupied in control site disappeared into the disturbed area, and the naturalized plants and herb species were abundantly imported in the area. Therefore, it was considered that this study could be applied to the development of long-term and short-term ecological restoration techniques in view of vegetation changes.

주남습지에 서식하는 잠자리와 주변환경과의 관계 (The Relationship between the Dragonfly Diversity and the Environmental Factors in the Juam Wetland)

  • 김지석;이수동;김동필
    • 한국환경생태학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.66-76
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    • 2018
  • 주남습지에 서식하는 잠자리와 서식 환경과의 관계를 알아보기 위하여 2015년 5월과 7월에 20개 조사구를 대상으로 잠자리 종과 개체수를 조사하였다. 환경요인으로는 정수식물 면적, 부유 부엽식물 면적, 수면 면적, 수생식물면적, 교목 피도, 주변 토지이용유형, 향을 조사하여 잠자리 종과 개체수, 다양성지수 등과의 관계 등을 분석하였다. 주남습지에서 확인된 잠자리는 총 6과 21종 757개체였다. 부유 부엽식물 면적과 수면면적은 잠자리군집 다양성에 영향을 주었으며 특히 부유 부엽식물 면적은 종수, 수면면적은 우점도에 정의 상관관계를 보였다. 수면면적은 종다양성지수, 균재도와 음의 상관관계를 보였다. 주변 토지이용유형 중 밭이나 과수원은 습지지역보다 평균 종수가 낮았으며, 향이나 교목의 피도는 잠자리 군집에 영향을 주지 않았다. 종별로 보면, 등검은실잠자리와 고추잠자리 등은 부유 부엽식물과 양의 상관관계를 보였다. 왕실잠자리와 산잠자리는 수면면적과 양의 상관관계였고, 아시아실잠자리와 연분홍실잠자리는 음의 상관관계를 보였다. 최근 주남습지는 연군락이 증가하여 식물종과 밀접한 관계를 가진 잠자리 종 구성에 큰 영향을 미칠 것으로 보인다.

토마토에 염류 내성을 유도하는 바실러스 균주 처리 후 근권 미생물 군집 구조 연구 (Assessment of Rhizosphere Microbial Community Structure in Tomato Plants after Inoculation of Bacillus Species for Inducing Tolerance to Salinity)

  • 유성제;이신애;원항연;송재경;상미경
    • 한국환경농학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.49-59
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    • 2021
  • BACKGROUND: Soil salinity causes reduction of crop productivity. Rhizosphere microbes have metabolic capabilities and ability to adaptation of plants to biotic and abiotic stresses. Plant growth-promoting bacteria (PGPB) could play a role as elicitors for inducing tolerance to stresses in plants by affecting resident microorganism in soil. This study was conducted to demonstrate the effect of selected strains on rhizosphere microbial community under salinity stress. METHODS AND RESULTS: The experiments were conducted in tomato plants in pots containing field soil. Bacterial suspension was inoculated into three-week-old tomato plants, one week after inoculation, and -1,000 kPa-balanced salinity stress was imposed. The physiological and biochemical attributes of plant under salt stress were monitored by evaluating pigment, malondialdehyde (MDA), proline, soil pH, electrical conductivity (EC) and ion concentrations. To demonstrate the effect of selected Bacillus strains on rhizosphere microbial community, soil microbial diversity and abundance were evaluated with Illumina MiSeq sequencing, and primer sets of 341F/805R and ITS3/ITS4 were used for bacterial and fungal communities, respectively. As a result, when the bacterial strains were inoculated and then salinity stress was imposed, the inoculation decreases the stress susceptibility including reduction in lipid peroxidation, enhanced pigmentation and proline accumulation which subsequently resulted in better plant growth. However, bacterial inoculations did not affect diversity (observed OTUs, ACE, Chao1 and Shannon) and structure (principle coordinate analysis) of microbial communities under salinity stress. Furthermore, relative abundance in microbial communities had no significant difference between bacterial treated- and untreated-soils under salinity stress. CONCLUSION: Inoculation of Bacillus strains could affect plant responses and soil pH of tomato plants under salinity stress, whereas microbial diversity and abundance had no significant difference by the bacterial treatments. These findings demonstrated that Bacillus strains could alleviate plant's salinity damages by regulating pigments, proline, and MDA contents without significant changes of microbial community in tomato plants, and can be used as effective biostimulators against salinity stress for sustainable agriculture.

오대산국립공원 신성암~중대사 전나무림 식물군집구조 특성 (Plant Community Structure of Abies holophylla Community from Sinseongam to Jungdaesa in Odaesan National Park)

  • 김동욱;한봉호;김종엽;염정헌
    • 한국환경생태학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.895-906
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    • 2015
  • 본 연구는 오대산국립공원 신성암에서 중대사 구간을 대상으로 식물군집구조를 밝히고 향후 전나무림 관리를 위한 기초자료를 구축하고자 하였다. 조사구는 총 20개 조사구($400m^2$)를 설정하였다. 연구대상지 주변지역에 대한 현존식생 현황을 파악하였고, 군집분류는 TWINSPAN에 의한 classification과 DCA에 의한 ordination 분석을 하였으며, 식물군집구조 분석은 상대우점치, 흉고직경급별 분포, 표본목 수령 및 생장량, 종다양도 분석 등을 실시하였다. 현존식생 유형은 총 14개 유형으로 구분되었으며, 해발고가 낮은 계곡부에는 전나무-신갈나무림과 낙엽활엽수림이, 해발고가 높은 사면부에는 신갈나무림이 주요 식생이었다. 군집분류 결과, 총 네 개의 군집으로 분류되었으며, 교목층에서는 네 개의 군집 모두 전나무가 우점하였고, 군집 IV를 제외한 3개 군집에서 전나무가 차대를 형성하고 있었다. 군집 I, II, III의 경우 전나무가 우점하는 현재의 군집이 지속적으로 유지되면서, 까치박달 등 낙엽활엽수의 세력이 확장될 것으로 판단되며, 군집 IV의 경우 장기적으로 전나무의 세력약화와 까치박달-낙엽활엽수 군집으로의 변화가 예상되었다. 전나무는 79~128년생, 잣나무는 75~87년생, 느릅나무는 190년생이었으며, 전나무의 생장은 시간이 지남에 따라 다소 둔화되었다. Shannon의 종다양도지수는 0.3889~1.3332이었다.

부산광역시 금정산 소나무림 식생구조 연구 (Plant Community Structure of Pinus densiflora S. et Z. Forest in the Geumjeongsan (Mt.), Busan Metropolitan City)

  • 이경재;곽정인;곽남현;장종수
    • 한국환경생태학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.462-472
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    • 2013
  • 본 연구는 부산광역시 금정산 소나무림의 식생구조 특성을 분석하여 문화경관림으로서의 소나무림 보전을 위한 기초자료 구축을 목적으로 수행하였다. 금정산 소나무 식생구조 분석을 위해 산성을 기준으로 내부 소나무림에 10개소, 외부 소나무림에 8개소, 총 18개소의 조사구(단위면적: $400m^2$)를 설정하였다. TWINSPAN분석결과 총 6개의 군집으로 구분되었다. 6개의 군집은 졸참나무-소나무군집, 소나무군집, 소나무-졸참나무군집, 곰솔-소나무군집, 소나무-곰솔-상수리나무군집, 소나무-굴피나무군집이었다. 각 군집의 층위별 상대우점치 및 주요 수종의 흉고직경급별 분포 분석결과 각각의 소나무군집은 졸참나무 또는 개서어나무군집으로 천이될 것으로 예측되었다. 수령분석결과 산성내부 군집은 32~37년생, 산성외부 소나무군집은 44~57년생이었다. Shannon의 종다양도지수는 0.4826~1.2499이었다. 소나무와 주요 수종간 상관관계는 때죽나무와 부의 상관관계를 보였다. 이상의 결과 산성내부는 소나무군집에서 졸참나무군집으로의 천이가 예측되었으며 산성외부는 소나무-곰솔군집에서 개서어나무-졸참나무군집으로의 천이가 예측되었다. 소나무 경관림 관리방안으로 아교목층과 관목층의 참나무류 및 교목성상의 낙엽활엽수 간벌과 소나무와 경쟁중인 낙엽활엽수의 수관전정 등의 관리가 필요하였다.

설악산 눈잣나무 천연집단의 침엽특성과 유전변이 (Needle Characteristics and Genetic Variation of Pinus pumila Natural Population in Mt. Seorak)

  • 송정호;임효인;장경환
    • 한국자원식물학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.517-522
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    • 2012
  • 설악산 눈잣나무 천연집단은 국내 유일하게 분포하는 남방한계 분포지 수종으로 유전자원보존을 위하여 침엽의 형태적 해부학적 특성과 I-SSR 표지자를 이용한 유전변이를 조사하였다. 8가지 침엽특성에 대한 ANOVA 분석결과 모든 특성에서 개체 간에 통계적인 유의성이 인정되었다. 조사된 66개체의 평균특성은 침엽길이 53.59 mm, 침엽폭 0.78 mm, 침엽지수 68.98 및 침엽두께 0.65 mm, 최대기 공열수 4.56개, 최소기공열수 3.80개, 전체기공열수 8.36개 및 수지구수 1.71개로 각각 나타났다. 특히, 수지구는 모두 바깥쪽에 위치하는 외위 형태의 1~3개 범위로 수지구 2개 유형이 69.47%을 나타낸 반면 1개 유형은 30.45%를 나타냈다. 선발된 9개 I-SSR Primer에서 총 78개의 증폭산물을 얻었으며, 다형적 유전자좌의 비율은 61.5%, 유효대립유전자의 수 1.698개, 이형접합도의 기대치 0.388 및 Shannon의 다양성지수 0.567로 각각 나타났다.

국립공원 생물다양성 평가를 위한 산림성 조류 자연성 지수 적용 (Application of Forest Bird Naturalness Index for Evaluating Biodiversity in National Parks in Korea)

  • 최세웅;장진;채희영;박진영
    • 생태와환경
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    • 제54권2호
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    • pp.108-119
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    • 2021
  • 이 연구는 국립공원에 서식하고 있는 조류를 대상으로 국립공원 생물다양성을 평가할 수 있는 지수를 개발하여 생물다양성이 서식지 변화나 환경변화로 인해 영향을 받는 것을 알아보기 위한 것이다. 산림성 조류로 두견목, 딱다구리목, 수리목, 매목, 비둘기목, 쏙독새목, 올빼미목, 참새목 등에 해당하는 112종에 대하여 5인의 전문가 의견을 통해 교란 민감도 값을 산출한 후 자연성 지수 값을 산출하였다. 교란 민감도는 긴꼬리딱새와 팔색조가 높았으며 까치, 직박구리, 멧비둘기는 가장 낮게 나타났으며 각 공원에서 기록된 개체수 합과는 역상관으로 나타났다. 조류 자연성 지수는 속리산에서 78.70, 월악산 68.30, 주왕산 60.64, 월출산이 49.09로 나타났으며 특정 개체수를 지닌 종이 사라지는 시나리오별로 전체 종 수와 Fisher's alpha, Shannon-Wiener 다양도지수(H'), 자연성 지수가 차이를 나타내었다. 자연성 지수는 희귀종에게 민감한 반응을 나타내었고 개체수가 많은 종으로만 구성되는 경우에도 지역별 차이를 나타내었다. 추후 전체 조류 종에 대한 교란 민감도 지수를 산출하여 지점별 그리고 시간에 따라 조류의 자연성 지수가 어떻게 변화하는가를 모니터링한다면 기후변화를 포함한 다양한 환경변화로 생물다양성이 어떻게 변화하는가를 나타내는 지표로 이용될 수 있을 것으로 기대한다.

청도군 운문사 입구 수구막이 소나무림 식생구조 및 생육 특성 (Growth Characteristics and Vegetation Structure of the Pinus densiflora Forest for Sugumagi of Unmun Temple, Cheongdo-gun, Korea)

  • 강기원;이도이;한봉호;곽정인
    • 한국조경학회지
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    • 제48권5호
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    • pp.1-15
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    • 2020
  • 본 연구는 수구막이 소나무림을 대상으로 식생구조 및 생육특성 연구를 통한 문화경관림의 관리방안 수립을 목적으로 수행하였다. 연구 대상지는 경상북도 최남단에 위치한 청도군 운문면 신원리 운문사 입구의 수구막이 소나무림으로 면적은 45,201㎡이다. 운문사입구 수구막이 소나무림의 역사적 근거에 대한 사료는 전무하였고, 선형연구를 통해 운문사 입구 소나무림이 위치하고 있는 곳이 풍수지리적으로 수구에 위치하고 있음을 알 수 있었다. 생육현황은 조사구 98개에 대한 격자조사를 통해 전체 수목현황과 소나무 생육상태를 조사하였다. 생육현황 분석결과, 교목층에 소나무, 일본잎갈나무, 느티나무, 팽나무, 붉나무가 분포하였고, 아교목층에서는 가죽나무 등 28종, 관목층은 개머루 등 92종이 생육하고 있었다. 소나무 식물군집 구조는 교목층 소나무 주수와 경급을 기준으로 연구대상지 내 소나무림의 저밀도, 중밀도, 고밀도로 구분하여 비교분석하였다. 분석결과 저밀도, 중밀도, 고밀도 소나무림 공히 교목층은 소나무가 우점하였고, 경쟁수종은 없었다. 저밀도의 소나무림 상대우점치는 평균 46.9이었고, 중밀도는 평균 62.6%, 고밀도는 평균 50.2%이었다. 저밀도 조사구의 Shannon의 종다양도는 평균 0.7055이었고, 중밀도는 평균 0.8966, 고밀도는 평균 0.8317이었다. 수구막이 소나무림의 표본목 25주에 대한 연륜 및 생장량을 분석한 결과, 표본목 흉고직경(DBH) 분포는 38~77cm이었으며 평균 흉고직경은 61.1cm이었다. 수령은 84~161년이었고 표본목 평균 수령은 114년이었다. 수구막이 소나무에는 일제강점기에 송진 채취를 목적으로 낸 수간상처가 대부분 있다. 현황을 보면 전체 670주 중 송진 채취목이 659주로 전체의 98.3%이다. 그중 394주는 2005년에 외과수술을 실시하였다. 수구막이 소나무림의 보존을 위해 고사목은 대체목으로 수형을 고려하여 중남부평지형 소나무로 복원하고, 대상지내 일본잎갈나무 등 외래종 제거와 외과수술을 한 소나무는 정기적인 살균·살충의 관리방안을 제시하였다.