• 제목/요약/키워드: Shannon diversity index

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낙동강 상류 폐탄광의 산성광산배수가 저서성 대형무척추동물 군집에 미치는 영향 (Effects of Acid Mine Drainage from Abandoned Coal Mines on Benthic Macroinvertebrate Communities in the Upper Reaches of the Nakdong River)

  • 이황구;정상우;김동건;배연재
    • 생태와환경
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    • 제45권1호
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    • pp.72-81
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    • 2012
  • 본 연구는 2009년 5월부터 10월까지 태백시에 위치하고 있는 낙동강 상류의 폐탄광으로부터 유입되는 산성광산배수(Acid mine drainage)가 저서성 대형무척추동물의 군집에 미치는 영향을 파악하고자 실시하였다. 폐탄광의 영향을 받는 대상하천의 7개 지점과 대조하천의 3개 지점에서 계류형 정량채집망(Surber sampler $50{\times}50$ cm, 망목 0.2 mm)을 사용하여 정량채집을 하였고, 다양한 미소서식처에서 정성채집을 병행하였다. 조사 결과 전체조사지역에서 총 5문 6강 15목 53과 117종이 출현하였으며, 하천의 주요 분류군인 EPT-group이 71종(64.5%)으로 전체 출현종의 큰 부분을 차지하였다. 정량조사에서 대조하천 지점(St. A~C)의 저서성 대형무척추동물은 총 79종 2,844개체가 출현한 반면, 폐탄광의 영향권에 있는 산성광산배수하천 (Acid mine drainage stream, AMDS) 지점(St. 1~7)에서는 총 58종 11,575개체가 출현하였다. AMDS에서는 오염에 내성이 강한 실지렁이, 부채하루살이, 개똥하루살이, 줄날도래류, 깔따구류 등이 우점하였다. 특히, AMDS의 군집지수(MacNaughton 우점도지수 평균 ${\pm}$표준편차 $0.52{\pm}0.21$, 범위 0.33~0.85; Shannon 다양도지수 $2.06{\pm}0.60$, 1.06~2.57)가 대조하천의 군집지수(우점도지수 $0.29{\pm}0.07$, 0.22~0.35; 다양도지수 $3.13{\pm}0.14$, 3.03~3.30)에 비해 큰 차이가 있었다. AMDS의 섭식기능군은 shredders와 scrapers의 비율이 낮았으며, 깔따구류(Chironomidae spp.)가 많이 출현하여 gathering-collector가 상대적으로 풍부하였다. 서식기능군은 clingers와 burrowers가 AMDS에서 상대적으로 더 풍부하였다. DCA 서열법과 유사도 분석 결과 AMDS와 대조하천의 지점들끼리 각각 묶여서 두 개의 그룹으로 구분되었으며, 폐탄광에 인접한 최상류 지점(St. 1)과 다른 지점들 간의 유사도가 가장 낮게 나타났다. 생물학적 수질평가를 나타내는 한국오수생물지수(KSI)와 저서성 대형무척추동물을 이용한 생태평가점수(ESB)는 대부분의 지점에서 보통 및 양호의 상태를 나타냈으나, 최상류 지점(St. 1)은 매우 불량한 상태인 ${\alpha}$-중부수성으로 분석되었다. 결론적으로, 폐탄광에서 유출되는 산성광산배수의 영향권에 있는 하천의 저서성 대형무척추동물 군집에 악영향을 미쳐서 종풍부도와 군집구조, 기능군의 조성 및 수환경 건강성을 나타내는 생물지수에 있어서 대조하천의 군집과 큰 차이를 나타냈다.

Effect of Feeding Bacillus subtilis natto on Hindgut Fermentation and Microbiota of Holstein Dairy Cows

  • Song, D.J.;Kang, H.Y.;Wang, J.Q.;Peng, H.;Bu, D.P.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제27권4호
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    • pp.495-502
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    • 2014
  • The effect of Bacillus subtilis natto on hindgut fermentation and microbiota of early lactation Holstein dairy cows was investigated in this study. Thirty-six Holstein dairy cows in early lactation were randomly allocated to three groups: no B. subtilis natto as the control group, B. subtilis natto with $0.5{\times}10^{11}cfu$ as DMF1 group and B. subtilis natto with $1.0{\times}10^{11}cfu$ as DMF2 group. After 14 days of adaptation period, the formal experiment was started and lasted for 63 days. Fecal samples were collected directly from the rectum of each animal on the morning at the end of eighth week and placed into sterile plastic bags. The pH, $NH_3$-N and VFA concentration were determined and fecal bacteria DNA was extracted and analyzed by DGGE. The results showed that the addition of B. subtilus natto at either treatment level resulted in a decrease in fecal $NH_3$-N concentration but had no effect on fecal pH and VFA. The DGGE profile revealed that B. subtilis natto affected the population of fecal bacteria. The diversity index of Shannon-Wiener in DFM1 decreased significantly compared to the control. Fecal Alistipes sp., Clostridium sp., Roseospira sp., beta proteobacterium were decreased and Bifidobacterium was increased after supplementing with B. subtilis natto. This study demonstrated that B. subtilis natto had a tendency to change fecal microbiota balance.

안성천 하천변 식물상 구성과 환경 조건과의 관계 (Occurrence of Streamside Flora in relation to Environmental Condition at Ansungchon Creek)

  • 안영희;송종석
    • 한국환경과학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.573-582
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    • 2003
  • According to the survey map, the altitudes of up and down the Ansungchon were 242m and 49m accordingly. The width of the river was 4m at upperstream and became wider, lam at midstream and 114m at downstream. Water pH of the Ansungchon was measured variously in the range of 6.0-7.9 according to the surveyed times and areas. The water pH measured during June through August decreased continually and suddenly increased at the end of October. Phragmites iaponica, a major species of the fresh water emergent anchored hydrophytes, was surveyed mostly in the area of upperstream, Phragmites communis, Miscanthus sacchariflorus and Typha orientalis were surveyed in the areas of midstream and downstream, and Zizania latifolia was found in all areas of the river. The total of 101 taxa dividing into 32 families, 71 genera, 88 species, and 13 varieties have been inhabited in these areas. Among the inhabited plants, Poaceae was 21.8%, which appeared in the highest percent. Compositae was 20.8%, and Polygonaceae was 11.9%. In the surveyed areas, herbaceous plants were 95.1% and mostly occupied, and woody plants were 4.9%. Among the herbaceous plants, perennial plants were 52.5%, and annual and biannual plants were 28.7% and 13.9% accordingly. Naturalized plants dividing into 8 families and 18 genera have been found in the surveyed areas. The number of the naturalized plants increased from upperstream to downstream as the environmental disruption became worse. Only 2.5% of the total naturalized plants were appeared in up, 17.7% in midstream, and 28.6% in downstream. Shannon-Weiner's index for the degree of diversity was 2.898-3.666 in the area of upperstream, but 3.708-4.135 in downstream, which was little higher.

남한강 본류 3개 보의 저서성 대형무척추동물의 공간적 분포 (Spatial Distribution of Benthic Macroinvertebrates at Three River Weirs in The Namhan River)

  • 권용주;김진영;김필재;김정우;민정기;공동수
    • 한국물환경학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.36-47
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    • 2020
  • Three large scale weirs were constructed 2010 - 2011 in the Namhan river, Korea. The purpose of this study was to investigate the spatial distribution of benthic macroinvertebrates and the influence of environmental factors at the weirs 2014 - 2015. The number of species was higher in the riparian zone than in the transition or the limnetic zone. This seems to be because of the diversification of microhabitats and food sources according to the development of littoral zones. From the riparian zone to the limnetic zone, the individual abundance proportion of gathering collectors among functional feeding groups decreased, and that of filtering collectors increased. In the limnetic zone, sprawlers and climbers among habitat orientation groups decreased, and burrowers increased. This means that coarse particulate organic matter originated from land or riparian zone was transformed to fine particulate organic matter in the limnetic zone. Asian clam (Corbicula fluminea) and chironomids were dominant species based on individual abundance. Asian clam, a major taxon considering biomass, was abundant toward the limnetic zone. This is becasue of the shallow depth, suitable water current, slightly coarse substrate, and good water quality. There was no significant relationship between the water quality and the characteristics of the benthic macroinvertebrate community because the water quality was spatially not heterogenous. The more influential factors for benthic community were physical factors, especially water depth. Water depth showed a markedly significant correlation with Shannon-Weaver's species diversity (r=-0.90), Margalef's species richness (r=-0.82), and McNaughton's dominance (r=0.86). Water depth showed a positive correlation (r=0.68) with the Kong and Kim BMSI (Bentic Macroinverebrates Streambed Index), and this may be related to the coarse substrate of the limnetic zone.

2003년 하계 장목만 단일정점에서 종속영양 와편모류와 광합성 와편모류 현존량의 시간적 변화 (Temporal Variations of Heterotrophic- and Photosynthetic Dinoflagellates at a Single Station in Jangmok Bay in Summer 2003)

  • 이원제;양운진
    • 한국환경과학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.607-615
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    • 2010
  • We investigated the temporal variations of heterotrophic dinoflagellates (hereafter HDNF) and photosynthetic dinoflagellates (hereafter PDNF) from 14 June to 4 September 2003 at a single station in Jangmok Bay. We took water samples 47 times from 2 depths (surface and bottom layers) at hide tide. A total of 63 species were encountered and in general the most abundant genera were Prorocentrum and Protoperidinium. The abundance of PDNF and HDNF was in the range of $0.04{\sim}55.8{\times}10^4$ cells/L and in the range of $0.01{\sim}4.35{\times}10^4$ cells/L, respectively. The mean abundance of PDNF was approximately 7 times higher than that of HDNF, and was higher in the surface layer where has enough irradiance for photosynthesis than in the bottom layer. The total dinoflagellate abundance was higher in the NLP (nitrogen limitation period) than in the SLP (silicate limitation period), and the abundance in the hypoxic conditions was similar to that in the normal conditions. The Shannon-Weaver species diversity index were slightly higher in the bottom layer, the SLP and the hypoxic conditions. The PDNF abundance were correlated with temperature, DO, total inorganic nitrogen and phosphate in the whole water column, and the HDNF abundance was significantly correlated with temperature, salinity and DO. This study shows that the dinoflagellate abundance might be affected by abiotic factors such as irradiance, temperature, salinity, DO and the concentrations of inorganic nutrients, and provides baseline information for further studies on plankton dynamics in Jangmok Bay.

서해 중부 연안생태계 수산자원의 종조성과 계절변동 (Seasonal variation of fisheries resources composition in the coastal ecosystem of the middle Yellow Sea of Korea)

  • 이재봉;이종희;신영재;장창익;차형기
    • 수산해양기술연구
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    • 제46권2호
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    • pp.126-138
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    • 2010
  • To investigate seasonal variation of fisheries resources composition and their correlationships with environmental factors in the coastal ecosystem of the middle Yellow Sea of Korea, shrimp beam trawl were carried out for the fisheries survey. Fisheries resources of 81 species, 57 families, and 6 taxa totally were collected by shrimp beam trawl in the middle coastal ecosystem of Yellow Sea of Korea. Species were included 6 species in Bivalvia, 6 in Cephalopoda, 22 in Crustacea, 2 in Echinodermata, 5 in Gastropoda, and 40 in Pisces. Diversity indices (Shannon index, H') showed seasonal variation with low value of 2.14 in winter, and high value of 2.67 in spring. Main dominant species were Oratosquilla oratoria, Octopus ocellatus, Acanthogobius lactipes, Cynoglossus joyneri, Rapana venosa venosa, Loligo beka, Chaeturichthys stigmatias, Raja kenojei, Microstomus achne and Paralichthys olivaceus, that were occupied over 58% of total individuals, and 55% of wet weight. Fisheries organism made four coordinative seasonal groups by the principal component analysis (PCA), showing stronger seasonal variation than spatial variation. PC from PCA showed statistically significant cross-correlationships with seawater temperature, $NH_4$-N, TP and chlorophyll a (P < 0.05).

조계산지역(曹溪山地域) 삼림군집(森林群集)의 식물사회학적(植物社會學的) 연구(硏究) (A Phytosociological Study of Natural Forest Communities at Mt. Jokye Area)

  • 김태욱
    • 한국산림과학회지
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    • 제76권4호
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    • pp.418-424
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    • 1987
  • 조계산지역(曹溪山地域) 해발(海拔) 200m 지점에 위치하고 있는 연속(連續)된 삼림군집내(森林群集內)에서 천이단계(遷移段階)를 고려하여 소나무림(林), 소나무-참나무류(類)-서어나무림(林), 참나무류(類)-서어나무림(林)을 대상(對象)으로 천이단계(遷移段階)에 따른 삼림군집(森林群集)의 구조(構造)와 속성(屬性)의 변화(變化)를 조사(調査)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 천이단계(遷移段階)가 높아짐에 따라 교목층(喬木層)의 밀도(密度)가 감소(減少)하는 경향을 보였다. 2. 천이단계(遷移段階)가 높아짐에 따라 천이양도(遷移樣度)는 증가(增加)하는 반면(反面) 우점도(優占度)는 감소(減少)하였다. 출현종수(出現種數)는 교목상층(喬木上層)의 혼효도(混淆度)가 높을수록 많은 경향을 보였다. 3. 식생분포형(植生分布型)은 S형(型)에 가까운 분포형(分布型)을 보였다. 4. 본(本) 조사지(調査地)의 경우 교목류(喬木類)의 천이(遷移)는 소나무림(林), 소나무-참나무류(類)-서어나무림(林), 서어나무-참나무류림(類林)으로 진행(進行)되고 있었으며 서어나무가 극상림(極相林)을 이룰 것으로 추정(推定)했다. 5. 참나무류(類)가 양수(陽樹)의 활엽수림(闊葉樹林)으로서 순림(純林)을 일지 못하는 것은 천이(遷移)의 진행속도(進行速度)가 빠른 계곡부(溪谷部) 삼림군집(森林群集)의 특징이라고 사료된다.

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Effects of different feeding systems on ruminal fermentation, digestibility, methane emissions, and microbiota of Hanwoo steers

  • Seul Lee;Jungeun Kim;Youlchang Baek;Pilnam Seong;Jaeyong Song;Minseok Kim;Seungha Kang
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제65권6호
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    • pp.1270-1289
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    • 2023
  • This study evaluates how different feeding systems impact ruminal fermentation, methane production, and microbiota of Hanwoo steers native to Korea. In a replicated 2 × 2 crossover design over 29 days per period, eight Hanwoo steers (507.1 ± 67.4 kg) were fed twice daily using a separate feeding (SF) system comprising separate concentrate mix and forage or total mixed rations (TMR) in a 15:85 ratio. The TMR-feeding group exhibited a considerable neutral detergent fiber digestibility increase than the SF group. However, ruminal fermentation parameters and methane production did not differ between two feeding strategies. In addition, TMR-fed steers expressed elevated Prevotellaceae family, Christensenellaceae R-7 group, and an unidentified Veillonellaceae family genus abundance in their rumen, whereas SF-fed steers were rich in the Rikenellaceae RC9 gut group, Erysipelotrichaceae UCG-004, and Succinivibrio. Through linear regression modeling, positive correlations were observed between the Shannon Diversity Index and the SF group's dry matter intake and methane production. Although feeding systems do not affect methane production, they can alter ruminal microbes. These results may guide future feeding system investigations or ruminal microbiota manipulations as a methane-mitigation practice examining different feed ingredients.

로지스틱 회귀분석과 지리 탐색기를 이용한 대구시 녹지 변화의 동인 분석 (Analyzing the Driving Forces for the Change of Urban Green Spaces in Daegu with Logistic Regression and Geographical Detector)

  • 서현진;전병운
    • 한국지역지리학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.403-419
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    • 2017
  • 본 연구는 1989년에서 2009년까지 대구시의 녹지 변화에 영향을 미친 동인을 분석하였다. 먼저, 녹지의 크기 및 다양성을 측정한 화소 기반 공간메트릭스에 대한 핫스팟 분석을 수행하여 지난 20년간 녹지의 잠식 및 파편화가 나타난 지역을 도출하였다. 다음으로 선행연구를 바탕으로 경사도, 도로와의 거리, 지가, 인구밀도, 용도지역상 주거 상업 공업지역의 비율 등을 동인으로 선정하고 단계적 로지스틱 회귀분석을 이용하여 녹지의 잠식 및 파편화 여부와 이에 영향을 끼친 동인들 간의 관계의 방향을 분석하였다. 마지막으로 지리 탐색기(geographical detector)를 활용하여 지난 20년간 녹지의 잠식 및 파편화에 영향을 준 동인들의 상대적 중요도 및 동인들 간의 상호작용을 분석하였다. 분석 결과, 1989년에서 2009년까지 안심 택지개발지구의 일부 지역에서 녹지의 잠식이 집중적으로 나타났고, 성서 및 안심, 달성군, 칠곡 등의 택지개발지구를 중심으로 녹지의 파편화가 두드러지게 나타났다. 이들 지역에서 녹지의 잠식 및 파편화를 초래한 동인은 행정동 및 집계구 수준에서 상이했으나 경사도, 주거지역의 비율, 공업지역의 비율 등이 공통적으로 유의한 것으로 나타났다. 이들 동인은 녹지의 잠식을 측정한 최대패치지수(LPI)와 정의 상관관계를 보였으나, 녹지의 파편화를 측정한 Shannon의 다양성지수(SHDI)와는 부의 상관관계를 가지고 있었다. 즉, 대구시 녹지의 잠식 및 파편화는 경사도가 낮고 주거 및 공업지역의 비율이 낮은 지역에서 발생하였다. LPI에 대한 동인의 상대적 영향력은 공업지역의 비율, 지가, 상업지역의 비율 등의 순으로 나타났고, SHDI에 대한 동인의 상대적 영향력은 공업지역의 비율, 지가, 도로와의 거리 등의 순으로 나타났다. 또한, LPI와 SHDI에 영향을 미친 동인 간 상호작용은 경사도와 주거지역의 비율 조합에서 가장 크게 나타났다. 지난 20년간 대구시 녹지의 잠식 및 파편화를 설명하는 가장 유의한 개별 동인은 공업지역의 비율이며, 경사도 및 주거지역의 비율 간 상호작용이 개별 동인의 독립적인 영향력 보다 가장 크게 나타났다. 본 연구의 결과는 대구시가 미래에 지속가능한 도시 녹지정책을 수립을 하기 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

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강원도 대관령 목장 현존식생 및 식물군집구조 (Actual Vegetation and Structure of Plant Community in Daegwallyeong Ranch, Gangwon-do (Province))

  • 노태환;한봉호;김종엽;이민영;유기준
    • 한국환경생태학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.579-591
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    • 2013
  • 본 연구는 온대 북부 기후대에 위치한 강원도 대관령 목장 산림생태계의 현존식생, 식물군집구조, 천이계열 특성과 보전가치를 밝히고, 향후 복원 및 관리계획 수립 시 필요한 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 현존식생은 총 56개 유형으로 분류되었고, 조사면적 $19,397,361m^2$ 중 신갈나무가 우점하는 지역은 $7,669,593m^2$(39.1%), 1차 초지 지역은 $4,785,417m^2$(24.7%), 신갈나무-낙엽활엽수군집이 우점하는 지역은 $2,182,276m^2$(11.3%)이었다. 조사구는 $20m{\times}20m$($400m^2$) 28개소를 설정하였으며, DCA분석 결과 군집 I(소나무-신갈나무군집), 군집 II(신갈나무-소나무군집), 군집 III(신갈나무군집), 군집 IV(신갈나무-낙엽활엽수군집), 군집 V(낙엽활엽수군집), 군집 VI(팥배나무군집) 등 6개의 식물군집으로 분류되었다. 표본목 수령은 군집 I은 57~62년생, 군집 II는 41~77년생, 군집 III은 47~108년생, 군집 IV는 47~82년생, 군집 V는 47년생, 군집 VI은 55년생으로 전체적으로 41~108년생이었다. 대관령 목장의 생태적 천이는 소나무군집에서 신갈나무군집으로 발달하고 있는 것으로 예측되었으며, 계곡부를 중심으로 낙엽활엽수군집도 분포하고 있었다. 단위면적 $400m^2$당 샤논의 종다양도지수를 분석한 결과, 군집 IV(0.8203~1.1439) ${\rightarrow}$ 군집 III(0.8019~1.1375) ${\rightarrow}$ 군집 V(1.0993) ${\rightarrow}$ 군집 I(0.9475~1.0797) ${\rightarrow}$ 군집 II(0.6896~1.0324) ${\rightarrow}$ 군집 VI(0.9909) 순으로 높았다.