• 한국환경복원기술학회지
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• 제25권3호
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• pp.29-45
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• 2022

For biodiversity conservation, the importance of beta-diversity which is changes in the composition of species according to environmental changes has become emphasized. However, given the systematic investigation of species distribution and the accumulation of large amounts of data in the Republic of Korea(ROK), research on the spatialization of beta-diversity using them is insufficient. Accordingly, this research investigated the applicability of the Generalized Dissimilarity Modeling(GDM) to ROK, which can predict and map the similarity of compositional turnover (beta-diversity) based on environmental variables. A brief overview of the statistical description on using GDM was presented, and a model was fitted using the flora distribution data(410,621points) from the National Ecosystem Survey and various environmental spatial data including climate, soil, topography, and land cover. Procedures and appropriated spatial units required to improve the explanatory power of the model were presented. As a result, it was found that geographical distance, temperature annual range, summer temperature, winter precipitation, and soil factors affect the dissimilarity of the vegetation community composition. In addition, as a result of predicting the similarity of vegetation composition across the nation, and classifying them into 20 and 100 zones, the similarity was high mainly in the central inland area, and tends to decrease toward the mountainous areas, southern coastal regions, and island including Jeju island, which means the composition of the vegetation community is unique and beta diversity is high. In addition, it was identified that the number of common species between zones decreased as the geographic distance between zones increased. It classified the spatial distribution of plant community composition in a quantitative and objective way, but additional research and verification are needed for practical application. It is expected that research on community-level biodiversity modeling in the ROK will be conducted more actively based on this study.

• 환경영향평가
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• 제24권2호
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• pp.175-189
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• 2015

본 연구는 수변지역에 서식하는 양서류 개별종에 적합한 서식환경변수를 구축하여 서식지적합성모형을 적용하여 물리적 교란에 따른 양서류 분포 특성과 생태적 결정인자를 분석하였다. 2013년 3월부터 10월까지 강원도 횡성군과 원주시 섬강 일대를 대상으로 양서류 현장조사와 하천수변 조사를 하였다. 본 연구의 대상종으로는 그 지역의 양서류 중 우점종인 참개구리, 청개구리, 북방산개구리와 옴개구리를 선정하였고, 임의 비출현 자료를 생성하여 로지스틱회귀모형을 적용하였다. 개별종의 분포모형의 특징으로는 참개구리는 식생의 거리와 자갈이 모형의 결과에서 선택되었으며, 청개구리는 농수로와 하천 폭에 좀 더 영향을 많이 받는 것으로 나타났다. 북방산 개구리와 옴개구리는 비슷한 서식특성을 보여주었다. 옴개구리는 연구지역 전체에 우점하고 있었는데, 광범위한 서식처 선호도와 관련이 있는 것으로 판단되었다. 대상종들의 분포모형을 합산한 종풍부도 결과에서 양서류는 산비탈과 계곡 또는 계류 사이를 왕복하는 특성을 나타내고 있었다. 본 연구에서는 서식지적합성 모형을 이용해서 서식환경특성을 정량적으로 분석하였으나, 먹이요소와 다른 생물과의 상호작용을 분석하는데 한계를 가지고 있다. 향후 조류 또는 어류의 밀도나 서식요소를 함께 분석한다면 생물학적인 환경인자와의 관계를 분석하는데 유리할 것으로 판단된다.

• 한국산림과학회지
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• 제94권5호통권162호
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• pp.321-329
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• 2005

Based on the data representing four typical Korean pine forest types, the age structure, DBH distribution, species composition, and forking rule were systemically analyzed for old-growth Korean pine forest in Liangshui Nature Reserve, northeast China. The age structure of Korean pine trees was strongly uneven-aged with one dominated peak following normal distribution, and age of trees varied from 100 to 180 years within a stand. The DBH and height differences in same age class (20 years) varied from 28 cm~64 cm and 5 to 20 m, respectively. Many conifer and hard wood species, such as spruce, fir, costata birch, basswood, oak, and elm, were mixed with dominated trees of Korean pine. The canopy of the old-growth Korean pine forest can be divided into two layers, and differences of mean age and height between Layer I and Layer II were ranged 80~150 years and 7~13 m, respectively. The Weibull function was used to model the diameter distribution and performed well to describe size-class distribution either with a single peak in over-story canopy and inverse J-shape in under-story canopy for old-growth Korean pine stands. The forking height of Korean pine trees ranged from 16m to 24 m (mean 19.4 m) and tree age about 120 to 160 years old. The results will provide a scientific basis to protect and recover the ecosystem of natural old-growth Korean pine and also provide the model in management of Korean pine plantation.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제15권3호
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• pp.75-84
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• 2012

The importance of the genetic value of native plants has been raised recently after the adoption of Nagoya Protocol. In this stream, this research focused on the future distribution of Megaleranthis saniculifolia which has been evolved and adapted to Korean natural environment and classified as an endemic endangered species by IUCN. The distribution of the species in future are projected based on 'present potential distribution area' by adopting SRES (Special Report on Emission Scenarios) A1B climate change scenario using 6 types of GCM (General Circulation Model). The major results of the research are as follows : habitats of Megaleranthis saniculifolia. (1) will be reduced by 44% nation wide; (2) in Chungcheongngnam Do and Jeollanam Do will be the most affected; and (3) in high altitude in Chungcheongbuk Do, Gyunggi Do and Gangwon Do will be relatively less affected.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제36권1호
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• pp.19-29
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• 2013

Cicuta virosa is an endangered species in Korea, which is a southern marginal area. To conserve and restore habitats of this plant, we investigated water and soil environmental characteristics and vegetation at four habitats during the growing season. The C. virosa habitats differed in community structure, water and substrate properties, and water regime. Although the total distribution ranges of the water and soil environments for C. virosa were wide and overlapped with the optimal environmental range of distribution of accompanying species, the optimal water level range for C. virosa was defined as $7{\pm}3.5$ cm. Water level was adjusted by substrate structure such as a mound of P. japonica and a floating mat comprised of accompanying species. A floating mat was an aid to maintain an optimal and stable water level in deep or fluctuating water and to prevent strong competition with prolific macrophytes. The GS sampling site, which had floating mats, could be a good model for C. virosa conservation in a warm temperate region, whereas the PC sampling sites, which experienced a water shortage in spring, provided a clue about the decline in C. virosa population size.

• Journal of applied mathematics & informatics
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• 제18권1_2호
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• pp.273-286
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• 2005

Parameter identification problem of a three species (predator, mutualist-prey, and mutualist) ecological system with reaction-diffusion phenomenon is investigated in this paper. The mathematical model of the parameter identification problem is constructed and continuous dependence of the solution for the direct problem on the parameters identified is obtained. Finally, the existence of optimal solution and an optimality necessary condition for the parameter identification problem are given.

• 한국환경생태학회지
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• 제31권4호
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• pp.381-396
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• 2017

생물 종의 분포를 파악하는 것은 진화생물학 뿐만 아니라 보전생물학에서 매우 중요한 연구 분야이다. 최근에는 직접적인 관찰 위주 결과의 한계를 극복하고자, 종 분포 모델을 적용한 멸종위기종의 보전에 대한 연구들이 다양한 분류군에서 이루어지고 있다. 본 연구에서는 개체들이 관찰된 좌표 자료와 종 분포 모델링 기법을 바탕으로 한국에 서식하고 있는 멸종위기양서 파충류 종들의 주요 분포지역을 예측하고 이들의 서식지 특성을 파악하였다. 분석에 이용된 멸종위기양서 파충류는 이끼도롱뇽(Karsenia koreana)과 수원청개구리(Hyla suweonensis), 금개구리(Pelophylax chosenicus), 맹꽁이(Kaloula borealis), 구렁이(Elaphe schrenckii), 표범장지뱀(Eremias argus), 남생이(Mauremys reevesii), 자라(Pelodiscus sinensis)를 포함하며, 고리도롱뇽(Hynobius yangi)과 비바리뱀(Sibynophis chinensis)은 표본수가 적어 분석에서 제외되었다. 그 결과 고도가 멸종위기종들의 분포에 가장 중요한 환경변수로 나타났으며, 그들이 분포한 고도는 그 지역의 기후와 상관관계를 나타냈다. 또한 종분포 모델링에서 예측된 분포지역은 본 연구의 관찰결과 뿐만 아니라 다른 선행 조사의 관찰결과를 충분히 포함하고 있었다. 8종의 AUC 값은 평균 $0.845{\pm}0.08$로 비교적 높게 측정되었고, 오류 값은 $0.087{\pm}0.01$로 비교적 낮게 측정되었다. 따라서 생성된 멸종위기종들의 종 분포 모델은 성공적으로 생성되었다고 판단된다. 멸종위기양서 파충류들의 주요 분포지역을 확인하기 위해 분포 모델들을 중첩한 결과, 5 종은 한반도의 서쪽 지역인 경기도와 충청남도의 해안지역 주변에서 공통적으로 서식하고 있는 것으로 예측되었다. 따라서 이와 같은 지역들을 우선적으로 보호지역으로 지정되어야 하며, 이러한 결과들은 멸종위기양서 파충류의 보호지역을 지정함에 있어 보호대책 수립에 중요한 기초자료가 될 수 있을 것이다.

• 한국농림기상학회지
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• 제15권4호
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• pp.219-233
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• 2013

본 연구는 산림에서 나타나는 수종의 분포 패턴을 해석하고 예측하기 위한 목적으로 수행되었다. 국내에서 처음으로 시도된 전국 규모의 체계적 산림조사라 할 수 있는 NFI (National Forest Inventory)의 수종별 출현 정보와 출현지점별 풍부도를 기반으로 소나무의 현존분포도를 작성하였다. 생태적 지위 모형의 하나인 GARP (Genetic Algorithm for Ruleset Production)를 이용하여 소나무 현존분포와 연관성이 높은 환경요인변수들을 선정하였고, 선정된 변수들을 설명변수로 하는 소나무 잠재분포 모형을 작성한 후 기후변화 시나리오를 적용하여 미래의 잠재분포를 예측하였다. 기후, 지리 지형, 토양 지질, 토지이용 및 식생현황 등 27개 환경요인변수를 각각 설명변수로 하여 모형을 구동함으로써 소나무 현존분포와의 연관성을 평가한 결과 1월 평균기온이 최상위를 차지하였고 연평균기온, 8월평균기온, 연교차 등도 영향을 미치는 것으로 분석되었다. NFI 정보로부터 추출하여 소스개체군으로 선정된 조사지점들을 소나무의 최종출현정보로, 환경요인변수 간의 연관성 분석을 통해 최종적으로 선정된 변수 세트를 설명변수로 하여 모형을 구동함으로써 최적의 모형을 선정한 후 잠재분포도를 작성하였다. 현재 시점의 환경요인변수들에 의해 트레이닝 된 잠재분포 모형에서 기후관련변수들을 RCP 8.5 기후변화시나리오에서 산출한 변수들로 대체하여 2020년대, 2050년대, 2090년대의 소나무의 예측 잠재분포도를 작성하였다. 최종적으로 작성된 소나무 잠재분포모형의 평가 통계량인 AUC (Area Under Curve)는 0.67로 다소 미흡하였으나 향후 기후변화 환경 하에서 소나무림의 보전 및 관리를 위한 최소한의 실마리를 제공할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국환경생태학회지
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• 제30권2호
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• pp.173-184
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• 2016

생물종의 경쟁과 공간적 분포, 생태적 지위의 관계에 대한 정보는 생물지리학적 분포형태를 이해하는 데 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 한국에 서식하고 있는 살모사과 3종(Gloydius ussuriensis, G. brevicaudus, G. saxatilis)에 대해 관찰자료와 종 분포 모델 기법을 바탕으로 분포 특성과 종의 생태적 지위를 산출하였고, 예측된 종 분포 모델들을 바탕으로 지리적 분포와 생태적 지위의 분화에 대한 종간 경쟁 관계의 영향을 추론하였다. 연구 결과 고도가 살모사들의 분포에 가장 중요한 환경변수로 나타났으며, 그들이 분포한 고도는 그 지역의 기후와 상관관계를 나타냈다. 종간 생태적 지위는 비교적 높게 중첩되어 있었지만, 예측된 3종의 분포형태는 태백산맥을 기준으로 차이를 나타냈다. 분포모델들을 중첩한 결과, 종간 중첩된 지역의 서식지는 대부분 산림지역으로, 전체 조사 지역에 비해 비교적 작은 범위가 중첩되어 접소적인 분포형태가 예측되었다. 또한 중첩된 지역에 분포한 개체수는 종간 양의 상관관계를 나타내고 있어, 이 지역에서 종간 경쟁이 심하지 않다는 것을 암시하고 있다. 결론적으로 한국에 서식하고 있는 살모사과 3종은 유사한 생태적 지위를 차지하고 있지만, 직접적인 경쟁 없이 접소적인 분포형태를 띠고 있는 것으로 보인다. 향후 접소적인 분포형태를 일으키는 직접적인 요인을 알아내기 위해, 보다 자세한 생태학적, 행동학적 연구와 더불어 비교적 세밀한 격자 크기를 통한 다양한 지형변수(고도, 미소서식지 특성 등)들에 대한 연구가 진행될 필요가 있다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제21권6호
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• pp.55-69
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• 2018

As disaster risk and climate change volatility increase, there are more efforts to adapt to disasters such as forest fires, floods, and landslides. Most of the research, however, is about influence of human activities on disaster and there is few research on disaster adaptation for species. Previous studies focusing on biodiversity in selecting conservation areas have not addressed threats of disaster in the habitats for species. The natural disasters sometimes play role of drivers of ecological successions in the long run, but they might cause serious problems for the conservation of vulnerable species which are endangered. The purpose of this study is to determine whether soil loss (SL) is effective in selecting habitat management areas for amphibians and reptiles. RUSLE model was used to calculate soil loss (SL) and the distribution of each species (SD) was computed with MaxEnt model to find out the biodiversity index. In order to select the habitat management area, we estimated the different results depending if value of soil loss was applied or not by using MARXAN, a conservation priority selection tool. With using MARXAN, conservation goals can be achieved according to the scenario objectives, and the study has been made to meet the minimum habitat area. Finally, the results are expressed in two; 1) the result of soil loss and biodiversity with MATRIX method and 2) the result of regional difference calculated with MARXAN conservation prioritization considering soil loss. The first result indicates that the area with high soil loss and low species diversity have lower conservation values and thus can be managed as natural disturbances. In the area where soil loss is high and species diversity is also high, it becomes where a disaster mitigation action should be taken for the species. According to the conservation priorities of the second result, higher effectiveness of conservation was obtained with fewer area when it considered SL in addition to SD, compared to when considered only biodiversity. When the SL was not taken into consideration, forest area with high distribution of species were important, but when SL considered, the agricultural area or downstream of the river were represented to be a major part of habitats. If more species data or disaster parameters other than soil loss are added as variables later, it could contribute as a reference material for decision-making to achieve various purposes.