Proceedings of the National Institute of Ecology of the Republic of Korea
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제4권1호
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pp.16-27
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2023
Primary succession on bare rocks is a challenge for invaders, including one of which was plants. The invasion of bare rock by exotic species raises the question of whether their presence hinders or facilitates succession. This study aimed to determine the role of exotic species in primary succession in six overburden (OB) coal mines using a chronosequence approach. Vegetation analysis was undertaken using line transects. Measurements were carried out on the absolute and relative coverage of each species. Native and exotic species were identified and grouped using information from local communities, identification books, and websites. The relationship between time and number of species, time, and relative dominance of exotic and native species was analyzed using Pearson's correlation. Species number and dominance data were analyzed descriptively. The number of native species from the six OB heaps was higher (57) than that from exotic heaps (50). Neither the number of species nor the coverage showed a significant relationship with time. Exotic species predominated throughout the age of the embankment but tended to decrease over time. Temporary dominance by exotic species plays a role in assisting primary succession in the OB. This process might be prolonged without the temporary dominance of exotic species during early primary succession.
This study was carried out in order to analyze the succession characteristics of the slope of expressways and the results of analysis by collecting and analyzing various literatures and data from 2011 to 2012 and surveying 75 expressway slope, as follows : The construction methods applied to planting the slope of an expressway can be classified into 4 types including 3 Climber planting methods, 8 Vegetation thick-layer spray work methods, 4 Seed spray work methods, and 4 Stabilization work methods. The factors which affect the cover degree of the slope of an expressway were found to be development years, gradient, length, and azimuth. Like surrounding forest areas, the expressway slope was analyzed to begin the plant succession 20, 30, and 40 years after development, and plant succession was developed in diversity in a mixed stand forest according to surrounding forest floors. Species diversity, maximum species diversity, and the evenness of slope facing north were analyzed to be high comparing to those facing east, west, and south according to azimuth of slope. Species diversity, maximum species diversity, evenness of slope, and the plant succession of surroundings were analyzed to be high when the gradient of the slope was less than $40^{\circ}$. The dominant species which success on the slope of an expressway and its surrounding forest area included Miscanthus sinensis var. purpurascens, Zoysia japonica, Pinus thunbergii Parl, Rubus crataegifolius, Lespedeza cyrtobotrya, Amorpha fruticosa, Artemisia princeps var. orientalis, and Oenothera biennis.
This is a report on the recovery of vegetation and secondary succession in the burned area studied from April, 1990 to April. 1991. The forest fire occurred in a part of Mt. $K\v{u}mo-san$ on April, 1986 and the pine forest and its understory vegetation were burned out completely. The floristic compositions of burned (B) and unburned (U) areas were composed of sixty eight and thirty one species (vascular plants), respectively. These species were divided into invaders (47 species), increasers (15 species), deceasers (3 species), neutrals (3 species), and retreaters (10 species) on the basis of summed dominance ratio ($SDR_3$). Biological spectra showed the $H-D_1-R_5-e$ type in both the burned and unburned areas. The species of Lespedeza ($SDR_3$=94.7), Miscanthus (91.95), Festuca (68.33), and Spodiopogon (52.06) were dominant in the burned areas, while the species of Pinus (76.67), Robinia (56.25), Quercus (52.08), and Carex (40.25)were dominant in the unburned area. Dominance index (C) in burned and unburned areas was 0.15 and 0.25, respectively. the index of similarity (CCs) was 0.42. The degree of succession (DS) and species diversity (H) in burned and unburned areas were 675.8, 884.2 and 4.07, 2.05, respectively. The degree of succession in the burned area graduall increased and the burned area was recovered to be simmilar to the unburned area. Evenness index in burned and unburned areas was 0.965 and 0.595, respectively.
Forest stand development in Kwangnung Experimental Forest, Korea, was simulated with a forest succession gap model of the JABOWA/FORET type, in order to predict climax species and characterime the trend of community structure along the succession. The model runs for a period or 1, 000 yr and is based on the averaged successional characteristics of 50 forest plote with an individual size or 1/12 ha gap consisted of the 15 major tree species. The total bimass and leafarea index have arrived at a steady state since about 200 yr and these values are smaller than that or field survey. Carpinus cordata, C. laxiflora, Quercus mongolica and Q. serrata were epected to be climax species that represent about 86% or total biomass in later stage and these results coincided with the previous succession studies from field survey in the area.
Artificial reefs were set on a sandy bottom substratum at 8m, 10m and 13m depths along the coast in Muronohana, Ikata, Japan. Succession of seaweed communities was observed monthly or bimonthly from February 1999 to August 2000 on artificial reefs. Within one month, the diatom colonized on the reefs with coverage of $100\%$. After three months, Enteromorpha intestinalis and Colpomenia sinuosa dominated on the reef in the spring. Seaweed flora decreased during the summer and the dominant species were several species of Melobesioidea. In the winter, the seaweeds grew up again and the dominant species on the each reef were Sargassum spp., Ecklonia kurome and Padina arborescens after one year. The dominant species in the algal succession process changed from diatoms to the perennial seaweeds such as Sargassum spp., E. kurome and P. arborescens. Thus, the pattern of succession of the dominant species and the degree of domination were changed by the season, water depth and the recruitment of spores and eggs from the mature alga around the reefs.
Background: Most of the Pinus densiflora forests, occupying the largest area, have been restored in South Korea since the 1970s. As young pioneer forests, the succession process is under way. Since the forests are distributed nationwide and are vulnerable to disturbances, the process may differ depending on the geography and/or site conditions. Therefore, we reviewed the direction, the seral communities, and the late-successional species of progressive and disturbance-driven succession nationwide in the cool-temperate zone through meta-analysis and empirical observations. Main text: As a result of a meta-analysis of the direct succession and vertical structure, we found that the P. densiflora forest is in a directionally progressive succession, changing to the broadleaved forest after forming a mixed forest with its overwhelming successor, Quercus species (particularly Q. mongolica and Q. serrata). In dry stands in a relative sense, the Quercus species was favored occupying over 80% of the abundance of the succeeding species. Therefore, in dry stands, it is presumed that Quercus-dominated stage would last for a long time due to the current dominance and long life span, and eventually, it settles as Quercus-broadleaved forest with a site change. Contrary to this, it is presumed that in mesic stands where Quercus species do not occur or have low abundance, the late-successional broadleaved species settle early to form a co-dominant forest with multiple species. Due to geographical limits, the species composition of the two late-successional forests is different. Disturbances such as insect pests and fire retrogressed vulnerable P. densiflora forest for a while. However, it was mostly restored to the Quercus forest and is expected to be incorporated in the pathway of the dry stand. Conclusions: We revealed the succession process of P. densiflora forests according to geography and moisture and found that stand moisture had a decisive effect on the species and abundance of the successor. Although the P. densiflora forest is undergoing structural changes, the forest is still young; so within a few decades, physiognomy is not likely to change. Therefore, the decrease in the forest area may be due to other causes such as disturbances and forest conversion rather than due to succession.
Stages of vegetation development on talus area were studied to examine temporal changes in species composition and vegetation structure, and to elucidate the mechanism of early patch formation. While ground coverage of lichens, which may form substrate for moss colonization and mitigate the heat-stress on rocks, decreased gradully, coverage of mosses increased slightly during primary succession. Ecological role of mossess related with water retention in community may be very important not only at pioneer stage but also at later stages because of little soil development on this talus area. Species diversity and species richness increased during the early stages of succession. Parthenocis년 tricuspidata and Sorbaria sorbifolia var. stellipa dominated in liana stage, Ulmus davidiana for. suberosa and Lindera obtusiloba in shrub stage, and Fraxinus rhynchophylla and Actinidia arguta in subtree stage, however, was composed of mixed forest of several tree species. U. davidiana for. suberosa, L. obtusiloba, Securinega suffruticosa and Rhus chinensis were relatively important woody species in early patch forming process. The results, however, suggested that early establishment on talus area might be strongly associated with chance for safe-site because both pioneer species and later species could take part in early patch forming process.
The marine algal flora assemblages settled on the artificial seaweed reefs in Jeju-do before and after rocky cleaning were investigated during summer and the early succession of seaweeds attached to the test panels on the structures of the artificial reef after rocky cleaning were observed by visual observations and under the dissecting microscope in order to evaluate the effects of this rocky cleaning operation. Species composition and algal biomass on the Bboolsamgak-typed seaweed artificial reefs before and after rocky cleaning were measured and compared before and after rocky cleaning. Before rocky cleaning in July 2012, only nine algal species had existed on the Bboolsamgak-typed seaweed artificial reefs, however, twenty algal species occurred on the seaweed artificial reefs after rocky cleaning in July 2013. Particularly, 15 species among them in July 2013 were not found in July 2012 and they seemed to occur newly on the artificial reefs. A large quantity of algal biomass increased in July 2013 after rocky cleaning. Based on the importance value, there was a drastic change in the dominant species between July 2012 and July 2013 after rocky cleaning. By dissecting micrographs, an epiphytic diatom, Licmophora sp. and flagellates, were observed on the 9th day. A chlorophyte, Ulothrix flacca was observed after 14 days, Ulva pertusa, Bryopsis pulmosa, crustose coralline algae, and Cladophora spp. were after one month. After two months, a significant species succession was observed from three previous chlorophyte species to crustose coralline algae existed as a dominant species on the panels. In this study, however, any brown algae were not found until three months in the early seaweed succession. All above results indicates that the rocky cleaning is a very efficient method for the establishment of macroalgal assemblages on the artificial reefs.
Difference of the inset diversity and community structures between the bog Hwaeom-neup and its surrounding forest of Mt. Wonhyo-san located at Yangsan were investigated. Overall 15 orders, 87 families, 204 genera and 233 species were identified. Hydrophilic Harpalidae species were observed in small number at the bog, while the insect species representing hardwood forest were also collected at the bog. Species diversity was relatively higher at the forest (H'=4.80) than at the bog (H'=4.10). The dominant species was Diplous depressus (Gebler) both at bog as well as at forest. Ground-walking Coleoptera as Carabus sternbergi stembergi Roeschke, Damaster jankowskii jankowskii (Oberthur) and D. depressus was spread from forest into bog. Longhorn beetles Leptura arcuata Panzer and Chlorophorus diadema (Motschulsky) being characteristic species of shrub forest were also observed spreading into bog. It was consequently suggested that the bog was in part progressed into dry succession and its boundary was not clearly defined with forest at least upon the structure of insect commnunity.
산림천이는 비교적 장기간에 걸쳐서 진행되는 산림 구조와 기능의 변화 과정이므로 그 진행 과정에 대하여 모델 개발 혹은 통계적 방법을 통하여 객관성을 높일 수 있다. 본 연구는 점봉산 일대 천연활엽수림의 천이 진행 과정을 정량적으로 파악하기 위하여 수종의 극성상지수와 구성 비율로 산출되는 천이지수를 추정하였고, 천이의 진행에 따른 군집의 생활형 구성 비율의 차이와 종다양성의 차이에 대하여 검토하였다. 그 결과, 신갈나무-피나무군집의 천이지수가 67.5로 가장 높은 값을 보였고, 전나무-틀메나무군집이 67.4로 그 다음 순이었으며, 가래나무-층층나무군집이 60.5로 가장 낮은 값을 보였다. 신갈나무-피나무군집을 제외한 대부분 군집에서 미래의 안정상태의 상층 임관천이지수는 현재보다 증가하는 것으로 나타나 이 지역의 상층의 수종 구성은 현재 진행천이가 일어나고 있었고, 중층에서는 매체로 천이의 진행과 함께 천이지수가 증가하는 것으로 나타났으나 그 변화폭이 미미하여 중층과 하층의 천이 진척은 거의 동일 단계에 와 있음을 알 수 있었다. 천이지수의 값은 생활형 중 풍수산포형과는 유의수준 5%에서 부의 상관관계가 인정되었고, 동물산포형과는 정의 상관관계가 인정되었다. 천이지수와 교목, 관목, 초본 및 전체 종의 종풍부성 그러고 Shannon의 종다양성지수와는 상관관계가 인정되지 않았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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