• 제목/요약/키워드: agro-ecosystem

검색결과 91건 처리시간 0.017초

토양과 작물근계의 미생물군집 구조해석 I. 고추 및 토마토 재배지 토양과 근계의 세균군집 구조해석 (Analysis of Microbial Community Structure in Soil and Crop Root System I. Analysis of Bacterial Community Structure in the Soil and Root System of Red Pepper and Tomato)

  • 김종식;권순우;이선주;정병간;송재경;고승주;류진창
    • 한국토양비료학회지
    • /
    • 제32권3호
    • /
    • pp.319-325
    • /
    • 1999
  • 토양과 작물근계에 있어서 유용미생물의 농업적 이용을 위해서는 토양-근계의 미생물군집구조를 명확히 이해하고 파악하는 것이 무엇보다도 중요하다. 따라서 본 연구는 비닐하우스내에서 재배한 고추와 토마토의 생육이 건전한 지점과 역병이 이병되어 생육이 불량한 지점에서 토양과 작물근계의 미생물군집을 분석하여, 앞으로 생물비료 생물농약의 실용화를 위한 미생물의 농업적 이용에 대한 기초 자료로 활용하고자, 다각적인 측면에서 미생물 군집을 분석한 일련의 연구를 수행하는 데 있어서 배양이 되는 세균군집구조 결석의 결과를 보고 하고자 한다. 세균군집 구조를 분석한 결과 전세균 및 방선균의 개체군은 토양, 근면시료에 있어서 큰 변동을 보이지 않은 반면, 형광성 pseudomonas의 개체수는 토양보다는 근면(rhizoplane)에서 큰 변동을 보였으며 특히 근면에서 높은 개체군을 보였다. 또한 근면에 있어서는 건전한 근면이 역병이 이병된 비건전한 근면보다도 높은 개체군을 보였다. 그리고 고추와 토마토작목간에는 큰 차를 보이지 않았다. MIDI system을 이용한 지방산조성 분석에 의한 세균 285균주에 대하여 각각을 동정한 결과, 크게 두 그룹으로 뚜렸하게 나타났다. 가장 높은 것이 주로 Bacillus 속인 저(低) G + C 그램양성세균군이 52%를 보였고, 방선균 등의 고(高) G + C 그램양성세균군이 33%를 보였다. 따라서 토양 및 근권세균의 농업적 이용에 있어서 형광성 pseudomonas. Bacillus spp., 방선균등의 적절한 활용이 기대된다.

  • PDF

복잡지형에서 사면 개방도과 계절별 과열지수 사이의 관계 (Relationship between Exposure Index and Overheating Index in Complex Terrain)

  • 정유란;황범석;서형호;윤진일
    • 한국농림기상학회지
    • /
    • 제5권3호
    • /
    • pp.200-207
    • /
    • 2003
  • 온도기반 생태모형을 경관규모에 적용하기 위해 널리 쓰이는 BioSIM을 우리나라 환경에 도입할 경우 예상되는 문제점을 파악하기 위해 먼저 일 최고기온 추정과정을 검토하였다. 과열지수 대신 사용되는 개방도의 신뢰성을 검증하기 위해 전라북도 순창군 동계면 전역을 대상으로 10${\times}$10m 면적 단위로 총 57만여 개 지점의 개방도를 계산하고, 같은 지점에 대해 추분, 하지, 동짓날의 과열지수를 계산하였다. 각 날짜별 과열지수의 변이를 개방도에 의해 설명하기 위한 2차 회귀식을 작성한 바 회귀식의 결정계수($R^2$)는 동지에 0.44, 하지에 0.50, 추분에 0.56으로 Regniere(1996)의 추정치 0.7-0.9에 비해 크게 낮았다. 따라서 개방도를 사용하여 추정된 복잡지형의 일 최고기온값은 신뢰도가 낮아 생태모형의 구동변수로 부적합하므로 반드시 과열지수를 직접 계산해서 사용해야 한다.

Rainfed Areas and Animal Agriculture in Asia: The Wanting Agenda for Transforming Productivity Growth and Rural Poverty

  • Devendra, C.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
    • /
    • 제25권1호
    • /
    • pp.122-142
    • /
    • 2012
  • The importance of rainfed areas and animal agriculture on productivity enhancement and food security for economic rural growth in Asia is discussed in the context of opportunities for increasing potential contribution from them. The extent of the rainfed area of about 223 million hectares and the biophysical attributes are described. They have been variously referred to inter alia as fragile, marginal, dry, waste, problem, threatened, range, less favoured, low potential lands, forests and woodlands, including lowlands and uplands. Of these, the terms less favoured areas (LFAs), and low or high potential are quite widely used. The LFAs are characterised by four key features: i) very variable biophysical elements, notably poor soil quality, rainfall, length of growing season and dry periods, ii) extreme poverty and very poor people who continuously face hunger and vulnerability, iii) presence of large populations of ruminant animals (buffaloes, cattle, goats and sheep), and iv) have had minimum development attention and an unfinished wanting agenda. The rainfed humid/sub-humid areas found mainly in South East Asia (99 million ha), and arid/semi-arid tropical systems found in South Asia (116 million ha) are priority agro-ecological zones (AEZs). In India for example, the ecosystem occupies 68% of the total cultivated area and supports 40% of the human and 65% of the livestock populations. The area also produces 4% of food requirements. The biophysical and typical household characteristics, agricultural diversification, patterns of mixed farming and cropping systems are also described. Concerning animals, their role and economic importance, relevance of ownership, nomadic movements, and more importantly their potential value as the entry point for the development of LFAs is discussed. Two examples of demonstrated success concern increasing buffalo production for milk and their expanded use in semi-arid AEZs in India, and the integration of cattle and goats with oil palm in Malaysia. Revitalised development of the LFAs is justified by the demand for agricultural land to meet human needs e.g. housing, recreation and industrialisation; use of arable land to expand crop production to ceiling levels; increasing and very high animal densities; increased urbanisation and pressure on the use of available land; growing environmental concerns of very intensive crop production e.g. acidification and salinisation with rice cultivation; and human health risks due to expanding peri-urban poultry and pig production. The strategies for promoting productivity growth will require concerted R and D on improved use of LFAs, application of systems perspectives for technology delivery, increased investments, a policy framework and improved farmer-researcher-extension linkages. These challenges and their resolution in rainfed areas can forcefully impact on increased productivity, improved livelihoods and human welfare, and environmental sustainability in the future.

북한지역 상세격자 디지털 일사량 분포도 제작 (A Sub-grid Scale Estimation of Solar Irradiance in North Korea)

  • 최미희;윤진일
    • 한국농림기상학회지
    • /
    • 제13권1호
    • /
    • pp.41-46
    • /
    • 2011
  • 기근과 산림황폐화를 겪고 있는 북한지역에 대해 농업기후 구분을 위해 일사자원의 분포현황을 파악하는 일이 매우 중요하지만 원자료의 획득이 어렵기 때문에 남한에서 사용중인 국지일사추정기술의 적용이 불가능하다. 따라서 본 연구에서는 남한지역에서 위성영상을 기반으로 한 추정 일사자료와 관측소 실측 일사자료간의 선형 관계식을 작성하였다. 이 관계식을 북한 기상대 위치좌표에 해당하는 위성영상 기반 일사량 값의 보정에 사용함으로써 27개 기상대의 일사자료를 복원하였다. 복원된 27개 지점 일사자료를 기반으로 거리역산가중평균법에 의해 평년(1983-2000)과 10년 단위(1983-1990, 1991-2000, 2001-2010) 월별 수평면일사량 분포도를 제작하였다. 북한 DEM자료를 이용하여 885개 표준유역에 대해 지형인자를 산출한 다음 지형보정계수를 이용한 경사면 일사수광량을 30m 해상도의 격자형 수치자료로 제작하였다. 제작된 일사기후도는 북한의 농업발전계획은 물론 이미 제작완료된 남한일사기후도와 결합하여 한반도의 기후변화 영향 및 생태반응 평가 등에 활용될 수 있을 것이다.

북한지역 평년의 경관규모 기온분포도 제작 (Mapping Monthly Temperature Normals Across North Korea at a Landscape Scale)

  • 김수옥;윤진일
    • 한국농림기상학회지
    • /
    • 제13권1호
    • /
    • pp.28-34
    • /
    • 2011
  • 본 연구에서는 남한 전역 기온기후도 제작에 활용된 소기후 모형을 북한의 885개 표준유역에 동일하게 적용하여 평년(1971-2000) 및 10년 단위(1971-1980, 1981-1990, 1991-2000, 2001-2010) 월별 일 최저기온과 최고기온을 제작하였다. 이를 위해 북한의 27개 및 남한 17개 기상대 기온자료의 단순내삽 기후도를 관측지점 고도값으로 산출한 기온감률을 통해 고도차 보정을 하였고, 최저기온의 온난대효과와 냉기침강효과, 도시열섬효과 및 최고기온의 일사효과, 바다효과로 인한 기온 추정오차를 보정하였다. 추정된 평년 월별 평균기온의 북한 전체 공간평균값은 한겨울의 경우 남한에 비해 $7^{\circ}C$, 여름에는 $3^{\circ}C$ 가량 낮았다. 북한의 1970년대와 2000년대 사이 기온 상승은 봄철과 가을철에 보다 두드러지는 것으로 나타났다. 평년의 4월 최고기온이 $15^{\circ}C$ 이상인 지역이 북한 전체의 36.9%인 것에 비해 2000년대에는 44.3%로 증가된 것으로 추정되었다. 또한 평년 1월의 경우 평균 최저기온이 영하 $10^{\circ}C$ 이상인 지역은 북한 전체의 13.4%이었으나, 2000년대에 들어서서 17%로 확장되었다.

PRISM과 상세 지형정보에 근거한 북한지역 강수량 분포 추정 (Estimation of Monthly Precipitation in North Korea Using PRISM and Digital Elevation Model)

  • 김대준;윤진일
    • 한국농림기상학회지
    • /
    • 제13권1호
    • /
    • pp.35-40
    • /
    • 2011
  • 현재 남한에서는 270m 해상도의 강수분포도가 제작되어 활용되고 있지만, 북한지역에는 강수관측점의 수가 남한에 비하여 매우 적어서 남한과 같은 방법으로 강수분포를 추정하기는 어렵다. 자료가 불충분한 북한지방의 강수추정을 위해 우선 낮은 해상도의 강수기후도를 PRISM을 이용하여 제작하고 격자 내 지형특성을 반영하기 위해 여기에 상대적으로 자료가 풍부한 남한의 '지형-강수 관계'에 근거한 보정값을 더하는 방법을 모색하였다. 남한 지역 270m 해상도의 DEM에서 자동기상관측소와 표준기상관측소 위치의 격자값을 추출하고 이들을 이용하여 AWS+KMA 및 KMA에 해당하는 가상지형을 만든 다음, 둘 간의 편차를 얻었다. 강수량에 대해서도 동일한 작업을 하여 둘 간의 편차를 얻어 경사향별로 고도편차-강수편차 간 회귀식을 도출하였다. 북한 지역의 270m 해상도의 DEM과 27개 기상대 고도 값으로 IDW한 가상지형 간의 편차를 구한 다음, 남한에서 얻은 회귀식을 적용하여 보정값을 계산하였다. 북한지역에 대해 2,430m 해상도로 PRISM모형을 구동하고 보정값을 적용하여 최종강수량을 얻었다. 제작된 강수기후도에 따르면 북한지방의 연간 총 강수량은 지역평균이 1,196mm이며 표준편차는 298mm인 것으로 추정된다.

KOH 농도 및 탄화온도가 왕겨 활성 바이오차의 NH4-N 흡착능 향상에 미치는 영향 (Effect of KOH Concentrations and Pyrolysis Temperatures for Enhancing NH4-N Adsorption Capacity of Rice Hull Activated Biochar)

  • 김희선;윤석인;안난희;신중두
    • 한국환경농학회지
    • /
    • 제39권3호
    • /
    • pp.171-177
    • /
    • 2020
  • BACKGROUND: Recently, biomass conversion from agricultural wastes to carbon-rich materials such as biochar has been recognized as a promising option to maintain or increase soil productivity, reduce nutrient losses, and mitigate greenhouse gas emissions from the agro-ecosystem. This experiment was conducted to select an optimum conditions for enhancing the NH4-N adsorption capacity of rice hull activated biochar. METHODS AND RESULTS: For deciding the proper molarity of KOH for enhancing its porosity, biochars treated with different molarity of KOH (0, 1, 2, 4, 6, 8) were carbonized at 600℃ in the reactor. The maximum adsorption capacity was 1.464 mg g-1, and an optimum molarity was selected to be 6 M KOH. For the effect of adsorption capacity to different carbonized temperatures, 6 M KOH-treated biochar was carbonized at 600℃ and 800℃ under the pyrolysis system. The result has shown that the maximum adsorption capacity was 1.76 mg g-1 in the rice hull activated biochar treated with 6 M KOH at 600℃ of pyrolysis temperature, while its non-treated biochar was 1.17 mg g-1. The adsorption rate in the rice hull activated biochar treated with 6 M KOH at 600℃ was increased at 62.18% compared to that of the control. Adsorption of NH4-N in the rice hull activated biochar was well suited for the Langmuir model because it was observed that dimensionless constant (RL) was 0.97 and 0.66 at 600℃ and 800℃ of pyrolysis temperatures, respectively. The maximum adsorption amount (qm) and the bond strength constants (b) were 0.092 mg g-1 and 0.001 mg L-1, respectively, for the rice hull activated biochar treated with 6 M KOH at 600℃ of pyrolysis. CONCLUSION: Optimum condition of rice hull activated biochar was 6M KOH at 600℃ of pyrolysis temperature.

논 서식 물땡땡이과의 분포 특성 (Distribution Characteristics of Water Scavenger Beetles (Hydrophilidae) in Korean Paddy Field)

  • 한민수;방혜선;김명현;강기경;정명표;이덕배
    • 한국환경농학회지
    • /
    • 제29권4호
    • /
    • pp.427-433
    • /
    • 2010
  • 논을 포함한 주변의 일시적 또는 연속적인 정수지를 가지는 논생태계는 다양한 수서생물의 서식처를 제공함으로서 국가 생물다양성 확보를 위한 중요한 역할을 하고 있다. 하지만, 최근 수로정비, 경지정리 등에 의해서 서식환경에 변화가 일어나고 있으며, 앞으로도 계속적으로 일어날 것이다. 따라서, 본 연구에서는 논생태계 내에 출현하는 수서곤충 중에서 상위 포식자 역할을 하고 있는 물땡땡이류의 전국 분포 조사를 하였다. 그 결과 논 내에서 총 15종의 물땡땡이류가 확인되었다. 그중 전국적으로 애넓적물땡땡이(98.6%)와 점물땡땡이(87.7%)가 높은 출현빈도를 나타냈다. 대부분의 물땡땡이류는 경지정리가 이루어진 들에 위치한 논(33.7%)보다는 곡간에 위치한 논(5.0%)에서 출현빈도가 높았다. 한일넓적물땡땡이(1.4%), 등볼록물땡땡이(2.9%) 및 새가슴물땡땡이(4.3%) 3종은 곡간과 들 모든 지역에서 낮은 출현빈도를 보였다. 잔물땡땡이, 애물땡땡이, 알물땡땡이, Berosus elongatulus, 점박이물땡땡이, 뒷가시물땡땡이 및 북방물땡땡이 7종은 지역 특이적 분포 특성을 나타냈다. 이러한 종들은 향후 기후변화를 포함한 농업환경변화에 따른 논생태계 생물의 변화를 연구함에 있어서 좋은 지표로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

온대활엽수림 생태수문계의 과정망: 복잡계 관점 (Process Networks of Ecohydrological Systems in a Temperate Deciduous Forest: A Complex Systems Perspective)

  • 윤주열;김세희;강민석;조천호;천정화;김준
    • 한국농림기상학회지
    • /
    • 제16권3호
    • /
    • pp.157-168
    • /
    • 2014
  • 본 총설에서는 산림생태계의 생태수문시스템을 복잡계의 관점에서 바라 보았을 때, (1) 생태수문계의 구성 요소들이 상호작용을 통해 망을 형성하고 집단적인 반응을 하며, (2) 복잡정교한 정보 처리를 수행하고, (3) 자기-조직화 과정을 통해 적응해 가는 복잡계의 특징들을 볼 수 있을 것이라고 가정하였다. 제시된 과정망 그리기의 결과는 생태수문계에 관여하는 다양한 시공간 규모의 과정들이 실제로 관련 변수들 간의 되먹임과 정보 흐름의 망을 형성하고 있음을 명확히 보여준다. 또한 구성 변수들이 독특한 형태(즉, 차별화된 결합 형태, 방향성 및 시간 지연 규모)로 정보를 교환함으로써, 망 안에 또 다른 망을 형성하며 일관되게 조직화되어 특정한 하부계들을 구성하는 계층적(hierarchical) 구조를 잘 나타낸다. 이러한 하부계들이 종관 하부계(SS), 대기경계층 하부계(ABLS), 생물리 하부계(BPS), 생물리화학 하부계(BPCS) 등으로 다양하게 나타남을 보여준다. 주목할 점은, 이러한 하부계들이 서로 되먹임 고리들을 맺거나 끊음으로써 지역하부계(RS)와 같은 새로운 하부계의 집합체를 생성하거나, 또는 분리시킨다는 것이다. 이러한 과정은 바로 복잡계의 특성인 자기-조직화 과정의 증거로서, 생태계가 계층적으로 조직화되어 성장하고 발전하면서, 자연적/인위적 교란 속에서도 자기-조직화를 통해 동적 평형을 유지하며, 환경 변화에 적응하고 진화해 나감을 함축적으로 의미한다. 생태계의 건전성은 시스템의 자기-조직화 과정들이 유지될 때에 비로소 보존되는 것이기 때문에, 이러한 관점에서 과정망 연구방법은 의미있고 이치에 닿는다.

생태계의 상태 파악을 위한 정보 흐름 통계의 미기상학적 자료에의 적용 (Application of Information Flow Statistics to Micrometeorological Data to Identify the Ecosystem State)

  • 김세희;윤주열;강민석;천정화;김준
    • 한국농림기상학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국농림기상학회 2013년도 추계 학술발표논문집
    • /
    • pp.26-27
    • /
    • 2013
  • 산림생태계의 에너지, 물질, 정보의 교환 과정과 그 변화를 이해하려면 먼저 생태계의 구조와 기능이 어떻게 상호작용하는지를 이해해야 한다. 생태계의 기능은 한, 두 가지의 특징에 의해서만 이루어지는 것이 아니다. 그렇기 때문에 그 기능을 파악하고 적절히 이용하거나 대응하기 위해서는 한 생태계와 주변 환경 전체를 바라볼 수 있는 시스템 사고가 필요하다. 이에 우리는 생태계의 '구조'를 파악함으로써 생태계의 '상태'를 이해하고자 한다. 본 연구에서는 Ruddell and Kumar (2009)의 접근법을 따라, 어떻게 한 생태계의 상태를 파악할 수 있는가라는 질문을 광릉활엽수림에 적용하여 답하고자 한다. 즉, 우리는 산림생태계가 열린 복잡계라고 가정하고, 생태계 내에서 다양한 프로세스들 간의 시시각각 변하는 네트워크의 구조가 각 시점의 시스템의 상태를 나타내는 지표가 될 수 있다고 가정하였다. 이 연구에서는 그 구조적 특징을 정량화하여 나타내는데 초점을 맞추었다. 각각의 프로세스를 대표하는 상태 변수들 간의 정보 흐름의 양과 방향, 시간 규모를 계산해냄으로써 네트워크 구조를 파악하고자 하였다. 온대 산악지형 활엽수림인 GDK의 2008년 순생태계교환량(NEE), 총일차생산량(GPP), 생태계호흡량(RE), 현열플럭스(H), 잠열플럭스(LE), 하향단파복사(Rg), 강수량(Precipitation), 기압(Pressure), 기온(T), 포차(VPD)의 시계열 자료를 월별로 나누어 최장 18 시간 규모의 정보 흐름을 계산하였다. 정보 흐름의 구조를 파악하기 위하여 변수들 간의 전이엔트로피(Transfer entropy)와 상호정보(Mutual Information)를 계산하는 방법을 사용하였다. 또한 시계열 자료를 이용함으로써 변수들 간에 정보가 전달되는 시간 규모의 특성을 파악할 수 있었다. 최종적으로, 계산한 정보 흐름을 시각화하여 프로세스 네트워크 구조를 나타내었다. 결과는 월별로 생태계의 정보 흐름의 종류, 방향과 시간 규모, 그에 따른 프로세스 간 상호 작용의 특징 등을 보여준다. 이를 통해 계절적 환경 변화에 따라 시스템의 네트워크 구조와 상태가 어떻게 변화하는지 이해할 수 있을 것이다. 이 연구는 추후 우리 연구실에서 생산한 8 년 자료에 적용함으로써 다양한 날씨 및 기후변화와 환경 변화에 따라 생태계의 구조와 상태가 어떻게 변화하는지 연구하는 시작점이 될 것이다. 이 접근법은 단위나 차원에 무관하게 다양한 종류의 자료에 적용할 수 있는 반면에, 일관성 있게 정의된 시스템의 상태 및 그 상태를 구성하는 주요 하부 시스템들의 네트워크 상태를 이해하는데 이용될 수 있다. 본 연구는 비평형 열역학과 복잡계의 관점에서 바라 본 시스템 사고를 적용하려 하는 여러 연구 분야에 새로운 도전을 촉발할 좋은 선행연구가 될 것이라 기대된다.

  • PDF