• 제목/요약/키워드: biotic structure

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백마강의 화학적 수질특성 및 다변수 생태 건강도 모델 평가 (Chemical Water Quality and Multi-metric Eco-health Model Assessments in Baekma River)

  • 한정호;김현맥;안광국
    • 환경생물
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    • 제31권2호
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    • pp.96-104
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    • 2013
  • 본 연구에서는 2007년의 금강 중 하류부의 백마강의 상류에서 하류에 이르는 5개 지점에서 이 화학적 수질특성을 분석하였고, 그 곳에 서식하는 어류군집의 어종분포 및 길드분석을 통해 군집구조 및 생태건강도 특성을 평가하였다. 전형적인 하류하천인 백마강의 BOD, COD농도는 각각 평균 $2.8mg\;L^{-1}$, $4.0mg\;L^{-1}$였고, TN, TP의 농도는 각각 $5.0mg\;L^{-1}$, $158{\mu}g\;L^{-1}$로서 이미 부영양 상태로 판정되었으며, 특히 하류 지점에서는 유기물오염 및 부영양화 현상이 뚜렷했다. 5개 지점에서 출현한 어종은 총 19종으로 나타났고, 내성종인 끄리는 가장높은 상대 풍부도(48%)를 보였다. 백마강에서 민감종의 비율(2.3%)은 낮은 반면 내성종 비율(71.8%)은 높게 나타나 중.하류 하천에서의 전형적인 길드 변화 현상이 확연히 나타났다. 하천 생태건강도 평가 (IBI)에 따르면, 백마강에서 생물보전지수는 14.8로서 악화상태인 것으로 나타났고, 수질에서 보여준 바와 같이 하류부에서는 극명하게 악화된 것으로 나타났다. 특히 하류구간 (S3~S5)의 낮은 건강도 지수값은 하수종말처리장으로부터 나온 배출수의 화학적 영향이 큰 것으로 사료되었다. 이는 생태건강도 모델값이 수질 특성을 잘 반영하는 객관성 있는 평가기법으로 활용 될 수 있음을 제시하였다. 따라서 백마강의 생태계 보존을 위해서는 향후 이 구간에 대한 하천복원 및 지속적인 생태모니터링이 중요하다고 판단된다.

Changes in plant hydraulic conductivity in response to water deficit

  • Kim, Yangmin X.;Sung, Jwakyung;Lee, Yejin;Lee, Seulbi;Lee, Deogbae
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.35-35
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    • 2017
  • How do plants take up water from soils especially when water is scarce in soils? Plants have a strategy to respond to water deficit to manage water necessary for their survival and growth. Plants regulate water transport inside them. Water flows inside the plant via (i) apoplastic pathway including xylem vessel and cell wall and (ii) cell-to-cell pathway including water channels sitting in cell membrane (aquaporins). Water transport across the root and leaf is explained by a composite transport model including those pathways. Modification of the components in those pathways to change their hydraulic conductivity can regulate water uptake and management. Apoplastic barrier is modified by producing Casparian band and suberin lamellae. These structures contain suberin known to be hydrophobic. Barley roots with more suberin content from the apoplast showed lower root hydraulic conductivity. Root hydraulic conductivity was measured by a root pressure probe. Plant root builds apoplastic barrier to prevent water loss into dry soil. Water transport in plant is also regulated in the cell-to-cell pathway via aquaporin, which has received a great attention after its discovery in early 1990s. Aquaporins in plants are known to open or close to regulate water transport in response to biotic and/or abiotic stresses including water deficit. Aquaporins in a corn leaf were opened by illumination in the beginning, however, closed in response to the following leaf water potential decrease. The evidence was provided by cell hydraulic conductivity measurement using a cell pressure probe. Changing the hydraulic conductivity of plant organ such as root and leaf has an impact not only on the speed of water transport across the plant but also on the water potential inside the plant, which means plant water uptake pattern from soil could be differentiated. This was demonstrated by a computer simulation with 3-D root structure having root hydraulic conductivity information and soil. The model study indicated that the root hydraulic conductivity plays an important role to determine the water uptake from soil with suboptimal water, although soil hydraulic conductivity also interplayed.

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무기질비료의 장기연용이 토양생물 및 먹이연쇄에 미치는 영향 (Effect of Continuous use of Inorganic Fertilizer on the Soil Organisms and Food Chain)

  • 어진우;박기춘;박진면;김명현;최순군;방혜선
    • 한국환경농학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.39-45
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    • 2016
  • 장기간의 무기질비료 연용은 토양생태계의 비생물적 및 생물적 요소에 영향을 미쳤다. 질소 투입은 식물의 생장과 토양 유기물 함량을 증가시켰다. 하지만 이것이 토양미생물의 증가로 이어지지 않았으며, 토양 pH의 감소나 EC의 증가와 같은 환경스트레스 증가에 의한 것으로 판단된다. 한편 미생물 밀도는 처리간 차이가 있었지만, 이를 섭식하는 미소동물과의 상관관계는 없었다. 다만 동적평형에 의해 표면적으로 밀도변화가 나타나지 않았거나, 각 생물군의 군집조성이 변화했을 가능성에 대해서는 추가적인 검토가 필요하다. 유기물함량과 선충밀도의 유의적 상관관계는 시비에 의한 토양 이화학성 변화가 직접적으로 미소동물에게 영향을 미칠 수 있다는 것을 보여준다. 또한, 분해자인 미생물과 이를 섭식하는 미소동물간의 상관적 관계가 없었다는 것은 먹이연쇄에서 환경요소의 변화가 먹이양보다 더 큰 영향을 미칠 수 있다는 점을 보여준다.

2016년 춘계 울릉도-독도주변해역에서 동해 연안 용승과 시간차에 의한 일차생산력 영향 (Influences of Coastal Upwelling and Time Lag on Primary Production in Offshore Waters of Ulleungdo-Dokdo during Spring 2016)

  • 백승호;김윤배
    • 환경생물
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    • 제36권2호
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    • pp.156-164
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    • 2018
  • 본 연구에서는 강풍에 의한 연안 용승 및 섬효과를 구체적으로 파악하기 위해서 춘계 강한 저기압 통과 전후를 대상으로 위성자료, 해양환경 및 물리적인 수직 구조와 함께 식물플랑크톤의 군집구조를 파악하였다. 5월 3일 강한 저기압이 통과하면서 남풍계열의 바람이 우점하였고, 10일 정도의 시간차를 둔 5월 12일에는 동한난류가 이동한 경로주변해역에서 높은 엽록소값이 관찰되었다. 식물플랑크톤 수평적 군집조성은 동한난류의 영향을 강하게 받은 울진 연안과 울릉도 사이의 정점에서는 규조류가 극히 높은 밀도로 우점하였고, 상대적으로 외양인 울릉도와 독도 섬주변에서는 섬효과에 의하여 침편조류 H. akashiwo가 높은 개체수를 유지하였다. 엽록소의 수직적 분포는 울진에서 울릉도로 이어지는 정점에서 엽록소 아표층극대 (Sub-surface Chl-a Maximum)가 20 m 층에서 관찰되었고, 울릉도와 독도 섬주변의 대부분 정점에서는 30~40 m 층까지 전 수층에 걸쳐 균일하게 높은 엽록소 형광값이 관찰되었다. 이는 섬효과에 의하여, 강한 수층혼합이 일어난 것을 의미하고, 그 결과 유광층 상부에 공급된 영양염류에 의하여 식물플랑톤이 대발생하였다. 결과적으로 춘계 한반도 남동해역(울진-울릉도-독도)에서는 남풍계열의 바람이 우점하면, 연안 용승이 발생할 수 있고, 이는 식물플랑크톤의 대발생에 중요한 역할을 하는 것으로 관찰되었다. 아울러, 동해 연안해역에서 기인된 식물플랑크톤은 동해 중앙 및 남서해역으로 공간이동하면서 울릉도-독도의 섬효과와 함께 동한난류의 사행, 소용돌이의 발달 등에 따라서 종조성이 다르게 나타날 가능성을 시사하였다.

어류군집 특성과 하안형태복잡도와의 관계 (Relationship between fish assemblages community and Streamline complexity)

  • 김진아;이상우;황길순;김철구
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.19-29
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    • 2012
  • Numerous studies suggested that fish assemblage structure reflects the status of stream ecosystems. The status of streams integrity, including various trophic levels, water quality and habitat degradation, can be assessed by fish assemblages. In this study, we investigated the relationships between fish assemblages and streamline geometry of streams. Previous studies suggested that geomorphologic parameter can be a critical factor of permeability between adjacent two systems. From a landscape ecological perspective, edges may partially control the flow rate of energy between two adjacent systems. Thus, the Streamline geometry can be a geomorphologic parameter that exhibits the integrity of stream. We selected the Nakdong river for study areas, which is one of major rivers and the longest (525 km) River in South Korea. We used the revised IBI representing overall ecological characteristics of Korean fish assemblages and eight sub-assessment criteria of IBI, collected from 82 sampling sites in the Nakdong River. For calculating the Streamline geometry, we measured fractal dimension index that generally used in biology, ecology and landscape ecology. We used the digital land-use/land-cover map and generated a 1-km buffer for each sampling site and refined the shape of the Streamlines. Pearson correlation analyses were performed between Streamline geometry and IBI and sub-assessment criteria of IBI. The results show that IBI and eight sub-assessments of fish are significantly correlated with geometry of Streamline. The fractal dimension of Streamline geometry were related with IBI (r = 0.48) and six sub-assessments of IBI, including total number of native fish and native species, the number of riffle benthic species, sensitive species, tolerant species and native insectivore. Especially, the number of tolerant species(r = -0.52) and native insectivore(r = 0.52) show strong correlation with geometry of Streamline. These results indicate that lower Streamline geometry can result in poor fish assemblages, while higher geometry of Streamline can enhance fish assemblages by potentially supplying insects and better habitat conditions. We expect the results of our study to be useful for stream restoration and management. However, we see the necessity of study investigating the mechanisms how Streamline geometry affect fish assemblages.

한국연안천해생물군집의 구조와 생산 3. 동해산 북방대합 (Spisula sachalinensis)의 연령과 성장 (Studies on the Structure and Production Processes of Biotic Communities in the Coastal Shallow Waters of Korea 3. Age and Growth of Spisula sachalinensis from the Eastern Waters of Korea)

  • 강용주;김종관
    • 한국수산과학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.82-87
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    • 1983
  • 1981년 12월에서 1982년 11월까지 강원도 양양군 현남면 인구리 앞바다의 사저에서 매월 1회 형망어선에 의해 채집한 북방대합(Spisula sachalinensis)의 패각을 사용하여 연령과 성장을 조사하였다. 패각에 형성되는 윤문은 녹변부성장율의 월별변화에 의해 연1회 $8{\sim}9$월에 형성됨을 알았다. 비만도의 월별변화로써 조사한 산란기는 5월로 추정되었다. 패각의 각윤장을 측정한 결과, 제1윤장을 비롯한 모든 윤장에서 '리' 현상이 확인되었다. 개체마다의 윤문형성시의 윤장을 산술평균하여 윤문형성시의 각장을 추정하였다. 패각의 초윤형성시의 연령은 1.3세로 밝혀졌고, 각 윤문이 형성될 때의 각장을 역계산하여 다음과 같은 버트란피의 각장성장식을 구할 수 있었다. $l_t=126.38(1-e^{-0.262(t-0.656)})$ 그리고, 상기식을 각장과 각중 간의 관계식에 대입하여 다음과 같은 각중성장식을 산출하였다. $W_t=485.85(1-e^{-0.262(t-0.656)})^3$이 식으로부터 추정된 역계산각장은 실측각장과 잘 일치하였다.

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강원도 남부 지역에서 소나무림 벌채 후 형성된 숲 가장자리의 회복 과정 (Recovery Process of Forest Edge Formed by Clear-cutting Harvest in Korean Red Pine (Pinus densiflora) Forest in Gangwondo, South Korea)

  • 김준수;조용찬;배관호
    • 한국산림과학회지
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    • 제106권1호
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    • pp.1-9
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    • 2017
  • 산림 벌채 후 형성되는 가장자리 효과의 발생 여부과 회복 과정을 이해하는 것은 생태계 천이와 경관 및 서식지의 공간 영향을 분석하고 이해하는 필수 요소임에도 불구하고, 우리나라에서 관련 주제의 실증 연구는 찾아보기 어렵다. 본 연구는 강원 남부 지역의 소나무림 벌채 후 1, 3, 10, 16년이 경과한 장소에 형성된 벌채지 및 임내 가장자리에서 비생물 및 생물 요인의 변화 양상을 선 (20개) 및 방형구 (340개) 조사법을 병용하여 조사하였다. 벌채 후 초기(3년 이내)는 가장 자리에서 인접 숲 내부 방향으로, 15m 깊이까지 식생 피도, 풍부도, 수관 열림도, 그리고 대기 온도 및 습도가 급격하게 변화하였다. 가장자리 형성 이후, 비생물 요인 및 식물 풍부도의 안정화는 각각 10년 및 16년이 소요되었다. 교목종이 초본식물에 비하여 가장자리 환경에서 더 높은 증가 양상을 나타내었고, 교목종의 높은 증가는 하층식생의 동태에 영향을 주었다. 본 연구 결과를 통해 벌채에 의한 직 간접적인 서식지 변화는 최소 인접 산림의 15 m에서 20 m까지, 그리고 16년 수준까지 지속적으로 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 경관 및 서식지 패치 평가에 필수적인 가장자리 효과의 깊이에 대한 첫 국내 첫 실증 연구자료로 친환경벌채 기준제시 등 활용성이 높다.

가로림만에 서식하는 대형저서동물의 춘계와 하계의 군집구조 및 건강도 평가 (Community Structure and Health Assessment of Macrobenthic Assemblages at Spring and Summer in Garorim Bay, West Coast of Korea)

  • 정래홍;서인수;이원찬;김형철;김정배;최병미;윤재성;나종헌
    • 해양환경안전학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.491-503
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    • 2014
  • 본 연구는 가로림만에 서식하는 대형저서동물의 군집구조와 건강도를 평가하는데 목적이 있다. 대형저서동물의 채집을 위한 현장조사는 2012년 5월(이하 춘계)와 7월(이하 하계)에 실시하였다. 가로림만에서는 총 247종 $4.4m^{-2}$과 35,745개체(1,625개체 $m^{-2}$)의 대형저서동물이 출현하였고, 다모류가 120종과 27,310개체(1,241개체 $m^{-2}$)의 밀도를 나타내 가장 우점하는 생물이었다. 가로림만의 주요 우점종은 다모류의 작은사슴갯지렁이(Ampharete arctica), 긴자락송곳갯지렁이(Lumbrineris longifolia), Mediomastus californiensis 및 Euclymene oerstedi등이었다. 출현 종과 개체수의 자료를 근거로 대형저서동물의 군집구조를 파악한 결과, 대형저서동물 군집은 크게 3개로 구별되었고, 조립질 퇴적물(그룹 1과 2)과 혼합 및 세립질 퇴적물(그룹 3)이 우세한 정점군으로 나뉘었다. 가로림만의 건강도를 평가한 결과, BPI지수는 춘계와 하계에 공통적으로 가장 양호한 상태(high status; normal)를 나타낸 반면, AMBI지수는 양호한 상태(good status; slightly polluted)를 반영하고 있었다. 따라서 가로림만의 건강도는 양호한 상태를 나타내는 것으로 판단할 수 있었다.

백두대간(닭목령-댓재 구간) 마루금 주변의 산림식생구조 (Forest Vegetation Structure in Maruguem(the Ridge Line) Area of Dakmokryeong to Daetjae, the Baekdudaegan)

  • 송주현;권진오;윤충원
    • 한국환경생태학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.28-51
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    • 2019
  • 본 연구는 백두대간(닭목령-댓재 구간) 마루금 주변을 대상으로 식물사회학적 식생유형분류, 층위별 중요치와 평균상대우점치, 종다양도, CCA 분석을 통해 산림식생구조를 파악하기 위하여 2017년 5월부터 9월까지 총 245개소의 산림식생조사를 실시하였다. 식생유형분류 결과, 8개의 식생단위로 구분되었으며 최상위 수준에서 신갈나무군락군, 신갈나무군락군은 층층나무군락, 회양목군락, 조릿대군락, 분비나무군락, 신갈나무전형군락으로 세분되었고, 층층나무군락은 다시 떡갈나무군, 터리풀군, 일본잎갈나무군, 층층나무전형군으로 세분되었다. 중요치 분석결과, 식생단위 1에서 떡갈나무가 19.1, 식생단위 2는 신갈나무가 22.7, 식생단위 3은 일본잎갈나무가 27.6, 식생단위 4~8은 신갈나무가 각각 38.3, 25.6, 41.3, 27.9, 41.6으로 가장 높게 나타나 백두대간(닭목령-댓재 구간) 마루금 주변이 신갈나무군락으로 대표되는 것으로 사료되었다. 종다양도는 식생단위 1과 2가 3.305, 3.236으로 다른 식생단위에 비하여 상대적으로 높게 나타났으며, 높은 출현종수에 의한 영향 때문인 것으로 사료되었다. CCA분석 결과, 생물적 환경요인과 식생유형과의 상관관계는 식생단위 1과 교목성 식물 비율, 덩굴성 식물 비율이 상관관계를 가지고 있는 것으로 나타났고, 비생물적 환경요인과 식생유형과의 상관관계는 식생단위 7이 해발과 상관관계를 가지고 있는 것으로 나타났다. 결론적으로, 식생단위 5의 회양목군락은 석회암 지대의 종조성과 입지환경으로 유형화되어 지질학적 특성상 다양한 식물이 자생하고 있는 지역이며, 식생단위 7의 분비나무군락은 아고산식생으로 유형화되어 지질시대에 살았던 유존종과 고유종 또는 특산종이 많이 분포하는 지역으로 나타나 이들 단위에 대한 차별화된 생태적 관리방안이 필요할 것으로 사료되었다.

층층둥굴레(Polygonatum stenophyllum Maxim.)의 분포특성과 개체군의 위협요인 및 지속가능성 평가 (Distributional Characteristics and Evaluation of the Population Sustainability, Factors Related to Vulnerability for a Polygonatum stenophyllum Maxim.)

  • 김영철;채현희;안원경;이규송;남기흠;곽명해
    • 한국환경생태학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.303-320
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    • 2019
  • 식물은 다양한 생물적 무생물적 환경요인과 상호작용한다. 한 가지 종이 소유하는 특성을 이해하기 위해서는 다양한 정보가 요구된다. 특별히 어떤 종이 멸종의 위협에 직면해 있는지를 평가하는데 있어서 한두 가지의 정보만으로는 한계가 존재한다. 북방계식물로 우리나라가 분포의 남방한계에 해당하는 층층둥굴레는 2015년 12월까지도 멸종위협에 직면해 있는 것으로 평가되었다. 최근 분포범위가 비교적 넓고 다수의 개체군이 보고되었음에도 개체군의 낮은 유전적 다양성으로 인해 취약하다고 평가 하였다. 본 연구에서는 우선적으로 분포현황을 평가하였다. 이를 바탕으로 분포지의 식생환경, 개체군의 구조, 식물계절학, 토양환경, 자가불화합성 여부를 평가하였다. 마지막으로 분포지에서 나타나고 있는 현재의 위협요인을 평가하였다. 분포지는 일부 산지의 사면에 위치하는 경우를 제외하고 대부분은 하천의 가장자리에 위치한 미사가 퇴적되는 공간에 위치하였다. 대부분은 안정적인 개체군 구조를 나타내었고 재정착하는 유묘가 존재하였다. 지상으로의 줄기 출현은 토양 중에 위치한 근경의 깊이에 따라 차이가 존재하였다. 특히 유묘와 어린 개체는 토양 중에 얕게 근경이 위치하였다. 종자의 결실은 화분매개곤충의 방문과 수분의 성공이 중요한 요인으로 평가되었다. 각각의 분포지에서 관찰된 주요한 위협요인으로는 경작지의 확대, 건물의 신축, 제방과 도로의 건설이 있었다. 관찰된 위협요인에도 불구하고 넓은 분포범위, 270만 개체 이상의 전체 개체 수 및 재정착에 의해 새롭게 형성되는 개체군의 존재에 따라 급격한 감소와 절멸은 나타나지 않을 것으로 예상되었다.