• 한국작물학회지
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• 제65권2호
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• pp.113-123
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• 2020

본 논문은 과산화수소 엽면 처리를 통해 수수에서 한발 스트레스 완화 효과가 있는지 알아보기 위하여 과산화수소 처리에 따른 생육 및 생리적 특성 변화와 단백질 변화를 분석하였다. 1. 포장 실험에서 한발 스트레스는 수수 생장을 감소시켰으나, 과산화수소 처리구에서는 과산화수소 무처리구보다 생육이 우수하였다. 또한 한발 조건에서 과산화수소 처리는 무처리에 비해 수량 관련 형질들의저하를 막는 효과를 보였다. 2. 엽 녹색도(SPAD) 및 엽록소 형광(Fv/Fm), 광합성 형질 조사에서 과산화수소 처리가 과산화수소 무처리보다 높았고, 포장 실험에서 엽내 과산화수소 함량은 적습+H₂O₂ 처리가 적습+H₂O 처리보다 과산화수소 함량이 227.8 µmol·g^-1 높았고, 한발 조건에서 엽내 과산화수소 함량은 한발+H₂O₂ 처리가 한발+H₂O 처리보다 16.7 µmol·g^-1으로 낮았다. 3. 한발 조건에서 과산화수소 처리는 여러 단백질의 발현을 변화시켰으며, 특히 광합성 관련 단백질인 ATP synthase deltal chain, cytochrome b6-f complex iron-sulfur subunit, ATP synthase subunit gamma, putative uncharacterized protein Sb02g002690, Sb07g027500와 Superoxide 라디칼을 제거해주는 superoxide dismutase가 증가한 것을 확인하였다. 그리고 단백질 보호와 복원에 관련된 heat shock protein의 발현 증가도 확인되었다. 종합적으로 과산화수소 엽면 처리가 한발 하에서 광합성 관련 단백질의 발현을 증가와 기공 개도를 높여 광합성 능력을 향상시켰다. 특히 엽내에 축적될 수 있는 활성산소종을 제거하는 항산화 능력이 높아져 한발 스트레스 대한 내성을 높여 수수의 생육과 수량성 저하가 억제되는 것을 확인할 수 있었다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제9권3호
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• pp.163-173
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• 2022

기후변화는 종의 생물계절 및 지리적 분포 변화에 많은 영향을 미치는 핵심 요인으로 생태 분야에서는 취약성 평가를 위해 생물의 생리적 특성과 가장 관련이 높은 생태기후지수 (BioClimatic predictor, 이하 BioClim)를 사용하고 있다. 그러나, Shared Socio-economic Pathways (SSPs) 시나리오에 대한 GCM별 미래 기간 기후평균값 이외에 BioClim 값들은 제공되지 않고 있다. 본 연구는 농촌진흥청에서 생산한 1 km 해상도의 SSPs 시나리오 상세화 자료를 이용하여 국내 여건에 적합한 BioClim 자료를 생산하고, 해당 자료를 기반으로 종 분포모형을 적용하여 주로 남부 및 경상북도, 강원도 및 습한 지역에서 생육 환경이 적합한 고로쇠나무의 기준년대 (1981 - 2010년) 및 미래년도 (2011 - 2100년)에 대해 30년 단위로 적합 서식지 분포를 예측했다. 전국자연환경조사자료를 통해 총 819개 지점에서 고로쇠나무 출현 자료를 수집했다. MaxEnt 모형의 성능을 높이기 위해 모형의 매개 변수 (LQH-1.5)를 최적화하고 상세화된 Biolicm 7개 지수와 지형지수 5개를 MaxEnt 모델에 적용했다. 국내 고로쇠나무 분포는 배수, 연 강수량 (Bio12), 경사가 크게 기여하는 것으로 나타났다. 적습하고 비옥한 토양을 선호하는 생육 특성이 반영된 결과로 기후 요인의 영향은 크지 않았다. 이에 따라 기준년도에 고로쇠나무의 높은 수준 적합 서식지는 우리나라 면적의 3.41%, 근미래 (2011 - 2040년) 및 먼미래 (2071 - 2100년)에서 SSP1-2.6은 0.01%, 0.02%를 차지하여 점차 감소하였으나, SSP5-8.5에서는 각각 0.01%, 0.72%로 오히려 기준년도 대비 근미래에는 감소되다가 먼미래로 갈수록 점차 증가하는 경향을 보였다. 본 연구는 기후변화에 보다 적응이 수월한 식생의 미래 분포 양상을 확인한 연구로 기후변화 적응 종이 미래 산림 복원 등에 활용 가능한 기초 연구로 의의가 있다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제43권2호
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• pp.226-245
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• 2019

To understand the dynamics of radial growth of trees and micro-climate at a site of Korean fir (Abies koreana Wilson) forest on high-altitude area of Mt. Hallasan National Park, Jeju Island, Korea, high precision dendrometers were installed on the stems of Korean fir trees, and the sensors for measuring micro-climate of the forest at 10 minutes interval were also installed at the forest. Data from the sensors were sent to nodes, collected to a gateway wireless, and transmitted to a data server using mobile phone communication system. By analyzing the radial growth data for the trees during the growing season in 2016, we can estimate that the radial growth of Korean fir trees initiated in late April to early May and ceased in late August to early September, which indicates that period for the radial growth was about 4 months in 2016. It is interesting to observe that the daily ambient temperature and the daily soil temperature at the depth of 20 cm coincided with the values of about 10 ℃ when the radial growth of the trees initiated in 2016. When the radial growth ceased, the values of the ambient temperature went down below about 15 ℃ and 16 ℃, respectively. While the ambient temperature and the soil temperature are evaluated to be the good indicators for the initiation and the cessation of radial growth, it becomes clear that radii of tree stems showed diurnal growth patterns affected by diurnal change of ambient temperature. In addition, the wetting and drying of the surface of the tree stems affected by precipitation became the additional factors that affect the expansion and shrinkage of the tree stems at the forest site. While it is interesting to note that the interrelationships among the micro-climatic factors at the forest site were well explained through this study, it should be recognized that the precision monitoring made possible with the application of high resolution sensors in the measurement of the radial increment combined with the observation of 10 minutes interval with aids of information and communication technology in the ecosystem observation.

• 한국환경과학회지
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• 제21권12호
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• pp.1477-1485
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• 2012

This study examined urbanization effects and the causes of urbanization, urban population growth, increase of the city scale, land cover change, and human cultures and economic activities, using the daily minimum temperatures of the past 50 years (1961-2010) with the subject of Busan and analyzed correlations between urbanization effects and the causes of urbanization. Thereby, this paper drew a conclusion as below: 1) Due to the urbanization effects, the average annual daily minimum temperature increased as about $1.2^{\circ}C$; however, except for the factor of urbanization, the increase was shown as about $0.2^{\circ}C$. The occupancy of urbanization effects in the total temperature increase was quite high as about 83%. 2) Just like other cities experiencing urbanization, Busan, too, sees population growth and the expansion of city area as well as increased urbanization effects. First of all, correlation between population growth and urbanization effect was high as 0.96 before 1985 while it was lowered as 0.19 after 1985. Also, correlation between the increase of city area and urbanization effect was high as 0.64 and 0.79 before and after 1985. 3) Regarding the correlation between long-term land use change and urbanization effect, urbanization effect was affected greatly by the increase of city area (0.97) and reduction of green area (0.92). 4) Concerning human activities possible to affect the climatic factors of a city, this paper found the following factors: road length, car increase, power use, and the consumer price index, etc. And regarding the correlation between the three factors and urbanization effect, the correlation was higher in the consumer price index (0.97), the number of registered cars (0.89), power use (0.75), and road length (0.58) in order.

• 한국산림과학회지
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• 제76권3호
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• pp.200-205
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• 1987

리기테다소나무의 조림적지(造林適地)를 구명(究明)하기 위하여 우리나라 중부지방(中部地方)의 조림지(造林地)에서 91개(個) plot 를 대상으로 환경(環境), 토양(土壤) 및 기상인자(氣象因子)를 조사(調査)한 후(後) 지위등급(地位等級)을 외적기준(外的基準)으로 리기테다소나무의 생장(生長)에 관련하는 인자(因子)들을 다중회귀방법(多重回歸方法)으로 분석(分析)한 결과(結果)는 다음과 같다. (1) 생장(生長)에 영향하는 인자(因子)의 중요도(重要度)는 평균최저기온(平均最低氣溫), 표고(標高), 토양습도(土壤濕度), 지형(地形), 경사(傾斜), 토심(土深), 풍충도(風衝度), 견밀도(堅密度), 유기물함량(有機物含量)의 순(順)이었고 (2) 가장 영향을 크게 미치는 인자(因子)는 온도(溫度)($x_1$), 표고(標高)($x_2$), 토양습도(土壤濕度)($x_3$), 지형(地形)($x_4$)으로서 $Y=2.6369+0.1982x_1-0.0021x_2+0.1935x_3+0.1201x_4$라는 다중회귀식(多重回歸式)을 얻었다. (3) 이 식(式)에 의하면 리기테다소나무의 조림적지(造林適地)는 1월(月) 평균최저기온(平均最低氣溫)이 $-8^{\circ}C$ 이상(以上)으로, 표고(標高) 200m이하(以下), 토양습도(土壤濕度)는 적윤상태(適潤狀態)로, 산록(山麓), 계곡(溪谷) 또는 평탄지(平坦地)로서 한건풍충지(寒乾風衝地)가 아닌 곳이다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제9권5호
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• pp.32-40
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• 2006

This study's objects are to suggest effective forest community-level management measures by identifying the vulnerable forest vegetation communities types to climate change through a comparative analysis with present forest communities identified and delineated in the Actual Vegetation Map. The methods of this study are to classify the climatic life zones based on the correlative climate-vegetation relationship for each forest vegetation community, the Holdridge Bio-Climate Model was employed. This study confirms relationship between forest vegetation and environmental factors using Pearson's correlation coefficient analysis. Then, the future distribution of forest vegetation are predicted derived factors and present distribution of vegetation by utilizing the multinomial logit model. The vulnerability of forest to climate change was evaluated by identifying the forest community shifts slower than the average velocity of forest moving (VFM) for woody plants, which is assumed to be 0.25 kilometers per year. The major findings in this study are as follows : First, the result of correlative analysis shows that summer precipitation, mean temperature of the coldest month, elevation, soil organic matter contents, and soil acidity (pH) are highly influencing factors to the distribution of forest vegetation. Secondly, the result of the vulnerability assessment employing the assumed velocity of forest moving for woody plants (0.25kmjyear) shows that 54.82% of the forest turned out to be vulnerable to climate change. The sub-alpine vegetations in regions around Mount Jiri and Mount Seorak are predicted to shift the dominance toward Quercus mongolica and Pinus densiflora communities. In the identified vulnerable areas centering the southern and eastern coastal regions, about 8.27% of the Pinus densiflora communities is likely to shift to sub-tropical forest communities, and 3.38% of the Quercus mongolica communities is likely to shift toward Quercus acutissima communities. In the vulnerable areas scattered throughout the country, about 8.84% of the Quercus mongolica communities is likely to shift toward Pinus densiflora communities due to the effects of climate change. The study findings concluded that challenges associated with predicting the future climate using RCM and the assessment of the future vulnerabilities of forest vegetations to climate change are significant.

• 환경생물
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• 제27권1호
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• pp.48-57
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• 2009

The characteristics of physico-chemical factors and the species compositions of phytoplankton were investigated to analyze the marine ecosystem at the depths during summer in the coast of Dokdo (stations DOK1$\sim$3). The mean values of conductivity (32 mS cm$^{-1}$), total dissolved solids (45 mg L$^{-1}$), salinity (35.5 psu), total suspended solids (39 mg L$^{-1}$) were the highest in DOK1. The biomass (chl-${\alpha}$) of phytoplankton was the highest in the surface of station DOK1 (3.1 ${\mu}g$ L$^{-1}$). By means of physico-chemical factors (salinity, turbidity, chl-${\alpha}$, T-N, T-P and Si), the coast of Dokdo was estimated to be more polluted than the previous results in 2000. A total of 72 species in Dokdo were composed of 54 species (76.1%) for Bacillariophyceae and 13 species (18.3%) for Dinophyceae, 3 species (4.2%) for Chrysophyceae and 1 species (1.4%) for Cyanophyceae. The standing crops of phytoplankton were the highest (8.5 $\times$ 10$^4$ cells L$^{-1}$) at 20 m of station DOK1, while they were the lowest (1.65 $\times$ 10$^4$ cells L$^{-1}$) at 30 m of station 1. The dominance index was maximum (0.73) at 10 m of station DOK1 and was minimum (0.4) at 30 m of station 1. The diversity index was the highest (2.92) in the surface of station 2, while it was the lowest at 20 m (1.58). The dominant species of phytoplankton were Chaetoceros affinis (3.3 $\times$ 10$^4$ cells L$^{-1}$) at 20 m, Climacosphenia moniligera (2.8 $\times$ 10$^4$ cells L$^{-1}$) at 40 m and Melosira juergensii (1.7 $\times$ 10$^4$ cells L$^{-1}$) at 10 m of station DOK1. At the surface of station DOK2, the dominant species were Bacillaria paxillifer and Richelia intracellularis (1.4 $\times$ 10$^4$ cells L$^{-1}$, respectively), while it was Paralia sulcata (1.6 $\times$ 10$^4$ cells L$^{-1}$) at the surface of station DOK3. The station DOKl, where affected by upwelling, turbulence and convection due to the East Korean Warm Current, was the most eutrophicated water body in three stations. The monitoring of marine ecosystem in the coast of Dokdo should be continued to show the alternatives for water and species conservation and to purify the eutrophicated water body due to artificial pollutants as well as physico-chemical factors by the global warming, the climatic change, CO$_2$ etc.

• 생태와환경
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• 제53권4호
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• pp.427-435
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• 2020

The most important thing to successfully restore an oak forest is finding suitable climatic conditions and topographic factors for the oak species to be introduced. In this study, in order to find suitable environmental conditions for the five dominant oak trees on the Korean Peninsula, we carried out analysing the information on the location of forest vegetation on the Korean Peninsula. The range of annual mean temperature of the five oak trees was narrow in the order of Q. mongolica (7.7~14.3℃), Q. variabilis (9.2~13.8℃), Q. acutissima (10.5~14.3℃), Q. serrata (11.4~13.7℃), Q. aliena (11.0~12.9℃). The range of annual precipitation of oaks was narrow in order of Q. mongolica (1072.7~1780.9 mm), Q. variablis (1066.6~1554.9 mm), Q. acustissima (1036.5~1504.8 mm), Q. serrata (1062.6~1504.7 mm). The range of altitude was in order of Q. mongolica (147~1388m), Q. serrata (93~950m), Q. variabilis(90~913m), Q. acustissima (60~516m), Q. aliena (55~465 m). The range of slope was in the order of Q. mongolica (8~56°), Q. variabilis(5~52°), Q. serrata (11~45°), Q. aliena (15~38°), Q. acustissima (16~37°). These results are considered to be very useful in the case of ecological restoration using deciduous oak trees on the Korean Peninsula.

• 한국환경생태학회지
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• 제36권4호
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• pp.422-432
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• 2022

본 연구는 백두대간 생태축 복원사업지에서의 수목 생육 장애 요인을 평가하기 위해서 토양 및 미기상 환경모니터링을 실시했다. 그 결과 복원 사업지에서는 주변 산림과 비교하여 토양의 유기물, 전질소 및 양이온치환용량이 부족하여 양분 공급이 결핍된 것으로 나타났다. 복원사업 준공 직후인 가을철 토양수분은 복원사업지가 주변 임내와 비교하여 7배 이상 빠르게 감소했으며, 미사질과 점토 함량 부족으로 인해 보습력이 매우 낮은 것으로 평가되었다. 복원 사업지의 경우 주변 임내와 비교하여 연간 잠재증발산량이 약 2배 높은 975mm로 분석되었다. 복원사업지의 여름철 토양 수분은 일사량이 증가하는 낮 시간대에 급격하게 감소하는데 이는 잠재증발산량 증가의 영향이 큰 것으로 나타났다. 이상의 수목 생육 장애 요인을 개선하기 위해서는 낙엽, 부엽토, 토양개량제, 유기질 비료 시비 등을 활용하여 보습력 증진 등 물리성 개량과 양이온치환능을 증가시켜 식물에게 원활한 양분 공급이 이루어질 수 있도록 유도해야할 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 향후 생태축 복원사업의 설계와 시공 및 관리방안 수립의 기초 자료가 될 수 있을 것으로 기대된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제10권4호
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• pp.161-170
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• 2023

본 연구에서는 제주도에서 자생하는 준맹그로브인 황근 (Hibiscus hamabo)과 갯대추나무 (Paliurus ramosissimus)의 탄소 저장량을 원격탐사로 추정하고 기후요인에 의하여 공간변이를 예측하는 인공지능 모델을 구축하고자 하였다. 준맹그로브의 지상부 탄소 축적량은 Global Ecosystem Dynamics Investigation (GEDI) 라이다에 의하여 제공되는 지상부 생물량 밀도(aboveground biomass density, AGBD)를 Sentinel-2 영상으로부터 추출한 normalized difference vegetation index (NDVI)으로 해상도를 상향하여 추정하였다. 제주도에서 단위면적당 탄소 축적량은 황근이 16.6 t C/ha, 갯대추나무가 21.1 t C/ha이었다. 제주도 전 해안에서 준맹그로브의 탄소 축적량은 11.5 t C로 추정되었다. 환경요인에 따른 준맹그로브의 탄소 축적량을 예측하기 위하여 랜덤 포레스트 기술을 적용하였다. 제주도 준맹그로브림의 분포면적 대비 지상부 생물량의 잔차를 계산하였다. 이 잔차에 영향을 미치는 주요 환경요인으로는 가장 습한 달의 강수량, 가장 더운 달의 최고온도, 등온성 및 가장 습한 달의 평균 온도가 선정되었다. 제주도에서 랜덤 포레스트 분석으로 예측된 준맹그로브의 탄소 축적량은 12.0 t C/ha - 27.6 t C/ha 범위의 공간적 변이를 나타내었다. 본 연구에서 개발된 탄소 축적량의 원격탐사 추정법과 환경요인에 따른 인공지능 예측법은 한반도에서 탄소흡수원으로서 맹그로브의 보전과 조성에 필요한 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.