• Journal of Ecology and Environment
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• 제41권11호
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• pp.310-317
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• 2017

Background: Many studies about climate-related range shift of plants have focused on understanding the relationship between climatic factors and plant distributions. However, consideration of adaptation factors, such as dispersal and plant physiological processes, is necessary for a more accurate prediction. This study predicted the future distribution of marlberry (Ardisia japonica), a warm-adapted evergreen broadleaved shrub, under climate change in relation to the dispersal ability that is determined by elapsed time for the first seed production. Results: We introduced climate change data under four representative concentration pathway (RCP 2.6, 4.5, 6.0, and 8.5) scenarios from five different global circulation models (GCMs) to simulate the future distributions (2041~2060) of marlberry. Using these 20 different climate data, ensemble forecasts were produced by averaging the future distributions of marlberry in order to minimize the model uncertainties. Then, a dispersal-limited function was applied to the ensemble forecast in order to exam the impact of dispersal capacity on future marlberry distributions. In the dispersal-limited function, elapsed time for the first seed production and possible dispersal distances define the dispersal capacity. The results showed that the current suitable habitats of marlberry expanded toward central coast and southern inland area from the current southern and mid-eastern coast area in Korea. However, given the dispersal-limited function, this experiment showed lower expansions to the central coast area and southern inland area. Conclusions: This study well explains the importance of dispersal capacity in the prediction of future marlberry distribution and can be used as basic information in understanding the climate change effects on the future distributions of Ardisia japonica.

• 한국습지학회지
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• 제21권1호
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• pp.16-26
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• 2019

동식물의 서식지 제공 및 수문학적 조절 등 다양한 생태계 서비스를 제공하는 습지는 경관 내 습지간의 상호작용을 통해 생태계를 구성한다. 따라서 습지경관에서의 생태계의 리질리언스 등의 기능을 평가하기 위해서는 습지의 동역학적 특성과 더불어 습지간에 형성되는 생태적 연결성 분석이 필요하다. 본 연구에서는 습지를 생태학적 노드로 정의하여 습지 서식종의 분산 모형에 따라 발생하는 습지간 연결을 통해 생태 네트워크를 생성하고 네트워크 분석 방법을 통해 생태 네트워크의 특성을 비교, 분석하였다. 임계거리를 활용한 분산모델 (threshold distance)의 경우 확률적인 분산모델(exponential dispersal kernel, heavy-tailed dispersal model)과 비교하여 국지적인 군집화가 높으나 습지 간의 이동에는 비효율적인 것으로 나타났다. 반면 확률적 분산모델의 경우 국지적인 군집화는 낮게 나타나나 습지 경관 내에서의 이동은 효율적인 것으로 나타남에 따라 분산 모델에 따른 생태 네트워크 특성에 차이가 발생함을 확인하였다. 본 연구는 향후 습지경관 리질리언스 분석을 위한 생태 네트워크 구축의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Proceedings of the National Institute of Ecology of the Republic of Korea
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• 제4권1호
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• pp.28-42
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• 2023

Seed dispersal supports community structure, maintains genetic connectivity across fragmented landscapes, and influences vegetation assemblages. In the Philippines, only two seed dispersal studies have compared different dispersal agents. We examined the seed dispersal patterns of water, wind, birds, and bats in the Caliraya Watershed, Philippines. We aimed to determine the floral species that were dispersed and how the forest characteristics influenced seed dispersal. By running seed rain traps and drift litter collection from March to June 2022, we analyzed 14,090 seeds in a privately owned study site within the watershed. Water did not exclusively disperse any species and acted as a secondary disperser. Seed density (seeds/trap) was significantly higher for bird-dispersed (n=166) and bat-dispersed (n=145) seeds than for wind-dispersed (n=79) seeds (One-way analysis of variance [ANOVA]: F_2,87=16.21, P<0.0001). Species number (species/trap) was significantly higher for bird-dispersed (n=3.7) and bat-dispersed (n=3.9) seeds than for wind-dispersed (n=0.2) seeds (One-way ANOVA: F_2,87 =16.67, P<0.0001). Birds dispersed more species because they are more diverse and access a wider variety of fruits, unlike bats. Birds and bats target different fruits and provide separate seed dispersal services. Generalized linear model analyses revealed that the number and basal area of fleshy fruit trees most strongly influenced the bird seed dispersal patterns. Therefore, we recommend a three-way approach to restoration efforts in the Caliraya Watershed: (1) ensure the presence of fleshy fruit trees in restoration zones, (2) assist the establishment of mid-successional and wind-dispersed trees, and (3) intensify the conservation efforts for both flora and faunal diversity.

• 암석학회지
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• 제22권4호
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• pp.273-289
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• 2013

강하화산재는 농업과 기반시설에 다양한 형태의 피해를 발생시킬 수 있는 악명 높은 재해이며, 특별히 항공과 인체 건강에 가장 유해하다. 본 연구는 백두산 화산으로부터 폭발적 분화에 의하여 화산재가 확산되고 퇴적되는 것을 모델링하기 위한 목적으로 개념적인 모델 설계를 논의하고자 한다. 이는 모델의 가정과 경계 조건에 대한 토의와 더불어 개념적인 모델의 상세 다이어그램, 가능한 입력 파라미터, 단위, 방정식에 대한 논의를 포함한다. 모델에 포함되어 있는 두 가지 주요 과정은 화산재의 확산과 퇴적이며, 만약 모델이 설계되면 모델을 실행시켜 얻을 수 있는 것은 분연주에 포함된 미세 화산재의 총량, 화산재의 이동 거리, 지표면에 침적되는 화산재 두께 등이다.

• 환경영향평가
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• 제27권3호
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• pp.291-306
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• 2018

본 연구는 붉가시나무(Quercus acuta Thunb.)를 대상으로 기후변화의 영향을 평가함에 있어 분산능력을 고려해보고자 하였다. 기후변화에 따른 붉가시나무의 잠재서식지 변화를 예측하기 위하여 종의 분포자료와 기후자료를 활용하여 종분포모형을 개발하였다. 종분포모형은 9개 알고리즘을 True Skill Statistic 평가 값 가중치로 합산하는 앙상블모형을 적용하여 불확실성을 줄이고자 하였다. 미래의 시간적 범위는 2050년과 2070년을 대상으로 하였으며, 기후변화 시나리오는 RCP4.5와 RCP8.5를 선정 하였다. 최종적인 미래 잠재서식지는 현재 적합서식지에서 분산능력에 따라 분산가능한지의 여부를 고려하여 결정하였다. 분산능력은 제한이 없는 경우(Unlimited)와 거리에 따른 분산 확률 함수에 3가지 계수값 (${\theta}=-0.005$, ${\theta}=-0.001$, ${\theta}=-0.0005$)을 적용하여 R 패키지인 Migclim을 사용하여 구현하였다. 2050년 RCP4.5 시나리오에서 계수값이 ${\theta}=-0.005$일 때 붉가시나무의 잠재서식지가 감소하였다. 그 이외의 경우에는 분산능력이 낮은 경우에도 한반도 내의 잠재서식지가 늘어났다. 하지만 분산능력을 고려하였을 경우 붉가시나무의 미래 잠재서식지 확장에는 한계가 분명하게 나타났다. 따라서 기후변화에 따른 미래 잠재서식지 예측에 있어서 분산능력을 고려하는 것이 중요하다고 판단된다.

• 한국작물학회지
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• 제55권4호
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• pp.365-370
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• 2010

본 연구는 유전자 조작 옥수수의 유전자 유출을 막기 위한 관리방법 개발의 목적으로 고려대학교 GMO 격리포장에서 2010년에 수행된 화분 비산실험의 결과를 이용하여 Yamamura(2004)의 Gamma model로 모델링하였다. 1. 모델의 결정계수는 0.44로 예측치가 실측치를 잘 설명하였다. 2 옥수수 화분의 최대 비산 방향은 북서쪽으로 나타났다. 3. 최대 비산 방향으로 타가수분율이 0.001까지 낮아지는 거리인 '유전자유출 한계거리(0.001)'는 525 m 그리고 국내법상 비의도적 GMO 혼입허용치인 0.03 까지 낮아지는 거리인 '최소 동일작물 재배 한계거리(0.03)'는 35 m로 나타났다.

• 한국건축시공학회지
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• 제16권1호
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• pp.77-85
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• 2016

본 연구에서는 소산 및 전투시설의 복토를 통한 방호성능 보강 정도에 대한 수치적인 판단근거를 제시하였다. 먼저 지근탄보다 직격탄의 피해가 더 크며 이를 방호기준에 적용해야 함을 폭발실증시험을 통해 확인하였다. 지근탄과 달리 직격탄의 경우 신관의 작동특성을 고려할 때 복토에 의한 방호가 중요하다. 복토를 위한 수치모형 제시를 위해 현장실사를 통해 방호시설 제원을 확보하고 이를 복토 물성치의 불확실성과 함께 고려하여 유한요소해석을 통한 방호성능 충족여부를 판단하였다. 해석결과를 토대로 로지스틱 회귀분석을 수행하여 복토를 통한 방호성능 보강을 위한 수치적 판단근거를 제시하였다. 본 연구에서 제시한 수치모형은 접적지역 내 소산시설 및 전투시설의 방호성능 보강정도 판단에 활용될 수 있다. 향후 폭발효과가 구조체에 미치는 요소에 대한 추가적 식별하거나 비선형 회귀모형을 이용한다면 보다 신뢰성있는 모델 제시가 가능할 것이다.

• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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• 제15권4호
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• pp.291-306
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• 2011

We consider the second order Strang splitting method to approximate the solution to the KdV equation. The model equation is split into three sets of initial value problems containing convection and dispersal terms separately. TVD MUSCL or MUSCL scheme is applied to approximate the convection term and the second order centered difference method to approximate the dispersal term. In time stepping, explicit third order Runge-Kutta method is used to the equation containing convection term and implicit Crank-Nicolson method to the equation containing dispersal term to reduce the CFL restriction. Several numerical examples of weakly and strongly dispersive problems, which produce solitons or dispersive shock waves, or may show instabilities of the solution, are presented.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제27권4호
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• pp.15-27
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• 2024

Ecosystem-disturbing plant species pose a significant threat to native ecosystems due to their high reproductive capacity, making it essential to monitor their distribution and develop effective mitigation strategies. Consequently, it is crucial to enhance the evaluation of the impacts of these species in environmental impact assessments by incorporating scientific evidence alongside qualitative assessments. This study introduces a dispersal model into the species distribution model to simulate the potential spread of ecosystem-disturbing plant species, reflecting their ecological characteristics. Additionally, we developed mitigation scenarios and quantitatively calculated reduction rates to propose effective mitigation strategies. The species distribution model showed a reliable AUC (Area Under the Curve) of at least 0.890. The dispersal model's results were also credible, with 31 out of 34 validation coordinates falling within the predicted spread range. Simulating the impact of the spread of ecosystem-disturbing plant species over the next five years revealed that one project site had potential habitats for Ambrosia artemisiifolia, necessitating robust mitigation measures such as seed removal. Another project site, with potential habitats for Symphyotrichum pilosum, indicated that physical removal methods within the site were effective due to the species' relatively short dispersal distance. These findings can serve as fundamental data for project executors and reviewers in evaluating the impact of the spread of ecosystem-disturbing plant species during the planning stages of projects.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제6권2호
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• pp.163-169
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• 2003

Studies were conducted on the effect of pruning time, host age, conidial dispersal and weather parameters on the incidence and severity of mulberry leaf spot (Myrothecium roridum). The disease severity (%) increased with increase in shoot age irrespective of pruning date. Maximum disease severity was observed in plants pruned during first week of April and minimum disease severity in plants pruned during first week of March. Significant (P ＜ 0.01) influence of date of pruning, shoot age and their interaction was observed on severity of the disease. Apparent infection rate (r) was significantly higher during the plant growth period from day 48 to day 55. Average apparent yale was higher in plants pruned during first week of April and least in plants pruned during first week of July. The disease infection was negatively correlated to distance from the inoculum source. Leaf spot severity (%) was influenced by weather parameters. Multiple regression analysis revealed contribution of various combinations of weather parameters on the disease severity. Linear prediction model $(Y ＝ －81.803＋1.176x_2＋0.765x_3) with significant $R^2$ was developed for prediction of the disease under natural epiphytotic condition.