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천연갱신과 관련된 한국산 단풍나무속 6종의 종자특성과 종자활력에 관한 연구 (Studies on the Seed Characteristics and Viabilities of Six Acer Species in Relation to Natural Regeneration in Korea)

  • 김갑태;김회진
    • 한국환경생태학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.358-364
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    • 2011
  • 단풍나무류의 활력있는 종자의 공급량을 파악해 보고자, 2009년과 2010년의 초가을에 단풍속 6수종, 복장나무, 고로쇠나무, 우산고로쇠, 부게꽃나무, 당단풍 및 단풍나무 종자를 채취하여 종자특성과 종자활력을 조사하였다. 화서형태는 복장나무, 당단풍과 단풍나무는 산방화서(corymb), 고로쇠나무와 우산고로쇠는 위가 편평한 원추화서(flat-topped panicle), 부게꽃나무는 총상화서(raceme)였다. 화서당 종자�V의 개수는 부게꽃나무가 38.5개로 가장 많았고, 당단풍이 2.4개로 가장 적었다. 종자직경은 우산고로쇠가 13.5mm로 가장 크고, 당단풍이 4.7mm로 가장 작았다. 시과의 각도는 당단풍이 $130.05^{\circ}$로 가장 크고, 부게꽃나무가 $48.60^{\circ}$로 가장 작았다. 20 시과�V의 건조중량은 우산고로쇠가 3,900mg으로 가장 무거웠고, 부게꽃나무가 404mg으로 가장 가벼웠다. 채종한 단풍나무류 종자의 건전종자의 비율은 단풍나무는 50%, 다음으로 부게꽃나무는 43.2%로 나타났다. 나머지 4 수종은 8.6~22.2% 정도로 나타나, 낙하종자에 대한 설치류의 피식량, 건조의 피해, 낙엽층의 발아방해 등을 고려하면 고로쇠, 우산고로쇠 복장나무, 당단풍나무 등의 천연갱신이 잘 이루어지지 않는 것이 건전종자의 공급량 부족이 하나의 원인일 수 있을 것이라 사료된다. 고로쇠, 우산고로쇠, 부게꽃나무 및 당단풍나무의 종피에서 벌레에 의한 천공피해가 관찰되었으며, 고로쇠나무와 우산고로쇠의 종자에서는 검정긴꽃바구미(Bradybatus sharpi)가 공통적으로 관찰되었다. 단풍나무류의 천연갱신을 이해하기 위해서 종자결실과 비산전 후 종자피식 문제에 대한 장기간의 연구가 필요할 것이라 사료된다.

두루미류의 취식무리 크기 및 구성과 도로에 대한 회피 - 도로의 영향 vs 통행에 의한 영향? - (Research on the Size, Formation and Tendency to Evade the Road of the Feeding Flocks of Crane Species - Centering on the Effect of Road vs. Traffic Condition -)

  • 유승화;이기섭;김인규;강태한;이한수
    • 한국환경생태학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.41-49
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    • 2009
  • 두루미류의 취식무리 크기 및 구성과 도로 유형별, 취식무리 규모에 따른 분포거리 연구를 월동기인 2005년 12월에서 2006년 2월까지 총 8회 실시하였다. 두루미와 재두루미의 취식무리는 주로 $2{\sim}4$개체로 구성된 무리였다. 두루미와 재두루미 모두 혼종무리 보다는 단일종의 취식무리가 많았다. 두루미와 재두루미간 취식무리 크기별 비율은 유의한 차이가 있었다. 두루미의 포장도로(PR)와의 평균거 리는 비포장농로(UPR), 포장농로(PFR), 비포장농로(UPFR) 도로와의 거리에 비하여 멀었다. 재두루미의 경우 도로로부터의 이격거리는 농로로부터의 거리와 차이가 있었다. 두루미와 재두루미 종간 도로유형별 이격거리는 포장도로에서만 유의미한 차이가 있었다. 이 결과는, 두루미류가 차량 출입이 잦은 도로를 차량 출입이 낮은 농로에 비하여 선호하지 않는 것을 보여준다. 포장도로에서 5개체 이상의 두루미 취식무리는 전체 취식무리와 5개체 미만의 취식무리에 비하여 도로로부터 이격거리가 멀었다. 재두루미는 5개체 이상의 취식무리가 5개체 미만의 취식무리에 비하여 포장도로 및 포장농로와 비포장농로에서 이격거리가 멀었으며, 비포장도로에서는 무리크기에 따른 이격거리의 차이가 없었다. 결과적으로, 무리의 크기가 큰 경우 방해요인에 대한 영향이 일부 더 크게 나타났다. 이러한 결과는 두루미류의 큰 취식무리가 주변을 감시하는 효율이 무리크기가 작은 경우보다 높은 것과 관련이 있을 것으로 보인다.

철원지역에서 월동하는 두루미류의 지형과 식생에 의한 미소 취식지 선호성 (Micro Feeding Site Preference of Wintering Cranes by Topography and Vegetation in Cheorwon Basin, Korea)

  • 유승화;김인규;이한수;이기섭
    • 한국환경생태학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.418-430
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    • 2009
  • 두루미류 취식무리의 미소 취식지 선호에 대한 특성을 밝히기 위하여 철원지역에서 월동기인 2005년 12월에서 2006년 2월, 2007년 1월에서 2월까지 총 12회 실시하였다. 두루미와 재두루미가 먹이로 하는 쌀 낙곡의 밀도는 논의 중앙보다 가장자리에 많았다. 하지만, 두루미류는 논의 중앙보다는 논둑 인근 지역을 취식장소로 이용하는 경우가 많았다. 상대적으로 재두루미는 두루미에 비하여 논의 중앙 지역을 취식장소로 이용하는 비율이 높았다. 두루미의 경우 논둑이 높고 논둑 식생의 높이가 높은 경우와 논둑 높이와 식생의 높이를 합한 높이가 높은 경우를 취식위치로 선호하였다. 재두루미는 논둑, 식생, 논둑과 식생의 높이 합이 키에 비하여 높은 경우를 선호하지 않았다. 또한, 두루미와 재두루미에서 모두 은폐지역에서 취식하는 비율이 날씨요인과 관계가 없었다. 이러한 결과는 두루미류가 개방된 취식지(수평가시권이 넓은 지역)를 선호한다는 기존 가설과는 달리 은폐된 취식지를 선호하는 것으로 나타났다. 또한 종간의 비교에서는 두루미가 재두루미에 비하여 은폐된 지역을 선호하는 것으로 나타났다. 무리크기별 은폐지역과 비은폐지역 취식비율은 두루미와 재두루미 모두 무리크기를 고려하지 않은 취식비율과 차이가 없었다. 결과적으로 두루미가 은폐지역을 선호하고 재두루미가 은폐지역에 상관없이 취식지를 선택하는 경향은 취식무리의 크기에 좌우되지 않는 종 특이적인 성향을 보였다.

전수면박탈이 정상인의 불안, 기분, 졸리움 및 피로도에 미치는 영향 (The Effects of Total Sleep Deprivation on Anxiety, Mood, Sleepiness and Fatigue)

  • 이헌정;김린;조숙행;서광윤
    • 수면정신생리
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    • 제6권1호
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    • pp.76-84
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    • 1999
  • 목 적 : 저자들은 40시간의 전수면박탈을 시행하여 수면 박탈이 정상인의 불안, 기분, 졸리움, 피로감에 어떠한 영향을 주는 지를 평가하고, 동시에 개인의 평소의 불안 성향이 수면박탈에 의한 상태불안, 기분, 졸리움, 피로감에 어떠한 영향을 주는가를 연구하고자 하였다. 방 법 : 대학생 중 정신적, 신체적으로 건강하며 수면각성주기에 이상이 없는 자원자 29명(남:여=22:7, 평균 연령=$24.59{\pm}1.35$)을 대상으로 하였다. 피험자들은 전날 충분한 수면을 취한 후 기상하였으며 이후 다음날 오후 10시까지 총 40시간동안 수면박탈을 시행하였다. 상태-특성불안척도, 일반기분척도, 스텐포드 졸리움 척도, 피로도 설문을 3시간 간격으로 시행하였으며 이의 시간에 따른 변화를 분석하였고, 또한 피험자의 평소 불안성향에 따라서 상태불안, 기분, 졸리움, 피로도의 변화에 어떠한 차이가 있는 지를 살펴보았다. 결 과 : 수면박탈에 따라서 상태불안은 증가하며, 기분은 부정적이 되며, 졸리움과 피로도가 증가하였다(p<.001). 특성불안이 높은 군과 낮은 군을 나누어 비교하였을 때, 상태 불안은 특성불안이 높은 군과 낮은 군간에 차이가 있었으나(p<.05) 상태불안의 증가 양상의 차이가 있는 것은 아니었다. 기분은 특성불안이 높은 군과 낮은 군간에 차이가 없었으나(p>.05) 기분의 변화의 양상과 특성불안사이에는 교호작용이 있어(p<.05), 특성불안이 높은 군에서 수면박탈에 따라서 기분의 악화가 심하였다. 또한 수면박탈에 의한 상태불안, 부정적 정서, 졸리움, 피로도의 변화는 새벽 4시에서 아침 7시 사이에 심한 악화를 보였다. 결 론 : 본 연구의 결과는 수면박탈이 졸리움을 유발하고, 부정적인 기분과 불안감 및 피로도를 증가시킨다는 것을 보여준다. 개인적 특성으로서의 특성불안의 수준에 따라 수면박탈에 의한 일반적 기분상태의 악화가 보여진다. 또한 수면박탈에 의한 상태불안, 부정적 정서, 졸리움, 피로도의 변화는 일주기 리듬의 영향으로 새벽에 심한 악화를 보여 실제생활에서 주의를 요한다.

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부산광역시 일지역 65-84세 노인 인구에서의 수면습관 및 수면장애에 대한 조사 (Sleep Habits and Sleep Disorders among the Elderly Between 65-84 years Who are Living in a Part of Pusan)

  • 양창국;유승윤;주영희;한홍무
    • 수면정신생리
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    • 제4권1호
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    • pp.66-76
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    • 1997
  • 연구배경 : 나이가 들면서 수면습관에 많은 변화가 있고, 이와 함께 수면장애가 증가하나, 이에 대한 관심이 적기 때문에 노인 인구에서의 수면습관 변화에 따르는 문제점 및 수면장애에 대한관심이 적다. 따라서 본연구를 통하여 노년기에서의 수면습관 및 수면장애를 동시에 조사함으로서 노인인구에서의 수면습관 및 수면장애에 대한 관심을 고취시키려고 한다. 방법 : 부산시 일지역 거주 65세 이상 84세 이하 노인인구 933명 중 무작위로 표집한 206명 (22.08%)을 대상으로 개별 가정방문을 통하여 반구조화된 면담을 실시하였다. 결과 : 1. 평균취침시간은 $10.28{\pm}1.30$시 였고, 입면에 소요되는 시간은 $44.51{\pm}45.12$ 분이었다. 수면중간에 깨는 횟수는 하룻밤 $2.05{\pm}1.59$회 였고 중간에 깨어 있는 시간의 합산은 $42.08{\pm}49.80$ 분이었다. 아침에 깨어나는 시간은 $5.24{\pm}1.33$시였고 잠자리에서 일어나는 시간은 $6.25{\pm}1.38$시였다. 총수면 시간은 $5.63{\pm}1.80$시간이었다. 일주일에 $2.86{\pm}2.85$일간 입면 및/또는 수면유지의 곤란을 호소하였고 일주일에 $2.49{\pm}3.23$회의 낮잠을 자고 있었다. 2. 전체 조사대상 206 명중 116명 (57.7%)은 불면증 군으로, 85명(42.3%)은 비불면증 군으로 분류되었다. 불면증 중에서 108명(52.4%)은 입면에 어려움을, 103명(50.5%)은 새벽 일찍 깨는 것을, 93명 (45.1%)은 수면 유지의 어려움을 호소하였다. 3. 불면증이외의 수면장애에 대한조사에서 전체 조사대상 206명 중 악몽 68명(33.0%), 잠꼬대 43명(20.9%), 수면 무호흡증 30명(14.6%), 야경증 16명(7.8%) 등을 포함하는 다양한 수면장애의 가능성이 의심되었다. 4. 수면위생이 불량한 경우가 많았고, 전체 조사 대상 206 명중 현재 11명 (5.3%)이 불면증 때문에 수면제를 복용하고 있었고, 12명(5.8%)이 잠을 이루기 위하여 술을 마시고 있었다. 수면을 방해하는 요인으로는 잠자리에서의 걱정 81명(39.3%)과 신체적인 통증 38명(18.4%)이 가장 많았다. 5. 전체 조사대상 206 명중 110 명(55.2%)이 신체적인 불편을, 93명(45.4%)이 불안이나 우울 등의 심인적인 고통을 호소하고 있었고, 이는 불면증군에서 더 유의하게 많이 호소하였다.

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불면증을 호소하는 환자에서의 폐쇄성 수면 무호흡증 감별 인자 (Differential Factors of Obstructive Sleep Apnea in Subjects whose Main Sleep Complaint was Insomnia)

  • 김석주;이유진;김의중;정도언
    • 수면정신생리
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    • 제11권1호
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    • pp.22-28
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    • 2004
  • 배 경 : 불면증은 다양한 수면장애에서 흔하게 나타날 수 있는 증상이다. 폐쇄성 수면 무호흡증에서 불면증 이외의 다른 여러 증상이 나타날 수 있으나, 폐쇄성 수면 무호흡증 환자가 불면증을 주된 수면 문제로 호소하는 경우도 드물지 않다. 폐쇄성 수면 무호흡증은 특수한 진단적/치료적 접근을 필요로 하므로 불면증을 호소하는 환자에서 폐쇄성 수면 무호흡증의 감별은 중요하다. 본 연구는 불면증을 주소로 하는 환자에서 폐쇄성 수면 무호흡증의 유병율과 그 감별인자를 조사하려고 하였다. 방법:1996년 6월부터 2002년 12월까지 불면을 주소로 수면다원검사실에 의뢰된 470명의 환자(남자 235명, 여자 235명, 평균 연령 $53.6{\pm}12.4$세) 환자들의 의무기록과 수면다원검사 결과를 분석하였다. 우선 불면증 환자에서의 폐쇄성 수면무호흡증 유병율을 조사하였다. 그리고, 폐쇄성 수면무호흡증을 동반한 불면증 군과 폐쇄성 수면무호흡증을 동반하지 않은 불면증군의 인구학적/임상적 특성을 비교하였다. 마지막으로 폐쇄성 수면무호흡증을 동반한 불면증 군 내에서 폐쇄성 수면무호흡증의 정도인 호흡장애지수와 인구학적/임상적 특성의 상관관계를 보았다. 결 과:총 연구대상 470명 중 125명(26.6%)에서 야간 수면다원검사로 폐쇄성 수면 무호흡증을 진단하였다. 폐쇄성 수면무호흡증을 동반한 불면증 군은 폐쇄성 수면무호흡증을 동반하지 않은 불면증 군에 비해 유의하게 연령이 높고($58.4{\pm}12.3\;years$ vs $51.8{\pm}11.2\;years$, p<0.01), 신체질량지수(body mass index;BMI)가 높았다($23.4{\pm}3.3\;kg/m^2$ vs $22.5{\pm}3.1\;kg/m^2$, p=0.44). 또한, 폐쇄성 수면무호흡증을 동반한 군에서 코골이가 더 흔하게 관찰되었으며(96.0% vs 63.5%, p<0.01) 남성의 비율이 높았으며(64.0% vs 44.9%, pp<0.01) 고혈압이 있는 경우(20.0% vs 9.3%, pp<0.01)가 많았다. 폐쇄성 수면무호흡증을 동반한 군내에서는 연령과 호흡장애지수가 유의한 양의 상관관계를 보였다(p=0.01). 결 론:불면을 주소로 내원한 환자들의 상당수가 폐쇄성 수면무호흡증을 가지고 있었다. 불면을 주소로 내원한 환자들에서 폐쇄성 수면무호흡증의 감별인자로 코골이, 고령, 남성, 고혈압, 그리고 비만을 찾을 수 있었다. 위 감별인자를 가진 환자들에서 야간 수면다원검사를 포함한 폐쇄성 수면 무호흡증에 대한 진단적 접근이 필요하다.

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워싱턴주(州) 케스케이드산맥(山脈) 동(東)쪽 산림(山林)에서 환경구배(環境勾配)가 식생구조(植生構造)와 연령분포(年齡分布)에 미치는 영향(影響) (Influences of Environmental Gradients on the Patterns of Vegetation Structure and Tree Age Distribution in the East Side of Cascade Range, Washington, USA)

  • 우수영;이경준;이상돈
    • 한국산림과학회지
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    • 제85권1호
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    • pp.107-119
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    • 1996
  • 산림(山林)의 환경구배(環境勾配)에 따른 식생변화(植生變化)를 구명(求明)하기 위하여, 미국(美國)워싱턴주 케스케이드 산맥(山脈) 동쪽의 위나치 국유림(國有林)에서 해발 975m, 1280m, 1700m에 있는 남사면(南斜面)과 북사면(北斜面)의 6개 천연림(天然林) 지역을 대상(對象)으로 하여 선형법(線型法)을 이용(利用)하여 식생조사(植生調査)를 실시(實施)하고, ordination법에 의하여 요인(要因)을 분석(分析)하였다. 미송(美松)(최고 수령 286년, DBH 110cm)은 해발고(海拔高)와 사면(斜面)의 방위(方位)에 관계(關係) 없이 모든 6개 지역(地域)에서 우점종(優占種)의 하나로 관찰(觀察)되었으며, 폰데로사소나무(최고수령 312년, DBH 97cm)는 남사면(南斜面)에서만 우점종(優占種)이었다. 그란디스젓나무(최고수령 115년, DBH 51cm)는 1280m 북사면(北斜面)에서, 그리고 라시오카파젓나무(최고 수령 127년, DBH 42cm)는 1700m 북사면(北斜面)에서 우점종(優占種)이었다. 사면방향(斜面方向)과 관계(關係)있는 수분(水分)은 특히 남사면(南斜面)에서 식생구조(植生構造)를 결정(決定)하는 가장 중요(重要)한 요인(要因) 가운데 하나이었다. 남사면(南斜面)에 비해서, 북사면(北斜面)은 수분(水分)이 제한요인(制限要因)이 아니었고, 수관(樹冠)이 더 크게 자랐으며, 고도(高度) 혹은 상호수종(相互樹種)간 경쟁(競爭)이 더 중요(重要)한 요인(要因)이었다. 종(種)의 다양성(多樣性)은 환경요인(環境要因)이 악화(惡化)됨에 따라 감소(減少)하는 경향(傾向)을 보였는데, 특히 남사면(南斜面)은 북사면(北斜面)보다 수분부족(水分不足)과 심한 온도차(溫度差)로 인(因)하여 종다양성(種多樣性)이 감소(減少)하였다. 상층식생(上層植生)의 연령구조(年齡構造)는 북사면(北斜面)과 남사면(南斜面)이 서로 다른데, 광량(光量), 수분(水分), 그리고 기후(氣候)가 양쪽사면(斜面)에서 다르게 작용(作用)하기 때문이며, 큰 규모(規模)의 교란(攪亂)(산화(山火) 혹은 해충(害蟲)의 피해(被害)) 이 연령구조(年齡構造)를 바꾸는 요인(要因)이었다. DBH와 연령(年齡)과의 상관관계(相關關係)는 성숙목(成熟木)보다 어린수목(樹木)에서 높았고, 남사면(南斜面)에서 양수(陽樹)의 DBH값은 북사면(北斜面)에서 보다 큰 값을 보였는데, 이는 사면(斜面)의 방향(方向)이 연령(年齡)과 크기를 결정(決定)짓는 가장 중요(重要)한 요인(要因) 가운데 하나라는 것을 보여 주는 것이다.

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한라산 아고산대 구상나무림에서 연간 물질생산과 유기탄소량 변화 (Annual biomass production and amount of organic carbon in Abies koreana forest of subalpine zone at Mt. Halla)

  • 장래하;조규태;유영한
    • 한국환경생태학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.627-633
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    • 2014
  • 국가장기생태사업(LTER)의 일환으로 한라산 아고산대 구상나무림의 물질생산과 탄소분포의 특성을 밝히고자 2009년부터 2013년까지 현존량, 유기탄소분포, 낙엽생산, 임상낙엽량과 토양 유기탄소 축척량을 조사하였다. 식물현존량은 상대생장법에 의해 보고된 물질생산 식을 이용하여 측정하고 이를 이산화탄소의 고정량으로 환산하였다. 2009, 2010, 2011, 2012 와 2013년의 현존량은 각각 98.88, 106.42, 107.67, 108.31 와 $91.48ton\;ha^{-1}$였다. 이 기간 동안의 유기탄소는 지상부 생물량에 35.95, 38.69, 38.96, 39.46, $33.2ton\;C\;ha^{-1}$, 지하부 생물량에 8.54, 9.2, 9.49, 9.28, $7.97ton\;C\;ha^{-1}$이 각각 분포하였다. 5년 동안 낙엽 생산을 통해 1.09, 1.80, 1.32, 2.46 와 $1.20ton\;C\;ha^{-1}$의 유기탄소가 생태계로 유입되었다. 2010, 2011, 2012와 2013년의 임상낙엽층의 유기탄소량은 2.74, 2.43, 2.00 와 $1.16ton\;C\;ha^{-1}$였고, 토양 20cm깊이까지의 유기탄소 축적량은 55.77, 54.90, 50.69, 44.42 와 $41.87ton\;C\;ha^{-1}20cm^{-1}$였다. 이와같이 현존량과 유기탄소량이 2009~2012년까지 매년 증가하였지만 태풍이 있었던 2013년에는 감소하였다. 이러한 현상은 자연적 교란이 한국의 아고산대 생태계에 크게 영향을 미친다는 것을 의미한다.

한국 중년 여성의 주관적 건강상태에 따른 식사의 질 평가 -2008~2009 국민건강영양조사 자료 활용- (Evaluation of Diet Quality according to Self-Rated Health Status of Korean Middle-Aged Women -Based on 2008~2009 Korean National Health and Nutrition Examination Survey-)

  • 이혜진;이경혜
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제42권9호
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    • pp.1395-1404
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    • 2013
  • 본 연구에서는 2008~2009년도 국민건강영양조사 자료를 활용하여 45~60세 중년여성을 대상으로 주관적 건강상태에 따라 대상자를 분류하여 그룹 간에 생활습관, 건강특성, 영양소 섭취량 및 식사의 질에 차이가 있는지 비교하고, 주관적 건강상태와 식사의 질과의 관계를 살펴보았다. 조사대상자의 평균 나이는 $52.1{\pm}4.6$세였고, 교육수준과 월 평균 소득은 주관적 건강상태가 '좋음' 군에서 유의적으로 높았다(P<0.05). 주관적 건강상태가 '나쁨' 군의 허리둘레가 유의적으로 더 컸으며(P<0.05), 체지방률, 체질량지수는 주관적인 건강상태에 따라 유의적인 차이가 없었다. 신체활동에서도 주관적 건강상태가 '좋음' 군에서 일주일간 걷기 일 수와 신체활동 일 수 모두 유의적으로 많았다(P<0.01). 영양소 섭취량 분석 결과 주관적 건강상태가 '좋음' 군의 철(P<0.01), 인(P<0.05), 칼륨(P<0.05)과 비타민 A(P<0.05), 비타민 $B_1$(P<0.01), 비타민 $B_2$(P<0.05), 나이아신(P<0.01)의 섭취량이 유의적으로 높았다. NAR을 평가한 결과에서도 '좋음' 군의 단백질(P<0.05), 칼슘(P<0.05), 철분(P<0.05), 비타민 A(P<0.05), 비타민 $B_2$(P<0.05), 나이아신(P<0.01)의 NAR이 유의적으로 높았으며, MAR도 '좋음' 군에서 유의적으로 높았다. 단백질(P<0.05), 철(P<0.05), 비타민 $B_1$(P<0.05), 나이아신(P<0.05)의 INQ 또한 '좋음' 군에서 유의적으로 높았다. 식사의 질과 주관적 건강상태 관련성을 알아보기 위해 회귀분석을 실시한 결과 교란 인자를 보정한 후에도 MAR과 INQ는 주관적 건강상태와 유의적인 양의 관련성(P<0.001)을 보였다. 이상의 결과로 높은 식사의 질이 자기가 인식하는 주관적인 건강상태에 긍정적인 영향을 미칠 수 있으며, 중년여성의 식사의 질이 주관적 건강상태와 관련이 있는 만큼 이들 여성의 건강 증진을 위해 바람직한 식습관을 통한 식사의 질을 높일 수 있는 구체적인 식사 지침 및 식생활 교육이 마련되어야 할 것으로 사료되는 바이다.

Effect of micro-environment in ridge and southern slope on soil respiration in Quercus mongolica forest

  • Lee, Jae-Seok
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제42권4호
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    • pp.210-218
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    • 2018
  • Background: Soil respiration (Rs) is a major factor of the absorption and accumulation of carbon through photosynthesis in the ecosystem carbon cycle. This directly affects the amount of net ecosystem productivity, which affects the stability and sustainability of the ecosystem. Understanding the characteristics of Rs is indispensable to scientifically understand the carbon cycle of ecosystems. It is very important to study Rs characteristics through analysis of environmental factors closely related to Rs. Rs is affected by various environmental factors, such as temperature, precipitation, soil moisture, litter supply, organic matter content, dominant plant species, and soil disturbance. This study was conducted to analyze the effects of micro-topographical differences on Rs in forest vegetation by measuring the Rs on the ridge and southern slope sites of the broadly established Quercus mongolica forest in the central Korean area. Method: Rs, Ts, and soil moisture data were collected at the southern slope and ridge of the Q. mongolica forest in the Mt. Jeombong area in order to investigate the effects of topographical differences on Rs. Rs was collected by the closed chamber method, and data collection was performed from May 2011 to October 2013, except Winter seasons from November to April or May. For collecting the raw data of Rs in the field, acrylic collars were placed at the ridge and southern slope of the forest. The accumulated surface litter and the soil organic matter content (SOMC) were measured to a 5 cm depth. Based on these data, the Rs characteristics of the slope and ridge were analyzed. Results: Rs showed a distinct seasonal variation pattern in both the ridge and southern slope sites. In addition, Rs showed a distinct seasonal variation with high and low Ts changes. The average Rs measurements for the two sites, except for the Winter periods that were not measured, were $550.1\;mg\;CO_2m^{-2}h^{-1}$ at the ridge site and $289.4\;mg\;CO_2m^{-2}h^{-1}$ at the southern slope, a difference of 52.6%. There was no significant difference in the Rs difference between slopes except for the first half of 2013, and both sites showed a tendency to increase exponentially as Ts increased. In addition, although the correlation is low, the difference in Rs between sites tended to increase as Ts increased. SMC showed a large fluctuation at the southern slope site relative to the ridge site, as while it was very low in 2013, it was high in 2011 and 2012. The accumulated litter of the soil surface and the SOMC at the depth range of 0~5 cm were $874g\;m^{-2}$ and 23.3% at the ridge site, and $396g\;m^{-2}$ and 19.9% at the southern slope site. Conclusions: In this study, Rs was measured for the ridge and southern slope sites, which have two different results where the surface litter layer is disturbed by strong winds. The southern slope site shows that the litter layer formed in autumn due to strong winds almost disappeared, and while in the ridge site, it became thick due to the transfer of litter from the southern slope site. The mean Rs was about two times higher in the ridge site compared to that in the southern slope site. The Rs difference seems to be due to the difference in the amount of litter accumulated on the soil surface. As a result, the litter layer supplied to the soil surface is disturbed due to the micro-topographical difference, as the slope and the change of the community structure due to the plant season cause heterogeneity of the litter layer development, which in turn affects SMC and Rs. Therefore, it is necessary to introduce and understand these micro-topographical features and mechanisms when quantifying and analyzing the Rs of an ecosystem.