• 제목/요약/키워드: ecological indices

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Benefits of procyanidins on gut microbiota in Bama minipigs and implications in replacing antibiotics

  • Zhao, Tingting;Shen, Xiaojuan;Dai, Chang;Cui, Li
    • Journal of Veterinary Science
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    • 제19권6호
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    • pp.798-807
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    • 2018
  • Several studies have reported the effect of absorption of procyanidins and their contribution to the small intestine. However, differences between dietary interventions of procyanidins and interventions via antibiotic feeding in pigs are rarely reported. Following 16S rRNA gene Illumina MiSeq sequencing, we observed that both procyanidin administration for 2 months (procyanidin-1 group) and continuous antibiotic feeding for 1 month followed by procyanidin for 1 month (procyanidin-2 group) increased the number of operational taxonomic units, as well as the Chao 1 and ACE indices, compared to those in pigs undergoing antibiotic administration for 2 months (antibiotic group). The genera Fibrobacter and Spirochaete were more abundant in the antibiotic group than in the procyanidin-1 and procyanidin-2 groups. Principal component analysis revealed clear separations among the three groups. Additionally, using the online Molecular Ecological Network Analyses pipeline, three co-occurrence networks were constructed; Lactobacillus was in a co-occurrence relationship with Trichococcus and Desulfovibrio and a co-exclusion relationship with Bacillus and Spharerochaeta. Furthermore, metabolic function analysis by phylogenetic investigation of communities by reconstruction of unobserved states demonstrated modulation of pathways involved in the metabolism of carbohydrates, amino acids, energy, and nucleotides. These data suggest that procyanidin influences the gut microbiota and the intestinal metabolic function to produce beneficial effects on metabolic homeostasis.

Quantifying how urban landscape heterogeneity affects land surface temperature at multiple scales

  • Rahimi, Ehsan;Barghjelveh, Shahindokht;Dong, Pinliang
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제45권4호
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    • pp.190-202
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    • 2021
  • Background: Landscape metrics have been widely applied to quantifying the relationship between land surface temperature and urban spatial patterns and have received acceptable verification from landscape ecologists but some studies have shown their inaccurate results. The objective of the study is to compare landscape metrics and texture-based measures as alternative indices in measuring urban heterogeneity effects on LST at multiple scales. Results: The statistical results showed that the correlation between urban landscape heterogeneity and LST increased as the spatial extent (scale) of under-study landscapes increased. Overall, landscape metrics showed that the less fragmented, the more complex, larger, and the higher number of patches, the lower LST. The most significant relationship was seen between edge density (ED) and LST (r = - 0.47) at the sub-region scale. Texture measures showed a stronger relationship (R2 = 34.84% on average) with LST than landscape metrics (R2 = 15.33% on average) at all spatial scales, meaning that these measures had a greater ability to describe landscape heterogeneity than the landscape metrics. Conclusion: This study suggests alternative measures for overcoming landscape metrics shortcomings in estimating the effects of landscape heterogeneity on LST variations and gives land managers and urban planners new insights into urban design.

유기물 형광분석법을 활용한 유역 오염 진단 및 오염원 추적: 문헌 연구 (Application of Fluorescence Excitation Emission Matrices for Diagnosis and Source Identification of Watershed Pollution : A Review)

  • 칸다따라 니푸니 디니샤;허진;이병준
    • 한국물환경학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.87-101
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    • 2023
  • The constituents of a watershed control a wide range of ecosystem processes, such as, carbon sequestration, nutrient retention, and biodiversity preservation. Maintenance of a healthy watershed is advantageous to humans in many direct and indirect ways. Dissolved organic matter fluorescence analysis is one of the most commonly utilized parameters for water quality measurement, pollution source tracking, and determination of the ecological state of a watershed. Throughout the recent decades, the advancement in data processing, instrumentation, and methods has resulted in many improvements in the area of watershed study with fluorescence analysis. The current trend of coupling advanced instrumentations and new comparative parameters, such as, microplastics of different types, antibiotics, and specific bacterial contaminants have been reported in watershed studies. However, conventional methodologies for obtaining fluorescence excitation emission matrices and for calculating the fluorescence and spectral indices are preferred to advanced methods, due to their easiness and simple data collection. This review aims to gain a general understanding of the use of dissolved organic matter fluorescence analysis for diagnosis and source identification of watershed pollutions, by focusing on how the studies have utilized fluorescence analysis to improve existing knowledge and techniques in recent years.

태풍 매미가 부산시에 미치는 영향에 대한 에머지 평가 (Emergy Evaluation of Typhoon Maemi in Busan)

  • 박경민;김동명;이석모
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.18-25
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    • 2017
  • 기후변화의 영향으로 자연재해에 의한 인명 및 재산의 피해가 증가함에 따라 자연재해 취약성에 관한 연구들이 근래에 폭넓게 수행되고 있으며, 기후변화의 영향평가와 적응 방재대책 마련이 활발히 진행되고 있다. 종래의 재해영향을 평가한 연구에서는 대리변수를 이용하여 취약성 평가를 수행하였으나, 이는 정성적이고 상대적인 결과를 도출하여 절대적인 비교나 방재 또는 적응능력의 기준을 제시하기 어려운 경향이 있다. 따라서 본 연구에서는 시스템 생태학적 접근법으로 재해를 Order와 Disorder의 관계로 인식하고 에머지평가법을 이용하여 정량적인 평가를 하고자 하였다. 먼저, 2003년 부산시를 대상으로 유입 에너지와 내부 자산을 파악하였고, 태풍 매미로 인해 발생 된 태풍 에너지, 태풍 영향 그리고 복구 에너지를 분석하였다. 그 결과, 유입 에너지는 4.66E+22 sej/yr, 내부 자산은 1.98E+22 sej, 태풍 에너지는 7.80E+18 sej, 태풍 영향은 4.55E+20 sej, 복구 에너지는 3.87E+20 sej로 나타났다. 이를 통해 재해 에너지에 대한 재해 영향을 허리케인 앤드류와 비교 고찰해봤을 때, 부산시의 방재능력을 증가시킬 경우, 매미보다 큰 태풍의 에너지에 대한 영향 정도를 줄일 수 있음을 알 수 있었고 피해에 대한 실질적인 복구를 통하여 추가피해에 대한 예방이 필요함을 알 수 있었다. 따라서 본 연구는 재해에 대한 영향을 동일한 척도로 나타내어 자연환경과 인간의 경제 시스템별로 정량적이게 파악할 수 있었으며 이러한 정량적인 취약성 평가가 이루어지고 추후 태풍 크기에 따라 방재능력을 어느 정도까지 증가시키는 것이 효율적인 방재인지에 대한 추가적인 연구를 통해 도시의 방재정책마련에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

대전시 도시숲의 입지에 따른 식생 및 토양특성 (The Vegetation and Soil Characteristics of Urban Forest as Geological Location in Daejeon, Korea)

  • 이호영;오충현;김은식;손요환;박관수
    • 한국환경생태학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.566-574
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    • 2010
  • 본 연구는 대전시 도시숲을 대상으로 산림식생과 토양특성을 분석하여 도시숲의 현황을 파악하고 바람직한 도시숲관리방안을 마련하기 위한 기초 자료 제공을 목적으로 수행되었다. 연구는 대전시의 대표적인 도시숲 3곳을 조사하여 도시숲의 입지에 따라 식생 및 토양 특성이 어떻게 다른지를 분석하였다. 연구 결과 도시의 중심에 위치한 남선공원, 도시 내부에 위치하지만 비교적 보전이 양호한 월평공원, 도시 외곽에 위치하여 상대적으로 교란을 덜 받은 보문산 순으로 종다양도 및 최대종다양도가 증가하는 등 생태적 건강성이 양호해지는 것으로 나타났다. 인간 간섭의 강도가 큰 남선공원의 경우 토양 유기물층의 두께가 0.5cm로 매우 낮고, 답압에 의한 토양의 경도 또한 $0.5{\sim}3.7kg/cm^2$로 다른 두 곳에 비하여 높게 나타나 인간의 간섭이 도시숲의 건강성에 영향을 미치고 있었다. 토양의 화학적 특성분석 결과에서 는 월평공원의 아까시나무림을 제외한 모든 곳에서 5.0 이하의 $pH_{1:5}$ 값을 보였고, 세 곳 모두에서 낮은 치환성양이온 값을 보여 토양의 산성화가 심각하게 진행되고 있으며, 이로 인하여 치환성양이온의 용탈이 심화되는 것으로 나타났다. 토양 내 유기물 및 유효인산의 함량도 우리나라 산림토양의 평균치보다 낮은 값을 보여 식생에 대한 영양 공급이 원활하게 이루어지지 못하고 있었다. 따라서 대전시 도시숲은 산림 식생과 토양이 회복될 수 있는 방향의 적절한 도시숲 관리방안 마련이 필요하다.

생화학적 및 조직병리학적 생체지표를 이용한 하수처리장 방류수의 담수 붕어(Carassius auratus) 영향 평가 (Impact Assessment of Sewage Effluent on Freshwater Crucian Carp Carassius auratus using Biochemical and Histopathological Biomarkers)

  • ;임형준;이황구;황순진;김원기;;정진호
    • 한국물환경학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.419-432
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    • 2016
  • 이 연구의 목적은 응천에서 채집한 담수 붕어(Carassius auratus)의 산화적 스트레스와 조직병리학적 손상을 분석하여 하수처리장 방류수의 영향을 평가하는 것이다. 방류수 혼합 지점과 하류 지점에서 채집한 붕어의 아가미, 간, 콩팥의 과산화수소 분해효소(catalase)의 활동도는 상류 지점과 비교하여 더 높은 것으로 나타났다. 또한, 혼합 지점의 아가미와 간의 글루타치온 S-전이효소(glutathione-S-transferase)의 활동도는 상류 지점과 비교하여 유의하게 높았으며(p < 0.05), 상류 지점보다 유의하게 더 증가된 간의 지질 과산화(lipid peroxidation)가 혼합 지점에서 관찰되었다. 붕어의 조직병리학적 손상의 정도는 간 > 콩팥 > 아가미순으로 나타났다. 이 결과는 간이 방류수의 영향을 가장 크게 받는다는 것을 의미한다. 붕어의 조직 손상도(degree of tissue changes)는 혼합 지점에서 채집한 시료(30.98 ± 5.40)에서 가장 컸으며, 그 다음은 하류 지점 시료(19.28 ± 4.31)이고 가장 낮은 것은 상류 지점 시료(4.83 ± 2.67)로 나타났다. 이러한 결과는 혼합 지점에서 채집한 붕어가 방류수에 가장 큰 영향을 받았다는 것을 의미하며, 산화적 스트레스와 조직병리학적 지표들이 방류수로 오염된 하천을 모니터링하는데 유용하다는 것을 나타낸다.

위험평가모형($TrophicTrace^{(R)}$)을 이용한 가상 해양오염퇴적물의 쥐노래미와 인체 영향 예비평가 (Potential Human Health and Fish Risks Associated with Hypothetical Contaminated Sediments Using a Risk Assessment Model ($TrophicTrace^{(R)}$))

  • 양동범;홍기훈;김경련
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.60-70
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    • 2011
  • 본고에서는 현재 시행중인 해양오염퇴적물질 관리용 유해화학물질 정화지수($CI_{HC}$)를 대상으로, $CI_{HC}$은 동일하나 유해 물질별 함량이 다른 해저퇴적물들이 같은 생물위험을 보이는가를 판단하려 하였다. 이를 위해 5개의 가상 오염퇴적물을 설정하고, 퇴적물 위험평가를 위한 트로픽트레이스 모형($TrophicTrace^{(R)}$ model)을 이용하여, 이 가상 퇴적물이 쥐노래미(Hexagrammos otakii)에 대해 미치는 생물위험을 최대무작용량에 기반한 독성지수(NOAEL TQ)와 최소작용량에 기반한 독성지수(LOAEL TQ)로 평가하였다. 쥐노래미에 대한 NOAEL TQ의 합계는 5개 가상 오염퇴적물에서 0.69~1.54의 범위였고, LOAEL TQ의 합계는 0.111~0.261로 약 2배 이상의 차이가 났다. 이는 퇴적물 유해물질 환경기준이 해양저서무척추동물군집에 대한 영향만을 고려하고 사람으로 연결되는 식용의 쥐노래미에 대한 영향을 반영하지 않기 때문으로 사료된다. 인체에 대한 비발암위험지수(HI) 값은 PCB의 경우 9.8~47.1로 매우 위험한 것으로 나타났다. PCB의 발암위험도는 5개 퇴적물에서 $39{\sim}190{\times}10^{-5}$으로 높게 나타났으며 As의 경우에도 $8.1{\sim}18.0{\times}10^{-5}$으로 높게 나타났다. 유해화학물질정화지수가 8로 동일한 5개 가상 오염퇴적물에서 비발암위험지수(HI) 및 발암위험도가 서로 매우 다르게 나타난 것은 각 오염물질별로 인체에 악영향을 미치는 정도가 다르기 때문이다.

습지보호지역 버드나무림의 식물군락 특성 (Characteristics of Plant Community of Willow Forest in the Wetland Protection Areas of Inland Wetlands)

  • 조광진;임정철;이창수;추연수
    • 한국습지학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.201-212
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    • 2021
  • 내륙습지에서 생태적, 환경적으로 중요한 역할을 하고 생태복원의 주요 재료가 되는 버드나무림에 대한 식물사회학적 연구가 수행되었다. 습지보호지역에 발달하는 버드나무림을 대상으로 Z.-M.(Zürich-Montpellier)학파의 방법에 따라 총 61개의 식생자료가 수집되었고 식물군락과 종조성적 특성이 밝혀졌다. 총 237분류군을 포함한 9개의 식물군락이 구분되었다. 높은 상대기여도(r-NCD) 값을 나타내는 버드나무류는 키버들, 왕버들, 선버들, 갯버들, 버드나무로 확인되었다. 종조성 분석결과, 벼과, 국화과, 미나리과, 마디풀과, 콩과 순으로 출현빈도가 높게 나타났으며, 생활형은 일년생식물(휴면형), 단립식물(지하기관형), 중력산포형(산포방법), 직립형(생육형)을 가지는 식물종의 출현율이 높아 Th-R5-D4-e로 특징지어졌다. 귀화식물은 12과 24종, 생태계교란 생물은 3과 4종이 관찰되었으며, 귀화율은 10.1%, 교란지수는 41.4%로 분석되었다. NMDS 서열법(non-metric multidimensional scaling)에 의한 식물종과 조사지점 간의 경향성 분석 결과, 조사지점의 해발고도와 습지의 유형이 식물군락의 공간적 분포를 결정하는 주요한 요소인 것으로 밝혀졌다. 비교적 해발고도가 높은 산지형 습지에서 다양성 지수와 균등도 지수가 높게 나타났으며, 해발고도가 낮은 하천형과 호수형 습지에서는 교란지수, 귀화율, 일년생식물 출현비율이 높았다.

생태복원용 식물종 선정을 위한 지표의 중요도·우선순위 (Importance and Priority of Indicators for Selection of Plant Species for Ecological Restoration)

  • 성정원;신현탁;유승봉;박석곤
    • 한국환경생태학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.327-337
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    • 2022
  • 생태복원은 생태계의 건강성과 지속성에 있어 생물다양성의 손실을 막을 수 있는 좋은 수단으로 인식되어 있으나 식물종 선정에 관한 환경, 생리·생태요인, 복원목표 설정 등 종합이고 객관적인 기준점이 없어 실행에 옮기는데 애로사항이 있다. 이에 전문가 그룹의 의견을 종합하는 델파이 기법을 활용하여 생태복원용 식물종을 선정하는데 필요한 평가지표를 개발하였다. 생태복원 등의 전문가를 대상으로 2회에 걸쳐 38부의 설문조사를 시행하여, 복원 대상지를 내륙과 도서 지역으로 나눠 평가지표의 중요도와 우선순위를 분석했다. 중요도 분석 결과, '자생식물'이라는 평가지표가 내륙과 도서 지역에서 모두 평균 4.9로 가장 높았다. 다음 '종자확보', '증식', 활착률' 순으로 높았다. 내륙의 지표우선순위는 '자생식물', '출현빈도', '활착율', '분포범위', '종자확보'로 도서 지역은 '자생식물', '활착율', '출현빈도', '분포범위', '내성' 순으로 나타났다. 중요도와 우선순위 분석을 수행한 결과 '내륙의 중요도 평균값은 4.1, 우선순위 2.9로 도서지역은 중요도 평균값은 4.2, 우선순위 2.9로 기준을 설정하였다. 생태복원용 식물종 선정의 중요도와 우선순위는 '자생식물'이 중요도와 우선순위가 가장 높은 것으로 나타났다. 다음은 '종자확보', '활착율', '지형', '증식', '내성', '토양조건', '생육특성', '천이초기', '분포범위', '출현빈도', '발아율'이 중요도와 우선순위가 낮은 하위 그룹으로 분류되었다. 가장 낮은 지표는 '천이 최종단계', '천이장기', '천이중기', '뿌리', '번식', '토양', '성상', '기술', '경관', '기후', '발아율'로 구분되었다. 이에, 생태복원용 식물종 선정을 위해 객관적 검증을 통한 생태복원용 자생식물 종 선정을 위한 평가지표로 복원사업에 활용되기를 기대한다.

거제한산만에 서식하는 대형저서동물의 춘계와 하계의 군집구조 및 건강도 평가 (Community Structure and Health Assessment of Macrobenthic Assemblages at Spring and Summer in Geoje-Hansan Bay, Southern Coast of Korea)

  • 정래홍;서인수;최병미;최민규;윤상필;박상률;나종헌;윤재성
    • 해양환경안전학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.27-41
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    • 2016
  • 본 연구는 거제한산만에 서식하는 대형저서동물의 군집구조와 건강도를 평가하는데 목적이 있다. 대형저서동물의 채집을 위한 현장조사는 2013년 5월(이하 춘계)과 8월(이하 하계)에 실시하였다. 거제한산만에서는 총 300종 $7.6m^{-2}$과 75,760개체(1,994개체 $m^{-2}$)의 대형저서동물이 출현하였고, 다모류가 110종과 49,955개체(1,315개체 $m^{-2}$)의 밀도를 나타내 가장 우점하는 생물이었다. 거제한산만의 주요 우점종은 다모류의 긴자락송곳갯지렁이(Lumbrineris longifolia, $299{\pm}164$개체 $m^{-2}$), Aphelochaeta monilaris($100{\pm}57$개체 $m^{-2}$), 이매패류의 종밋(Musculista senhousia, $91{\pm}96$개체 $m^{-2}$) 및 다모류의 꼬리대나무갯지렁이(Praxillella affinis, $80{\pm}696$개체 $m^{-2}$)등이었다. 출현 종과 개체수의 자료를 근거로 대형저서동물의 군집구조를 파악한 결과, 대형저서동물 군집은 크게 내만역(산달도 인근 양식어장) 정점군과 수로역(한산도에서 추봉도 해역) 정점군으로 대별되었다. 거제한산만의 건강도를 평가한 결과, 수로역의 정점군과 비교해 내만역에 위치한 산달도 인근 양식어장 정점군에서 환경질이 상대적으로 불량하였다. 또한 3개의 생물 평가지수(다양도 지수, M-AMBI 지수 및 환경보전도 지수)는 AMBI 지수와 비교해 상대적으로 효율적인 지수임을 알 수 있었다.