The loss, alteration, and fragmentation of habitat have led to a reduction of biodiversity. The growing awareness of the negative effects of habitat fragmentation on natural systems has resulted in conservation strategy that is concerned with not only population and habitat level but also ecosystem and landscape level. Especially, ecological network to link core areas or major habitat patches is one of the most important issues. Recently, landscape connectivity is increasingly used in decision making for fragmented landscape management in order to conserve the biodiversity in the regional scale. The objective of this study was to find potential forest as a ecological corridor in Go-yang city, Gyung-gi province using cost-distance modelling method that can measure connectivity based on animal movement. 'Least cost-distance' modelling based on functional connectivity can be useful to establish ecological network and biodiversity conservation plan. This method calculates the distance modified with the cost to move between habitat patches based on detailed geographical information on the landscape as well as behavioural aspects of the animal movement. The least cost-distance models are based on two biologically assumptions: (1) dispersers have complete knowledge of their surroundings, and (2) they do select the least cost route from this information. As a result of this study, we can find wildlife moving route for biodiversity conservation. The result is very useful for long-term aspect of biodiversity conservation plan in regional scale, because this is reflection of geographical information and behavioural aspects of the animal movement.
Bacillus속에 속하는 세균을 FISH 방법으로 검출하기 위한 새로운 방법을 개발하였다. LGC353b, S-G-Bacill-0597-a-A-22와 S-G-Bacill-0597-a-S-22 등 3개의 probe를 22종의 Bacillus속 세균의 혼합배양액에 적용한 결과 S-G-Bacill-0597-a-A-22의 probe가 DAPI로 검출된 세균 중 95%가 FISH로도 측정되어 가장 효율이 좋은 것으로 나타났다. Hybrillization 과정 전에 Bacillus의 영양세포와 포자의 세포벽을 파괴하기 위하여 SDS/DTT (dithiothreitol)와 lysozyme를 순차적으로 전처리하는 방법과 lysozyme용액으로만 전처리 하는 두 가지 방법을 사용하였다. 그 결과, Bacillus를 검출하기 위해서는 영양세포의 경우에는 lysozyme용액으로만 전처리 하는 방법이 가장 좋았으며, 포자는 FISH로 검출되지 않았다. 따라서 토양, 하수 처리장등의 생태계에서 Bacillus를 검출할 경우에는 영양세포는 lysozyme으로 전처리 하여 FISH로 검출하고 포자는 따로 포자염색으로 검출하는 두가지 방법을 병행하여야한다.
Various abiotic stressors like drought, salinity, temperature, and heavy metals are major environmental stresses that affect agricultural productivity and crop yields all over the world. Continuous changes in climatic conditions put selective pressure on the microbial ecosystem to produce exopolysaccharides. Apart from soil aggregation, exopolysaccharide (EPS) production also helps in increasing water permeability, nutrient uptake by roots, soil stability, soil fertility, plant biomass, chlorophyll content, root and shoot length, and surface area of leaves while also helping maintain metabolic and physiological activities during drought stress. EPS-producing microbes can impart salt tolerance to plants by binding to sodium ions in the soil and preventing these ions from reaching the stem, thereby decreasing sodium absorption from the soil and increasing nutrient uptake by the roots. Biofilm formation in high-salinity soils increases cell viability, enhances soil fertility, and promotes plant growth and development. The third environmental stressor is presence of heavy metals in the soil due to improper industrial waste disposal practices that are toxic for plants. EPS production by soil bacteria can result in the biomineralization of metal ions, thereby imparting metal stress tolerance to plants. Finally, high temperatures can also affect agricultural productivity by decreasing plant metabolism, seedling growth, and seed germination. The present review discusses the role of exopolysaccharide-producing plant growth-promoting bacteria in modulating plant growth and development in plants and alleviating extreme abiotic stress condition. The review suggests exploring the potential of EPS-producing bacteria for multiple abiotic stress management strategies.
석탄 화력발전소는 석탄을 주원료로 사용하고 있으며, 석탄 이동 시에 석탄의 분진 및 자연 발화가 발생하게 되는데, 이를 방지하기 위해 물을 분사하는 작업을 수행한다. 이로 인해 석탄의 분진과 물이 함께 섞여 흘러나오는 일명 '탄진수(coal-dust water)'라고 불리는 폐수가 흘러나와 환경오염을 초래한다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 미세한 분진까지 응집하여 물을 정화할 수 있는 키토산 기반의 천연 응집제를 개발하고, 그 응용성을 입증하고자 하였다. 탄진수에 다양한 농도의 응집제를 투여하여 최적의 흡착농도가 4 ppm임을 규명하였고, 투과도 및 탄진 제거효율을 통해 개발된 물질의 탄진 응집능이 매우 우수함을 확인하였다. 또한, MTT assay를 통해 응집제의 세포독성을 평가하여 독성이 전혀 없음을 입증함으로써, 본 연구에서 개발된 응집제가 인간 및 자연 생태계에 영향을 주지 않고 효과적으로 탄진을 응집할 수 있는 물질임을 규명하였다.
There are many eutrophic lakes by point and non-point pollution sources such as in dustrial waste water, domestic raw sewage, and mucks. The eutrophic lakes not only cause algal blooms but also destroy the ecosystem in the lakes due to high nutrient concentrations. The purpose of this study was to improve water quality in eutrophic lakes by cultivating microalgae using photobioreactors (PBRs) with selectively permeable mesh (SPM), supplying nutrients in the lake and inhibiting cell leakage by diffusion and water permeability. Chlorella vulgaris, was cultivated using PBRs with SPM installed in Inkyung Lake located in Inha university, Incheon, Korea. When cultivating C. vulgaris, $8.3g/m^2/day$ of average biomass productivity was obtained at 3 days. Furthermore, concentrations of total nitrogen and phosphorus were reduced by 35.7% and 84.2%, respectively, compared to initial condition and water quality in eutrophic lake was improved to oligotrophic environment. These results suggest that microalgal cultivation using PBRs with SPM in the lake could produce microalgal biomass as well as improve water quality by decreasing nutrient concentrations.
하천의 기본기능인 치수, 이수, 환경 및 문화 등을 되살리기 위한 국가적 사업인 4대강 국가하천 정비사업은 홍수에 안전한 문화 및 생태가 살아있는 친환경 하천 공간을 정비하기 위한 것으로 건설재료의 친환경성이 강조되고 있다. 본 연구에서는 다당류 친환경 개량재인 콘알파를 활용한 토양 및 시멘트 혼화제를 개발하여 다짐시험, 투수시험 및 일축압축강도시험을 통하여 친환경 하천 공간을 위한 건설재료로의 적합성을 평가하고자 하였다. 일축압축시험의 결과로는 다당류 지반개량재가 강도 증진에 큰 영향을 끼치지 않음을 알 수 있다. 이에 대한 원인을 분석한 결과, 일반적으로 자연 상태에서 토사에 서식하고 있는 각종 균들이 본 연구에서 정확한 배합비를 얻기 위해 건조로에서 고온으로 건조를 시키는 과정에서 활동성이 극 저하되어 강도증진 효과에 반영되지 않은 것으로 나타났다. 향후, 다당류 친환경 지반개량재와 관련된 시험에서는 각 시료를 자연상태에서 함수비를 측정하여 적정함 수비로 다진 뒤, 다당류 지반개량재를 혼합하여 공학적 시험을 실시하는 것이 바람직할 것으로 사료된다.
전통적으로 육지로부터 해양으로의 물질 수송은 눈에 보이는 강을 통해서 이루어 진다고 생각했었다. 하지만, 해저 열수 및 대기를 통한 물질 유입도 상당한 부분을 차지한다는 것이 지난 수십 년 동안 밝혀졌다. 최근에는 해저를 통한 지하수 유출이 물질 수송에 있어 강물 못지 않는 중요한 역할을 한다는 것이 밝혀지고 있다. 특히, 한반도 주변에서의 연구 결과, 해저 지하수 유출이 다른 지역에 비해 더 중요한 해양학적 역할을 한다는 것이 밝혀졌으며, 그 몇 가지 예는 다음과 같다. 남해의 여러 내만 해역에서는 연안의 오염된 지하수가 유출되면서, 과잉의 영양염류가 공급되어 적조 등의 생태계 변화에 큰 영향을 미친다. 암석의 공극률이 큰 제주도에서는 해저 지하수의 흐름이 전세계적으로 아주 높은 범주에 속해, 지하수의 오염이 적어도 연안 생태계 및 부영양화에 결정적 역할을 한다. 황해에서는 전 해양으로 유출되는 지하수 및 지하수에 의한 영양염류 유출량이 황해로 흐르는 양자강 등의 큰 강 못지않게 중요한 역할을 한다. 동해는 해양 퇴적물의 투수성이 높고 단층대가 발달해 있어, 여름철 지하수 유출량이 일반 대륙연안에 비해 아주 크다. 한편, 하구둑이 건설되어 있는 낙동강 하구역에서 댐 안쪽 담수와 바깥쪽 해수 사이의 수위차에 의해, 강물의 방류량이 적고 댐의 수위가 높은 경우 해저 지하수의 유출이 훨씬 더 높게 나타났다. 여태까지 밝혀진 자료를 토대로 볼 때, 해저 지하수 유출은 한반도 주변에서 육상 오염물질을 해양으로 수송하는 가장 중요한 통로 중의 하나이며, 갯벌 생태계, 적조, 산호 생태계, 및 연안 오염에 결정적으로 영향을 미칠 것으로 판단된다. 따라서, 해저 지하수 유출을 고려한 연안 오염 부하량 측정, 샨사댐의 영향 예측, 적조 및 부영양화 원인 규명 등의 연안 환경 정책 수립이 시급하다.
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.
탁수를 유발하는 점토물질들은 물환경에서 유기오염원들과의 결합하거나 입자들의 침강성을 나쁘게 하여 수중 생태계에 심각한 악영향을 초래한다. 그러므로 본 연구에서는 수생생태계에서 일차 생산자로서 중요한 역할을 하는 조류의 성장에 미치는 점토의 영향을 평가하였다. 카오리나이트, 세리사이트 및 몬모릴로나이트 등과 같은 무기점토가 조류성장저해에 미치는 영향을 분석하여 무영향 농도를 산출하였으며, 다음과 같은 결론을 얻었다. (1) 카오리나이트와 세리사이트의 경우, $72hr-EC_{50}$는 각각 2,752 mg/L과 2,775 mg/L 이었으며, (2) 몬모릴로나이트의 경우에는 대조군과 유사한 $72hr-EC_{50}$을 나타내었다. (3) 한편, UV 가시광선의 투과율을 조사한 결과 투과율이 증가할수록 조류의 증식이 증가하는 결과로부터 가시광선의 투과율은 조류증식에 있어 매우 중요한 인자임을 밝혔다. (4) 따라서 조류성장저해 정도를 이용하여 점토 탁수가 수생태에 미치는 영향을 간접적으로 평가할 수 있을 것으로 판단된다.
2020년 7월 공원일몰제 시행을 앞두고 도시자연공원구역 지정과 관련 법률 개정을 통해 서울시 미집행 도시공원의 실효 시점이 연장되었다. 그러나 미집행 도시공원의 개발이 여전히 가능한 상황에서 공원녹지의 추가적인 토지개발이 예상된다. 이 연구에서는 서울시 미집행 도시공원을 대상으로 향후 공원 내 사유지의 토지전용이 일어날 상황을 가정하고 예상되는 경관 연결성 변화에 따른 우선매입 대상지를 선정하고자 한다. 이를 위해 공원일몰제 시행 전과 후의 토지피복 변화와 생물의 이동능력을 반영한 4가지 경관투과성 시나리오(PB100, PB1, PA100, PA1)를 작성하였다. 이들 시나리오에 기반하여 Connectivity Analysis Toolkit의 전류흐름 매개중심성(current flow betweenness centrality) 방식으로 경관 연결성을 계산하고 미집행공원별 전류흐름 매개중심성 순위 변화를 비교하였다. 분석결과 공원일몰제 시행 이후 상황을 반영한 PA1과 PA100 시나리오에서 서울시 남부에 위치한 미집행 도시공원의 전류흐름 매개중심성 순위가 크게 감소하였고, 한강을 통한 이동이 어려운 PA1 시나리오는 북한산 인근 공원에서 전류흐름 매개중심성 순위가 크게 감소하는 것을 확인하였다. 향후 미집행 도시공원의 환경적·생태적 기능을 고려한 매입방안 모색에 있어 본 연구결과가 도움이 될 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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