• 제목/요약/키워드: forest function system

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가선집재시스템 역학구조 해석에 관한 연구 - 고정식 가선집재시스템을 중심으로 - (A Study on Mechanical Analysis of Cable Logging Systems - with an Example of a Standing Skyline -)

  • 정주상
    • 한국산림과학회지
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    • 제82권1호
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    • pp.34-43
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    • 1993
  • 이 논문에서는 고정식 가선집재기를 중심으로 집재작업의 구조적 특성을 역학적 원리를 이용하여 해석하였다. 그리고 집재지의 지형여건, 시스템의 기하학적 형태 및 작업조건과의 함수관계에서 최대허용반송용량을 추정하기 위한 함수관계식을 힘과 모멘트의 평형조건으로부터 유도하는 과정을 제시하였다. 이러한 관계식 중에는 벌도목의 들어올려진 정도와 단선구조 cable 철선의 역학적 해석을 위한 기본 관계식들이 포함되었고, 단선구조 역학해석은 현수선원리를 기초로 하여 단선의 처짐이 고려되었다. 역학관계식들은 복잡한 비선형함수식들로 구성되어 이를 풀기 위한 과정을 제시하기 위하여 전산모델을 개발하였다, 이 모델에서는 계산목적상 Secant기법을 이용하였다. 또한 가상적인 데이타를 이용하여 전산모델의 적용예를 제시하였다.

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An evaluation of empirical regression models for predicting temporal variations in soil respiration in a cool-temperate deciduous broad-leaved forest

  • Lee, Na-Yeon
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제33권2호
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    • pp.165-173
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    • 2010
  • Soil respiration ($R_S$) is a critical component of the annual carbon balance of forests, but few studies thus far have attempted to evaluate empirical regression models in $R_S$. The principal objectives of this study were to evaluate the relationship between $R_S$ rates and soil temperature (ST) and soil water content (SWC) in soil from a cool-temperate deciduous broad-leaved forest, and to evaluate empirical regression models for the prediction of $R_S$ using ST and SWC. We have been measuring $R_S$, using an open-flow gas-exchange system with an infrared gas analyzer during the snowfree season from 1999 to 2001 at the Takayama Forest, Japan. To evaluate the empirical regression models used for the prediction of $R_S$, we compared a simple exponential regression (flux = $ae^{bt}$Eq. [1]) and two polynomial multiple-regression models (flux = $ae^{bt}{\times}({\theta}{\nu}-c){\times}(d-{\theta}{\nu})^f:$ Eq. [2] and flux = $ae^{bt}{\times}(1-(1-({\theta}{\nu}/c))^2)$: Eq. [3]) that included two variables (ST: t and SWC: ${\theta}{\nu}$) and that utilized hourly data for $R_S$. In general, daily mean $R_S$ rates were positively well-correlated with ST, but no significant correlations were observed with any significant frequency between the ST and $R_S$ rates on periods of a day based on the hourly $R_S$ data. Eq. (2) has many more site-specific parameters than Eq. (3) and resulted in some significant underestimation. The empirical regression, Eq. (3) was best explained by temporal variations, as it provided a more unbiased fit to the data compared to Eq. (2). The Eq. (3) (ST $\times$ SWC function) also increased the predictive ability as compared to Eq. (1) (only ST exponential function), increasing the $R^2$ from 0.71 to 0.78.

시공간 정보기반 산림 생태계의 기후변화 취약성 평가 (Vulnerability Assessment for Forest Ecosystem to Climate Change Based on Spatio-temporal Information)

  • 변정연;이우균;최성호;오수현;유성진;권태성;성주한;우재욱
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.159-169
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    • 2012
  • 본 연구의 목적은 산림생태계 분포 모델인 HyTAG모델(Hydrological and Thermal Analogy Group)과 기능 모델인 MC1 모델(MAPSS-CENTURY 1) 그리고 사회 환경적 지표를 이용하여 기후변화가 한반도 산림생태계에 미치는 영향을 파악하는 것이다. HyTAG의 식생유형분포 변화 빈도와 방향으로부터 산림식생의 민감성과 적응성을 정량화하였다. 또한 MC1으로부터 추정되는 순일차생산량 및 토양탄소저장량의 변이 및 경향으로부터 산림기능의 민감성과 적응성을 정량화하였다. 사회 환경적 지표로는 재정자주도 또는 산림관련 공무원 수 등과 같은 통계자료를 포함하였다. 모든 지표들을 정규화하고 취약성 평가식에 적용하여 취약성 결과를 도출하였다. 취약성 평가의 시간적 범위는 현재(1971-2000)와 미래(2021-2050)로 구분하였다. 국가 기후변화 정책의 우선순위를 판단하기 위해 지표 별 공간 분포 지도를 작성하고 행정구역간의 취약성을 비교한 결과, 지역별로 취약성의 차이가 있는 것으로 나타났다. 이러한 취약성 차이는 적응능력에 따라 가장 크게 좌우되는 것으로 판단되었다. 본 연구의 취약성 평가 방법 및 결과는 산림 경영적 측면에서 의사결정 시스템 개발과 기후변화에 대한 적응정책 수립의 판단 자료로 활용될 것이다.

국가산림자원조사 자료를 이용한 소나무의 진계생장 추정식 개발 (Development of Ingrowth Estimation Equations for Pinus densiflora in Korea Derived from National Forest Inventory Data)

  • 문가현;임종수;신만용
    • 한국산림과학회지
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    • 제107권4호
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    • pp.402-411
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    • 2018
  • 본 연구는 국가산림자원조사(NFI) 고정표본점 자료를 기반으로 우리나라에 분포하는 강원지방소나무와 중부지방소나무의 진계생장 추정식을 개발하기 위한 목적으로 수행되었다. 이를 위해 5년 동안의 진계생장량을 파악할 수 있는 정보를 제공하는 제5차 및 제6차 NFI의 동일 표본점 자료를 활용하였다. 진계생장 추정식 개발을 위한 2단계 접근법에 따라 첫 번째 단계에서는 진계생장 발생확률을 추정하기 위해 로지스틱 회귀모형을 이용하여 분석을 수행하였으며, 두 번째 단계에서는 진계생장이 발생한 표본점만을 대상으로 회귀식을 이용하여 진계생장량을 추정하였다. 또한 최적 모형의 선정은 회귀계수가 추정된 후보모형에 대해 모형의 평균편의(MD), 모형의 정도(SDD), 그리고 모형의 표준오차(SED)의 3가지 평가통계량을 분석한 결과에 근거하여 도출하였다. 그 결과 진계확률 추정식은 진계가 발생하지 않은 표본점 수에 기반한 로지스틱 회귀모형(모형 VI)이 선정되었고, 진계생장량 추정식에는 수종구성(SC) 변수를 포함한 지수함수식(모형 VII)이 최적모형으로 분석되었다. 이상과 같이 개발된 진계생장 추정식은 다양한 임분조건에 대해 추정능력을 평가하였으며, 적합도나 활용적인 측면에서 문제가 없는 것으로 평가되었다.

변량지수식을 이용한 전국 상수리나무의 입목수간재적표 추정 (Estimating Stem Volume Table of Quercus Acutissima in South Korea using Variable Exponent Equation)

  • 고치웅;김동근;강진택
    • 한국산림과학회지
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    • 제108권3호
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    • pp.357-363
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    • 2019
  • 본 연구는 Kozak 수간곡선모델을 이용하여 우리나라 상수리나무의 입목수간재적표를 개발하고자 수행하였다. 전국의 분포하고 있는 상수리나무를 총 2,700본의 표준목을 벌채하여 수간고별 직경과 수간석해 자료를 수집하여 생장특성을 조사하였다. 수간곡선식의 적합도 검정을 위하여 적합도지수(Fitness index), 편차(Bias), 평균절대편차(Mean Absolute Deviation)를 이용하여 모델의 적합성을 판단하였다. 추정된 모델의 적합도지수는 97%로 나타났고 편차는 0.017, 평균절대편차는 1.118로 높은 적합도를 보였다. 또한 현행재적표와 신규재적표의 재적간의 차이를 분석한 결과, 통계적으로 유의적인 재적차이를 보였다(p = 0.0008, <0.005). 이는 현실림을 반영한 신규재적표를 이용하는 것이 목재자원량의 평가시 손실을 줄이고 국가 및 지자체의 산림통계의 정확도를 향상시킬 것으로 판단된다. 본 연구의 주요한 결과인 추정된 수간곡선식을 이용한 입목수간재적표는 우리나라의 주요 활엽수종인 참나무류 중 상수리나무의 생장 정보 및 합리적 경영을 위한 경영제표가 될 것으로 판단된다.

산림습원 가치평가 요소와 유형 및 등급의 상관성 분석을 통한 산림습원 유형 구분 및 등급의 개선 방안 연구 (A Study on the Improvement of Types and Grades of Forest Wetland through Correlation Analysis of Forest Wetland Evaluation Factors and Types)

  • 이종원;윤호근;이규송;안종빈
    • 한국자원식물학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.471-501
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    • 2022
  • 본 연구는 산림습원의 가치평가 및 등급화로 인벤토리가 구축된 산림습원 455개소를 대상으로 수행되었다. 산림습원 가치평가 항목인 식생 및 경관, 물질순환 및 수리·수문, 인문·사회경관 및 교란정도 4가지 카테고리의 23개 평가 요소가 산림습원의 유형 구분 및 등급에 미치는 상관관계를 알아보고자 상관분석을 실시하였다. 산림습원의 유형 구분 및 가치평가의 개선을 통하여 향후 산림습원 보전 및 복원에 필요한 기준안을 마련하여 보전대책 수립에 활용할 수 있는 기초자료를 확보할 수 있고, 체계적인 모티터링 체계를 구축할 수 있을 것으로 판단된다. 우선 산림습원 유형 구분과 규모와 접근성은 양적 상관을 보였으나, 나머지 항목은 음의 상관이나 상관성이 없은 것으로 분석되었다. 특히 산림습원 등급과는 음의 상관이나 상관성이 없는 것으로 나타났다. 특히 가중치가 부여된 4가지 상위 카테고리 요소와 아주 큰 음의 상관이 있는 것으로 파악되었다. 따라서 가치평가 항목의 평가 기준치를 조정하거나 객관성을 높일 수 있는 항목을 추가하거나 가중치에 대한 오류가 있는 것으로 조정이 필요하다고 판단된다. 특히 산림습원의 경우 생물다양성으로 인한 생태계서비스 기능이 가장 크므로 이를 고려하여 평가항목을 개선해야 한다. 따라서 고유성·희소성(15%), 야생동물서식지(15%), 식생 및 경관(35%), 물질순환 및 수리·수문(30%) 그리고 인문·사회경관(5%) 5가지 카테고리로 구분해볼 수 있고, 실효성을 높일 수 있는 가중치를 제안하는 바이다.

미국(美國) 테네시주(州) 컴벌랜드 고원(高原)의 임분(林分) 성장(成長)과 수확(收穫) 예측(豫測)에 있어서 Land Classification System의 사용(使用) (Use of a Land Classification System in Forest Stand Growth and Yield Prediction on the Cumberland Plateau of Tennessee, USA)

  • 성은숙
    • 한국산림과학회지
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    • 제86권3호
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    • pp.365-377
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    • 1997
  • 미국 테네시주 컴벌랜드 고원의 대부분은 혼합 침엽수림으로 되어 있어 기존의 성장과 산출 예측 방식을 적용하기 어렵다. 또한 그들의 역사가 알려져 있지 않을 뿐더러 많은 부분이 동령림이 아니기 때문에 성장과 수확 예측 모델을 만드는데 있어서 지위지수를 변수로 사용하는 것이 제한되어 있다. 임지형(landtype)은 거의 같은 수확을 내는 임지를 포함하도록 고안되어 있기 때문에 이런 혼효림에서 지위지수 대산 사용될 수 있다. 임지형을 사용한 식생 결정을 위해, Chi-square로 임지형과 임형(forest type)과의 의존성을 검사하였다. 임지형 사이에서 수확의 유의성은 회귀분석과 분산분석을 이용하여 검사되었다. 흉고단면적성장(basal area growth)은 Moser and Hall(l969)이 개발한 비선형 모델에 적용되었다. 또한 흉고단면적성장과 재적성장은, 임지형과 임지형급(landtype class)에 의한 선형 회귀분석을 통해 최초 총 흉고단면적과 최초 재적에 관한 하나의 함수로서 예측되었다. 분산분석으로 임지형에 따른 흉고단면적성장과 재적성장의 유의성을 검사하였다. 지위급(site class)과 임지형의 유의성은 Chi-square로 검사되었다. 표본 강도가 낮아 검증이 의심스러웠음에도 불구하고, 식생형 (vegetation type)은 연구 지역 내 임지형과 관계된 것으로 보인다. 본 연구에서 임지형 간의 수확은 통계학적인 유의성이 발견되지 않았다.

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산성우(酸性雨)에 대한 산림생태계(山林生態系)의 민감도(敏感度) 및 자정기능(自淨機能)(II) - 식생층(植生層)과 토양층(土壤層) 용탈(溶脫)이온 분석(分析)을 중심으로 - (Sensitivity and Self-purification Function of Forest Ecosystem to Acid Precipitation (II) - Ion Balance in Vegetation and Soil Leachate -)

  • 장관순;이수욱
    • 한국산림과학회지
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    • 제84권1호
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    • pp.103-113
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    • 1995
  • 산림생태계(山林生態系)의 산성우(酸性雨)에 대한 완충능(緩衝能)과 민감성(敏感性)을 분석하기 위해서 리기다소나무림(林) 굴참나무림(林)의 수관통과수(樹冠通過水), 수간류(樹幹流) 및 토양층 용탈용액(溶脫溶液)의 성분을 각각 분석하였고, GIS의 IDRISI system을 이용하여 토양도(土壤圖)와 식생도(植生圖)를 영상(映像) 변환(變換)시킨 후 중첩시켜 토양(土壤) 모암(母岩)에 따른 임상(林相)의 분포를 분석하였다. 모암(母岩) 및 토양(土壤)은 산성암(酸性岩), 퇴적암(堆積巖)으로 구분하고 산성(酸性), 중성(中性), 염기성(鹽基性), 변성잔적토(變成殘積土)로 세분하였다. 식생층(植生層)을 통과한 강우의 평균 pH는 굴참나무림(林)보다 리기다소나무림(林)에서 낮았으며, 두 수종 모두 임외강우(林外降雨)보다 수관통과수(樹冠通過水)에서는 높은 반면에 수간류(樹幹流)에서 낮았다. 식생층(植生層)을 통과한 강우(降雨)내 $SO{_4}^{2-}$, $NO_3{^-}$$Cl^-$의 양은 수관통과수(樹冠通過水)보다 수간류(樹幹流)에서 높았고, 토양으로 투입되는 $SO{_4}^{2-}$, $NO_3{^-}$$Cl^-$ 양은 임외(林外)보다 리기다소나무림(林)에서 각각 7.2, 4.3 및 2.5배, 굴참나무림(林)에서 각각 4.4, 2 및 2.5배 많았으며 굴참나무림(林)보다 리기다소나무림(林)에서 많았으나, 치환성(置換性) 양이온의 농도는 리기다소나무림(林)에서 4.1배, 굴참나무림(林)에서 4.6배로 굴참나무림(林)에서 높았다. 토양층(土壤層) 용탈용액(溶脫溶液)의 평균 pH는 수관통과수(樹冠通過水) pH보다는 낮은 반면에, 수간류(樹幹流)보다 높은 경향을 보였으며, 수종별(樹種別)로는 리기다소나무림(林) 지역에서 낮았다. 산성물질(酸性物質)에 의해서 토양층(土壤層)으로부터 용탈되는 양료(養料)와 $Al^{3+}$ 양(量)은 관엽수림(關葉樹林)보다 침엽수림(針葉樹林)이 많았고, 이들 양은 토양(土壤) 용탈용액(溶脫溶液)내 산성물질(酸性物質) 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다. 산림생태계중(山林生態系中) 리기다소나무림(林)은 식생층 용탈용액에 $SO{_4}^{2-}$, $NO_3{^-}$$Cl^-$ 양이 많은 것으로 보아 산성물질(酸性物質)의 침적량(沈積量)과 차단량(遮斷量)이 많은 것으로 인정되는 동시에 토양으로부터 양료손실이 많았고 반면 굴참나무림(林)은 수관층(樹冠層)에서 양(陽)이온치환(置換)과 $H^+$ 소비가 많았고, 토양에서 양료손실(養料損失)이 적어 식생과 토양층의 완층력(緩衝力)이 우수했다. 대전지역의 산림토양은 산성암잔적토가 69%, 퇴적 및 변성암잔적토가 25%, 중성 및 염기성암잔적토는 6%를 차지하고 있는데, 양이온 치환용량(置換容量)이 부족한 산성암(酸性岩)에서 풍화된 토양(土壤)이 가장 많은 면적을 차지하고 있었고, 산성우(酸性雨) 대해서 가장 민감성(敏感性)을 나타내는 산성암이면서 동시에 침엽수림(針葉樹林)으로 구성된 임지는 소나무림(林)과 리기다소나무림(林)林으로 전체 면적중 50%를 차지하고 있었다.

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테다소나무 조림지(造林地)에 대한 Weibull 직경분포(直經分布) 수확예측(收穫豫測) 시스템에 관(關)한 연구(硏究) (Weibull Diameter Distribution Yield Prediction System for Loblolly Pine Plantations)

  • 이영진;홍성천
    • 한국산림과학회지
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    • 제90권2호
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    • pp.176-183
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    • 2001
  • 본(本) 연구(硏究)에서는 목재(木材)의 다목적(多目的) 생산량(生産量)(multiple-product yield) 예측(豫測)에 대한 해결책(解決策)으로서 테다소나무(Pinus taeda L.) 조림지(造林地)를 대상으로 하여 Weibull 직경분포(直徑分布) 수확예측(收穫豫測) 시스템을 개발(開發)하였다. 직경분포(直徑分布) 수확예측(收穫豫測) 모형(模型)을 개발(開發)하기 위하여, 4개의 백분위수(百分位數) 식(式)들을 근거(根據)로 한 모수(母數) 회복(回復)(parameter recovery) 절차법(節次法)을 적용(適用)하였다. 또한 직경급(直徑級)에 대한 수확량(收穫量) 계산(計算)을 위하여 단목(單木) 수고(樹高) 예측식(豫測式)을 개발(開發)하였으며, 그리고 단목(單木) 재적(材積) 예측식(豫測式)을 이용(利用)함으로써 직경급(直徑級)에 대해 기대되는 재적량(材積量)을 계산(計算)할 수가 있다. 본(本) 연구(硏究)에서 사용(使用)된 직경급(直徑級)에 대한 Weibull 누적함수(累積函數)의 상한선(上限線) 차이(差異) 방법(方法)이 기존(旣存)의 상한선(上限線)과 하한선(下限線)의 절차법(節次法)보다도 괄약오차(括約誤差)를 줄 일수 있는 보다 나은 절차법(節次法)이였다. 본(本) 연구(硏究)에서 제시(提示)된 Weibull 직경분포(直徑分布) 수적예측(收積豫測) 시스템에 대한 타당성(妥當性) 검정(檢定)의 한 방법(方法)으로서 Kolmogorov-Smirnov test 결과(結果), 각(各) plot당 예측(豫測)된 직경분포(直徑分布)와 관측(觀測)된 직경(直徑) 분포급(分布級) 사이에서 통계적(統計的) 유의성(有意性)이 없는 것으로 나타났다. 이와 같은 직경분포(直徑分布) 수확예측(收穫豫測) 시스템은 다목적(多目的) 목재(木材) 생산량(生産量) 예측(豫測)과 임분(林分) 구조(構造) 모형(模型) 및 임분(林分)의 경영(經營)에 유용(有用)한 정보(情報)를 제공(提供)할 것이다.

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Landscape Ecological Studies on Structure and Dynamics of Plant Populations on Vegetation-Landscape Patterns in Rural Regions: I. The Effect of Patch Shape on the Initial Population Structure of Pine and Oaks

  • Rim, Young-Deuk;Hong, Sun-Kee
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제22권2호
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    • pp.69-77
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    • 1999
  • Secondary vegetation. the holistically integrated system of nature and human being, is the complicated ecosystem that is composed of natural and man-created factors. Understanding the ecological function of secondary vegetation supplies us many important informations for sustainable landscape management and ecological restoration planning. In this research, we tried to examine the shape effect of vegetation patch on early structure of populations of pine and oaks. Moreover. we also tried to clarify the ecological functions of patch edge by exploring the patch effect on germination using patch index. In addition, we present the landscape structure of man -made vegetation of our study area, and setting experimental design of research. Vegetation landscape of study area is typical human disturbed landscape mainly composed of disturbance patches. Vegetation types of graveyard and managed pine forest were controlled by periodically repeated management. However, current seedlings of pine occurred well at both vegetation types. Presence of both saplings were more controlled in managed pine forest (PDM) and graveyard (G) than those of undergrowth (PD) and forest edge (FE) with canopy trees. The number of pine seedlings increased with patch size and patch perimeter. That of oak seedlings was, however, not significantly different. Larger graveyards provided higher light availability for germination of pine seedlings. We think, however, most seedlings of both species in the large sized graveyards without shade will die more easily than that of small sized ones before rainy summer. Relationships between patch shape and germination of two woody species cannot be exactly explained enough yet in these results. More informations on spatial interaction of the total species with differently sized patches are necessary to solve the concept of patch effect on species colonization.

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