• 한국환경복원기술학회지
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• 제21권6호
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• pp.55-69
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• 2018

As disaster risk and climate change volatility increase, there are more efforts to adapt to disasters such as forest fires, floods, and landslides. Most of the research, however, is about influence of human activities on disaster and there is few research on disaster adaptation for species. Previous studies focusing on biodiversity in selecting conservation areas have not addressed threats of disaster in the habitats for species. The natural disasters sometimes play role of drivers of ecological successions in the long run, but they might cause serious problems for the conservation of vulnerable species which are endangered. The purpose of this study is to determine whether soil loss (SL) is effective in selecting habitat management areas for amphibians and reptiles. RUSLE model was used to calculate soil loss (SL) and the distribution of each species (SD) was computed with MaxEnt model to find out the biodiversity index. In order to select the habitat management area, we estimated the different results depending if value of soil loss was applied or not by using MARXAN, a conservation priority selection tool. With using MARXAN, conservation goals can be achieved according to the scenario objectives, and the study has been made to meet the minimum habitat area. Finally, the results are expressed in two; 1) the result of soil loss and biodiversity with MATRIX method and 2) the result of regional difference calculated with MARXAN conservation prioritization considering soil loss. The first result indicates that the area with high soil loss and low species diversity have lower conservation values and thus can be managed as natural disturbances. In the area where soil loss is high and species diversity is also high, it becomes where a disaster mitigation action should be taken for the species. According to the conservation priorities of the second result, higher effectiveness of conservation was obtained with fewer area when it considered SL in addition to SD, compared to when considered only biodiversity. When the SL was not taken into consideration, forest area with high distribution of species were important, but when SL considered, the agricultural area or downstream of the river were represented to be a major part of habitats. If more species data or disaster parameters other than soil loss are added as variables later, it could contribute as a reference material for decision-making to achieve various purposes.

• Smart Structures and Systems
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• 제30권5호
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• pp.521-535
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• 2022

Efficient management of deteriorating civil infrastructure is one of the most important research topics in many developed countries. In particular, the remote displacement measurement of bridges using linear variable differential transformers, global positioning systems, laser Doppler vibrometers, and computer vision technologies has been attempted extensively. This paper proposes a remote displacement measurement system using closed-circuit televisions (CCTVs) and a computer-vision-based method for in-situ bridge bearings having relatively large displacement due to temperature change in long term. The hardware of the system is composed of a reference target for displacement measurement, a CCTV to capture target images, a gateway to transmit images via a mobile network, and a central server to store and process transmitted images. The usage of CCTV capable of night vision capture and wireless data communication enable long-term 24-hour monitoring on wide range of bridge area. The computer vision algorithm to estimate displacement from the images involves image preprocessing for enhancing the circular features of the target, circular Hough transformation for detecting circles on the target in the whole field-of-view (FOV), and homography transformation for converting the movement of the target in the images into an actual expansion displacement. The simple target design and robust circle detection algorithm help to measure displacement using target images where the targets are far apart from each other. The proposed system is installed at the Tancheon Overpass located in Seoul, and field experiments are performed to evaluate the accuracy of circle detection and displacement measurements. The circle detection accuracy is evaluated using 28,542 images captured from 71 CCTVs installed at the testbed, and only 48 images (0.168%) fail to detect the circles on the target because of subpar imaging conditions. The accuracy of displacement measurement is evaluated using images captured for 17 days from three CCTVs; the average and root-mean-square errors are 0.10 and 0.131 mm, respectively, compared with a similar displacement measurement. The long-term operation of the system, as evaluated using 8-month data, shows high accuracy and stability of the proposed system.

• 대한지리학회지
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• 제31권3호
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• pp.447-468
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• 1996

영양부근 반변천이 절단감입곡류를 하여 생신 구유로상에 약 7m 두께의 토탄지가 형성되어 있다. 이 토탄지를 대상으로 boring 자료분석과 화분분석을 실시하여 토탄지의 지형발달과 제4기 식생 및 기후환경변화를 검토하였다. 구유로상(연지와 원당지 일대)에 토탄지가 형성된 것은 주위산지에서 공급된 선상지성 퇴적물에 의해 구유로가 막혀 습지가 형성되었기 때문에 가능했던 것으로 볼 수 있다. 토탄층은 그 특징에 따라 하부층과 상부층으로 구분되며, 이들 사이에는 부정합관계가 있다. 탄소 연대측정자료, 각 화분분대 화분조성상의 특징, 토탄퇴적속도 등으로 볼 때, 하부토탄층은 대략 60,000년 BP경부터 퇴적되기 시작하여 만빙기까지, 상부토탄층은 완신세 중기경부터 거의 현재까지 형성된 것으로 추정된다. boring지점 1(YY1)과 지점 2(YY2)의 토탄층 화분분석결과는 수목류의 우점시기로 대비할 때, 총 다섯개의 화분대(화분대 YYI, YYII, YYIII, YYIV와 YYV)와 12개의 아분대로 구분되었다. 두지점 간에는 퇴적상 뿐 아니라 화분조성에서도 일견 차이가 있다. 즉, 공통적으로 화분대 III이 존재했으나 화분대 I, II는 주상도 YY1에서만, 화분대 IV와 V는 주상도 YY2에서만 나타났다. 하부토탄층은 화분대 I, II, III시기를 포함하며, NAP시기로서 쑥(Artemisia)속, 오이풀(Sanguisorba)속, 미니라과(Umbelliferae), 벼과(Gramineae)와 사초과(Cyperaceae)등 초본류의 비율이 월등히 높고, 한냉기 수목으로 출현하는 가문비나무(Picea)속, 소나무(Pinus)속, 자작나무(Betula)속 등의 목본류를 포함하며, 이들 목본류의 절대화분량은 상부토탄층에 비해 극히 적어 산림밀도가 낮은 Wurm빙기의 식생경관을 나타내었다. 상부토탄층은 화분대 IVb, V시기를 포함하며, AP시기로서 Pinus와 Quercus 등이 높은 비율로 나타내고 절대 화분량도 많아, 홀로세 온난기의 삼림경관를 나타내었다. 각 화분대 및 아분대 우점수목의 기후환경에 대응하는 생태적 특징으로 작성한 가상 기온변화곡선의 내용은 다음과 같다: 화분대 I은 Butula우점기로서 약 57,000년 BP까지 형성되었으며, 상대적 한냉기로 간주된다. 화분대 II는 EMW우점시기로서 $57,000{\sim}43$,000년 BP에 형성되었으며, Alt Wurm에서 mittel W${\"{u}}$rm으로 전환되는 Interstadial로 간주된다. 화분대 III은 43,000~15,000년 BP간의 가장 오랜 시기를 포함하며, mittel Wurm${\sim}$Jung Wurm기에 해당한다. 한냉기인 화분대 III시기 중에는 Betula, Pinus, Picea 등의 목본류가 교대로 우점하는데, YY1에서 Quercus 와 Picea의 화분조성 변화로 볼 때 아분대 IIId시기가 가장 한냉하였을 것으로 추정된다. 화분아분대 IVa는 하부 화분대와 상부 화분대간의 전환기층으로서 피나무(Tilia)속 우점기로 나타나며, Holocene에 해당하는 화분대 IVb와 V는 약 7,000년 BP부터 현재까지 식생변화로 각각 Quercus와 Pinus가 우점하는 시기로 한국 동해안의 曺(1979)의 화분대 I과 II에 각각 대비된다. Bartlein et al.(1986)의 diagram을 통해 볼 때, 영양지역의 Wurm빙기 최성기의 7월 평균기온은 현재보다 약 10${^\circ}$C 더 낮았을 것으로 추측된다.

• 환경영향평가
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• 제25권4호
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• pp.233-247
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• 2016

본 연구는 주왕산국립공원 내 훼손지의 식물상을 조사 및 분석하여 국립공원의 관리를 위한 기초 자료 제공에 목적이 있다. 훼손지 발생 원인의 경우 조사구 1은 답압에 의한 식생 훼손, 조사구 2, 3, 4는 광암사 철거, 조사구 5, 6, 7은 내원마을 철거에 의해 발생된 것으로 전체 조사구는 인위적 교란과 간섭에 의한 것이다. 출현 식물상은 52과 109속 116종 2아종 17변종 등 135분류군이며, 조사구별 식물상 현황은 조사구 6이 가장 많은 52분류군, 조사구 1은 가장 적은 23분류군이다. 희귀식물은 1분류군, 특산식물은 4분류군, 식물구계학적 특정식물은 10분류군, 귀화식물은 9분류군, 생태계교란식물은 1분류군이다. 식피율 변화 분석 결과, 관목층의 경우 조사구 7이 $0%{\rightarrow}50%$, 초본층의 경우 조사구 5가 $75%{\rightarrow}95%$로 가장 많이 변하였다. 종수 변화의 경우 대부분 조사구에서 증가하는 경향을 보여 천이에 의해 다양한 종이 이입 또는 발생된 것이다. 이는 시간의 흐름에 따라 천이가 진행되어 발생된 것으로 주변 자연식생과 유사하게 회복되고 있다고 생각된다. 우점종의 경우 관목층은 쇠물푸레나무, 싸리, 붉나무, 조록싸리, 버드나무, 등, 느티나무가, 초본층은 억새, 주름조개풀, 쑥, 바랭이새, 개망초이다. 귀화율과 도시화지수 분석 결과, 귀화율은 시간의 경과에 따라 증감 현상이 있었으며, 도시화지수는 대부분 증가 추세를 보였다. 특히 도시화지수의 증가는 천이과정 상 선구식물인 귀화식물이 지속적으로 이입되었기 때문이다.

• 한국환경생태학회지
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• 제32권2호
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• pp.244-251
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• 2018

본 연구는 생물계절학적 측면에서 기후변화에 의해 참매미 번식울음이 영향을 받는지 규명하는데 목적이 있다. 연구대상지는 기상청의 생물계절 관측이 이루어지는 도시 중 한반도 중부지방인 서울시를 선정했다. 장기간 생물계절분석은 기상청 자료를 활용하였다. 연구 결과, 첫째, 매미의 생물계절 모니터링은 기후변화에 의한 생태계 변화를 감지할 수 있는 효과적인 지표임을 확인하였다. 본 연구를 통해서 기후변화에 의한 생태계 변화 연구를 위해서는 향후 장기적인 매미과 생물계절 조사가 필요할 것으로 판단되었다. 둘째, 참매미의 생물계절 변화 분석 결과, 초성일은 점점 빨라지는 경향을 나타내었다. 참매미 생물계절 데이터와 평균기온 간의 상관분석 결과에서는 6월의 평균기온과 매미의 초성시기가 유의미한 음의 상관관계를 가지고 있음을 확인하였다. 또한 10월의 강우량과 참매미의 번식울음종료 시기 및 총 울음기간이 유의미한 음의 상관관계를 보였다. 셋째, 서울 참매미 번식울음 시작 시기와 기상요인 간 회귀분석 결과, 6월을 포함한 봄철(3~6월) 평균 기온이 증가할수록 참매미의 시작일이 빨라지는 것으로 나타났고, 시작일 증가율은 약 3.0~4.5일/$1^{\circ}C$이었다. 넷째, 서울 참매미의 번식울음 종료 시기와 총 울음기간과 기상요인 간 회귀분석 결과, 10월 평균 강우량이 증가하면 참매미 종료일이 빨라지고 총 울음기간이 줄어드는 결과가 나타났다. 종성일 감소율은 -0.78일/1mm이었으며 울음기간 감소율은 -0.8일/1mm이었다. 본 연구는 참매미를 대상으로 기후변화에 의한 생물계절 변화를 밝힌 초기 연구로 의의가 있다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권6_2호
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• pp.1117-1132
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• 2019

산림생태계 내의 총일차생산량은 산림 자원 생산량과 직결되고, 산림생태계의 건강성, 산림식물계절 및 생태계 서비스의 중요한 지표가 된다. 이 연구에서는 인공위성 자료와 기계학습 알고리즘을 활용하여 우리 나라의 산림유역의 총일차생산량을 연구하였다. 에디공분산 타워가 있는 6개 지점에서의 MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 산출물과 에디공분산타워의 총일차생산성으로 연구기간의 75%-80%에 해당하는 자료로 기계학습 알고리즘을 훈련하고 나머지 기간으로 구축된 모델의 총일차생산성 예측 결과를 검증하였다. 모델을 구축할 때 MODIS 지상 산출물과 대기 산출물을 조합하여 새로운 입력자료(e.g., 포화수증기압차)를 모델의 입력자료(Processed MODIS)로 사용하였을 때와 이러한 과정 없이 QC(Quality control)만 거친 MODIS 산출물을 그대로 입력자료(Unprocessed MODIS)로 사용하였을 때의 총일차생산량을 비교해 보고 그 활용 가능성에 대해 고찰하였다. 추가로 MODIS 총일차생산량 산출물(MYD17)과 에디공분산 총일차생산성 및 기계학습 알고리즘 기반의 총일차생산성과의 상관관계를 보고 그 적합성에 대해 논의하였다. 이 연구에서 사용된 기계학습 알고리즘은 Support Vector Machine (SVM)으로 산림생태계 연구에서 가장 많이 사용되고 있는 기계학습 알고리즘 중 하나이다. 기계학습 알고리즘 기반(SVM 모델)의 총일차생산량 예측 결과는 MODIS 총일차생산량 산출물(MYD17)보다 에디공분산 총일차생산량과 전반적으로 높은 상관관계를 보였고 특히 식생 성장을 시작하는 시점의 값을 좀더잘 예측하는 결과를 보였다. 단일 지역에서 Unprocessed MODIS 입력자료로 훈련된 SVM 모델 결과는 피어슨 상관계수 0.75 - 0.95 (p < 0.001), 6개의 연구 지점에서 훈련된 SVM 모델 결과는 피어슨 상관계수 0.77 - 0.94 (p < 0.001) 사이를 보였다. 이 결과는 훈련 자료에 다양한 이벤트들이 포함되면 모델의 예측력이 향상되는 가능성을 보여주었고 위성영상의 산출물을 재계산하여 새로운 산출물을 내는 과정을 거친 위성 자료가 아니어도 그 예측력에는 크게 문제가 없음을 보여주었다.

• 환경생물
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• 제37권1호
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• pp.42-47
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• 2019

본 실험은 토양배지의 pH 수준에 따른 4가지 부추종의 무기양분 흡수와 생육에 미치는 영향을 구명하고자 육묘포트에서 재배실험을 실시하였다. 실험에 사용된 부추종은 농가에서 재배하고 있는 재배부추와 야생하는 야생부추, 산부추, 두메부추를 자생지에서 수집한 것을 사용하였다. 배양토의 pH 수준은 5.5, 6.5, 7.5로 3수준이었다. 실험의 결과는 다음과 같다. 1. 재배부추는 모든 pH 수준에서 타 부추종들에 비하여 생체중이 가장 컸다. 한편 토양 배지 pH 수준의 증가는 야생부추와 산부추의 생체중을 증가시켰던 반면, 일반부추와 두메부추의 생체중에는 영향을 미치지 못하였다. 2. 초장은 전체 pH 조건에서 야생부추, 산부추>재배부추>두메부추 순으로 컸다. 초장은 야생부추와 산부추가 일반부추에 비해 월등히 컸던 반면 생체중은 그 반대이었는데, 그것은 각 부추종의 형태적 차이 때문으로 판단되었다. 한편 타 부추종과 달리 야생부추의 초장은 pH 증가에 따라 통계적으로 유의성 있게 증가하였다. 이것은 본 실험에 사용하기 위하여 채취한 야생부추 자생지의 토양특성과 관련이 있는 것으로 판단되었다. 3. 야생부추의 Zn 함량은 타 부추종에 비해 월등히 높았으며, 배지 pH 수준이 증가할수록 증가하였다. 이는 야생부추의 초장이 타 부추종에 비해 크고, pH 증가에 따라 유의성이 있게 증가하는 원인 중의 하나가 식물체내 Zn 함량 증가에 있다는 것을 나타낸다. 4. 생육량과 무기양분흡수량에 의한 주성분 분석은 부추류의 근연관계를 밝히는데 유용하였다.

• 한국조경학회지
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• 제41권6호
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• pp.1-19
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• 2013

본 연구는 11세기말경 일본 헤이안 시대에 편찬된 것으로 알려진 조원고서 "사쿠테이키(作庭記)"를 동아시아적 시각에서 고찰한 것이다. "사쿠테이키"는 동아시아에서 그리고 세계적으로도 가장 오래된 조원이론서라 할 수 있는데, 대륙(한국과 중국)에서 연원한 일본 고대 정원문화의 지혜가 축적되어 있다. 정원문화와 관련된 동아시아의 전통 작정원리 중본 연구에서는 건강하고 복된 거처를 찾는 문화에서 형성된 풍수론(風水論)에 기반을 둔 것들을 추출하여 해석하였다. 풍수론은 중국 한나라 때 음양오행론과 함께 형성되어 정원을 포함한 인간의 거처 조성에 폭넓게 활용되었다. 이 전통은 한반도를 통하여 일본에 전래되고, 또 중국과의 직접 교류를 통해 일본 문화에 통합되었다. "사쿠테이키"에 나타난 작정원리들 중 동아시아의 풍수론에 근거한 것들은 "사신상응의 땅", "사방에 나무심기", "기의 흐름", "곡선과 비대칭", "산은 제왕 물은 신하"라는 주제어로 요약될 수 있다. "사신상응(四神相應)의 땅"과 "사방에 나무심기"라는 작정원리는 풍수의 "명당론(明堂論)"에 해당된다. "사쿠테이키"에서 말하는 사신상응의 땅은 동쪽에 유수(流水), 서쪽에 대도(大道), 남쪽에 연못(池), 북쪽에 언덕(岡)으로 둘러싸인 지세를 말하며, 중국의 양택풍수서인 "택경(宅經)"에 기원한다. 이 원리에 따라 도시가 계획되었고, 그 축소 모델로 귀족의 저택이 만들어졌다. 인공으로 조성된 사신(四神)인 계류와 연못이 있는 정원(南庭)은 명당자리에 해당된다. "사쿠테이키"에서는 또한 이와 같은 사신(유수, 대도, 연못, 언덕)이 없을 경우 사방에 나무를 심어 대신하는 법을 제시하고 있다. 이 식재법은 "택경"에 기원을 두고 있으며, 6세기 중국의 농서인 "제민요술(齊民要術)"에도 유사한 내용이 있다. 또한 식재하는 나무의 숫자를 추적한 결과, 고대 역(易)의 원리인 하도(河圖)와 낙서(洛書)의 숫자와 관계가 있고, 한국의 "산림경제"에 나오는 용도서(龍圖墅: 하도(河圖)의 원리에 맞춘 별장)의 식재원리와 연결된다. 다음 "기의 흐름"과 "곡선과 비대칭"의 원리는 풍수의 "생기론(生氣論)"에 해당된다. "사쿠테이키"에서는 순류와 역류 방향을 통해 기의 올바른 흐름이 제시되고 있으며, "사쿠테이키"에서 제안하는 구불구불한 계류의 곡선, 다리와 돌의 비대칭적 구성, 그리고 연못의 들쭉날쭉한 가장자리선 등은 모두 기가 모이도록 하는 방법으로, 풍수의 생기론과 상통하는 원리이다. 마지막 원리인 "산은 제왕, 물은 신하"는 풍수의 "형국론(形局論)"에 해당된다. "사쿠테이키"는 정원을 만드는 의미를 산은 제왕, 물은 신하, 돌은 보좌신(輔佐臣)에 비유하여 설명한다. 왕이 보좌신의 도움을 받아 백성을 잘 다스리는 상황을 돌의 도움으로 산(흙)이 물을 조절하는 생태적 현상에 비유한 것이다. 이는 자연 지형을 사회체제나 인물, 동물, 사물 등에 비유하여 설명하는 풍수의 형국론과 통한다. 이상과 같이 "사쿠테이키"에 나타난 주요 작정원리들은 동아시아 전통인 풍수론의 맥락에서 해석이 가능하다. 따라서 "사쿠테이키"는 일본의 특정시대에 특정한 정원의 작정법을 기술한 책이지만, 거기에는 일본 고대의 정원문화, 나아가 동아시아 고대 정원문화의 지혜가 종합되어 있다는 사실에서 그 중요성을 발견할 수 있다.

• 한국환경생태학회지
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• 제34권5호
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• pp.358-371
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• 2020

기후변화에 따른 심각한 생물다양성 감소가 예측됨에 따라 우리나라의 대표적인 기후변화 멸종위기종인 구상나무(Abies koreana Wilson)의 서식지 감소와 생육쇠퇴 및 고사 원인에 관한 연구가 지난 40년간 수행되었다. 본 연구는 지난 40년간(1980~2020년) 이루어진 구상나무에 대한 연구를 10년 단위로 나누고, 생태학적 연구의 분야들에 초점을 맞추어 시대별·지역별·분야별 연구 동향 및 연구결과를 분석하였다. 또한, 이를 토대로 구상나무의 효과적 관리 및 보전을 위해 필요한 연구의 방향을 제시하였다. 생태학적 연구 분야는 진화생태, 생리생태, 개체군생태, 경관생태로 구분하였다. 지난 40년간 총 73편의 논문이 발표되었으며, 최근 10년 동안 65.8%인 48편의 논문이 발표되었다. 지역별로는 한라산에서 41편의 논문이 발표되어 가장 많은 연구가 이루어졌다. 분야별로는 생리생태연구에서 가장 많은 38편의 연구논문이 발표되었으며, 진화생태연구는 가장 적은 10편의 연구가 출판되었다. 분야별로 수행된 연구결과를 검토한 결과 많은 연구에서 구상나무의 쇠퇴 및 서식지 감소의 주된 요인은 기후변화에 따른 온도상승과 봄철 강수량 감소로 발생한 수분수지 불균형에 의한 건조 스트레스인 것으로 추정되었다. 그러나 구상나무의 쇠퇴와 고사에 대한 원인은 아직 분명하게 규명되지 못하고 있는데. 이는 대부분의 연구가 기초적인 내용을 다루고 있으며, 간헐적 수행과 일부 지역에 편중되어 있었기 때문이다. 구상나무 쇠퇴 원인을 규명하고 이를 토대로 지속가능한 관리와 보전 방안을 제시하기 위해서는 각 연구 분야에서 지속적이고 발전된 연구가 수행되어야 할 것이다. 또한, 각 분야의 연구를 통합하여 종합적으로 분석하는 생태계생태와 시스템생태 등 연구 분야의 확장이 필요하다.

• 한국습지학회지
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• 제18권4호
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• pp.465-473
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• 2016

본 연구는 국립생태원 캠퍼스 내에서 주요 습지로 자리잡은 국립생태원 건립 전의 논을 자연의 과정에 맡긴 습지, 물길을 내어 자발적 복원을 유도한 습지 그리고 생태적 원리에 바탕을 두고 복원 처리한 저수지, 즉 생태연못을 대상으로 식생의 정착과정을 모니터링하여 복원의 진행정도를 평가하기 위해 수행하였다. 경관변화 분석 결과, 국립생태원의 현존 습지는 주로 이전의 논에 기원하였고, 일부는 주거지와 산림에서 기원한 것으로 나타났다. 식생의 종 조성 변화에서 초기에는 경작식물이나 인간 간섭에 내성을 갖는 식물이 우세한 경향이었으나 복원이 진행됨에 따라 인간 간섭에 의해 제거되었던 식물들과 습지의 생태적 특성에 어울리는 식물들이 늘어나는 경향을 보였다. 종 다양성과 외래종 출현 비율은 둘 다 복원 사업 진행 단계에서 가장 높았고, 복원 후와 복원 전 단계 순으로 이어져 외래종의 침입이 종 다양성에 영향을 미친 것으로 나타났다. 생태연못에서 나타난 변화는 수변 완충용으로 도입한 식생의 성공적인 정착이 두드러져 향후 외부로부터 오는 환경영향을 완충하는데 크게 기여할 수 있을 것으로 판단되었다. 이상의 결과를 종합할 때, 국립생태원에 성립한 습지식생의 변화는 묵논에서 일어나는 전형적인 천이 초기과정의 모습을 보여 성공적인 복원을 이루어내고 있는 것으로 평가되었다. 최소한의 인위적 보조를 가한 생태연못에서도 복원의 과정은 성공적으로 진행되고 있다고 평가할 수 있다. 특히 다양한 생태적 기능을 발휘할 수 있는 완충식생대의 성공적인 정착은 의미있는 복원효과로 평가할 수 있다. 그러나 아직 완충식생대가 빈약한 구역에 대해서는 그 질을 개선하기 위한 적응관리대책이 요구되었다.