• Journal of Ecology and Environment
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• 제43권4호
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• pp.390-399
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• 2019

Background: The Northern Hemisphere forest ecosystem is a major sink for atmospheric carbon dioxide, and the subalpine zone stores large amounts of carbon; however, their magnitude and distribution of stored carbon are still unclear. Results: To clarify the carbon distribution and carbon budget in the subalpine zone at volcanic Jeju Island, Korea, we report the C stock and changes therein owing to vegetation form, litter production, forest floor, and soil, and soil respiration between 2014 and 2016, for three subalpine forest ecosystems, namely, Abies koreana forest, Taxus cuspidata forest, and Juniperus chinensis var. sargentii forest. Organic carbon distribution of vegetation and NPP were bigger in the A. koreana forest than in the other two forests. However, the amount of soil organic carbon distribution was the highest in the J. chinensis var. sargentii forest. Compared to the amount of organic carbon distribution (AOCD) of aboveground vegetation (57.15 t C ha^-1) on the subalpine-alpine forest in India, AOCD of vegetation in the subalpine forest in Mt. Halla was below 50%, but AOCD of soil in Mt. Halla was higher. We also compared our results of organic carbon budget in subalpine forest at volcanic island with data synthesized from subalpine forests in various countries. Conclusions: The subalpine forest is a carbon reservoir that stores a large amount of organic carbon in the forest soils and is expected to provide a high level of ecosystem services.

• 대한원격탐사학회지
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• 제28권1호
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• pp.145-157
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• 2012

본 연구에서는 시공간 환경정보를 이용하여 VISIT(Vegetation Integrated Simulator for Trace gases)이라는 생태계 모형 구동하였고, 우리나라의 생태계 탄소 수지를 추정하였다. 모델 구동 결과, 모델은 시뮬레이션 기간인 총 10년 동안 연평균 총일차생산량(GPP)과 순일차생산량(NPP)을 각각 $91.89Tg\;C\;year^{-1}$, $40.16Tg\;C\;year^{-1}$로 추정하였다. 그리고 이 기간 동안 우리나라의 식생 생태계는 연평균 $3.51Tg\;C\;year^{-1}$의 탄소를 흡수하는 역할을 수행한 것으로 추정되었다. 이를 우리나라의 인위적 탄소배출량 자료와 비교한 결과, 2007년 우리나라 식생 생태계는 탄소 흡수원으로서 인위적 탄소배출량의 3.3%를 상쇄시킨 것으로 나타났다. 향후 정확한 탄소수지 추정을 위해서는 신뢰성 있는 입력자료 구축과 다양한 연구 결과와의 비교를 통해 모델 변수의 보정이 필요하다. 하지만 본 연구의 결과는 기후변화 완화를 위한 생태계 관리 전략을 수립하는데 도움을 줄 것으로 생각된다.

• 한국산림과학회지
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• 제96권5호
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• pp.591-601
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• 2007

Spatial information on forest biomass is an important factor to evaluate the capability of forest as a carbon sequestrator and is a core independent variable required to drive models which describe ecological processes such as carbon budget, hydrological budget, and energy flow. The objective of this study is to understand the relationship between satellite image and field data, and to quantitatively estimate and map the spatial distribution of forest biomass. Landsat Enhanced Thematic Mapper (ETM+) derived vegetation indices and field survey data were applied to estimate the biomass distribution of mountainous forest located in Gwangneung Experimental Forest (230 ha). Field survey data collected from the ground plots were used as the dependent variable, forest biomass, while satellite image reflectance data (Band 1~5 and Band 7), Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Soil-Adjusted Vegetation Index (SAVI), and RVI (Ratio Vegetation Index) were used as the independent variables. The mean and total biomass of Gwangneung catchment area were estimated to be about 229.5 ton/ha and $52.8{\times}10^3$ tons respectively. Regression analysis revealed significant relationships between the measured biomass and Landsat derived variables in both of deciduous forest ($R^2=0.76$, P < 0.05) and coniferous forest ($R^2=0.75$, P < 0.05). However, there still exist many uncertainties in the estimation of forest ecosystem parameters based on vegetation remote sensing. Developing remote sensing techniques with adequate filed survey data over a long period are expected to increase the estimation accuracy of spatial information of the forest ecosystem.

• 생태와환경
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• 제47권3호
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• pp.167-175
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• 2014

본 연구는 국립생태원 캠퍼스의 탄소수지를 정량화하기 위하여 수행하였다. 현장조사는 국립생태원 캠퍼스의 기존 식생 중 침엽수림과 활엽수림에서 가장 넓은 면적을 차지하고 있는 곰솔군락과 밤나무군락을 대상으로 수행하였다. 순생산량(NPP)은 상대생장법을 적용하여 측정하였고, 토양호흡량은 EGM-4를 적용하여 측정하였다. 곰솔군락과 밤나무군락의 순생산량은 각각 $4.9ton\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$과 $5.3ton\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$으로 나타났고, 종속영양생물 호흡량은 각각 $2.4ton\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$과 $3.5ton\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$으로 나타났다. 순생산량과 종속영양생물 호흡량을 차감 계산하여 얻은 순생태계생산량(NEP)은 곰솔군락과 밤나무군락에서 각각 $2.5ton\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$과 $1.8ton\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$로 나타났다. 본 연구로부터 얻은 곰솔군락과 밤나무군락의 생태계순생산량 지수를 기존 식생에 적용하고 다른 연구로부터 얻은 여러 식생유형의 생태계순생산량 지수를 도입 식생에 대입하여 평가된 국립생태원에 성립된 전 식생의 탄소흡수능은 $147.6ton\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$로 나타났고, 이를 이산화탄소로 환산하면 $541.2ton\;CO_2ha^{-1}yr^{-1}$이었다. 이러한 탄소흡수능은 에코리움으로 알려진 유리온실을 비롯하여 국립생태원 내 여러 시설을 운용하며 배출하는 탄소량의 62%에 해당한다. 이러한 탄소상쇄능은 대한민국 국토 전체 및 전형적인 농촌지역인 서천군의 탄소상쇄능의 약 5배에 해당한다. 현재 진행 중인 기후변화가 지구적 차원의 탄소수지 불균형에 기원했음을 고려하면, 본 연구에서 시도한 토지이용 유형을 반영한 공간차원의 탄소수지 평가는 기후변화 문제를 근본적으로 해결하기 위해 요구되는 기초정보를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.413-413
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• 2023

Wetlands are a critical component of the global carbon cycle and are essential in mitigating climate change. Accurately quantifying wetland carbon emissions is crucial for understanding and predicting the impact of wetlands on the global carbon budget. The uncertainty quantifying carbon in wetlands may comes from the ecosystem's hydrological, biochemical, and microbiological variability. The Community Land Model is a sophisticated and flexible land surface model that offers several configuration options such as energy and water fluxes, vegetation dynamics, and biogeochemical cycling, necessitating careful consideration for the alternative configurations before model implementation to develop a practical model framework. We conducted a systematic literature review, analyzing the alternatives, focusing on the carbon stock pools configurations and the parameters with significant sensitivity for carbon quantification in wetlands. In addition, we evaluated the feasibility and availability of in situ observation data necessary for validating the different alternatives. This analysis identified the most suitable option for our study site, the Binbong Wetland, in Korea.

• 생태와환경
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• 제49권1호
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• pp.51-61
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• 2016

본 연구는 서울시 노원구에 위치한 두 도시공원 (노해근린공원, 상계근린공원)의 탄소수지를 정량하고 인접한 자연공원인 불암산 신갈나무림을 대상으로 동일한 조사를 수행하여 그 개선방안을 찾기 위해 수행하였다. 순생산량(NPP)은 상대생장법을 적용하여 측정하였고, 토양호흡량은 EGM-4를 이용하여 측정하였다. 노해근린공원과 상계근린공원에 조성된 식생의 순생산량은 각각 $5.4\;ton\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$와 $4.8\;ton\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$로 나타났고, 불암산 신갈나무군락의 순생산량은 $6.3\;ton\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$로 나타났다. 연간 종속영양생물 토양호흡량은 노해근린공원과 상계근린공원에서 각각 $5.3\;ton\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$와 $3.4\;ton\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$로 측정되었고, 불암산 신갈나무군락의 토양호흡량은 $4.1\;ton\;C\;ha^{-1}\;yr^{-1}$로 측정되었다. 공원구역에서 나지가 차지하는 면적을 반영하여 산정한 노해근린공원과 상계근린공원의 순생태계생산량은 각각 $-1.0\;ton\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$와 $0.6\;ton\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$로 나타났고, 불암산 신갈나무군락의 순생태계생산량은 $2.3\;ton\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$로 나타났다. 순생태계생산량 정보에 근거하면 노해근린공원은 탄소배출원으로 분류되었다. 반면에 상계근린공원은 탄소흡수원으로 구분되었지만 그 역할은 자연식생과 비교해 크게 낮은 것으로 평가되었다. 도시공원의 낮은 순생태계생산량은 자연림과 비교해 낮은 순생산량과 탄소배출 기능이 있는 나지를 넓게 배정한 것에 기인하는 것으로 나타났다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제27권4호
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• pp.245-256
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• 2004

Simple Biosphere model 2(SiB2)는 전구기후모형 (global climate model)의 지표면모형으로서 토양-식생-대기 사이의 에너지, 물 및 이산화탄소 교환을 모의한다. 특히 광합성-기공전도 하부모형을 포함하고 있어, 식물군락의 광합성과 기공개폐기작을 근거로 하여 이산화탄소 동화량 및 물의 증산량을 계산한다. 따라서 SiB2 수치실험 결과를 통해, 육상생태계에 있어서의 이산화탄소 순환, 물수지, 그리고 환경과 식물군락간의 상호관계를 분석할 수 있다. 본 종설은 일례로서 개량된 SiB2-Paddy를 이용하여, 다양한 식생 및 토지 이용을 보이는 태국 챠오플라야강 유역의 하천유출량 변화에 관한 연구를 소개한다. 이는 SiB2 수치실험결과가 지표면 식생의 차이에 따른 유출량의 변화를 예측 가능하며, 이를 통하여 육상생태계에 있어서 식생이 갖는 기능적인 측면을 연구하는데 적합한 모형임을 알 수 있었다. 그러나 SiB2모형을 이용하여 더욱 정확도 높은 육상 생태계 모의를 위해서는 토양호흡, 엽면적지수, 식물군락간 경쟁 그리고 뿌리의 분포를 고려한 토양수분 등을 모의할 수 있는 하부모형의 도입이 필요하다.

• 한국습지학회지
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• 제14권4호
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• pp.503-518
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• 2012

지면에서 탄소수지를 모의하는 모형들은 주로 수직적인 탄소 플럭스에 주된 관심을 두어왔다. 반면에 수평 적인 탄소 플럭스에 관한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 수평적인 탄소 플럭스의 흐름에 대해 연구하고자 유역 내 식생에 의해 생산되는 총 일차생산량(Gross primary production, GPP)과 유역에서 배출되는 총 유기탄소(Total Organic Carbon, TOC)의 교차상관분석을 실시하였다. 분석결과, GPP와 유역에서 배출되는 TOC의 유량가중 평균 농도는 서로 지체시간이 없을 경우에 가장 큰 상관관계를 보여주고 있음을 확인하였다. 또한 주기성이 고려된 상관구조를 살펴본 결과, 여름철의 TOC와 GPP 사이의 상관관계가 주기성이 고려되지 않았을 경우의 상관관계와 유사하게 나타났다. 이로부터 GPP와 TOC의 상관관계는 여름철에 맺어지는 GPP와 TOC 상관관계에 의해서 대부분이 규정되고 있음을 살펴볼 수 있었다. 이에 따라 식생에 의해 생산된 탄소와 유역에서 배출되는 유기탄소의 관계가 계절적으로도 긴밀한 관계가 있을 것이라 추측된다. 따라서 향후 연구는 계절에 따른 식생변수와 GPP와 TOC의 관계를 분석함으로서 조금 더 정량적으로 수평적인 탄소 플럭스 흐름에 대해 이해 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 생태와환경
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• 제39권1호통권115호
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• pp.85-92
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• 2006

팔당호에서 대형수생식물에 의한 일차생산과 영양염류의 흡수량 등을 조사하기 위하여 2004년 8월부터 11월까지 애기부들, 줄, 갈대, 마름, 연 및 생이가래 등 6종의 우점 대형수생식물종을 선정하여 서식면적과 건중량, 원소 함량을 측정하였다. 팔당호 전체에서 6종의 대형수생식물이 서식하는 총 면적은 약 1.37 $km^2$이었고 그 중 애기부들이 팔당호 연안수역 식생면적의 46.7%를 차지하며 가장 우점하는 것으로 나타났다. 수계별로는 남한강의 대형수생식물 서식면적이 0.458 $km^2$로 가장 많았고 그다음으로는 북한강, 경안천 및 합류 수역의 순으로 나타났다. 조사대상 대형수생식물을 대상으로 식물체내 탄소, 질소, 인의 함량을 조사한 결과, 각 대형수생식물별 탄소함량은 정수식물인 줄, 애기부들 및 갈대에서 다른 생활형에 비해 높게 나타났으며 그중 특히 줄이 가장 높은 함량을 나타내었고 마름이 가장 낮았다. 대형수생식물 종별 질소 함량은 부유식물인 생이가래가 가장 높게 나타났고 정수식물인 애기부들이 가장 낮았다. 대형수생식물종별 인 함량은 마름이 가장 높았고 정수식물인 줄과 갈대가 다른 대형수생식물군보다 적은 인 함량을 보였다. 팔당호에서 대형수생식물에 의한 2004년도 연간 물질순생산량을 산정한 결과 1차생산량은 758.4 ton C ${\cdot}$ $yr^{-1}$로 나타났고, 질소의 순흡수량은 16,921 kg ${\cdot}$ $yr^{-1}$, 인의순흡수량은 1,841,0 kg P ${\cdot}$ $yr^{-1}$로 나타났다. 같은 시기에 조사된 팔당호의 물질 수지와 비교한 결과 팔당호에서 대형수생식물에 의한 1차생산량 및 물질 흡수량은 전체1차생산량 및 유입량에 비해 미미한 것으로 조사되었다.이다.원에서 오폐수처리를 통해 하천 수질이 휴양용수로서 사용하는 데에 적합하도록 충분한 차집시설과 환경 기초시설의 설치 운영이 필요할 것으로 판단된다.TEX>$K_s$값이 높고 $V_m/K_s$비율은 낮아 수게에서 질소가 저농도 일 때에는 다른 미세조류와 비교하면 경쟁력이 떨어지고 질소에 대한 기질 친화력은 약한 것으로 나타났다. 낙동강 하류지역에서 M. aeruginosa가 대발생하는 시기에 수중 영양염의 농도 변동은 M. aeruginosa의 영양생리 kinetics 특성과 잘 부합하는 것으로 나타났다.부분을 보완하기 위한 연구가 이루어져야 할 것으로 보인다. 연마방법 간에 상호 연관성이 없었다. FE-SEM관찰에서 레진전색제를 적용한 후의 표면은 모든 군에서 대체적으로 평활한 표면을 나타내었다. 4. 동일한 복합레진과 연마방법으로 처리된 군에서 레진전색제 적용 전과 후의 표면조도 값은 M1B군이 M1군보다, S1B군이 S1군보다 통계학적으로 높게 나타났으며, M4B군과 M5B군은 각각 M4군과 M5군 보다. 그리고 S5B군은 S5군 보다 통계학적으로 낮게 나타났다 (p<0.05). 본 연구를 종합하여 보면, 복합레진의 종류에 따라 표면조도의 순서는 다르게 나타났고, polyester strip 하에서 복합레진이 중합된 경우 가장 낮은 표면조도 값과 평활한 표면을 제공하였으며 전반적으로 anishing bur는 가장 높은 Ra값과 거친 표면을 제공하였다. Enhance, Astropol, carbide finishing bur로 연마한 표면은 레진전색제의 사용으로 평활한 표면을 얻을 수 있었지만, polyester strip과 Sof-Lex disc로 얻어진 표면은 레진전색제의 사용으로 표면조도의 개선이 이루어지지 않았다.^{11}C]raclopride$ PET을 이용하여 비흡연 정상인에서 흡연에 의한 도파민 유리를 영상화 및 정량화

• 대한원격탐사학회지
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• 제26권5호
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• pp.537-547
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• 2010

FPAR는 다양한 육상 생태계 모텔에서 중요한 입력변수로 사용된다. 이 때문에 다양한 global product의 형태로 제공되고 있다. 하지만 한반도를 영역으로 하는 연구에 이를 바로 적용 시 오차가 발생할 수 있고, 이것은 위성자료를 이용한 지면 정보 산출에 있어서 직접적인 오차요인이 된다. 따라서 본 연구에서는 Terra/MODIS와 SPOT/VEGETATION 그리고 ECOCLIMAP 자료를 이용해 한반도에 최적화된 FPAR를 산출 하였고, 또한 기존에 사용하였던 LAI와의 관계식을 사용하지 않고, SPOT/VGT NDVI 로부터 계산된 FVC (Fraction Vegetation Cover)를 직접 이용하여 FPAR를 산출 하였다. 이를 위해 식생지수의 선형/비선형 관계를 이용하여 구하는 경험적인 방법을 적용하여 회귀분석을 수행한 결과 cropland와 forest에서 각각 결정계수 (Coefficient of Determination, $R^2$)가 0.9039. 0.7901으로 정확도가 높은 관계식을 도출해내었다. 최종적으로 Reference FPAR 자료와의 비교 분석을 통해 본 연구에서 산출된 FPAR가 전반적인 패턴을 잘 표현하면서 불규칙하게 발생하던 노이즈 또한 보정된 것을 확인 할 수 있었다. 이렇게 한반도에 최적화된 입력변수의 사용은 산출물의 정확도뿐만 아니라 연구의 질 향상에도 도움을 줄 것으로 사료된다.