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한국환경생태학회> 한국환경생태학회 학술발표논문집> 지구온난화 조건에서 광, 수분, 유기물 그리고 수분에 따른 떡갈나무(Quercus dentata)의 생육 반응 및 생태적 지위폭 연구

지구온난화 조건에서 광, 수분, 유기물 그리고 수분에 따른 떡갈나무(Quercus dentata)의 생육 반응 및 생태적 지위폭 연구

A Study on the Growth Response and Ecological Status of Quercus Dentata by Light, Moisture, Organic and Water in Global Warming Conditions

김지은 ( Ji-eun Kim ) , 정영호 ( Young-ho Jeong ) , 이응필 ( Eung-pill Lee ) , 이승연 ( Seong-yeon Lee ) , 김의주 ( Eui-joo Kim ) , 김민주 ( Min-joo Kim ) , 박지원 ( Ji-won Park ) , 유영한 ( Young-han You ) , 조규태 ( Kyu-tae Cho )
  • : 한국환경생태학회
  • : 한국환경생태학회 학술발표논문집 2019권1호
  • : 프로시딩
  • : 2019년 04월
  • : 93-93(1pages)

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본 연구는 떡갈나무 유식물이 지구온난화 조건에서 광, 수분, 유기물, 그리고 토성의 변화에 따라 생육 반응과 생태적 지위폭이 어떻게 변화하는지 알아보았다. 환경 구배는 CO2 농도를 상승시킨 CO2-상승구(CO2-enrichment)와 대기중의 CO2 농도를 그대로 반영한 대조구(control)에서 광, 수분, 유기물, 그리고 토성을 각각 4구배(1, 2, 3, 4)로 처리하였다. 각 구배 당 24개체씩 파종하여 2017년 3월부터 10월까지 8개월간 생육시킨 후 수확하여 측정하였다. 측정 형질은 총 14가지 형질로 잎 수, 비엽면적 등 광합성 조직과 관련된 7가지 형질과 잎 무게, 식물체 무게 등 생산량과 관련된 7가지 형질을 포함하였다. 생태적 지위폭의 계산은 각 환경구배에서 나타난 14가지 형질의 평균치를 Levins(1968)의식에 적용하여 계산하였다. 광합성 조직과 생산량 형질은 대조구와 처리구의 차이가 크게 나타났으며 환경조건에 따라 다양한 반응을 보였다. 생산량과 관련된 형질은 CO2 농도보다는 광 환경의 영향을 많이 받았다. CO2 농도 상승 시 생태적 지위폭은 광과 수분 환경에서는 넓어졌지만 토성환경에서는 좁아졌다. 광 환경에 따른 생태적 지위폭은 대조구와 처리구에서 다른 환경요인들보다 좁게 나타났으나, 광합성조직과 관련된 형질의 생태적 지위폭은 처리구에서 모두 넓어졌다. 이를 종합해보면, 떡갈나무는 환경요인 중 광에 의한 영향을 많이 받았고, 지구온난화가 진행됨에 따라 떡갈나무는 광이 부족한 지역의 경우 광합성량 증가를 위해 광합성 조직 생장에 더 많은 투자를 할 것으로 판단된다. 또한, 토양 내 유기물 함량이 높은 토양에서의 생육이 좋아짐에 따라 분포역은 더 넓어질 것이다.

						

UCI(KEPA)

I410-ECN-0102-2019-400-001373045

간행물정보

  • : 자연과학분야  > 생물
  • :
  • :
  • : 반년간
  • : 2005-8756
  • :
  • : 학술지
  • : 프로시딩
  • : 1999-2019
  • : 1693


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1국립공원의 지속가능한 보전과 이용 정책진단

저자 : 조우

발행기관 : 한국환경생태학회 간행물 : 한국환경생태학회 학술발표논문집 2019권 1호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 3-49 (47 pages)

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2야생동물 서식지 확대 사례 보고 - 반달가슴곰 복원사업을 중심으로 -

저자 : 김정진 ( Jeong-jin Kim ) , 이사현 ( Sa-hyeon Lee ) , 소민석 ( Min-seok So ) , 김낙원 ( Nak-won Kim ) , 김태욱 ( Tae-wook Kim ) , 박석호 ( Seok-ho Park ) , 최주열 ( Ju-yeol Choi ) , 문광선 ( Gwang-seon Moon ) , 강재구 ( Jae-gu Kang ) , 송동주 ( Dong-ju Song )

발행기관 : 한국환경생태학회 간행물 : 한국환경생태학회 학술발표논문집 2019권 1호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 53-53 (1 pages)

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과거의 한반도에 서식했던 반달가슴곰은 백두대간 산지를 중심으로 서식했던 대형 포유류이다. 그러나 일제 강점기의 해수구제 및 해방이후 급속한 산업화로 인한 서식지파괴와 무분별한 밀렵으로 인해 남한에서는 그 개체수가 급격하게 감소하여 현재 남한에서는 절멸단계에 이른 종이다. 하지만 절멸단계를 벗어나고 지리산국립공원 일원에서 극소수의 야생개체의 지속가능한 생존을 위해 외부로부터 도입·방사하기 시작하여 반달가슴곰복원사업을 진행중이다. 현재 야생에서 약 62개체가 활동 중이며, 지리산국립공원 약 61개체, 수도산 가야산 지역에서 1개체가 활동 중인 것으로 관찰되고 있다. 특히 수도산, 가야산 일원에서 활동중인 1개체는 지리산에서 방사한 개체로 직선거리로 약 80여km를 이동하여 활동중인 개체이다. 이러한 서식지 분산사례의 소개를 통해 향후 생물종복원 또는 야생동물 모니터링과정에서 발생될 수 있는 기존 서식지를 벗어나 활동하는 개체에 대한 관리 모니터링 및 관리 계획 수립시 참고자료로 활용될 수 있도록 본 연구를 수행하였다.
경북 김천시, 성주군, 경남 거창군, 합천군에 형성된 수도산과 가야산국립공원에 활동중인 반달가슴곰 KM-53 개체는 국립공원공단 종복원기술원의 생태학습장에서 자체 증식개체로부터 2015년 1월에 태어난 개체로 그해 10월에 방사된 개체이다. 이후 지리산에서 활동이 관찰이 되었지만 이듬해인 2016년 9월 위치추적 장치 탈락으로 위치확인이 불가한 상태로 2017년 6월 14일 수도산에서 발견되어 다음날 포획되었다. 이후 7월 6일 지리산 자연적응훈련장에서 방사되었으나 20일 만에 수도산으로 이동하였다. 하지만 서식지역이 꾸준하게 관리되고 위협요인이 적은 국립공원에 비해 위협요인이 산재한 일반 산악에 활동하는 것이 위험하다고 판단되어 일시 회수되었다. 전문가 회의를 통한 결과를 바탕으로 반달 가슴곰 KM-53 개체는 9월 5일 지리산국립공원에 재방사되어 국립공원 경계를 벗어나 수도산으로 이동하는 양상을 보이다가 다시 지리산국립공원 내부로 이동하여 동면활동을 하였다. 동면 이후 2018년 5월 4일 지난해 1차 방사 때 수도산으로 향했던 경로와 유사한 경로상의 고속도로에서 차량과 충돌하여 다발성 골절상을 입어 다시 기술원으로 회수하여 수술 재활훈련을 거쳤다. 수술 경과는 정상 보행 수준으로 관찰되었고 2차례에 걸쳐 수도산으로 이동하려고 했던 점과 분산 초기 반달가슴곰에 대한 지자체 지역주민의 홍보가 전무했지만 반달가슴곰 공존협의체가 구성되고 홍보 및 안전사고 예방을 위한 체계가 구성된 시점에서 수도산에 방사가 결정되었다. 2018년 8월 27일 수술경과 72일 만에 수도산에 방사 되었으며, 수도산과 가야산의 서식지를 고르게 이용하는 것으로 나타났다. 무인카메라 영상을 통해 안정적 가을철먹이활동이 확인되었고, 겨울철 동면활동 또한 위치추적과 동면기 포획을 통해 확인한 결과 지리산의 야생 활동개체와 유사한 행동양상과 건강상태를 보여주었다.
야생동물 서식지로 충족되어 질 수 있는 물리적 인자는 크게 먹이, 은신처, 물로 구분 할 수 있다. 이번 반달가슴곰의 분산 행동 사례는 이와 같은 서식지로 충족되는 인자의 불균형으로 인해서 발생 할 수 있을 것이며, 성별, 나이, 성격 등 개체 고유의 성향에 의해 기인한 것 일수도 있겠지만 복잡한 인과관계를 지닌 생태계시스템에서 한 가지 원인만으로 작용하지 않은 것으로 생각된다. 마지막으로 야생동물의 강제적 서식지 이주는 서식지를 공유 하는 지역주민과의 합의점 마련이 선행되어야 하며, 적합한 서식지를 찾기 위해 많은 에너지를 소비해야 하는 생존의 위협을 줄 수 있는 등 야생동물 고유 행동특성을 해칠 수 있는 행위이므로 방사대상지 내 서식지의 질과 방사시기를 고려해야 할 것이다.

3무인기 영상 내 수목 이상 감지를 위한 Random Forest-OBIA 알고리즘 개선 - 소백산국립공원 비로봉 일대 주목군락지를 대상으로 -

저자 : 유병혁 ( Byeong-hyeok Yu ) , 박홍철 ( Hong-cheol Park ) , 이승민 ( Seung-min Lee )

발행기관 : 한국환경생태학회 간행물 : 한국환경생태학회 학술발표논문집 2019권 1호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 54-54 (1 pages)

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고지대의 아고산생태계는 기후변화에 취약한 특성을 가지고 있다. 우리나라 아고산대 침엽수림은 설악산, 오대산, 태백산, 소백산, 덕유산, 지리산, 한라산 등 9개 국립공원에 주로 분포한다. 기후변화로 인한 상록침엽수의 시들음과 고사는 최근 중부지역인 소백산국립공원에서도 발견되었다. 수목고사의 원인은 생장 정보를 확인하는 나이테 분석 연구를 통해 추정할 수 있으나, 전반적인 현황파악을 위해서는 무인기 원격탐사와 같은 공간정보 획득과 분석이 필요하다. 무인기(unmanned aerial vehicle: 이하 UAV)는 비교적 원하는 시기에 저고도에서 높은 공간해상도를 가진 사진을 취득할 수 있다는 장점이 있다. UAV 사진은 디지털 영상처리를 통해 정사영상, 3차원 좌표, 수치지형모형 등 공간정보를 구축하여 면밀한 현장 진단이 가능하다. 본 연구에서는 무인기 영상 내 수목 이상 감지를 위한 개선 방법론을 제안하였고, 이를 연구지역에 대해 검증했다.
연구지역은 최근 수목의 시들음과 고사가 보고된 소백산국립공원 비로봉 일대가 선택되었다. 해발 1,400m의 이 지역은 국내 최대 규모의 주목군락지(2,046본)이며 국립공원지역이면서 동시에 천연기념물로 지정되어 있다. 나무의 평균 수고는 7m이며 수령은 약 200-500년에 달한다. 소백산국립공원북부사무소는 2018년 6월 29일 무인기 촬영을 통해 해당지역의 일부를 연속촬영사진으로 취득하였다. 해당사진들은 정사영상으로 가공하여 조사자의 육안식별을 통해 나무 객체의 시들음과 고사 위치를 도면 화할 수 있으나, 인간에 의한 수목 이상 감지는 조사자의 전문성에 결과가 좌우되거나 인적오류를 일으킬 수도 있는 한계가 있다. 이에 영상처리 분야에서는 머신러닝 기반 영상분류 알고리즘개발이 주를 이루며, 본 연구에서도 자동화 방식을 통해 영상을 분류하고자 하였다.
UAV와 같이 수 cm급의 초고해상도 영상은 화소기반 분류가 아닌, 동일 또는 유사한 화소가 결합된 객체기반 영상분석(object-based image analysis: 이하 OBIA)를 수행한다. OBIA는 크게 고유의 알고리즘이 적용된 영상분할과 영상분류 단계로 구분된다. 먼저, 본 연구의 영상분할은 대규모 평균이동 알고리즘을 통해 처리되었다. 처리된 결과의 객체에는 학습 단계에서 분류 할당을 위한 특징 값들이 정의된다. 각각의 객체는 생목, 고목, 기타로 구분하였으며 각 분류군마다 동일한 비율로 훈련 데이터를 추출하였다. 전체데이터 중 70%는 학습용으로, 30%는 검증용으로 계통 추출하였으며 영상 분류는 랜덤 포레스트(random forest) 알고리즘이 적용되었다. 훈련 모형의 검증은 오차행렬과 신뢰도 값을 통해 확인하였다.
본 연구는 RGB 영상의 평균과 분산 값에 더해 수목 이상 감지에 유리한 특징 값을 사용하였다. 이에 녹색화소의 대비를 강조한 가시광선 식생지수들(vegetation indices)의 통계치를 추출하여 영상분류 시 사용하였다. 또한 시들음과 고사의 면적차이를 고려하여 인접한 분류객체를 병합하고 수관크기를 임계치로 적용하여 고목 개수 추정을 개선하였다.
전체 데이터 처리는 자유 오픈소스 지리공간 소프트웨어(free and open source software for geospatial: FOSS4G)를 통해 구현되었으며 무인기 정사영상 제작은 OpenDroneMap이, 머신러닝은 Orfeo ToolBox가, 공간정보 처리 및 가시화는 QGIS가 사용되었다. 본 연구를 통해 UAV 영상 내 수목이상 감지의 가능성을 확인하였으며 신뢰수준을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과는 제한적인 센서 성능을 가지고 수목이상을 감지하는 연구에서 활용도가 높을 것으로 기대된다.

4해상국립공원 연안관리를 위한 육상오염원 현황조사 및 관리의 필요성

저자 : 황다혜 ( Da-hye Hwang ) , 정병관 ( Byung-kwan Jeong ) , 김진현 ( Jin-hyun Kim ) , 정원옥 ( Won-ok Jeong )

발행기관 : 한국환경생태학회 간행물 : 한국환경생태학회 학술발표논문집 2019권 1호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 55-55 (1 pages)

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현재 산업발달과 더불어 인류의 경제적 여건이 향상됨에 따라 인구의 연안지역 밀집화 현상이 가속화 되고 있는 실정이다. 해양과 연안에는 각종 편의 시설들이 건설되었고 산업 및 수산업과 같은 경제적 활동, 관광, 여가활동 등이 증가함에 따라 해양으로 유입되는 오염 부하량은 점진적으로 증가하고 있는 추세이다. 다양한 유기물과 영양염류의유입, 인위적으로 건설된 하구 방조제에서 유입되는 담수들은 급격한 환경변화를 초래하여 해양 생태계 교란의 원인으로 작용한다. 따라서 건강한 해양의 생태계 유지와 관리를 위해서는 해양으로 유입되는 점오염원 및 비점오염원에 대한 정보를 파악하고, 오염원에 대한 적절한 규제와 해양에 부정적인 영향을 미치는 요인을 관리 할 수 있는 정책이 마련되어야 한다. 현재 국립공원에서는 해상·해안에 대한 다양한 조사가 진행되고 있으나 육상에서 연안으로 유입되는 육상오염원에 대한 현황조사는 이루어지고 있지 않은 실정이다. 이에 해상·해안국립공원 중 하나인 태안해안국립공원에 대한 육상오염원 현황조사를 실시함으로써 해상공원으로 유입되는 오염원에 대한 관리계획 수립에 활용할 수 있는 정확한 기초자료를 확보하고자 하였다.
태안해안국립공원은 해안선이 긴 반도의 형태를 나타내고 있어 항만 시설을 포함한 많은 수의 소규모 점오염원이 존재하고 있으나 긴 해안선의 특징으로 모든 점오염원에 대한 파악조차 미비한 실정이었다. 따라서 항공 및 위성지도를 이용하여 연안으로 유입되는 유입구에 대한 정보를 조사하였고, 그 정보를 기준으로 육상오염원 현황조사를 실시하였다. 조사정점은 항만 12개와 유입구 40개를 선정하여 수질 및 퇴적물 조사를 진행하였다.
조사결과, 52개 조사 정점 중 지수의 범위가 0~4(수질 high / 영양단계 low)에 속하는 지역은 존재하지 않았으며, 8개 정점에서 4~5(수질 good / 영양단계 medium)의 범위를 나타내고 있었다. 21개 정점에서는 5~6(수질 bad / 영양단계 very high)의 범위로 확인되었으며 공원지역으로 유입되는 대다수의 유입수는 수질이 좋지 않은 것으로 평가되었다. 퇴적물의 부영양화 정화지수를 확인해 본 결과 3개 지역에서 기준점수인 6이상을 나타냄으로써 정화 및 복원이 필요한 것으로 확인되었다. 추가적으로 실시한 중금속 분석결과, 카드뮴(Cd), 크롬(Cr6+), 니켈(Ni), 납(Pb), 수은(Hg)은 국내 기준 이하의 값을 나타내고 있었으나, 구리와 아연의 경우 다수의 정점에서 주의기준을 초과하는 사례가 확인되었고, 일부 정점은 관리기준을 초과하는 결과 값을 보였다. 비소 또한 지역 1곳에서 주의기준을 초과하는 것으로 나타났다. 이에 태안해안국립공원 뿐만 아니라 모든 해상·해안국립공원에 대한 육상오염원 현황을 파악하고, 조사결과에 따른 적절한 관리방안을 마련하여 해상·해안국립공원에 유입되는 오염원에 대한 체계적인 관리가 필요할 것으로 사료된다.

5태백산국립공원 매미류 생물음향 및 서식환경 분석

저자 : 김윤재 ( Yoon-jae Kim ) , 정태준 ( Tae-jun Jung ) , 정승준 ( Seung-jun Jeong ) , 송한석 ( Han-suk Song ) , 기경석 ( Kyong-seok Ki )

발행기관 : 한국환경생태학회 간행물 : 한국환경생태학회 학술발표논문집 2019권 1호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 56-56 (1 pages)

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국내 매미류 번식울음에 관한 연구는 주로 도심지를 중심으로 종별 번식울음 특성, 번식울음에 영향을 미치는 환경요인, 종간영향에 관한 연구가 주를 이루었다. 그러나 산지에 서식하는 매미류의 생물음향 및 서식환경에 관한 특성규명은 연구가 미흡하였다. 따라서 본 연구는 대규모 산지인 태백산국립공원에 서식하는 매미류의 생물음향 및 서식환경 분석에 목적이 있다. 매미 번식울음 데이터는 2018년 7월부터 9월까지 약 3개월간 국립공원 내 대덕산계곡, 백천계곡에 녹음장치를 설치하여 수집하였다. 매미 서식분포 데이터는 2018년 8월에 국립공원 전역의 111개소에서 소리를 녹음하여 수집하였다. 기상 데이터는 기상청과 태백산국립공원 기상자료를 활용하였다.
연구 결과, 태백산국립공원 출현종은 소요산매미, 참깽깽매미, 호좀매미, 참매미, 애매미 5종이었다. 매미별 출현 시기는 소요산매미는 7월 초순에 출현하여 7월 중순까지 울었다. 참깽깽매미, 호좀매미, 참매미는 7월 중순에 출현하여 9월 초순까지 울었다. 종별 일주기 패턴은 참깽깽매미, 호좀매미, 참매미 3종이 06~07시에 울음을 시작하였다. 울음피크는 참깽깽매미는 11시, 참매미는 12시, 호좀매미 13~14시경이었다. 울음종료는 3종 모두 19시 전후이었다.
태백산국립공원 기상요인과 각 대상지에 서식하는 매미간 상호작용을 로지스틱 회귀분석으로 검증하였다. 분석 결과, 참깽깽매미, 호좀매미는 평균기온이 높아질수록 울 가능성이 1.192배, 1.279배 높아졌다. 참깽깽매미, 참매미는 일조량이 길어질수록 울 가능성이 4.366배, 2.624배 높아졌다. 종간영향은 참깽깽매미는 참매미가 울면 울 가능성이 14.620배 증가하며 호좀매미와는 유의미한 관계를 보이지 않았다. 호좀매미는 다른 매미가 울어도 울음빈도에 영향을 받지 않았다. 참매미는 참깽깽매미가 울면 울 가능성이 11.301배 증가하며 호좀매미가 울면 울 가능성이 2.474배 증가하였다.
종별 서식환경 분석 결과, 서식 해발고도(Altitude)는 참깽깽매미 1,046m(780~1,315m), 호좀매미 1,072m(762~1,361m), 참매미 976m(686~1,245m)에서 우는 것을 확인하였다. 호좀매미와 참깽깽매미는 낮은 고도에서 발견되는 참매미와 달리 750m 이하 해발고도에서 확인되지 않았다. 서식 방향(Aspect)는 참깽깽매미가 평균 166°(125~207°) 방향에서 발견되었고, 호좀매미가 평균 100°(72~128°) 방향에서 발견되었으며, 참매미가 평균 173°(118~228°) 방향에서 발견되었다. 매미 3종은 분포도를 확인하였을 때 태백산 문수봉 기준 동남향 능선 밑경사로에 서식지가 주로 분포하고 있었다. 위 내용을 종합하면 태백산국립공원 매미류는 종별 서식 해발고도의 차이가 있었다. 또한 서식 방향은 일조량 확보가 용이한 동남향(100~173°)의 지형에 집중적으로 서식하는 것으로 확인되었다.

6무등산국립공원 평두메습지 양서류 정밀 생물계절 관측 연구

저자 : 전영지 ( Young-ji Jeon ) , 최세준 ( Se-jun Choi ) , 최대훈 ( Dae-hun Choi ) , 기경석 ( Kyong-seok Ki )

발행기관 : 한국환경생태학회 간행물 : 한국환경생태학회 학술발표논문집 2019권 1호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 57-57 (1 pages)

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양서류 생물계절 시기는 기후변화에 의한 생태계 변화를 판단할 수 있는 핵심지표이다. 즉, 양서류 생물계절 변화를 장기적으로 정밀하게 관측하는 기술은 기후변화 연구에서 중요하다. 식물의 경우 관측식물이 고정되어 있어 개화, 단풍, 낙엽 등의 생물계절 관측이 용이한 반면 야생동물의 경우 국지적 미기상 변화에 예민하게 반응하고, 이동성이 강하며, 종별 번식기간이 다양하기 때문에 사람에 의한 직접관측이 정밀하지 못하다는 한계가 있다. 그러나, 생물음향녹음기술을 이용할 경우 양서류의 번식울음을 효율적으로 장기간 정밀하게 관측할 수 있어 향후 이에 대한 지속적인 기술 개발이 필요하다. 따라서 본 연구는 무등산국립공원 평두메습지를 대상으로 생물음향 녹음기술을 이용한 양서류 종별 번식울음 수집을 통해 생물계절 정밀 관측 기술을 제시하는데 그 목적이 있다.
연구대상지는 무등산국립공원 평두메습지 지역 중 상류지역 묵논습지이었다. 평두메습지는 2013년 무등산국립공원 자연자원조사에서 북방산개구리 난괴가 10,000개 이상 발견되어 국립공원 최대 북방산개구리 산란지로 그 중요성이 인정된 지역이었다. 양서류 번식울음 녹음은 시간당 5분씩 24시간 녹음을 실시하였다. 생물음향 관측장비는 습지와 접해 있는 수목에 습지를 바라보도록 약 1m 높이에 설치하였고, 미기상 장비를 함께 설치하였다. 녹음파일 포맷은 16bit, Wav.파일이었고, Sampling rate는 44100Hz, Channel은 mono로 설정하였다. 양서류 번식울음 녹음기간은 2018년 2월부터 8월(총 195일)까지이었다. 분석기간 및 시간은 2일간격, 2시간 간격, 야간시간대(18시~06시)에 한정하여 총 98일, 686시간 중 3,430분을 분석하였다. 양서류 번식울음 종식별은 소노그램에 의한 시각화분석과 청음분석을 병행하여 판별하였다. 데이터 코딩은 5분 내에 양서류 종별 울음이 나타나면 1점, 나타나지 않으면 0점을 부여하였다.
연구결과 생물음향 분석기술을 통해 평두메습지에서 번식울음이 관측된 양서류는 북방산개구리, 참개구리, 무당개구리, 청개구리, 옴개구리 5종이었다. 양서류 번식울음 초성과 종성 분석 결과 북방산개구리는 2월 19일부터 3월 19일까지, 참개구리는 5월 6일부터 7월 15일까지, 무당개구리는 5월 10일부터 8월 12일까지, 청개구리는 6월 21일부터 7월 15일까지, 옴개구리는 6월 23일부터 8월 20일까지 번식울음을 낸 것으로 확인하였다. 양서류 번식울음 야간시간대패턴 분석 결과 북방산개구리, 참개구리, 무당개구리는 18시부터 06시까지 밤새 번식 울음을 내는 것으로 나타났다. 울음피크 시간대는 북방산개구리와 무당개구리는 20시, 참개구리는 04시, 옴개구리는 22시이었다.
이상의 연구결과로 판단하였을 때 생물음향 녹음기술을 통해 양서류 종식별, 종별 번식울음 초성과 종성 관측, 시간대별 울음패턴 변화 등의 정밀 분석이 가능한 것으로 판단되었다. 향후 본 데이터와 기상관측 자료와의 분석을 병행할 경우 양서류 종별 번식울음에 영향을 미치는 환경요인의 규명 및 장기간 데이터 축적을 통한 기후변화에 의한 양서류 종별 동태 변화 분석이 가능할 것이다.

7한려해상국립공원 거제지구 팔색조 서식 현황

저자 : 서슬기 ( Seul-gi Seo ) , 홍길표 ( Gil-pyo Hong ) , 오구라타케시 ( Takeshi Ogura ) , 송재영 ( Jea-young Song )

발행기관 : 한국환경생태학회 간행물 : 한국환경생태학회 학술발표논문집 2019권 1호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 58-58 (1 pages)

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팔색조는 우리나라 남부 도서지방 및 남부 내륙에서 드물게 번식하는 여름철새이며, 번식지는 울창한 산림으로 어둡고 습한 지역을 좋아한다. 국외에서는 중국 남동부, 대만, 일본에서 번식하고 보르네오섬에서 월동하는 것으로 알려져 있다. 그러나 주요 서식지들이 농업 및 목재 채취를 위한 벌채로 소실되고 있다. 또한 대만 등 일부지역에서는 근래에 급격하게 그 수가 감소하는 중이다. 팔색조의 전 세계생존 개체군(Mature individuals)은 1,500~7,000개체로 추정하고 있다. 세계자연보전연맹(IUCN) 적색자료목록(Red list)의 취약종(VU, Vulnerable)로 분류된 국제적 보호종이며, 우리나라에서는 환경부지정 멸종위기 야생동식물 Ⅱ급, 천연기념물 제 204호에 지정되어있다.
한려해상국립공원 거제 학동 동백림은 내륙에서 팔색조의 번식이 처음 확인된 곳이다. 때문에 학동 동백림 일원은 천연기념물 제 233호로 지정되어 있으며, 이는 국내에서 유일한 천연기념물 지역이다. 현재에도 매년 1~2쌍 정도 번식하고 있어 한려해상국립공원 특별보호구역으로도 지정되어 있다. 그러나 현재 거제 지역에 도래하는 팔색조에 관련된 연구는 매우 미흡하며, 멸종위기종의 중요도를 생각해 볼 때 서식지 관리를 위한 기초 연구들이 시급한 실정이다. 따라서 거제 학동에 위치한 국립공원연구원 조류연구센터 한려해상스테이션에서 거제·해금강지구의 팔색조 도래현황과 Radio telemetry 방법으로 번식지내 행동권 조사를 실시하였다.
팔색조 도래 현황 조사를 위해 거제·해금강 지구 내에서 국립공원 경계 지역과 지심도, 내도 등 일부 도서 지역을 포함하여 위도와 경도를 기준으로 96개 격자(1km × 1km)를 구분하고, 그 중 조사 가능한 85개 격자를 대상으로 2018년 5월 19일에서 6월 21일까지 실시 총 30일간 조사하였다. 조사 방법은 도보 또는 차량으로 이동하며 육안과 소리로 확인된 팔색조 위치 정보를 기록하였다.
번식지 행동권 조사는 번식 둥지를 확인하여 실시하였다. 육추중인 암컷을 포획하여 전파발신기(1.9g)를 부착하였고, VHF안테나를 이용하여 이소 이전과 이후 팔색조의 행동영역을 조사하였다. 원거리 삼각측량과 연속 추적법을 병행하여 위치좌표를 기록하였으며, 모든 위치 좌표를 포함하는 100% 최소블럭다각형법으로 행동권을 규정하였다.
그 결과 국립공원내 85격자 중 팔색조를 확인된 곳은 25개 격자였다. 조사 방법의 한계로 개체수를 특정할 수 없으나 출현 지점과 조사 시간 등을 종합적으로 판단하면 최소 37개체의 팔색조가 통과 또는 서식한 것으로 판단된다. 번식지내에서의 암컷의 행동반경은 이소 이전(2.98ha)과 이소 이후(7.27ha)에 큰 차이를 보였다.
종합적으로 한려해상국립공원 거제지구내의 광범위한 지역에서 팔색조의 도래를 확인하였고, 팔색조의 번식 지역 및 번식기 행동권이 둥지가 있는 큰 계곡을 벗어나지 않음을 파악하였다. 앞으로 조사방법을 보완하고 장기적 모니터링으로 자료를 축적하여 국립공원의 팔색조 서식지 관리를 위한 기초자료로 활용하고자 한다.

8우리나라에 재도입된 반달가슴곰의 유전적 집단 구조와 다양성

저자 : 한상현 ( Sang-hyun Han ) , 문주영 ( Ju-young Moon ) , 김태욱 ( Tae-wook Kim ) , 정승준 ( Seung-jun Jeong ) , 김정진 ( Jeong-jin Kim ) , 정동혁 ( Dong-hyuk Jeong ) , 송동주 ( Dong-ju Song ) , 강재구 ( Jae-ku Kang ) , 임현태 ( Hyun-tae Lim )

발행기관 : 한국환경생태학회 간행물 : 한국환경생태학회 학술발표논문집 2019권 1호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 59-60 (2 pages)

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지난 세기 동안 반달가슴곰(Ursus thibetanus)은 일제강점기와 한국전쟁을 거치면서 그 수가 급격히 감소하였고, 현재는 매우 적은 수가 야생에서 활동하는 것으로 알려져 있으며, 환경부 지정 멸종위기야생생물 Ⅰ급으로 지정되어 보호되고 있다. 반달가슴곰은 전 세계적으로 7개의 아종(subspecies)으로 구분되고 있으며, 한반도와 중국 북부, 러시아 극동지역에서 서식하는 개체군은 반달가슴곰 우수리아종(U. thibetanus ussuricus)에 속한다. 2000년대 초부터 북한, 중국 북부, 러시아 연해주 지역의 야생 반달가슴곰이 재도입되어, 지리산국립공원지역에서 복원사업이 시작되었다. 현재 복원중인 반달가슴곰 개체군은 60마리가 넘는 개체군으로 성장하였으나, 반달가슴곰 개체군의 상태를 유전학적으로 설명할 수 있는 자료는 마련되지 않고 있다. 이에 본 연구에서는 우리나라에 재도입된 반달가슴곰과 야생에서 출생한 개체들의 유전적 집단 구조와 유전적 다양성을 살펴보고자 하였다.
반달가슴곰 복원 개체군의 유전적 다양성은 전장 유전체서열(whole genome sequence, WGS)의 단일염기다형(single nucleotide polymorphism, SNP)에 대한 염기서열다양성(nucleotide diversity, πg)을 산출하여 곰과의 근연종, 다른 멸종위기종들과 비교하였다. 해외도입 1세대, 야생번식과 인공증식에 의해 형성된 2세대, 3세대에서 mitochondrial DNA (mtDNA)의 조절영역(control region, CR) 염기서열의 다형성을 근거로 유전적 집단구조, 염기서열 다양성(πm), 단상체형 다양성(haplotype diversity, Hd), neutrality test의 Tajima's D 지수를 산출하였다. 또한 핵 DNA 미세위성체(microsatellite, MS) 마커 대립유전자를 결정하여 대립유전자의 수(k), 관찰이형접합율(observed heterozygosity, He), 기대이형접합율(expected heterozygosity, Ho), 다형정보량(polymorphic information index, PIC) 등 다양성 지수를 산출하고, Hardy-Weinberg 시험을 수행하였다.
반달가슴곰 WGS는 러시아, 중국, 북한에서 도입된 개체들과 도입 후 증식 개체 총 12개체에서 결정하였고, 유전체의 크기는 약 2.37 Gbp로 확인되었다. WGS 상에서 발견된 SNP의 πg=0.121×10-3로 기존에 보고된 Brown bear (2.496×10-3), Black bear (1.437×10-3), Polar bear (0.575×10-3)보다 낮았으며, 멸종위기종인 Tasmanian Devil (0.320×10-3)과 Baiji (0.121×10-3)와 비교했을 때도 낮거나 유사한 수준을 보였다. 이 결과는 반달가슴곰 우수리아종이 진화역사 상에서는 아주 최근에 분화되었음을 반영하는 결과이며, 시료 일부가 근연인 개체들임이 반영된 결과로 판단된다. 반달가슴곰 집단에서 mtDNA CR 염기서열의 다형성을 평가한 결과, 전체 집단에서 확인된 πm은 0.0186±0.0002의 수준을 보였으며, 단상체형은 총 6개였으며, 도입개체군(1세대), 2세대, 3세대의 Hd는 모두 0.5 이상의 수준을 나타내었다. Neutrality test 결과, Tajima's D 지수는 2세대에서 음(-)의 값을 나타내어 인공증식에 따른 개체군 팽창과 다양성 감소양상이 관찰되었다. 3세대의 경우 양(+)의 값을 나타내어 최근 개체군 크기가 감소하거나 평형선택(balancing selection)이 진행되고 있다고 추정할 수 있으나, 아직까지 개체수가 적고 소수 개체 간 번식에 의해 형성된 데서 기인한 결과라 하겠다. 15종의 MS 마커의 k는 평균 6.0개 이상이었으며, Ho과 He이 모두 0.6 이상이었고, PIC는 평균 0.6 이상을 나타내었다. 또한, Hardy-Weinberg 평형을 벗어나는 경우는 마커는 4종이 확인되었는데, 전체의 1/4 이상이 Hardy-Weinberg 평형을 벗어났다는 점에서 복원 중인 반달가슴곰 집단이 완전한 임의 교배에 의해 형성된 유전집단은 아님을 보여주고 있다. 세대별로 구분했을 때, k는 1세대와 2세대는 비슷하나 3세대에서 1개 이상 감소된 양상을 보였고, Ho, He는 1세대에서 가장 높고, 2세대와 3세대에서는 감소된 양상을 보였다.
이상의 결과들을 종합해 보면, 1세대의 경우 자연 상태에서 절멸위기를 넘어선 개체군에서 흔히 관찰되는 유전적 병목(genetic bottleneck)현상은 나타내지 않았으며, 중간수준의 유전적 다양성을 나타내었다. 이 결과는 1세대가 반달가슴곰 복원을 위한 원종확보 단계에서 한 지역에서 서식하던 단일개체군을 단시간 동안 이주시켜서 형성된 것이 아니라, 북한, 중국, 러시아 등 3개 지역에서 장기간 동안 여러 차례에 걸쳐 유입됨에 따라 나타난 결과라 하겠다. 하지만 1세대에 대한 연구결과에서 Tajima's D 지수가 음의 값을 나타내었고, 이는 원종의 해외 도입이 러시아 지역에서 많은 수가 유입된 데서 나타난 결과로 판단되며, 향후 적절한 보완책이 모색되어야 할 것이다. 뿐만 아니라, 실제로 번식에 참여하고 있는 1세대 개체 수가 적다는 점을 고려한다면, 유전적 다양성 증진을 위한 원종 확보에 대한 노력은 지속적으로 수행되어야 할 것이다. 2세대의 경우는 1세대와 비슷한 수준의 Hd, k, He, Ho 등을 나타내고 있으나, Tajima's D 지수가 음의 값을 나타낸다는 점에서 자연 번식을 통한 개체군 증가뿐만 아니라 인공수정 등 인공증식을 통해 개체수 증가가 이루어졌음 보여주는 결과라 하겠다. 한편, 3세대의 경우 일부 개체에서 발생한 근친(inbreeding)에 의해 k가 감소되고 Ho, He 등 이형접합율도 감소된 결과를 나타내고 있으나, 아직까지 개체군의 크기가 작다는 것을 보여주고 있다.
결과적으로 본 연구를 통해 복원 중인 반달가슴곰 집단에서 전장 유전체의 낮은 염기서열 다양성, 다수의 모계에서 유래된 혈통구조, 2세대와 3세대에서 유전적 다양성의 감소추이 등이 확인되었다. 이상의 연구결과들은 반달가슴곰 복원사업의 수행에 있어 원종확보를 위한 해외도입 경로의 다변화, 인공수정을 포함한 인공증식에서 유전적 다양성의 사전 평가를 통한 번식개체의 선정, 서식지 내에서 활동하고 있는 실제 번식 참여 개체에 대한 관리 등 향후 복원전략수립 적용할 수 있는 유용한 정보로 활용될 것으로 기대된다.

9국립공원 내 서식하는 관박쥐의 집단유전학 연구

저자 : 김혜리 ( Hye-ri Kim ) , 장지은 ( Ji-eun Jang ) , 변서연 ( Seo-yeon Byeon ) , 김지영 ( Ji-young Kim ) , 이혁제 ( Hyuk-je Lee )

발행기관 : 한국환경생태학회 간행물 : 한국환경생태학회 학술발표논문집 2019권 1호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 61-61 (1 pages)

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관박쥐는 세계자연보전연맹(International Union for Conservation of Nature; IUCN)에서 적색목록(Red List) 관심 대상 (Least Concern; LC) 종으로 등록한 종이며, 유럽이나 아메리카 대륙 등에서는 개체수와 개체군 보호를 위한 노력이 지속적으로 이루어지고 있다. 국외에서는 관박쥐의 유전자 확산 및 유전자 구조를 파악하기 위한 집단유전학 연구가 활발히 진행되고 있으나 국내에서는 극동아시아 및 유라시아 관박쥐의 분류학적 위치 및 아종 분류에 관한 계통학적 연구만 일부 진행되었을 뿐 그 이외의 관련 연구가 미비한 실정이다. 집단 유전학 연구는 해당종의 분산 특성, 서식지 간 연결성 및 안정성 등을 파악하는데 중요한 단서가 될 수 있으므로 반드시 필요한 분야이다. 본 연구에서는 우리나라 백두대간 중요 생태축의 연결성 및 안정성 등을 파악하기 위해 백두대간 내 국립공원을 포함한 총 11개 국립공원(오대산, 태백산, 소백산, 월악산, 속리산, 덕유산, 치악산, 계룡산, 가야산, 변산반도, 다도해해상국립공원)에서 서식하는 관박쥐 167개체를 대상으로 집단유전학 분석을 실시하였다. 분석결과 상대적으로 다양한 단상형이 분포하는 북부권역 국립공원(치악산, 소백산, 오대산) 및 고유 단상형을 보유하고 있는 지역(소백산, 치악산, 월악산 및 다도해해상 국립공원)의 서식지를 보다 우선적으로 관리·보호해야 할 필요성이 있다고 판단된다. 또한, 국립공원에 서식하는 관박쥐의 안정적인 존속을 위해서는 비교적 유전적 다양성이 높은 지역(치악산)을 우선적으로 보호하고, 다양성이 낮은 지역(태백산, 계룡산, 가야산, 다도해해상)은 유전자 확산 증진이 필요하다고 생각된다. 그리고 월악산국립공원의 경우 유전자 유입(이입) 비율이 비교적 높은 반면 주변에 있는 외부 국립공원으로 이출되는 비율이 낮게 나타나며, 계룡산과 속리산국립공원 이남 지역부터 유전적 다양성이 낮아지는 것을 확인하였다. 이러한 분석 결과를 고려하였을 때, 월악산국립공원을 기준으로 남부권역 국립공원과의 서식지 연결성 개선 관리가 필요하다고 사료된다. 본 연구는 백두대간을 포한한 국립공원에 서식하는 관박쥐의 집단유전학 연구 결과를 통해 야생생물 서식지 보전·관리 등을 위한 정책결정 및 계획수립의 근거자료로 활용하고자 한다.

10국립공원 탐방로 개설에 따른 야생동물 출현 변화 - 설악산국립공원 곰배골 신규 탐방로를 대상으로 -

저자 : 정승준 ( Seung-jun Jeong ) , 이선욱 ( Seon-uk Lee ) , 조우 ( Woo Cho ) , 기경석 ( Kyong-seok Ki )

발행기관 : 한국환경생태학회 간행물 : 한국환경생태학회 학술발표논문집 2019권 1호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 65-65 (1 pages)

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자연지역에서 인간의 활동에 의한 야생동물의 영향은 식생이나 토양과 비교하여 연구가 부족하다. 이는 신규 탐방활동으로 인한 야생동물의 영향이 교란의 행태, 빈도, 강도, 시기, 위치 등에 따라 다르게 나타나며, 그 영향이 즉각적이지 않거나 측정이 쉽지 않기 때문이다. 따라서 본 연구는 국립공원 신규 탐방로를 대상으로 탐방객에 의한 야생동물출현 변화를 분석하는데 그 목적이 있다. 연구대상지는 2018년 5월 16일에 개방된 설악산국립공원 점봉산 곰배골신규 탐방로, 약 3.4km 구간이다. 야생동물 관측은 탐방로에 무인센서카메라 5대를 설치하여 2018년 1월 1일부터 2018년 12월 31일까지 1년간의 데이터를 수집하였다. 무인센서카메라 촬영 데이터 분석결과, 이 구간에 출현한 야생동물은 총 8종, 452컷으로 나타났다. 촬영된 야생동물 중탐방객에게 민감한 중대형 동물인 멧돼지(172컷)와 탐방객과의 관계를 집중 분석하였다. 탐방객이 방문할 때와 하지 않을 때 낮 시간대(08:00~18:00)의 멧돼지 출현빈도를 분석한 결과, 탐방객이 방문하는 날에는 멧돼지 출현빈도(8컷)가 낮았으나 탐방객이 방문하지 않은 날에는 멧돼지 출현빈도(68컷)가 높았다. 월별 멧돼지 출현빈도 분석 결과 탐방객개방 이후 월별 탐방객 수가 가장 많은 6월에 멧돼지 출현빈도는 가장 적었다. 일반적으로 6~7월은 멧돼지가 출산 이후 어미와 새끼와 함께 나타나는 시기이기 때문에 타 국립공원의 경우 출현빈도가 빈번해지는 데 반하여 곰배골 신규 개방 탐방로에서는 반대의 결과가 나타났다. 레크레이션에 의한 야생동물의 미치는 영향력의 시간적, 공간적 패턴 연구가 미흡한 수준에서 본 연구는 신규 탐방로 개방에 따른 야생동물의 초기 출현 변화를 규명했다는 것에 연구의 의의가 있다. 향후 추가 조사·분석을 통하여 국립공원에서 탐방활동에 의한 야생동물의 생태적 영향을 규명하는데 기초자료로 활용될 것으로 판단된다.

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