Vespa velutina is a predatory hornet distributing in SouthEastern part of Asia and became invasive in early 2000s; invading into Korea in 2003 and France in 2004. Its distribution pattern showed typical species-invasion curve type with slow progress in the beginning and rapid expansion on ward. We determined the geographic spread of V. velutina with CLIMEX modeling. The model analysis indicates that the ecoclimatic indices (EI) increased as the projection year increased based on RCP8.5 scenario. Then the predicted EI values were further regressed with the field collected data from 2018. Vespa velutina population sizes were estimated from 230 points of sampling over the country and the sampling data were correlated with predicted EI values. The results indicated that partial contribution of the climate factors for its abundance. Also this could be an usual biological indicator of climate change in agroecosystem in Korea. Given the important risk and impact on beekeeping, socio-biological as well as ecosystem and biodiversity levels, careful monitoring of phenology, range expansion and preventive efforts mitigating the impact are further required.

This is a descriptive case study of the capacity building program in the field of climate change cooperation achieved by UNITAR Jeju Cifal and GTC(Green Technology Center). The study included the GTC's expertise in climate technology and the UNITAR's collaboration program, an international training body in the environment, peace and security. First, in this study, the results of the satisfaction survey of the education and training in 2017 were analyzed. Education demand for climate change adaptation was shown to be high, and technology demand needed in developing countries was found to be the highest demand for ecosystem monitoring/restoration. Second, an analysis of the program for 2018 showed that South Korea's Eco-city project case is also worth referring to Asian Pacific countries. It was also found that exchanges and discussion activities among participants were more helpful than simple lectures. Meanwhile, development of city-share programs, including self-evaluation, was found to be necessary. Finally, we discussed ways to improve the city-share program in UNITAR. Sharing urban information among peers in this program is beneficial. However, it is necessary to plan programs that have a prior understanding of the culture and background of participants. And it is also important for participants to follow up on their own goals by setting up action plans and checking them after training. It is also necessary to make it clear to participants that there is an organic connection at each stage of the program. That way, participants will set up and plan problems in the climate technology sector of their own country or city, and the effect of education and training will be even greater.

This study was conducted to investigate the effect of seeding dates on grassland productivity and botanical composition in oversown pasture located in Cheonan of South Korea. Four treatment groups were established based on the seeding dates: 18th August, 1st September, 15th September and 29th September. Evaluation of seasonal changes in botanical composition of pasture showed that the highest ratios of grass in 18th August and 1st September (pasture species 93% and weeds 7%) and the lowest in 15th September (pasture species 75% and weeds 25%). In the plant length, there is no significantly different in 5% probability level. In the total dry matter yield of grass, 18th August (13,362 kg ha–1) and 1st September (13,988 kg ha–1) were higher than 15th September (11,883 kg ha-1) and 29th September (11,459 kg ha-1). The findings of the this study suggest that seeding by early September the most desirable results for botanical composition and grassland productivity in oversown pasture, Cheonan of South Korea.

기후변화에 따른 양서류 번식계절학 및 양서류 군집다양성 변동에 대한 연구는 다수 수행되었지만, 개별 종의 번식개 체군 크기의 변동에 대한 연구결과는 여전히 부족하다. 본 연구에서는 기후변화가 국내 산간계곡에서 번식하는 무미류인 계곡산개구리(Rana huanrenensis)와 유미류인 도롱뇽(Hynobius leechii) 번식개체군 크기에 영향을 미치는지를 평가하기 위하여 2005년부터 2012년 사이 8년간의 야외개체군 변동과 주변 기후변화 요인들과의 관련성을 분석하였다. 야외에서 두 종은 각각 약 3.5년을 주기로 번식개체군의 크기가 증감하고 있었다. 특별히, 도롱뇽 번식개체군의 크기는 8년에 걸쳐 유의하게 감소하였다. 기후요인들 중, 기온은 계곡산개구리, 강수량은 도롱뇽 번식개체군의 크기와 더 밀접한 관련성을 가지고 있었다. 특별히, 해당지역에서는 8년에 걸쳐 년간평균최고기온 및 봄철평균일교차가 일관되게 감소하였으며, 후자는 도롱뇽 번식개체군 크기의 의미 있는 감소와 관련되었다. 이러한 결과는 최근의 기후변화가 산간계곡에서 번식하는 국내 양서류, 특별히 도롱뇽, 번식개체군 크기의 감소로 직접적으로 이어질 수 있음을 보여준다.

Climate adaptation strategies for water utilities including 16 water treatment plants(WTPs) in Jeju were investigated. Drought, heat wave, and heavy rain were among the most significant climate factors affecting water utilities in Jeju. Heat wave increases water temperature, which in turn increases the concentration of algae, color, and odor materials. Some adaption strategies for the heat wave can be strengthening water monitoring and introducing advanced water treatments. Heavy rain increases raw water turbidity in surface water. The 7 WTPs that take raw water from streams or springs had a maximum turbidity of less than 50 NTU under heavy rain. However, due to concerns of turbidity spike in treated water, some WTPs discontinued intaking raw water when raw water turbidity increased more than 2 NTU. They instead received treated water from other WTPs which took groundwater for water supply. This happens because of the low skills of employees. Thus, there needs to be an increase in operator competency and upgrade of water facilities for the adaption of heavy rain. To improve adaption for the drought, there should be an increase in the capacity of intake facilities of surface water as well as a decrease in water loss. In addition, water consumption per person should be decreased.

국내에서 서식처 파괴로 인해 개체 수가 감소되어 층층둥굴레는 준위협종(Near Threatened)으로 지정되었다. 본 연구는 경기도 파주시 갈곡천 하천변에 위치한 층층둥굴레 서식지를 포함한 주변 일대의 토양과 광 특성, 층층둥굴레의 개체군 특성 및 분포 현황 그리고 생활사를 밝혀보고자 한다. 또한 기후변화조건에서 광 구배에 따른 1년생 층층둥굴레 유식물의 생장반응을 알아보기 위해 온실에서 재배 실험을 하였다. 연구 결과, 층층둥굴레의 서식지의 제외지는 밭과 도로이며 제내지는 낚시 등으로 인해 인위적인 간섭이 잦은 곳이었다. 서식지의 표고는 6m, 하천까지 거리는 약 8m로서 우기 때 하천의 범람의 영향을 받았고 토양의 pH 6.8, 깊이별 토양전도도는 10cm가 0.1(±0.05) ds/m, 20cm가 0.2(±0.05) ds/m이고 수분함량은 10.4%, 유기물 함량은 6.3%으로 나타났다. 층층둥굴레군락지내에서 목본식물이 출현하지 않았지만 키가 2m 이상인 침입외래식물 단풍잎돼지풀이 층층둥굴레의 상관을 덮는 것으로 확인되었다. 층층둥굴레의 상관의 광량은 516.1umol, 단풍잎돼지풀이 혼생하는 곳에서 층층둥굴레 상관의 광량은 90.0umol이었다.. 층층둥굴레군락지내에 1m2의 영구 방형구 30개를 설치하여 개체군의 특징을 살펴본 결과, 층층둥굴레의 개체수는 2017년에 약 1,212개체이고 2018년은 약 1,169개체로 약 -3.5% 감소하는 경향이 나타났다. 층층둥굴레의 꽃과 열매는 평균 6층부터 20층까지 형성하고 열매를 맺었고. 한 개체의 평균 꽃수는 2017년에 17.2(±9.5)개, 2018년에 27.0(±16.4)개로 올해에 꽃수가 더 많았다. 하지만 한 개체의 평균 열매수는 2017년에 17.3(±14.0)개, 2018년에 9.2(±8.7)개로 올해에 열매수가 적었다. 영구방형구내에서 층층둥굴레는 가는잎쐐기풀, 단풍잎돼지풀, 애기똥풀 등과 분포하며 층층둥굴레가 가장 높은 피도(41.4%)와 중요치(42.1)를 가졌다. 하지만 조사지역(1521.2m2)에서 층층둥굴레군락의 면적은 작년(30.52m2)에 비하여 올해는 26.1m2로서 감소하는 경향을 보였고 단풍잎돼지풀이 가장 큰 면적(724.2m2)으로 분포하는 것으로 나타났다. 층층둥굴레의 생활사는 4월 초에 지상부 출현과 개엽이 동시에 이루어졌고, 5월 초에 꽃봉오리가 생성하고 말에 개화가 시작되었다. 6월 중부터 열매가 형성하면서 층층둥굴레 아래층부터 잎 갈변이 시작되었고 7월 말부터 열매가 성숙되면서 9월 말에 낙엽과 동시에 생활사가 끝남을 확인하였다. 또한 온실에서 기후변화처리(CO2상승구, CO2상승구+온도상승구, 온실) 조건에서 광 구배(차광막1겹, 차광막 없음)를 통한 유식물의 생장반응 알아본 결과, 지상부 길이는 야외에서 가장 길었고, 차광막이 있는 곳보다 차광막이 없는 곳에서 길었다. 잎 수는 야외에서 가장 적었고 광의 영향은 받지 않았다. 하지만 생존율은 CO2상승구+온도상승구와 차광막이 있는 곳에서 가장 높았다. 연구 결과를 통해, 본 연구지역의 층층둥굴레의 개체군은 인위적인 간섭에 의해 개체 수와 면적이 줄어들고 있는 것으로 평가되며 또한 기후변화가 진행되면 층층둥굴레의 생존율이 높았다. 또한 지속적인 모니터링을 통해 국내의 층층둥굴레 개체군 유지를 위해서는 효과적인 개체 보전 방안을 마련해야된다고 판단된다.

말라리아는 말라리아원충에 감염된 Anopheles속 모기에 의해 매개되는 질병이다. 한국의 Anopheles속 Hyrcanus group 모기 가운데 특히 Anopheles kleini, Anopheles lesteri, Anopheles pullus는 말라리아 주요 매개충으로 알려져 있다. 한국의 말라리아는 휴전선 인접지역을 중심으로 환자 발생이 지속되고 있으며 이와 더불어 한국의 기후는 점차 아열대 기후로 변화하고 있다. 이러한 기후변화가 한국의 말라리아 전파력에 미치는 영향을 예측하기 위하여 말라리아 위험지역 가운데 경기 서북부 지역인 파주, 김포, 강화 세 지역의 소 축사에서 2014년과 2015년 6월부터 9월까지 채집된 모기의 월별 종 분포를 분석하였으며, 이러한 종 분포와 기후조건과의 관계를 통계분석 하였다. 기후조건으로는 채집일 기준 14일 전까지의 평균기온, 풍속, 강수량, 습도를 이용하였으며 Hyrcanus group 모기 6종(Anopheles belenrae, An. kleini, An. lesteri, An. pullus, Anopheles sinensis, Anopheles sineroides)의 분포를 로지스틱 회귀분석을 통하여 분석하였고, 상관관계를 확인하기 위하여 정준상관분석(Canonical correlation analysis)을 실시하였다. 분석결과, 강수량과의 연관성은 찾지 못하였으나, An. kleini, An. lesteri, An. pullus는 기온이 상승했을 때 Hyrcanus group 내에서의 분포가 증가할 가능성이 있는 것으로 나타났다. 또한 An. sinensis는 풍속과 습도가 높을 경우 증가할 것으로 나타났으며 이를 제외한 나머지 종들은 풍속과 습도가 낮을 경우 증가하는 것으로 나타났다. 이러한 분석 결과를 바탕으로 현재 한반도의 기온이 점점 상승하는 환경은 말라리아 주요 매개충이 서식하기 좋은 환경으로, 기존의 북한과 인접한 DMZ 부근에서 발생하던 말라리아가 한반도 내 다른 지역으로 분포 지역이 확대될 가능성이 있음을 시사한다.

최근 지구온난화로 인한 기후변화는 육상 및 해양 생태계에 다양한 영향을 미치고 있다. 농업생태계 역시 이들 생태계에 의존하고 있는 생물 및 인간에게 생물학적, 경제학적, 사회학적으로 다양한 영향을 주고 있다. 기후변화를 쉽게 감지할 수 있는 지표종은 기후변화에 비교적 민감하게 반응을 나타내기 때문에 농업생태계와 같은 경제 사회적 영향을 많이 받는 곳에서 다양하게 활용될 수 있다. 2017년 농업과학원에서는 농업생태계에서 기후변화에 따른 영향을 잘 나타낼 수 있는 식물과 무척처동물 30종을 지표종으로 선정하였다. 30종 중 나비목에 속하는 종으로는 배추흰나비(Pieris rapae), 남방노랑나비(Eurema mandarina), 노랑나비(Colias erate), 호랑나비(Papilio xuthus) 4종이다. 이 연구는 나비 지표종 중 농업생태계에서 가장 풍부하고 확인이 쉬운 배추흰나비를 대상으로 전남, 충북, 경기, 강원지역에서 4월부터 월 1-2회 모니터링을 실시하여 생물계절의 차이를 알아보았다. 조사는 각 지역에서 논과 밭, 산림 등을 포함하는 경로를 선정하여 30분간 이동하면서 좌우 5m내외 출현하는 나비를 조사하는 선 조사법을 실시하였다. 4월 이후부터 조사한 결과 전남에서는 4월초인 14째 주에 이미 많은 수가 관찰된 반면 충북, 경기 등지에선 15째 주 이후 관찰되기 시작하였다. 강원도에서는 6월 중순인 24째부터 관찰되어 위도별 출현 양상의 차이를 나타내었다. 9월말까지 관찰된 생활사 수는 전남에서는 5회, 경기도에서는 4-5회, 충북에서는 4회, 강원에서는 2회로 지역별 차이를 나타내었다. 이러한 결과는 농업생태계에서 흔히 볼 수 있는 배추흰나비가 위도별로 출현시기와 출현횟수를 달리하면서 나타나는 것을 통해 기후변화를 나타낼 수 있는 지표종으로 적절하다고 여겨지며 앞으로도 전국적으로 지속적인 모니터링을 통해 정밀한 출현양상과 미래 분포 변화 모델링 작업에 효과적으로 이용될 수 있는 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 여겨진다.

Red imported fire ant (Solenopsis invicta) is a notorious pest which has caused damage of human life. Recent expansion of its habitat due to climate change has threatened where it cannot live before. South Korea has been exposed to its invasion, alerting early assessment of potential distribution of Solenopsis invicta. The objective is, hence, to predict potential distribution of Solenopsis invicta in South Korea based on climatic suitability. CLIMEX software was used for predicting Solenopsis invicta distribution in 2020 under RCP 8.5 climatic change scenario. Result showed that climates in coastal areas, Daegu, and Jeju island would be suitable for inhabitation of Solenopsis invicta. This results suggested that the risk of Solenopsis invicta invasion might be increased with the current climate change.

기후변화는 곤충의 성장, 발육, 생존, 생식력, 분포범위 등 생활사의 변수들에 영향을 준다. 특히 외래곤충의 경우 생태계 정착 및 확산이 빨라 지고 있으며, 생태계 교란, 토착종 감소 등 생물다양성을 감소시키는 직접적인 원인 중 하나이다. 알팔파바구미는 1990년대 제주도에서 처음 발견 후 남부지방에 대량 발생하여 농업해충으로 인식되었다. 최근 하면처로 이동하는 개체에 의한 밭작물의 피해와 여러 시군에서 서식이 확인되며 확산의 우려되고 있다. 본 연구에서는 기후변화가 알팔파바구미에 미치는 영향에 대해 파악하였다. 미래의 기후 시나리오 RCP 4.5와 RCP 8.5에서 알팔파바구미의 잠재적 분포를 추정하기 위해 MaxEnt 모델을 적용하였다. 모형의 변수는 2015~2017년까지 알팔파바구미의 서식이 확인된 66개 지점과 종의 생태특성 및 예측변수간 상관성을 고려한 6개(bio3, bio6, bio10, bio12, bio14, bio16)의 생물기후를 사용하였다. 예측된 모형의 적합 도는 평균 0.765로 잠재력이 의미 있는 값이며, 최고 따뜻한 분기의 평균기온(bio10)이 60~70%로 높은 기여도를 나타냈다. 2050년과 2070년의 시나리오(RCP 4.5, RCP 8.5)에 대한 모형의 결과는 한반도 전역에서 알팔파바구미의 분포 변화를 보여 주었으며, 기온상승에 따른 전국적 확산이 예측되었다.

Environmental stresses caused by climate change, such as high temperature, drought and salinity severely impact plant growth and productivity. Among these factors, high temperature stress will become more severe during summer. In this study, we examined physiological and molecular responses of maize plants to high temperature stress during summer. Highest level of H2O2 was observed in maize leaves collected July 26 compared with June 25 and July 12. Results indicated that high temperature stress triggers production of reactive oxygen species (ROS) in maize leaves. In addition, photosynthetic efficiency (Fv/Fm) sharply decreased in leaves with increasing air temperatures during the day in the field. RT-PCR analysis of maize plants exposed to high temperatures of during the day in field revealed increased accumulation of mitochondrial and chloroplastic small heat shock protein (HSP) transcripts. Results demonstrate that Fv/Fm values and organelle-localized small HSP gene could be used as physiological and molecular indicators of plants impacted by environmental stresses.

곤충은 넓은 범위의 온도영역에 사는 것으로 알려져 있으나, 40℃가 넘는 고온이나 빙결온도 이하의 저온에서는 생존이 어렵다. 본 연구는 사육온도 조건이 다른 환경에서 대사중심 조직인 지방체의 유전자 발현을 분석하기 위해, 온도조건을 달리하여 담배나방을 저온 사육충 (3~10℃), 고온 사육충 (35℃)로 나누고 상온 사육충 (25℃)을 대조구로 사용하여 전사체 분석을 수행하였다. 저온에서 특이적으로 높은 발현을 보인 유전자는 표피단백질, △9 불포화효소, 글리세롤 3-인산 탈수소효소이며, 저온에서 발현이 낮아진 유전자는 키틴 합성효소, catalase, UDP-당전이 효소이다. 고온에서 특이적으로 높은 발현을 보인 유전자는 과산화물제거효소, metallothionein 2, phosphenolpyruvate carboxykinase, 트레할로스 운반단백질이었다. 고온에서 높고 저온에서 낮은 대조적 발현을 보인 유전자는 열충격단백질, glutathione peroxidase이었다. 이들 온도 특이적이거나 대조적 발현을 보이는 유전자는 기후변화에 관련한 특이마커로 활용이 가능할 것으로 사료된다.

Two climate change scenarios, the RCP (Representative Concentration Pathways) 4.5 and the RCP 8.5 in the fifth Assessment Report (AR5) by Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), were applied in the Yocheon basin area using the SWAT (Soil and Water Assessment Tool) model to estimate changes in flow rates and pollutant loadings in the future. Field stream flow rate data in Songdong station and water quality data in Yocheon-1 station between 2013~2015 were used for model calibration. While R2 value of flow rate calibration was 0.85 and R2 value of water qualities were in the 0.12~0.43 range. The total study period was divided into 4 sub periods as 2030s (2016~2040), 2050s (2041~2070) and 2080s (2071~2100). The predicted results of flow rates and water quality concentrations were compared with results in calibrated periods, 2015s (2013~2015). In both RCP scenarios, flow rate and TSS (Total Suspended Solid) loadings were estimated to be in increasing trend while TN (Total Nitrogen) and TP (Total Phosphorus) loadings showed decreasing patterns. Also, flow rates and pollutant loadings showed larger differences between the maximum and the minimum values in RCP 4.5 than RCP 8.5 scenarios indicating more severe effect of drought and flood, respectively. Dependent on simulation period and rainfall periods in a year, flow rate, TSS, TN and TP showed different trends in each scenario. This emphasizes importance of considerations on time and space when analyzing climate change impacts of each variable under various scenarios.