기후변화는 생물계절반응 변화와 식물 자생지 이동을 초래한다. 우리나라 상록활엽수림도 과거 20년에 비해 분포역이 넓어지고 있으며, 자생지 범위가 북상하고 있다. 이에 따른 녹나무과 상록활엽수의 자생지 변화 예측을 위해 먼저, 식생의 분포와 관련이 깊은 온량지수와 한랭지수, 최한월 최저기온, 연평균기온 등 기후지표를 분석하였다. 그 변화량과 공간분포분석 을 통해 우리나라 난온대 지역에 분포하는 녹나무과 상록활엽수 8종의 자생지 기후지표특성을 파악하였다. 또한, 기후지표특성 을 바탕으로 MaxEnt 종 분포모형을 적용하여 기후변화 시나리오(RCP 4.5/8.5)에 따른 21세기 자생지 변화를 예측하였다. 녹나무과 상록활엽수 8종의 자생지 월 평균 기후지표 특성은 온량지수 116.9±10.8℃, 한랭지수 3.9±3.8℃, 연강수량 1495.7±455.4㎜, 건습지수 11.7±3.5, 연평균 기온 14.4±1.1℃, 동계 평균 최저기온 1.0±2.1℃로 나타났다. 기후변화 시나리 오 RCP 4.5에 근거한 녹나무과 상록활엽수의 분포는 전라남도와 경상남도를 포함하는 도서지방과 서·남해안의 인접지역, 동해안의 강원도 고성까지 분포가 확대되는 것으로 분석되었다. 기후변화 시나리오 RCP 8.5에 근거한 분포의 경우 전라남도 와 경상남도의 전 지역과 전라북도, 충청남도, 경상북도, 수도권의 일부 지역을 제외한 대부분 지역으로 분포가 확대될 것으로 분석되었다. 기후변화에 대비한 녹나무과 상록활엽수의 보전을 위해서는 자생지 내·외 보전 기준설정 및 다양한 자생지 특성 분석이 수행되어야 한다. 또한, 기후지표를 기반으로 한 생물계절정 자료를 통해 기후변화에 따른 녹나무과 상록활엽수의 분포, 이동, 쇠퇴 등의 미세변화를 선제적으로 감지하고 보전관리 방안을 수립하여야 할 것이다.

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.

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.

This study was conducted to predict the changes of potential distribution for invasive alien plant, Amaranthus viridis in Korea. The habitats of A. viridis were roadside, bare ground, farm area, and pasture, where the interference by human was severe. We used maximum entropy modeling (MaxEnt) for analyzing the environmental influences on A. viridis distribution and projecting on two different representative concentration pathways (RCP) scenarios, RCP 4.5 and RCP 8.5. The results of our study indicated annual mean temperature, elevation and precipitation of coldest month had higher contribution for A. viridis potential distribution. Projected potential distribution of A. viridis will be increased by 110% on RCP 4.5, 470% on RCP 8.5.

국제적 멸종위기종인 산양 암컷(n=6)의 출산시기 행동권 분석을 위해 2007년 3월부터 2014년 5월까지 설악산국립공 원, 월악산국립공원 2지역에서 GPS collar 발신기를 이용하여 연구 수행하였다. 분석결과 출산시기에 따라 행동권의 변화를 확인하였다. MCP 95%에서 봄 1.00±1.00km2 > 가을 0.66±0.30km2 > 여름 0.61±0.40km2 > 겨울 0.50±0.10km2 (F=4.240, p<0.05)로 분석되었으며, 월별분석은 5, 6, 7월에 급격이 행동권이 작아지는 특징을 보였으며, 통계적으로 유의적인 차이를 보였다(F=24.261, p<0.01). 이렇듯 행동권의 급격한 변화를 보인개체들은 새끼를 출산한 개체로 확인 되었고, 행동권이 급격히 작아지는 것을 확인 할 수 있었다. 평균 이용고도는 615.77±173.508m이며 출산개체와 비출산 개체 모두 큰 차이는 없었다. 이러한 분석을 통하여 출산 시기 등을 고려한 개체관리 및 복원에 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

This study aims at providing basic data to objectively evaluate the areas suitable for reintroduction of the species of Asiatic black bear (Ursus thibetanus) in order to effectively preserve the Asiatic black bears in the Korean protection areas including national parks, and for the species restoration success. To this end, this study predicted the potential habitats in East Asia, Southeast Asia and India, where there are the records of Asiatic black bears’ appearances using the Maxent model and environmental variables related with climate, topography, road and land use. In addition, this study evaluated the effects of the relevant climate and environmental variables. This study also analyzed inhabitation range area suitable for Asiatic black and geographic change according to future climate change. As for the judgment accuracy of the Maxent model widely utilized for habitat distribution research of wildlife for preservation, AUC value was calculated as 0.893 (sd=0.121). This was useful in predicting Asiatic black bears’ potential habitat and evaluate the habitat change characteristics according to future climate change. Compare to the distribution map of Asiatic black bears evaluated by IUCN, Habitat suitability by the Maxent model were regionally diverse in extant areas and low in the extinct areas from IUCN map. This can be the result reflecting the regional difference in the environmental conditions where Asiatic black bears inhabit. As for the environment affecting the potential habitat distribution of Asiatic black bears, inhabitation rate was the highest, according to land coverage type, compared to climate, topography and artificial factors like distance from road. Especially, the area of deciduous broadleaf forest was predicted to be preferred, in comparison with other land coverage types. Annual mean precipitation and the precipitation during the driest period were projected to affect more than temperature’s annual range, and the inhabitation possibility was higher, as distance was farther from road. The reason is that Asiatic black bears are conjectured to prefer more stable area without human’s intervention, as well as prey resource. The inhabitation range was predicted to be expanded gradually to the southern part of India, China’s southeast coast and adjacent inland area, and Vietnam, Laos and Malaysia in the eastern coastal areas of Southeast Asia. The following areas are forecast to be the core areas, where Asiatic black bears can inhabit in the Asian region: Jeonnam, Jeonbuk and Gangwon areas in South Korea, Kyushu, Chugoku, Shikoku, Chubu, Kanto and Tohoku’s border area in Japan, and Jiangxi, Zhejiang and Fujian border area in China. This study is expected to be used as basic data for the preservation and efficient management of Asiatic black bear’s habitat, artificially introduced individual bear’s release area selection, and the management of collision zones with humans.

두꺼비(Bufo bufo gaugauizans)는 무미목(Anura) 두꺼 비과(Bufonidae) 두꺼비속(Bufo)의 양서류로, 국내에 두 꺼비속은 두꺼비(Bufo gargarizans)와 물두꺼비(Bufo stejnegeri) 2종이 있음. 과거에 두꺼비(Bufo bufo gaugauizans) 는 전국적으로 많은 개체가 널리 분포하고 있었으 나, 급격한 산업화로 인한 서식지개발, 기후변화, 도로건 설로 인한 로드킬 등으로 인하여 지속적으로 개체수가 감소하고 있음. 특히, 본 연구지역인 동정호일대는 섬진 강과 인접하는 하류 유역에 비교적 넓은 범람원을 형성 하고 있으며, 현재는 농경지로 개간된 상태이지만 과거 에는 동정호를 비롯해 여러 개의 배후습지들이 발달한 지역임. 따라서 두꺼비를 비롯한 다양한 양서․파충류들 의 서식지 및 산란지로 이용되고 있음. 그러나 2011년 두꺼비산란지 중 한 곳인 봉대전의 하천정비 공사가 완 료됨으로 인해 두꺼비 서식지 환경이 급격하게 변화됨. 또한 2012년에는 주변산지에서 동정호 일대로 산란을 위 해 이동하던 중 지방도 1003호선에서 110여 개체가 로드 킬을 당함. 따라서 본 두꺼비서식지를 보호하고 개체군 을 안정적으로 관리하기 위한 방안을 모색하고자 2013년 3월에서 2015년 3월까지 두꺼비 서식지의 생물상, 두꺼 비의 산란 및 이동, 로드킬 현황을 조사하였다. 생물상 조사결과 식물상은 총 32목 58과 195종이 확인되었으며, 동정호지역 137종, 봉대천 64종 황버들 군락 62종, 농경 지 53종, 산림 26종의 순으로 조사됨. 식생조사결과 동정 호 수역 내부 및 전이지대는 마름, 갈대, 이삭사초, 줄, 여뀌 등이 군락을 형성하고, 동정호 사면부 및 육역으로 는 망초, 튤림, 환삼덩굴, 며느리배꼽, 돌콩, 강아지풀, 코 스모스가 군락을 형성함. 왕버들군락은 정수식물로 갈 대, 줄, 꽃창포군락, 습생식물로 이삭사초, 여뀌, 나도겨 풀 군락, 부엽식물로 노랑어리연꽃, 마름 군락, 부유식물 로 개구리밥, 좀개구리밥 군락, 침수식물로 붕어마름 군 락 등이 확인됨. 포유류는 총 2목 4과 4종이 관찰되었으 며, 법정보호종은 수달, 삵 2종이 확인됨. 조류는 총 10목 22과 32종이 관찰되었으며, 법정보호종은 황조롱이, 솔 부엉이, 소쩍새 3종이 확인됨. 양서․파충류는 양서강 총 2목 4과 9종, 파충강 총 2목 4과 5종이 관찰되었으며, 법 정보호종은 남생이, 금개구리 2종, 생태계교란야생생물 은 황소개구리 1종이 확인됨. 담수어류는 총 3목 5과 7종 이 관찰됨. 법정보호종은 출연하지 않았으며, 생태계교 란야생생물은 블루길 1종이 확인됨. 저서성대형무척추 동물은 총 4강 8목 17과 20종이 관찰되었으며, 왕버들 군락 내 수생생물의 주요 먹이원은 물벼룩류와 종자벌레 등으로 확인됨. 두꺼비의 산란 및 이동을 확인한 결과 매년 3월~4월에 왕버들 군락 내 웅덩이에서 수십만 개체 의 유생이 관찰되고 있으며, 두꺼비는 동정호일대의 남 서측 구릉성 산림과 왕버들 군락을 이동하며, 서식․산란 하는 것으로 판단됨. 한편, 지방도 1003호선 일대에서는 2012년 이후 로드킬은 확인되지 않았음.

꼬마잠자리 서식지의 보전 및 복원을 위한 기초자료를 제공하기 위해, 2008년 6월부터 2011-7월까지 4년에 걸쳐 울산광역시 중구 다운동에 위치한 휴경지를 대상으로 서식지 변화와 휴경지 내에 서식하는 곤충상과 식물상을 조사하였다. 그 결과 곤충은 총 10목 32과 53종이 조사되었고, 잠자리목, 노린재목, 딱정벌레목이 총 18.9%로 우점하였다. 식물은 총 23목 30과 60종이 조사되었고, 사초과(13.3%)와 벼과(11.7%)가 우점하였다. 본 조사지역에는 목본 식물이 유입되면서 천이가 빠르게 진행되고 수생식물의 서식지를 잠식해 육지화되고 있다. 또한 이 지역에서의 식식성 곤충과 산지성 곤충이 증가하고 있다. 그 결과 꼬마잠자리의 서식지는 수심이 2.5~9.5cm로 일정하게 유지되고, 수면이 개방되어 있는 곳으로 이동되었다. 따라서 이 지역에서의 꼬마잠자리 서식지의 지속적인 보전과 유지를 위해서는 생태특성을 파악하여 장기적인 모니터링과 적절한 관리가 필요하다.

본 연구에서는 노후화된 수력발전용 댐의 시설개선에 따른 하류하천 어류의 물리서식처 변화에 대한 수치해석을 수행하였다. 적용 하천은 괴산댐으로부터 하류에 위치한 송동보까지 3.073km 구간이며, 댐의 발전방류량 변화에 따른 가중가용면적(WUA: Weighted Usable Area) 변화를 모의하기 위하여 유량증분방법론(IFIM: Instream Flow Incremental Methodology)이 적용되었다. 발전방류량 변화에 따른 가중가용면적 산정을 위해 일차원 모형인 PHABSIM을 적용하였으며, 서식도적합도지수(HSI: Habitat Suitability Indices)는 강형식(2012)에 의해 산정된 달천 유역의 우점종인 피라미(Zacco platypus)에 대한 유속 및 수심에 대한 지수를 적용하였다. 서식도적합도지수 산정을 위해 Eco-river21 사업단에 의한 2007~2010년간 달천 유역의 어류 모니터링 데이터가 활용되었다. PHABSIM에 의한 수리계산 결과를 김원 등(2007)에 의해 실측된 수위 모니터링 데이터와 비교한 결과 수치모형에 의한 예측 결과가 실측치와 잘 일치하는 것을 알 수 있었다. 또한, 피라미에 대해 가중가용면적(WUA)이 최대가 되는 생태학적 최적유량은 10㎥/s인 것을 확인할 수 있었다. 괴산댐 노후 발전설비 교체에 따른 발전방류량 변화로 인한 하류하천의 주간단위 가중가용면적 모의 결과, 발전설비 교체 후가 교체 전에 비해 서식처가 개선되는 것을 확인할 수 있었다. 이는 노후 발전설비가 교체됨에 따라 발전방류의 주기가 증가함으로써 하류하천 피라미 서식처에 긍정적인 영향을 제공하는 것으로 판단된다. 그러나, 하류하천 서식처 개선을 위해서는 역조정지 설치 등에 따른 하류하천의 지속적인 방류량 공급이 필요한 것을 확인할 수 있었다.

본 연구에서는 기후변화에 따른 수온상승이 낙동강 유역 어류 서식지에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해 낙동강 유역에 서식하는 어종 중 22개 어종에 대한 최대내성한계온도를 산출하였으며, 이를 토대로 수온 상승에 따른 어류 서식지 및 서식지 지점별 어종 영향 정도를 분석하였다. 산정된 최대내성한계온도의 범위는 27.7～33.1℃의 범위를 나타났다. 또한 기존에 예측된 기온 상승 데이터를 이용하여, 낙동강 78개 지점에서의 2100년도까지의 수온 상승을 예측하였으며, 수온 상승 예측을 위하여 낙동강 유역 78개 각 지점에서의 기온-수온의 회귀식을 산정하였다. 그 결과 S1 기간(2011～2040년)에 평균 0.69℃, S2기간(2041～2070년)에는 평균 1.76℃, S3기간(2071～2100년)에는 평균 2.32℃의 수온이 상승되는 것으로 나타났다. 이상의 수온상승에 따라 낙동강 22개 어종에 대해 S1-S3 각 기간별로 평균 21.9%, 36.3%, 51.4%의 서식처가 영향을 받는 것으로 나타났다.