본 연구는 2017년 4월부터 10월까지 북한강 수계 3개의 연속댐 (의암호 (UA), 청평호 (CP), 팔당호 (PD))의 미소생물 군집과 이취미 농도와 관계를 알아보기 위해 환경요인, 이취미 물질, 미소생물 군집 등을 조사하였다. 3개 저수지의 박테리아 군집은 주로 Actinobacteria와 Betaproteobacteria가 우점 분류군으로 나타났으며, 계절성은 나타나지 않았다. 식물플랑크톤 군집은 봄철, 규조류 및 은편모조류 여름철 남조류, 가을철 규조류 및 은편모조류 순서로 우점하는 계절성을 보였으며, 북한강 수계에서 출현한 남조류는 Dolichospermum spp., Microcystis aeruginosa, Pseudanabaena spp. 속이 우점 출현하였다. 북한강 수계에 출현한 미소생물 중 이취미 물질을 발생하는 분류군은 Actinobacteria와 남조 Anabaena, Pseudanabaena 속 등이며, 이취미 물질인 Geosmin과 2-MIB가 높게 나타났을 때, 높은 현존량으로 출현하였다. 미소생물과 이취미 물질의 상관관계는 Actinobacteria의 경우 2-MIB (r=0.491, p<0.01)와 유의한 상관성을 나타냈으며, 남조류의 경우 geosmin (r=0.381, p<0.05), 2-MIB (r=0.386, p<0.05)와 유의한 상관성을 나타냈다. 따라서, 북한강 수계에서 나타나는 이취미 물질은 Actinobacteria 및 남조류의 출현과 직접적인 관계가 있을 것으로 사료되며, 남조류 미출현 시 발생하는 높은 농도의 이취미 물질은 Actinobacteria가 생성하는 것으로 판단된다.

강우부족현상이 지속되었던 2015년 팔당호에서의 이화학적 요인과 동물플랑크톤 군집 특성은 선행연구에서의 몬순기후에 의한 강우와 수리·수문학적 요인의 영향을 받아 변화하던 동물플랑크톤 군집과 다른 양상을 나타냈다. 조사기간 동안 팔당호의 수리학적 체류시간은 2014년부터 지속된 강우부족현상에 영향을 받아 2013년대비 크게 증가하였다. 이에 따라 유입·방류량이 감소하여 팔당댐앞 (St.1)의 이화학적 수질은 호소형 특성의 남한강수역 (St.2) 수질보다 하천형 특성의 북한강수역 (St.3) 수질과 비슷한 특성이 나타났다. 동물플랑크톤의 군집변화는 봄 (3~5월)에는 주로 소형 윤충류 (Syncheata, Keratella)가 우점하였으며, 여름 (7~9월)에는 집중호우가 적어 연중 가장 높은 현존량을 기록했으며 우점종은 윤충류인 Keratella cochlearis와 원생동물인 Difflugia corona로 나타났다. 가을 (9~11월)에는 수온이 감소함에 따라 윤충류와 원생동물의 현존량이 감소하고 요각류 유생 (Nauplius)이 우점하는 천이를 보였다. 통계분석 결과 복합적 수계의 특성을 보여주는 팔당호에서 북한강수역은 하천형, 남한강수역과 경안천수역은 호소형 특성으로 지점별 상이하게 구분되며, 이에 따라 동물플랑크톤 군집 또한 영향을 받을 수 있음을 나타냈다.

Acoustic surveys were conducted in the seas surround the South Korea (South Sea A, South Sea B (waters around the Jeju Island), West Sea and East Sea) in spring and autumn in 2016. First, the vertical and horizontal distributions of fisheries resources animals were examined. In most cases vertical acoustic biomass was high in surface water and mid-water layers other than South Sea A in autumn and West Sea. The highest vertical acoustic biomass showed at the depth of 70-80 m in the South Sea A in spring (274.4 m2/nmi2) and the lowest one was 10-20 m in the West Sea in autumn (0.4 m2/nmi2). With regard to the horizontal distributions of fisheries resources animals, in the South Sea A, the acoustic biomass was high in eastern and central part of the South Sea and the northeast of Jeju Island (505.4-4099.1 m2/nmi2) in spring while it was high in eastern South Sea and the coastal water of Yeosu in autumn (1046.9-2958.3 m2/nmi2). In the South Sea B, the acoustic biomass was occurred high in the southern and western seas of Jeju Island in spring (201.0-1444.9 m2/nmi2) and in the southern of Jeju Island in autumn (203.7-1440.9 m2/nmi2). On the other hand, the West Sea showed very low acoustic biomass in spring (average NASC of 1.1 m2/nmi2), yet high acoustic biomass in the vicinity of 37 N in autumn (562.6-3764.2 m2/nmi2). The East Sea had high acoustic biomass in the coastal seas of Busan, Ulsan and Pohang in spring (258.7~976.4 m2/nmi2) and of Goseong, Gangneung, Donghae, Pohang and Busan in autumn (267.3-1196.3 m2/nmi2). During survey periods, fish schools were observed only in the South Sea A and the East Sea in spring and the West Sea in autumn. Fish schools in the South Sea A in spring were small size (333.2 ± 763.2 m2) but had a strong SV (–49.5 ± 5.3 dB). In the East Sea, fish schools in spring had low SV (–60.5 ± 14.5 dB) yet had large sizes (537.9 ± 1111.5 m2) and were distributed in the deep water depth (83.5 ± 33.5 m). Fish schools in the West Sea in autumn had strong SV (–49.6 ± 7.4 dB) and large sizes (507.1 ± 941.8 m2). It was the first time for three seas surrounded South Korea to be conducted by acoustic surveys to understand the distribution and aggregation characteristics of fisheries resources animals. The results of this study would be beneficially used for planning a future survey combined acoustic method and mid-water trawling, particularly deciding a survey location, a time period, and a targeting water depth.

Five major migratory insect pest populations (Nilaparvata lugens, Sogatella furcifera, Laodelphax striatellus, Cnaphalocrocis medinalis, Mythimna separata) migrate from the southern China to Korea through jet streams. This study was conducted from July 2017 to August 2017 in rice paddy of Jeolla-province. C. medinalis and M. separata collected using pheromone traps, while N. lugens, S. furcifera and L. striatellus collected using 3 methods (visual surveys, sweeping surveys, sticky traps). Spatial Analysis by Distance IndicEs (SADIE) was used to analyze spatial distribution and index of aggregation Ia, index of clustering Vi, Vj were used to investigate the spatial distribution. Also, the clustering indices were mapped as red-blue plot.

With land-use (cover) and water quality, the distributional characteristics of epilithic diatom communities were studied with 193 samples from estuaries of Korean peninsula between 2015 and 2016. Of total 394 taxa classified, Nitzschia perminuta (19.6%) and N. inconspicua (14.0%) were the 1st and 2nd dominant species. Using a cluster analysis, the epilithic diatom communities of Korean estuaries were divided into four groups (G1-G4). Ecological characteristics of each group were followed: G1 was located in estuaries of the East Sea, and characterized by high forest land-use and high DO and low nutrients; G2 was the eastern part of the South Sea, and characterized by low turbidity and nutrients; G3 was the western part of the South Sea, and characterized by high agriculture, low electric conductivity and low salinity; G4 was the Yellow Sea, and characterized by high nutrients. The environmental factors having significant correlation with diatom distributions were as follows: TN to G1, turbidity to G2, agriculture to G3, and TP to G4. Moreover, the important factors affecting the occurrence of indicator species were forest land-use for Fragilaria construens var. venter in G1, turbidity for Rhoicosphenia abbreviata in G2, urban land- use and total phosphorus (TP) for Bacillaria paradoxa and Hantzschia amphioxys of G3, and TP and turbidity for N. ovalis and Stephanodiscus invistatus of G4. These results collectively indicate that the distribution of epilithic diatom communities in Korean peninsula was largely effected by water quality and land cover/use.

최근 10년 동안 한라산 구상나무림의 공간분포변화를 알아보기 위해 2006년과 2015년의 분포면적, 수관밀도를 조사하고 해발고도, 방위 및 지역별 특성을 분석하였다. 2015년 구상나무림의 전체 면적은 626.0ha로 조사되었는데, 2006년 738.3ha에 비해 10년 동안 15.2%에 해당되는 112.3ha가 감소한 것으로 나타났다. 구상나무의 수관밀도가 41~70%에 해당되는 중밀도의 면적은 10년 동안 72.6ha가 감소하였고, 71% 이상의 조밀한 구상나무림도 21.3ha가 감소된 것으로 나타났다. 해발고도에 따라서는 1,510∼1,600m 구간에서 전체 감소면적의 32.6%를 차지하여 가장 많은 변화를 보였다. 방위별로는 남동쪽이 23.4ha가 감소하였으며, 동쪽을 중심으로 남동과 북동의 면적 변화가 전체 면적의 55.5%인 62.3ha가 줄어든 것으로 나타났다. 지역별 구상나무림의 분포 변화는 진달래밭에서 정상에 이르는 지역이 전체 감소면적인 117.9ha중 71.8%에 해당되는 84.6ha가 감소하였으며, 영실등산로일대가 21.5%인 25.3ha, 큰두레왓일대는 6.8%인 8.0ha가 줄어든 반면 방애오름일대는 5.6ha가 증가된 것으로 분석되었다. 이들 구상나무림의 면적 감소는 해발고도, 방위 및 지역별 변화 상황을 고려하면 태풍, 가뭄 등의 이상기후의 증가가 주요 요인이 되어 한라산 특정 지역을 중심으로 크게 발생된 것으로 보인다.

Factors affecting spatial distribution of halophytes were analyzed in June 2012 at the Goraebul coastal dunes. In the Goraebul sand dune, distribution of halophytes was divided into three groups. The first group belonging to Elymus mollis, Carex kobomugi, Calystegia soldanella, Ixeris repens and Glehnia littoralis was distributed in the ridge of primary sand dune and dune slack. The second group belonging to Lathyrus japonicus and Zoysia macrostachya was distributed in the dune slack. The third group belonging to Pinus thunbergii, Vitex rotundifolia and Linaria japonicus was distributed in the pine forest of the secondary sand dune. E. mollis, C. kobomugi, C. soldanella, I. repens and G. littoralis was distributed in relatively unstable habitat of sand dunes due to the large amount of sand movement. V. rotundifolia was distributed in a relatively stable habitat. Factors that have the greatest influence on distribution of halophytes in the Goraebul sand dunes are distance from the seashore, topography, and the pine forest. The Goraebul sand dune is a relatively well-preserved area with minimal human intervention. Therefore, different distribution of physico-chemical factors by natural processes is essential to spatial distribution of halophytes than other sand dunes in Korea. Significant natural processes in the Goraebul sand dunes were advance and retreat of coastlines from waves, erosion and sedimentation of sand due to wind and waves, and dispersal of seawater.

최근 백두산 화산분화의 전조현상 증가로 인해 백두산 분화의 가능성이 지속적으로 제기되고 있으며 주변국인 일본의 화산 활동 또한 활발한 추세이다. 일본 화산 및 백두산으로부터 500km 이상의 거리에 위치한 우리나라의 경우 화산 분화로부터 근접 재해의 직접적인 위험은 없으나 화산재 확산에 의한 영향을 받을 가능성이 있어 이에 대한 대책 및 대응 방안 마련이 요구되고 있는 실정 이며 이에 대한 대응 방안 중 하나로, 화산재 확산 모델을 이용하여 화산재 입자의 공간분포 예측 및 대기 중 화산재 농도와 지표면의 화산재 퇴적 두께를 예측하는 방법이 있다. 본 연구에서는 화산재 확산 예측 모형에 의해 도출된 대기 중의 화산재 농도와 낙하 화산재 퇴적 두께를 이용하여 한반도 근역에 대하여 화산재 공간 확산 확률 및 낙하 확률 분석 기법을 제시하고 우리나라 17개 광역지자체에 대한 분석을 수행하였다.

생물 종의 분포를 파악하는 것은 진화생물학 뿐만 아니라 보전생물학에서 매우 중요한 연구 분야이다. 최근에는 직접적인 관찰 위주 결과의 한계를 극복하고자, 종 분포 모델을 적용한 멸종위기종의 보전에 대한 연구들이 다양한 분류군에서 이루어지고 있다. 본 연구에서는 개체들이 관찰된 좌표 자료와 종 분포 모델링 기법을 바탕으로 한국에 서식하고 있는 멸종위기양서·파충류 종들의 주요 분포지역을 예측하고 이들의 서식지 특성을 파악하였다. 분석에 이용 된 멸종위기양서·파충류는 이끼도롱뇽(Karsenia koreana)과 수원청개구리(Hyla suweonensis), 금개구리(Pelophylax chosenicus), 맹꽁이(Kaloula borealis), 구렁이(Elaphe schrenckii), 표범장지뱀(Eremias argus), 남생이(Mauremys reevesii), 자라(Pelodiscus sinensis)를 포함하며, 고리도롱뇽(Hynobius yangi)과 비바리뱀(Sibynophis chinensis)은 표 본수가 적어 분석에서 제외되었다. 그 결과 고도가 멸종위기종들의 분포에 가장 중요한 환경변수로 나타났으며, 그들이 분포한 고도는 그 지역의 기후와 상관관계를 나타냈다. 또한 종분포 모델링에서 예측된 분포지역은 본 연구의 관찰 결과 뿐만 아니라 다른 선행 조사의 관찰결과를 충분히 포함하고 있었다. 8종의 AUC 값은 평균 0.845±0.08로 비교적 높게 측정되었고, 오류 값은 0.087±0.01로 비교적 낮게 측정되었다. 따라서 생성된 멸종위기종들의 종 분포 모델은 성공적으로 생성되었다고 판단된다. 멸종위기양서·파충류들의 주요 분포지역을 확인하기 위해 분포 모델들을 중첩한 결과, 5 종은 한반도의 서쪽 지역인 경기도와 충청남도의 해안지역 주변에서 공통적으로 서식하고 있는 것으로 예측되 었다. 따라서 이와 같은 지역들을 우선적으로 보호지역으로 지정되어야 하며, 이러한 결과들은 멸종위기양서·파충류의 보호지역을 지정함에 있어 보호대책 수립에 중요한 기초자료가 될 수 있을 것이다.

외래식물의 유입과 정착 및 소멸, 귀화, 그리고 확산을 포함한 특정 생태계 내에서의 기능 발현 과정은 인류 문명의 역사와 함께 진행되어 온 생물학적 과정이다. 최근 특정한 생태학적 문제를 일으키는 침입 외래종에 의한 생태적 및 경제적 영향에 대한 평가 요구가 높아지고 있다. 특히 특정 생태계 유지의 기초 과정인 교란 체제 및 영양염류 순환 변화 과정에 대한 평가 활동과 더불어 공간통계모형을 활용하여 외래식물의 분포 및 확산 경향을 예측한 후 이를 관리 활동에 활용하는 노력들이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 2014년부터 2016년까지 경북 울진 소광리에 위치하는 산림유전자원 보호구역 내에서 출현한 외래식물의 정밀 분포도를 작성하고, BIOCLIM model (Bioclim), generalized linear Model (GLM), maximum entropy model (Maxent)의 세 가지 종 분포 모형 (Species Distribution Models, SDMs)을 적용하여 가장 높은 정확도 및 예측력을 나타내는 모형을 제안하였다. 소광리 산림유전자원 보호구역 내 외래식물은 7과 22종으로 확인되었으며, 138개 출현 좌표를 생성하였다. 이 중, 출현 지점이 5개 지점 이상의 분포 점이 많은 9종의 외래식물 (개망초, 달맞이꽃, 돼지풀, 망초, 미국가막사리, 서양민들레, 오리새, 큰김의털, 토끼풀)을 대상으로 전체 및 종 별확산 예측 모델을 수립하였다. 지형 6종, 기후 3종, 식생 2종 및 교란 변수 1종 등 총 12종류의 환경변수를 구성하여 모델에 적용하였다. 자료 구축은 Arcgis 프로그램, 그리고 분석은 R statistics의 dismo package를 활용하였다. 모형별 결과 비교는 일원분산분석 (SPSS ver 13) 및 현상학적 비교를 병행하여 실시하였다. 연구 지역의 외래식물은 고도가 낮은 지역, 사면경사 20°이하의 비교적 평탄 지역, 및 사면방향 약 300°정도의 서북사면에서 가장 높은 빈도로 출현하였다. 그리고 외래식물분포 지점은 수계로부터 최대 286m 떨어져있는 것으로 나타났으며, 수계로의 거리가 가까운 지역에서 외래종의 출현빈도가 높았다. 특히 도로 부근에서 90% 이상 출현하였다. 각 모형으로부터 도출된 AUC (각 모형 당 n=9)를 비교한 결과, Bioclim과 다른 두 모형은 차이를 보였지만 GLM과 Maxent에서는 통계적으로 유의한 차이 (F = 14.96, p < 0.001)가 관찰되지 않았으며, GLM의 경우 표본 성질에 따른 예측력 차이가 크지 않은 로버스트한 모형으로 평가되었다. 임계치 AUC의 경우, AUC와 동일한 양상을 나타내었으며, (F = 7.44, p < 0.01), 세 모형 중 Maxent의 임계치 표준편차가 가장 크게 나타나, 종에 따라 임계치가 가장 크게 달라지는 경향을 보였다. 도출된 출현예측면적은 GLM과 다른 두 모형은 차이를 보였지만 Bioclim과 Maxent에서는 통계적으로 유의한 차이 (F = 14.14, p < 0.001)가 없었으며, 종에 따라 면적 변화가 가장 큰 모형은 GLM인 것으로 나타났다. GLM과 Maxent 모델이 높은 예측력과 정확도를 보였고, Bioclim은 적용하기에는 부적절한 모델로 생각된다. 모델을 통한 외래식물의 확산은 외래식물의 분포 경향과 마찬가지로 임도와 같은 인간의 기술계 (techno system)를 따라 이루어지는 것으로 나타났다. 이러한 기술계를 이용하는 외래식물의 확산 경향은 지구 차원의 현상일뿐만 아니라 우리나라의 외래종 확산에서 역시 나타난다. 벌채 작업지와 같은 천이 초기 환경에 일시적으로 외래식물이 정착하고 있지만 모델 분석 결과 벌채지는 중요한 외래식물 확산 지역으로 나타나지 않았다. 본 연구는 국가 수준 또는 본 연구보다 작은 규모에서 외래식물 분포 모형을 구축하는데 참고연구가 될 것으로 생각된다.

Red sorrel (Rumex acetosella L.), as one of exotic weeds in Korea, was dominated in grassland and reduced the quality of forage. Improving current pasture productivity by precision management requires practical tools to collect site-specific pasture weed data. Recent development in unmanned aerial vehicle (UAV) technology has offered cost effective and real time applications for site-specific data collection. To map red sorrel on a hill pasture, we tested the potential use of an UAV system with digital cameras (visible and near-infrared (NIR) camera). Field measurements were conducted on grazing hill pasture at Hanwoo Improvement Office, Seosan City, Chungcheongnam-do Province, Korea on May 17, 2014. Plant samples were obtained at 20 sites. An UAV system was used to obtain aerial photos from a height of approximately 50 m (approximately 30 cm spatial resolution). Normalized digital number values of Red, Green, Blue, and NIR channels were extracted from aerial photos. Multiple linear regression analysis results showed that the correlation coefficient between Rumex content and 4 bands of UAV image was 0.96 with root mean square error of 9.3. Therefore, UAV monitoring system can be a quick and cost effective tool to obtain spatial distribution of red sorrel data for precision management of hilly grazing pasture

Properties of aggregation and spatial distribution of fish were examined based on three lines in the South Sea of Korea using three frequencies (18, 38, and 120 kHz) of a scientific echosounder. The vertical distribution of fish was displayed using acoustic biomass namely nautical area scattering coefficient (NASC). As a result, at 120 kHz high NASC showed from water surface to 20 meters in deep while at 18 and 38 kHz very high NASC presented in 70 ~ 90 meters in depth, especially at line 3. Among three lines, the line 2 had lowest NASC. The horizontal distribution of fish using three frequencies together exhibited high NASC between the eastern South Sea and center of South Sea. In especial, NASC (801 ~ 1,920 m2/n·mile2) was observed along coastal waters from Busan to Tongyeong, Geoje, and Namhae. In regard with the property of aggregation of fish schools, the volume back-scattering strength (SV) of three lines presented close each other, however, the range of SV in the line 2 was shortest (-53.5 ~ -43.4 dB). The average distributional depth was deep in the order of L3 (32.8 ± 9.0 m), L1 (45.2 ± 9.5m), L2 (49.7 ± 5.6 m). The average altitude was high in the order of L3 (13.4 ± 10.3 m), L1 (17.0 ± 12.6 m), L2 (56.7 ± 5.6 m). The average length, thickness, and area were large in the order of L1, L3, and L2. This means that small sized fish schools were distributed near water surface in the line 2 while relatively large and similar sized fish aggregations between line 1 and line 3 appeared however, fish schools at line 3 had lower distributional depth and smaller compared to those at line 1. Acoustic data were visualized for demonstrating the entire circumstances of survey area. Additionally, there was no correlation between acoustic and trawl results.