Alpine plants with a scarcity of pollinators in harsh environments have been believed to undergo selfing for reproductive assurance; however, contradictory evidence is also available. Snowmelt regimes in alpine areas function to change life history characteristics of alpine plants such as flowering time and duration; yet the effects of snowmelt regimes have never been tested in alpine plants in Korea. This study was conducted to investigate the dichogamy, mating systems, and flowering characteristics of Megaleranthis saniculifolia populations [early and late snowmelt plots (ESP and LSP, respectively)] in a subalpine area of Sobaeksan Mountain in Korea. M. saniculifolia exhibited incomplete protogyny in that despite early maturation of pistils, maturation times of pistils and stamens within flowers were partly overlapped. Control and hand-outcrossing treatments produced significantly higher number of follicles and seeds per flower than autonomous and handselfing treatments. Based on the aggregate fruit set, the auto-fertility index (AI) and self-compatibility index (SI) were 0.33 and 0.50, respectively. Snowmelt occurred 10 days earlier in ESP than in LSP, thereby ESP and LSP showed distinct differences with regard to flower longevity and season, but showing no difference in peak flowering dates. We concluded that M. saniculifolia is an incomplete protogynous and largely outcrossing plant requiring pollinator service. Temporal variation in snowmelt time and subsequent changes in flowering characteristics under climate change may further threaten the population persistence of M. saniculifolia which has already been designated as endangered species in Korea.

The increases of industrial and technological development and human activities have disturbed the balance of natural nitrogen (N) circulation. These phenomena have induced that large amounts of N are to be present in excess in air, soil and water environment. We investigated the effects of excess of reactive nitrogen (Nr) compounds on soil and water environment ecosystems through literature and case studies, and suggested the strategy of mitigating the acidification in soil and water ecosystems. Nr moves to air, soil and water media, can be converted to different types, and interacts with other chemical compounds. As an efficient N management plan, the evaluation (application of monitoring and safety index) and the chemical restoration (research and development) of the acidification in soil and water environment ecosystems are required to minimize the effects of Nr as well as policies to regulate the various emission sources and amounts of Nr.

Recent climate change, which is mostly ascribed to anthropogenic activities, is believed to be a major factor leading to biodiversity decreases and ecosystem service deteriorations. I have reviewed recent studies on climate change effects for many ecological processes involved with plants, in order to improve our understanding of the nature of ecological complexity. Plants in general have better growth and productivity under high levels of CO2, although the long term effects of such CO2 fertilizers are still controversial. Over the last 30 years, the Earth has been greening, particularly at higher latitudes of the Northern Hemisphere, perhaps due to a relaxation of climatic constraints. Human appropriation of net primary productivity (NPP), which corresponds up to 1/3 of global NPP, is ultimately responsible for climate change and biodiversity decreases. Climate change causes phenological variations in plants, especially in regards to spring flowering and fall leaf coloring. Many plants migrate polewards and towards higher altitudes to seek more appropriate climates. On the other hand, tree mortality and population declines have recently been reported in many continents. Landscape disturbance not only hinders the plant migration, but also makes it difficult to predict the plants’ potential habitats. Plant and animal population declines, as well as local extinctions, are largely due to the disruption of species interactions through temporal mismatching. Temperature and CO2 increase rates in Korea are higher than global means. The degree of landscape disturbances is also relatively high. Furthermore, long-term data on individual species responses and species interactions are lacking or quite limited in Korea. This review emphasizes the complex nature of species responses to climate change at both global and local scales. In order to keep pace with the direction and speed of climate change, it is urgently necessary to observe and analyze the patterns of phenology, migration, and trophic interactions of plants and animals in Korea’s landscape.

도로는 생태계를 교란시키는 인간 활동의 지표이며 흔히 서식지 단편화, 서식지 축소, 서식지 고립을 유발한다. 제주도의 한라산국립공원(면적=153.4km2)은 지형, 지질, 생물상의 특이성이 높으며 유네스코 생물권보전지역(MAB)의 핵심지역으로도 중복 지정되어 있다. 공원의 이러한 높은 보전가치가 많은 탐방객과 도로건설을 유도하고 있음에도 불구하고 도로로 인한 경관의 변화는 거의 알려진 바가 없다. 본 연구에서는 GIS를 활용하여 한라산국립공원의 도로로 인한 서식지 단편화 양상을 공원 용도지구, 해발고도, 식생에 관련하여 분석하였다. 포장도로와 법정 비법정탐방로에 각각 112m, 60m 버퍼를 적용시킨 결과 한라산국립공원은 총 100개의 단편으로 나뉘었다. 포장도로와 법정탐방로만을 고려했을 때 드러난 10단편의 면적은 0.002km2-38.2km2(평균면적=14.2 km2)에 이르렀고 자연보존지구와 자연환경 지구 모두에서 각기 약 7%가 가장자리로 판정되었다. 이들 단편의 형태지수 평균은 5.19(100단편 중), 7.22(10단편 중)이었지만 공원의 동서 양단과 정상부근에 있는 단편들의 형태지수가 보다 높았다. 5개의 법정탐방로가 모두 분화구까지 연결되어 있고 고도가 높아짐에 따라, 활엽수림, 침엽수림, 초지로 식생이 전환되기 때문에 높은 고도, 특히 고유식물과 고산식물이 많은 고도 1,400m이상의 초지에서 서식지 면적이 현저하게 감소했다. 이런 결과는 한라산국립 공원도 도로로 인한 서식지 단편화를 겪고 있으며, 단편화로 인한 서식지 악화와 서식지 소실의 위험이 공원의 자연환경 지구보다 한라산 정상의 백록담을 중심으로 하는 자연보존지구에서 더 높을 수 있음을 보여준다. 따라서 한라산국립공원의 현 도로망은 생태계 보전과 보호라는 국립공원의 목표에 부합하지 않는다고 사료된다. 한라산국립공원 전체가 또한 MAB 핵심지역임을 고려한다면, 공원 용도지구의 재설정과 단편화를 완화시키기 위한 공원 내 도로관리에 보전노력이 경주되어야 할 것이다.

설악산국립공원과 오대산국립공원은 20.7km 떨어져 있으나 백두대간의 중심에 위치하기 때 문에 야생동식물의 서식지와 이통통로로서 매우 중요하다 그러나 협소한 크기, 조각화, 지 리적 격리와 같은 경관적 특성에 의해 이 두 국립공원은 적절한 생태적 기능을 다하지 못하고 있다. 본 연구에서는 GIS 기법을 이용하여 두 국립공원과 인근 속초시, 고성군, 인제군, 양양군, 홍천군 일대 총 면적 4573.6 km2인 지역을 대상으로 조각화 현상을 파악하였다. 또한 육식동물이며 보호종으로 지정된 삵의 서식지조건에 부합하는 경관조각을 파악하고 삵의 이동이 가능한 경관조각들의 연결망과 연결지점을 설정하였다. 다양한 도로와 인위적 시설로 인해 조사지역은 총 24,701개의 경관조각으로 단절되어 있었다. 식생과 최소 서식지면적, 조각간 거리와 같은 서식지 조건을 고려하였을 때 이 중 39개 경관조각이 삵의 잠재서식지로 선택되었다. 나아가 계방산과 방태산 일대의 3개 조각이 국립공원의 조각화와 고립화를 완화시킬 수 있는 연결망의 중심으로 확인되었다. 본 연구는 또한 점봉산과 방태산 일대의 조각이 삵이 두 국립공원으로 분산할 수 있는, 공급지로서 작용할 수 있음을 보여 주었다. 거의 모든 국립공원이 조사된 두 국립공원과 유사한 경관적 문제를 가지고 있기 때문에 야생 생물을 보전하기 위해서는 국립 공원과 인근 지역에서의 조각화 현상과 경관조각의 연결성을 평가하는 과제가 매우 시급하다고 사료된다.