Microphysogobio rapidus is designated as endangered species class I by Ministry of Environment, and its distribution and population have been gradually declining, and it is now limited to the Nam River and some tributary streams of the Nakdong River Watershed. For the restoration of this highly endangered species, it is important to identify the causes of the decline and establish appropriate restoration plans. However, due to lack of basic data and ecological research, most steps are stagnant. Therefore, in this study, we identified the differences in the physical, biological, and sociological habitats between current and past distributed sites through field surveys and literature reviews. As a result of the field survey, there were differences in conductivity between the current and past distributed sites, and fish communities were also showed differences. The literature data also showed that the physico-chemical values of the past distributed sites were generally unfavorable, which generated negative consequences on biological factors. In particular, the effects of urbanization were found to be a major factor affecting the habitat of M. rapidus. Habitat stabilization is crucial for the recovery of this endangered species. However, in the past distributed sites, disturbances such as stream development and weir construction have altered streams physico-chemically and result in changes of M. rapidus. Therefore, a comprehensive plan that considers both stream connectivity and water quality is needed to manage and restore the habitat of M. rapidus.

효과적인 보호구역의 보전 관리를 위해서는 외래종의 정착 모니터링 및 확산 위험에 대한 저감 노력이 수반되어야 한다. 본 연구는 울진에 위치한 산림유전자원보호구역(2,274ha)에서 조사된 외래식물 분포 정보를 대상으로 활용도가 높은 세가지 종분포모형(Bioclim, GLM, MaxEnt)을 활용하여 외래식물의 잠재출현지역을 모의하였고, 모의 결과를 비교하여 지역적 지리 및 생태 관리 특성이 반영된 현실성 및 적합성 높은 종분포모형을 선발하였다. 분석에서 예측된 외래식물의 출현지역은 실제 분포와 같이 도로 같은 선형 경관 요소를 따라 분포하는 경향이었으며, 일부 벌채지가 포함되었다. 본 연구에서 적용한 각 모형의 예측력과 정확도를 통계적으로 비교한 결과, GLM과 MaxEnt 모형은 대체로 높은 예측력과 정확도를 보였지만, Bioclim 모형은 낮았다. Bioclim은 가장 넓은 면적을 출현예상지역으로 계산하였고, GLM, 그리고 MaxEnt 순으로 면적이 작았다. 모의 결과의 현상학적 검토에서는 GLM과 Bioclim 모형은 표본 수에 따라 예측력이 크게 영향을 받는 것으로 나타났고, 표본 수와 관계없이 가장 일관성 높은 모형은 MaxEnt로 평가되었다. 종합적으로, 본 연구에 사용된 모형 중 외래식물 분포 예측을 위한 최적 모형은 MaxEnt 모형인 것으로 판단되었다. 본 연구에서 제시한 정밀 생물종 분포 자료 기반의 모델 선발 접근 방식은 산림생태계 보호구역의 보전 관리 및 지역 특성이 반영된 현실적이고 정교한 모델 발굴 연구에 도움이 될 것이다.

식생보전등급은 식생의 입지 조건, 천이정도, 경관, 인위적인 간섭정도, 식생경관을 고려하여 자연성, 역사성, 희귀성, 등의 가치에 따라 등급화 하여 활용 할 수 있는 체계이다. 본 연구는 식생보전등급 평가 결과를 검수하는 방안을 연구하고자 위성영상을 활용한 정규식생지수(NDVI)와 2016년 소백산국립공원 정밀식생도를 비교 및 분석하고자 하였다. 대상지역인 소백산국립공원은 면적 322.01㎢로서 행정구역상 충청북도 단양군, 경상북도 영주시, 경상북도 봉화군 3개시･군에 걸쳐있다. 경위도상 북위 36°50′-37°5 0′, 동경 128°20′-128°43′에 자리하고 있으며 식물지리학적으로 남방계와 북방계의 중간지점으로 생물다양성이 매우 풍부한 지역이다. 소백산국립공원 정밀식생도 분석결과 식생대분류 현황은 산지낙엽활엽수림 59.45%, 산지침엽수림 19.88%, 식재림 12.63%, 산지습성림 6.65%, 비식생 0.61%, 기타식생 0.29%, 아고산활엽수림 0.28%, 암벽식생 0.09%, 산지관목림 0.05%, 아고산침엽수림 0.04%, 하반림 0.03%, 산지초원식생 0.01%를 차지하는 것으로 확인되었다. 식생보전등급의 경우 1등급 3.9768%, 2등급 71.5063%, 3등급 10.9337%, 4등급 12.6907%, 5등급 0.8925%로 확인 되었다. NDVI값을 모두 4가지로 대분류기준, 영급기준, 경급기준, 보존등급 기준으로 정리한결과는 다음과 같다. 대 류기준으로 평균을 구하면 산지낙엽활엽수림(0.716), 산지습성림(0.716), 산지초원식생(0.691), 아고산활엽수림(0.689), 식재림(0.676), 암벽식생(0.673), 산지침엽수림(0.672), 하반림(0.654), 산지관목림(0.644), 아고산침엽수림(0.633), 기타식생(0.592), 비식생(0.515) 순서로 나탔났다. 영급기준으로는 7영급(0.719), 6영급(0.715), 5영급(0.698), 4영급(0.705), 3영급(0.680), 2영급(0.682), 1영급(0.626)으로 나타났으며, 경급기준 3경급(0.714), 2경급(0.702), 1경급(0.686)으로 나타났다. 보전등급기준으로 분류하여 평균을 구하였을때, 1등급(0.700), 2등급(0.709), 3등급(0.684), 4등급(0.676), 5등급(0.536)으로 나타났다. NDVI분석 결과 대분류기준에서는 산지낙엽활엽수림, 산지습성림이 높은 값을 나타내는 편으로 확인되었다. 영급과 경급 기준에서는 각각 영급과 경급이 높을 수록 NDVI 값이 높게 나타나는 경향을 확인하였으나 보전등급에서는 뚜렷한 경향을 나타내지 않았다.

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.

최근의 급격한 환경변화는 생태계 전망에 대한 합리적인 논의를 필요로 한다. 우리나라의 경관생태 그리고 생태계 변화를 합리적으로 이해하는 것은 미래적 생태계 보전 및 자연자원 활용의 지속성 확보를 위한 가장 기초 작업이다. 한국의 70년대 이후, 자연보호사상의 성립과 확산, 화석연료의 보급 (연료혁명), 인구급증, 그리고 도시화 및 산업화, 그리고 국제화에 따른 사회경제적 변화, 그리고 조선 후기부터 이미 진행된 먹이그물의 급변 (예, 대형 포유류의 cascade-effect 소멸)은 현재의 식생 경관 성립의 핵심 배경일 뿐만 아니라, 이전에 존재하지 않았던 새로운 종조성과 식생-동물 상호작용의 재조합을 가져왔다. 국내·외에서 많이 언급되는 우리나라의 숲식생 복원 또는 회복은 먼저 과거로부터 지속적으로 그것이 유지-교란 및 쇠락-재성립의 생태 과정을 경험하였다는 것을 전제로 한다. 그러나 과거 기록과 야생동물의 다양성과 수도 및 그것의 부양에 필요한 식생, 그리고 현재의 숲 식생의 구조와 종조성은 그러한 전제 조건을 뒷받침하지 못한다. 기존의 쇠퇴로 표현되는 20세기 초·중기의 식생경관은 식생과 다양한 야생동물의 상호작용이 지속적으로 이루어지던 시스템으로 볼 수 있다. 한국전쟁 후 1970년대 이전까지 지속되던 최고차 소비자의 절멸, 그리고 연결된 초식동물의 급감은 산림녹화 활동에 의한 급속한 숲식생 발달의 숨은 생물학적 요인이다. 기존 초지 및 관목류가 우점하는 저식생 (low vegetation)의 전환에 의한 숲식생의 재빠른 성립은 남한 생태계에 다양한 긍정적 (탄소 축적, 목재 생산 및 휴양) 및 부정적 (경관 단순화, 서식처 변화) 영향을 야기하고 있다. 특히 자연보호사상과 같은 사회경제적 배경은 오랫동안 유지되어 온생태계와 인간 활동의 상호작용을 부정적인 관점에서만 인식하게 만들었으며, 자연성, 자연도 및 자연 과정에 대한 착시 현상을 가져왔다. 최근 생태계 및 생물다양성 보전, 그리고 다양한 영역의 생태 복원은 자연성 또는 생태 과정을 긍정적으로 개선하는 목적이지만, 역설적으로 인간의 관리와 개입 수준을 급속히 상승시키는 결과를 가져오고있다. 흥미로운 것은, 이미 변화한 시스템 조건에 대하여 다양한 보전 정책이 이루어지고 있는 것인데, 이에 따라 최근의 보호구역 및 서식처는 이미 인간의 조정 활동으로 변화한 시스템에 대한 가치 평가를 기반으로 설정되고 있다. 미래의 생태계 기능 및 생태 과정은 더욱 높은 인간 조정활동 (보호구역, 서식처의 보전 및 다양한 복원) 아래 놓일 수밖에 없다. 그러므로 이미 인간 활동에 의해 형성된 한국의 생태계 및 식생 변화 양상을 올바로 이해하고 미래를 고민하는 것이 중요할 것이다. 특히 생태계의 적응 과정 및 변화에 대한 왜곡된 인식은 생태계 보전 정책 속의 오류와 낭비 요소를 증가시킬 수 있다. 물론, 환경생태적 관점 역시 환경변화, 복잡성 및 불확실성의 증가, 환경정책의 환경, 비용, 의도하지 않은 오류 등 수 많은 고려 사항들이 존재한다. 이미 변화한 생태환경은 큰 틀에서 남한 생태계의 온전성과 건강성에 대한 재검토 및 관련 기초 생태 연구의 필요성을 강조하고 있다. 이미 많은 환경이 변화했고, 보다 복잡해지고 있음을 충분히 수용하는 것이 필요하다. 그리고 많은 연구 결과들을 재검토하고 제대로 현상을 이해하였는가를 살펴보는 것은 한국 생태학의 현재와 미래를 준비하는 기본이 될 것이다. 특히 새로운 생태 관점을 시민 및 정책 부문과 공유하는 것이 필요하다.

Ecological restoration is an eco-technology, which heals the nature damaged by human activity by imitating organization and function of the integrate nature and thereby provide an inhabitable space for diverse organisms. Such an ecological restoration has to be carried out by applying restoration plan prepared based on the results of diagnostic evaluation discussed in the diversified respects. This study aims to prepare an ecological restoration plan of the damaged forest ecosystem in Mt. Moodeung National Park. To arrive at the goal, first of all, we diagnosed quality of forest landscape established in Mt. Moodeung National Park based on natural (topography, climate, and distribution of vegetation) and artificial (land use, linear landscape element) factors. In addition, we evaluated the integrity of each zone divided by linear landscape element quantitatively based on geometric property and land use intensity. As the result of analysis, topography of Mt. Moodeung National Park tended to be depended on weathering property of parent rock and vegetation zones were divided to three vegetation zones. Based on land use pattern, deciduous broad-leaved forest, evergreen needle-leaved forest, and mixed forest occupied about 90% of Mt. Moodeung National Park. Mean score of forest landscape quality was shown in 69.86±11.41. As a result, forest landscape elements in Mt. Moodeung National Park were influenced greatly by human activity and the degree was depended on topographic condition. This study suggested the synthetic restoration plan to improve ecological quality of Mt. Moodeung National Park based on the results of diagnostic evaluation.

This study was carried out to assess the carbon budget of two urban parks and one natural park and to prepare the plan for improving the ecological functions of the park including carbon sink. Net Ecosystem Production (NEP) of those study sites was calculated from the relationship between Net Primary Production (NPP) and soil respiration of each study site. To understand carbon budget of the whole area designated as the park, carbon budget of the urban park was analyzed by classifying the vegetated and the non-vegetated zones. NEP of the Nohae and the Sanggye parks calculated by reflecting areal size that the non-vegetated zones occupy were shown in - 1.0 and 0.6 ton C ha-1 yr-1, respectively. On the other hand, NEP of Mt. Bulam natural park as a reference site was in 2.3 ton C ha-1 yr-1. Based on the result, the Nohae park was assessed as carbon source rather than carbon sink. On the other hand, the Sanggye park was classified as carbon sink but the role was poor compared with natural park. The result is, first of all, due to lower NPP of the vegetation introduced for the parks compared with natural vegetation. The other reason is due to wide arrangement of non-vegetated zone. To solve those problems and thereby to create the urban park with high ecological quality, selection of plant species suitable for the ecological characteristic of the park, their arrangement imitated natural vegetation, and ecological zoning were recommended.

외래식물은 다양한 경로를 통해 유입되고 있으며, 1990년 대 후반부터 도시화의 확대로 인해 외래식물의 종수 및 분포 면적이 가파르게 증가하고 있다. 인위적인 교란이 빈번히 일 어나는 곳을 중심으로 분포 및 확산되고 있으며, 생태계가 건강하다고 할 수 있는 국립공원에서도 탐방로, 주차장, 도로 및 나지 등 교란이 잦은 곳에 분포하며 그로 인한 문제가 발생하고 있다. 따라서 2008년부터 각 국립공원에서 생태계 교란야생식물 제거사업을 실시하고 있으며, 제거면적은 매 년 증가하고 있다. 본 연구의 목적은 인위적 교란이 많이 발 생하는 도심형 국립공원인 계룡산국립공원을 대상으로 외래 식물의 정확한 분포 현황을 파악하여 효과적인 관리 방안을 마련하기 위한 기초 자료를 확보하는 것이다. 2014년 8월부터 10월까지 계룡산국립공원의 17개 구간 을 대상으로 공원 내 및 경계 지역에 출현하는 모든 외래식 물을 조사하고 분포지점의 GPS 좌표를 수집한 후 분포도롤 작성하였다. 그 결과 총 19과 19속 55종 1변종으로 총 56분 류군을 확인하였고 이중 생태계교란야생식물은 돼지풀, 단 풍잎돼지풀, 미국쑥부쟁이, 가시상추로 총 4분류군이었다. 외래식물은 주로 주차장, 나지, 폐경작지, 저수지, 탐방로 및 도로, 사찰 주변 등 인위적 교란이 많은 지역에 분포하였 고, 대부분 탐방로 및 도로 주변에 점형으로 분포하였으며, 나지와 폐경작지 등에서 면형으로 분포하였다. 종별 출현빈 도를 분석한 결과, 돼지풀이 326회로 가장 많았고 그 다음 으로 개망초 291회, 달맞이꽃 180회, 망초 176회, 미국쑥부 쟁이 153회 로 나타났다. 한편 갓, 도꼬마리, 미국까마중, 서양톱풀, 선토끼풀, 오리새, 큰개불알풀, 큰조아재비는 1회 로 가장 적게 출현하였다. 고도별 분포 현황을 분석한 결과, 대부분 350m 이하의 저지대에 분포하였으며(93.8%), 350 m에서 500m 사이에 2.1%, 500m 이상에서 4.1% 분포하였 다. 빛투과량이 많고 인위적 간섭이 많은 탐방로 입구 주변 에서 출현 빈도가 매우 높았고 숲 속을 관통하여 빛투과량 이 낮은 탐방로에서는 거의 출현하지 않다가 다시 빛투과량 이 높아지는 산 정상부에서 출현 횟수가 증가하였다. 구간 별 분포 현황을 분석한 결과, 만학골 코스에서 총 29분류군 으로 가장 많은 외래식물이 출현하였고, 그 다음으로 갑사 코스에서 27분류군이 출현하였으며 수통골 코스에서 가장 적은 2분류군이 출현하였다. 개망초는 전 구간에서 출현하 였고, 달맞이꽃과 망초가 16개 구간에서 출현하였다. 본 연구 결과 탐방로 및 도로와 같은 선형 요소는 외래 식물 확산의 주요 통로이고 나지 및 공터와 같은 면형 요소 는 주요 확산원인 것으로 판단된다. 현재로서는 물리적인 제거 방법이 가장 효과적이며, 선형 요소 주변에 분포하는 외래식물은 완전히 제거하기 어려우므로 위해성이 높고 확 산 속도가 빠른 종을 우선적으로 선정하여 개화 및 결실 전 지속적인 물리적 제거 작업을 실시해야 한다. 면형 요소 에 분포하는 외래식물은 면적이 넓은 곳을 우선적으로 식생 복원을 실시하면 분포 면적이 감소할 것으로 판단된다. 한 편 본 연구는 늦여름부터 가을까지 조사한 결과이므로 봄철 및 여름철 조사를 실시하면 더 많은 종류의 외래식물이 분 포할 것으로 예상되며 국립공원 내 외래식물의 종합적 관리방안 마련을 위해서는 계절별 조사를 실시해야 한다. 정확 한 분포 현황을 조사한 후 구체적인 관리 방안을 제시해야 하고, 주기적인 모니터링을 통해 가능한 한 확산되기 전의 침입 초기에 외래식물의 확산을 차단하는 것이 가장 효과적 이다. 또한 구체적인 관리 방안 마련 및 생태적 정보를 획득 하기 위한 다양한 실험연구가 필요하다. 이렇게 수집한 정 보를 바탕으로 추후 위해성이 높은 우선관리종을 선정하고 생태적으로 미치는 위험성이 높은 지역을 우선관리지역으 로 지정하여 종 및 지역에 대한 관리 방안을 마련해야 한다.