This study investigated the diversity of butterfly communities inhabiting agroecosystems and examined the effect of latitude and longitude. The ecological characteristics of butterflies inhabiting rural ecosystems, such as habitat preference and food plant range, were also examined. This study was conducted from 2019 to 2022, selecting 10 locations nationwide and conducting line transect surveys every two weeks for four years, confirming a total of 112 species and 21,901 individuals. There was no difference in the number of species and individuals by region, but there was a clear difference in community composition. The most abundant species in rural ecosystems were Pieris rapae, Polygonia c-aureum, Zizeeria maha, and Colias erate, in that order. There was no significant difference in the number of species and individuals by latitude and longitude, indicating no peninsula effect. Habitat preference showed that butterflies preferring grasslands and forest edges were much more common than those preferring the forest interior, and the food breadth was mostly oligophagous, followed by monophagous and polyphagous. Butterflies inhabiting agroecosystems had ecological characteristics that preferred open spaces such as grasslands and forest edges or relatively diverse foods, due to the similarity of the environmental characteristics of the survey points. Through this study, we believe that continuous monitoring is necessary to determine whether climate change, which is currently underway and habitat change are affecting butterflies in agroecosystems.
치유농업의 목적은 건강회복 및 유지, 증진을 위한 사회적 비용의 절감과 농촌의 활력, 소득원의 창출을 통한 농업‧농촌의 지속가능한 성장에 있다. 이러한 치유농업의 가치는 치유농업 대상자뿐만 아니라 농 업인, 지역사회, 보건서비스 제공자 등 다양한 주체가 혜택을 얻는 데 있다. 이 연구는 치유농업의 지속 가능한 생태계 구축방안을 제시하고자 선행연구를 통해 핵심요인을 도출하여 환경생태적, 사회경제 적 편익, 지역사회발전으로 설정하였다. 또한 각각의 요인은 하위요인으로 구분하여 적합도와 중요도 를 파악하였다. 델파이 조사는 치유농업에 실무와 경험이 풍부한 연구자, 교수, 치유농가 등 전문가 15 명을 대상으로 하였는데 이 중 불성실한 답변을 제외하고 최종 12명을 대상으로 2차에 걸친 조사를 하 였다. 분석결과 치유농업의 지속가능한 생태계 구축을 위한 핵심요인을 도출하였다. 또한 측정영역과 하위요인에 대한 중요도와 적합도 분석결과 7개의 상위요인과 33개 하위요인을 선정하였다. 지역사회 의 다양한 주체와의 교류 활성화를 통해 농업, 의료, 사회, 교육 분야에서 농업의 새로운 대안으로써 치 유농업을 운영할 필요가 있다. 이를 통해 치유농업의 지속가능한 생태계 구축을 위한 정책지원과 기초 적인 방향성을 제시하였다는 점에서 의미가 있다.
Ecological occupation in irrigation ponds is a well-acknowledged fact that is essential for biodiversity conservation in agricultural ecosystems. However, there are few studies on the ecological functions and relationship between a paddy field and irrigation using macroinvertebrates in an environmentally friendly paddy field. The objective of this study is to identify the community and distribution characteristics of macroinvertebrates in an agricultural paddy field and irrigation pond ecosystems, and to provide basic data on the ecological function of an environmentally friendly paddy field. Macroinvertebrate sampling was conducted from May to September in an agricultural paddy field and irrigation pond in an environment-friendly paddy field in Boryeong city. We conducted a study to identify the distribution characteristics using macroinvertebrate species analysis, such as Functional Feeding Groups (FFGs), Habitat Oriented Groups (HOGs), rarefaction curve, and a two-way dendrogram. A total of 37 species of macroinvertebrates in 28 families, 13 orders were collected study during the period of the investigation. Dominant taxa of macroinvertebrates included Coleoptera, Hemiptera, and Odonata. In terms of FFGs, predators and gathering collectors accounted for approximately 70%, in relation to HOGs, and climbers and swimmers occupied more than 50% from both the paddy field and irrigation pond. With respect to the rarefaction curve, the irrigation pond (July) was high as E (S, 141)=18 species, while the paddy field (May) was comparatively low as E (S, 141)=9 species. In conclusion, our results revealed that macroinvertebrates, such as Notonecta triguttata, Peltodytes intermedius, Appasus major, Laccotrephes japonensis, Appasus japonicus, Sigara substriata, Enochrus simulans, and Sternolophus rufipes, were used as a habitat and spawning ground in both paddy field and irrigation pond. The irrigation pond appears to be a very important spawning ground for macroinvertebrates.
이 연구의 목적은 농업생태계에 존재하는 작고 파편화 된 숲과 인근 산림생태계 내 연속된 숲에 서식하는 대형 나방의 종 다양성과 종구성의 차이를 알아보는데 있다. 전남 서남부 8개 지역에서 2018과 2019년 6월과 8월 자외선 등 트랩을 이용하여 대형나방을 채집, 분석한 결과 두 숲 유형 간 뚜렷한 차이를 보였으며 두 그룹 간 종 수, 개체수, 종다양성 지수 (Hʹ) 모두 산림생태계 숲이 농업생태계 숲 보다 더 높게 나타났다. 유사도지수를 이용하여 나방 군집 간 차이를 알아본 결과 농업생태계 숲에서 베타다양성이 높음을 확인하였다. 또한 종 구성의 변화율 (Turnover)과 내포성 (Nestedness)을 따로 나누어 분석한 결과 산림생태 계는 종 구성 변화율이 큰 반면 농업생태계는 내포성이 비교적 크게 나타나 서식지 유형에 따라 나방 군집 구성의 차이가 다른 것을 확인할 수 있었다.
과수에서 초기 해충종합관리(IPM) 모형은 응애류 종합관리를 기반으로 수립되었다고 할 수 있다. 근간은 기존 방제체계인 화학적 방제와 호환적인 포식성 이리응애 천적을 접목한 생물적 방제가 작동하는 것에 있었다. 이후로 생태계 종다양성과 해충 개체군 변동과의 상호작용에 대한 가설과 기작은 과수 생태계에서 응애류 중심의 해충관리에 대한 더 넓은 이해의 폭을 제공하였다. 생태계의 원리를 바탕으로 환경의 개변 또는 변경을 통한 생물적 방제와 해충관리는 농생태공학적 개념으로 발전하고 있다. 특히 응애류 해충의 관리에 있어서는 재배환경의 변화에 따라 관련된 천적의 다양성이 역동적으로 변동되어 작동하고 있으며, 식식성 응애류의 종 구성도 과원관리 환경에 따라 변화를 보이고 있다. 본 원고에서는 사과 IPM의 근간이 되었던 응애류 생물적 방제를 고찰하면서 생태공학적 측면에서 종다양성과 해충관리, 포식성 응애류 종다양성과 응애류 관리, 환경과 응애류의 종 구성 변동 원리에 대하여 기존 사례연구를 바탕으로 재조명하고, 향후 우리나라에서 사과원 응애류의 생물적 방제 전략을 제시하고자 한다.
서식지 이질성은 복잡한 구조를 가진 서식지일수록 생물다양성이 증가된다는 개념으로 농업생태계에서도 적용이 가능하다. 특히 농업생태계에서 해충 조절과 같이 포식자로 기능하는 거미를 이용할 경우 농업생태계의 전반에 관한 이해의 폭을 넓힐 수 있다. 본 연구는 우리나라 농업 생태계의 대표적인 재배 유형인 밭과 논에서 거미의 다양성이 공간 스케일에 따라 어떠한 특성을 나타내는지 확인하고자 수행하였다. 함정트랩을 설치하여 밭에서 24개 샘플을, 논에서 24개 샘플을 수집하였다. 공간 스케일에 따른 밭과 논의 종수는 누적 곡선과 추정 곡선을 통해 평가하였다. 전체 조사 지점들에서 종수는 밭에서 높게 나타났고 조사 지점별 평균 종수는 논에서 높게 나타났다. 이를 통해 작은 공간 스케일에서는 서식지 구조의 복잡성이, 큰 공간 스케일에서는 작물 종류의 다양성이 거미의 다양성에 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다.
This study was carried out to predict the current and future potential distribution and to identify the factors affecting potential distribution of 7 plants (Lamium amplexicaule L., Trigonotis peduncularis (Trevir.) Benth. ex Hemsl, Capsella bursa-pastoris (L.) L. W. Medicus, Taraxacum officinale Weber, Veronica persica Poir., Conyza sumatrensis E. Walker, Hypochaeris radicata L.) selected as indicators for climate change in agricultural ecosystem. We collected presence/absence data of 7 indicator plants at 108 sites in South Korea and applied the Maxent model. According to future climate scenario, the distribution area of C. bursa-pastoris (L.) L. W. Medicus, T. officinale Weber, and V. persica Poir. was expected to be reduced, but the distribution range was to be maintained. The distribution areas and range of the C. sumatrensis E. Walker and H. radicata L. were expected to be increased. The distribution area and range of T. peduncularis (Trevir.) Benth. Ex Hemsl. and L. amplexicalue L. were rapidly decreased. Non-climatic factors such as land cover and altitude were the most important environmental variable for T. officinale Weber, C. bursa-pastoris (L.) L.W.Medicus, V. persica Poir., T. peduncularis (Trevir.) Benth. Ex Hemsl., and L. amplexicalue L.. Climatic factors were the most important environmental variable for C. sumatrensis E. Walker and H. radicata L.. It is expected that the future potential distribution of 7 indicator plants response to climate change will be used to monitor and to establish the management plan.
농업생태계에 따른 지표배회성 무척추동물의 군집 특성을 비교하기 위하여 한반도 동부의 3개 행정권역내에 분포하는 논, 밭, 과수원을 대 상으로 선정하였다. 2013년부터 2015년까지 매년 2회에 걸쳐 pit-fall trap법을 사용하여 채집된 무척추동물을 통해 군집분석을 하고 기상자료를 포함하는 환경요인의 영향을 분석하였다. 전체 채집된 무척추동물은 13목 58과 172종 6,420개체이며, 분류군 중에서 벌목(38.26%), 메뚜기목 (16.28%)이 우점하였다. 경상남도 출현 개체수가 2,983개체(46.46%)로 가장 많았으며, 경상북도가 풍부도(1.96), 다양도(1.51) 모두 높게 나타 났다. 농업생태계 유형 중 논에서 69종 3,299개체(51.39%)가 조사되었으며, 종다양성 지수도 높게 확인되었다. 특히 우점종인 개미과의 포함유 무가 종 다양성지수 분석에 미치는 영향은 미미한 것으로 보여진다. 곤충 분류군과 환경요인과의 정준상관분석 결과, 토양 pH, 토양온도와 토양 함수율의 영향에 의해 매미목, 바퀴목, 흰개미목, 딱정벌레목과는 양의 상관관계로 구분되었고, 기온, 강수량, 전기전도도, 상대습도, 최저초상온 도와는 음의 상관관계를 나타냈다. 무척추동물 군집은 계층적 군집화를 통해 생태계 유형별로 패턴화가 일어나는 것으로 확인되었다. 이러한 결 과는 공간과 환경요인과의 상관관계가 무척추동물의 분포에 다소 영향을 주는 것으로 사료된다.
나비와 나방은 딱정벌레 다음으로 종 다양성이 풍부한 곤충으로 99%이상이 초식성을 지녀 농업생태계에서는 주요 해충으로 인식되고 있다. 최근 지구온난화를 포함한 환경 변화는 농업생태계에 큰 영향을 미치고 있다. 기후변화 에 따라 작물환경이 변화하고 이에 따른 곤충상 변화도 예상되는데 이들 변화를 미리 감지하는 것은 기후변화에 따른 대비책이 될 것으로 생각한다. 한국의 중남부(경북, 충청, 전남) 지역을 대상으로 2014년부터 3년간 농업생태계 유형(논밭, 과수원, 인근 산림)에 따른 나방의 다양성을 확인하였다. 채집된 나방을 대상으로 각 서식지 유형을 나타낼 수 있는 지표종이 있는가를 확인하고 이에 대한 의견을 듣고자 설문을 실시할 계획이다. 이와 함께 전남 지역에서 주별 나비모니터링을 실시하여 시기별로 출현양상을 파악하여 나비 지표종도 함께 확인하고자 한다. 이러한 연구를 토대로 나비와 나방을 대상으로 농업생태계 변화를 효과적으로 나타낼 수 있을 것으로 기대한다.
지구온난화를 포함한 환경 변화는 산림 및 농업생태계에 큰 영향을 미치고 있다. 초식곤충인 나방은 종 다양성과 분류학적 정보가 풍부하고 정량적인 채집이 가능하여 환경 변화를 나타내는 지표종으로 활발하게 이용되고 있다. 이 연구에서는 나방을 이용하여 우리나라 산림생태계에 태풍이나 산불로 인한 교란이 산림 및 초식곤충인 나방에게 어떠한 변화를 주는가를 확인하고 복원하는 과정에서 출현하는 지표종을 탐색하였다. 연구는 2011년 태풍의 영향 을 많이 받아 나무쓰러짐이 심했던 지리산 지역과 2012년 산불 발생으로 피해를 받은 제주도 한라산 지역을 대상으 로 연구를 실시하였다. 농업생태계 역시 기후변화에 따라 작물환경이 변화하고 이에 따른 곤충상 변화도 예상된다. 한국의 중남부(경북, 충청, 전남) 지역을 대상으로 농업생태계 유형(논밭, 과수원, 인근 산림)에 따른 나방의 다양성 을 확인하고 각 서식지 유형을 나타낼 수 있는 지표종을 확인하고자 한다. 이러한 연구를 토대로 나방을 이용한 산림 및 농업생태계 변화를 효과적으로 나타낼 수 있을 것으로 생각한다.
To elucidate occurrence patterns of C4 plants in agroecosystems, we surveyed flora inside fields and embankments in 222 sites in farming lands in summer and fall, 2013. We also observed Kranz anatomy and analyzed carbon stable isotope to classify photosynthesis types. Our study observed total 54 species of C4 plants in 33 genera and 9 families of vascular plants besides cultivated crops occurring in farming fields. The most common species was Portulaca oleracea L. followed by Digitaria ciliaris and Echinochloa crusgalli (L.) P. Beauv. var. crusgalli among the C4 plants. The ratios of C3 and C4 species number to total number of species tended to maintain constant regardless of survey times and habitat types. The proportion of C4 species to the total number of species were more influenced by the number of C3 species than those of other types in the surveyed sites. Sizes of cultivation areas did not affect the proportions of C4 plants. Increasing number of simultaneous weeding methods, especially with cutting method, appeared to decrease the number of C3 plants. On the other hand, as the number of cultivated crops increased, both C3 and C4 plants increased but the proportions of C4 species remained. We interpret our results that proportion of C4 species in agroecosystems, appear to be dependent on the number of C3 species, which in turn, appear to be affected by cultivation methods.
본 연구는 농업용 저수지의 유역권(약 1,500ha) 중 직접 영향을 미칠 수 있는 도시화지역, 농경지 등, 대상지 일대의 생태적 특성을 분석한 후, 이를 바탕으로 생물다양성의 선결과제인 수질관리를 위한 유역권 생태계 관리방안을 제안하였다. 대상지 유역생태계 토지이용현황 분석결과 시가화지역(14.0%)에 의한 수질오염 가능성이 가장 높았고 유형별 분포는 상류에 대면적으로 분포하는 논(65.0%), 밭(11.3%), 시설경작지(5.7%), 과수원(3.9%) 등의 순이었다. 관리를 위해 수질에 영향을 미치는 정도를 평가한 비오톱 유형평가와 오염원 관리 우선정도를 평가한 수계권역 평가를 고려하여 5개 유형으로 구분한 결과, 수변에 인접한 오염원집중관리지역(11.3%)과 오염물질을 유발하고 있으나 수변에서 떨어져 있는 오염원관리지역(0.6%)에 대한 관심이 필요하였다. 관리는 저수지 생물서식 기능 향상 및 유역권 관리를 통한 환경친화적 호소관리를 통한 생물다양성 증진, 생태계 보전 및 복원방안을 제안하였다.
농업생태계의 환경별로 깔따구류의 분포를 밝히고 우점종을 이용한 유기물 분해능을 평가하고자 대단위경작지, 친환경농업지, 생활하수 유입지, 축산폐수 유입지 및 주변수로 등의 5개 서식처별로 나누어 '04~'06년까지 각 구획을 대표하는 총 78개 지점에서 깔따구과 및 공서 무척추동물을 정량 채집하였다. 그 결과, 농업지대의 깔따구류는 총 16종으로 동정되었다. 서식지 유형별로 출현한 종수를 보면, 축산폐수 유입지에서 11종, 대단위 농경지는 8종,
The main habitats of diving beetles in agricultural ecosystems were identified as ponds, irrigation channels, and reservoirs, where the water system is maintained throughout the year. Four species, Cybister japonicus, Cybister brevis, Hyphydrus japonicus and Noterus angustulus, were selected as biological indicators which can be used to evaluate the healthiness of the agricultural ecosystem. The species number of 4 indicator species, the species number of diving beetle species, and the diversity index were used as factors for environmental evaluation. The evaluation was classified into grades Ⅰ~Ⅳ. The non-fertilizer and non-pesticide agricultural practicing area and the sustainable agricultural practicing area were evaluated as grades Ⅰ~Ⅱ, and the general agricultural area to be relatively fine with a grade Ⅱ. However, the analysis indicated the agricultural areas near a residential area and an industrial complex to be poor with a grade of Ⅳ, suggesting that immediate improvement in the agricultural environment is needed.
본 연구는 유기농업에서 생물자원으로서 담수 클로렐라의 활용 가능성을 연구하고자 유기농 생태계로부터 담수 녹조류를 분리, 동정하고, 생물학적인 특성을 조사하였다. 조사 지역의 수온은 12.4~28.2℃, pH는 6.1~8.5이었다. 담수 녹조류를 분리할 때 고체배양법이 액체배양법보다 오염도가 낮고 분리 빈도가 높았다. 전국 9개 지역, 6개 담수 녹조류 서식처로부터 총 115개의 균주를 분리하였다. 담수 녹조류의 분리 및 배양을 위해 질소원으로는 NaNO3과 KNO3, 탄소원으로 Na2CO3를 사용하였고, macro media의 구성 성분 중 MgSO4 · 7H2O과 CaCl2 · 2H2O를 분리하여 제조한 BGMM(BG11 Modified Medium)배지를 고안하였다. 담수녹조류는 배양 후 4일째부터 급격히 흡광도가 증가하였고 8일째부터 흡광도가 감소하였다. 공시한 7개의 균주 중 CHK008 균주가 배양 7일째에 가장 높은 흡광도를 보였다. 담수 녹조류 배양에 적합한 BGMM 배지의 pH는 6~7이었고 조사되는 빛이 강할수록 생육이 증가하였으며 5종류 당류 중에서 Glucose와 Galactose를 첨가하였을 때 클로랄라의 생육이 좋았다. 순수 분리한 16개 녹조류 균주의 균총색은 녹색, 진녹색, 연녹색을 나타내었고, 11개의 균주가 형광현미경하에서 강한 형광 빛을 나타내었다. 녹조류 16개 균주의 형태적인 특징을 조사한 결과 C. vulgalis, C. sorokiniana, C. pyrenoidosa, C. kessleri, C. emersonii, and Chlamydomonas sp.의 2개 속 6개종으로 동정되었다. 담수 녹조류의 세포 크기는 종마다 다양한 변이를 보였다. 대부분의 담수 녹조류의 세포형태는 구형이었다. Chlamydomonas sp.는 타원형이었고 Chlorella sorokiniana는 구형과 타원형이 섞여 있었다. 6개 녹조류 종류 중 Chlamydomonas sp.를 제외한 모든 균주는 편모가 없었다. Chlamydomonas sp. 1개 균주와 C. sorokiniana 5개 균주는 세포에서 점질물을 분비하였다.
This study was carried out to elucidate the relation between water quality and structure of the aquatic ecosystem in the agriculture reservoir Otae-ji from January to December in 2009. The proportion of forest was 46.98%, which means that non-point sources are major contributor of water pollution in this area. The annual mean COD(Chemical Oxygen Demand) in Otae-ji was 3.6 ㎎ L -1 , indicating, level Ⅱ of environmental standards and the trophic state was mesotrophic. Although total phosporus concentration in the reservoir was high in August due to large inflow of nutrients from outside the reservoir during monsoon season, there was no break out of significant algal bloom in the summer. The seasonal succession of phytoplankton showed that the dinophyta dominated in the the spring, chlorophyta in the summer, chrysophyta and chlorophyta in the autumn and chrysophyta in the winter. In case of zooplankton, rotifers dominated in the most seasons, but cladoceran(Bosmina longirostris) dominated in June and copepod(Nauplii) in August. The macrophyte plants showed diverse species compositon consisted of 3 varieties, 24 species, 23 genera, 15 families and 14 orders. The macroinvertebrates also showed various FFG(Functional Feeding Groups) such as GC(Gathering-Collector), P(Predator), SH(Shedder), FC(Filter-Collector) and PP(Plant-Piercer). Ecosystem stability analysis using aquatic insects was classified as Group Ⅰ, which has high resilience and resistance indices. A total of 14 species of fish was collected but exotic species such as Lepomis macrochirus and Micropterus salmoides were not found in Otae-ji. In conclusion, the preservation of healthy food wed in the reservoir ecosystem is closely related to water quality management as well as effective prevention of algal bloom by helping good material circulation in aquatic ecosystems.