This study aimed to conduct a comprehensive assessment of the potential impact of deforestation and forest restoration on carbon storage in North Korea until 2050, employing rigorous analyses of trends of land use change in the past periods and projecting future land use change scenarios. We utilized the CA-Markov model, which can reflect spatial trends in land use changes, and verified the impact of forest restoration strategies on carbon storage by creating land use change scenarios (reforestation and non-reforestation). We employed two distinct periods of land use maps (2000 to 2010 and 2010 to 2020). To verify the overall terrestrial carbon storage in North Korea, our evaluation included estimations of carbon storage for various elements such as above-ground, below-ground, soil, and debris (including litters) for settlement, forest, cultivated, grass, and bare areas. Our results demonstrated that effective forest restoration strategies in North Korea have the potential to increase carbon storage by 4.4% by the year 2050, relative to the carbon storage observed in 2020. In contrast, if deforestation continues without forest restoration efforts, we predict a concerning decrease in carbon storage by 11.5% by the year 2050, compared to the levels in 2020. Our findings underscore the significance of prioritizing and continuing forest restoration efforts to effectively increase carbon storage in North Korea. Furthermore, the implications presented in this study are expected to be used in the formulation and implementation of long-term forest restoration strategies in North Korea, while fostering international cooperation towards this common environmental goal.

이미지 인식에 특화된 CNN (Convolutional Neural Network) 기반의 딥러닝 기법은 영상의 항목별 분류가 필요한 다양한 연구에 적용되고 있다. 본 연구는 건물, 도로, 논, 밭, 산림, 나지의 6가지 항목을 산림복원 대상 후보지로 정의하고 CNN 기반의 산림복원 대상 후보지 추출 및 분류의 최적 방법론을 탐색하였다. 6,640개의 데이터셋을 75:25의 비율로 훈련(4,980개) 및 검증(1,660개)로 구분하여 구축하고 학습에 활용하였다. 모델별 정확도는 픽셀정확도(PA), 평균 교차 겹침 결합(Mean IoU)을 이용하여 평가하였다. 픽셀정확도는 90.6%, 평균 교차 겹침 결합은 80.8%로 산정되어 Inception-Resnet-v2 모델이 세 모델 중 가장 산림복원 대상 후보지 추출에 뛰어난 정확도를 보였다. 이 결과는 기존의 산림복원 대상 후보지 현장조사 혹은 항공사진을 활용한 조사에 비해 시공간적 이점을 가지며, 향후 산림복원 대상지 선정 자료로 적용 가능성이 있다고 판단된다.

이 연구는 산림복원사업 이후 유입되는 귀화식물과 생태계교란 식물의 실태 및 사업의 특성에 따라 나타나는 양상을 파악하는데 목적을 두고 있다. 현장조사는 산림청에서 수행한 산림복원사업지 29개소를 대상으로 2020년과 2021년 봄철(5~6월), 여름철(8~9월)로 나누어 연 2회 실시하였고, 사업 범위 밖의 지역은 조사에서 제외하여 실제 복원사업 후 도입 및 유입되었다고 볼 수 있는 식물을 파악할 수 있도록 하였다. 또한 대상지 내 분포하는 귀화식물상과 복원사업 준공내역 확인을 통해 현장에 실제 적용된 공종과의 연관성을 분석하였다. 전체 대상지에서 출현한 귀화식물은 29과 80속 108종 1아종으로 109분류군이며, 생태계교란 식물은 총 3과 7속 8종이 확인되었다. 귀화식물의 분류군 수와 귀화율은 사업 후 소요시간이 증가함에 따라 점차 감소하는 추세를 보였고, 귀화식물 분류군 수와 귀화율은 권역 간 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났으나(p>0.05), 훼손 유형별 귀화식물 분류군 수의 경우 백두대간 단절 구간과 채석지, 시설부지 등의 유형에서 출현한 귀화식물 수가 상대적으로 많았다(p<0.05). 복원지 내 나지 및 비탈면의 녹화를 위한 식생도입 방법인 종자 파종, 나무 식재, 초본 식재, 떼붙임 공종의 유무에 따른 귀화율 비교 분석 결과, 종자 파종을 할 경우 귀화율은 평균 15.545%로 파종 공종이 없는 경우의 평균 9.167%에 비해 높은 것으로 나타났고 (p<0.05), 그 외 다른 식생도입 방법은 공종 적용 유무에 따라 귀화율의 유의적인 차이가 나타나지 않았다(p>0.05). 이는 식물체의 형태를 확인하고 어느 정도 제어할 수 있는 나무 식재와 초본 식재, 떼붙임 공종과는 달리 종자 상태에서 귀화식물 여부의 파악이 까다로운 종자 파종 공종이 산림복원사업지 내 귀화식물 도입에 큰 영향을 미치는 것을 의미한 다. 따라서 복원지 내 종자 파종 시 종자 전문가에 의한 검수 과정의 도입이 필요할 것으로 사료된다. 이 연구의 결과는 향후 산림복원사업 시 식생 도입 및 사후관리의 방향설정에 도움이 되는 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구는 백두대간 생태축 복원사업지에서의 수목 생육 장애 요인을 평가하기 위해서 토양 및 미기상 환경모니터링 을 실시했다. 그 결과 복원 사업지에서는 주변 산림과 비교하여 토양의 유기물, 전질소 및 양이온치환용량이 부족하여 양분 공급이 결핍된 것으로 나타났다. 복원사업 준공 직후인 가을철 토양수분은 복원사업지가 주변 임내와 비교하여 7배 이상 빠르게 감소했으며, 미사질과 점토 함량 부족으로 인해 보습력이 매우 낮은 것으로 평가되었다. 복원 사업지의 경우 주변 임내와 비교하여 연간 잠재증발산량이 약 2배 높은 975㎜로 분석되었다. 복원사업지의 여름철 토양 수분은 일사량이 증가하는 낮 시간대에 급격하게 감소하는데 이는 잠재증발산량 증가의 영향이 큰 것으로 나타났다. 이상의 수목 생육 장애 요인을 개선하기 위해서는 낙엽, 부엽토, 토양개량제, 유기질 비료 시비 등을 활용하여 보습력 증진 등 물리성 개량과 양이온치환능을 증가시켜 식물에게 원활한 양분 공급이 이루어질 수 있도록 유도해야할 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 향후 생태축 복원사업의 설계와 시공 및 관리방안 수립의 기초 자료가 될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구는 북한 산림복원을 생태계 서비스의 관점에서 비용-편익 기반 경제적 가치로 확인하였고, 산림복원 형태에 따른 경제성을 비교하였다. 특히 산림복원에 따른 편익을 탄소저장, 수자원공급, 토양유실방지, 재해저감 등 생태계 서비스로 분류하고 경제적 가치로 환산하여 종합적 편익을 산출하였다. 산림복원 시나리오에서는 최근의 북한 조림실적과 산림정책을 고려하여 ‘단독조림 시나리오’ 와 ‘산림협력 시나리오’를 구성하여 동일한 복원기간이나 조림의 양적 물량 차이를 시나리오로 도출하였다. 단독조림 시나리오에서는 향후 20년 동안 3조 8,294억원의 비용으로 80만 ha의 산림을 복원하여 6조 8,684억원의 편익이 발생할 것으로 산출되었다. 순현재가치로 경제성을 평가 하였을 때, 3조 390억원으로, BCR은 1 이상이었다. 산림협력 시나리오에서는 10조 531억원의 비용으로 220만 ha의 산림을 복원하여 18조 8,909억원의 편익이 발생할 것으로 산출되었다. 마찬가지로 순현재가치로 경제성을 평가하였을 때, 8조 3,599억원이며, BCR은 1 이상이었다. 두 시나리오에서 모두 BCR은 1 이상으로 경제성을 갖는 것으로 도출되었으나, 예상되는 편익의 양에는 큰 차이가 있었다. 다만, 조림면적에 따른 단순화된 비용-편익 분석이므로, 경제성 (BCR)이 유사하게 나타나는 한계가 있으며, 조림속도나 생물리적 차이를 고려하지 않았다. 결론적으로 산림복 원은 비용보다 편익이 높은 사업이 될 수 있으며, 산림협력을 통해 그 가치를 증진시킬 수 있다. 장기적으로 이러한 경제성이 근거가 되어 기업과 국제·민간기구 등의 협력을 통해 다양한 형태의 산림협력이 추진되길 기대한다.

최근 산림훼손이 심각하게 진행되고 있는 몽골의 수도 울란바토르 근교 산림과 초지 토양의 이화학적 특성을 분석, 비교하였다. 유기물함량은 초지토양이 평균 17.0%로, 산림토양보다 유의하게 높은 것으로 나타났다(p<0.05). 유기물함량은 해발고가 낮을수록(R2=0.742) 그리고 양이온교환용량(CEC)이 클수록 높은 경향을 보였다(R2=0.597). CEC도 초지토양이 평균 35.3cmolc + kg-1으로, 산림토양 보다 유의하게 높았고(p<0.05), 교환성 양이온 중 특히 칼슘의 집적이 높은 것으로 나타났다. 염기포화도는 평균 62.4∼129.7%로, 100%를 초과하는 토양도 많았고, 염기포화도가 높을수록 pH가 높아지는 경향을 보 였다(R2=0.665). 총질소 함량은 0.05~0.93%의 범위를 나타냈으며, 산림보다 초지토양에서 더 높았다 (p<0.05). 총질소 함량은 유기물함량이 높을수록 높은 값을 나타냈으며(R2=0.699), C/N비는 산림토양 28.8~43.0 그리고 초지토양 12.8~18.4로 각각 나타났다(p<0.05). 토양의 이화학적 특성 간 상관분석 결과, 유기물함량과 전질소, 유기물함량과 총인, 유기물함량과 CEC 그리고 토양 pH와 염기포화도는 서 로 정의 상관관계 그리고 CEC와 암모늄태 질소, 전질소와 총인 그리고 C/N비와 염기포화도는 부의 상 관관계가 각각 나타났다(p<0.05). 중금속 함량은 아연과 납이 가장 많이 검출되었으나, 도심과 비교하 면 아주 미미한 수준이었다. 이러한 연구결과들은 향후 몽골의 산림복원 과정을 모니터링 하는데 유용 하게 활용될 것으로 기대된다.

본 연구에서는 식생 복원 유형별 토양동물의 변화를 알아보기 위해 비오톱이식공법, 산림표토포설, 소경목군락식재, 다층구조군락식재를 적용한 조사구와 이를 비교할 대조구를 선정하였다. 토양동물의 변화를 통한 토양동물자연도 분석 결과, 대조구는 환경에 민감한 동물군과 둔감한 동물군이 골고루 출현하고 있어 토양동물자연도가 높게 확인되었 다. 식재를 통해 복원된 조사구의 경우, 비오톱이식공법의 토양동물자연도가 대조구와 유사한 수준까지 도달해 있었으 며, 이보다 낮은 수준이긴 하나 소경목군락식재, 다층구조군락식재지역의 토양동물 또한 점진적으로 회복되고 있었다. 가장 낮은 토양동물자연도를 보인 조사구는 산림표토포설지역으로 확인되었다. 이를 통해 비오톱이식공법이 식재를 통해 복원된 조사구가 다른 조사구에 비해 토양동물의 회복이 좀 더 빨리 이루어지고 있음을 파악할 수 있었다. 이는 산림 내부의 숲을 그대로 굴취한 후 이식하는 것으로 표토와 심토의 일부분이 함께 옮겨지기 때문으로 판단

산림청은 도로로 단절된 백두대간 생태계의 연속성을 복원하기 위해 2011년부터 생태축 복원사업을 추진하고 있으며, 본 연구는 초기단계에서 복원사업 이후 생태적 변화를 모니터링 하기 위해 2012년과 2013년 완공된 이화령, 육십령, 벌재, 총 3곳의 생태축 복원사업지와 각각 주변임분의 산림미기상, 식 생 및 토양특성 변화를 비교, 분석하였다. 백두대간 생태축 복원사업에는 우리나라 능선부 대표식생인 소나무가 주로 조림되었고 사업준공 2년이 지난 지금 아까시나무, 물오리나무 등 상층수종이 주변 임분 에서 이입되고 있었다. 당초 파종 또는 식재되었던 초본식물 종수의 변화는 연구대상지 중 이화령에서 가장 심하게 변화하였는데(25종 유입), 달맞이꽃, 개망초, 돼지풀, 미국나팔꽃, 기생초, 그늘사초 같은 외래식물의 유입이 증가하고 있어, 이에 대한 후속관리가 시급한 것으로 판단되었다. 이는 이화령이 다 른 사업지에 비해 토양산도, 유기물, 전질소함량 등 토양의 화학적 특성이 열악하고(P<0.05) 주변임분 과의 온도, 상대습도와 같은 산림미기상의 차이가 심하게 나타났다(P=0.001). 본 연구는 백두대간 생태 축 복원사업 준공 후 2년차 결과를 비교한 것으로, 비록 초기단계 복원 모니터링이지만, 자연복원의 방 향을 예측하는데 있어 중요하게 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

산불 후에 일어나는 개미군집의 변화양상을 파악하기 위해 산불이 난 산림에서 자연적으로 식생복원이 이루어진 곳, 인위적으로 조림한 곳, 산불이 나지 않은 곳의 3개 조사지에서 2005년부터 8년간 함정트랩으로 개미를 조사하였다. 모두 24종이 채집되었고 스미스개미(Nylanderia flavipes)가 가장 풍부하였다. 산림을 선호하는 개미종(예, 일본장다리개미, 민냄새개미, 노랑잘록개미)들은 산불이 나지 않은 조사지와 자연적으로 식생이 복원되는 조사지에서 많이 발생한 반면, 개활지를 선호하는 종(예, 곰개미, 일본왕개미, 주름개미)들은 인위적으로 조림된 곳에서 많이 나타 났다. 다변량분석 결과는 인위적으로 조림된 곳이 자연적으로 식생이 복원된 곳 보다 개미군집이 산불 후에 더 많이 달라지는 것을 보여준다. 자연 복원된 조사지에서는 개미군집이 산불이 난 5-6년후에 산불 이전으로 회복되는 데 비해, 인공복원된 조사지에서는 회복에 약 25년이 소요될 것으 로 추정되었다.

The purpose of this study is to evaluate the vegetation recovery status of Mudeungsan National Park Jungmeorijae, Jeungsimsa district restoration site, and the Shimwon Valley ecological landscape restoration site in Jirisan National Park. Compared to the control plots, the Jungmeorijae restoration site was analyzed to have height growth of about 73.5%, the average species diversity index of about 75.2%. and the average similarity index was recovered to 7.75%. In the case of the restoration site in Jeungsimsa district, the height growth compared to the control plots was about 69.2%, the average species diversity index was about 55.0%. and the average similarity index was recovered to 25.65%. In the case of the Shimwon Valley ecological landscape restoration area, the height growth compared to the control plots was about 32.6%, the average species diversity index about 176.7%. and the average similarity index was recovered to 0.85%. The restoration site of the Jeungsimsa district was planted with relatively large trees during restoration work, and it took a relatively long time(20 years). Also, the site had less limiting factors due to the low elevation, allowing the degree of vegetation recovery to be higher than that of other sites.

The purpose of this study is to investigate the vegetation structure and ecological restoration of disturbed forest due to artificial plant. To this end, 12 plots were set up and surveyed. The result analyzed considering mean importance percentage(M.I.P) showed that the types were divided into three groups which are artificial planted forest type(three plots), natural forest-artificial planted forest type(four plots), natural forest type(five plots). Dominant proportion of artificial planted species were as follows: artificial planted forest type was over 60%, natural forest-artificial planted forest types were 14～49%. The range of Shannon's index of all associations was from 0.7131 to 0.7771(natural forest-artificial planted forest 〉natural forest 〉artificial planted forest). Also we suggested restoration method of vegetation for ecological value as follow: Control of density considering step and Remove of Pinus koraiensis seedlings of understory layer and shurb layer.