전 세계적으로 생물다양성을 보호하기 위한 방법으로 보호지역을 지정하고 있지만, 보호지역에 대한 관리 부족으로 효과성을 평가하기 어렵다. 보호지역 효과성 평가를 위해 다양한 지표들을 이용하여 평가하고 있다. 그 중 토지피복 변화 분석은 경제적이고 장기적인 변화 파악이 가능하며, 공간적 제한이 상대적으로 적어 다양한 대상지에서 활용할 수 있다는 장점이 있다. 본 연구에서는 토지피복 변화를 이용하여 야생생물 보호구역의 효과성 평가를 목적으로 한다. 보호지역 내부와 외부, 타 보호지역과의 중복지정 여부, 지정 시기에 따라 과거 자연지역이 농업지역 또는 시가화건조지 역으로 변화한 비율을 분석하였다. 연구 결과로 첫째, 보호지역 내부에서는 보호 효과가 있지만, 외부에서는 개발압력이 있음을 알 수 있다. 둘째, 타 보호지역과 중복된 보호지역일수록 효과가 있음을 알 수 있다. 셋째, 지정 시기가 오래된 보호지역일수록 시간이 지남에 따라 토지피복 변화가 줄어들어 지속적인 효과가 있음을 알 수 있다. 본 연구는 경제적이 고 장기적 변화 파악이 가능한 토지피복을 이용하여 보호지역의 효과성을 정량적으로 평가했다는 점에 의의가 있다. 토지피복은 끊임없이 변화할 것이며, 드론과 같은 첨단장비를 이용하여 실시간 모니터링을 한다면 보호지역의 효과와 압력을 더욱 신속하고 정밀하게 평가할 수 있을 것이다.

Lakes and reservoirs represent key freshwater ecosystems that host diverse aquatic organisms and perform essential functions such as water cycling, nutrient retention, and ecosystem service provision. Due to their semi-closed hydrological structure and limited inflow-outflow dynamics, lakes exhibit complex biological communities shaped by regional climate, topography, and land use. However, these ecosystems are increasingly exposed to multifactorial stressors-including climate change, urbanization, nutrient enrichment, and invasive species-that are causing significant structural and functional shifts in aquatic biodiversity. This review provides an integrative overview of (1) the structural and ecological characteristics of lake ecosystems and the primary drivers of biodiversity alteration, (2) the ecological functions and bioindicator potential of key organism groups including phytoplankton, zooplankton, aquatic macrophytes, benthic macroinvertebrates, and fish, and (3) the emerging role of environmental DNA (eDNA) metabarcoding in lake biodiversity monitoring. We highlight both the technical principles and challenges of eDNA analysis and discuss its potential to complement traditional survey methods for the development of integrated ecosystem health assessments. Positioned at the forefront of the 2025 special issue of Ecology and Environment, this article establishes a conceptual and methodological foundation for a national-scale freshwater biodiversity monitoring framework in Korean lakes.

With intensifying anthropogenic stress, incidences of extreme bioturbation have increased throughout coastal vegetation ecosystems worldwide. However, ecosystem consequences of extreme bioturbation within coastal vegetations remain poorly understood. Burrowing shrimps (infraorders Gebiidea and Axiidea) are pervasive bioturbators in seagrass ecosystems, spanning temperate to tropical regions. To date, empirical investigations about their effects on seagrass ecosystem properties are few and sparse. We conducted a series of field surveys and experiments in Geoje, South Korea to assess 1) whether burrowing shrimp Upogebia major could serve as an important bioturbating agents in intertidal seagrass Zostera japonica, 2) the relationship between bioturbation intensity and seagrass vegetation characteristics, and 3) effects of extreme shrimp bioturbation on the persistence of transplanted seagrass. Z. japonica served as an important habitat for U. major, with an average of 102 burrows m-2 found inside the vegetation compared to 266 burrows m-2 in adjacent mudflats. Increasing burrow density was associated with declining seagrass % cover, belowground biomass, and shoot density, particularly during the fall season when shrimp bioturbation activity peaked. No vegetation occurred in areas with >280 burrows m-2, suggesting a potential density threshold for seagrassshrimp co-existence. When Z. japonica was transplanted into low (~16 m-2), high (~277 m-2), and extreme high (~634 m-2) burrow-density areas, the latter two groups showed significantly faster vegetation losses. Overall, these findings suggest that: 1) U. major might serve as an important bioturbating agent in intertidal seagrass habitats across the southern coast of Korea, and 2) this species might pose a threat to seagrass resilience at high population densities.

Dietary fiber plays a important role in improving gut micriobiome and reproductive performance in gestating sows. This study aimed to evaluate effects of dietary supplementation with domestically produced alfalfa, provided in pelleted or mashed form, on body weight, body condition, litter performance, fecal score and fecal microbiome in gestating sows. A total of nine crossbred F1 gilts (Yorkshire × Landrace) with an average body weight of 230.33 ± 12.63 kg at 50 days of gestation were randomly assigned to three dietary treatments (n = 3 per treatment): (1) control (CON, basal diet), (2) Pellet (basal diet + 10% pelleted alfalfa), and (3) Mash (basal diet + 10% mashed alfalfa). Results indicated that alfalfa supplementation had no significant effect on weight gain during gestation (p>0.05), although sows in both alfalfa-supplemented groups showed numerically reduced weight loss during lactation compared to the control. The mashed alfalfa improved average daily weight gain of piglets during lactation (p<0.05). Moreover, the pelleted alfalfa alleviated constipation and numerically increased the relative abundance of positive microbes such as Firmicutes (phylum level), Lactobacillaceae and Ruminococcaceae (family level), and Clostridium_sensu_stricto_1, Lactobacillus, and Ruminococcaceae_UCG_002 (genus level) (p<0.05). On the other hands, it numerically decreased the relative abundance of negative microbes such as Proteobacteria in phylum level and Escherichia_Shigella in genus level. These findings suggest that domestically grown alfalfa, particularly in pellet or mash form, may be a valuable dietary fiber source for gestating sows to support piglet performance, gut health, and welfare. However, further studies with larger sample sizes are warranted to confirm these effects.

The Indian Ocean is the second-largest tuna fishing ground in the world, accounting for approximately 1.2 million tonnes (23%) of the estimated 5.2 million tonnes of global commercial tuna catch in 2023. This study examined the relationship between tuna catches, specifically skipjack, bigeye, and yellowfin tunas, and prey biomass (Nautical Area Scattering Coefficient, NASC) estimated from acoustic surveys conducted in the southwestern Indian Ocean from 20 April to 15 May 2019. Environmental variables were derived from the Copernicus Ocean Model, and tuna length data from the IOTC. The estimated total tuna catch in the study area was approximately 166,400 tonnes, with the northwestern region showing the highest catches and NASC values. Tuna catches increased with NASC; however, the relationship was non-linear. While skipjack showed no significant correlation with NASC, bigeye and yellowfin tunas exhibited weak but significant positive correlations. Environmental analysis revealed that the northern waters had high surface temperatures, low salinity, and low oxygen levels, with mid and deep layers characterized by low temperature, salinity, oxygen, and chlorophyll. These findings offer a foundation for understanding tuna distribution in relation to prey and environmental conditions, highlighting the need for future species- and fishery-specific studies to support sustainable tuna resource management.

자연환경은 인간의 삶과 밀접하게 연결되어 있으며, 다양한 형태로 혜택을 제공한다. 인간은 생태계로부터 직·간접적 인 혜택을 받는데, 이를 정량적으로 평가한 개념을 생태계서비스라고 한다. 본 연구는 산림유전자원보호구역, 습지보호 지역과 독특한 미기후현상으로 인해 북방계 및 고산식물이 잔존하여 보호 가치가 높은 풍혈지까지 3가지 유형을 대상으 로 생태계서비스를 평가하였다. 서식지질(Habitat Quality) 및 탄소저장량(Carbon)을 InVEST 모델을 활용하여 정량적 으로 분석하였으며, 연구 대상지는 산림유전자원보호구역(가지산, 불모산, 가덕도), 습지보호지역(사자평, 신불산, 화엄 늪), 풍혈지(밀양 얼음골, 의성 빙계계곡, 함화산) 총 9개 지역으로 선정하였다. 서식지질 분석 결과, 전체 평균은 0.83으로 나타났으며, 보호지역 내부의 서식지질이 외부보다 전반적으로 높았지만, 사자평 고산습지의 경우 억새군락지 로 인해 인공초지가 포함되어 내부가 서식지질이 더 낮게 나타났다. 또한, 서식지질이 높을수록 대상지 면적이 증가하 며, 위협 수준이 감소하는 경향이 나타났다. 이는 인위적 간섭과 개발이 위협요인과 직결되며, 서식지질 저하와 대상지 의 면적이 밀접한 연관이 있음을 확인하였다. 탄소저장량 분석에서는 김해 불모산이 가장 높은 값을 보였으며, 의성 빙계계곡이 가장 낮은 값을 기록하였다. 대상지 면적이 클수록 탄소저장량이 높은 경향을 보였으며, 탄소저장량 구성 비율에서는 지상부 바이오매스가 가장 큰 비중을 차지하였다. 탄소저장량 변화를 살펴보았을 때, 사자평 고산습지가 가장 크게 감소하였는데, 인간의 간섭과 개발이 토지유형 변화에 영향을 미친 것으로 판단된다. 본 연구는 산림생물다양 성 특정지역의 중요성을 정량적으로 평가함으로써 보호전략 수립에 필요한 과학적 근거를 제공하는 데 기여할 수 있다. 특히, 보호지역 후보지인 풍혈지에 대해 생태계서비스를 평가하여 향후 OECM 지정 가능성을 검토하는 기초 자료로 활용될 수 있으며, 보호지역의 다양성과 특수성을 고려한 맞춤형 보전 정책 수립에도 유용한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

Road infrastructure development and biodiversity conservation are essential for sustainable development. However, many developing countries struggle to balance them. This study examines the impact of road construction in 24 African countries and evaluates strategies for achieving sustainability. Using a case study approach, road construction variables from individual country reports (2024) were quantitatively analyzed alongside Red List Index (RLI) scores from the Yale University's 2024 Environmental Performance Index Report. Descriptive statistics and regression analyses were applied to assess the relationship between road development and biodiversity conservation to provide insights into effective mitigation strategies. Results indicate that in 2024, the average RLI score for the 24 African countries was 64.74, with a 10-year mean decline of -2.85. On average, 17,162.21 ha of biodiversity habitats were cleared for road construction, emphasizing the vulnerability of biodiversity. Burkina Faso (95.4), Mali (92.9), and Botswana (92.2) exhibited strong biodiversity health, whereas Kenya (24.9), South Africa (24.4), Uganda (15.7), and Tanzania (0) faced critical challenges. Wildlife crossing was the most significant predictor in lower-income economies (R² = 0.49, p < 0.0001), traffic volume in lower-middle income economies (R² = 0.35, p = 0.0007), and road width in upper-middle income economies (R² = 0.83, p = 0.0054). Habitat clearance exhibited a weak correlation. These findings highlight the crucial role of road construction variables—particularly wildlife crossings, road width, and traffic volume—in biodiversity conservation across income groups. Targeted road planning is required to mitigate biodiversity loss. These findings contribute to the emerging literature on the impact of infrastructure on conservation, policy guidance, and mitigation efforts in developing countries.

광릉숲은 생물권보전지역 중 하나로써 생물다양성이 높은곳이며, 낙엽활엽수림으로써 550년 동안 관리되어 왔다. 이 연구는 2016년부터 2017년까지 생물권보전지역(포천)과 비생물권보전지역(울진, 영주)에서 신갈나무림과 소나무림의 딱정벌레 군집구조와 다양성을 비교하는것이 목적이다. 이 조사에서 딱정벌레과에 속하는 9아과 25속 73종을 채집하였다. 생물권보전지역 소나무림에서 25종 11속 6아과 그리고 신갈나무림에 서 22종 9속 4아과를 채집하였다. 비생물권보전지역 신갈나무림과 소나무림에서 23종 10속 5아과 그리고 59종 21속 9아과를 채집하였다. 생물권 보전지역의 소나무림과 신갈나무림에서 우점종은 윤납작먼지벌레(77.2%, 78.7%)이며, 비생물권보전지역의 소나무림과 신갈나무림에서 우점종 은 각각 Synuchus sp. 3(47.9%)와 Synuchus sp. 2(17.6%)이다. 종 다양도, 종 풍부도, 종 균등도는 도로와 가장 가까운 비생물권지역의 신갈나무림 에서 가장 높았으며, 산림에서 종 다양성은 채집지에서 도로까지의 거리가 가까울수록 증가하는 것으로 판단된다. 이러한 연구 결과는 생물권보전 지역에서 생물다양성 보존을 위한 중요한 자료가 될 것으로 기대된다.

복숭아혹진딧물(Myzus persicae Sulzer, Hemiptera: Aphididae)은 채소작물, 과수작물과 화훼작물에 발생하여 농업과 원예작물에 경제적 피해를 주는 주요 해충이다. 복숭아혹진딧물과 기주내부 미생물간의 상호작용을 이해하기 위해, 격리된 사육시설에서 약 2년간 누대사육된 복숭아 혹진딧물 내의 미생물 군집구조는 16S rRNA gene을 이용하여 분석하였다. 복숭아혹진딧물에 우점하는 미생물은 γ-proteobacteria에 속하는 Buchnera sp., Pseudomonas sp., Propionibacterium sp. 등이 주요 우점하는 것을 확인되었다. 미생물 군집크기분석은 정량 PCR을 통해 분석하였 으며, 박테리아 군집의 크기가 곰팡이 군집보다 약 4,300배 큰 것을 확인하였다. 이러한 결과로부터 복숭아혹진딧물 내부에는 γ-proteobacteria 에 속하는 Buchnera sp.가 기주와 매우 밀접한 상호관계가가 이루어진다고 판단되어진다. 본 연구의 결과는 복숭아혹진딧물과 기주내부 미생물간 의 상호작용을 이해하는데 기초자료로 제공될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구에서는 침지형 평판 분리막 생물반응기에 대해 막간차압(TMP)을 효과적으로 제어 가능하는 사인파형 투 과유속 연속운전(SFCO) 모드를 개발하였다. SFCO 모드의 분리 성능을 평가하기 위해 분리막 생물반응기(MBR)의 표준 작 동 방식인 여과/이완(F/R) 모드와 비교, 평가하였다. 공칭 기공 크기가 0.15 μm인 두 개의 동일한 평판형 정밀여과막 모듈을 활성 슬러지 용액에 침지하여 사인파 유형, 투과유속 및 운전시간에 따른 TMP 변화를 측정하였다. 결과적으로 SFCO 모드는 F/R 모드에 비해 낮은 TMP를 유지하여 분리막 오염을 줄이는 데 효과가 있음을 확인하였다. 특히 사인파형의 최대 투과유속 이 15~20 L/m2·h 범위에서 막오염을 최소화하는 데 효과적이었으며, 이는 기존 MBR의 투과유속 운전 범위로서 그 응용이 기대된다.

본 연구는 YOLO(You Only Look Once)-Segmentation 기반 해양생물 탐지 모델의 성능 비교와 수중 이미지의 색상 왜곡 보정을 위한 딥러닝 모델 구축에 중점을 둔다. 탐지 모델 구축에는 Ultralytics에서 공식적으로 배포하는 YOLO의 버전별 객체분할 모델인 YOLOv5-Seg, YOLOv8-Seg, YOLOv9-Seg, YOLOv11-Seg를 활용하였으며, 22종의 해양생물 데이터셋을 사용해 동일한 학습 과정을 거쳤다. 이 를 통해 각 버전의 탐지 성능을 비교한 결과, YOLOv9c-Seg 모델이 정밀도(Precision) 0.908, 재현율(Recall) 0.912, mAP@50 0.943으로 가장 높 은 성능을 기록하며 최적의 모델로 선정되었다. 또한, 수중 환경에서 발생하는 색상 왜곡 문제를 해결하고 탐지 정확도를 높이기 위해 CLAHE, White Balance, Image Filter 등의 RGB 요소 변환 기법을 적용한 PhysicalNN 기반 이미지 보정 모델을 구축하였다. 선정된 탐지 모델 과 이미지 보정 모델을 이용해 수중영상 내 탐지된 생물의 위치를 정확히 파악하고, Monocular Depth Estimation(MDE) 알고리즘과 거리 및 크기 측정을 위한 가이드 스틱을 활용하여 대상 생물의 거리와 크기를 추정하였다. 이를 통해 단안 카메라 영상만으로도 3차원 공간의 해 양생물 크기와 이에 따른 체중을 간접적으로 추정하였으며, 향후 해양 생태계 모니터링에 활용할 수 있는 가능성을 시사한다.

전 세계적으로 보전 성과 및 효과평가 필요성, 신뢰도 높은 지표 측정 방법 등이 강조되고 있다. 식물체 높이는 재도입 등 보전이입 및 생태계 복원 시 중요한 지표로 활용된다. 정확한 모집단 추정을 위한 세밀한 표본 설계는 연구 진행에 앞서 가장 중요한 과정 중 하나이다. 이 연구는 멸종위기 야생생물 백양더부살이의 전국 분포, 개체군 현황, 생장 및 번식 특성, 식물체 높이의 지역 개체군 내 또는 개체군 간 변이를 파악하고, 보전·복원사업 효과평가에 필요한 효율적이고도 신뢰도 높은 생장 지표(즉, 식물체 높이) 모니터링 기반을 구축하고자 수행되었다. 백양더부살이 는 탐색한 전국 16곳 중 7곳에서 확인되었으며, 정읍 1지역 개체군이 국내 최대 규모 개체군이었다(N = 636). 이중 3개 지역(정읍 2지역, 제주 1지역)에 대해 식물체 높이 전수조사를 수행한 결과(N = 947), 높이의 범위는 3-50 cm였고 중앙값은 20 cm였다. 제주 지역 개체군의 평균 높이(22.1 ± 6.7 cm)는 가장 컸고, 무리(clump)당 개체수(중앙값 = 5)도 가장 많았다. 전수조사 자료를 바탕으로 표본추출 강도별 두 가지 방법(1. 집락표본추출, 2. 이단표본추출)으로 부트스트랩 복원추출을 수행한 결과, 집락표본추출 결과가 변동성, 정확도, 정밀도 측면에서 우수했으며, 무리를 표본추 출단위로 하고 표본추출 강도를 60% 이상으로 할 때 신뢰도 높은 모집단 추정이 가능했다. 이 연구는 멸종위기 야생생 물 보전·복원사업 이전에 충분한 기초정보 수집과 명확한 표본 설계를 통한 모니터링 체계 구축의 중요성을 강조한다.

Biodiversity encompasses species diversity, which includes species richness and species evenness. High species diversity is known to contribute to community stability and the potential for maintaining healthy ecosystem functioning. However, the most commonly used species diversity indices have some limitations, as they require species-specific abundance data for each community. In contrast, phylogenetic diversity measures the evolutionary distances between species within a community, reflecting ecological and/or evolutionary divergences and niche differences, without requiring abundance data. This study assessed biodiversity by calculating phylogenetic diversity indices for freshwater fishes (19 species) and aquatic insects (49 species) at three sites within Seoraksan and Odaesan National Parks. The aquatic insects studied belong to the EPT group (Ephemeroptera, Plecoptera, and Trichoptera), which are widely used as bioindicators of aquatic ecosystems. Two mitochondrial DNA genes were used as molecular markers: COI and cyt b for fish, and COI and 16S rRNA for the EPT - group. Overall, Odaesan National Park exhibited higher phylogenetic diversity in both fishes and aquatic insects compared to Seoraksan National Park, although this difference was not statistically significant. The highest phylogenetic and species diversity were observed for fish at the OD2 site (Woljeong District) and for the EPT group at the OD1 (Gyebangsan) and SA2 (Jangsudae) sites. Correlation analysis revealed that phylogenetic diversity indices were more positively associated with species richness than species diversity indices. This study serves as a pilot project for establishing standardized methods for assessing biodiversity in national park habitats using phylogenetic diversity. It also aims to inform various policies, such as the development of biodiversity assessment systems and the prioritization of protected areas within national parks.