벽계천의 어류군집 특성 및 멸종위기 4종의 서식 양상을 밝히기 위해 2020년 4월부터 9월까지 조사를 실시하였다. 조사기간 동안 7개 지점을 선정하여 조사한 결과, 채집된 어류는 9과 31종 3,415개체였다. 출현종 중 우점종은 참갈겨니 (Zacco koreanus, 31.2%), 아우점종은 피라미(Z. platypus, 15.0%), 다음으로 돌고기(Pungtungia herzi, 11.7%), 줄납자 루(Acheilognathus yamatsutae, 5.4%), 납자루(A. lanceolata intermedia, 4.8%), 밀어(Rhinogobius brunneus, 4.4%), 가는돌고기(Pseudopungtungia tenuicorpa, 4.3%) 등의 순으로 우세하였다. 출현종 중 한국고유종은 19종(고유화율 61.3%)이었고, 기후변화민감종(냉수성 어종)은 금강모치(Rhynchocypris kumgangensis)와 둑중개(Cottus koreanus) 2종이 확인되었다. 법정보호종은 환경부지정 멸종위기 야생생물 II급인 묵납자루(A. signifer)와 가는돌고기, 한강납줄 개(Rhodeus pseudosericeus), 둑중개 4종이 출현하였으며, 주로 묵납자루와 가는돌고기는 중·하류에, 한강납줄개는 중류에, 둑중개는 최상류에 서식하고 있었다. 이중 가는돌고기는 출현개체수가 가장 많았고, 전장빈도분포도로 연령을 추정한 결과, 7월기준 전장 24~35㎜는 당년생, 54~75㎜는 1년생, 82~97㎜는 2년생, 104~109㎜는 3년생 이상으로 추정되었다. 군집분석 중 우점도는 상류에서 높고 하류로 갈수록 낮아지는 경향을 보이나 다양도와 균등도, 풍부도는 상류에서 낮고 하류로 갈수록 높아지는 경향을 보였다. 하천건강성(FAI)은 매우 좋음 5개 지점, 좋음 2개 지점으로 나타나 양호하였다. 벽계천은 비교적 서식지가 잘 보존되고 있었으나 멸종위기종이 많이 서식하는 중·하류부 일부는 하천공사가 진행되면서 서식지가 교란되고 있어 보존대책이 요구되었다.

해양공간계획(Marine spatial planning)은 해양의 합리적인 이용과 지속 가능한 해양 공간 활용을 위한 중요한 요소이다. 특히 어업활동 보호구역은 지속 가능한 어업을 위한 핵심 용도구역으로, 해양공간계획 경계 내에서 약 45.6%를 차지한다. 그러나, 현재 어업활동보호구역의 지정 과 평가는 미래 수요와 잠재적 가치를 충분히 반영하지 못하고 있으며, 중장기 계획 수립을 위한 보다 합리적인 평가 방법과 예측 도구가 필요한 상황이다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 연구는 어업활동보호구역 내 주요 어종인 고등어, 갈치, 멸치, 참조기를 대상으로 어종 분포 예측을 시도하고, 현재 용도구역과의 비교를 통해 예측 도구의 가능성을 평가하였다. 한편, IPCC 6차 기후변화 시나리오(SSP1-2.6 및 SSP5-8.5)를 적용한 종분포 모델(MaxEnt)을 사용하여 미래 기후변화에 따른 어종의 이동 및 분포 변화를 분석한 결과, 고등어, 갈치, 참조기의 분포 면적은 현재보다 약 28~86% 증가했으나, 멸치의 분포 면적은 약 6~11% 감소했다. 이 결과를 바탕으로 주요 4종의 종풍부도 지도를 작성하였으며, 해양공간계획 경 계 내에서 ‘높음’으로 평가된 종풍부도 해역과 어업활동보호구역이 중복되는 비율은 약 15%, SSP1-2.6 시나리오에서 21%, SSP5-8.5 시나리오에서 34%로 증가하였다. 연구 결과는 향후 용도구역 평가나 유보구역 변경 시 과학적 근거로 활용될 수 있으며, 어종의 현재 종분포와 기후변화에 따 른 분포 예측을 통해 현재 용도구역 평가의 한계를 보완하고, 지속 가능한 유용 해양 자원의 이용을 위한 계획 수립에 기여할 것으로 판단된다.

Species distribution model (SDM) is used to preserve biodiversity and climate change impact. To evaluate biodiversity, various studies are being conducted to utilize and apply SDM. However, there is insufficient research to provide useful information by identifying the current status and recent trends of SDM research and discussing implications for future research. This study analyzed the trends and flow of academic papers, in the use of SDM, published in academic journals in South Korea and provides basic information that can be used for related research in the future. The current state and trends of SDM research were presented using philological methods and text-mining. The papers on SDM have been published 148 times between 1998 and 2023 with 115 (77.7%) papers published since 2015. MaxEnt model was the most widely used, and plant was the main target species. Most of the publications were related to species distribution and evaluation, and climate change. In text mining, the term ‘Climate change’ emerged as the most frequent keyword and most studies seem to consider biodiversity changes caused by climate change as a topic. In the future, the use of SDM requires several considerations such as selecting the models that are most suitable for various conditions, ensemble models, development of quantitative input variables, and improving the collection system of field survey data. Promoting these methods could help SDM serve as valuable scientific tools for addressing national policy issues like biodiversity conservation and climate change.

A machine learning-based algorithms have used for constructing species distribution models (SDMs), but their performances depend on the selection of backgrounds. This study attempted to develop a noble method for selecting backgrounds in machine-learning SDMs. Two machine-learning based SDMs (MaxEnt, and Random Forest) were employed with an example species (Spodoptera litura), and different background selection methods (random sampling, biased sampling, and ensemble sampling by using CLIMEX) were tested with multiple performance metrics (TSS, Kappa, F1-score). As a result, the model with ensemble sampling predicted the widest occurrence areas with the highest performance, suggesting the potential application of the developed method for enhancing a machine-learning SDM.

오대산국립공원의 고등균류 다양성 및 분포 특성을 시기별, 고도별, 임상별로 조사하여 비교하였다. 오대산국립공원 내 계방산, 소금강, 월정사지 구 일대에 임상별 6개씩 총 18개의 고정조사구에서 고등균류를 채집한 결과, 542점의 표본을 채집하였으며, 동정한 결과 81속, 256종으로 확인되었 고 최신분류체계로 분류한 결과 2문, 6강, 19목, 56과로 확인되었다. 부생성 균류가 62.9 %로 가장 높은 비율을 보였으며, 다음으로는 공생성 균류 36.2 % 기생성 균류 0.9 % 순으로 조사되었고, 우점종은 맑은애주름버섯(Mycena pura)과 굽은꽃애기버섯(Gymnopus dryophilus)으로 확인되었다. 해발고도에 따른 고등균류의 분포는 200∼677 m 조사구에서 109종, 700∼999 m에서 109종, 1000∼1400 m에서 118종이 조사되었 으며, 채집 시기별 고등균류의 분포는 9월에 132종으로 가장 많이 조사되었고, 6월 33종, 7월 75종, 8월 99종으로 조사되었다. 임상별로는 혼효림에서 124종, 활엽수림 121종, 침엽수림에서 가장 낮은 105종이 조사되었다. 고도별, 시기별, 임상별 모두 부생성 균류가 가장 높은 비율로 분포하였다. 종다양도는 9월에 2.00, 혼효림에서 2.04로 가장 높았고, 고도별로는 유사한 종다양도를 나타냈다(1.93∼1.99). 종 균등도는 고도별, 시기별, 임상별로 비슷한 수준을 나타냈다(0.94∼0.97). 공통 발생 종은 모든 시기에 2종, 전체 고도에서 7종, 침엽수, 활엽수, 혼효림에서 14종이 확인되었다.

본 연구는 남부 산림지역 고등균류의 임상별 분포 특성 및 다양성을 구명하기 위해 수행되었다. 경상도와 전라도 일대에 임상별 8개씩 총 24개의 고정조사구에서 고등균류를 채집한 결과, 868점의 표본을 채집하였으며, 2문, 6강, 17목, 61과, 134속, 367종으로 동정되었다. 부생성 균류가 62.44%로 가장 높은 비율을 보였으며, 다음으로는 공생성 균류 35.03% 기생성 균류 2.53% 순으로 조사되었고, 우점종은 구름송편버섯 (Trametes versicolor)과 맑은애주름버섯(Mycena pura)으로 확인되었다. 해발고도에 따른 고등균류의 분포는 299m 이하의 조사구에서 74종, 300∼499m에서 299종, 500m 이상에서 153종이 조사되었으며, 채집 시기별 고등균류의 분포는 7, 8월에 각각 190, 152종으로 가장 많이 조사되었 다. 임상별로는 활엽수림에서 192종으로 가장 많이 조사되었고, 혼효림 177종, 침엽수림이 149종으로 조사되었고, 지역별, 고도별, 시기별, 임상별 모두 부생성 균류가 가장 높은 비율로 분포하였다. 종다양도는 300∼499m의 활엽수림에서 7월에 2.2로 가장 높았고, 종 균등도는 고도별, 시기별, 임상별로 비슷한 수준을 나타냈다(0.93-0.97). 본 연구를 통해 얻어진 남부 산림지역 내 고등균류 분포 특성 및 다양성 결과들은 향후 수행될 고등균류 분야 연구의 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

Pleurotus species are the most consumed and cultivated mushrooms in Korea. Although oyster mushrooms (P. ostreatus) can be cultivated automatically, their storability is slightly lower than that of king oyster mushrooms (P. eryngii) and winter mushrooms (Flammulina velutipes); therefore, the export proportion of oyster mushrooms is very low. Since Korean mushrooms are highly preferred across Southeast Asian, the export of oyster mushrooms in the form of complete substrates is expected to be more promising than that of fresh mushroom. Here, 1 and 2.5 kg complete substrates of P. ostreatus ‘Soltari’ and P. sajor-caju ‘Sambok’ were prepared and stored at different temperature from 0 to 15°C for 10 days. Thereafter, the formation of fruiting bodies was induced. Since the 2.5 kg complete substrates required 70 days of incubation, their mycelia were at an advanced age and their fruiting bodies did not grown normally. When 70%-incubated complete substrates were stored at 5–10°C, the growth was faster and more uniform and stable fruiting bodies were formed. Export test of complete substrates to Vietnam using distribution containers set at 0°C and 15°C revealed that the growth period was shortened by 1–2 days when the distribution containers were set at 15°C and the yield of ‘Soltari’ increased by approximately 10%. In addition, even though the yield of ‘Sambok’ was similar between treatments at 0°C and 15°C, the quality of fruiting bodies from 15°C-distributed complete substrates was much better than that of those from 0°C-distributed substrates.

국내 침입외래종 미국가재(Procambarus clarkii)의 생물모니터링을 환경유전자 분석과 함께 2021년 2월부터 10월까 지 완주군, 함평군, 나주시, 구례군 청주시, 5지점에서 수행하였다. 조사방법은 우산형통발과 둥근뜰채를 이용하였으며, eDNA 분석을 위해 8~10 L의 물을 채수하였다. 조사지 내의 동소종인 저서성 대형무척추동물과 함께 과거 분포기록 및 국내 가재류 유통 현황도 분석하였다. 조사결과 미국가재는 총 122개체가 확인되었으며, 함평군에서 59개체 (48.36%)로 가장 많은 개체수와 높은 환경유전자(eDNA)가 검출되었고 계절상 5월달에 출현 빈도가 가장 높았다. 암컷과 수컷의 비율은 21:5로 암컷이 우세하였으며, 크기는 암컷이 72.2±21.1 mm, 수컷이 80.5±15.6 mm, 어린개체가 25.3±9.8 mm이었다. 국내에 유입된 미국가재는 남서쪽 지역을 중심으로 확산되고 있는 것으로 파악되었으며, 과거에 출현 기록이 있는 서울지역에서는 확인되지 않았다. 미국가재에 외부공생하는 끈거머리지렁이류는 확인되지 않았으며, 국내의 출현한 미국가재는 일본에서부터 수입된 개체로 추정되었다. 국내에서 유통되고 있는 외래 가재류는 8종 이상이 었으며, 이중 마블가재(Procambarus virginalis)는 2021년에 환경부에서 유입주의 생물로 지정된 종으로 파악되었다. 미국가재 조사지역 일대에 서식하는 저서성 대형무척추동물은 총 3문 5강 39과 69종이 출현하였으며, 잠자리목이 24.62%, 딱정벌레목과 노린재목이 각각 16.92%로 우세하게 나타났다. 이 중 한반도고유종 1종, 적색목록 범주의 준위협(NT)으로 구분되는 1종, 갑각류는 총 6종이 출현하였다. 섭식기능군에서는 잡아먹는무리가 서식기능군에서는 기어오르는무리가 전체적으로 우세하여 출현하였다. 조사지역 내의 미국가재는 수초와 수변부 식생이 풍부한 지역을 선호하며, 수질이 탁한 곳에서도 내성이 강한 것으로 분석되었다. 잡식성인 미국가재는 동소종에서 우세하게 출현하는 육식성 저서생물과 상호 경쟁관계를 유지할 것으로 보이며, 먹이사슬에 따른 생태계 교란이 지속적으로 일어날 것으로 판단된다.

Among migratory insect pests, Mythimna seperata and Cnaphalocrocis medinalis are invasive pests introduced into South Korea through westerlies from southern China. M. seperata and C. medinalis are insect pests that use rice as a host. They injure rice leaves and inhibit rice growth. To understand the distribution of M. seperata and C. medinalis, it is important to understand environmental factors such as temperature and humidity of their habitat. This study predicted current and future habitat suitability models for understanding the distribution of M. seperata and C. medinalis. Occurrence data, SSPs (Shared Socio-economic Pathways) scenario, and RCP (Representative Concentration Pathway) were applied to MaxEnt (Maximum Entropy), a machine learning model among SDM (Species Distribution Model). As a result, M. seperata and C. medinalis are aggregated on the west and south coasts where they have a host after migration from China. As a result of MaxEnt analysis, the contribution was high in the order of Land-cover data and DEM (Digital Elevation Model). In bioclimatic variables, BIO_4 (Temperature seasonality) was high in M. seperata and BIO_2 (Mean Diurnal Range) was found in C. medinalis. The habitat suitability model predicted that M. seperata and C. medinalis could inhabit most rice paddies.

본 연구는 전국 보호지역을 대상으로 생물음향 녹음기술을 이용하여 팔색조 번식울음을 탐지하고 생물계절 특징을 파악하여 팔색조 서식지 보호와 기후 변화에 대응하기 위한 기초자료를 작성하는데 목적이 있다. 연구대상지는 전국 보호지역 36개소였다. 데이터 수집 기간은 2019년 1월부터 12월이며, 분석 기간은 2019년 5월 1일부터 2019년 8월 31일이었다. 주요 연구결과는 다음과 같다. 첫 번째, 36개소의 연구대상지에서 팔색조 번식울음이 탐지된 곳은 22개소 였다. 번식울음 빈도 분석 결과 높은 빈도를 나타낸 지역은 제주도를 포함한 남부내륙이었고, 위도가 제일 높은 지역은 설악산국립공원이었다. 두 번째, 팔색조 번식울음 초성은 2019년 5월 14일에 한려해상국립공원 금산에서 나타났고, 종성은 2019년 8월 6일에 고창 운곡습지에서 나타났다. 세 번째, 번식울음 일주기 분석 결과 05시에 울음 빈도수가 급격하게 상승하여 06시에 피크를 나타낸 뒤, 다시 줄어드는 패턴이 나타났다. 네 번째, 번식울음 계절주기 분석 결과 2019년 5월 14일부터 8월 6일까지 나타났고, 번식울음 누적빈도가 가장 높은 날은 6월 3일(Julian date: 154)이었다. 번식울음이 탐지된 날의 평균 기온은 17.4℃, 평균 강수량은 0.02mm, 평균 습도는 82.6%이었다. 다섯 번째, 팔색조 번식울음과 기상요인과의 상관관계 분석 결과, 번식울음과 기온과의 관계가 음의 상관관계(p<0.001)를 나타내었고, 강수량(p=0.053), 습도(p=0.077)는 유의한 의미를 나타내지 않았다(df=471). 본 연구는 전국 보호지역을 대상으로 생물음향 녹음기술을 이용하여 팔색조의 번식울음 분포를 확인하고, 울음기간, 기상요인과의 관계를 정밀하게 분석하 여 생태적 특성을 밝힌 연구라는 점에서 의미가 있다.

This study explored the usefulness and implications of the Bayesian hyperparameter optimization in developing species distribution models (SDMs). A variety of machine learning (ML) algorithms, namely, support vector machine (SVM), random forest (RF), boosted regression tree (BRT), XGBoost (XGB), and Multilayer perceptron (MLP) were used for predicting the occurrence of four benthic macroinvertebrate species. The Bayesian optimization method successfully tuned model hyperparameters, with all ML models resulting an area under the curve (AUC) > 0.7. Also, hyperparameter search ranges that generally clustered around the optimal values suggest the efficiency of the Bayesian optimization in finding optimal sets of hyperparameters. Tree based ensemble algorithms (BRT, RF, and XGB) tended to show higher performances than SVM and MLP. Important hyperparameters and optimal values differed by species and ML model, indicating the necessity of hyperparameter tuning for improving individual model performances. The optimization results demonstrate that for all macroinvertebrate species SVM and RF required fewer numbers of trials until obtaining optimal hyperparameter sets, leading to reduced computational cost compared to other ML algorithms. The results of this study suggest that the Bayesian optimization is an efficient method for hyperparameter optimization of machine learning algorithms.

본 연구는 환경부 멸종위기야생생물 1급으로 지정되어 있는 남방동사리의 분포와 서식지 특성을 확인하였다. 조사는 남방동사리의 주요 서식지로 알려져 있는 산양천 수계 (산양천, 구천천, 유입 지천)에서 이루어졌으며, 2016년 4월과 8월에 현장조사가 이루어졌다. 조사 결과 산양천 하류 S1~S3 지점을 제외한 전체 지점에서 남방동사리의 서식이 확인되었다. 서식 범위가 유입지천의 최상류에서 염도의 영향을 받지 않는 산양천 최하류까지이며, 남방동사리가 1차담수어이기 때문에 염도가 서식에 가장 큰 제한 요인이었다. 이외 서식처 및 산란처로 활용되는 하상구조가 중요한 요인으로 확인되었으며, 서식이 확인된 모든 지점에서 작은돌 (cobble) 크기 이상이 50% 이상을 차지하였다. 남방동사리의 상세한 분포지역이 본 연구에서 처음 보 고가 될 정도로 국내 서식하는 남방동사리에 대한 연구가 매우 부족하다. 따라서, 이러한 남방동사리의 보호 전략을 마련하기 위해서는 남방동사리의 생리, 생태에 대한 과학 적인 연구가 이루어질 필요성이 있다.