세계 100대 악성 침입외래종인 유리알락하늘소(Anoplophora glabripennis)와 근연종인 노랑알락하늘소(가 칭, Anoplophora horsfieldii (Hope, 1843))가 2019년 제주도에서 처음 발견된 후 2023년까지 지속적으로 확인되었 다. 본 연구는 MaxEnt 알고리즘을 기반으로 하는 생물종 분포 모델을 이용하여 19개의 기후변화 변수에 노랑알락 하늘소(가칭) 먹이식물 5종(차나무, 팽나무, 멀구슬나무, 종가시나무, 비술나무)의 변수를 추가하여 외래해충인 노랑알락하늘소(가칭)의 현재·미래의 분포 가능지역에 대한 공간적 분포 특성을 규명하고 국가적 확산을 대응 하고자 한다. 모델 예측 정확도(AUC)는 0.983으로 출현지점을 정확하게 예측하는 비율이 매우 높다고 할 수 있다. 모델 예측 정확도의 증감에 영향을 주는 환경변수 중 먹이식물의 기여도가 70%를 상회하는 것으로 나타났다. 현재 75% 이상 분포 가능지역은 전라남도 진도군 일대와 경상북도 포항시 일대로 나타났으나 2050년에는 서해안을 따라 태안군까지 동해안을 따라 북한의 고성군까지 분포가 가능한 것으로 나타났다. 또한 75% 이상 분포 가능 면적은 현재 423㎢에서 2050년에는 9,270㎢로 약 대한민국 면적의 1/10 정도 확산될 것으로 예측된다.

Global warming and changes in ecosystems are either causing a rapid decline in insect diversity on earth or, on the other hand, are increasing the likelihood of unexpected insect pests emerging. This study summarizes and reports the followings: Introduction to the Insects of Red Data Book of Korea and Nationally Protected species, the establishment of monitoring strategy for exotic insects by the investigation of species distribution range through field surveys and others, the dispersal of exotic insects, and with the expansion of exotic insects and development of ecosystem impact prediction model.

The key to invasive pest management lies in preemptive action. However, most current research using species distribution models is conducted after an invasion has occurred. This study modeled the potential distribution of the globally notorious sweet potato pest, the sweet potato weevil (Cylas formicarius), that has not yet invaded Korea using MaxEnt. Using global occurrence data, bioclimatic variables, and topsoil characteristics, MaxEnt showed high explanatory power as both the training and test areas under the curve exceeded 0.9. Among the environmental variables used in this study, minimum temperature in the coldest month (BIO06), precipitation in the driest month (BIO14), mean diurnal range (BIO02), and bulk density (BDOD) were identified as key variables. The predicted global distribution showed high values in most countries where the species is currently present, with a significant potential invasion risk in most South American countries where C. formicarius is not yet present. In Korea, Jeju Island and the southwestern coasts of Jeollanam-do showed very high probabilities. The impact of climate change under shared socioeconomic pathway (SSP) scenarios indicated an expansion along coasts as climate change progresses. By applying the 10th percentile minimum training presence rule, the potential area of occurrence was estimated at 1,439 km2 under current climate conditions and could expand up to 9,485 km2 under the SSP585 scenario. However, the model predicted that an inland invasion would not be serious. The results of this study suggest a need to focus on the risk of invasion in islands and coastal areas.

기후변화에 따른 서식지 감소는 생물다양성의 커다란 위협 요소 중 하나이고 생물종이 서식하는 공간적 분포에 대한 이해는 멸종위기종 관리, 생태계 복원 등 다양한 분야에서 매우 중요하다. 본 연구는 남한지역에서 서식하는 멸종위기종 Ⅰ급으로 지정된 붉은점모시나비를 대상으로 기후변화에 따른 서식분포변화를 분석하고자 한다. 이 를 위해서 최근 보전생물학, 동물생태학 등 다양한 분야에서 널리 활용되는 MaxEnt 모델을 현재시기와 미래시기 의 생물기후변수에 적용하여 잠재적 서식지 분포 변화를 평가하였다. 붉은점모시나비는 미래시기에 서식지가 감소하는 경향으로 예측되었고, 기온보다 강수량에 의한 영향이 크고, 특히 강수량 계절성에 영향이 가장 클 것으 로 분석되었다. 분석결과는 국내 생물다양성 증진에 필요한 기초자료로서 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

기후 변화로 인한 서식지 감소는 생물다양성에 대한 중대한 위협 요인 중 하나이다. 생물종의 공간 분포를 이해하는 것은 보호지역에서 멸종 위기 종 관리와 생태계 복원과 같은 다양한 분야에서 매우 중요하다. 본 연구는 남한지역에 서식하는 멸종 위기 종 Ⅱ급인 쌍꼬리부전나비의 기후 변화에 대한 서식지 분포 변화를 분석하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 보전 생물학, 동물 생태학 등 다양한 분야에서 널리 사용되는 MaxEnt 모델을 현재와 미래 기후 조건에 적용하여 잠재적 서식지 분포 변화를 평가하였다. 연구 결과, 미래에 쌍꼬리부전나비의 서식지 가 증가할 것으로 예측되며, 기온과 강수량 모두에 영향이 있을 것으로 나타났다. 특히 더운 시기의 평균기온의 영향이 가장 클 것으로 분석되었다. 이러한 결과는 국내 생물다양성 보전을 강화하기 위한 중요한 기초 데이터로 활용될 것으로 기대된다.

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.

기후변화는 동·식물의 서식지와 개체군을 감소, 소멸시키며, 생물다양성 보존에 위협이 되고 있다. 특히, 도롱뇽과 (Hynobiidae)에 속한 종들은 다른 분류군들에 비해 행동권이 작고, 분산 능력이 극히 제한되기 때문에 기후변화에 매우 취약한 분류군이다. 본 연구에서는 한국꼬리치레도롱뇽(Onychodactylus koreanus)의 관찰지점과 종 분포 모델링 기법을 바탕으로 국내 서식하고 있는 한국꼬리치레도롱뇽의 주요 분포지역과 서식특성을 파악하고 기후변화에 따른 분포변화를 예측하였다. 그 결과 고도가 그들의 분포에 가장 주요한 영향을 끼친 환경변수로 확인되었으며, 강원도와 경상북도와 같은 고도가 높은 산림 지역에 밀집된 분포 형태를 보였다. 이처럼 종 분포 모델에서 예측된 공간적 분포 범위와 서식특성은 선행 조사 결과를 충분히 포함하고 있었다. 기후변화에 따른 분포변화를 확인한 결과, 한국꼬리치레 도롱뇽은 현재 분포 범위에 비해 RCP4.5 시나리오에서 62.96% 가 감소할 것으로, RCP8.5 시나리오에서는 98.52% 감소할 것으로 예측되어 기후변화로 인해 서식 적합 공간들이 급격하게 감소하는 것으로 확인되었다. 모델의 AUC 값은 현재에서 0.837, RCP4.5에서 0.832, RCP8.5에서 0.807로 높게 측정되었다. 이러한 결과들은 기후변화로 인해 영향을 받는 양서류의 보전 대책 수립에 중요한 기초자료가 될 수 있을 것이다. 추후, 한국꼬리치레도롱뇽의 생활사에 따른 서식지 특성과 미세한 서식 요인들이 반영된 다양한 분석기법을 통한 추가적인 연구가 수행된다면 종 감소에 영향을 끼치는 주요환경 요인들을 밝혀낼수 있을 것으로 판단된다.

기후변화는 생물계절반응 변화와 식물 자생지 이동을 초래한다. 우리나라 상록활엽수림도 과거 20년에 비해 분포역이 넓어지고 있으며, 자생지 범위가 북상하고 있다. 이에 따른 녹나무과 상록활엽수의 자생지 변화 예측을 위해 먼저, 식생의 분포와 관련이 깊은 온량지수와 한랭지수, 최한월 최저기온, 연평균기온 등 기후지표를 분석하였다. 그 변화량과 공간분포분석 을 통해 우리나라 난온대 지역에 분포하는 녹나무과 상록활엽수 8종의 자생지 기후지표특성을 파악하였다. 또한, 기후지표특성 을 바탕으로 MaxEnt 종 분포모형을 적용하여 기후변화 시나리오(RCP 4.5/8.5)에 따른 21세기 자생지 변화를 예측하였다. 녹나무과 상록활엽수 8종의 자생지 월 평균 기후지표 특성은 온량지수 116.9±10.8℃, 한랭지수 3.9±3.8℃, 연강수량 1495.7±455.4㎜, 건습지수 11.7±3.5, 연평균 기온 14.4±1.1℃, 동계 평균 최저기온 1.0±2.1℃로 나타났다. 기후변화 시나리 오 RCP 4.5에 근거한 녹나무과 상록활엽수의 분포는 전라남도와 경상남도를 포함하는 도서지방과 서·남해안의 인접지역, 동해안의 강원도 고성까지 분포가 확대되는 것으로 분석되었다. 기후변화 시나리오 RCP 8.5에 근거한 분포의 경우 전라남도 와 경상남도의 전 지역과 전라북도, 충청남도, 경상북도, 수도권의 일부 지역을 제외한 대부분 지역으로 분포가 확대될 것으로 분석되었다. 기후변화에 대비한 녹나무과 상록활엽수의 보전을 위해서는 자생지 내·외 보전 기준설정 및 다양한 자생지 특성 분석이 수행되어야 한다. 또한, 기후지표를 기반으로 한 생물계절정 자료를 통해 기후변화에 따른 녹나무과 상록활엽수의 분포, 이동, 쇠퇴 등의 미세변화를 선제적으로 감지하고 보전관리 방안을 수립하여야 할 것이다.

본 연구에서는 낙동강 수계 8개의 보 구간에서 퇴적물의 변화에 대하여 알아보았다. 보 구간의 퇴적물을 채취하여 유기물, 영양염류, 금속류 항목을 분석하였으며, 시간의 흐름에 따른 변화를 알아보았다. 보를 기준으로 상류부에는 퇴적물이 세립해지거나 세립한 퇴적물이 증가와 감소를 반복하는 것으로 나타났으며, 하류부에서 조립한 퇴적물을 유지하는 것으로 나타났다. 퇴적물의 유기물 및 영양염류는 입도와 강한 상관성을 보이고 있으며, 조립한 상태를 유지하는 지점보다 퇴적물이 세립해지는 지점에서 증가하였다. 유기물과 영양염류의 농도가 증가하는 지점이 있었으나 하천·호소 퇴적물 오염평가 기준의 기준치를 넘는 지점이 없어 유기물, 영 양염류에 대하여 오염 정도가 미약한 상태로 보인다. 금속류의 경우 전반적으로 농도가 증가하는 것으로 나타났으며, 입도 및 유기물, 영양염류와 상관성이 미약하였다. 일부 금속이 독성이 나타날 가능성이 있는 II등급에 속하는 지점이 있으나 I등급과 농도 차이가 많지 않으며 대부분의 금속이 I등급 을 유지하여 금속류에 대한 오염정도는 미약한 것으로 판단 된다. 본 연구결과가 낙동강 수계의 퇴적물 변화를 모두 대표 할 수는 없지만 보 구간의 퇴적물 변화 특성을 이해하는 자료로 활용이 가능할 것으로 생각되며, 향후 독성평가를 진행 하거나 보 구간에서 입도와 금속류의 분포 및 상관관계에 대한 지속적인 연구가 진행되어야 할 것으로 보인다.

본 연구는 상업 젠트리피케이션의 과정을 일반과 프랜차이즈 커피전문점의 시·공간 밀도 변화를 이용하여 탐색하고자 한다. 커피전문점은 높은 입지 가변성으로 상권의 형성과 발달을 파악하기에 효과적 업종이기 때문에 상업 젠트리피케이션의 진행 단계를 직관적으로 설명하는 효과적인 지표의 역할을 할 수 있다. 본 연구에서는 먼저, 상업 젠트리피케이션을 경험한 사례 지역을 분석하여 커피전문점 밀도를 이용한 상업 젠트리피케이션 진행 단계 탐색의 가능성을 보여주었다. 다음으로 커피전문점의 상대 밀도와 밀도 비율을 추정하고 그 변화량을 기반으로 군집분석 방법을 적용하여 서울 전 지역을 대상으로 상업 젠트리피케이션 진행 단계를 구분하였다. 그 결과 상업 젠트리피케이션이 진행되었거나 진행 중인 지역과 기간을 효과적으로 추정 할 수 있었다. 더불어 커피전문점의 밀도를 이용한 상업 젠트리피케이션의 탐색은 인구·사회·경제적 변수들보다 더욱 상세한 시·공간 변화 탐색에 효과적이다.

Vespa velutina is a predatory hornet distributing in SouthEastern part of Asia and became invasive in early 2000s; invading into Korea in 2003 and France in 2004. Its distribution pattern showed typical species-invasion curve type with slow progress in the beginning and rapid expansion on ward. We determined the geographic spread of V. velutina with CLIMEX modeling. The model analysis indicates that the ecoclimatic indices (EI) increased as the projection year increased based on RCP8.5 scenario. Then the predicted EI values were further regressed with the field collected data from 2018. Vespa velutina population sizes were estimated from 230 points of sampling over the country and the sampling data were correlated with predicted EI values. The results indicated that partial contribution of the climate factors for its abundance. Also this could be an usual biological indicator of climate change in agroecosystem in Korea. Given the important risk and impact on beekeeping, socio-biological as well as ecosystem and biodiversity levels, careful monitoring of phenology, range expansion and preventive efforts mitigating the impact are further required.

기후변화는 곤충의 성장, 발육, 생존, 생식력, 분포범위 등 생활사의 변수들에 영향을 준다. 특히 외래곤충의 경우 생태계 정착 및 확산이 빨라 지고 있으며, 생태계 교란, 토착종 감소 등 생물다양성을 감소시키는 직접적인 원인 중 하나이다. 알팔파바구미는 1990년대 제주도에서 처음 발견 후 남부지방에 대량 발생하여 농업해충으로 인식되었다. 최근 하면처로 이동하는 개체에 의한 밭작물의 피해와 여러 시군에서 서식이 확인되며 확산의 우려되고 있다. 본 연구에서는 기후변화가 알팔파바구미에 미치는 영향에 대해 파악하였다. 미래의 기후 시나리오 RCP 4.5와 RCP 8.5에서 알팔파바구미의 잠재적 분포를 추정하기 위해 MaxEnt 모델을 적용하였다. 모형의 변수는 2015~2017년까지 알팔파바구미의 서식이 확인된 66개 지점과 종의 생태특성 및 예측변수간 상관성을 고려한 6개(bio3, bio6, bio10, bio12, bio14, bio16)의 생물기후를 사용하였다. 예측된 모형의 적합 도는 평균 0.765로 잠재력이 의미 있는 값이며, 최고 따뜻한 분기의 평균기온(bio10)이 60~70%로 높은 기여도를 나타냈다. 2050년과 2070년의 시나리오(RCP 4.5, RCP 8.5)에 대한 모형의 결과는 한반도 전역에서 알팔파바구미의 분포 변화를 보여 주었으며, 기온상승에 따른 전국적 확산이 예측되었다.

한국의 도시산림을 대표하는 남산에 대표군락인 소나무 군락의 물질생산과 탄소분포의 특성을 밝히고자 2009년부 터 2017년까지 현존량, 순생산량, 식물체 유기탄소 분포량, 낙엽생산량, 낙엽의 유기탄소량, 임상낙엽량, 임상낙엽의 유기탄소량 그리고 토양의 깊이별 유기탄소 축적량을 조사 하였다. 교목층의 현존량은 측정한 흉고직경을 상대생장식 에 대입하여 매년 산출하였다. 2009년부터 2017년까지 교 목층의 현존량은 각각 153.96, 160.05, 160.55, 166.46, 170.21, 167.68, 174.25, 180.71 그리고 184.65 ton/ha 이었 다. 순생산량은 2009년부터 2016년까지 각각 7.01, 4.17, 2.88, 5.52, 4.68, 3.53, 2.62 그리고 6.74 ton/ha이었다. 식물 체의 유기탄소 분포량은 2009년부터 2017년까지 각각 69.28 72.02, 72.25, 74.91, 76.6, 75.45, 78.41, 81.32 그리 고 83.1ton/ha이었다. 낙엽생산량은 2009넌부터 2017년까 지 각각 7.23, 5.95, 2.58, 5.84, 6.26, 1.93, 1.43, 5.17그리고 4.89 ton/ha이었다. 낙엽생산을 통해 임상으로 유입되는 낙 엽의 유기탄소량은 2009년부터 2017년까지 각각 0.26, 0.21, 0.09, 0.21 0.23, 0.07, 0.05, 0.19 그리고 0.18 ton C/ha 이었다. 임상낙엽량은 2010년부터 2013년, 2016년 그리고 2017년에 각각 9.21, 8.84, 10.01, 9.34, 6.72 그리고 9.78 ton/ha이었다. 임상낙엽의 유기탄소량은 2010년부터 2013 년, 2016년 그리고 2017년에 각각 4.14, 3.98, 4.5, 4.2, 3.02 그리고 4.4 ton C/ha이었다. 토양의 깊이별 유기탄소 축적 량은 2009년부터 2012년, 2014년, 2016년 그리고 2017년 에 10cm, 20cm, 30cm, 40cm 그리고 50cm 깊이에서 각각 평균 37.60, 37.29, 36.42, 31.42 그리고 31.12 ton C/ha이었 다. 2014년 식물체의 탄소분포량이 가장 낮았는데, 이는 교목층 줄기의 현존량 증가율이 가장 적었기 때문이다. 또한, 2015년 순일차생산량이 다른 해보다 낮았는데, 이는 생육 기인 봄철(3~5월) 강수량이 평년보다 약 100mm 적었기 때문으로 해석된다.

꽃매미(Lycorma delicatula)는 중국 남부와 동남아시아 지역에서 비롯된 국내 침입해충으로 식물을 흡즙하고 배설물 을 배출하여 식물의 광합성을 저해하거나, 그을음병 등을 유발시켜 주로 농작물에 피해를 주는 해충이다. 본 연구에서 는 종분포모델 중 MaxEnt를 이용하여 꽃매미의 분포에 영향을 미치는 요소 분석하고, 잠재적서식지와 향후 꽃매미의 확산을 예측하였으며, 환경변수 데이터는 WorldClim 에서 PCP85의 Bioclim과 Socioeconomic data and applications center 에서 인구의 밀도와 이동범위 자료를 활용하였다. 결과로 잠재서식지 예측에는 기온의 계절적 변동과 인구밀도가 가장 기여도가 높았다. 예측된 잠재서식지는 주로 경기도, 충청도, 전라도, 경상북도와 동해안 인근지역이며 전반적으로 대한민국 전체에 넓게 분포되어 있는 것으로 예측되었다. 현재와 2050년도의 잠재서식지 확산을 비교했을 때 전 지역에서 확산되는 것으로 보이고, 특히 경상북도 지역의 확산이 넓을 것으로 예측되었다.

Invasive pests have posed an ecological threat as climate change has been accelerated, suggesting early prediction ofinvasive pests is required to minimize damages by them. As one of predictive tools, CLIMEX has been effectively usedin a few regions, including US, Australia, and Europe. It allows us to predict a species distribution on a local area inresponse to climatic conditions: and thus, potential distribution of invasive species, risk assessment of agricultural pests,and suitability of biological control agents have been tested by CLIMEX. In this study, we introduced how to use CLIMEXfor predicting a species distribution differed by climate change in terms of its functions, required data, and examplesof its application.