• 제목/요약/키워드: 개체 수 생태학

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생물 종의 개체 수 변화를 기술하는 수학적 모델에 대한 고찰 (A study on mathematical models describing population changes of biological species)

  • 심성아
    • 한국수학사학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.47-59
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    • 2011
  • 일정 영역에 서식하는 생물 종의 개체 수가 변화하는 역학적 과정을 이해하고 실질적인 예측을 하는데 도움을 주는 여러가지 수학적 모델이 현재 수학과 생태학 분야에서 활발하게 연구되고 있다. 영국의 경제학자 Malthus가 1798년부터 시작하여 1826년까지 출간한 An Essay on the Principle of Population에서 제안했던 세계인구 변화 모델과 1845년 Verhulst의 한계수용모델은 개체 수 변화에 대한 초기 수학적 모델로서 지수적 형태에 기초한 것이었다. 수리생물학으로 불리는 학문분야는 1920년경 Lotka의 연구에서 본격적으로 시작되었다고 할 수 있다. 이때부터 여러 가지 다양한 수학적 모델들이 제안되어지고 검증되어져 왔다. 이 논문에서는 주로 상미분방정식(ordinary differential equations)으로 표현되는 단일 생물종에 대한 개체 수 변화모델들을 살펴본다.

상호작용하는 두 생물 종의 개체 수 변화에 대한 수학적 모델 (Mathematical models for population changes of two interacting species)

  • 심성아
    • 한국수학사학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.45-56
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    • 2012
  • 최근 그 중요성이 인식되면서 수학에서 뿐만 아니라, 생물학, 의학, 면역학 등의 여러 분야에서 세계적으로 광범위하게 연구되어지고 있는 수리 생물학(Mathematical biology) 분야의 학문적 시초이며 그 기초를 제공하는 개체 수 생태학 (population ecology) 은 생물 종 (種) 의 개체 수가 서식지 안의 특정 위치에서 시간에 따라 어떻게 변하는 지를 연구하는 분야이다. 이 논문에서는 두 종류의 생물 종이 한 서식지 안에서 상호작용하는 형태로서 포식자-먹이 관계, 경쟁관계, 협력관계를 나타내는 모델들을 살펴본다.

지역별 구상나무 생육현황 비교 (Comparison of Growth Condition of Abies koreana Wilson by Districts)

  • 추갑철
    • 한국환경생태학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.80-87
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    • 2000
  • 구상나무림 보전관리의 기초자료를 마련하고자 지리산 한라산 및 덕유산의 아고산지대에 95개의 조사구를 설치하여 한국특산종 구상나무의 생육현황과 구상나무 서식지의 입지인지를 조사하였다 구상나무는 흉고직경 10-30cm의 범위에 드는 나무들이 주로 고사목으로 나타났으며 고사목의 비율은 전체적으로 총개체수의 11.51%였다 고사목의 비율또한 덕유산에서 18.18%로 가장높게나타났고 한라산 지역이 8.11%로 가장 낮게 나타났다 조사구당 구상나무 개체수 치수의 개체수 구상나무의 수고와 흉고직경 생육현황표에 의한 점수 구상나무의 상대밀도 등은 지역간에 통계적 유의차가 인정되었다 생육중인 구상나무의 활력은 한라산 지리산, 덕유산으로 순으로 좋았다 조사구당 구상나무 치수의 개체수는 한라산에서 6.00개체로 가장 많았으며 덕유산에서는 치수가 없는 것으로 나타났다 구상나무의 상대밀도도 한라산, 지리산, 덕유산 순으로 높게 나타났다. 조사구당 구상나무 개체수는 해발고와 정의 상관, 방위, 낙엽퇴의 두께, 조사구당 교목의 개체수 및 종수, 활엽수 상대밀도와는 부의 상관이 인정되었다. 구상나무 상대밀도는 해발고와는 고도의 정의 상관관계 방위 조사 구당교목의 개체수 및 종수 수관울폐도, 활엽수 상대밀도와는 부의 상관관계가 인정되었다 지리산, 한라산 및 덕유산에 자생하는 구상나무는 해발고가 높으며 볕이 잘들고 낙엽퇴가 얕으며 종구성이 단순하고 활엽수가 적은 지역에 보다 많이 분포한다.

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지리산국립고원 구상나무개체군 동태-지리산국립공원 동부지역을 중심으로- (Dynamic Patterns of Abies korean Population in Chirisan National Park -Central of East Area in Chirisan National Park-)

  • 지용기
    • 한국환경생태학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.330-339
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    • 2000
  • 지리산 국립공원의 동부지역을 대상으로 구상나무개체군 동태를 파악하기 위하여 1999년 7월에 49개의 조사구(20m$\times$15m)를 설치하여 식생구조를 조사하였다. 조사대상지의 구상나무는 북사면에서 해발 900m 이상 남사면에서 해발 1,000m 이상에서 분포하였다 구상나무의 상대우점치는 북사면의 경우 해발 1,300-1,500m 사이에서 높게나타났으며 남사면의 경우 해발 1,400-1,600m 사이에서 높게 나타났다. 조사구별 구상나무의 상대우점치는 북사면에서 높게 나타났으나 흉고직경 2-17m 미만의 개체수 경우 북사며에서보다 남사면의 조사구에서 많이 나타났고 대경목은북사면에서 많이 나타났다.

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영산강 수계에서 채집된 황소개구리의 기형 양상 및 체내 중금속 축적 (The Incidence of Abnormalities in Bullfrogs, Rana catesbeiana, and Their Heavy Metal Accumulations in the Yeongsan River System)

  • 이두표;고선근
    • 한국환경생태학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.153-158
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    • 2001
  • 영산강 수계의 습지생태계 모니터링의 일환으로 4개 지역을 선정하여 황소개구리 205개체를 채집하여 이들의 외부기형 출현율 및 양상을 조사하고 그들의 체내 조직에 축적된 중금속 농도를 분석하였다. 황소개구리의 기형 출현율은 6.8%로 다른 척추동물에서의 자연발생률 3%보다 높았으며, 기형은 모두 앞 또는 뒷발갉에서 나타났다. 유형별로 보면 결손(Ectrodactyly)이 64.3%로 가장 많았고 다음으로 확장(Dilation)이 28.6%, 절단(Truncation) 7.1%의 순이었다. 정상과 기형 개체간에 중금속의 농도를 조직별로 비교해 본 결과 기형개체의 신장에서 Mn은 4배, Zn 은 1.5배, Cu은 7배, Pb는 8배, Cd는 7배 정도 높았다. 또한 기형 개체에서는 이들 원소의 조직분포 패턴도 변화한 것으로 나타났다. 이러한 결과들로부터 황소개구리는 습지생태계의 모니터링 시료로서 유용하게 이용될 수 있음을 알 수 있었다.

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보전등급 설정에 대한 식물개체의 중요도 평가의 기준 (Criteria of Evaluation Method of Importance of Individual Plant to Establishment of the Conservation Rank)

  • 송종석
    • 한국환경생태학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.63-68
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    • 2005
  • 지역의 자연환경을 평가하기 위하여 식물개체의 평가수법을 검토하였다. 기존의 평가 시스템을 기초로 새로운 평가항목의 시안을 제시하였다. 평가항목은 대장(1979)과 오전과 중촌(1989)의 체계에 준하여 총 9항목으로 하였다. 이들 항목은 다시 질, 양, 기능, 활력도 등 네가지 다른 범주로 분류되었다 이들 평가방법은 지역의 환경평가에 즈음하여 공간계획을 증진하고 행정적 문제를 완화하는데 이용될 수 있다. 또 식물개체의 보전등급 설정에도 응용될 수 있다.

AFLP 마커를 이용한 단양쑥부쟁이 개체군의 유전다양성 보전을 위한 최소개체군의 크기산정 (Assessment of the Minimum Population Size for ex situ Conservation of Genetic Diversity in Aster altaicus var. uchiyamae Populations Inferred from AFLP Markers)

  • 김창균;김호준;최홍근
    • 한국환경생태학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.470-478
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    • 2011
  • 본 연구는 멸종위기식물인 단양쑥부쟁이(Aster altaicus var. uchiyamae)의 개체군을 대상으로 유전다양성을 유지하는데 필요한 최소개체수를 산정하기 위하여 수행되었다. 단양쑥부쟁이가 분포하고 있는 네 지역에서 각각 유전다양성 및 유전적 분화도를 분석하였다. AFLP(amplified fragment length polymorphism) 마커를 이용한 유전적 변이의 분석결과, 총 4개의 프라이머 조합에 대해서 936개의 밴드가 확인되었으며, 그 중 934개의 밴드(99.8%)가 다형성을 보여주었다. 단양쑥부쟁이 개체군 내에서 유전다양성(PPB = 45.3%, h = 0.104, I = 0.168, hs = 0.108)은 높은 수준으로 나타났으며, 개체군 간 유전적 분화도($G_{ST}$ = 0.075, ${\theta}^B$ = 0.079)는 낮은 수준이었다. AMOVA(Analysis of molecular variance)분석 결과에서도 전체 유전적 변이 중 91%가 개체군 내에서 보이는 반면, 9%는 개체군 간 변이에 기인한 것으로 나타났다. 단양쑥부쟁이 개체군에서 보이는 유전적 특성은 개체군 간의 빈번한 유전자 이동에 기인한 것으로 사료된다. 최대화 전략법에 의하여 경기도 여주일대의 3개 개체군을 대상으로(굴암, 도리섬, 삼합) 개체군 내 최소개체수를 산정한 결과 도리섬개체군에서는 17개체, 삼합개체군에서는 16개체, 굴암개체군에서는 11개체로 파악되었다. 단양쑥부쟁이 개체군의 최소개체수에 대한 정보는 효율적인 현지 외 보전을 위한 가이드라인을 제시해 줄 수 있다.

보호종인 히 어 리의 자생지 내외 보전과 지역사회 협력 모델 개발 II. 순천(전남) 청소골 지역 히어리개체군의 분포특성 및 동태 (Conservation of an Endangered CofEopsis coreana Uyeki in and ex situ and Development of II. Dynamics and Distribution Characteristics of the Coryzopsis coreana Population at Cheongsogol, Sunchon, Cholanam-do, Korea)

  • 임동옥;정흥락;김종홍;황인천;김철환;이현우
    • 한국환경생태학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.269-278
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    • 2005
  • 전라남도 순천시 서 면 청소골 일대에 분포하는 히어 리개체군의 분포특성과 개체군 동태를 조사하였다. 히어리개체군은 계곡부와 인접한산림 가장자리를 따라 대상으로 분포하였으며,북사면,북서사면 및 북동사면에만 분포하는 특이성을 보였다. 교목층이 형성된 삼림내에서 아교목층이나 관목층을 이루고 있으며,종조성에 있어서는 히어리가 분포하지 않는 인접지 역 삼림식생과 별다른 차이는 없었다. $25\;m^2$당 평균개체수와 개체당 평균 맹아지는 각각 6.25주 및 3개로서 다른 지 역 에 비해 낮은 밀도를 나타냈으며, 이 지 역의 히어 리개체군이 쇠퇴해가고 있음을 알 수 있었다.

생물 종의 개체 수 변화를 기술하는 수학적 모델의 확산현상 표현에 대한 역사적 고찰 (A Historical Study on the Representations of Diffusion Phenomena in Mathematical Models for Population Changes of Biological Species)

  • 심성아
    • 한국수학사학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.353-363
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    • 2016
  • In mathematical population ecology which is an academic field that studies how populations of biological species change as times flows at specific locations in their habitats, PDE models have been studied in many aspects and found to have different properties from the classical ODE models. And different approaches to PDE type models in mathematical biology are still being tried currently. This article investigate various forms to express diffusion effects and review the history of PDE models involving diffusion terms in mathematical ecology. Semi-linear systems representing the spatial movements of each individual as random simple diffusion and quasi-linear systems describing more complex diffusions reflecting interspecific interactions are studied. Also it introduce a few of important problems to be solved in this field.

계룡산국립공원 동학사-납매탐구간의 삼림군집구조 분석 (Analysis on the Forest Community Structure of the Area of Donghaksa-Nammaetap. Kyeryongsan National Park)

  • 최송현;조현서
    • 한국환경생태학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.252-267
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    • 2001
  • 계룡산국립공원 동학사-남매탑구간의 산림군집구조를 분석하기 위하여 64개 조사구를 설정하고 식생구조를 실시하였다. Classification의 기법 중 하나인 TWINSPAN을 이용하여 군집분리를 시도하였으며, 그 결과 소나무 군집(I), 굴참나무-소나무군집(II), 서어나무-굴참나무군집(III), 굴참나무-졸참나무군집(IV), 서어나무-까지박달군집(V), 신갈나무-서어나무군집(VI), 느티나무-졸참나무군집(VII) 그리고 느티나무군집(VIII)의 8개로 분리되었다. 연륜분석결과 이지역의 임령은 약 60년 안팍이었으며, 단위면적(100$\m^2$)당 평균출현종수는 15.0$\pm$3.2종. 평균출현개체수는 95.7$\pm$37.3주었다. 이상의 결과를 통해 계룡산국립공원이 동학사-남매탑구간 지역은 소나무림에서 굴참나무, 졸참나무, 신갈나무림을 거쳐 서어나무, 까지박달림으로 천이가 진행될것으로 예상되었다.

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