• 제목/요약/키워드: 생물전공

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Local Climate Zone과 토지피복에 따른 여름철 야간의 인간 열환경 분석 - 경기도 수원시 호매실 택지개발지구 (Human Thermal Environment Analysis with Local Climate Zones and Surface Types in the Summer Nighttime - Homesil Residential Development District, Suwon-si, Gyeonggi-do)

  • 공학양;최낙훈;박수국
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제7권4호
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    • pp.227-237
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    • 2020
  • 도시지역의 여름철 밤 시간대 열환경을 알아보기 위해, 토지피복 대분류에 따라 10개의 도시기후지역 지점에서 미기후 자료를 측정하여 인간 열환경지수를 분석하여 보았다. 미기후 요소 비교 분석 결과, 그린인프라 지역이 그레이인프라 지역보다 기온에서는 평균 1.6℃ 최대 2.4℃ 낮은 결과를 보였으며, 상대습도에서는 반대로 그린인프라 지역이 평균 9.0% 최대 15.0% 높은 결과를 보였다. 풍속에서는 그린인프라 지역과 그레이인프라 지역에서 차이가 거의 없는 것으로 나타났으며, 수목의 영향으로 가장 낮은 풍속을 보인 산림지점을 제외하고는 모든 지점에서 유의성이 없는 것으로 나타나, 건물이나 수목의 높이에 의해 결정되는 표면거칠기 뿐만 아니라 지역풍의 영향이 풍속을 결정하는 주 요인인 것으로 보인다. 평균복사온도에서는 수목의 영향으로 산림지역이 가장 높은 값을 보였으며, 산림지역을 제외하면 그린인프라 지역이 그레이인프라 지역에 비해 평균 5.5℃의 저감 효과를 보였다. 평균복사온도를 결정하는 주 요인으로는 하늘시계지수라고 할 수 있다. 인간 열환경지수 분석에서는 그린인프라 지역은 거의 덥지도 춥지도 않는 '중립'의 열지각 단계를 나타내었으며, 그레이인프라 지역은 그것보다 한 단계 높은 '약간 따뜻함'의 단계를 나타내었다. 가장 높게 나온 산림지역을 제외하면, 그린인프라 지역이 그레이인프라 지역에 비해 3.2℃ 저감 효과를 보여 1/2 단계의 인간 열환경 개선 효과가 있는 것으로 나타났다.

청소년들의 골연령과 역연령을 통한 체격과 체력의 차이 검증 (The Verification of Physique and Physical Fitness Differences Through Bone Age and Chronological Age Among Adolescents)

  • 김대훈;윤형기;오세이;이영준;김범준;최영민;송대식;안주호;서동녘;김주원;나규민;오경아
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.318-331
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    • 2021
  • 본 연구는 청소년들의 체격과 체력을 평가하는 데 있어 골연령이 더욱 효과적일 것이라는 점을 가정으로 진행하였으며, 본 연구의 목적은 청소년기의 학생들을 대상으로 골연령과 역연령을 통해 체격과 체력의 차이를 규명하여 청소년들의 체격, 체력의 균형적 발달과 학생들의 건강증진에 기여하는 데 있다. 연구 대상은 6세부터 16세까지의 총 1100명의 모집단 중 PAPS(학생건강체력평가)와 TW3 방법 연령 기준에 따라 총 874명(남자 483명, 여자 391명)의 11세~16세 청소년을 대상으로 하였으며, 생물학적 성숙지표를 나타내는 골격성숙도는 X-ray 촬영 후 TW3(Tanner-Whitehouse 3) 방법을 이용하여 평가하였고 역연령은 출생년월을 사용하였다. 체격은 신장계, InBody270(Biospace, Korea)을 이용하여 2개 항목을 측정하였고 체력측정은 총 7개 항목으로 근력, 평형성, 민첩성, 순발력, 유연성, 근지구력, 심폐지구력을 측정하였다. 자료처리 방법으로는 SPSS 25.0을 사용하여 독립표본 t-test를 실시하였고, p< .05 수준에서 유의한 것으로 간주하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 골연령과 역연령을 이용한 체격의 비교에서 11세, 12세 남자는 키와 체중에서 유의한 차이가 나타났으며, 13세 남자는 체중에서 유의한 차이가 나타났다. 11세 여자는 체중과 신장, 12세 여자는 신장에서 유의한 차이가 나타났다. 둘째, 골연령과 역연령을 이용한 체력의 비교에서 11세 남자는 근력, 순발력, 유연성, 심폐지구력에서 유의한 차이가 나타났고 12세 남자는 근력, 순발력, 심폐지구력, 13세 남자는 유연성에서 유의한 차이가 나타났다. 11세 여자는 근력, 순발력, 유연성, 근지구력, 심폐지구력, 14세 여자는 유연성에서 유의한 차이가 나타났다. 이러한 결과로 본 연구에서는 급격한 골 성장이 이루어지는 시기에는 골연령을 기준으로 체격과 체력을 평가하는 것이 역연령 기준으로의 평가보다 정확하다는 결과를 도출하였다.

ENVI-Met 시뮬레이션을 통한 도로 방향별 가로수 식재 형태에 따른 여름철 열환경 개선 효과 분석 (Analysis of Thermal Environment Modification Effects of Street Trees Depending on Planting Types and Street Directions in Summertime Using ENVI-Met Simulation)

  • 임현우;조상만;박수국
    • 한국조경학회지
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    • 제50권2호
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    • pp.1-22
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    • 2022
  • 컴퓨터 시뮬레이션 프로그램인 ENVI-met을 활용하여 여름철 도로 방향과 가로수 식재형태에 따른 도시공간의 열환경 개선 효과를 분석하였다. 수목 식재 시 낮 시간 동안의 기온과 풍속은 감소하고 상대습도는 증가하였다. 평균복사온도와 인간 열환경지수 PET(physiological equivalent temperature), UTCI(universal thermal climate index)는 수목 식재 시 감소하는 경향을 보였다. 수목 식재 시 가장 큰 변화를 보인 기상요소는 평균복사온도로, PET와 UTCI 변화량 또한 평균복사온도와 유사한 패턴을 보였다. 가장 큰 저감효과를 보인 수목식재방법은 수고가 낮고, 수관폭이 넓고, 엽면적지수가 높은 수목을 좁은 간격으로 식재하는 시나리오(LWDN)였다. 평균복사온도, PET, UTCI는 태양의 고도 및 방위와 건물의 위치에 따른 그림자 형성 조건에 따라 큰 차이를 보였으며, 건물에 의한 태양복사에너지 차단이 클수록 수목에 의한 영향이 줄어들었다. 특히, 동측과 서측 보도에서는 시간대별 저감량에서 큰 차이를 보였다. 가장 저감효과가 큰 수목식재 시나리오인 LWDN으로 식재하였을 때 서측 방면에 위치한 북서, 서, 남서측 보도는 오전 시간대인 10:00에 수목이 없는 경우에 비해 PET 8.6-12.3℃, UTCI 4.2-4.5℃, 동측 방면에 위치한 북동, 동, 남동측 보도는 오후 시간대인 16:00에 PET 8.1-11.8℃, UTCI 4.4-5.0℃로 큰 저감효과를 보였다. 반면, 가장 저감효과가 적었던 수고가 높고, 수관폭이 좁으며, 엽면적지수가 낮은 수목을 넓은 간격으로 식재하였을 때 최대 저감량은 동측 방면 보도에서 PET 1.8℃, UTCI 0.9℃ 이하, 서측 방면 보도에서 PET 3℃, UTCI 0.9℃ 이하로 적은 저감효과를 보였다. 또한, 건물에 의한 영향으로 인해 수목영향이 적은 시간대에는 수목식재 시나리오 간 평균복사온도, PET, UTCI 저감효과의 차이가 크지 않았다. 이 연구결과는 가로수 식재 시 여름철 도시 열환경 저감을 위한 모델 개발에 기초자료로서 활용가능할 것이다.

제주특별자치도 도시지역 미세먼지 악화 시 기상요소 분석 (Analysis of Meteorological Factors when Fine Particulate Matters Deteriorate in Urban Areas of Jeju Special Self-Governing Province)

  • 신지환;조상만;박수국
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제9권1호
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    • pp.36-58
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    • 2022
  • 본 연구에서는 제주도의 도시지역을 대상으로 관측이 시작된 2001년부터 2019년까지의 미세먼지 (PM10)와 초미세먼지 (PM2.5) 악화 빈도에 따른 기상 상황을 분석하였다. PM10과 PM2.5의 악화는 제주시와 서귀포시 모두 봄>겨울>가을>여름철 순으로 나타났으며, 봄·여름철에는 주간에 가을·겨울철에는 야간에 더 많이 나타났으며, PM10보다 PM2.5의 피해가 더 심각하게 나타났다. PM10 악화 시의 기온과 풍속은 제주시와 서귀포시 모두 봄·겨울철에는 각각의 계절평균보다 높게 나왔으나, 여름·가을철에는 반대로 낮게 나왔다. 상대습도는 계절평균보다 모든 계절에 낮게 나타났다. PM2.5 악화 시 기온은 PM10 악화 시와 계절별 동일한 경향을 보였으며, 상대습도는 봄·여름철에는 제주시와 서귀포시 모두 평균보다 높았으며, 겨울철에는 평균보다 낮았다. 풍속은 두 도시 동일하게 평균보다 낮게 나왔다. PM2.5 악화 시가 PM10 악화 시보다 봄·겨울철에 기온과 풍속이 더 낮을 때 발생 빈도가 높은 것으로 나타났다. PM10과 PM2.5 악화 시 풍향은 주간에는 북풍과 서풍이, 야간에는 계절별로 다양하게 나타났다. 특히, PM10에 비해 PM2.5 악화 시 풍속이 낮게 나타나 한라산에서 발생하는 산곡풍의 영향으로 제주시는 남풍이 서귀포시는 북풍이 야간에 자주 발생하였다. 풍속등급별 PM10 악화 빈도수는 제주시와 서귀포시 모두 주·야간 1.6 - 3.4 ms-1에서 가장 높았고, 여름철 야간에만 0.3 - 1.6 ms-1에서 가장 높은 값을 보였다. PM2.5 악화 빈도수는 제주시에서는 1.6 - 3.4 ms-1에서 가장 높은 값이 나타났으나, 서귀포시에서는 0.3 - 1.6 ms-1에서 가장 높은 값이 나타났다. 제주시와 서귀포시 모두 PM10과 PM2.5 악화 시 3.4 ms-1이상의 바람이 0.3 ms-1이하의 바람보다 빈도가 더 높은 것으로 나타나므로, 이는 PM10과 PM2.5가 바람의 영향으로 도시지역 외부에서 유입된 것이 주요인이라고 할 수 있겠다. 위 자료를 토대로 미세먼지 저감을 위한 도시계획 및 조경식재계획 방안을 마련한다면 효과적일 것으로 판단된다.

Green Curtain 형식의 벽면녹화시스템을 통한 여름철 건물 실내 열환경 비교 분석 (Analysis of Thermal Environment Improving Effects of Green Curtain in Summer)

  • 이선영;조상만;박수국
    • 한국조경학회지
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    • 제50권5호
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    • pp.80-89
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    • 2022
  • 본 연구는 수평적인 열환경 개선의 한계점을 해결하기 위해, 수직적인 녹화방법인 green curtain을 이용한 건물의 벽면녹화 유무에 따른 여름철 건물 실내와 실외의 열환경을 비교하였다. 측정은 2021년 여름철 건물내부 중심부 지점과 건물 외부 잔디밭 지점을 대상으로 미기후 자료인 기온, 상대습도, 풍속, 태양 및 지구복사에너지를 측정하여 인간 열환경지수인 PET와 UTCI를 계산하여 비교 분석하였다. 그 결과, 주간 기온은 평균 1.6℃ 더 시원한 결과를 보였으며, 야간에는 green curtain의 효과가 나타나지 않았다. 상대습도는 주간에 평균 5.6%, 야간에 평균 1.0% 실내가 더 높은 결과를 보였다. 풍속은 주간에 평균 1.4-1.8ms-1, 야간에 평균 1.4-1.5ms-1로 green curtain의 설치 여부와 관계없이 실외에서 높은 값을 보였다. 평균복사온도는 평균 4.7℃ 감소 효과를 보여주었으며, 야간에는 green curtain의 효과가 나타나지 않았다. 인간 열환경지수인 PET와 UTCI 결과에서는 주간 PET는 평균 2.1℃의 저감 효과를 보여 1/3 단계의 실내 열지각 개선 효과를 나타내었으며, UTCI는 평균 1.1℃로 1/6 단계의 열스트레스 저감 효과를 보이는 것으로 나타났고, 야간에는 PET와 UTCI 모두 green curtain의 효과가 나타나지 않았다. 조경계획 시 여름철 주간시간대의 열환경 개선을 위한 방안으로 green curtain을 활용하는 것도 효과적일 것이다.

지리산 구상나무림의 종조성 및 식생구조 (Species Composition and Vegetation Structure of Abies koreana Forest in Mt. Jiri)

  • 이진수;신동빈;이아림;이승재;김준수;변준기;오승환
    • 한국환경생태학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.259-272
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    • 2023
  • 지리산 국립공원 내 구상나무림의 종조성과 식생구조를 파악하기 위하여 구상나무 자생지역에 약 400m2 면적의 조사구 49개소를 설정하여, 식물사회학적 방법에 따라 현장조사를 실시하고, 이원지표종분석(TWINSPAN)과 표조작법을 병용하여 군집 분류를 실시했다. 그 후 군집 유형별 중요치를 활용한 종조성 분석, 종다양도 분석, 흉고직경급 분석, 치수 분석 및 유사도 분석을 시행하였다. 군집 분류 결과, 지리산의 구상나무림은 A, B, C, D, E 등 총 5개의 군집으로 분류되었다. 관중-함박꽃나무-조릿대와 미역취-사스래나무-실새풀에 의하여 2개의 군집으로 구분되며, 전자는 층층나무-산수국에 의하여 A, B 유형으로 구분되었다. 후자는 마가목-진달래 군집과 전형군집인 E 유형으로 구분되고, 가문비나무-곰취와 단풍취에 의하여 C, D 유형으로 구분되었다. 식생 분석을 통해 지리산 구상나무림은 구상나무, 신갈나무, 당단풍나무, 쇠물푸레나무, 사스래나무 등의 중요치가 높게 나타났으며, 종다양도의 경우 선행 연구에서 나타난 지리산 구상나무림의 종다양도와 유사한 결과를 나타내었다. 흉고직경급 분석 결과 전 층위에서 구상나무가 우점하며 치수 생장도 양호하여 당분간 구상나무의 우점이 유지될 것으로 판단하나, 추후 증가할 것으로 예상되는 생물다양성의 가치와 기후변화로 인한 위협을 고려하였을 때, 지속적인 모니터링을 실시하여 각종 위협에 대응하는 체계적인 보전 및 관리가 요구된다.

인지적 도제 모델 기반의 Rapid-cycling Brassica rapa 식물 프로그램의 개발 및 적용 효과 (Development of Rapid-cycling Brassica rapa Plant Program based on Cognitive Apprenticeship Model and its Application Effects)

  • 김재권;김성하
    • 과학교육연구지
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    • 제47권2호
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    • pp.192-210
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    • 2023
  • 이 연구는 인지적 도제 모델의 교수 단계와 교수방법을 적용하여 Rapid-cycling Brassica rapa (RcBr)를 활용한 식물 분자생물학 실험 프로그램을 개발하여 그의 적용 효과를 알아보고자 하였다. 개발된 프로그램은 예비교사의 분자생물학 실험에 관한 전문성 제고를 위하여 'purple RcBr과 non-purple RcBr 개체의 DFR 유전자 확인'과 'DNA 프로파일링 방법을 이용한 RcBr 개체의 유전적 다형성 부위 확인'의 두 가지 실험 주제를 선정하여 총 8차시로 구성하였다. 개발된 프로그램은 충북 H 대학교 생물교육 전공 2학년 18명을 대상으로 적용하여 분자생물학 지식과 기술 활용에 관한 인지기능과 영역 일반적 메타인지 기능의 향상 효과를 알아보았으며, 개발된 프로그램에서 제공된 수업흐름도 작성 과제의 분석을 통하여 프로그램의 효과를 검증하고자 하였다. 개발된 인지적 도제 모델 기반의 RcBr 식물 프로그램은 예비교사의 분자생물학 지식 및 기술 활용에 관한 인지기능 향상에 효과적이었다. 예비교사의 선행 실험 경험에 따라 고차적 인지기능 향상에 차이를 보였는데, 선행 실험 경험이 없는 예비교사의 고차적 인지기능 향상에 특히 효과적이었다. 개발된 프로그램은 또한 영역 일반적 메타인지 기능 중 메타인지적 지식의 과제와 메타인지적 조절의 계획, 점검, 평가 부분의 하위요소에 있어 유의미한 향상 효과를 보여주었다. 이는 프로그램의 차시별 자기평가 활동이 예비교사의 메타인지적 조절 기능 향상에 도움을 주었기 때문으로 생각한다. 이 연구에서 개발된 인지적 도제 모델의 식물 프로그램은 예비교사의 분자생물학 실험에 관련된 핵심역량을 키우는데 이바지한 것으로 나타났으므로 후속 연구에서 이 교수·학습 자료를 재구성하여 과학교사 연수나 고등학생들에게 적용하여도 메타인지 기능의 향상 효과를 기대할 수 있을 것이다.

스마트팜 생산 새싹마늘의 부위별 및 생육 기간에 따른 품질 특성 (Quality characteristics of different parts of garlic sprouts produced by smart farms during growth)

  • 최유리;김수환;이채미;이동훈;이채윤;조형우;정재희;오임경;하호경;김정실;허창기
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.272-286
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    • 2023
  • 본 연구에서는 스마트팜에서 생산된 새싹마늘의 부위별과 생육기간별의 품질을 비교하였다. 일반성분 함량은 수분과 조회분의 경우 생육기간에 따른 변화를 나타내지 않았으나, 조단백질과 조지방은 생육기간이 경과함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 모든 시료구에서 주요 유리당은 fructose로 나타났으며, 주요 유기산은 oxailc acid와 citric acid로 나타났다. 새싹마늘의 총유리당과 유기산은 생육기간이 경과함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 무기성분은 모든 시료구에서 K와 P가 가장 높은 함량을 나타났으며, 새싹마늘의 생육기간이 길어짐에 따라 함량이 증가하는 경향을 나타내었다. 새싹마늘의 유리아미노산은 생육기간이 길어짐에 따라 새싹마늘의 어린잎(SL)을 제외한 다른 시료구들의 argine은 감소하였으며, glutamic acid는 새싹마늘의 뿌리(SR) 시료구를 제외한 모든 시료구에서 증가하는 경향을 보였다. Alliin은 생육기간이 길어짐에 따라 함량이 감소하는 것으로 나타났고, total thiosulfinate는 일반 마늘 89.24 mmol g-1, 새싹마늘 71.16-82.36 mmol g-1으로 나타났다. 총폴리페놀과 플라보노이드 분석 결과 총폴리페놀 함량은 생육기간에 길어짐에 따라 함량이 증가하였으나 플라보노이드는 큰 변화가 나타나지 않았다. 새싹마늘의 DPPH와 ABTS 자유 라디칼 소거 활성 및 SOD 유사 활성은 각각 37.45-65.47%, 59.12-89.81% 및 89.52-98.59%로 일반 마늘 대비 발아에 의해 증가하였으나, 생육기간이 길어짐에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 본 연구결과 새싹마늘은 일반 마늘 대비 발아에 의해 기능성 성분과 생리활성이 향상되었으며, 최적 생육기간은 20일로 나타났다. 이는 기능성 및 식품 가공 소재 연구의 기초자료로 활용될 것으로 판단된다.

중국 한단시 자연성지 내 노거수의 특성과 관리방안 (A Study on the Characteristics and Management Plan of Old Big Trees in the Sacred Natural Sites of Handan City, China)

  • 석소정;신현실
    • 한국전통조경학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.35-45
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    • 2023
  • 첫째, 본 연구는 지역 원림국이 집계한 한단시 노거수의 수종과 수령 등 기본 정보를 결합해 노거수의 공간적 분포 특징을 ArcGIS 그림으로 분석하였다. 수종의 유형, 수령분포, 소유권 현황, 성장세 및 다양성 현황을 종합적으로 분석하였다. 통계적으로 콩나무과의 회화나무속, 아카시아속, 쥐엄나무속, 자귀나무속이 다수의 비중을 차지하였고, 이중 회화나무은 가장 높은 비중을 차지하였다. 회화나무는 한단시 각 현 및 구에 이르기까지 널리 또한 집중적으로 군락을 이루어 분포되어 있었다. 수령 및 분포를 보면 1000년 이상의 노거수는 회화나무, 느티나무, 향나무, 산뽕나무, 황단나무, 쥐엄나무, 황련목, 측백나무가 주를 이루었다. 둘째, 각 유형의 노거수 현황에서 발견한 바와 같이 다양한 유형의 노거수의 현황을 조사한 결과, 한단시 노거수보호 관리 체계, 보호 관리 과정 및 보호 관리 이점을 연구하여 자연성지 보호 관리에서 한단시 노거수의 역할을 분석하여, 노거수의 보호는 주로 지역사회를 주체로 하는 문화, 신앙적 보호형태를 보이며 보호상태는 성장환경과 밀접한 관련이 있다. 현재 노거수 보호의 핵심 동력은 주로 노거수에 대한 숭배이다. 그 신성함을 노거수에 기탁하여 자연이 노거수에 부여한 자연적 성품을 사회 활동의 지도의식으로 승화시켜 자연의 '미(美)'와 인격의 '선(善)'이 잘 결합되어 있다. 노거수의 보호 상태는 주변 환경과의 상호 작용 정도 및 여러 문화 및 주체의 참여와 밀접한 관련이 있다. 장기간의 노거수 성장 과정에서 점차 주변 환경과 지속적으로 상호 작용하여 상향식 및 하향식의 교차 지역, 다문화 및 다중 주체가 참여하는 '자연-문화-경관' 시스템이 자발적으로 구축되는 과정에서 노거수를 중심으로 자연성지가 형성된 것으로 보인다. 셋째, 중국은 노거수보호와 회복 조치를 중점으로 하였지만, 노거수 자원의 관리 과정에서 노거수에 대한 역사, 문화적 가치, 식물 다양성 의의 및 사회적 가치에 대한 종합적인 고려가 부족하여 보호 관리시스템이 허술하다. 공간의 지역적 특징, 재산권 및 보호 상 특징, 가치상 특징의 세 가지 지표는 한단시 노거수의 자연성지 평가에 있어서 노거수를 중심으로 하여 자발적으로 형성 중인 자연성지를 발견할 수 있으며, 이는 전통 의식 관리, 자원 보호 실천, 신앙 체계 구축, 생명공동체 가치 실현 면에서 높은 가치가 있다. 이들을 장기간 보호하고 발전시킬 수 있는지에 대해서는 체계적인 관리 체계가 뒷받침되어야 한다. 넷째, 현재 중국에서는 보호 구역에 대한 인식이 아직 성숙하지 않아 '자연성지'는 자연보호구역 체계가 구축되는 과정에서 중요한 연구 내용으로 다루어야 한다. 상향식 지역사회 참여를 주체로 하는 자연성지 관리 형태는 현재 중국의 하향식 자연보호구역 관리 유형에 대한 강력한 보완이다. 이를 기초로 하여 노거수 보호를 자연보호구역 체계에서 천연기념물이라는 자연보호구역 형태에 포함해야 한다. 또한 자연보호구역 주변 지역 주민도 생물 다양성 보전의 주체 중 하나가 되어야 한다.