• Title/Summary/Keyword: 식생복원

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Soil Moisture Retrieval of Mountainous Area on Korean Peninsula using Sentinel-1 Data (Sentinel-1 자료를 이용한 한반도 산지에서의 토양수분 복원 연구)

  • Cho, Seongkeun;Choi, Minha
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.102-102
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    • 2019
  • 토양수분은 수문 및 기상 현상의 주요 요인으로 가뭄, 홍수 및 범람과 같은 자연 재해와 관련이 깊은 인자이다. 이러한 토양수분의 관측 기술 중 위성 데이터를 활용한 원격탐사 기술은 광범위한 지역의 관측이 용이하고 지점이 아닌 공간 데이터를 제공하는 장점을 지니고 있어 토양수분의 관측에 유리하다. 특히 높은 해상도의 위성기반 토양수분 데이터는 토양수분의 변동성이 큰 지역의 수문, 기상학적 현상을 보다 자세히 분석할 수 있게 해주며 가뭄 및 범람과 같은 수자원 관련 재해를 정확하게 분석하는데 요구된다. 이로 인해 최근 Sentinel-1 위성에서 운용중인 Synthetic Aperture Radar(SAR) 데이터를 이용한 매우 높은 공간해상도(10m~1km)를 지니고 있는 토양수분데이터 생산에 관한 연구가 세계적으로 활발히 진행되고 있다. 그러나 국내에서는 Sentinel-1 위성을 이용한 토양수분 데이터 복원에 관한 연구가 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 파주 감악산 설마천 유역에서의 Sentinel-1 위성의 SAR 데이터를 이용한 고해상도 토양수분 데이터를 복원하고자 한다. 파주 설마천 유역은 감악산 일대로 경사가 심하고 식생이 두터운 산악지형이다. SAR를 이용하여 산지에서 신뢰성 있는 토양수분 자료를 복원하기 위해서는 가장 큰 오차의 원인으로 작용하는 경사와 식생을 고려하여야 한다. 먼저 표면 경사의 영향의 경우 SAR 센서의 레이더 입사각과 수치 표고 모델을 이용하여 고려하고자 한다. 다음 과정으로 표면 경사가 고려된 Sentinel-1 데이터의 후방산란계수와 Landsat-8 데이터 및 지점 토양수분 데이터를 이용하여 식생에 따른 후방산란계수의 거동을 Water Cloud Model을 이용하여 분석하였다. Water Cloud Model은 토양위의 식생의 수분이 후방산란계수에 혼동을 주는 구름과 같이 작용한다고 가정하고 식생수분을 후방산란계수와 레이더 입사각 및 식생지수를 통해 계산하는 모델이며 이를 이용하여 토양수분 복원에 있어 식생의 영향을 제거하고자 하였다. 이를 통해 식생과 표면 경사를 고려하여 복원된 토양수분 데이터를 설마천 유역의 지점 데이터와 비교 분석하고 다른 위성기반 토양수분 데이터 및 강우 데이터를 이용하여 평가하였다. 본 연구결과를 통해 한반도 산지에서의 SAR 데이터를 이용한 토양수분 복원 기술의 기초가 마련될 것이며 이를 통해 산지가 대부분인 한반도의 토양수분 거동을 이해하는데 유용한 자료를 제공할 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구 이후에는 연구결과분석을 통한 산지에서의 고해상도 토양수분 복원 알고리즘을 분석, 보완하고 한반도에서의 SAR 기반 토양수분 데이터의 정확도를 높이는 연구가 진행되어야 할 것이다.

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Development of vegetation model for Restoration of Degraded stream Landscape (훼손된 하천 경관을 복원하기 위한 식생 복원 모델 개발)

  • Lee, Chang-Seok;Cho, Yong-Chan;Oh, Woo-Seok;Park, Sung-Ae;Seol, Eun-Sil
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.1145-1148
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    • 2007
  • 한국을 비롯하여 논농사 중심지역에서는 하천 주변이 과거에는 농경지로, 그리고 오늘날은 도시지역으로 개발되어 하천의 원형이 거의 유지되지 못하고 있다. 하천은 수역과 수변으로부터 거리에 따라 여러 개의 이질적 생태적 공간이 이어지는 복합생태계로서 하나의 경관으로 볼 수 있다. 하천이 하나의 온전한 생태적 계로서 기능을 발휘하기 위해서는 이들을 모두 포함하는 하천의 원형이 복원되어야 한다. 현존하는 하천복원사업이 수변 구역의 복원에 초점을 맞추고 있지만, 진정한 복원이 이루어지기 위해서는 온전한 강변 식생의 복원이 선결과제이다. 본 연구에서는 유적군락의 형태로 잔존하는 강변 식생을 조사하여 식생복원 모델로 삼고자 한다. 수위와 침수체제에 의해 하천의 횡단구조를 수변, 홍수터 및 제방으로 구분한 후 각 지소의 적합한 식생단위를 구분하여 생태적 복원을 실현하기 위한 정보를 구축하였다. 수변식생으로는 달뿌리풀군락과 갈대군락이 자주 출현하고, 홍수터에는 갯버들군락과 키버들군락이 우세하였다. 그 중 전자의 식물군락은 하상재료가 거친 입자의 지소에 성립하고, 후자의 것은 미세한 입자의 지소에 성립하는 경향이었다. 제방역에는 버드나무군락, 다릅나무군락, 귀룽나무군락, 물푸레나무군락, 산사나무군락, 신나무군락(한탄강 지류), 참느릅나무군락, 물푸레나무-갈참나무군락(한탄강 본류), 오리나무군락(민통선 북방지역), 소나무군락, 황철나무군락, 느릅나무군락(소양강 상류), 왕버들군락(금강 중류) 등이 성립하였다. 이러한 식생정보를 하천의 지리적인 위치에 따라 구분하였고, 생태적 복원 시 도입식물을 결정하기 위한 자료로 삼기 위해 각 식생단위를 이루는 종 조성을 정보 체계화하였다.을 효율적으로 하기 위하여 Solar Unit으로부터 나오는 전기를 중전기에서 밧데리로 축전을 시키고 완전 충전 후에는 나머지 전기는 방전이 되도록 회로를 구성하였다. 사통수문 자원조사 결과에 의하면 현재 저수지에 물공급을 하는 수문은 취수탑 형식이 70% 이상을 차지하고 있으며 나머지 30%의 사통수문 중 원형수문비가 98% 이상을 차지하고 있다. 현재 대체에너지를 사용하는 저수지 사통수문은 없는 것으로 조사되었으며 전력을 사용하는 사통도 조사결과에 의하면 20% 이내로 나타났다. 이러한 결과는 향후 수리시설 개보수시 적은 예산으로 사업을 시행하는 경우 사통수문의 설치방향의 지표가 될 것으로 판단되며 수리시설의 운영관리에 대한 새로운 대안으로 제시할 수 있다.분류되었다. 지표 유거가 많아 배수등급이 매우양호로 분류되던 토양은 정 등(1995)의 분류와 비교하여 대부분 강우 유출 가능성이 큰 쪽으로 조정되었다. 새로운 수문학적 토양유형을 이용할 경우 낮은 토심에서 암반층이 발견되는 산림토양이 분포한 유역이나 산림, 밭 등에 식질 토양이 많이 분포하는 유역에서는 기존의 방법을 이용하는 것보다 강우 유출량이 높게 평가될 것으로 판단된다. 앞으로 강우 유출량 실측자료와의 비교를 통해 지속적인 보정을 하여야 할 것이며 특히 불투수층의 존재시 일괄적으로 D유형으로 분류된 토양의 경우 깊이에 따라 C 또는 D 유형으로 세분하여 조정할 필요가 있다.가 있었다. 에틸아세테이트분회물의 경우 디글로로메탄 분회물에 비해 다소 낮은 저해효과를 나타내었지만 250 ${\mu}$g/ml 농도에서 약 60%의 세포독성 효과를 나타내었다. 디클로로메탄 분획물과 에틸아세테이트 분

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Comparisons of Foliar Nutrient Concentrations and Soil Nutrient Stocks Between Restoration Areas and Adjacent Red Pine Stands in Opencast Kaolinite Mines in Sancheong-gun (산청군 고령토 광산 복원지와 인접 소나무 임분의 토양양분 저장량 및 잎 양분 농도 비교)

  • Kim, Kyung Tae;Kim, Choonsig
    • Journal of Korean Society of Forest Science
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    • v.111 no.2
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    • pp.234-241
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    • 2022
  • We performed this study to determine the foliar nutrient concentration and the nutrient stocks of restoration areas and adjacent Pinus densiflora S. et. Z. (red pine) stands in opencast kaolinite mines in Sancheong-gun, Gyeongsangnam-do, southern Korea. We chose six sites to determine foliage nutrient concentrations and the nutrient stocks of soils (0-10 cm depth). The dominant vegetation planted in restoration areas comprised Quercus acutissima Carruth., P. koraiensis S. et. Z., Festuca arundinacea Schreb., and Lespedeza cuneata G. Don. Invading vegetation in the restoration areas comprised Alnus incana (L.) Medik., Robinia pseudoacacia L., and Lespedeza spp., among others. The carbon and nitrogen stocks at 10 cm soil depth were significantly higher in the red pine stands than those in the restoration areas, whereas those of phosphorus, potassium, and magnesium were not significantly different between the two areas. However, calcium stocks were significantly higher in the restoration areas than in the red pine stands. Nitrogen concentration in foliage was higher in L. cuneata (20.28 mg N g-1) than that in F. arundinacea (5.67 mg N g-1), whereas potassium concentration was twice as high in F. arundinacea (18.8 mg K g-1) as that in L. cuneata (9.07 mg K g-1). Foliar nitrogen concentrations in invasive vegetation such as A. incana, R. pseudoacacia, and Lespedeza spp. were twice or four times higher than those of Q. acutissima and P. koraiensis. Our results indicate the development of suitable vegetation and soil amendment treatments to improve poor soil environmental conditions in restoration areas are necessary following opencast kaolinite mining.

Changes in Riparian Vegetation After Restoration in a Urban Stream, Yangjae Stream (도시 하천 양재천에서 복원후 하안식생의 변화)

  • Cho, Hyung-Jin;Woo, Hyoseop;Lee, Jinwon;Cho, Kang-Hyun
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.10 no.3
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    • pp.111-124
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    • 2008
  • The changes in flora and distribution and structure of vegetation were monitored for seven years at a restored reach of an urban stream, the Yangjae Stream, southeast of Seoul, Korea. In the restored reach, diverse kinds of the close-to-nature stream restoration techniques were adapted and implemented in the winter of 1998-1999. The species numbers and diversity indices of riparian plants at the restored reach were higher than those at the unrestored reach seven years after the restoration implementation. But plant diversity was decreased from the early restoration stage of 1999 - 2001 to seven years after the implementation. The dominant species changed from a ruderal annual, Humulus japonicus, to a perennial, Phragmites australis. The floral structure was distinctly different between in the early stage and seven years later on the results of principal component analysis (PCA) because of decreasing in numbers of exotic or ruderal species and planted or introduced plants in newly disturbed habitats. The distribution areas of communities of Humulus japonicus and Erigeron annuus were decreased and those of communities Phragmites australis and Miscanthus sacchariflorus were increased after the restoration implementation. The results of detrended correspondence analysis (DCA) of plant communities revealed that the community structure were changed from the disturbed vegetations to the stable and natural vegetation after the restoration implementation. Total seven species of willows were found at the restored reach, of which two species were planted and the others were naturally introduced. The monitoring results showed that the stream ecosystem of the study reach were successfully recovered in flora and vegetation and could be used as a model site for the stream restoration in urban streams.

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Vegetation Structural Restoration Model for Naturalness of Robinia pseudo-acacia Forest in the Case of Korean National Capital Region (수도권 지역 아까시나무림의 식생구조의 자연성 복원 모델)

  • 강현경;방광장
    • Korean Journal of Environment and Ecology
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    • v.15 no.2
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    • pp.159-172
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    • 2001
  • 본 연구는 수도권 지역의 아까시나무림을 중심으로 식물군집의 식생구조적 특성을 분석함으로써 향후, 도시녹지의 자연성 복원을 위한 기초 자료로 제시하고자 하였다. 조사지역은 서울도심지역으로 중구 남산과 서대문구 안산, 서울외곽지역으로 은평구 봉산과 부천시, 성주산, 비도시지역으로 경기도 천마산을 선정하였다. 주요 연구분야는 생태적 특성과 복원모델로 구분하였가. 생태적 특성평가는 천이단계, 자연성 및 다층적 식생구조와 종다양성을 실시하였으며, 복원모델은 적정수종, 개체수, 흉고단면적, 수목간 최단거리를 선정하였다. 조사결과, 복원모델은 비도시지역 중 자연성이 높으며 다층구조를 이루고 있는 자생식물군집을 선정하였으며 적정식물은 교목성장 3종, 아교목성정 7종, 관목성장 16종, 주연부 수종 4종 초본식물 27종이 적절한 것으로 판단되었다. 향후, 아끼시나무림읜 자연성 복원을 위해서 자연림인 참나무류로의 천이를 유도할 수 있도록 자생종 중심의 생태적 복원방안의 모색이 이루어져할 것이다.

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Two years Monitoring of Vegetation Change in Torrential Stream Restoration Site (황폐계류 복원지의 식생변화 단기 모니터링)

  • Lee, Heon-Ho;Lee, Ju-Hyoung;Park, Ki-Young;Jang, Ji-Wook
    • Journal of Korean Society of Forest Science
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    • v.103 no.2
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    • pp.240-247
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    • 2014
  • This study was conducted as a restoration research in a mountain stream of hydrologic cycle system, which is a type of microsites purposely changing vegetation. The status of vegetation in the three experimental sites, water purification site, small dammed pole site, and aquatic plant restoration site, and one control site within the area of the mountain forest stream were investigated in three different periods, namely before sites restoration, year of sites restoration, and year after sites restoration. After one year of restoration, number of vegetation was increased in the small dammed pool and control site respectively. Vegetation coverage ratio of Zizania latifolia was increased at the water purification area. The effects of habitats restoration appeared to be good a year after the restoration of the experimental sites, in terms of families and species composition of the introduced vegetation, and stream flow. Therefore, the results of the study strongly suggest that fairly effective ways to restore and reproduce degrading mountain hydroecological habitats are by way of forming pool sites and small dams in intermittent mountain streams and re-vegetating with selected plants.

Soil Physical and Chemical Properties of Kaolinite Opencast Mines and Adjacent Red Pine Forests in Sancheong-gun (산청군 고령토(백토) 노천 광산 채굴지와 인접 소나무 임분의 토양 물리·화학적 성질)

  • Kim, Kyung Tae;Baek, Gyeongwon;Choi, Byeonggil;Ha, Jiseok;Kim, Choonsig
    • Journal of Korean Society of Forest Science
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    • v.109 no.4
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    • pp.382-389
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    • 2020
  • Soil properties in opencast mines are a key factor in reclamation (revegetation) of mining areas. In this study we determined the soil physical and chemical properties of kaolinite tailings, reclaimed areas, and adjacent natural red pine (Pinus densiflora S. et Z.) forests in kaolinite opencast mines in Sancheong-gun, Gyeongsangnam-do. Six sites were chosen for collection of soil samples to determine soil physical and chemical properties at a soil depth of 10 cm. Soil bulk density was significantly higher (P < 0.05) in the kaolinite tailings (1.51 g·cm-3) than in the reclaimed areas (1.19 g·cm-3) and red pine forests (0.93 g·cm-3), whereas air phase in the kaolinite tailings (14.2%) was significantly lower than in the red pine forests (32.6%). Clay content in the red pine forests was significantly higher than in the reclaimed areas (18.7%) or kaolinite tailings (14.8%), whereas soil structural stability index was significantly lower in the reclaimed areas (1.61%) and kaolinite tailings (0.87%) than in the red pine forests (7.75%). Soil pH was significantly higher in the kaolinite tailings (pH 6.68) and reclaimed areas (pH 6.27) than in the red pine forests (pH 5.31). Soil organic carbon and total nitrogen were significantly higher in the red pine forests (C: 36.03 mg·g-1; N: 2.08 mg·g-1) than in the reclaimed areas (C: 5.00 mg·g-1; N: 0.31 mg·g-1) than in the kaolinite tailings (C: 2.12 mg·g-1; N: 0.07 mg g-1). The amount of available phosphorus was not significantly different among the three treatments. The concentration of exchangeable potassium was significantly lower in the kaolinite tailings (0.08 cmolc·kg-1) than in the reclaimed areas (0.21 cmolc·kg-1) and red pine forests (0.30 cmolc·kg-1). These results indicate that, because of high soil bulk density and low soil organic carbon, total nitrogen, available phosphorus, and exchangeable potassium in kaolinite tailings and reclaimed mining areas, soil nutrient management is needed in order to reclaim the vegetation in these type of areas.

Analysis of Vegetation Characteristics of Close-to-nature Creek Improvement (자연형 소하천정비사업의 식생특성 분석)

  • Yeon, Gyu-Bang;Kang, Sang-Jun;Yun, Kang-Hun;Lee, Jong-Hyung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.657-661
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    • 2007
  • 본 연구에서는 자연형 소하천정비 시범사업 중에서 2003년 하천정비공사가 완료된 후 식생의 침입과 정착하는 과정을 조사함으로서 교란된 하천을 자연형 하천으로 복원하는데 생태학적으로 어떤 공법이 최적의 공법인가를 알아보고자 각 호안공법 별로 식생의 변화특성을 분석한 것으로 결론은 다음과 같다. 이동 소하천에 적용된 다양한 공법(자연석 쌓기, 식생축조블록, 그린리버(환경)블록, 스톤넷, 친환경 돌망태, 식생매트, 환경블록 H형, 반딧불 블록, 지오그린셀, 자연석 3단쌓기 호안)으로 정비된 자연형 하천 복원 후의 식생조성과 목본식물의 침입 및 정착 과정을 조사하였다. 9가지의 공법 중에서 식생 조성과 목본식물의 침입과 정착에 양호하다고 판단된 공법은 자연석 2단 및 3단 쌓기가 가장 좋다고 판단되었고, 그 다음은 지오그린셀 공법, 식생 매트 공법 그리고 그린리버 공법의 순이었다. 친환경 돌망태 공법, 환경블록 공법, 환경 H블록 공법, 식생 축조 블록 공법 및 반딧불 블록 공법은 다른 공법에 비하여 적절하지 못한 공법이었다. 각 공법 간 식생 조성의 유사도 비교에 의하면 시간이 지남에 따라 하천 복원 후 하천 변의 식생이 한 방향으로 서서히 수렴되어 가고 있었다. 하천 공법에 관계없이 봄에 침입하는 식물을 보면 둑의 사면에는 갈퀴나물, 큰김의털, 쑥, 환삼덩굴, 점나도나물 이었고, 수로에는 고마리, 소리쟁이, 미나리, 개구리자리였다. 여름에는 둑 사면에 망초, 억새, 환삼덩굴, 토끼풀이, 수로에는 고마리, 미나리, 미국가막사리, 닭의장풀, 그리고 가을에 많이 침입한 식물은 사면에 파종된 외래식물인 큰김의털, 식재한 억새, 강아지풀 및 환삼덩굴이었음을 알 수 있었다. 처음 침입한 목본은 갯버들, 아카시나무, 내버들 및 버드나무 등 4종이었으나, 1년 후에는 싸리, 산딸기, 쥐똥나무 및 뽕나무가 새로 침입하였다. 이렇게 침입한 목본식물들은 복원된 하천에 다른 물리적인 교란이 심하게 가해지지 않는다면 당분간 계속 생장할 것으로 사료된다.

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Evaluation of Hydraulic Stability for River with Vegetation (하천식생에 따른 수리 안정성 분석)

  • Song, Joong-Geun;Kim, Byeong-Chan;Lee, Jong-Seok
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.28-32
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    • 2010
  • 홍수터의 관리와 하천복원사업의 계획에 있어서 하도 내 식생은 생태적, 심미적으로 매우 중요한 항목으로 인정받고 있다. 그러나 식생은 하천의 흐름저항을 크게 하여 유속이 감소하고 통수단면적 축소로 홍수 시 수위를 증가시키는 요인이 된다. 따라서 식생에 따른 조도계수의 변화와 흐름저항으로 인한 수리학적 특성을 이해하는 것은 하천복원에서 중요한 요소가 된다. 본 연구에서는 대상하천에 대하여 HEC-RAS모형과 연직2차원 수리해석 방법을 이용하여 각 밀도별 식생 후의 조도계수를 산정한 후, 홍수위에 안정한 밀도를 HEC-RAS모형으로 계산하여 제시하고, RMA-2모형을 이용하여 제시된 밀도에 대한 수리안정성을 추가적으로 검토하여 비교하였다.

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