• 한국환경생태학회지
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• 제35권4호
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• pp.316-335
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• 2021

본 연구에서는 생태적 지위 이론(개념과 정의)의 시대별 변화를 검토하여 이를 바탕으로 동식물의 서식지 관련 연구에 이론적 토대를 제공하고자 하였다. 이를 위하여 1900년대부터 현재까지 진행되고 있는 국내·외 생태적 지위에 대한 시대별 주요 논의 동향을 검토하고 분석·정리하였다. 생태학이 발달한 미국, 유럽 등에서는 생태적 지위 이론에 대한 이론적, 실증적 연구가 1900년대 초부터 현재까지 지속해서 이루어지고 있다. 특히, 1900년대 초를 생태적 지위 개념이 태동한 시기라고 한다면 1900년대 중반은 개념이 성장한 시기고, 1900년대 중반에서 후반까지는 개념이 고도화된 시기다. 이렇게 고도화된 개념은 2000년대 접어들어 다양한 기술과 연구 방법 및 분야의 발달에 따라 적용 분야에 따라 다양화가 진행되었다. 이러한 논의를 종합하면, 한 종의 생태적 지위를 정의하는데 고려되어야 할 요소는 1) 대상종의 개체군 동태, 2) 개체군을 유지할 수 있는 모든 생물적 환경 조건(먹이망 상의 먹이 관계와 물질 흐름), 3) 개체군을 유지할 수 있는 모든 비생물적 환경 조건(물리적 환경 조건), 4) 대상종과 생물, 비생물 환경 인자와 이들 환경 인자 간의 모든 직·간접적 상호작용, 5) 대상종의 이동 능력이나 유전적 다양성과 변화에 의한 적응력 등을 포함하는 대응 및 적응 메커니즘 등이었다. 국외의 상황과 달리 국내에서는 생태적 지위에 대한 충분한 이론적, 철학적, 실증적 고찰이 이루어지지 않았다. 그린넬, 엘튼, 허친슨에 의해 제시된 개념과 정의가 선택적으로 일부만 소개되거나, 용어에 관한 설명 없이 단순히 차용되고 있었다. 생태적 지위 이론이 서식지 기반의 생물종 보전과 복원을 위한 토대가 된다는 점에서 생태적 지위에 대한 이론적, 실증적 연구와 연구 방법의 다양화와 고도화 그리고 기술적 발전이 추진되어야 할 것이다. 이는 우리나라 생태학 분야의 학문적 발전뿐만 아니라 생태계와 생물다양성의 효과적이고 성공적인 보전 및 복원을 위한 정책 수립과 시행의 중요한 토대를 제공할 것이다.

• 한국환경생태학회지
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• 제23권6호
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• pp.603-612
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• 2009

본 연구는 백두대간 등산로가 지닌 자원과 이용의 특성, 등산이용에 따른 환경영향에 대한 등산객 인식을 파악함으로써 이용과 관리상의 현안과제를 도출하고 등산경험 제고와 보다 효과적인 백두대간 등산로 관리정책의 입안과 집행을 위한 자료를 제공하기 위한 목적으로 수행되었다. 이를 위해 백두대간 등산로를 입지와 지형적 특성을 고려한 3가지 유형으로 구분하여 각 구간별 이용행태와 등산객에 의해 발생할 수 있는 생태적, 물리적, 사회적 환경요소들의 영향수준에 대한 등산객의 인식을 분석하였다. 분석결과 이용행태는 구간별로 차이를 보이지 않았으며 백두대간 등산로는 휴양이나 여행과 같은 다목적의 이용보다는 순수한 등산의 목적지로 인식되고 있는 것으로 나타났다. 등산로 주변 생태적 환경은 이용 만족도와 상관관계를 보이지 않았으나 등산로 폭과 같은 물리적 환경의 변형은 백두대간 이용경험에 부정적 영향을 미치는 요인으로 나타났다. 사회적 환경 지표의 경우는 만족도와 상관관계가 없는 것으로 분석되었는데 이는 현행 백두대간 등산로의 이용밀도가 낮은 것에 기인한 결과로 판단된다. 백두대간 등산로의 생태적, 물리적, 사회적 환경에의 영향은 비교적 양호한 수준으로 현재까지 이용 경험의 질 저하는 나타나고 있지 않으나 향후 이용수준의 증가가 예상됨에 따라 제환경 영향요소간의 상호작용과 변화를 모니터할 수 있는 체계적 관리방안의 도입이 필요하다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제31권3호
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• pp.167-176
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• 2008

Atmospheric N deposition has far-reaching impacts on forest ecosystems, including on-site impacts such as soil acidification, fertilization, and nutrient imbalances, and off-site environmental impacts such as nitrate leaching and nitrous oxide emission. Although chronic N deposition has been believed to lead to forest N saturation, recent evidence suggests that N retention capacity, particularly in the forest floor, can be surprisingly high even under high N deposition. This review aims to provide an overview of N retention processes in the forest floor and the implications of changing C-N interactions for C sequestration. The fate of available N in forest soils has been explained by the competitive balance between tree roots, soil heterotrophs, and nitrifiers. However, high rates of N retention have been observed in numerous N addition experiments without noticeable increases in tree growth and soil respiration. Alternative hypotheses have been proposed to explain the gap between the input and loss of N in N-enriched, C-limited systems, including abiotic immobilization and mycorrhizal assimilation, both of which do not require additional C sources to incorporate N in soil N pools. Different fates of N in the forest floor have different implications for C sequestration. N-induced tree growth can enhance C accumulation in tree biomass as observed across temperate regions. C loss from forests can amount to or outweigh C gain in N-saturated, declining forests, while another type of 'C-N decoupling' can have positive or neutral effects on soil C sequestration through hampered organic matter decomposition or abiotic N immobilization, respectively.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제28권5호
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• pp.255-260
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• 2005

We investigated interventions by mother Jeju ponies on Jeju Island, Korea, to determine whether mothers assisted their offspring to attain higher status within the dominance hierarchy. Because dominance rank is important within each gender, we predicted that mothers would be more likely to intervene when their foals were play-fighting with foals of the same gender. A total of 173 play-fighting events were recorded from March to October 1998 and from April to October 1999. Of these, foals were more likely to play-fight with a foal of the same gender as with a foal of the opposite gender (120 versus 53 occurrences, respectively). A mother of one of the foals that were play-fighting intervened in 17 of these interactions. Contrary to the prediction, a mare was more likely to intervene when opposite genders interacted than when the same gender interacted. Analyzing interactions between the opposite genders further, mothers were equally likely to intervene when a daughter was play-fighting with a male foal as when a son was play-fighting with a female foal. Hence, mothers were not more protective of daughters than sons. Mothers that were in the younger age class ($2\sim11$ years old) were as likely to intervene as those in the elder age class ($17\sim25$ years old). However, all foals that were harassed were offspring of mothers in the younger, more subordinate age class. intervention directly maintains the dominance rank of the intervening mother, and may indirectly assist the intervening mother's foal to achieve a higher dominance rank. By discouraging their foals from play-fighting with the opposite genders, dominant mothers may be encouraging their foals to play-fight with the same gender and participate in establishing its own dominance rank.

• 생태와환경
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• 제51권1호
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• pp.16-28
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• 2018

남조류에 대한 오랜 연구로 많은 사실을 알게 되었음에도 여전히 미지의 영역으로 남아있는 부분이 많은데, 분자 생물학에 기반한 오믹스 기술의 발전으로 새로운 도구를 이용한 다른 관점에서의 연구가 최근 활발해지고 있다. 일차적으로는 유전체 염기서열 분석기술을 사용하여 다양한 남조류의 유전체 비교분석과 유전자의 발현 양상을 연구함으로써, 독소 합성의 조절 기작 등 생리적 특성이 나타나는 원리 규명에 많은 노력이 기울여지고 있다. 또한 남조류 유전형의 다양성과 이들이 밀접하게 상호작용하는 박테리아 군집이 계절적 및 환경적 요인에 어떻게 반응하여 변화하고, 이러한 변화가 생태계에는 어떤 영향을 미치는지에 대한 연구가 생물정보학 분석기법과 결합하면서, 생태계의 복잡한 작동방식에 대한 이해도 늘어나고 있다. 특히 다양한 오믹스 기법을 복합 적용함으로써 생태계 안에서 일어나는 모든 층위의 생물학적 반응에 대한 총체적 그림을 그리는 것이 현실화되고 있으며, 이렇게 그려진 설계도로부터 녹조를 효과적으로 제어하고 건강한 수생태계를 유지할 수 있는 새로운 통찰의 가능성에 대한 기대가 고조되고 있다.

• 자원환경지질
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• 제44권5호
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• pp.433-442
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• 2011

우리나라의 지하수관리는 연간 지하수 함양량을 기반으로 수행되어 왔으나 지히수 함양량과 지표수-지하수 상호작용은 시공간적으로 변동하는 양이므로 지속적인 모니터링과 동적인 분석을 통해 지하수자원의 지속가능성이 평가되어야 할 것이다. 본 연구에서는 무심천 유역을 대상으로 지표수-지하수 통합해석 모형인 SWAT-MODFLOW를 이용하여 다양한 지하수 양수 시나리오(무양수 및 현 이용량의 1~3배)에 대한 수문성분 해석을 수행하였다. 현 이용량으로 양수하는 경우가 비교적 지속가능한 개발량으로 판단되었는데 이때 연간 기저유출량은 16%, 대수층 저류량은 27 mm 감소하는 것으로 나타났다. 지하수의 지속가능성을 평가하기 위해서는 지하수 이용에 따른 수문학적, 생태학적, 사회 경제적, 기술적 영향을 평가하는 총체적 접근법이 도입되어야 하며 이를 위해서는 물리적인 분석과 함께 지역사회의 합의 또한 중요한 의사결정 방식이라고 판단되었다.

• 한국습지학회지
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• 제11권3호
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• pp.1-8
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• 2009

자연 하천과 연계된 지하수 종속 생태환경은 지하수와 지표수의 화학적, 수리적 구배차이에 의해 혼합이 활발히 일어나는 지역이다. 지표수와 지하수 사이의 상호작용은 지하수 종속 생태 환경에서의 생지화학 과정에 중요한 역할뿐만 아니라 이 지역을 수리생태학적 열점으로 만든다. 이 연구의 목적은 질산성 질소로 오염된 자연하천과 연계된 지하수 종속 생태환경의 특성을 수리지질학적, 화학적, 생물학적 방법을 이용하여 특성을 평가하는 것이다. 지하수 종속 생태환경에서 일어나는 지표수와 지하수 사이의 수직교환률은 현장에 다양한 깊이로 설치한 소형관정에서 측정한 수두구배를 근거하여 계산하였다. 본 연구에서는 생물학적 자연저감 퍼텐셜을 조사하기 위해 연쇄중합반응 및 클로닝 방법이 수행되었다. 연구 결과, 지하수 종속 생태환경의 혼합수 유동률은 다소 미생물의 활동, 그리고 질산성 질소의 농도에 영향을 미치고 있음을 확인하였다. 또한 지표수-지하수 혼합구간의 토양에서 분리된 탈질미생물은 특정조건하에서 지하수 종속 생태환경에서의 생분해능력을 고무할 수 있다.

• 한국환경보건학회:학술대회논문집
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• 한국환경보건학회 2005년도 국제학술대회
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• pp.345-350
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• 2005

Acute toxicities of five pharmaceutical products were evaluated with aquatic microbes, invertebrates, and fish. The test pharmaceuticals, i.e., cimetidine, carbamazepine, diltiazem, acetaminophene, and metformin have been often detected in aquatic environment, but theire cological hazard on receptors of various trophic levels has seldom been evaluated. In the present study, we conducted acute toxicity assays with a marine bacterium, Vibrio fischeri, an invertebrate, Daphnia magna, and a fish, Japanese medake (Oryzias latipes). In general, D. magna, showed the most sensitive response to the test chemicals. Diltiazem exhibited the lowest EC50 value after 96 hr of exposure at 7.6 mg/L, followed by cimetidine >acetaminophen > metformin = carbamazepine in an order of decreasing susceptibility. With the fish, diltiazem and carbamazepine showed the 96 hr EC50 values at 14.1${\sim}$35.4 mg/L while acetaminophen, cimetidine, and metformin did not cause 50% mortality at 100 mg/L. Similar pattern was noted with the Microtox Assay, with which the median effective concentrations for acetaminophen, cimetidine, and metformin were found at the range between 301.8 and 755.4 mg/L. Carbamazepine and diltiazem exposure to the microbes resulted in EC50 values around 50 mg/L. Predicted no effect concentrations (PECs) of these pharmaceuticals derived from the EC5O values obtained from this study, and predicted environmental concentrations (PECs) obtained from available literatures were utilized to estimate ecological risks of the test compounds. No test pharmaceuticals resulted in risk quotients (PEC/PNEC) greater than 1, which suggests no serious potential ecological concerns. It should be noted however that further studies including the refinement of PEC derivation, identification and toxicity assessment of the metabolites and/or their interactions with other stressors may be warranted to better understand the environmental consequences of the residual pharmaceutical discharge to the waterway.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제19권6호
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• pp.19-30
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• 2016

The projection of climate-related range shift is critical information for conservation planning of Korean fir (Abies koreana E. H. Wilson). We first modeled the distribution of Korean fir under current climate condition using five single-model species distribution models (SDMs) and the pre-evaluation weighted ensemble method and then predicted the distributions under future climate conditions projected with HadGEM2-AO under four $CO_2$ emission scenarios, the Representative Concentration Pathways (RCP) 2.6, 4.5, 6.0 and 8.5. We also investigated the predictive uncertainty stemming from five individual algorithms and four $CO_2$ emission scenarios for better interpretation of SDM projections. Five individual algorithms were Generalized linear model (GLM), Generalized additive model (GAM), Multivariate adaptive regression splines (MARS), Generalized boosted model (GBM) and Random forest (RF). The results showed high variations of model performances among individual SDMs and the wide range of diverging predictions of future distributions of Korean fir in response to RCPs. The ensemble model presented the highest predictive accuracy (TSS = 0.97, AUC = 0.99) and predicted that the climate habitat suitability of Korean fir would increase under climate changes. Accordingly, the fir distribution could expand under future climate conditions. Increasing precipitation may account for increases in the distribution of Korean fir. Increasing precipitation compensates the negative effects of increasing temperature. However, the future distribution of Korean fir is also affected by other ecological processes, such as interactions with co-existing species, adaptation and dispersal limitation, and other environmental factors, such as extreme weather events and land-use changes. Therefore, we need further ecological research and to develop mechanistic and process-based distribution models for improving the predictive accuracy.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제41권8호
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• pp.223-234
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• 2017

Background: Spatial structure of plants in a population reflects complex interactions of ecological and evolutionary processes. For dioecious plants, differences in reproduction cost between sexes and sizes might affect their spatial distribution. Abiotic heterogeneity may also affect adaptation activities, and result in a unique spatial structure of the population. Thus, we examined sex- and size-related spatial distributions of old-growth forest of dioecious tree Torreya nucifera in extremely heterogeneous Gotjawal terrain of Jeju Island, South Korea. Methods: We generated a database of location, sex, and size (DBH) of T. nucifera trees for each quadrat ($160{\times}300m$) in each of the three sites previously defined (quadrat A, B, C in Site I, II, and III, respectively). T. nucifera trees were categorized into eight groups based on sex (males vs. females), size (small vs. large trees), and sex by size (small vs. large males, and small vs. large females) for spatial point pattern analysis. Univariate and bivariate spatial analyses were conducted. Results: Univariate spatial analysis showed that spatial patterns of T. nucifera trees differed among the three quadrats. In quadrat A, individual trees showed random distribution at all scales regardless of sex and size groups. When assessing univariate patterns for sex by size groups in quadrat B, small males and small females were distributed randomly at all scales whereas large males and large females were clumped. All groups in quadrat C were clustered at short distances but the pattern changed as distance was increased. Bivariate spatial analyses testing the association between sex and size groups showed that spatial segregation occurred only in quadrat C. Males and females were spatially independent at all scales. However, after controlling for size, males and females were spatially separated. Conclusions: Diverse spatial patterns of T. nucifera trees across the three sites within the Torreya Forest imply that adaptive explanations are not sufficient for understanding spatial structure in this old-growth forest. If so, the role of Gotjawal terrain in terms of creating extremely diverse microhabitats and subsequently stochastic processes of survival and mortality of trees, both of which ultimately determine spatial patterns, needs to be further examined.