• 생태와환경
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• 제40권2호
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• pp.285-293
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• 2007

본 연구는 대청호에서 영양염과 엽록소-${\alpha}$의 구간별 특성과 이에 따른 영양단계와의 관계를 살펴보았으며, 유수대, 추이대, 정수대의 세 구간에 걸쳐 환경부에서 제공하는 1993년에서 2002년까지의 수질 및 영양상태 자료를 비교 분석하였다. 총인(TP)과 투명도(SD)및 엽록소-${\alpha}$(CHL)는 호소대에서 정수대로 갈수록 감소하는 양상을 보였으나, 총질소의 경우는 종적구배를 보이지 않았다. 대청호에서의 총인과 엽록소-${\alpha}$는 여름철 장마기(7, 8월)에 가장 큰 계절적 변이를 보였으며, 총질소의 농도와 총질소 : 총인 비율은 각각 평균 1.67 mg $L^{-1}$, 88로 나타나 대청호의 제한요인은 총인으로 사료되었다. 엽록소-${\alpha}$와 총인, 투명도를 기반으로 한 영양상태지수는 구간별, 계절별로 구분되어 비교하였다. TSI(TP)는 장마기에 유수대는 평균 62로 나타나 과영양상태를 보인 반면, 대조적으로 정수대는 평균 40으로 거의 빈영양 상태를 가까운 수치를 보였으며, TSI(CHL)는 장마기에 추이대에서 가장 높은 값을 나타냈다. TSI 편차분석에 따르면 TSI(CHL)-TSI (TP)와 TSI (CHL)-TSI (SD)의 약 65% 가량이 0보다 낮은 수치를 보였으며, 또한 최저 -42를 보여, 이는 인공호에서의 조류성장에 무기물에 의한 탁수가 영향을 끼치는 것으로 판단되었다. 엽록소-${\alpha}$와 투명도의 상관분석 결과 추이대에서의 상관도(p<0.001, r=-0.47)가 다른 두 지점(p<0.001, r=-0.40)에 비하여 높게 나타났으며, 한편 총인과 엽록소-${\alpha}$의 경우 정수대에서 상관도가 가장 높게 나타난 반면, 총인과 조류생산량은 가장 낮은 수치를 보였다. 결론적으로 인공호 상 하 류간의 형태적 종적구배가 뚜렷한 경우 각 구역별 영양염류 농도구배 및 광투과도 구배는 1차 생산력에 직접적으로 영향을 주어 뚜렷하게 다른 양상을 보였다.

• 환경생물
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• 제26권3호
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• pp.252-263
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• 2008

본 연구는 연구의 목적은 총질소(TN), 총인(TP), 엽록소(Chl), 투명도(SD)의 변수를 이용하여 호수의 영양상태(Trophic state)를 평가하였고, 전기전도도에 따르면 부유물질(SS)의 역동성을 비교 평가하여 총질소-엽록소(TN-Chl), 총인-엽록소(TP-Chl), 엽록소-투명도(Chl-SD)의 경험적 모델을 분석하였다. 호소의 영양상태 분석에 따르면, 36개 인공호 중 절반이상이 부영양-과영양화 상태 (Eutrophy-Hypertrophy)로 나타났다. 총인의 월 변이(% Variation)가 최고 500%까지 상회하였으며 특히 8월에는 연중 최고치를 보였다. 한편 총질소의 월 변이는 90% 이하로 나타났으며, 모든 호수에서 평균 총질소 농도는 1.2 mg L$^{-1}$ 이상을 상회하여, 배경 농도가 높은 것으로 나타났다(부영양-과명양화상태). 경험적 모델 분석에 따르면 투명도의 변이는 총인(R$^2$=0.15, p<0.001) 및 총질소 (R$^2$=0.20, p<0.001)보다 주로 엽록소 (R$^2$=0.31, p<0.001)에 의해 설명되는 것으로 나타났다 총인, 총 질소의 비 (TN : TP ratio)의 분석에 따르면, 대부부의 인공호는 조류 생장에 있어 잠재적인 인(P)의 영향을 시사하였다. 따라서 식물성 플랑크톤 성장은 질소보다 인에 의하여 조절 되는 것으로 나타났다. 수질 변수의 연 평균값에 로그-전환(Log$_{10}$ transformation)한 후 실시한 선형 회귀분석에 따르면 엽록소는 총인 및 총질소에 의해 각각 30%, 15% 설명되어, 연관성이 극히 낮은 것으로 나타났다. 그러나 개별 호소에 대한 선형 회귀분석 일부 총인-엽록소가 강한 정 상관관계 (R$^2$=0.62, p=0.002, n=12)를 총질소-엽록소에서는 유의성이 없는 것으로 나타났다(p=0.892, n=12). 상기 연구를 종합해보면 경험적 모델 분석 시 자료의 평균효과(Averaging effect)는 모델의 변이성을 설명하는 데 중요한 것으로 나타났다.

• 한국환경생태학회지
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• 제33권5호
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• pp.605-619
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• 2019

본 연구는 합천호에서 2002~2017년까지 16년간의 장기간 동안 수질변수를 이용하여 부영양화 특성, 경험적 모델분석 및 몬순강도에 따른 수질변이 특성을 분석하였다. 장기간의 연별 수질 분석에서 합천호는 중영양~부영양 상태로 분석되었고, 계절별 수질분석에서 부영양화 현상은 하절기 이후 심화되는 것으로 나타났다. 장기간의 수질변이 특성은 유역의 점오염원 및 비점 오염원이 크게 변하지 않는 상황 하에서 매년 강우 사상 (집중 강우 vs. 약한 강우) 및 계절적인 강우강도에 의해 조절되는 것으로 분석되었다. 총인(TP), 총질소(TN), 생물학적 산소요구량(BOD) 및 이온 농도변화는 건기해(Dry year)와 홍수해 (Wet year)의 비교분석에서 뚜렷한 차이를 보여 영양염류, 유기물 농도 및 이온농도 변동에 가장 중요한 역할을 하는 것으로 분석되었다. 특히, 수질 변수 중 매년 영양염 지표(TP, TN), 유기물 지표(BOD, COD), 총 부유물질 농도 및 1차생산력의 지표 (Chl-a)는 강수량과 정 상관관계를 보였다. 녹조의 지표인 Chl-a 농도는 총인, 총질소, 및 BOD와 높은 상관관계를 보여, 타 호수처럼 영양염의 과도한 증가시기에 Chl-a농도가 낮아지는 특성과는 차이를 보였다. Log-전환된 총질소, 총인 및 Chl-a에 대한 경험적 모델(Empirical model) 분석에 따르면, Chl-a 농도는 인(phosphorus) 농도에 의해 1차적으로 조절되며, 질소(N)농도는 유의한 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 이는 $Log_{10}TN$, $Log_{10}TP$, $Log_{10}CHL$의 상류, 중류, 하류구간에 대한 공간적 회귀분석에서 총인과 Chl-a는 p <0.005의 유의적인 상관관계를 나타내었으나 총질소와 Chl-a는 p > 0.005의 결과를 보여, 녹조번성에 대해 인(P)이 핵심역할을 하는 것으로 분석 되었다. 또한, 총질소와 총인 모두 Chl-a와 댐에 가까운 하류구간(Lacustrine zone)에 비해 상류구간(Riverine zone)에서 더 유의적인 결과를 보여, 상류역에서 무기성 부유물의 농도의 영향에 의한 광제한 효과(Light limitation)가 거의 나타나지 않는 것으로 분석되었다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제4권3호
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• pp.130-141
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• 2017

유해 남조류를 친환경적으로 제어하기 위해 개발된 생물유래 물질인 naphthoquinone (NQ) 유도체의 현장 적용 가능성을 확인하고자 하였다. 기흥 저수지 수변에 30 ton 규모의 mesocosm을 설치하여 현장 조건에서의 살조효과와 비생물학적, 생물학적 요인을 모니터링하였다. NQ 2-0 물질을 처리한 결과, 대조구에서는 대상 조류인 Microcystis sp.의 세포밀도가 지속적으로 증가한 반면, 처리구에서는 실험 초기 $7.9{\times}10^4cells\;mL^{-1}$에서 접종 후 점진적으로 세포수가 감소하여 10일차 $9.7{\times}10^2cells\;mL^{-1}$으로 대조구 대비 99.4% 감소하였다. 실험 종료시인 15일차에는 Microcystis sp. 세포수가 100% 제거되었다. 대상 조류인 Microcystis sp. 종만을 선택적으로 제어하였을 뿐만 아니라, 다른 식물플랑크톤의 성장과 식물플랑크톤 종 다양성 지수도 증진되었다. 또한, 식물플랑크톤을 제외하고 NQ 2-0 물질에 의하여 물리 화학적요인 (수온, 용존 산소, pH, 전기전도도, 영양염)과 생물요인 (박테리아, HNFs, 섬모충, 동물플랑크톤)에 영향을 미치지 않았으며, 대조구와 처리구에서 유사한 경향이 관찰되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권5호
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• pp.683-689
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• 2012

본 연구는 시설 하우스 재배에서 지중관수 호스 간격 처리가 상추의 무기성분 함량과 흡수량, 수량, 관수량 및 토양화학성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 수행되었다. 상추재배는 반촉성 및 억제재배를 하였으며 시험처리는 분수살수 처리와 지중 호스를 30 cm 깊이에 호스의 배치 간격이 각각 30, 40 및 50 cm 되도록 한 지중관수 처리를 포함하여 총 4처리를 하였다. 지중관수 처리에 의한 상추의 무기성분 함량은 처리간에 차이가 없으나 양분 흡수량은 호스 간격 50 cm 처리에서 가장 낮았다. 수량은 50 cm $\leq$ 분수살수 $\leq$ 40 cm $\leq$ 30 cm 순으로 많았고 관수량은 분수살수 처리가 가장 많았으며 지중관수 처리 간격이 넓을수록 적었다. 토양 양분함량 중 지표 하 10 cm에서 질산태 질소는 50 cm> 40 cm> 분수살수> 30 cm 처리 순으로 많았으며 치환성 칼리함량은 50 cm 처리에서, 마그네슘 함량은 40 cm에서 높았고 칼슘은 30 cm 처리에서 낮았다. 결과적으로 상추 재배에서 지상 분수살수와 지중 점적관수 30 cm 깊이에서 30~40 cm 간격 처리는 수량 차이가 없었으나 관수량은 지중관수에서 호스 간격이 넓을수록 적었다. 지중관수에서 작물의 수량 및 토양 중 양분 변화는 호스의 깊이와 점적기 및 호스간격, 토성에 따른 물의 이동과 작물의 양분 반응에 따라 차이가 있을 수 있어 보다 정밀한 연구가 필요한 것으로 생각되었다.

• 생태와환경
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• 제40권4호
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• pp.503-510
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• 2007

The purposes of the study were to analyze the seasonal effects on the fish fauna and compositions including trophic guilds and tolerance guilds. For the study, we collected fish samples twice in June as premonsoon period and early September 2007 as monsoon periods in five sampling sites of the Gap Stream, and then biological oxygen demand (BOD), nutrients (TN, TP) and suspended solids (SS) were compared with the guild data along the gradient of upstream-to-downstream. Chemical water quality, based on BOD, TP, and TN degraded gradually from the upstream to downstream reach and there were about 3 fold difference between S1 and S5. Water quality was worse in the premonsoon than the monsoon, and the heavy monsoon resulted in a dilution of the polluted river by rain water, especially, in the downstream reach. Total number of fish species, based on the catch per unit effort (CPUE), showed a distinct difference between the two seasons; 30 species were sampled in premonsoon, but 23 species were sampled in the monsoon, indicating a seasonal difference in the fish fauna. Tolerant species dominated the fish community (48.3%) in the stream, and the proportions prior to physical disturbance by the monsoon rain were evidently greater in the downstream reach than the upstream. This reflected the characteristics of urban stream polluted by nutrient enrichment as shown in the BOD and TP values. Sensitive species in the premonsoon decreased from the gradient of upstream-to-downstream reach. Such seasonal modifications in the trophic and tolerance guilds were evident. In the analysis of trophic guild and habitat guild, during the premonsoon the proportion of insectivore and riffle-benthic species were largely greater in the upstream reach than the downstream, whereas the proportions were opposite along the gradient of the stream in monsoon. Thus, the patterns of chemical water quality along the longitudinal gradients reflected the premonsoon conditions of insectivores and tolerant species, indicating that summer monsoon data of fish may not match with water quality due to large physical disturbance by flow regime. Seasonal monsoon in this region as well as the chemical pollution may act as a key role influencing the fish compositions of trophic and tolerance guilds and fauna. The data collected during the premonsoon rather than the monsoon, thus, may be better predictor for a diagnosis of stream health conditions.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.322-322
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• 2017

To avoid drought stress under rainfed upland conditions, it is important for rice to efficiently utilize water at shallow soil layers supplied by rainfall, and access to water retained in deer soil layers. The root developmental characteristics of rice, which play important role in the adaptability to drought conditions, vary depending on the variety. Moreover, water availability for plant differs depending on the soil types that have different physical properties such as water holding capacity, permeability, capillary force, penetration resistance, etc. In this study, we evaluated growth and yield responses of rice varieties to various soil water deficit conditions under three different soil types. The experiment was conducted in a plastic greenhouse at the Kenya Agricultural and Livestock Research Organization-Mwea from October 2016 to January 2017. Two upland varieties (NERICA 1 and 4) and one lowland variety (Komboka) were grown in handmade PVC pots (15.2 cm diameter and 85.0 cm height) filled with three different types of soil collected from major rice-growing areas of the country, namely black cotton (BC), red clay (RC), and sandy clay (SC). Three watering methods, 1) supplying water only from the soil surface (W1), 2) supplying water only from the bottom of the pots (W2), and 3) supplying water both from the soil surface and the bottom of pots (W3), were imposed from 40 days after sowing to maturity. Soil water content (SWC) at 20, 40, and 60 cm depths was measured regularly. At the harvesting stage, aboveground and root samples were collected to determine total dry weight (TDW), grain yield, and root length at 0-20, 20-40, 40-60, and 60-80 cm soil layers. Irrespective of the watering methods, the greatest root development was obtained in RC, while that in BC was less than other two soils. In BC, the degree of yield reduction under W1 was less than that in RC and SC, which could be attributed to the higher water holding capacity of BC. In RC, the growth and yield reduction observed in all varieties under W1 was attributed to the severe drought stress. On the other hand, under W2, SWC at the shallow soil depth in RC was maintained because of its higher capillary force compared with BC and SC. As the result, growths and yields in RC were not suppressed under W2. In SC, deep root development was not promoted by W2 irrespective of the varieties, which resulted in significant yield losses. Under W1, the rice growth and yield in SC was decreased although shallow root development was enhanced, and the stomatal conductance was maintained higher than RC. It was suspected that W1 caused nutrients leaching in SC because of its higher permeability. Under rainfed conditions, growth and yield of rice can be strongly affected by soil types because dynamics of soil water conditions change according to soil physical properties.

• 환경생물
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• 제29권2호
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• pp.98-106
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• 2011

마산만의 수질변화와 chlorophyll-$a$의 관계를 밝히고자 이 해역을 대표할 수 있는 4개 정점에서 2010년 2월부터 2010년 11월까지 강우와 기온을 포함한 기후학적 요인, 물리 화학적 요인, 그리고 chlorophyll-$a$의 변화를 집중 조사하였다. 그 결과, 수온, 염분, SS, 규산염은 정점별 차이를 보이지 않았으며, COD 및 DIN은 마산만 내만으로 갈수록 증가하였다. 시계열적으로는 여름철 집중 강우 시 마산만 지류 하천 및 낙동강을 통해 담수가 유입되면서 염분의 급강하 및 SS량과 COD의 증가가 나타났다. 영양염류 중 DIN은 여름철 집중강우 시 일시적으로 증가하는 양상을 제외하고는 낮은 농도를 보였고 DIP와 규산염 또한 DIN과 유사한 양상을 보였다. 마산만에서 식물플랑크톤 성장에 영향을 주는 영양염류는 봄철 중반까지 규소와 인이 성장제한인자로 작용하고, 늦봄부터 가을까지는 질소원이 주 성장제한요인으로 작용할 것으로 판단된다. 다중회귀분석을 실시한 결과, 늦겨울부터 봄철까지 chlorophyll-$a$ 농도는 수온, 염분, COD, DIP의 변화에 의해 영향을 받고 있었다. 여름철에는 봄철과 달리, 염분 및 COD, 강수량이 영향을 주고 있어, 여름철 집중강우에 따른 영향인자들에 의해 chlorophyll-$a$가 빠르게 변화됨을 알 수 있었다. 따라서 마산만 해역의 chlorophyll-$a$의 변화는 영양염류와 같은 화학적 인자의 영향과 함께, 수온 및 강수와 같은 물리적 인자에 의해 크게 영향을 받고 있다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제21권6호
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• pp.807-817
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• 2008

Steers with ad libitum access to rice straw were assigned to four diets to evaluate the effects of maize or soybean hull supplementation on intake, in vivo digestibility, ruminal pH, VFA, ammonia-nitrogen ($NH_3-N$) and in situ ruminal disappearance of feed nutrients by cattle consuming rice straw. Supplement treatments were: no supplement (RS); soybean meal at 0.127% BW (SBM); cracked maize at 0.415% BW plus 0.044% BW soybean meal (MAIZE); or soybean hulls at 0.415% BW plus 0.044% BW soybean meal (HULLS). The MAIZE and HULLS diets were formulated to provide approximately 4 MJ of $NE_m$ per kg of diet. Rice straw DMI was not affected (p = 0.34) by supplement. Apparent dry matter (DM) digestibility was greater (p<0.001) for MAIZE and HULLS (56.6 and 60.0%, respectively) than for steers consuming SBM or RS (51.8 and 44.4%, respectively). Apparent NDF digestibility was greater (p<0.0004) for HULLS than MAIZE (61.7 vs. 58.0%, respectively) and apparent ADF digestibility was greater (p<0.0008) for HULLS than MAIZE (61.1 vs. 49.2%, respectively). There was no difference in apparent hemicellulose digestibility (p = 0.43). Analysis of ruminal fluid collected 0, 2, 4, 6, and 8 h post-feeding revealed ammonia-nitrogen was greatest (p<0.05) for steers on SBM and HULLS diets at 2 h (24.08 and 22.57 mg/dl, respectively) and total volatile fatty acids was greatest (p<0.05) for HULLS at 4 h (230 mM/L). In situ disappearance, measured at 0, 2, 4, 6, 8, 16 and 24 h, indicated that SBM, MAIZE and HULLS tended to enhance the digestibility of DM and fiber components of rice straw. In situ disappearance of rice straw DM was greatest for SBM and/or HULLS from 4 to 24 h (p = 0.03). Rice straw NDF and ADF disappearance was enhanced by supplementation from 16 to 24 h (p<0.02). Rice straw DM, NDF and ADF disappearances at 24 h were similar for MAIZE and HULLS treatments. When feeding cattle rice straw diets, energy and protein-based supplements are essential. This study showed that fiber-based supplements are just as, if not more, effective as starch-based supplements in rice straw utilization. This study shows that soybean hulls, in spite of their high fiber content, are as efficient as maize for supplementing rice straw primarily because fiber in soybean hulls is highly digestible as shown by in vivo digestibility and in situ disappearance.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제33권4호
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• pp.556-567
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• 2020

Objective: To improve the utility of native grass resources as feed in China, we investigated the dynamics of protein and carbohydrate fractions among Inner Mongolian native grasses, during ensiling and the aerobic stage, using the Cornell Net Carbohydrate and Protein System. Methods: Silages were prepared without or with lactic acid bacteria (LAB) inoculant. We analyzed the protein and carbohydrate fractions and fermentation quality of silages at 0, 5, 15, 20, 30, and 60 d of ensiling, and the stability at 0.5, 2, 5, and 10 d during the aerobic stage. Results: Inner Mongolian native grass contained 10.8% crude protein (CP) and 3.6% water-soluble carbohydrates (WSC) on a dry matter basis. During ensiling, pH and CP and WSC content decreased (p<0.05), whereas lactic acid and ammonia nitrogen (N) content increased (p<0.05). Non-protein N (PA) content increased significantly, whereas rapidly degraded true protein (PB₁), intermediately degraded true protein (PB₂), total carbohydrate (CHO), sugars (CA), starch (CB₁), and degradable cell wall carbohydrate (CB₂) content decreased during ensiling (p<0.05). At 30 d of ensiling, control and LAB-treated silages were well preserved and had lower pH (<4.2) and ammonia-N content (<0.4 g/kg of fresh matter [FM]) and higher lactic acid content (>1.0% of FM). During the aerobic stage, CP, extract ether, WSC, lactic acid, acetic acid, PB₁, PB₂, true protein degraded slowly (PB₃), CHO, CA, CB₁, and CB₂ content decreased significantly in all silages, whereas pH, ammonia-N, PA, and bound true protein (PC) content increased significantly. Conclusion: Control and LAB-treated silages produced similar results in terms of fermentation quality, aerobic stability, and protein and carbohydrate fractions. Inner Mongolian native grass produced good silage, nutrients were preserved during ensiling and protein and carbohydrate losses largely occurred during the aerobic stage.