• 한국환경복원기술학회지
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• 제26권6호
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• pp.85-96
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• 2023

This study proposes a method for forest vegetation monitoring using high-resolution aerial imagery captured by unmanned aerial vehicles(UAV) and deep learning technology. The research site was selected in the forested area of Mountain Dogo, Asan City, Chungcheongnam-do, and the target species for monitoring included Pinus densiflora, Quercus mongolica, and Quercus acutissima. To classify vegetation species at the pixel level in UAV imagery based on characteristics such as leaf shape, size, and color, the study employed the semantic segmentation method using the prominent U-net deep learning model. The research results indicated that it was possible to visually distinguish Pinus densiflora Siebold & Zucc, Quercus mongolica Fisch. ex Ledeb, and Quercus acutissima Carruth in 135 aerial images captured by UAV. Out of these, 104 images were used as training data for the deep learning model, while 31 images were used for inference. The optimization of the deep learning model resulted in an overall average pixel accuracy of 92.60, with mIoU at 0.80 and FIoU at 0.82, demonstrating the successful construction of a reliable deep learning model. This study is significant as a pilot case for the application of UAV and deep learning to monitor and manage representative species among climate-vulnerable vegetation, including Pinus densiflora, Quercus mongolica, and Quercus acutissima. It is expected that in the future, UAV and deep learning models can be applied to a variety of vegetation species to better address forest management.

• 한국환경생태학회지
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• 제28권5호
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• pp.574-587
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• 2014

본 연구에서는 우리나라 신갈나무(Quercus mongolica Fisch. ex Ledeb.)와 졸참나무(Q. serrata Murray) 두 종의 수직분포 양상을 관찰하고, 지리산 지역을 중심으로 두 종간의 교잡이입 및 유전자 전달 가능성을 식물화학적 분석을 통해 추론하고자 하였다. 우리나라의 신갈나무와 졸참나무의 수직분포는 위도에 따라 지역 간 차이가 난다. 중부지방에서는 신갈나무가 해발 100~200m의 낮은 고도에서부터 고재대에 이르기까지 널리 분포하나 남부지방의 경우 일반적으로 해발 300m 이하 저지대에서는 거의 분포하지 않으며, 졸참나무는 중부지방의 경우 저지대에서 주로 관찰되며 해발 500~700m이상에서는 거의 발견되지 않으나 남부지방의 경우 해발 1,000m이상에서도 관찰된다. 두 종은 분포대가 달라 신갈나무는 주로 높은 해발고도에서 졸참나무는 주로 낮은 해발고도에서 생육하나, 상당한 범위의 고도 구간에서 두 종은 혼생한다. 지리산 지역을 위주로 설악산, 소백산, 마니산 등에서 채집된 신갈나무와 졸참나무의 잎 플라보노이드 성분을 분석한 결과, 2종 37개체로부터 총 23종류의 서로 다른 화합물이 분리, 동정되었다. 이들 플라보노이드 화합물은 flavonol인 kaempferol, quercetin, myricetin 및 isorhamnetin에 당이 결합된 flavonol glycoside이었으며, 4 종류의 acylated flavonoid compound가 동정되었다. 이들 중 kaempferol 3-O-glucoside, quercetin 3-O-glucoside와 quercetin 3-O-galactoside 및 이들의 acylated compounds가 주요 성분으로 두 종의 모든 개체에서 나타났다. 신갈나무의 플라보노이드 조성은 졸참나무에서는 나타나지 않는 diglycoside인 quercetin 3-O-arabinosylglucoside가 분포하며, acylated compound인 acylated kaempferol 3-O-glucoside, acylated quercetin 3-O-galactoside 및 acylated quercetin 3-O-glucoside가 다량 분포한다는 점에서 졸참나무의 flavonoid 조성과 구분된다. 졸참나무의 flavonoid 조성은 3개의 rhamnosyl flavonol compounds가 전체 졸참나무 개체에 걸쳐서 나타나며 또한 신갈나무에 비해 다량으로 나타나고, diglycoside인 kaempferol 3-O-rhamnosylglucoside를 함유하는 특징을 갖는다. 두 종 개체들의 flavonoid 조성은 고도에 따라 종내 개체 간 변이가 있었으며, 동소적으로 분포하는 두 종의 개체들은 대체로 상대 종의 플라보노이드 조성을 정량적으로 또는 정성적으로 닮는 경향이 있었다. 이러한 사실은 지리산 지역에서 두 종간에 교잡이입을 통한 유전자 교환이 일어나고 있음을 강하게 암시한다. 이와 같은 상호 교배 및 교잡이입 가능성으로 볼 때, 형태적으로 신갈나무와 졸참나무의 중간적인 특징을 나타내는 물참나무는 두 종을 부모종으로 하는 교잡에 의해 생긴 잡종분류군일 가능성이 높은 것으로 사료된다.

• 한국환경과학회지
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• 제20권10호
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• pp.1319-1328
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• 2011

Rhododendron brachycarpum is a evergreen broad-leaved shrub and belongs to the Ericaceae family and the Rhododendron genus. It is well known for its beautiful leaves and flowers. There are 11 species of the Rhododendron genus in Korea. It includes 3 species - Rhododendron brachycarpum, Rhododendron aureum Georgi and Rhododendron brachycarpum var. roseum Koidz. They grow naturally over 1,000 meters above sea level of the Baekdu Mountain Range in Korea. These habitats, according to investigations of 9 Rhododendron brachycarpum natural habitats, are mostly located on the slope of mountains facing north at an altitude of 1,200 m to 1,526 m above sea level with angle of inclination from 30 degrees to 45 degrees. Based on the result of vegetation analysis of dominance species in the quadrates, there are Quercus aliena, Quercus mongolica Fisch. ex Ledeb, Abies holophylla in species of upper trees, and so on. Dominant species of woody plants in tree layer are Quercus aliena, Quercus mongolica Fisch. ex Ledeb, Abies holophylla, Betula platyphylla and Veeatrum patulum Loes. fil, Erythronium japonicum, Dryopteris crassirhizoma, Paeonia japonica var. glabra Makino are founded in herbaceous plants. And we can see another result of the investigation that the flowering rates of the plants with the buds are highly ranked mountains such as Mt. Hambaek 68%, Mt. Gyebang 40%, Mt. Yagksu 9%, Mt. Gaein 7% and Mt. Seolag 0%. The results show that there are 24 over 15-year-old Rhododendron brachycarpums in Mt. Odae and are 56 under 15-year-old trees in Mt. Hambaek and are no trees in Mt. Gyebang and are 9 over 30-year-dead trees only in Mt. Taebaeg. Out of found trees, the highest tree is 7 m in height and 0.6 m in diameter. Also this result shows what are the vulnerability factors of the natural habitats. They are as follows: indiscriminate trails in mountains, damages by mountain climbers, uncareful plant collecting, the fierce competitions with other plants such as Acer pseudosieboldianum var. ishidoyanum Uyeki, Quercus aliena, Celastrus orbiculatus and damages by disease and insect, unusual temperature in natural habitats, etc. Rhododendron brachycarpums have high ornamental value and excellent pharmaceutical effect. But the areas of its habitats decrease dramatically. So we need measures to protect and their natural habitats. It is necessary that we conductfurther investigations to designate conservation area for Rhododendron brachycarpums.

• 한국산림과학회지
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• 제95권1호
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• pp.102-112
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• 2006

고도와 임령에 따른 임분 구조 변화를 알아보기 위하여 지리산 서부 지역의 해발 고도 약 400 m, 800 m, 1,000 m, 1,300 m 지역에 위치한 임분에서 $20m{\times}20m$ 방형구를 각각 3-8개씩 설치하고 흉고직경 2.5cm 이상인 임목을 대상으로 매목조사를 실시하였다. 소나무(Pinus densiflora Siebold & Zucc.)와 구상나무(Abies koreana Wilson)의 연령을 바탕으로 임령을 추정한 후 고도와 임령에 따른 수종 구성과 임분 구조를 분석하였다. 임분들은 고도에 따라 다른 수종 구성을 보였으며, 침엽수의 경우 고도 400 m 지역에서는 소나무가, 1,300 m 지역에서는 구상나무가 우점수종으로 나타났다. 참나무류는 낮은 지역의 굴참나무(Quercus variabilis Blume) 에서 고도가 높아짐에 따라 800 m 지역에서는 졸참나무(Quercus serrata Thunb. ex Murray), 1,000 m 이상에서는 신갈나무(Quercus mongolica Fisch. ex Ledeb.)로 우점수종이 변하였다. 직경분포는 고도에 따른 차이가 크지 않았으나, 임분의 상층 수고는 고도가 높아짐에 따라 낮아져, 1,000 m 이상에서는 수고 20 m 이상의 임목이 거의 나타나지 않았다(P<0.0001). 고도 400 m 지역의 소나무 우점 임분은 대략 30-40년과 70년생의 두 연령 그룹을 가졌으며, 고도 800 m 지역의 졸참나무 우점 임분의 임령은 약 30년인 것으로 추정되었다. 고도 1300 m에 지역에서 신갈나무 우점 임분은 상층 임목이 들어온 후 약 70년, 구상나무 우점 임분은 140년 이상된 것으로 추정되었으며, 직경분포는 임령에 따라 소나무에서 신갈나무, 신갈나무에서 구상나무로 우점종의 변화 가능성을 보여주었다.

• 한국환경생태학회지
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• 제27권4호
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• pp.449-461
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• 2013

본 연구는 백두대간 향로봉에서 깃대배기봉 구간에 있는 신갈나무군락을 대상으로 2개의 권역(I, II)으로 나누어 고도에 따른 군락 특성을 살펴보았다. 조사는 신갈나무군락 총 63개를 대상으로 하였다. TWINSPAN에 의한 classification 분석 결과 총 5개 군락(A~E)으로 분류되었다. 군락의 지역적 분포는 A군락의 경우 해발고도 1,300m 이상의 태백산 일대에서(II권역) 주로 나타났으며 B, C군락은 해발고도 700~1,500m 사이의 설악산과 오대산 지역(I권역)에서 D, E군락은 1,100m 이하의 청옥산과 금대봉 지역(II권역)에 밀집해 있었으며 그 외 설악산과 오대산 지역(I권역)에서도 나타났다. 각 군락의 교목과 관목 개체수, 최대종다양도, 교목의 수고는 고도가 높아짐에 따라 차츰 낮아지는 특성을 보였다. 그리고 40년까지의 수목 생장량을 살펴본 결과 해발고도 1,100m 이하 지점까지는 특별한 경향을 보이지 않았지만 1,100m 이상에서는 수목 생장량이 급격히 낮아지는 특성을 보였다. 연구대상지에 출현한 수종들 간의 상관관계 분석 결과는 고도 1,000m 이상에서는 거제수나무와 신갈나무가 -0.53으로 음(-)의 상관관계를 보였으며 고도 1,000m 이하에서는 신갈나무와 산딸기가 0.59로 양(+)의 상관관계를 보였다. 결과를 종합해 볼 때 고도에 따른 환경 변화가 신갈나무군락의 종조성, 개체수, 생장량 등에 영향을 미치는 것으로 조사되었다.

• 생명과학회지
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• 제24권10호
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• pp.1092-1101
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• 2014

본 연구에서는 우리나라 설악산 지역을 중심으로 신갈나무와 졸참나무 두 종의 수직분포 양상을 관찰하고, 두 종간의 교잡이입 및 유전자 전달 가능성을 플라보노이드 분석을 통해 추론하고자 하였다. 중부지방인 설악산의 신갈나무와 졸참나무의 수직분포는 남부지방인 지리산에서와는 차이가 난다. 설악산의 경우, 해발 100 m 이상 거의 전 고도에서 신갈나무가 나타나나 졸참나무는 해발 500 m 이상에서는 드물게 나타나며 500 m 이하에서 신갈나무와 혼생한다. 지리산의 경우, 졸참나무의 수직 분포 범위는 해발 0-1,200 m로 설악산에 비해 훨씬 넓으며, 신갈나무는 높은 해발고도에서는 순림을 이루지만 해발 1,000 m 이하에서는 고도가 낮아질수록 빈도가 낮아지고 해발 300 m 이하에서는 거의 분포하지 않는다. 전반적으로 우리나라에서 신갈나무는 높은 고도에서, 졸참나무는 낮은 고도에서 생육하나 상당한 범위의 고도 구간에서 두 종은 혼생한다. 설악산 지역의 신갈나무와 졸참나무 32개체와 지리산 고지대 및 저지대에 분포하는 신갈나무, 졸참나무 각 1개체 등 총 34개체를 대상으로 잎의 플라보노이드 성분을 분석한 결과, 이들로부터 총 24종류의 서로 다른 화합물이 분리, 동정되었다. 이들 플라보노이드 화합물은 모두 flavonol인 kaempferol, quercetin, myricetin 및 isorhamnetin에 당이 결합된 flavonol glycoside이었으며, 이 중 5개는 acylated flavonoid compound이다. 이들 중 kaempferol 3-O-glucoside, quercetin 3-O-glucoside와 quercetin 3-O-galactoside 및 이들의 acylated compounds가 주요 성분으로 두 종의 모든 개체에서 나타났다. 신갈나무의 플라보노이드 조성은 acylated kaempferol 3-O-glucoside, acylated quercetin 3-O-galactoside 및 acylated quercetin 3-O-glucoside가 다량 나타나고, 졸참나무에서는 나타나지 않는 diglycoside인 quercetin 3-O-arabinosylglucoside가 분포하는 특징을 가진다. 졸참나무의 flavonoid 조성은 3개의 rhamnosyl flavonol compounds가 전체 졸참나무 개체에 걸쳐서 나타나고 또한 이들 compound가 신갈나무에 비해 다량으로 나타나는 특징을 갖는다. 신갈나무와 졸참나무 두 종간에는 이러한 정량 정성적인 플라보노이드 조성 차이와 함께 소량으로 분포하는 몇몇 compound들에 있어서 정성적인 차이도 나타나 두 종은 플라보노이드 조성에 있어 뚜렷이 구분된다. 한편, 두 종의 플라보노이드 조성은 고도에 따라 종내 개체 간 변이가 있으며, 동소적으로 분포하는 두 종 개체들의 플라보노이드 조성은 대체로 정량적 또는 정성적으로 상대 종의 플라보노이드 조성을 닮는 경향이 있었다. 이러한 현상은 두 종간에 교잡이입을 통한 유전자 교환이 일어나고 있음을 강하게 암시한다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제27권3호
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• pp.1-18
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• 2024

The study aims to establish a direction for forest ecological restoration by classifying forest types and understanding the ecological characteristics of the Uljin forest area damaged by a large fire in 2022. Hierarchical cluster analysis and indicator species analysis were conducted on 78 survey plots located in the forest fire-affected area, and four forest cover types were derived: P. densiflora pure forests, P. densiflora dominant forests, mixed broad-leaved forests, and Q. variabilis dominant forests. As a result of visually comparing changes in forest types before and after forest fire damage, by classifying data according to whether or not upper dead trees are included, it was confirmed that pine forests, which have a high proportion of pine trees, spread widely due to forest fire damage. However, broad-leaved mixed forests and oyster oak dominant forests showed characteristics of maintaining concentration, indicating that pine forests were severely damaged. As a result of the important value analysis, during the process of natural recovery after a forest fire, the species that appear early in the lower layer are the sprouts of existing species such as Quercus mongolica Fisch. ex Ledeb., Quercus variabilis Blume, Fraxinus sieboldiana Blume, Rhododendron mucronulatum Turcz. The distribution of diameter at breast height by forest cover type showed that among areas with extreme forest fire damage, the proportion of dead trees was relatively high and structural changes were large in P. densiflora pure forests and P. densiflora dominant forests where pine trees had a high distribution ratio. However, if continuous monitoring is carried out in the future with reference to the results of this study and plant data is collected and analyzed from a mid- to long-term perspective, it is believed that it will be used as useful data to promote forest ecological restoration projects in forest fire-affected areas.

• 한국산림과학회지
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• 제102권3호
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• pp.446-454
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• 2013

본 연구에서는 환경부 멸종위기종 2급인 나도승마 서식지의 생물학적 인자와 입지환경 조건을 조사하여, 중요치 및 다양도 지수에 의해 서식지 임분의 구조적 특성을 밝히고 요인별 비교분석 하여 환경요인과의 관계를 고찰하였다. 나도승마 자생지의 향 분석 결과 방위는 북 또는 북동으로 분포하고 있었으며, 경사는 15~40o로 경사에 대해서는 크게 영향을 받지 않는 것으로 조사 되었다. 또한 해발 600 m 이상 지역에서부터 나도승마 개체군의 분포가 급격히 증가하고 있음을 보여 주고 있었고, 상대광도는 평균 3.79%로 나타났다. 대부분의 개체군이 계곡부와 바위틈에 많이 자생하고 있어서 강우 시 토양유실이 우려되는 곳에 많이 서식하는 경향을 보이고 있었고 상당수 개체군은 등산로와도 인접해 있어 인위적인 훼손이 우려되고 있다. 나도승마의 주된 생육공간내 A층의 토양을 분석한 결과 pH 4.45에서 4.89(평균 4.68)로 강산성으로 분석되었다. 모든 조사구들은 전형적인 천연활엽수 지역이었으며, 신갈나무군집에서 나도승마의 출현확률이 가장 높은 것으로 보아 신갈나무가 나도승마 서식에 가장 큰 영향을 미치는 수종으로 해석되어진다.

• 한국자원식물학회지
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• 제33권2호
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• pp.106-115
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• 2020

본 연구는 봄 식물계절지수와 기온지표와의 관계를 알아보기 위해 지난 9년간(2010년-2018년) 대구수목원, 팔공산, 주왕산, 가야산에 공통적으로 생육하는 소나무, 일본잎갈나무, 신갈나무, 진달래, 생강나무, 당단풍나무 6종을 대상으로 발아, 개화, 개엽의 봄 식물계절 시기의 변화 경향과 기온간의 관계를 파악하였다. 기온의 변화는 9년동안2월 보다 3~4월의 월평균 기온이 증가하였으며, 지역별로 수목원과 팔공산의 평균기온이 높았다. 발아, 개화, 개엽은 수종별로 생강나무가 가장 빠르며 소나무가 가장 느렸고, 지역별로 수목원에서 가장 빨리 식물계절시기가 도래하였다. 봄 식물계절시기는 -1.267~-6.151일/9년 정도 앞당겨지고 있는 경향을 보이는데 소나무(-6.151일/9년)가 가장 크며, 진달래(-1.267일/9년)의 변화율이 가장 낮았다. 발아, 개화, 개엽에서 모두 유의한 값을 보이는 수종은 진달래와 소나무로서 이들은 1월~3월 평균기온과 상관관계를 보였다. 봄 식물계절지수(SPI)의 시계열 변화를 확인한 결과 4개 지역의 변화율이 모두 음의 값으로 식물계절 시기가 모두 빨라지고 있었다. 그 중 수목원, 팔공산 및 가야산과 같은 내륙지역일수록 변화율이 컸으며, 다소 거리가 떨어진 주왕산의 경우 변화율이 조금 낮게 나타났다.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제37권1호
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• pp.52-61
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• 2021

Decay fungi can decompose plant debris to recycle carbon in the ecosystem. Still, they can also be fungal pathogens, which can damage living trees and/or wood material and cause a large amount of timber loss. We isolated and identified basidiomycetous fungi from the decayed bark of Mongolian oak wrapped with sticky roll traps. The degrading enzyme activities were then tested for all fungal isolates. The decay ability of selected isolates was assessed based on the weight loss of wood discs after inoculating with culture suspension of decay fungi under the different humidity levels. A total of 46 basidiomycetous fungal isolates belonged to 12 species, and 10 genera were obtained from Jong Myo (16 isolates), Chang Kyung palace (7 isolates), Cheong Gye (10 isolates), and Gun Po (13 isolates). Gymnopus luxurians was the most dominant fungus in the present study, and this species distributed in all survey sites with 9 isolates in Jong Myo, followed by 3 isolates in Chang Kyung palace, while Cheong Gye and Gun Po had only 1 isolate each. Among 46 isolates, 44 isolates secreted at least one enzyme, while 25 isolates produced both cellulase and phenol oxidase enzymes, and 2 isolates produced neither. The assessment of decay ability by artificial inoculation indicated that the weight loss of wood discs was significantly influenced by humidity conditions when inoculated with bark decay fungi. The percent weight losses by G. luxurians inoculation in RH of 90-100% and RH of 65-75% were 4.61% and 2.45%, respectively. The weight loss caused by Abortiporus biennis were 6.67% and 0.46% in RH of 90-100% and RH of 45-55%, respectively. The humidity reduction approach should be applied for further studies to control the growth and spread of bark decay fungi on the trunks wrapped with sticky roll traps.