• 해양환경안전학회지
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• 제26권5호
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• pp.493-505
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• 2020

본 연구는 2019년 8월 한반도 주변해역(동해, 서해, 남해, 동중국해)에서 탄소 및 질소 안정동위원소 기법을 활용하여 하위영양 단계에서의 먹이망 구조를 파악하였다. 입자성 유기물(POM)의 δ¹³C 범위는 -26.18 ~ 20.61 ‰, δ¹⁵N 범위는 5.36 ~ 15.20 ‰의 넓은 범위를 보였다. POM과 각 생물별 개체군 사이의 δ¹³C 분별작용의 결과는 대부분 micro-POM을 섭식하는 것으로 확인하였으나 해역 간 차이를 보였다. 각 생물별 영양단계는 chaetognaths (3.40±0.61)가 가장 높은 영양단계에 있음을 확인하였다. 동위원소 혼합모델을 적용한 결과에서 chaetognaths의 먹이원으로 copepods (13 ~ 48 %)와 euphausiids (20 ~ 51 %)가 가장 높은 기여도를 나타냈다. 본 연구결과 각 해역별 먹이원의 제한적 공급 및 다양성의 차이가 먹이망 구조 및 각 생물별 동위원소 비에 영향을 미친 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제45권1호
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• pp.82-92
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• 2012

본 연구에서는 금강수계의 저수지들의 공간적 계절적 영양상태를 분류하였으며, Chl-$a$와 전기전도도와 총인 등의 수질 변수들간의 상관관계를 분석하였다. 금강수계의 각 저수지들은 총인 값에 따라 2개의 빈영양상태와 15개의 중영양상태, 14개의 부영양상태로 분류되었으며, 각각의 총인 값은 9.3~9.4 ${\mu}g\;L^{-1}$, 10.3~19.2 ${\mu}g\;L^{-1}$, 38.9~117.1 ${\mu}g\;L^{-1}$로 나타났다. 전기전도도, 총인, Chl-$a$는 강우특성을 반영하였으며, 연평균 총인 값은 연평균 Chl-$a$ 값과 유사한 변이 패턴을 보였다. 한편, 총인에 의한 Chl-$a$의 회귀식은 몇 개의 계절과 영양상태에서 유의성을 나타내었으며, 이는 계절적 강우에 의한 희석효과로 인한 결과로 사료되었다.

• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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• 제8권1호
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• pp.93-102
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• 2004

A model of three trophic level food chain with ratio dependence is considered. The existencem uniqueness and stability of its solutions are investigated.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권6호
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• pp.739-749
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• 2013

The seasonal and spatial diversity of picocyanobacteria (Pcy) in lakes of the Great Mazurian Lakes (GLM) system was examined by DGGE analysis of molecular markers derived from the 16S-23S internal transcribed spacer (ITS) of the ribosomal operon and the phycocyanin operon (cpcBA-IGS). The study of nine lakes, ranging from mesotrophy to hypereutrophy, demonstrated seasonal variance of Pcy. The richness and Shannon diversity index calculated on the basis of both markers were higher in spring and lower in early and late summer. No statistically significant relationships were found between the markers and trophic status of the studied lakes or Pcy abundance. There were, however, statistically significant relationships between the diversity indices and sampling time. The analysis pointed to a different distribution of the two markers. The ITS marker exhibited more unique sequences in time and space, whereas a greater role for common and ubiquitous sequences was indicated by the cpcBA-IGS data. Examination of the Pcy community structure demonstrated that communities were grouped in highly similar clusters according to sampling season/time rather than to the trophic status of the lake. Our results suggest that time is more important than trophic status in shaping the diversity and structure of Pcy communities. The seasonal changes in picocyanobacteria and differences in diversity and community structures are discussed in the context of well-established ecological hypotheses: the PEG model, intermediate disturbance hypothesis (IDH), and horizontal gene transfer (HGT).

• 대한환경공학회지
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• 제35권3호
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• pp.151-164
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• 2013

본 연구에서는 한강수계에 대하여 다차원 시변화 유기물 및 영양상태 모델을 적용하여 2007년에 관측된 수질 자료를 이용해 그 재현성을 검토하였다. 모델 적용 결과 TN, TP, Chl-a, BOD 농도의 시변화를 모델이 적절히 재현하고 있는 것으로 나타났다. 따라서 본 모델 시스템은 한강수계 내 하천-호수 연속 시스템에 대하여 수리 및 수온 해석뿐만 아니라 유기물 및 영양상태 해석에도 적용이 가능한 것으로 판단된다. 모델 보정 결과를 바탕으로 TN, TP, Chl-a, BOD에 대한 한강수계 내의 시 공간적 농도 변화를 분석하였다. 모델은 호수 구간 표층과 하천 구간에 대하여 각 구간별로 수질의 시변화를 적절히 모의하였고 이를 통하여 한강수계 내의 공간적 농도 분포를 비교하는 것이 가능했다. 본 연구에서 구축한 다차원 시변화 모델 시스템은 하나의 모델로 팔당호와 그 상류 수계의 수질을 통합적으로 분석하는 것이 가능하므로, 한강 수계에 대한 통합적인 수질 관리에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제36권1호
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• pp.73-83
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• 2013

The object of this study was to evaluate lotic ecosystem health using multiple eco-metric approaches such as water chemistry diagnosis, physical habitat health evaluations, and biological integrity modeling at 100 streams of four major watersheds. For the study, eight chemical water quality parameters such as nutrients (N, P) and organic material were measured and 11-metric models of Qualitative Habitat Evaluation Index (QHEI) and multiple eco-metric health assessment model (MEHA) were applied to the four major watershed. Nutrient analysis of nitrogen (N) and phosphorus (P) in all watersheds indicated a eutrophic state depending on the locations of sampling streams. Physical habitat health, based on the QHEI model, averaged 114 (range: 56 - 194), judging as a "good condition" by the criteria of Plafkin et al. (1989). In addition, primary (H1 - H4), secondary (H5 - H7), and tertiary habitat metric variables (H8 - H11) were analyzed in relation to the physical habitat degradations. The plots of tolerant species ($P_{TS}$) and sensitive species ($P_{SS}$) to water quality showed that the proportions of $P_{TS}$ had positive linear functions with nutrients, and that the $P_{SS}$ had inverse linear relations with the chemical variables. The model of eco-metric health assessment showed that mean MEHA was 20.4, indicating a fair condition. Overall, our data suggest that water chemistry, based on nutrients and organic matter, directly modified the trophic structures in relation to food chain in the aquatic ecosystems, and then these directly influenced the compositions of tolerance/sensitive species, resulting in degradations of overall ecological health.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제40권2호
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• pp.107-119
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• 2016

Background: Previous studies on the biological integrity on habitat and landuse patterns demonstrated ecological stream health in the view of regional or macrohabitat scale, thus ignored the mesoscale habitat patterns of pool, riffle, and runs in the stream health analysis. The objective of this study was to analyze influences on the mesohabitat structures of pool, riffle, and run reaches on the fish guilds and biological integrity in Geum-River Watershed. Results: The mesohabitat structures of pool, riffle, and run reaches influenced the ecological stream health along with some close relations on the fish trophic and tolerance guilds. The mesoscale components altered chemical water quality such as nutrients (TN, TP) and BOD and these, then, determined the primary productions, based on the sestonic chlorophyll-a. The riffle-reach had good chemical conditions, but the pool-reach had nutrient enrichments. The riffle-reach had a predominance of insectivores, while the pool-reach has a predominance of omnivores. Also, the riffle-reach had high proportions of sensitive fish and insectivore fish, and the pool-reach had high proportions of tolerant species in the community composition. The intermediate fish species in tolerance and omnivorous fish species in the food linkage dominated the community in the watershed, and the sensitive and insectivorous fishes decreased rapidly with a degradation of the water quality. All the habitat patterns were largely determined by the land-use patterns in the watershed. Conclusions: Trophic guilds and tolerance guilds of fish were determined by land-use pattern and these determined the stream health, based on the Index of Biological Integrity. This study remarks the necessity to include additional variables to consider information provided by mesohabitats and land-use distributions within the selected stream stretch. Overall, our data suggest that land-use pattern and mesohabitat distribution are important factors to be considered for the trophic and tolerance fish compositions and chemical gradients as well as ecological stream health in the watershed.

• 대한공간정보학회지
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• 제4권2호
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• pp.35-45
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• 1996

호수의 수질관리시 가장 중요한 수질인자 중의 하나인 클로로필의 반사도를 측정하여 가시광선과 근적외선 영역에서 클로로필의 파장별 반사특성을 파악하였고, 클로로필 반사도 스펙트럼에 TM데이터를 적용시켜 TM데이터만으로 클로로필 농도를 추정할 수 있는 변환식을 유도하였다. 또한 1995년 6월 20일과 1996년 3월 18일자의 LANDSAT TM데이터와 위성 통과시간에 대청호에서 측정한 클로로필의 상관관계로부터 회귀모델을 유도하여 대청호 전역의 영양상태 분포도를 작성하였고 계절에 따른 영양상태를 평가하였다.

• 생태와환경
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• 제37권3호통권108호
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• pp.304-312
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• 2004

수 생태계 내에서 흔히 볼 수 있는 3영양단계 먹이사슬 구조를 이루는 종들이 밀도비 의존 모델로써 구현 될 때 외부 환경에 대해서 어떻게 반응하는지를 연구하였다. 환경 요인은 주기적 요인과 일반적 노이즈 두 부분으로 나누었다. 주기적 요인이 온도로써 대표되었을 때 온도변이를 바이어스와 주기로 나누었고, 기타 복합적인 노이즈는 가우스 분포로 나타내었다. 온도변이 바이어스 ${\varepsilon}$, 온도주기 ${\Omega}$, 및 가우스 노이즈 크기 ${\'{O}}$가 서로 결합하여 3영양단계 먹이사슬에서 개체군 멸절을 포함한 다양한 개체군 동태를 보여 주었다. 변수의 적절한 값에 따라 '안정된 제한 사이클'이나 '이상한 끌개'를 보여 주었으며, 전체적으로 개체군 동태는 환경 변수에 따라 민감하게 반응하였고, 포식자 및 최상위포식자 개체군의 멸절시간이 조절되었다.

• 생태와환경
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• 제42권3호
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• pp.382-393
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• 2009

본 연구의 목적은 탑정저수지의 부영양화 특성을 알고, 주요변수간의 상호관계를 결정하는 것이다. 연구를 위하여 1995년부터 2007년까지의 환경부의 수질 측정 자료를 이용하여 다양한 변수를 분석하였다. 이러한 수질 변수는 연별, 계절별로 변이양상을 보였다. 탑정저수지의 TN과 TP의 연평균 값은 각각 1.78 mg $L^{-1}$, 0.03 mg $L^{-1}$로, TN:TP의 비율은 76으로 나타나 탑정저수지 내의 질소는 연중 부영양화를 초과한 상태이며 인은 호소의 1차 생산력에 대한 제한 요인으로 작용할 잠재성을 갖는 것을 알 수 있다. TP는 8월에 강수에 의한 희석 현상을 보이며, SS의 월별 변화는 CHL과 같은 양상을 보였다. BOD와 COD의 연평균 값은 각각 1.61 mg $L^{-1}$, 4.23 mg $L^{-1}$로 나타났으며 연별 변화 양상은 강수량과 관련되었음을 알 수 있었다. 또한 탑정저수지 내의 두 사이트는 공간적인 변이의 특성을 거의 보이지 않은 것으로 나타났다. 탑정저수지 내의 TSI(CHL), TSI(TP)및 TSI(SD)는 중영양-부영양 상태를 보였다. 한편, TSI(TN)은 계절에 관계없이 전체 호소 내에서 TN 농도가 풍부한 부영양-과영양 상태를 보였다. CHL와 다른 수질 변수(TP, TN, 그리고 SD)사이의 관계를 로그-전환 회귀분석을 통해 분석하였다. TP에 대한 CHL의 계절별 회귀분석에 따르면 CHL의 변이는 TP의 변이에 의해 37% ($R^2$=0.37, p<0.001, r=0.616)를 설명하는 것으로 나타났으나 TN은 낮은 상관관계 ($R^2$=0.03, p>0.05)를 보였다. 또한 SD에 대한 CHL의 회기 분석에서는 CHL이 SD의 변이에 의해 33% ($R^2$=0.33, p<0.003, r=0.580)를 설명하는 것으로 나타나 탑정저수지의 SD는 CHL에 의하여 조절됨을 알 수 있었다. 결과적으로 TP는 탑정저수지의 부영양화 현상을 예측하는 핵심 인자로 사료되므로 부영양상태를 조절하기 위해 수계로부터 인의 유입의 철저한 관리가 매우 중요하다고 판단되었다.