• 제목/요약/키워드: environmental gradients

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Genotype by environment interaction for somatic cell score in Holstein cattle of southern Brazil via reaction norms

  • Mulim, Henrique Alberto;Pinto, Luis Fernando Batista;Valloto, Altair Antonio;Pedrosa, Victor Breno
    • Animal Bioscience
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    • 제34권4호
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    • pp.499-505
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    • 2021
  • Objective: The objective of this study was to evaluate the genetic behavior of a population of Holstein cattle in response to the variation of environmental temperature by analyzing the effects of genotype by environment interaction (GEI) through reaction norms for the somatic cell score (SCS). Methods: Data was collected for 67,206 primiparous cows from the database of the Paraná Holstein Breeders Association in Brazil, with the aim of evaluating the temperature effect, considered as an environmental variable, distinguished under six gradients, with the variation range found being 17℃ to 19.5℃, over the region. A reaction norm model was adopted utilizing the fourth order under the Legendre polynomials, using the mixed models of analysis by the restricted maximum likelihood method by the WOMBAT software. Additionally, the genetic behavior of the 15 most representative bulls was assessed, in response to the changes in the temperature gradient. Results: A mean score of 2.66 and a heritability variation from 0.17 to 0.23 was found in the regional temperature increase. The correlation between the environmental gradients proved to be higher than 0.80. Distinctive genetic behaviors were observed according to the increase in regional temperature, with an observed increase of up to 0.258 in the breeding values of some animals, as well as a reduction in the breeding of up to 0.793, with occasional reclassifications being observed as the temperature increased. Conclusion: Non-relevant GEI for SCS were observed in Holstein cattle herds of southern Brazil. Thus, the inclusion of the temperature effect in the model of genetic evaluation of SCS for the southern Brazilian Holstein breed is not required.

환경구배에 따른 Bidens L.속 식물의 성장에 관한 연구 (Studies on the Growth of Bidens L. Along the Environmental Gradient)

  • 최상규;양금철
    • 환경생물
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    • 제22권1호
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    • pp.101-110
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    • 2004
  • 자생종인 가막사리 (Bidens tripartita), 도깨비바늘 (B. bipinnata), 귀화종인 미국가막사리 (B. frondosa), 흰도깨비바늘 (B. pilosa var. minor)의 도깨비바늘속(Bidens) 4분류군의 성장반응과 생태적 지위폭을 비교ㆍ분석하기 위하여 광도, 토양함수량, 토양무기영양소의 3가지 환경요인별, 구배별 재배실험을 하였다. Phonology는 구배별로 큰 차이가 없으나, 종별로는 차이를 나타내어 귀화종인 2종이 자생종인 2종에 비해 개화 및 결실시기가 늦다. 총 건중량은 자생종인 2종에 비해 귀화종인 2종이 대체로 높으며, 구배별로는 광도와 토양함수량이 증가할수록 건중량도 증가하였고, 토양무기영양소 구배에는 반대의 경향이 나타났다. 환경요인별 총건중량은 토양무기영양소, 토양함수량, 광도의 순으로 낮아졌다. NAR은 B. bipinnata와 B. pilosa var minor에서 광도와 함수량증가에 따른 증가속도가 크며, 반대로 B. tripartita와 B. frondosa는 그 증가속도가 작았다. 그러나 토양무기영양소에 대해서는 영양소 증가에 따라 B, bipinnata와 B. pilosa var. minor가 오히려 감소하는 경향을 나타냈다. RGR은 광도의 증가에 따라 B. tripartita, B. bipinnata, B. frondosa, B. pilosa var. minor의 순서로 작아졌으며, 토양함수량 구배에서는 B. bipinnata와 B. pilosa var. minor에서 증가경향이 컸다. 토양 무기영양소 구배에서는 B. pilosa와 B. tripartita는 토양무기영양소 증가에 따라 RGR이 작아지는 경향을 나타냈다. Shoot/root ratio는 환경요인별로 종별 변동이 크지 않으나, 자생종인 B. tripartita는 Shoot/root ratio에서 각 환경요인 별로 감소 경향이 뚜렷하다. 종별 성장특성의 비교결과 B. pilosa var. minor와 B. tripartita는 양분이 척박한 입지에서 생육이 왕성한 특징을 보이며, B. frondosa는 양분이 풍부한 입지에서 생육이 왕성한 종으로 분석된다. B. tripartita는 광에 대한 형태적 적응이 크고 수분을 좋아하는 특성이 있으며, B. bipinnata는 잎에 대한 형태적 형질은 크게 변화시키지 않으나 광이 풍부한 입지를 선호한다. Niche breadth는 B. bipinnata가 광도와 토양함수량 구배에서 0.875, 0.845로 가장 넓으며, 토양 무기영양소 에서는 B. pilosa var. minor가 0.933으로 넓게 나타났다. B. tripartita는 세 가지 환경요인에서 Niche breadth가 모두 좁았고, B. frondosa는 광도와 토양 무기영양소에서 넓고 토양함수량에서는 가장 좁은 값을 나타냈다.

워싱턴주(州) 케스케이드산맥(山脈) 동(東)쪽 산림(山林)에서 환경구배(環境勾配)가 식생구조(植生構造)와 연령분포(年齡分布)에 미치는 영향(影響) (Influences of Environmental Gradients on the Patterns of Vegetation Structure and Tree Age Distribution in the East Side of Cascade Range, Washington, USA)

  • 우수영;이경준;이상돈
    • 한국산림과학회지
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    • 제85권1호
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    • pp.107-119
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    • 1996
  • 산림(山林)의 환경구배(環境勾配)에 따른 식생변화(植生變化)를 구명(求明)하기 위하여, 미국(美國)워싱턴주 케스케이드 산맥(山脈) 동쪽의 위나치 국유림(國有林)에서 해발 975m, 1280m, 1700m에 있는 남사면(南斜面)과 북사면(北斜面)의 6개 천연림(天然林) 지역을 대상(對象)으로 하여 선형법(線型法)을 이용(利用)하여 식생조사(植生調査)를 실시(實施)하고, ordination법에 의하여 요인(要因)을 분석(分析)하였다. 미송(美松)(최고 수령 286년, DBH 110cm)은 해발고(海拔高)와 사면(斜面)의 방위(方位)에 관계(關係) 없이 모든 6개 지역(地域)에서 우점종(優占種)의 하나로 관찰(觀察)되었으며, 폰데로사소나무(최고수령 312년, DBH 97cm)는 남사면(南斜面)에서만 우점종(優占種)이었다. 그란디스젓나무(최고수령 115년, DBH 51cm)는 1280m 북사면(北斜面)에서, 그리고 라시오카파젓나무(최고 수령 127년, DBH 42cm)는 1700m 북사면(北斜面)에서 우점종(優占種)이었다. 사면방향(斜面方向)과 관계(關係)있는 수분(水分)은 특히 남사면(南斜面)에서 식생구조(植生構造)를 결정(決定)하는 가장 중요(重要)한 요인(要因) 가운데 하나이었다. 남사면(南斜面)에 비해서, 북사면(北斜面)은 수분(水分)이 제한요인(制限要因)이 아니었고, 수관(樹冠)이 더 크게 자랐으며, 고도(高度) 혹은 상호수종(相互樹種)간 경쟁(競爭)이 더 중요(重要)한 요인(要因)이었다. 종(種)의 다양성(多樣性)은 환경요인(環境要因)이 악화(惡化)됨에 따라 감소(減少)하는 경향(傾向)을 보였는데, 특히 남사면(南斜面)은 북사면(北斜面)보다 수분부족(水分不足)과 심한 온도차(溫度差)로 인(因)하여 종다양성(種多樣性)이 감소(減少)하였다. 상층식생(上層植生)의 연령구조(年齡構造)는 북사면(北斜面)과 남사면(南斜面)이 서로 다른데, 광량(光量), 수분(水分), 그리고 기후(氣候)가 양쪽사면(斜面)에서 다르게 작용(作用)하기 때문이며, 큰 규모(規模)의 교란(攪亂)(산화(山火) 혹은 해충(害蟲)의 피해(被害)) 이 연령구조(年齡構造)를 바꾸는 요인(要因)이었다. DBH와 연령(年齡)과의 상관관계(相關關係)는 성숙목(成熟木)보다 어린수목(樹木)에서 높았고, 남사면(南斜面)에서 양수(陽樹)의 DBH값은 북사면(北斜面)에서 보다 큰 값을 보였는데, 이는 사면(斜面)의 방향(方向)이 연령(年齡)과 크기를 결정(決定)짓는 가장 중요(重要)한 요인(要因) 가운데 하나라는 것을 보여 주는 것이다.

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Analysis and Monitoring of Environmental Parameters in a Single-span Greenhouse during Strawberry Cultivation

  • Park, Minjung;Kang, Taegyeong;Yun, Sung-wook;Lim, Ryugap;Son, Jinkwan;Kang, Donghyeon
    • 한국환경과학회지
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    • 제30권11호
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    • pp.907-914
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    • 2021
  • In this study, strawberry cultivation environment in a greenhouse located in Jeonju was monitored and internal environmental parameters were analyzed. Temperature, humidity, RAD, and PPF sensors were installed to monitor environmental conditions in the test greenhouse. Data were collected every 10 minutes during four winter months from sensors placed across the greenhouse to assess its permeability and environmental uniformity. Temperature and humidity inside the greenhouse were relatively uniform with negligible deviations among the center, south, and north; however, it was judged that further analysis of gradients of these parameters from the east to the west of the greenhouse would be needed. Both RAD (Total solar radiation) and PPF (Photosynthetic photon flux) had high values on the south and were low on the north and the reduction rate of these parameters was 54% and 61%, respectively, indicating that a significant amount of light could not be transmitted. This implied a significant decrease in the amount of light entering the greenhouse during winter. Therefore, it is concluded that environmental control devices and auxiliary lighting are needed to achieve uniform greenhouse environment for efficient strawberry cultivation.

필댐 기초지반에서 유한요소 모델을 이용한 그라우트 커덴의 적정심도 연구

  • 김진희;윤정한
    • 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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    • 대한자원환경지질학회 2003년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.265-268
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    • 2003
  • 댐(dam)의 기초지반에 시공되는 그라우트 커텐(grout curtain)은 댐 축조 후 기초지반을 통한 침투류를 차단하기 위하여 시행되며, 콘크리트 댐, 흙 댐, 사력 댐 등의 공학적 차이에 따라서 그 시공 위치 및 심도, 폭 등이 다르게 적용된다. 그라우트 커텐(grout curtain)의 설계ㆍ시공 요소는 기초지반의 투수성, 댐 내의 수심, 제체 성토재료의 투수성, 그라우트 커텐의 투수성 등에 의하여 결정되며, 설계 시공 요소들은 그라우팅 커텐의 길이, 폭, 투수도 등이다. (중략)

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A Spiking Neural Network for Autonomous Search and Contour Tracking Inspired by C. elegans Chemotaxis and the Lévy Walk

  • Chen, Mohan;Feng, Dazheng;Su, Hongtao
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제16권9호
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    • pp.2846-2866
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    • 2022
  • Caenorhabditis elegans exhibits sophisticated chemotaxis behavior through two parallel strategies, klinokinesis and klinotaxis, executed entirely by a small nervous circuit. It is therefore suitable for inspiring fast and energy-efficient solutions for autonomous navigation. As a random search strategy, the Lévy walk is optimal for diverse animals when foraging without external chemical cues. In this study, by combining these biological strategies for the first time, we propose a spiking neural network model for search and contour tracking of specific concentrations of environmental variables. Specifically, we first design a klinotaxis module using spiking neurons. This module works in conjunction with a klinokinesis module, allowing rapid searches for the concentration setpoint and subsequent contour tracking with small deviations. Second, we build a random exploration module. It generates a Lévy walk in the absence of concentration gradients, increasing the chance of encountering gradients. Third, considering local extrema traps, we develop a termination module combined with an escape module to initiate or terminate the escape in a timely manner. Experimental results demonstrate that the proposed model integrating these modules can switch strategies autonomously according to the information from a single sensor and control steering through output spikes, enabling the model worm to efficiently navigate across various scenarios.

Numerical analysis of thermal and composite stresses in pre-stressed concrete pavements

  • Nejad, Fereidoon Moghadas;Ghafari, Sepehr;Afandizadeh, Shahriar
    • Computers and Concrete
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    • 제11권2호
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    • pp.169-182
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    • 2013
  • One of the major benefits of the pre-stressed concrete pavements is the omission of tension in concrete that results in a reduction of cracks in the concrete slabs. Therefore, the life of the pavement is increased as the thickness of the slabs is reduced. One of the most important issues in dealing with the prestressed concrete pavement is determination of the magnitude of the pre-stress. Three dimensional finite element analyses are conducted in this research to study the pre-stress under various load (Boeing 777) and thermal gradient combinations. The model was also analyzed under temperature gradients without the presence of traffic loading and the induced stresses were compared with those from theoretical relationships. It was seen that the theoretical relationships result in conservative values for the stress.

Coagulation and Flotation Conditions of Humic Acid by Dissolved Air Flotation

  • Lee, Chang-Han
    • 한국환경과학회지
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    • 제21권9호
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    • pp.1043-1051
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    • 2012
  • Coagulation, flocculation, and dissolved air flotation (DAF) experiments were performed with humic acid to evaluate the influence of operational conditions on removal efficiencies. We investigated coagulation, flocculation, and flotation conditions of humic acid removal using a laboratory-scale DAF system. This paper deals with coagulant type (aluminum sulfate and PSO-M) and the most relevant operational conditions (velocity gradients for coagulation and flocculation, retention time and recycle ratio and flotation time). Results showed that optimal conditions for removing humic acid, yielding CHA removal efficiencies of approximately 85 %, are a recycle ratio of 40 %, coagulant dosages of 0.15 - 0.20 gAl/gHA as aluminum sulfate and 0.03 - 0.12 gAl/gHA as PSO-M, coagulation($400s^{-1}$ and 60s), flocculation($60s^{-1}$ and 900s or more), and flotation(490 kPa or more and at least 10 min).

GIS을 활용한 해양환경관리에 관한 연구 II (해수면 수온분포의 정량화를 위한 선 밀도 알고리즘 개발) (A Study on the GIS for The Sea Environmental Management II (- Developing a Line Density Algorithm for The Quantification to the Sea Surface Temperature Distribution - ))

  • 이형민;박기학
    • 환경위생공학
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    • 제21권4호
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    • pp.61-76
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    • 2006
  • A Line Density algorithm was developed to quantify the sea surface temperature distribution using NOAA Sea Surface Temperature(SST) data and Geographic Information Systems(GIS), In addition, a GIS based automation model was designed to extract the Line Density Indices were determined by applying K-means Cluster. SST data in terms of March to May obtained on the coastal area of the Uljin from 2001 to 2004 in spring were used to make two data sets of average sea water temperature map in terms of year as well as month. From the result it was formed that water temperature gradient in April was the strongest among the other months, In particular very strog formation of oceanic front as well as temperature gradients were observed in front of the coastal area around Wonduk and Jukbyeon countries. Because those coastal area is a confront zone of two cold and a warm. It is expected that the development of a Line Density Algorithm would contribute to quantify of the SST for the research of Sea Surface Front(SSF) related to marine life management and the sea environmental conservation.

임도(林道) 성토사면(盛土斜面)의 소경재(小經材) 붕괴억지공법(崩壞抑止工法)에 관한 연구(硏究) (Stabilization Method by Timber Pile for Fill Slope Failure on Forest Road)

  • 지병윤;정도현;김종윤;차두송
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제17권1호
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    • pp.104-115
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    • 2001
  • 이 연구는 변성암지역에 있어서 집중호우로 인하여 붕괴위험이 있는 토사사면과 풍화암사면을 대상으로 소경재 붕괴억지공법을 신(申)(1978, 1989)이 제시한 억지말뚝식을 이용하여 수립하였고, 그 결과는 다음과 같다. 말뚝의 설치간격은 말뚝이 받는 부담하중에 따라 틀려지나 토사사면의 상대적으로 급한 산지경사에서는 사면길이에 상관없이 말뚝의 타설간격을 0.5m~0.8m로 하는 것이 적절한 것으로 나타났고, 상대적으로 낮은 산지경사에서는 말뚝의 타설간격은 약 0.7~2.0m가 적당한 것으로 나타났다. 또한 풍화암사면의 경우 상대적으로 급한 경사에서는 말뚝의 타설간격을 대략 0.5m~1.3m로 설치하는 것이 바람직한 것으로 나타났고, 상대적으로 낮은 산지경사에서는 말뚝의 타설간격을 0.7m~2.0m로 하는 것이 적절한 것으로 나타났다. 그리고 말뚝의 길이는 말뚝 1, 2, 3은 약 4m, 말뚝 4, 5는 약 3m정도의 길이가 요구되는 것으로 나타났다.

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