The objective of this study is to establish implications for forest restoration planning in North Korea by analyzing spatio-temporal forest changes and detecting bio-physical factors driving forest degraded. We measured the relationship and spatial distribution between shifting cultivation and sparse forest. We also analyzed between degraded forest land and ecological variables by binary logistic regression to find biophysical drivers of forest degradation and deforestation in North Korea. Between the sparse forest and the shifting cultivation, a positive relationship is found (r=0.91) and scattered discontinuously throughout the country (Moran's I = -1, Z score = -13.46 (p=0.000)). The sparse forest showed a negative relationship with the warmest month(bio 9), the coldest month(bio10), and the minimum of soil water contents (swc_min), while the shifting cultivation had a negative relationship with the warmest month(bio 9) and the minimum of soil water contents(swc_min). However, the most critical drivers convert forests into sloping farmland were the three months rainfall in summer(bio8) and the yearly mean of soil water contents. Such results reflect the growth period of crops which overlaps with the rainy season in North Korea and the recent land reclamation of uplands where the soil water contents are maintained with a dense forest. When South Korea aids forest restoration projects in North Korea, in consideration of food shortage due to North Korea's cropland deficiency, terrace farmlands where soil water contents can be maintained should be excluded from the priority restoration area. In addition, an evaluation method for selecting a potential restoration area must be modified and applied based on multiple criteria including altitude and socio-economic factors in the respective regions.
The metals contamination of farmland soil nearby abandoned metal mine was serious problem in Korea. Stabilization of contaminated soil was reported using various stabilizers. Application of limestone and steel refining slag was reported as effective stabilizers in the stabilization of metals. The batch studies confirmed that the mixture of limestone and steel refining slag was suitable for stabilization of metals in contaminated soil. The limestone and steel refining slag mixture (2 : 1 and 3 : 2) were used in column studies and it was confirmed that the stabilizers effectively stabilized heavy metals in contaminated soil. The pH of the soil was increased with the addition of stabilizers. Total leached concentration of metals from the column study was reduced 44, 17, and 93% in comparison to the control at arsenic, cadmium and copper, respectively. The sequential extraction studies showed that the exchangeable fraction was changed into carbonate bound fraction (Cd and Cu) and Fe-Mn oxide bound fraction (As). Based on the results we confirmed that 2:1 ratio of limestone and steel refining slag effectively stabilizes the heavy metals. The mixed treatment of lime stone with steel refining slag would be an effective and feasible method for controlling metals leaching in contaminated soil.
Analyses of subsurface drainage effects of farmland with respect to pipe and envelop material are made by the laboratory experiments using soil box to give basic information for the subsurface drainage system planning and design. Three different diameter PVC perforated pipes and a mesh pipe are used with envelop materials such as sand, rice bran, and crushed stone. Steady state subsurface drainage flow rate increased as envelop material changed from sand to rice bran and crushed stone. This indicates that as the hydraulic conductivity of the envelop material increases, the drainage flow rate increases. On the other hand, for a given envelop material, the mesh pipe which has the largest openning area shows the largest flow rate while small diameter PVC pipes show small flow rates. This tells that as the openning area and pipe diameter increase, the flow rate increases, too. Therefore, selection of pipe and envelop material should be made in accordance with the design drainage flow rate. Unsteady state subsurface drainage flow rate with respect to time differs for different envelop material. In case the sand was used as an envelop material, the small diameter PVC pipes show larger flow rates than the large diameter PVC pipe and mesh pipe. When the rice bran was used, the mesh pipe shows the largest flow rate, while small diameter pipes show smaller flow rates. In case the crushed stone was used as an envelop material, the large diameter PVC pipe and mesh pipe show larger flow rates, while small diameter pipes show a little bit smaller flow rates. However, the variation of flow rates among different pipes is the smallest when the crushed stone is used. The flow rate curve with respect to the pipe changes little for the crushed stone envelop which has a large hydraulic conductivity, while that changes much for the sand and rice bran envelops. However, it is difficult to draw a consistent relationship between the drainage flow rate and pipe for all the envelop materials. Since the subsurface drainage experiments are made only under the restricted laboratory condition in this study, further study including field experiment is required.
Glossy Ibis (Plegadis falcinellus), which has never been recorded in South Korea, appeared on Jeju Island in 2018 and re-emerged in the inland area of Seocheon-gun (South Chungcheong Province) and in Goyang-si (Gyeonggi Province) in the following year. This study aims to report the progress in observing P. falcinellus in the inland areas of South Korea in 2019 and to predict its origin region and future propensity for habitats in the country through literature review. On 5 May 2019, an individual of P. falcinellus with breeding feathers was observed in a farmland in Wolsan-ri, Seocheon-gun. Twelve days later, another one was identified in a farmland in Janghang-dong, Goyang-si, about 173 km north of Wolsan-ri. The observed birds fed and rested in the area and stayed for only a day. The individual birds spotted in South Korea in 2019 are conjectured to have come from either Southeast Asia or Australia, among areas located in East Asian-Australasian Flyway (EAAF). This is because P. falcinellus, a species with excellent dispersal capacity, forms a population in new areas during extreme environmental changes in their current habitats, especially droughts. For 2 years, P. falcinellus was observed to be migrating in spring; however, in the future, they may exhibit the same propensity for breeding and habitats as that of birds migrating in autumn. As it is a conspicuous species, effective detection of their arrival requires a survey system that classifies the country by habitat type and involves periodic and multiple observations by experts and citizens.
Eddy covariance data have been analyzed to investigate the influence of surface heterogeneity on turbulent transfer over farmland and industrial sites near Nakdong river, Korea, where both large and small scale heterogeneities co-exist. For this purpose, basic turbulent statistics, quadrant analysis and multi-resolution decomposition have been analyzed during the daytime. Basic turbulent statistics were compared with typical turbulent statistics in the surface layer. Such comparisons were in close agreement for momentum and heat at both sites but not for water vapor at industrial site. The correlation coefficient between water vapor and vertical velocity ($r_{wq}$) is relatively low and skewness of water vapor ($sk_q$) is very low at industrial site, possibly due to limited water source. For heat at both sites and water vapor at farmland, the quadrant analysis show similar behavior to that over homogeneous site but for water vapor at industrial site, the presence of river and limited water source at industrial site seems to influence on water vapor transfer by coherent eddy motion by increasing sweep contribution and decreasing ejection contribution. Multi-resolution decomposition analysis shows that large scale heterogeneity leads to low $r_{Tq}$ at large averaging time regardless of season at both sites and there are seasonal changes of $r_{Tq}$ in mid-averaging times at industrial site, possibly due to seasonal change of trees and grasses near the site.
본 연구에서는 북한 서해안 지역의 농지기반조성현황을 조사하기 위하여 Landsat TM. JERS OPS, SPOT PAN데이터를 주로 사용하는 원격탐사기법과 시대별 진척상황을 추적하기 위하여 발행년도가 다른 지도 등을 이용하였다. 농업시설물을 판독하기 위하여 기하보정, 디지털 모자이킹 , 영상중합, 선형추출, 토지이용분류 등의 기법을 연구하였으며, 이를 응용하여 북한 서해안지역에 계획되어 있는 간척가능지구, 미완공간척지, 수리계획 등을 조사하였다. 확인된 간척가능 면적은 완공 또는 부분 완공되었거나 방조제노선이 계획된 지구를 합한 총면적이 177,766ha로서 북한이 발표한 30만 ha의 59%에 해당된다. 또한, 1994년도 『북한의 동향』에서 발표한 제3차 7개년 계획기간(1987-1993)에 북한정부가 추진한 총 면적 27,100ha의 간척지 개발면적을 조사한 결과, 기 개발된 면적 16,555 ha와 미완공 간척지면적 16,826 ha로 나타났다. 이들 간척지구는 해안지역에 위치하고 자체유역이 작아 용수가 부족한 실정으로 서해안으로 흐르는 압록강, 청천강, 대동강, 예성강 등으로부터 용수공급을 받는 2000리 물길사업과 연계되어 있으나 용수의 과부족은 검토를 요한다.
Forest degradation reduces ecosystem services provided by forest and could lead to change in composition of species. In North Korea, there has been significant forest degradation due to conversion of forest into terrace fields for food production and cut-down of forest for fuel woods. This study analyzed the phenological changes in North Korea, in terms of vegetation and moisture in soil and vegetation, from March to Octorber 2013, using MODIS (MODerate resolution Imaging Spectroradiometer) images and indexes including NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), NDSI (Normalized Difference Soil Index), and NDWI (Normalized Difference Water Index). In addition, marginal farmland was derived using elevation data. Lastly, degraded terrace fields of 16 degree was analyzed using NDVI, NDSI, and NDWI indexes, and marginal farmland characteristics with slope variable. The accuracy value of land cover classification, which shows the difference between the observation and analyzed value, was 84.9% and Kappa value was 0.82. The highest accuracy value was from agricultural (paddy, field) and forest area. Terrace fields were easily identified using slope data form agricultural field. Use of NDVI, NDSI, and NDWI is more effective in distinguishing deforested terrace field from agricultural area. NDVI only shows vegetation difference whereas NDSI classifies soil moisture values and NDWI classifies abandoned agricultural fields based on moisture values. The method used in this study allowed more effective identification of deforested terrace fields, which visually illustrates forest degradation problem in North Korea.
For the purpose of drawing a representative type of utilizing idle farmlands, this study collected and analyzed newspaper articles about cases of utilizing idle farmlands in the past decade using Internet search engines. Prior to this, it clarified a concept of idle farmlands to raise accuracy of searching articles, and selected NAVER as a search engine. It set "idle farmland", "abandoned land", and "utilizing" as basic search words in search option, and also set search period from 1st of January in 2004 to 31st of December in 2013. This study primarily searched 1,593 articles, and extracted 165 articles excluding overlapped and unrelated articles. Furthermore, it investigated extracted articles by date, media, headline, content of use, region(province), particular area(city and country), main agent, item and keyword 1, 2, 3 for proper use. This study also examined frequencies by year according to indoor and outdoor environment as well as regional differences through frequencies by regional groups and chronology. Furthermore, it drew a diagram of frequency flow of keyword 2, 3 with each keyword 1 as the central figure in order to draw various types of using idle farmlands. Through the diagrams, this study drew 9 using types such as (1) community service. agriculture type, (2) high income. agriculture type, (3) sightseeing. landscape. agriculture type, (4) livestock. agriculture type, (5) weekend farm type, (6) high income. woodland type, (7) ecology. landscape. woodland type, (8) agricultural work-study type, (9) ecological environment type.
This present was carried out to evaluate the adaptability of stabilization method which was used industrial byproducts as the stabilization agency in the abandoned mine site. In order to investigate stabilization effect on As-contaminated soils treated by industrial by-products, batch tests and column tests were carried out with As-contaminated soils collected from farmland around the abandoned mine site. ZVI(zero valent iron) and SRS(steel refining slag) was shown a good treatment effect. After the column test, sequential extraction test and simple bioavailability extraction test(SBET) were carried out to analysis of the soil, and scanning electron micrograph(SEM) analysis was carried out to compare the morphology and structure of ZVI and SRS before and after reacting with arsenic in the soil. As a result, ZVI and SRS were shown 93%, 62% reduction of As concentration respectively by comparison with untreated soils. Therefore, if ZVI and SRS are used as treatment materials in As-contaminated soils, it is expected that the As leaching from soils is reduced effectively.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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