• 한국습지학회지
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• 제22권4호
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• pp.286-294
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• 2020

본 연구는 복합생태농업을 수행하고 있는 유기농 논에서 제공하는 쌀 생산 및 다양한 생태계서비스를 경제적으로 평가하고자 하였다. 또한 복합생태농업을 위한 유기논의 구조에 따른 경제성을 평가하여 쌀 생산 농가의 소득증대와 생태계서비스 증진을 위한 안정적인 구조를 찾고자 수행하였다. 복합생태계 농업 유형에 따른 생태계서비스 기능별 기대효과 분석결과, 일반 관행논은 양서파충류, 수서곤충, 조류서식처, 체험/생태교육, 식생다양성 등 생물다양성이 지속적으로 낮아지는 영향을 미칠 것으로 평가되었다. 반면 유기 논습지 및 복합생태 논습지의 생물다양성은 높아지는 것으로 평가되었다. 경제적 가치를 평가한 결과, 일반 관행 논습지와 유기 논습지에 비해 어류 생산을 위한 둠벙의 면적이 증가할수록 쌀 생산량은 줄어드나 어류의 생산량은 증가하여 총 소득은 증가하는 것으로 분석되었다. 더불어 향후 생태계서비스 기능 가치를 평가한다면 더욱 증가 할 것으로 판단되어진다. 이와 같은 연구결과를 활용하여 쌀 산업의 공급과잉 문제해결, 안전적인 농가 소득보전, 지속 가능한 농업, 생태계서비스 기능 향상을 위한 기초자료로 활용되길 기대한다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제10권1호
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• pp.95-126
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• 2001

Functional values for wastewater treatment and atmospheric regulation in coastal wetland and rice paddy ecosystems are quantified, and an illustration is given on how to integrate biophysical parameters into a valuation framework. This is one of most controversial issues in economic analysis for wetland preservation versus wetland conversion to agricultural use. This paper includes theoretical considerations for estimating functional values of environmental ecosystems, and the integration of biophysical data and replacement cost method employed. Specific physical and geographical characteristics and data on ecosystem functions and services in coastal wetlands and rice paddies are addressed for evaluating their values in economic terms. In particular this paper indicates double counting problems and overestimation in the previous studies, and demonstrates how to avoid them and to maintain the consistency of valuation process involving a least-cost method, thus enables an accurate integration of the coastal wetland ecology and wetland economics. As a result which is far away from the previous studies, the total economic present value of wastewater assimilation by coastal wetland is estimated at 7,484,640 won/ha, and the net present value of positive effect for atmospheric regulation, negative effects for air pollution and water pollution by rice paddy is estimated at -37,934 won/ha, assuming that resources are infinitely long-lived and the annual value and the rate of discount (10%) is constant every year. In conclusion, for further reliability and validity of functional values for natural resources it is very noteworthy that a general equilibrium framework that could directly incorporate the interdependence between ecosystem functions and services would be preferred to the partial equilibrium framework.

• 농업과학연구
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• 제50권2호
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• pp.257-270
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• 2023

논(paddy) 환경은 습지로 분류되며 담수환경에서 매우 많은 비율을 차지하고 있다. 또한 많은 수서곤충류 및 양서파충류 유생의 서식지 및 산란 장소로써 생태학적으로 매우 중요하다. 하지만 기후변화 및 무분별한 농약 살포 등으로 인해 논 생태계는 지속적으로 위협받고 있다. 따라서 향후 훼손된 논 생태계를 복원하기 위해서는 복원 기준이 될 수 있는 논 생태계 서식 생물들의 정보가 필요하다. 환경유전자 metabarcoding 분석법은 성체 생활시기가 다르거나 성충으로 우화하여 대상 생태계에서 더 이상 발견할 수 없는 분류군까지 존재 여부를 간접적으로 파악할 수 있기 때문에 논 생태계에 서식하는 많은 생물들의 정보를 축적하는데 매우 효과적이다. 본 연구에서도 4종의 개구리와 9종의 수서곤충 유전자가 발견되었으며, 일부 분류군은 현장에서 개체가 직접 발견되었다. 많은 수의 분류군이 DNA 탐색에서만 발견되었으며, 전통적인 조사방법은 매우 제한적인 분류군만을 확인할 수 있었다. 이러한 eDNA 기반의 논 생물탐색은 강력한 분석 해상도 때문에 농업 생태계 생물다양성 조사에서 활용가치가 매우 높을 것으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제32권2호
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• pp.155-165
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• 2013

본 연구에서 문헌 조사를 통하여 우리나라에서 논을 이용하는 조류의 현황을 조사하였다. 논을 이용하는 조류는 논의 본답, 논둑, 저수지 또는 관개 수로에서 번식, 휴식 또는 취식을 하는 조류로 정의하였다. 1980년대 이후부터 출판된 자료에 따르면, 논을 이용하는 조류는 총 47과 279종이었다. 도요 물떼새과(18%), 매, 수리 및 올빼미과의 맹금류(12%), 오리과 (11%)의 조류가 논을 주로 이용하였다. 논 이용 조류 중 절반은 겨울철에 건답을 이용하였으며, 39.4%는 봄이나 가을 또는 여름에 습답을 이용하는 종이었다. 논 의존도는 오리류, 백로류 및 도요류가 높았다. 수면성오리 개체군은 지난 12년 동안 감소한 반면에 두루미는 증가하는 경향을 보였다. 높은 논 의존도를 갖는 멸종위기종은 두루미, 재두루미, 검은목두루미, 흑두루미, 개리, 흰이마기러기와 따오기였다. 논은 다수의 멸종위기종을 포함하여 다양한 조류에게 사계절 내내 중요한 서식지로 제공되고 있다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제16권5호
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• pp.19-26
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• 2013

This study was carried out to provide preliminary data for increasing biodiversity in agricultural ecosystem and investigate availability of using Tubificidae spp. for environment-friendly agriculture through the survey of growth of Tubificidae spp. in flooded paddy fields during winter. We estimated the number of Tubificidae spp. in rice paddy where had been flooded during the previous winter in Ganghwa-gun, Suwon-si, and Hwaseong-si (Bongdam-eup and Paltan-myeon) between March and April from 2010 to 2012. During growing period of rice, the number of Tubificidae spp. was compared between flooded and non-flooded paddy field in Ganghwa-gun. As results, mean density of Tubificidae spp. in winter flooded paddy field was 7,235.5 $ind./m^2$ in Ganghwa-gun, 14,347.5 $ind./m^2$ in Suwon-si, 59,989.9 $ind./m^2$ in Bongdam-eup, and 2,610.6 $ind./m^2$ in Paltan-myeon. Mean density of Tubificidae spp. was the highest in flooded paddy fields of Bongdam-eup that was kept wet until rice harvest time and had shallow water. While mean density was the lowest in Paltan-myeon where had deep water and later flooded paddy field than others. In Ganghwa-gun, during growing period of rice, mean density of Tubificidae spp. in flooded paddy fields (171,109.0 $ind./m^2$) and flooded fallow paddy fields (321,084.2 $ind./m^2$) was much higher than non-flooded paddy fields (1,006.6 $ind./m^2$). Flooded paddy field during winter can help increase the number of Tubificidae spp. which can control weeds and enhance biodiversity in paddy fields for environment-friendly agriculture. Early flooding and shallow water of paddy fields could be a good agriculture practice to encourage the growth of Tubificidae spp..

• 한국농림기상학회지
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• 제15권4호
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• pp.273-281
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• 2013

본 연구는 전라북도 김제시 부량면 신용리의 벼-보리 이모작 논에 설치된 플럭스 관측시스템에서 2012년 벼 재배기간동안(6월 9일~10월 20일)에 연속적으로 관측된 플럭스자료를 활용하여, 논 생태계와 대기간의 $CO_2$ 및 에너지(현열, 잠열) 교환량의 계절적 변화를 분석하였다. $CO_2$ 및 에너지의 교환량은 미기상학적인 에디공분산법으로 추정하였고, 환경인자(순복사, 강수량 등)와 작물체 생육량(엽면적지수, 초장 등)도 함께 측정 조사하였다. 관측된 플럭스자료는 보정과 결측보충의 과정을 거친 후 분석에 활용되었다. 결론적으로, 벼-보리 이모작 논 생태계에서 벼 재배기간동안의 $CO_2$의 순생태계교환량(NEE)과 총일차생산량(GPP) 및 생태적호흡량(Re)은 각각 단위면적($m^2$)당 -277.1, 710.3, 433.2g C로 분석되었다.

• 한국농공학회논문집
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• 제59권4호
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• pp.27-42
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• 2017

The global rise in atmospheric $CO_2$ concentration and its associated climate change have significant effects on agricultural productivity and hydrological cycle. For food security and agricultural water resources planning, it is critical to investigate the impact of climate change on changes in agricultural productivity and water consumption. APEX-Paddy model, which is the modified version of APEX (Agricultural Policy/Environmental eXtender) model for paddy ecosystem, was used to evaluate rice productivity and evapotranspiration based on climate change scenario. Two study areas (Gimjae, Icheon) were selected and the input dataset was obtained from the literature. RCP (Representitive Concentration Pathways) based climate change scenarios were provided by KMA (Korean Meteorological Administration). Rice yield data from 1997 to 2015 were used to validate APEX-Paddy model. The effects of climate change were evaluated at a 30-year interval, such as the 1990s (historical, 1976~2005), the 2025s (2011~2040), the 2055s (2041~2070), and the 2085s (2071~2100). Climate change scenarios showed that the overall evapotranspiration in the 2085s reduced from 10.5 % to 16.3 %. The evaporations were reduced from 15.6 % to 21.7 % due to shortend growth period, the transpirations were reduced from 0.0% to 24.2 % due to increased $CO_2$ concentration and shortend growth period. In case of rice yield, in the 2085s were reduced from 6.0% to 25.0 % compared with the ones in the 1990s. The findings of this study would play a significant role as the basics for evaluating the vulnerability of paddy rice productivity and water management plan against climate change.

• 한국농림기상학회지
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• 제5권2호
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• pp.51-60
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• 2003

한국 내 농경지의 약 60%를 차지하고 있는 논은 아시아의 주요 농업 생태계의 하나이다. 논은 대기로부터 $CO_2$를 흡수함과 동시에 CH$_4$의 형태로 탄소를 대기 중으로 방출하는데, 관개 상태에 따라 흡수와 방출의 상대적 크기가 달라져서 온실 기체의 전구 수지에 중요한 변수로 작용할 수 있다. 온실 효과와 관련하여 논의 현재 및 미래의 역할을 보다 잘 이해하기 위하여, 주요 농업 생태계에서의 $CO_2$와 에너지 교환을 정량화 하는 것은 매우 중요하다. 이 연구의 목적은, 벼의 전체 생장 기간동안 한국의 전형적인 논에서의 에너지와 $CO_2$ 교환과정을 관측, 분석하고 이해하는 것이다. 2002년 4월부터 한국 타워 플럭스 관측 지역망(KoFlux)에속한 강화도 하리의 논에서 $CO_2$ 및 에너지 플럭스 관측을 지속적으로 해오고 있다. 다양한 보정 단계와 처리 과정을 거친 관측 자료를 통해, 논과 대기간의 $CO_2$ 교환량을 정량화하고, 이를 미기상학적, 생물리학적 관점에서 분석하였다. 날씨 변화와 더불어, 지표 피복 변화와 식물의 생장 단계에 따라 $CO_2$ 교환량이 민감하게 변화하였다. 국내 논에서의 전 생장기간에 걸친 에너지와 $CO_2$ 교환에 관한 최초의 직접 관측 보고인 본 연구는, 아시아 플럭스망(AsiaFlux) 내에서 중요한 참고 자료로서의 가치를 지니며, 지면 모형의 보정과 개선, 전구 생지화학적 순환에 대한 논의 역할, 그리고 생물-대기 상호 작용에 대한 근본적인 이해를 향상시키는 데 기여할 것이다.

• 대기
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• 제29권4호
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• pp.355-365
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• 2019

Based on in-situ monitoring data produced by National Institute of Meteorological Sciences, we evaluated the performance of Joint UK Land Environment Simulator (JULES) on the surface energy balance for rice-paddy and cropland in Korea with the operational ancillary data used for Unified Model (UM) Local Data Assimilation and Prediction System (LDAPS) (CTL) and the high-resolution ancillary data from external sources (EXP). For these experiments, we employed the one-year (March 2015~February 2016) observations of eddy-covariance fluxes and soil moisture contents from a double-cropping rice-paddy in BoSeong and a cropland in AnDong. On the rice-paddy site the model performed better in the CTL experiment except for the sensible heat flux, and the latent heat flux was underestimated in both of experiments which can be inferred that the model represents flood-irrigated surface poorly. On the cropland site the model performance of the EXP experiment was worse than that of CTL experiment related to unrealistic surface type fractions. The pattern of the modeled soil moisture was similar to the observation but more variable in time. Our results shed a light on that 1) the improvement of land scheme for the flood-irrigated rice-paddy and 2) the construction of appropriate high-resolution ancillary data should be considered in the future research.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제21권4호
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• pp.11-23
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• 2018

The purpose of this study is to identify the ecological characteristics and biological interactions between species of the abandoned rice paddy field in mountainous areas and to suggest a management strategy for stable food chain formation and biodiversity enhancement. The study site is located in Uldae wetland of Songchu district Bukhansan National Park, site characteristics and biological habitat characteristics were identified through site survey and literature survey. With regard to physical environment, among geographical features, the Uldae Wetland and the neighborhood inside the basin was a gently sloping area($5{\sim}15^{\circ}$). And 64.0% of basin faced the north. With regard to water environment, the Uldae Wetland was wetland of rainfed paddy field depending on precipitation and the system of stream flowing into the wetland from valley. According to the results of examining flora in plant ecology, in general, they were herbaceous wetland species. 88.6% of existing plants inside the Uldae Wetland basin was a forest in the mountain. And Quercus spp. community and Pinus densiflora community accounted for 64.6% of that, and was dominant. Except for that, Salix koreensis community was distributed. The existing vegetation of Uldae Wetland inhabited wetland species and terrestrialization indicator species, and it was thought that partial terrestrialization inside the Uldae Wetland was in progress after the discontinuation of paddy cultivation, such as the expansion of Salix koreensis distribution area. In the status of appearing faunae in the Uldae Wetland with regard to wildbirds of appearing principal species, The Uldae wetland was based on a abandoned rice paddy field various wildlife, and was a wildlife feeding, spawning, and resting place. The water environment was an important factor in maintaining the wetland living creatures function, habitat of waterbirds and benthic macroinvertebrates, amphibians and odonate are spawning ground and habitat, it was affecting the vegetation ecosystem based on wetlands. In order to maintain the diversity of wildlife, it was important to maintain smooth water supply and water level. A stable food chain will be formed and the Uldae wetland biodiversity will be abundant by establishing the relationship between the species of Uldae wetland, which is abandoned rice paddy field, and the habitat environment favored by species belonging to the ecosystem stepwise linkage. The ecological characteristics of the Uldae wetlands and the relation between the species were analyzed and the environmental conditions were reflected in the planning and management plan of Uldae wetland ecology.