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문제 정의
- 본 연구에서는 시계열 분석을 이용하여 수 종의 계절 식물들에 대한 개화시기의 분포 특성을 파악하고자 하였고, 또한 계절식물의 변화 경향을 파악하여 기온 변화에 따른 개화시기와의 관계를 알아보고자 하였으며, 이후 이를 기후 영향 평가를 위한 기초자료로 제공하고자 하였다.
제안 방법
- 2007년 개화일을 예측하기 위해서는 2006년까지의 데이터를 이용하여 지수평활법(exponenti이 smoothing method)으로 예측한 후 2007년의 실제 개화일과 비교하였다. 또한 개화시기와 기온과의 선형 관계를 파악하기 위해서는 상관분석을 실시하였는데, 개화시기는 꽃피기 직전의 기온에 가장 영향을 크게 받기 때문에'' 꽃피기 직전 3개월 간의 기온요소와 개화일의 상관분석을 실시하였다.
데이터처리
- method)을 실시하였다. 2007년 개화일을 예측하기 위해서는 2006년까지의 데이터를 이용하여 지수평활법(exponenti이 smoothing method)으로 예측한 후 2007년의 실제 개화일과 비교하였다. 또한 개화시기와 기온과의 선형 관계를 파악하기 위해서는 상관분석을 실시하였는데, 개화시기는 꽃피기 직전의 기온에 가장 영향을 크게 받기 때문에'' 꽃피기 직전 3개월 간의 기온요소와 개화일의 상관분석을 실시하였다.
- 시계열 분석은 통계프로그램인 SPSS ver. 12.0을 사용하여 분석하였으며, 시계열 분석시 결측값은 선형보간법을 이용하여 추정하였다.
이론/모형
- 본 연구의 분석에 이용된 식물은 기상청에서 관리되고 있는 지역 내 기상용 지표식물들로서 개나리, 벚나무, 진달래, 매화나무, 코스모스, 아카시나무-, 복숭아나무, 배나무 등 8종을 선정하였고, 계절 식물의 개화일 자료와 일평균 등은 1921년부터 2007년까지 기상청의 부산지역 기상자료를 이용하였다 0 개화일의 자료는 날짜 자료이므로 통계처리가 용이하지 않기 때문어}, 이와 이 M)의 연구에서와같이 제일 늦은 개화일의 마지막 날을 기준으로 날짜가 이를수록 숫자가 커지게 코딩 변경을 하였다 N 개화 시 기의 변화 경향을 분석하기 위해서 우연 오차에 의한 변동을 제거 하였고, 시간에 관한 연속적인 경향을 얻기 위하여 5년 이동평균법 (moving average method)을 실시하였다. 2007년 개화일을 예측하기 위해서는 2006년까지의 데이터를 이용하여 지수평활법(exponenti이 smoothing method)으로 예측한 후 2007년의 실제 개화일과 비교하였다.
성능/효과
- 진달래(R加泌泌湖効mucronulatum) 역시 1970년대까지는 3월 초순 ~ 4 월 초순에 개화하였는더〕, 1980년대 이후 거의 3월 초순에 개화하였고, 시계열 분석에서도 1950년대를 제외하면 2000년대로 갈수록 개화시기가 점차 빨라졌음을 알 수 있었다. 아카시나무(Rc加pseu- do-acacia)는 1990년대를 제외하고 꾸준히 개화 시기가 빨라지고 있었으며, 배나무(F""s sp.)의 경우 1980년대까지는 4월 초순에 개화하여 1990년대에는 3월 하순 ~ 4월 초순에 개화하였으며, 2000년대에 들어서면서 3월 중순 ~ 3월 하순으로 그 시기가 점차 빨라졌고, 시계열 분석에서도 지속적으로 빨라지고 있음을 확인할 수 있었다.
- 1921년부터 2007년까지 부산지역 계절식물 8종에 대한 실제 개화일을 시계열 분석법에 의해 분석한 결과 전체적인 개화시기의 변화 경향은 8종 모두 유사하게 2000년대로 갈수록 개화시기가 빨라졌음을 알 수 있었다. 2006년까지의 자료를 바탕으로 2007년 개화일을 예측한 결과 코스모스와 아카시나무의 경우는 예측일과 실제 개화일이 1일 차이로 거의 비슷하게 조사되었고, 진달래는 2일, 벚나무는 3 일, 복숭아나무는 5일, 배나무는 8일이나 빨리 개화하였다.
- 개나리, 벚나무, 복숭아나무, 배나무, 진달래의 개화일은 2월 ~ 3월의 기온 요소와 높은 상관관계를 가지는데, 이들의 개화시기가 일반적으로 3월 ~ 4월이기 때문에 개화 직전의 기온에 의해 영향을 가장 많이 받았다는데 기인되는 것으로 생각된다. 또한 개화일을 상관관계가 높은 2월 ~ 3월의 기온요소와 비교해 보면, 일평균기온과는 상관관계가 높았지만 다른 기온 요소와의 관련성은 매우 낮아 별 차이가 없음을 알 수 있었다. 이와 이(4)의 연구에서도 벚나무의 개화일과 기온과의 상관관계를 볼 때, 3월의 기온 요소와 상관계수 값이 0.
- 할 수 있다. 또한 대부분의 식물에서 개화 시기는 2월 ~ 3월의 기온요소 중 일평균기온과 상관관계가 높았으나, 진달래와 복숭아나무는 일평균 최저기온과 상관관계가 높았다. 한편, 배나무는 일평균 최고기온과 가장 높은 상관관계를 보여 특이한 경향을 보였으나 통계적으로는 유의하여 각 기온요소와 개화일에서는 별 차이가 없었다.
- 6 이상으로 가장 높게 나타남으로써 본 연구결과와 비슷한 결과를 보였다. 또한 진달래의 경우는 2월의 일평균기온보다는 일평균 최저기온과, 배나무는 3월의 일평균 최고기온과, 복숭아나무는 3월의 일평균 최저기온과 가장 높은 상관관계를 보여 다른 종들과는 다른 특이한 경향을 보였다. 매화나무의 경우는 보통 2월에 꽃이 피기 시작하므로 1월의 일평균기온과 가장 높은 상관관계를 보였고, 아카시나무는 5월에 꽃을 피우기 시작하므로 4월의 일평균기온과 가장 높은 상관관계를 보였다.
- 또한 진달래의 경우는 2월의 일평균기온보다는 일평균 최저기온과, 배나무는 3월의 일평균 최고기온과, 복숭아나무는 3월의 일평균 최저기온과 가장 높은 상관관계를 보여 다른 종들과는 다른 특이한 경향을 보였다. 매화나무의 경우는 보통 2월에 꽃이 피기 시작하므로 1월의 일평균기온과 가장 높은 상관관계를 보였고, 아카시나무는 5월에 꽃을 피우기 시작하므로 4월의 일평균기온과 가장 높은 상관관계를 보였다.
- 부산지역에서 1921년부터 2007년까지 계절식물 8종에 대한 실제 개화일과 시계열 분석으로 개화 시기 변화 경향을 조사한 결과, 전체적인 개화 시기의 변화 패턴은 8종 모두 유사하게 2000년대로 갈수록개화시기가 빨라지고 있음을 알 수 있었다(Fig. 1).
- 종별로 보면, 코스모스(Cosmcw bip讯natus)는 1940년대까지는 9월 중순 ~ 10월 초순에 개화를 했지만 I960년대 이후부터는 9월 초순까지 개화시기를 앞당겨 개화하였고, 시계열 분석에서도 I 960년대를 제외하면 2000년대로 갈수록 점점 개회.시기가 빨라지고 있음을 알 수 있다.
- 또한 대부분의 식물에서 개화 시기는 2월 ~ 3월의 기온요소 중 일평균기온과 상관관계가 높았으나, 진달래와 복숭아나무는 일평균 최저기온과 상관관계가 높았다. 한편, 배나무는 일평균 최고기온과 가장 높은 상관관계를 보여 특이한 경향을 보였으나 통계적으로는 유의하여 각 기온요소와 개화일에서는 별 차이가 없었다.
후속연구
- 지역들과의 비교 연구가 실시된다면 부산지역만의 독특한 기후 특성뿐만 아니라 우리나라 전체의 기후변화 특성까지도 분석 가능할 것이다. 또한 도시화의 진행 정도에 따른 지역적 차이, 내륙지역과 해안지역의 차이 등 지역 특성에 따른 기후변화의 특성에 대해서도 심도 깊은 연구가 이루어질 수 있을 것으로 사료된다. 추후 다양한 자연 지표를 이용한 기후 변화 특성 연구를 통하여 지구온난화가 생태계에 미치는 영향 등에 관한 연구도 지속적으로 이루어져야 할 것으로 여겨진다.
- 자료가 보완되고 다른. 지역들과의 비교 연구가 실시된다면 부산지역만의 독특한 기후 특성뿐만 아니라 우리나라 전체의 기후변화 특성까지도 분석 가능할 것이다. 또한 도시화의 진행 정도에 따른 지역적 차이, 내륙지역과 해안지역의 차이 등 지역 특성에 따른 기후변화의 특성에 대해서도 심도 깊은 연구가 이루어질 수 있을 것으로 사료된다.
- 또한 도시화의 진행 정도에 따른 지역적 차이, 내륙지역과 해안지역의 차이 등 지역 특성에 따른 기후변화의 특성에 대해서도 심도 깊은 연구가 이루어질 수 있을 것으로 사료된다. 추후 다양한 자연 지표를 이용한 기후 변화 특성 연구를 통하여 지구온난화가 생태계에 미치는 영향 등에 관한 연구도 지속적으로 이루어져야 할 것으로 여겨진다.
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