선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 연구의 목적은 우리나라 천연활엽수림의 대표수종인 굴참나무, 신갈나무와 인공침엽수림의 대표수종인 잣나무, 낙엽송을 대상으로 입목측정인자간의 관계를 수종별 allometry 모델로 구축하고, 다양한 입목 및 임분측정인자를 이용하여 수종별 개체목 흉고단면적 생장함수식을 제작하는데 있다.
제안 방법
- 본 연구에서는 강촌 모델림의 주요 수종인 굴참나무, 신갈나무, 잣나무와 낙엽송에 대하여 직경-총수고, 수관폭이 가장 넓은 지점의 수고, 지하고, 수관폭의 관계를 규명하기 위해서 일차 단순회귀 모델식을 이용하여 두 변수간의 allometric 모델을 개발하였다. 개체목 생장모델은 굴참나무, 신갈나무, 잣나무와 낙엽송에 한하여 입목측정인자 및 조제된 변수를 독립변수로 하여 다중회귀에 의한 방법으로 흉고단면적 생장모델을 개발하였다. 종속 및 독립변수들은 자연로그(ln) 또는 역수를 이용하여 변수변환을 실시하였다.
- 기타 다양한 독립변수를 이용한 흉고단면적 모델식은 초기크기, 상대크기, 경쟁에 따라 생장에 차이가 있다는 가정 하에 다중회귀로 수종별 흉고단면적 모델식을 개발하였다(Table 5). 개발된 모델식들은 등분산의 잔차도를 갖고, 독립변수들 모두는 매우 유의적인 것(p<0.
- 또한, 입목의 구조적 특성을 파악하기 위하여 측정인자를 이용하여 상대직경, 상대수고, 수관투영면적, 수관장비율, 경쟁지수를 산출하였다. 상대직경(RD)과 상대수고(RH) 는 각 표준지별로 해당 흉고직경 및 수고를 해당 임분의 우세목과 준우세목의 평균 흉고직경 및 평균수고의 비로 아래와 같이 계산되었다.
- 본 강촌 모델림은 효율적인 임분 및 단목생장 상태를 장기적으로 진단하기 위하여 원형 영구표준지를 구상하였으며, 원형표준지 크기는 11.3 m의 표준지 반경으로 하는 주 원형표준지(main plot)와 반경 5.6 m크기의 주 원형표준지 내에 보조 원형표준지(subplot)를 설정하였다. 영구표준지는 강촌 모델림 임상을 고려하여 총 49개를 설치하였다(Fig.
- , 2001, 2007a,b; Yoo, 2004). 본 연구에서 흉고직경생장량 대신 흉고단면적 생장량을 종속변수로 택한 이유는 흉고단면적생장량이 측정인자간의 상관이 보다 높기 때문에 이를 종속변수로 선정하였다(West, 1980).
- 본 연구에서는 강촌 모델림의 주요 수종인 굴참나무, 신갈나무, 잣나무와 낙엽송에 대하여 직경-총수고, 수관폭이 가장 넓은 지점의 수고, 지하고, 수관폭의 관계를 규명하기 위해서 일차 단순회귀 모델식을 이용하여 두 변수간의 allometric 모델을 개발하였다. 개체목 생장모델은 굴참나무, 신갈나무, 잣나무와 낙엽송에 한하여 입목측정인자 및 조제된 변수를 독립변수로 하여 다중회귀에 의한 방법으로 흉고단면적 생장모델을 개발하였다.
- 본 연구에서는 주요 4수종(굴참, 신갈, 잣나무, 낙엽송)과 최근 5년간의 직경생장량을 이용하여 연년직경생장량과 임목측정인자의 조제변수와 상관관계를 분석하였다(Fig. 3-4). 조제된 변수로는 앞에서 언급한 바와 같이 수관급(CC), 흉고직경(DBH), 총수고(HT), 수관폭이 가장 넓은 지점에서의 수고(HW), 지하고(HB), 수관장(CL), 수관폭(CW), 수관 장비율(LCR), 전체수관투영면적(TCA), 상대직경(RD), 상대수고(RH), 경쟁지수(CI), 연령(AGE)으로 총 13개 변수를 사용하였다.
- 본 영구표준지에서 조사된 임목측정인자를 이용하여 보조 표준지내의 흉고직경 6 cm 이상의 주요수종인 굴참(Quercus variabilis), 신갈(Quercus mongolica), 잣나무(Pinus koraiensis)와 낙엽송(Larix leptolepis)을 중심목(subject tree)으로 정하고 임목측정 후 생장추를 이용하여 경사지 위를 기준으로 오른쪽 방향 흉고직경위치에서 연령과 최근 5년간의 연륜 폭을 측정하여 연년 평균 직경 생장량 및 흉고단면적 생장량을 산출하였다.
- 본 원형 표준지는 2005년 8-12월 향후 지속적인 모니터링을 위하여 영구표준지로 활용 될 것을 감안하여 임도로부터 접근이 용이한 임분을 무작위로 선정하였으며, 각 영구 표준지들은 GPS를 이용한 위치정보와 지황 및 임황현황에 대한 정밀조사를 실시하였다. 영구표준지내의 지황측정인자로는 지형, 사면방향, 해발고, 경사가 측정되었으며, 임황 측정은 주 원형 표준지내 흉고직경 6 cm 이상의 모든 임목에 대하여 수종, 임목간 거리, 방위각, 흉고직경, 총수고, 수관폭이 가장 넓은 지점의 수고, 지하고, 수관폭에 대한 측정 인자가 조사되었다.
- 우리나라 주요 4 수종의 직경-총수고간의 allometric 모델은 일차식, power식과 역수식을 이용해서 산출하였다. 수종별 모두 수관이 가장 넓은 수고와 지하고는 흉고직경 변수에 비해 총수고와 더 좋은 상관을 갖기 때문에 총수고를 독립변수로 하는 일차 단순회귀식을 조제하였다. 이들 모델식의 결정계수, 표준오차와 잔차도를 점검하여 최적모델식을 선정하였다(Table 3).
- 우리나라 주요 4 수종의 직경-총수고간의 allometric 모델은 일차식, power식과 역수식을 이용해서 산출하였다. 수종별 모두 수관이 가장 넓은 수고와 지하고는 흉고직경 변수에 비해 총수고와 더 좋은 상관을 갖기 때문에 총수고를 독립변수로 하는 일차 단순회귀식을 조제하였다.
- 수종별 모두 수관이 가장 넓은 수고와 지하고는 흉고직경 변수에 비해 총수고와 더 좋은 상관을 갖기 때문에 총수고를 독립변수로 하는 일차 단순회귀식을 조제하였다. 이들 모델식의 결정계수, 표준오차와 잔차도를 점검하여 최적모델식을 선정하였다(Table 3).
- 상대직경(RD)과 상대수고(RH) 는 각 표준지별로 해당 흉고직경 및 수고를 해당 임분의 우세목과 준우세목의 평균 흉고직경 및 평균수고의 비로 아래와 같이 계산되었다. 전체수관투영면적(TCA)은 수관직경을 이용하여 원면적 공식을 이용하여 계산하였고, 수관장비율(LCR)은 총수고에 대한 수관장(crown length)의 비율로 (총수고-지하고)/총수고로 산출하였으며, 경쟁지수(CI)는 중심목과 경쟁목을 이용한 흉고직경에 대한 거리독립 경쟁지수를 사용하였다. 경쟁목 선정은 보조원형표준지내의 각 중심목의 수관급보다 같거나 큰 수관급인 임목으로 선정하였다.
- 3-4). 조제된 변수로는 앞에서 언급한 바와 같이 수관급(CC), 흉고직경(DBH), 총수고(HT), 수관폭이 가장 넓은 지점에서의 수고(HW), 지하고(HB), 수관장(CL), 수관폭(CW), 수관 장비율(LCR), 전체수관투영면적(TCA), 상대직경(RD), 상대수고(RH), 경쟁지수(CI), 연령(AGE)으로 총 13개 변수를 사용하였다. 여기서 이들 변수들은 측정시점의 크기인자를 이용하였다.
- 흉고단면적생장량과 흉고직경과의 함수식은 산점도를 고려하여, 흉고단면적생장 및 흉고직경을 자연로그, 역수 또는 제곱으로 변수변형을 통하여 함수식을 조제하였다(Table 4).
대상 데이터
- 전체수관투영면적(TCA)은 수관직경을 이용하여 원면적 공식을 이용하여 계산하였고, 수관장비율(LCR)은 총수고에 대한 수관장(crown length)의 비율로 (총수고-지하고)/총수고로 산출하였으며, 경쟁지수(CI)는 중심목과 경쟁목을 이용한 흉고직경에 대한 거리독립 경쟁지수를 사용하였다. 경쟁목 선정은 보조원형표준지내의 각 중심목의 수관급보다 같거나 큰 수관급인 임목으로 선정하였다. 이상의 임목측정인자를 통하여 조제된 독립변수들에 대한 산출방법을 정리하면 Table 1과 같다.
- 본 연구대상지는 강원도 춘천시 남산면과 남면에 소재해있는 춘천국유림관리소 관내 봉화산 일대(이하: 강촌 모델림)를 대상으로 하였다(Fig. 1). 강촌 모델림 면적은 총 867 ha로 동경 127° 34′-37′, 북위 37° 45′-47′에 위치하고 있으며, 기후는 산악기후의 특성과 대륙성 기후의 특성이 복합적으로 일어나는 지역으로 연평균 강수량은 1266.
- 6 m크기의 주 원형표준지 내에 보조 원형표준지(subplot)를 설정하였다. 영구표준지는 강촌 모델림 임상을 고려하여 총 49개를 설치하였다(Fig. 1).
데이터처리
- 종속 및 독립변수들은 자연로그(ln) 또는 역수를 이용하여 변수변환을 실시하였다. 생장모델 검정은 수종별 개발된 allometric 모델과 흉고단면적 생장모델들의 결정계수(R2), 표준오차(Sy.x), 잔차도를 이용하여 평가하였다.
성능/효과
- 2). 4개 수종 중 잣나무가 가장 상관이 좋은 것으로 나타났으며(r=0.45), 굴참, 신갈, 낙엽송 순으로 상관이 좋은 것으로 나타났다. 낙엽송의 경우 직경생장량은 흉고직경 25 cm이후에 다소 감소하는 경향이 있으나, 현재의 제한된 자료로 인해 아직 정확히 판단하기에는 어려움이 있다.
- 강촌모델림의 수종별 연년 직경생장량의 범위는 굴참나무가 0.12-0.88 cm(0.45 cm), 신갈나무가 0.10-0.70 cm(0.41 cm), 잣나무가 0.21-0.95 cm(0.50 cm) 그리고 낙엽송이 0.38-1.10 cm(0.64 cm) 인 것으로 나타나, 4개 수종을 비교 했을 때 낙엽송>잣나무>굴참>신갈 순으로 직경생장이 좋은 것으로 나타났다.
- 개발된 모델식들은 등분산의 잔차도를 갖고, 독립변수들 모두는 매우 유의적인 것(p<0.0001)으로 나타났다.
- 3). 굴참나무의 경우 수관급(r=0.53), 경쟁지수(r=-0.48), 수관폭이 가장 넓은 지점의 수고(r=0.40), 총수고(r=0.40), 흉고직경 (r=0.38)순으로 상관관계가 높게 나타났으며, 신갈나무는 경쟁지수(r=-0.49), 총수고(r=0.44), 상대직경(r=0.44), 흉고 직경(r=0.43), 수관폭이 가장넓은 지점의 수고(r=0.43) 순으로 파악되었다.
- 2 cm의 분포를 보이고 있어 잣나무가 낙엽송보다 넓은 연령분포를 갖는 것으로 나타났다. 기타 측정인자에 있어서 낙엽송이 잣나무보다 큰 것으로 나타났으며, 두 수종 모두 수관장의 경우 변이가 가장 심한 것으로 나타났다(Table 2).
- 본 영구표준지 보조표준지내의 신갈나무와 굴참나무의 세부적인 임목특성을 살펴보면, 연령의 경우 신갈나무가 평균 32년생으로 20-48년생의 분포를 보이며, 굴참나무는 평균 33년생으로 18-50년생의 분포로 두 수종 모두 비슷한 연령분포를 갖는 것으로 나타났다. 흉고직경은 신갈나무가 평균 15.
- 수종별 직경과 수관폭의 allometric 관계에서는 4 수종모두 거의 상관이 없는 것으로 나타났다. 산점도 분석을 통하여 흉고직경과 수관폭간의 단순회귀를 조제한 결과, 예상한 바와 같이, 매우 낮은 결정계수를 갖고 있어, 이 수종별 allometric 관계는 흉고직경-총수고에 비해 정확도가 매우 떨어지는 것으로 나타났다. 본 연구의 굴참 및 신갈나무의 allometric 함수식, 결정계수와 표준오차들은 기존의 연구 결과와 유사한 경향이 있는 것으로 나타났다(Choi et al.
- 수종별 직경과 수관폭의 allometric 관계에서는 4 수종모두 거의 상관이 없는 것으로 나타났다. 산점도 분석을 통하여 흉고직경과 수관폭간의 단순회귀를 조제한 결과, 예상한 바와 같이, 매우 낮은 결정계수를 갖고 있어, 이 수종별 allometric 관계는 흉고직경-총수고에 비해 정확도가 매우 떨어지는 것으로 나타났다.
- 수종별 최근 직경생장량과 조제된 13개의 측정변수에 대한 상관관계를 분석한 결과, 천연활엽수종인 굴참나무와 신갈나무는 대부분 유사한 경향이 있으나 수관폭과 수관투영면적은 반대의 경향이 있는 것으로 나타났다(Fig. 3). 굴참나무의 경우 수관급(r=0.
- 수종별로 최근 5년간의 흉고직경생장과 흉고직경과의 상관관계를 산점도로 표시한 결과, 일반적으로 모든 수종에 대해 직경이 증가함에 따라 직경생장은 양의 상관을(상관계수 0.30-0.45) 갖는 것으로 나타났다(Fig. 2). 4개 수종 중 잣나무가 가장 상관이 좋은 것으로 나타났으며(r=0.
- (2007b)의 연구결과와 유사한 것으로 나타났다. 신갈나무의 경우 M4와 M5 생장함수식은 흉고단면적생장이 흉고직경보다 총수고에 매우 유의적인 것으로 나타났으며, 수 관급보다는 상대직경과 경쟁지수에 보다 유의적인 것으로 파악되었다. 잣나무의 경우 K4와 K5 함수식 즉, f(DBH, CC)와 f(HT, RD) 식이 흉고단면적 생장에 매우 유의적인 것으로 나타났다.
- 위 수종별 함수식들은 모두 유의적인 독립변수(P<0.0001)를 갖고 잔차도의 경우 등분산을 갖는 것으로 나타났다.
- 잣나무와 낙엽송 또한, 최근 5년간의 직경생장량을 이용 하여 연년직경생장량과 임목측정인자의 조제변수와의 상관관계를 한 결과, 대부분 유사한 패턴을 갖고 있으나, 수종 간에 차이가 있는 것으로 나타났다. 잣나무의 경우 직경생장과 변수간의 상관계수는 수관급(r=0.
- 잣나무와 낙엽송의 경우를 살펴보면, 잣나무는 평균 32년생(22-49년생)으로 평균 흉고직경이 15.9 cm로 7.0-28.5 cm의 범위를 보이며, 낙엽송은 평균 39년생(32-48년생)으로 평균 흉고직경이 21.0 cm로 12.3-34.2 cm의 분포를 보이고 있어 잣나무가 낙엽송보다 넓은 연령분포를 갖는 것으로 나타났다. 기타 측정인자에 있어서 낙엽송이 잣나무보다 큰 것으로 나타났으며, 두 수종 모두 수관장의 경우 변이가 가장 심한 것으로 나타났다(Table 2).
- 4 cm로 파악되어 두수종간의 직경은 차이가 거의 없는 것으로 나타났다. 총수고(HT), 수관폭이 가장 넓은 지점의 수고(HW), 지하고(HB), 수관폭(CW) 또한 두 수종 모두 비슷한 크기를 갖고 있는 것으로 나타났으며, 수관장(CL)의 경우 두 수종 모두 다른 변수들보다 변이가 큰 것으로 나타났다(Table 2).
- 본 영구표준지 보조표준지내의 신갈나무와 굴참나무의 세부적인 임목특성을 살펴보면, 연령의 경우 신갈나무가 평균 32년생으로 20-48년생의 분포를 보이며, 굴참나무는 평균 33년생으로 18-50년생의 분포로 두 수종 모두 비슷한 연령분포를 갖는 것으로 나타났다. 흉고직경은 신갈나무가 평균 15.4 cm이고 직경범위가 6.7-30.2 cm이며, 굴참나무는 평균 15.5 cm, 직경범위가 6.8-28.4 cm로 파악되어 두수종간의 직경은 차이가 거의 없는 것으로 나타났다. 총수고(HT), 수관폭이 가장 넓은 지점의 수고(HW), 지하고(HB), 수관폭(CW) 또한 두 수종 모두 비슷한 크기를 갖고 있는 것으로 나타났으며, 수관장(CL)의 경우 두 수종 모두 다른 변수들보다 변이가 큰 것으로 나타났다(Table 2).
후속연구
- 0001)를 갖고 잔차도의 경우 등분산을 갖는 것으로 나타났다. 또한 수종별 함수식은 현재의 자료범위에서는 어느 모델식을 이용하더라도 큰 문제는 없으나, 향후 임분생장예측을 위한 시뮬레이션을 위해서는 흉고직경을 역수로 하는 함수식을 활용하는 것이 바람직하다고 판단된다. 특히, 굴참나무와 신갈나무의 경우는 비슷한 직경생장량과 생장패턴을 갖기 때문에 사용자 편의를 위해서 두 수종을 하나로 묶어 흉고직경을 역수로 하는 함수식으로 만들어 활용 할 수 있다(ln△BA=3.
- 또한, 우리나라와 같이 복잡한 산지에 자생하는 입목의 생장을 예측하는데는 입목자체의 측정인자외에도 기후인자, 미세지형인자 및 토양인자 등에 의한 다각적인 요인별 분석이 필요할 것으로 판단된다.
- 본 흉고직경 생장자료는 생장추에 의해 목편을 통해 최근 5년간의 직경생장을 측정한 자료이고, 현재 모델림 흉고직경들이 10-30 cm에 편중되어 있어, 입목 및 임분 예측 시뮬레이션을 위해서는 향후 5년, 10년까지에만 제한을 두는 것이 바람직하다고 사료된다.
- 낙엽송의 흉고단면적 함수식(L4)은 흉고직경과 상대직경만이 유의적으로 나타났다. 앞서 언급을 했지만, 개발된 흉고단면적 생장모델은 현 자료의 범위에 국한하여 추청값이 산출되었기 때문에, 현 자료의 한계를 벗어난 장기 생장예측에는 제한될 수 있다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.