[논문]전국자연환경조사 자료를 이용한 종분포모형 연구

김지연; 서창완; 권혁수; 류지은; 김명진

doi:10.14249/eia.2012.21.4.593

전국자연환경조사 자료를 이용한 종분포모형 연구
A Study on the Species Distribution Modeling using National Ecosystem Survey Data 원문보기

환경영향평가 = Journal of environmental impact assessment, v.21 no.4, 2012년, pp.593 - 607

김지연 (국립환경과학원) , 서창완 (서울대학교 환경계획연구소) , 권혁수 (국립환경과학원) , 류지은 (서울대학교 대학원) , 김명진 (국립환경과학원)

Abstract ▼ AI-Helper

The Ministry of Environment have started the 'National Ecosystem Survey' since 1986. It has been carried out nationwide every ten years as the largest survey project in Korea. The second one and the third one produced the GIS-based inventory of species. Three survey methods were different from each other. There were few studies for species distribution using national survey data in Korea. The purposes of this study are to test species distribution models for finding the most suitable modeling methods for the National Ecosystem Survey data and to investigate the modeling results according to survey methods and taxonominal group. Occurrence data of nine species were extracted from the National Ecosystem Survey by taxonomical group (plant, mammal, and bird). Plants are Korean winter hazel (Corylopsis coreana), Iris odaesanensis (Iris odaesanensis), and Berchemia (Berchemia berchemiaefolia). Mammals are Korean Goral (Nemorhaedus goral), Marten (Martes flavigula koreana), and Leopard cat (Felis bengalensis). Birds are Black Woodpecker (Dryocopus martius), Eagle Owl (Bubo Bubo), and Common Buzzard (Buteo buteo). Environmental variables consisted of climate, topography, soil and vegetation structure. Two modeling methods (GAM, Maxent) were tested across nine species, and predictive species maps of target species were produced. The results of this study were as follows. Firstly, Maxent showed similar 5 cross-validated AUC with GAM. Maxent is more useful model to develop than GAM because National Ecosystem Survey data has presence-only data. Therefore, Maxent is more useful species distribution model for National Ecosystem Survey data. Secondly, the modeling results between the second and third survey methods showed sometimes different because of each different surveying methods. Therefore, we need to combine two data for producing a reasonable result. Lastly, modeling result showed different predicted distribution pattern by taxonominal group. These results should be considered if we want to develop a species distribution model using the National Ecosystem Survey and apply it to a nationwide biodiversity research.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

첫째, 수집된 전국자연환경조사 자료의 특성에 가장 적합한 종분포모형을 찾고자 하였다. 둘째, 제 2차 및 제3차 전국자연환경조사의 조사방법 차이에 따른 모형결과를 살펴보고 전국단위 생물종다양성 분석에 이용하기 위한 최적의 전국자연환경조사 자료의 활용 방안을 제안하고자 한다. 셋째, 서로 서식 특성이 다른 분류군별로 모형을 개발하여 분류군에 따라 나타나는 결과의 특징을 파악하고 추후 생물종다양성 분석 연구에 활용하고자 한다.
본 연구에서는 전국자연환경조사에 가장 적합한 종분포모형을 찾기 위해 종분포모형 기법을 비교하고, 각기 다른 조사방법으로 수집된 제2차 및 제3차 전국자연환경조사 자료를 생물종다양성연구 분석에 활용하기 위해 가장 적합한 자료 활용 형태를 검토하고자 하였다. 또한, 서식 특성이 각기 다른 분류군별로 모형을 개발하여 분류군에 따라 나타나는 결과의 특징을 파악하기 위하여 다음과 같이 연구를 수행하였다. 첫 번째, 전국자연환경조사 자료에 적합한 종분포모형 기법을 찾기 위해서 GAM (Generalized Additive Model)과 Maxent (Maximum Entropy Model)를 이용하여 종분포모형을 구축하고, 그 결과를 비교하였다.
마지막으로, 생태적 특성과 위치자료 수집 방법이 각기 다른 분류군에 대하여 구축한 종분포모형이 어떠한 차이점을 갖는지를 살펴보고자 하였다. 이를 위하여 목표종 9종에 대하여 서식예측분포도를 작성하고, 서식환경에 영향을 미치는 인자를 도출하였다.
본 연구를 통하여 전국자연환경조사 자료의 특징을 파악하고, 향후 전국자연환경조사 자료를 활용할 종분포 연구 및 생물종다양성 연구에 그 특성을 반영할 수 있도록 하고자 한다.
본 연구에서는 전국자연환경조사에 가장 적합한 종분포모형을 찾기 위해 종분포모형 기법을 비교하고, 각기 다른 조사방법으로 수집된 제2차 및 제3차 전국자연환경조사 자료를 생물종다양성연구 분석에 활용하기 위해 가장 적합한 자료 활용 형태를 검토하고자 하였다. 또한, 서식 특성이 각기 다른 분류군별로 모형을 개발하여 분류군에 따라 나타나는 결과의 특징을 파악하기 위하여 다음과 같이 연구를 수행하였다.
본 연구에서는 추후 전국단위의 생물종다양성 연구에 전국자연환경조사 자료를 활용하기 위하여 제 2차 및 제3차 전국자연환경조사 자료의 특성을 살펴보고, 종분포모형 구축과 관련하여 이를 활용하기 위한 여러 방법을 검토해 보았으며, 그 결과는 다음과 같다.
따라서 본 연구에서는 다음과 같이 연구를 수행하고자 하였다. 첫째, 수집된 전국자연환경조사 자료의 특성에 가장 적합한 종분포모형을 찾고자 하였다. 둘째, 제 2차 및 제3차 전국자연환경조사의 조사방법 차이에 따른 모형결과를 살펴보고 전국단위 생물종다양성 분석에 이용하기 위한 최적의 전국자연환경조사 자료의 활용 방안을 제안하고자 한다.

제안 방법

, 2009). 농촌진흥청 토양환경정보시스템의 토양도를 바탕으로 토양 배수와 토양 경사도, 심토 토성을 작성하였다. 환경부의 토지피복분류도를 활용하였으며, 산림청의 제4차 임상도로부터 임상과 영급을 추출하였다.
이를 위해서 첫 번째, 제2차 및 제3차 자료만을 활용하여 종분포모형을 구축하고, 조사방법의 차이가 서식분포 예측에 영향을 미치는지를 검토하였다. 단, 제2차 조사는 전국에 대하여 완료되었지만 제3차 조사는 진행중에 있으므로, 제3차 조사가 수행된 권역에 국한하여 종분포모형을 구축하고 그 결과를 비교하였다. 두 번째, 부분적으로 수집된 전국자연환경조사 자료를 전국단위의 연구에 활용할 수 있을지를 검토하기 위하여, 제2차 조사 자료를 제3차 조사가 수행된 지역에 국한하였을 때와, 제2차 조사 자료 전체를 전국에 적용하였을 때로 구분하여 종분포모형을 구축하고 그 결과를 비교하였다.
두 번째, 각기 다른 방법으로 조사가 이루어진 전국자연환경조사 자료의 분포 현황 및 예측 서식분포 형태를 유형화하여 구분하고, 최적의 결과를 도출하기 위한 조사자료의 활용 형태를 검토해 보았다. 이를 위해서 첫 번째, 제2차 및 제3차 자료만을 활용하여 종분포모형을 구축하고, 조사방법의 차이가 서식분포 예측에 영향을 미치는지를 검토하였다.
단, 제2차 조사는 전국에 대하여 완료되었지만 제3차 조사는 진행중에 있으므로, 제3차 조사가 수행된 권역에 국한하여 종분포모형을 구축하고 그 결과를 비교하였다. 두 번째, 부분적으로 수집된 전국자연환경조사 자료를 전국단위의 연구에 활용할 수 있을지를 검토하기 위하여, 제2차 조사 자료를 제3차 조사가 수행된 지역에 국한하였을 때와, 제2차 조사 자료 전체를 전국에 적용하였을 때로 구분하여 종분포모형을 구축하고 그 결과를 비교하였다. 이를 통하여 추후 전국에 대하여 57%만 완료된 제3차 조사 자료를 전국단위의 종분포모형 연구에 적용할 수 있을 지를 검토하였다.
정규식생지수는 2008년 MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 영상의 연평균 정규식생지수를 사용하였다. 수치지형도에서 DEM(Digital Elevation Model)을 생성하고, 지형기복, 경사도, 향, 수분지수를 구축하였다. 산림과의 거리 변수는 임상도를 바탕으로 산림 내외부 거리 변수를 생성하였으며 하천으로부터의 거리는 하천도를 기준으로 생성하였다.
식물, 포유류, 조류 등 자료 수집 방법, 서식특성이 각기 다른 분류군에 따라 종분포모형 구축 결과가 어떠한 차이점을 갖는지를 살펴보기 위하여 대상종 9종에 대하여 종분포모형을 구축하였다. 앞서 살펴본 대로, 전국자연환경조사 자료를 활용하여 종분포모형을 구축하기 위하여 Maxent 기법을 이용하였고, 제2차 전국자연환경조사 자료 및 제3차(‘06-’09) 조사 자료를 통합하여 활용하였다.
도로로부터의 거리는 수치지형도를 이용하였다. 여기에 생성된 변수들은 100m 격자로 모두 재배열(resampling)하였으며, 자료구축은 ESRI사의 ArcGIS 10.0을 사용하였다.
마지막으로, 생태적 특성과 위치자료 수집 방법이 각기 다른 분류군에 대하여 구축한 종분포모형이 어떠한 차이점을 갖는지를 살펴보고자 하였다. 이를 위하여 목표종 9종에 대하여 서식예측분포도를 작성하고, 서식환경에 영향을 미치는 인자를 도출하였다. 모형의 결과는 0.
한편, 제3차 전국자연환경조사는 진행중에 있으므로 부분적으로 수집된 조사 자료를 전국단위의 생물종다양성 연구에 활용할 수 있을지에 대한 검토가 필요하다. 이를 위해서 전국에 대하여 조사가 완료된 제2차 전국자연환경조사 자료를 제3차 조사가 완료된 지역에 국한하여 종분포모형을 구축한 결과와, 제2차 조사 자료 전체를 전국에 대하여 종 분포모형을 구축한 결과와 비교하였다.
두 번째, 각기 다른 방법으로 조사가 이루어진 전국자연환경조사 자료의 분포 현황 및 예측 서식분포 형태를 유형화하여 구분하고, 최적의 결과를 도출하기 위한 조사자료의 활용 형태를 검토해 보았다. 이를 위해서 첫 번째, 제2차 및 제3차 자료만을 활용하여 종분포모형을 구축하고, 조사방법의 차이가 서식분포 예측에 영향을 미치는지를 검토하였다. 단, 제2차 조사는 전국에 대하여 완료되었지만 제3차 조사는 진행중에 있으므로, 제3차 조사가 수행된 권역에 국한하여 종분포모형을 구축하고 그 결과를 비교하였다.
전국자연환경조사 결과 구축된 여러 분류군 중에서 포유류, 조류, 식물 3개 분류군에 대하여 본 연구를 수행하였다. 생태계 구성요소 중 식물은 생태계의 근간을 이루는 생산자로서 다른 동식물의 서식처, 이용가치 등에 대한 중요한 역할을 하며, 포유류는 소속 생태계 내의 최상위 소비자로서 해당 생태계의 안정성 여부를 판단할 수 있는 근거가 된다.
각 모형의 정확도는 ROC(Receiver Operating Characteristic)의 AUC(Area Under Cover) 값을 통해 측정하였으며, 5회의 교차검증을 수행하였다(Thuiller, 2003). 전국자연환경조사는 종의 출현 정보만을 가진 위치 자료이므로, GAM을 수행하기 위해서 비출현을 대표할 가임의점자료(Pseudo random point data)를 생성하여 출현/비출현 형태의 자료를 구축하였다. 또한 GAM은 위치자료와 환경변수 간의 유의성을 검증하기 위해 Wilcoxon-rank sum test를 수행하여 입력변수를 선택하였고, Maxent에도 같은 입력변수를 적용하였다.
또한, 서식 특성이 각기 다른 분류군별로 모형을 개발하여 분류군에 따라 나타나는 결과의 특징을 파악하기 위하여 다음과 같이 연구를 수행하였다. 첫 번째, 전국자연환경조사 자료에 적합한 종분포모형 기법을 찾기 위해서 GAM (Generalized Additive Model)과 Maxent (Maximum Entropy Model)를 이용하여 종분포모형을 구축하고, 그 결과를 비교하였다. GAM은 출현/비출현자료(Present-absent data)를 적용하는 모형으로, 매우 강력하고 유연한 기법이어서 종분포모형의 공간 예측에 널리 이용되고 있다(Frankilin, 2009).
농촌진흥청 토양환경정보시스템의 토양도를 바탕으로 토양 배수와 토양 경사도, 심토 토성을 작성하였다. 환경부의 토지피복분류도를 활용하였으며, 산림청의 제4차 임상도로부터 임상과 영급을 추출하였다. 정규식생지수는 2008년 MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 영상의 연평균 정규식생지수를 사용하였다.

대상 데이터

기존의 서식지 관련 연구 및 대상종과 관련한 문헌에서 식물은 지형(표고, 향), 토양(토양 배수, 토양 산도), 기후(기온, 강수) 등의 인자가, 포유류는 지형(경사, 향, 표고, 암반), 식생(식생유형, 피복유형), 거리(도로로부터의 거리, 수계로부터의 거리) 등의 인자가, 조류는 식생(임령, 식생유형, 피복유형), 거리(도로로부터의 거리, 수계로부터의 거리), 지형(암반) 등의 인자가 서식지 이용에 영향을 미치는 것으로 나타나 있으므로, 이들 변수들을 기후, 토양, 피복, 식생, 지형, 거리 등의 자료로 구분하고 100m 공간해상도로 구축하였다(표 2)(원병오, 1981; 김휘 등, 1988; 이정환 등, 1999; 이장호, 2000; 노일과 문현식, 2004; 최태영과 박종화, 2004; 임동옥 등, 2005; 최창용 등, 2007; 환경부, 2007; 이동근과 송원경, 2008; 서창완 등, 2008; 장형태 등, 2008; 임동옥 등, 2011). 기후자료는 Worldclim에서 제공하는 기후자료인 BIOCLIM자료를 사용하였으며, 19개의 BIOCLIM 자료 중 PCA(Principal Components Anaysis)분석을 통하여 전체 변수를 대표할 수 있는 7개의 변수(Bio1, Bio4, Bio10, Bio11, Bio12, Bio16, Bio17)를 선택하였다(Seo et al., 2009). 농촌진흥청 토양환경정보시스템의 토양도를 바탕으로 토양 배수와 토양 경사도, 심토 토성을 작성하였다.
생물종 자료는 위치정보가 수집된 제2차 전국자연환경조사(‘97~’05) 및 제3차 전국자연환경조사(‘06~’ 09) 자료를 활용하였다.
환경부의 토지피복분류도를 활용하였으며, 산림청의 제4차 임상도로부터 임상과 영급을 추출하였다. 정규식생지수는 2008년 MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 영상의 연평균 정규식생지수를 사용하였다. 수치지형도에서 DEM(Digital Elevation Model)을 생성하고, 지형기복, 경사도, 향, 수분지수를 구축하였다.
산림 위주로 조사가 이루어진 전국자연환경조사의 특성을 반영하여, 산림을 중심으로 서식하며 전국적으로 고르게 분포하는 종을 대상종으로 선택하되, 서식환경의 변화에 민감한 환경부 지정 멸종위기종을 포함하였다. 종분포모형 구축을 위해 모형화가 가능한 7지점 이상의 자료를 갖는 종 중에서(Franklin, 2009), 식물은 멸종위기 II급종인 망개나무(Berchemia berchemiaefolia)와 일반종 중 히어리(Corylopsis coreana), 노랑무늬붓꽃(Iris odaesanensis), 포유류는 멸종위기 I급종인 산양(Nemorhaedus goral), 멸종위기 II급종인 담비(Martes flavigula korea), 삵(Felis bengalensis), 조류는 멸종위기 II급종인 까막딱다구리(Dryocopus martius), 수리부엉이(Bubo Bubo)와 일반종 중 말똥가리(Buteo buteo)를 선정하였다. 제2차 및 제3차 전국자연환경조사 결과 대상종에 대하여 구축된 자료의 수는 표 1과 같다.

데이터처리

2를 이용하였다. 각 모형의 정확도는 ROC(Receiver Operating Characteristic)의 AUC(Area Under Cover) 값을 통해 측정하였으며, 5회의 교차검증을 수행하였다(Thuiller, 2003). 전국자연환경조사는 종의 출현 정보만을 가진 위치 자료이므로, GAM을 수행하기 위해서 비출현을 대표할 가임의점자료(Pseudo random point data)를 생성하여 출현/비출현 형태의 자료를 구축하였다.
전국자연환경조사는 종의 출현 정보만을 가진 위치 자료이므로, GAM을 수행하기 위해서 비출현을 대표할 가임의점자료(Pseudo random point data)를 생성하여 출현/비출현 형태의 자료를 구축하였다. 또한 GAM은 위치자료와 환경변수 간의 유의성을 검증하기 위해 Wilcoxon-rank sum test를 수행하여 입력변수를 선택하였고, Maxent에도 같은 입력변수를 적용하였다.
GAM은 출현/비출현자료(Present-absent data)를 적용하는 모형으로, 매우 강력하고 유연한 기법이어서 종분포모형의 공간 예측에 널리 이용되고 있다(Frankilin, 2009). 상용프로그램인 GRASP 3.3을 이용하였으며, 이를 통계프로그램인 S+에 탑재하여 분석을 수행하였다. 모형은 단계적 선택(stepwise selection)과 AIC(Akaike Information Criterion)를 기준으로 적용하였다(Anon, 1999).

이론/모형

제2차 및 제3차 전국자연환경조사 자료는 통합하여 사용하였고, 종분포모형은 Maxent를 이용하였다. 각 모형의 정확도는 ROC의 AUC값을 통해 측정하였다(Franklin, 2009).
산림과의 거리 변수는 임상도를 바탕으로 산림 내외부 거리 변수를 생성하였으며 하천으로부터의 거리는 하천도를 기준으로 생성하였다. 도로로부터의 거리는 수치지형도를 이용하였다. 여기에 생성된 변수들은 100m 격자로 모두 재배열(resampling)하였으며, 자료구축은 ESRI사의 ArcGIS 10.
3을 이용하였으며, 이를 통계프로그램인 S+에 탑재하여 분석을 수행하였다. 모형은 단계적 선택(stepwise selection)과 AIC(Akaike Information Criterion)를 기준으로 적용하였다(Anon, 1999). Maxent는 출현자료만을 적용하는 모형으로서, 출현자료만을 적용할 때 다른 모형에 비해 보다 높은 예측 정확도를 나타내어 최근에 출현자료만을 이용할 경우 많이 사용된다(Pearson et al.
앞서 살펴본 대로, 전국자연환경조사 자료를 활용하여 종분포모형을 구축하기 위하여 Maxent 기법을 이용하였고, 제2차 전국자연환경조사 자료 및 제3차(‘06-’09) 조사 자료를 통합하여 활용하였다.
0의 값으로 출현 확률로 지도화하였다. 제2차 및 제3차 전국자연환경조사 자료는 통합하여 사용하였고, 종분포모형은 Maxent를 이용하였다. 각 모형의 정확도는 ROC의 AUC값을 통해 측정하였다(Franklin, 2009).

성능/효과

조사 방법이 다른 제2차 및 제3차 전국자연환경 조사 자료를 검토한 결과, 산양, 삵, 히어리는 수집된 자료의 공간분포가 유사한 반면, 담비, 노랑무늬붓꽃, 까막딱다구리, 말똥가리, 수리부엉이는 수집된 자료의 공간분포가 다소 상이하게 나타났다. 그리고 이 자료를 활용하여 종분포모형을 구축하고 서식분포예측도를 작성한 결과, 산양, 삵, 히어리, 담비는 유사한 서식분포 형태로 서식확률이 예측되었다. 반면, 노랑무늬붓꽃, 까막딱다구리, 말똥가리, 수리부엉이의 경우 다소 상이한 서식분포 형태로 서식확률이 예측되었다((그림 2 (A-a), (A-b), (B-a), (B-b), (C-a), (C-b)).
노랑무늬붓꽃은 제2차 조사시 발견된 자료의 대부분이 제3차 조사가 이루어지지 않은 지역에서 발견되었다. 따라서 부분적으로 수행된 제3차 조사 결과만으로는 노랑무늬붓꽃의 서식특성을 적절하게 예측하지 못한 것으로 판단된다.
이에 따라 제2차 조사에서는 산림에서 집중적으로 자료가 수집되었으나, 제3차 조사에서는 수계를 포함하여 보다 다양한 환경에서 자료가 수집되었으며, 격자별로 고르게 자료가 수집되고 있다. 따라서 조류의 경우에는 까막딱다구리, 수리부엉이와 같이 산림에서 주로 서식하거나, 말똥가리와 같이 농경지 인근의 산림 임연부에서 주로 서식하는 등의 서식여부와 관계없이 제2차와 제3차 자료가 각기 공간분포 유형, 자료 수집 지점의 서식환경 등이 다르게 나타나는 것으로 판단된다. 노랑무늬붓꽃은 제2차 조사시 발견된 자료의 대부분이 제3차 조사가 이루어지지 않은 지역에서 발견되었다.
조류는 지형 인자 외에 공통적으로 산림 내부로의 거리, 산림 외부로의 거리, 도로로부터의 거리 등 거리 인자가 주로 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한, 까막딱다구리의 경우 기존 연구결과(이장호, 2000; Garmendia et al., 2006)와 같이 임령이 높을수록 서식확률이 높은 것으로 나타나는 등 서식에 큰 영향을 미친다고 입증된 환경인자가 서식에 영향을 미치는 인자로 선정되는 것을 확인할 수 있었다.
서식지에 영향을 미치는 인자 역시 분류군에 따라 다소 다른 특성을 나타냈다. 식물의 경우 대체적으로 기후인자가 전국단위의 서식에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났고, 포유류는 고도, 지형기복 등 지형적인 요인이 주로 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 조류는 지형 인자 외에 공통적으로 산림 내부로의 거리, 산림 외부로의 거리, 도로로부터의 거리 등 거리 인자가 주로 영향을 미치는 것으로 나타났다.
종분포모형의 경우 본 연구결과에서는 출현모형과 비출현모형이 모형적합도에서는 큰 차이를 보이지는 않았으나, 모형 이용의 편이성, 자료의 특성 등을 고려할 때 출현모형이 전국자연환경조사 자료의 특성을 더욱 잘 반영할 것으로 판단된다. 제2차 및 제3차 전국자연환경조사 자료는 조사 방법이 변화함에 따라 자료의 분포형태 및 종분포모형 구축 결과 예측되는 서식분포 형태도 달라질 수 있으므로, 제2차 및 제3차 조사자료를 통합하여 사용하는 것이 가장 적절할 것으로 판단된다. 종분포모형 구축 결과는 분류군에 따라 모형적합도, 서식에 영향을 미치는 환경인자 등에서 다소 다른 경향을 보이는데, 이와 같은 결과는 전국자연환경조사 자료 수집 방법, 분류군의 특성 등이 복합되어 나타나는 결과인 만큼, 추후 생물다양성 연구에 전국자연환경조사 자료를 활용하기 위해서는 이와 같은 여러 특성을 고려하여야 한다.
식물의 경우 대체적으로 기후인자가 전국단위의 서식에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났고, 포유류는 고도, 지형기복 등 지형적인 요인이 주로 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 조류는 지형 인자 외에 공통적으로 산림 내부로의 거리, 산림 외부로의 거리, 도로로부터의 거리 등 거리 인자가 주로 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한, 까막딱다구리의 경우 기존 연구결과(이장호, 2000; Garmendia et al.
포유류는 고도, 지형기복 등 지형적인 요인이 주로 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 조류는 지형적인 요인 외에, 산림내부로의 거리, 도로로부터의 거리 등 먹이자원 수집에 영향을 주는 거리와 관련된 인자가 주로 영향을 미치는 것으로 나타났다. 야생동물의 경우, 서식지 결정에 영향을 주는 요소로서 먹이, 은신처, 물, 공간 등으로 볼 수 있는데(이우신 등, 2010), 포유류의 경우에는 은신처 및 먹이를 결정하는 요소에 지형적인 요인이 더 공통적으로 영향을 주는 것으로 판단되며, 조류의 경우에는 거리와 관련한 인자들이 더 공통적으로 영향을 주는 것으로 판단된다.
조사 방법이 다른 제2차 및 제3차 전국자연환경 조사 자료를 검토한 결과, 산양, 삵, 히어리는 수집된 자료의 공간분포가 유사한 반면, 담비, 노랑무늬붓꽃, 까막딱다구리, 말똥가리, 수리부엉이는 수집된 자료의 공간분포가 다소 상이하게 나타났다. 그리고 이 자료를 활용하여 종분포모형을 구축하고 서식분포예측도를 작성한 결과, 산양, 삵, 히어리, 담비는 유사한 서식분포 형태로 서식확률이 예측되었다.
종분포모형의 경우 본 연구결과에서는 출현모형과 비출현모형이 모형적합도에서는 큰 차이를 보이지는 않았으나, 모형 이용의 편이성, 자료의 특성 등을 고려할 때 출현모형이 전국자연환경조사 자료의 특성을 더욱 잘 반영할 것으로 판단된다. 제2차 및 제3차 전국자연환경조사 자료는 조사 방법이 변화함에 따라 자료의 분포형태 및 종분포모형 구축 결과 예측되는 서식분포 형태도 달라질 수 있으므로, 제2차 및 제3차 조사자료를 통합하여 사용하는 것이 가장 적절할 것으로 판단된다.
즉, 산양, 삵, 히어리는 제2차 및 제3차 조사자료의 공간분포 및 예측된 서식분포 형태가 모두 유사하였고, 담비는 조사자료의 공간분포는 각기 상이하지만 예측된 서식분포 형태는 유사하였다. 그러나 노랑무늬붓꽃, 까막딱다구리, 말똥가리, 수리부엉이는 각 자료의 공간분포, 예측된 서식분포 형태가 모두 상이하였다(표 4).
각 모형들을 종에 따라 분석한 결과는 표 3과 같다. 출현-비출현 모형(Present-absent model)인 GAM과 출현 모형(Present-only model)인 Maxent는 전반적으로 유사한 모형적합도를 보였다. 히어리(0.
, 2006; 서창완 등, 2008; Franklin, 2009). 하지만 본 연구에서 9개의 대상종에 대한 종분포모형 구축 결과를 비교했을 때, 모형적합도나 서식지에 영향을 미치는 주요 환경인자 등이 GAM을 이용했을 때나 Maxent를 이용했을 때나 큰 차이를 보이지 않았다.
출현-비출현 모형(Present-absent model)인 GAM과 출현 모형(Present-only model)인 Maxent는 전반적으로 유사한 모형적합도를 보였다. 히어리(0.970), 노랑무늬붓꽃(0.954), 망개나무(0.983) 등 식물에 대해서는 Maxent가 모형적합도가 높게 나왔으며, 까막딱다구리(0.837), 수리부엉이(0.668), 말똥가리(0.655) 등 조류에 대해서는 GAM의 모형적합성이 높게 평가되었다. 포유류의 경우는 두 모형의 적합도가 거의 유사하긴 하나, 산양(0.

후속연구

그러므로 전국자연환경조사 자료를 종분포모형 및 생물종다양성 연구에 활용하기 위해서는 제2차 및 제3차 조사자료를 통합하여 사용하는 것이 조사 자료의 보완을 위해서 합리적인 것으로 판단된다. 또한, 제3차 전국자연환경조사는 비록 진행중에 있지만, 수집이 완료된 자료만으로도 전국단위의 대상종의 서식환경을 대표할 수 있으므로 현재 수집된 제3차 전국자연환경조사 자료를 종분포모형 및 생물종다양성 연구에 활용할 수 있다.
본 연구는 전국단위의 생물다양성 연구에 종분포 모형을 활용하기 위한 기초연구로서 전국단위로 제2차 및 제3차 전국자연환경조사 자료의 특징, 종분포모형 기법, 분류군별 특징 등을 최초로 비교 검토하였다는 데 의의가 있으며, 추후 이를 바탕으로 한 전국단위의 생물다양성 연구가 후속으로 진행되어야 할 것이다.
둘째, 제 2차 및 제3차 전국자연환경조사의 조사방법 차이에 따른 모형결과를 살펴보고 전국단위 생물종다양성 분석에 이용하기 위한 최적의 전국자연환경조사 자료의 활용 방안을 제안하고자 한다. 셋째, 서로 서식 특성이 다른 분류군별로 모형을 개발하여 분류군에 따라 나타나는 결과의 특징을 파악하고 추후 생물종다양성 분석 연구에 활용하고자 한다.
두 번째, 부분적으로 수집된 전국자연환경조사 자료를 전국단위의 연구에 활용할 수 있을지를 검토하기 위하여, 제2차 조사 자료를 제3차 조사가 수행된 지역에 국한하였을 때와, 제2차 조사 자료 전체를 전국에 적용하였을 때로 구분하여 종분포모형을 구축하고 그 결과를 비교하였다. 이를 통하여 추후 전국에 대하여 57%만 완료된 제3차 조사 자료를 전국단위의 종분포모형 연구에 적용할 수 있을 지를 검토하였다. 단, 망개나무는 현재 진행중인 제3차 조사에서 위치자료가 하나도 수집되지 않아서 대상에서 제외하였다.
서식지에 영향을 미치는 인자의 경우, 기여율 및 순위에는 다소 차이가 있지만, 주로 영향을 미치는 인자는 유사하였다. 이를 통해서 부분적으로 수집된 전국자연환경조사 자료를 전국단위의 연구에 활용하더라도 대상종의 서식환경을 대표하여 잘 설명할 수 있을 것으로 판단된다.
제2차 및 제3차 전국자연환경조사 자료는 조사 방법이 변화함에 따라 자료의 분포형태 및 종분포모형 구축 결과 예측되는 서식분포 형태도 달라질 수 있으므로, 제2차 및 제3차 조사자료를 통합하여 사용하는 것이 가장 적절할 것으로 판단된다. 종분포모형 구축 결과는 분류군에 따라 모형적합도, 서식에 영향을 미치는 환경인자 등에서 다소 다른 경향을 보이는데, 이와 같은 결과는 전국자연환경조사 자료 수집 방법, 분류군의 특성 등이 복합되어 나타나는 결과인 만큼, 추후 생물다양성 연구에 전국자연환경조사 자료를 활용하기 위해서는 이와 같은 여러 특성을 고려하여야 한다.
한편, 제3차 전국자연환경조사는 진행중에 있으므로 부분적으로 수집된 조사 자료를 전국단위의 생물종다양성 연구에 활용할 수 있을지에 대한 검토가 필요하다. 이를 위해서 전국에 대하여 조사가 완료된 제2차 전국자연환경조사 자료를 제3차 조사가 완료된 지역에 국한하여 종분포모형을 구축한 결과와, 제2차 조사 자료 전체를 전국에 대하여 종 분포모형을 구축한 결과와 비교하였다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	생물다양성 분석에 필요한것은?	생물다양성 분석에는 종분포도가 필요하며, 종분포 예측을 위해 현재 다양한 모형들이 개발 적용되고 있다(서창완 등, 2008). 최근에는 통계모형에 기반한 종분포모형들이 다양하게 개발되어 다양한 자료 형태 및 분류군에 따른 분포연구들이 활발히 진행되고 있다(서창완 등, 2008; Flanklin, 2009; 권혁수, 2011).
	종분포모형이 이용되는 곳은?	최근에는 통계모형에 기반한 종분포모형들이 다양하게 개발되어 다양한 자료 형태 및 분류군에 따른 분포연구들이 활발히 진행되고 있다(서창완 등, 2008; Flanklin, 2009; 권혁수, 2011). 이러한 종분포모형은 생물다양성 평가, 보호 지역 지정, 서식지 관리 및 복원 등과 같은 자연자원 관리 및 보전계획 등에 다양하게 이용되고 있으며, 특히 종이나 개체군, 종풍부도에 대한 지리적 분포나 개체군의 속성을 파악하여 보호가 우선되어야 할 지역이나 현재 또는 중장기적으로 위협이 될 만한 지역을 찾아내 보호지역을 설계하는 데 중요한 정보를 제공한다(Scott et al., 1993; Li, 1999; Rodrigues et al.
	환경변화에 따라 많은 생물종과 그들의 서식지가 위협을 받고있는데 이를 막기위해 하는 효과적인 방법은?	그러나 그들을 보호하기 위한 수단은 한계가 있으며 이를 위해서는 많은 비용이 지출된다. 따라서 우선순위를 두고 이들을 보호해야 하며, 이를 위해서는 생물종다양성이 높은 가치 있는 지역의 우선순위를 선정하는 일이 선행되어야 한다(Myers et al., 2000).

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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