RCP8.5 기후변화 시나리오에 따른 애멸구 월동 개체군의 성충 발생시기 및 연간 세대수 변화 예측 Prediction of Adult Emergence Time and Generation Number of Overwintered Small Brown Planthopper, Laodelphax striatellus According to RCP8.5 Climate Change Scenario원문보기
최근 WMO는 온실가스 배출량 시나리오(SRES)를 대신하여 대표농도경로(RCP)를 바탕으로 새로운 기후변화 시나리오를 생산하였으며 기상연구소는 RCP 시나리오를 바탕으로 한반도의 새로운 기후변화 시나리오를 생산하였다. 본 연구에서는 과거 관측값을 바탕으로 평년(1981-2010)의 애멸구의 우화시기와 세대수를 추정하였으며, RCP 8.5 시나리오를 바탕으로 2020년대(2015-2024), 2050년대(2045-2054)와 2090년대(2085-2094) 애멸구의 우화시기와 세대수를 예측하였다. 평년 애멸구 월동 1세대수의 우화일인 $176.0{\pm}0.97$일과 비교하여 2050년대에서는 $13.2{\pm}0.18$일($162.8{\pm}0.91$일), 2090년대에는 $32.1{\pm}0.61$일($143.9{\pm}1.08$일) 앞당겨질 것을 예측되었다. 그리고 애멸구의 연간 세대수는 2050년대에서는 현재보다 $2.0{\pm}0.02$세대, 2090년대에는 $5.2{\pm}0.06$세대 증가할 것으로 예측되었다.
최근 WMO는 온실가스 배출량 시나리오(SRES)를 대신하여 대표농도경로(RCP)를 바탕으로 새로운 기후변화 시나리오를 생산하였으며 기상연구소는 RCP 시나리오를 바탕으로 한반도의 새로운 기후변화 시나리오를 생산하였다. 본 연구에서는 과거 관측값을 바탕으로 평년(1981-2010)의 애멸구의 우화시기와 세대수를 추정하였으며, RCP 8.5 시나리오를 바탕으로 2020년대(2015-2024), 2050년대(2045-2054)와 2090년대(2085-2094) 애멸구의 우화시기와 세대수를 예측하였다. 평년 애멸구 월동 1세대수의 우화일인 $176.0{\pm}0.97$일과 비교하여 2050년대에서는 $13.2{\pm}0.18$일($162.8{\pm}0.91$일), 2090년대에는 $32.1{\pm}0.61$일($143.9{\pm}1.08$일) 앞당겨질 것을 예측되었다. 그리고 애멸구의 연간 세대수는 2050년대에서는 현재보다 $2.0{\pm}0.02$세대, 2090년대에는 $5.2{\pm}0.06$세대 증가할 것으로 예측되었다.
Recently, climate change scenarios were substituted by the Special Report on Emission Scenarios (SRES) for Representative Concentration Pathway (RCP). Using the RCP scenario, the World Meteorological Organization (WMO) produced new climate change scenarios. Further, the National Institute of Meteoro...
Recently, climate change scenarios were substituted by the Special Report on Emission Scenarios (SRES) for Representative Concentration Pathway (RCP). Using the RCP scenario, the World Meteorological Organization (WMO) produced new climate change scenarios. Further, the National Institute of Meteorological Research (NIMR) of Korea produced new climate change scenarios for the Korean Peninsula. In this study, emergence time of small brown planthopper (SBPH), Laodelphax striatellus and the number of generations a year were estimated during climatic normal year (1981-2010) with previous studies and they were predicted during 2050s (2045-2054) and 2090s (2085-2094) by means of RCP8.5 climate change scenario. In comparison with $176.0{\pm}0.97$ Julian data in the climatic normal year, the emergence time of overwintering SBPH was predicted to be $13.2{\pm}0.18$ days ($162.8{\pm}0.91$ Julian date) earlier in 2050s and $32.1{\pm}0.61$ days ($143.9{\pm}1.08$ Julian date) earlier in 2090s. The SBPH was expected to produce an additional $2.0{\pm}0.02$ generations in 2050s and $5.2{\pm}0.06$ generations in 2090s.
Recently, climate change scenarios were substituted by the Special Report on Emission Scenarios (SRES) for Representative Concentration Pathway (RCP). Using the RCP scenario, the World Meteorological Organization (WMO) produced new climate change scenarios. Further, the National Institute of Meteorological Research (NIMR) of Korea produced new climate change scenarios for the Korean Peninsula. In this study, emergence time of small brown planthopper (SBPH), Laodelphax striatellus and the number of generations a year were estimated during climatic normal year (1981-2010) with previous studies and they were predicted during 2050s (2045-2054) and 2090s (2085-2094) by means of RCP8.5 climate change scenario. In comparison with $176.0{\pm}0.97$ Julian data in the climatic normal year, the emergence time of overwintering SBPH was predicted to be $13.2{\pm}0.18$ days ($162.8{\pm}0.91$ Julian date) earlier in 2050s and $32.1{\pm}0.61$ days ($143.9{\pm}1.08$ Julian date) earlier in 2090s. The SBPH was expected to produce an additional $2.0{\pm}0.02$ generations in 2050s and $5.2{\pm}0.06$ generations in 2090s.
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문제 정의
This study was carried out with the support of “Cooperative Research Program for Agricultural Science & Technology Development” and “Evaluation of impact on the essential problem according to the new scenario of climate change (PJ009394)” Project of National Academy of Agricultural Science, Rural Development Administration, Republic of Korea.
따라서 본 연구에서는 최근 기상청에서 발표한 대표농도경로(Representative Concentration Pathway, RCP) 8.5 기후변화 시나리오를 바탕으로 지역별 애멸구 월동 후 1세대의 성충 발육 및 연간 세대수 변화를 예측하였으며, 이를 통해 기후변화 시나리오에 따른 애멸구 및 줄무늬잎마름병 조기 관리 방안 마련을 위한 기초 자료를 제공하고자 한다.
제안 방법
각 지점 1월 1일부터 6월 30일까지의 최고 및 최저온도를 바탕으로 Pedigo (2002)에 의해 제안된 유효적산온도(Degree-day, DD) 및 발육율적산(Poikilotherm rate) 모형(Park et al., 2011, Stinner et al., 1974)을 사용하여 전국 19개 지역의 애멸구 월동 후 1세대의 성충우화일의 관측치와 예측치를 비교하였으며, 우화일 관측치와 예측치간 차가 3일 이내의 지역을 선정하여 연대별 비교하였다. 애멸구의 발육영점온도는 11.
기후변화정보센터로부터 한반도 상세 RCP8.5 기후변화 시나리오를 제공받았으며, 이 자료를 이용하여 2000년, 2020년대(2015-2024년), 2050년대(2045-2054), 2090년대(2085-0094)의 지점별 평균기온, 일최대기온 및 일최저기온을 추출하였다.
데이터처리
Mean values followed by the different letter are significantly different for ANOVA with Tukey’s test (p>0.05).
, 2011). x2-검정을 이용하여 애멸구 성충우화일 관측치와 예측치간 비교하였으며, 2000년, 2020년대, 2050년대, 2090년대의 애멸구 성충우화일은 ANOVA분석을 통해 비교하였다. 모든 통계 분석은 SYSTAT 9.
이론/모형
애멸구의 연간 세대수 변화를 계산하기 위하여 Yamamura and Kiritani (1998)에 의해 제시된 아래의 함수를 사용하였다. 유효적산온도(K)는 알부터 성충까지 발육에 필요한 유효적산온도인 358.
성능/효과
(2) 일최고기온이 발육영점온도보다 높고, 일최저기온이 발육영점온도보다 낮을 때, DD = [(Max + LT) / 2] – LT.
(3) 일최고기온이 발육상한온도보다 높고, 일최저기온이 발육하한온도보다 높을 때, DD = [(UT + Min) /2] – LT.
02079). 두 방법 모두 철원, 서산, 부안, 수원, 원주, 춘천, 청주, 울진, 울산, 대구의 10개 지역에서는 실제 관측일보다 빨리 성충이 우화하는 것으로 예측되었으며, 나머지 9개 지역에서는 관측일보다 늦게 우화하는 것으로 예측되었다. Kim (2009)은 1967년부터 전국 9개 지점의 유아등 자료 분석을 통해서 애멸구 발생 패턴을 남부형, 중부형, 중북부형으로 구분하면서 생태형의 존재 가능성을 언급하였다.
애멸구의 세대수는 평균기온이 1℃ 상승할 때 약 0.9세대 증가하였으며, RCP8.5 기후변화 시나리오에 따른 애멸구의 세대수는 2050년대에는 2.0±0.02세대 증가하여 연 6-7세대 발생할 것으로 예측되었으며, 2090년대에는 5.2±0.06 세대 증가하여 연 9-10세대 발생할 것으로 예측되었다(Table 2).
유효적산온도와 발육율적산 모형을 이용하여 예측된 두 애멸구 월동세대의 성충 우화일은 실제 관측일과 유의한 차이를 보이지 않았으며(유효적산온도: x2=223.25, df=200, p=0.2528; 발육율적산 모형: x2=190, df=180, p=0.2903), 두 예측일 모두 관측일과 유의한 양의 상관관계를 보였다(유효적산온도: r=0.58, p=0.009; 발육율적산 모형: r=0.59, p=0.008) (Fig. 1). 하지만 유효적산온도에 의한 예측일과 발육율적산 모형에 의한 예측일 간에는 통계적으로 유의한 차이를 보였다(x2=207.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
애멸구에 의한 피해양상은 어떠한가?
, 1977). 애멸구에 의한 피해는 줄무늬잎마름병 매개로 인한 2차 피해가 대부분이며, 흡즙에 의한 직접 피해는 매우 드물다. 줄무늬잎마름병 발병 억제를 위한 애멸구의 개체군 연령구조, 증식에 관한 연구가 많이 수행되었다(Chung, 1974; Chon et al.
냉혈생물인 곤충의 생태에 영향을 주는 환경요인인 기온이 상승하였을 시 어떤 변화를 겪는가?
기온은 냉혈생물인 곤충의 행동, 분포, 발육, 생존, 산란 등에 영향을 미치는 주요 환경 요인이다. 일반적으로 기온 상승은 곤충의 생물계절(phenology) 및 분포지역 변화, 개체군 성장률 변화, 세대수 증가, 활동가능시기 증가 등에 영향을 미친다(Kiritani, 2006; Parmesan, 2007; Trnka et al., 2007).
애멸구의 생활사는 어떠한가?
벼줄무늬잎마름병(Rice stripe virus, RSV)을 매개하는 애멸구(Laodelphax striatellus) 는 국내에서 연 5세대 발생하며(Bae et al., 1995), 4령 약충으로 논둑이나 휴반에서 월동한다(Hyun et al., 1977).
참고문헌 (20)
Bae, S.D., Song, Y.H., Park, K.B., 1995. Study on the bionomics of overwintering small brown planthopper, Laodelphax striatellus Fallen, in Milyang. Korean J. Appl. Entomol. 34, 321-327 (in Korean with English abstract).
Chon, T.S., Hyun, J.S., Park, C.S., 1975. A study on the population dynamics of overwintered small brown planthopper, Laodelphax striatellus (Fallen). Korean J. Entomol. 5, 21-32 (in Korean with English abstract).
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