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포식자-피식자 모델을 이용하여 기후변화가 논습지를 이용하는 조류 개체군 동태에 미치는 영향 예측
Effects of Climate-Changes on Patterns of Seasonal Changes in Bird Population in Rice Fields using a Prey-Predator Model 원문보기

한국환경농학회지 = Korean journal of environmental agriculture, v.32 no.4, 2013년, pp.294 - 303  

이후승 (퀘벡주립대학교 생물학과)

초록
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본 연구는 수학적 모델(Lotka-Volterra 방정식)을 이용하여 기후변화논습지를 이용하는 조류 개체군의 크기와 구조에 미치는 영향에 대해 분석 및 예측하였다. 특히 논습지를 이용하는 조류 개체군 동태에 영향을 주는 기후변화에 대해, 1) 계절 내 최고 및 최저 기온의 변화와 2) 계절 길이의 변화를 조합하여 11가지 가능한 기후변화시나리오를 모델시뮬레이션에 이용하였다. 본 연구의 수학모델은 기온 변화, 즉 계절이 바뀜에 따라 월동, 이동, 그리고 번식조류가 일정한 시기에 그리고 일정한 분포패턴으로 논습지를 취식 및 서식지로 이용하고 있음을 보였다. 기후변화 시나리오의 결과, 기온변화의 폭이 커질 수록 조류 개체군 동태의 변이는 증가하였으며, 계절의 길이 변화, 특히 계절이 짧아진 경우에 논습지를 이용하는 기간도 크게 짧아져 전체적으로 개체군 동태를 감소시켰다. 전체적으로 한 계절 내의 기온변화가 발생하고, 다른 계절은 평년 기온을 유지할 경우에는, 해당 계절의 조류 개체군 동태만 기온변화에 영향을 받았다. 더욱이 계절의 길이 변화는 계절 내 기온 변화보다 더 뚜렷한 개체군 동태의 변화를 유도하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

BACKGROUND: It is well known that rice-fields can provide excellent foraging places for birds including seasonal migrants, wintering, and breeding and hence the high biodiversity of rice-fields may be expected. However, how environmental change including climate-changes on life-history and populatio...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 세번째로, 예측된 논습지를 이용하는 조류 개체군 동태 자료를 통해, 논생태계에서 조류의 보전전략을 수립하는데에 기후변화의 영향을 어떻게 고려해야하는지를 고찰하였다. 또한 논습지에서의 조류의 종 다양성과 개체군 증가와 관련된 기후변화의 영향에 대해 고찰하였다.
  • 2001). 본 연구는 논습지를 이용하는 조류 개체군에 대한 시공간적 기후변화의 영향이 아니라 계절이 바뀌는 패턴의 변화와 계절내에서의 기온의 변화가 조류 개체군의 크기와 구조에 미치는 영향을 알기 위함이 목적이다. 따라서, 계절의 패턴과 기온의 변화에 대해 10가지 가능한 시나리오를 적용하였다(Table 2).
  • 본 연구에서는 기후변화가 논습지를 이용하는 조류개체군 동태에 영향을 주는지 여부를 분석하기 위해 수학적 모델을 이용하여 예측 및 분석하였다. 첫번째로, Lotka-Volterra 방정식을 응용하여 기온과 관련된 조류 개체군의 도래 경향을 수학적 모델로 나타내었다.

가설 설정

  • 2007). 본 연구에서는 계절에 따라 교차되는조류개체군의 증감이 서로에게 영향을 줄 수 있다고 가정하였으며, 계절은 생물계절로 정의하였다. 예를 들어, 새로운 계절의 시작과 함께 도래하는 조류 개체수는 시간에 따라 증가하는데, 기후 변화에 따른 도래 및 이동 시기의 변동은 먹이 및 취식과 휴식장소에 대한 경쟁의 증가로 논습지를 이용하는 조류개체수의 증가속도를 늦추거나 개체군의 크기를 감소시킬 것이다(Both et al.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
논습지의 특징은? 2010). 대부분의 논습지는 식량자원을 위해 인위적으로 조성된 습지이며, 독특하게도 영농형태에 따라 수생태계와 육상생태계가 반복적으로 나타난다(Fasola and Ruíz 1996). 이처럼 계절에 따라 바뀌는 논의 지형적 특성은 번식지(breeding habitat), 중간기착지(stopover site) 그리고 월동지(wintering habitat)로서 도래하는 조류들에게 최적의 취식 및 서식지를 항상 제공할 수 있게 하였다(Fujioka et al.
논습지의 역할은? 논습지는 사람에게 식량을 제공할 뿐만 아니라, 조류에게도 최적의 취식장소이다(Stafford et al. 2010).
기후변화가 식물에 미치는 영향에 대한 연구들은 주로 기후변화에 따른 식물 생장 패턴의 변이에 대해 주로 수행되고 있는 이유는? 1995; Lumpkin and Pearson 2013). 일반적으로 식물의 생장에 중요한 요인인 기후는 식물의 생육 단계별로 적합한 조건이 충족되어야 하며, 이를 만족시키지 못할 경우 생육은 정지되거나 비정상적으로 생장할 수 있다(Morison and Morecroft 2006). 이러한 이유로 기후변화가 식물에 미치는 영향에 대한 연구들은 주로 기후변화에 따른 식물 생장 패턴의 변이에 대해 주로 수행되고 있다(Reich and Oleksyn 2004; Morison and Morecroft 2006).
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