GPS와 CDMA를 이용한 난대림의 출산 전후 암노루 행동권 및 서식환경 조사 Home Range Size and Habitat Environment Related to the Parturition of Roe Deer at Warm-Temperate Forest in Jeju Island Using GPS-CDMA Based Wildlife Tracking System원문보기
난대림에 서식하는 노루(Capreolus pygargus)의 생태 연구 일환으로 제주도에 위치한 국립산림과학원 난대·아열대산림연구소 제주시험림에서 실시하였다. 노루의 행동권과 서식환경을 파악하기 위해 2012년 4월 24일부터 수컷 3마리, 암컷 3마리의 노루를 포획한 후 GPS-CDMA 기반 추적기를 목에 부착하여 방사하였다. 암컷 중 2마리는 임신한 상태였으며 서귀포시 남원읍 한남리에 위치한 시험림에서 포획 및 관찰하였다. 암노루의 위치 추적을 통해 출산 전에는 불규칙인 이동이 관찰되다가 출산 후 일정한 지점으로 되돌아오는 규칙성을 보인다는 것을 확인할 수 있었다. 행동권 분석은 ESRI ArcView GIS 3.2a의 MCP(minimum convex polygon)와 Kernel Method를 사용하였다. 5월 9일에 포획한 암노루는 MCP=67ha, Kernel 95%=0.5ha이고 7월 12일에 포획한 암노루는 MCP=82ha, Kernel 95%=0.9ha로 확인되었다. 행동권 면적 변화를 살펴보면, 출산직후 새끼노루와 암노루는 위험노출을 줄이기 위해 타 동물들처럼 즉시 이동할 수 있음에도 대단히 좁은 지역에서 한동안 머물다 시간이 경과함에 따라 점차 행동권을 점차 넓혀가는 경향을 보였다. 암노루는 사람출입이 잦은 탐방로의 반대방향으로 주로 이동하였다. 암노루가 출산한 지역은 40년생 삼나무가 식재된 인공림으로 2010년 숲가꾸기를 통해 삼나무를 제외한 하층식생이 제거되었다가 현재는 먹이자원이 되는 새로운 관목이 우거진 곳이었다. 이러한 결과는 산림시업이 노루의 출산과 어린새끼의 생존에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다는 의미이다. 난대림에서 암노루의 출산 시기는 제주도 내 높은 고도에서보다 다소 빨랐으며 행동권 면적은 다른 국가의 선행연구에 비해 좁게 나타났고 새끼를 숨기는 은신처의 서식환경은 다른 나라에서 연구된 보고와 비슷하였다.
난대림에 서식하는 노루(Capreolus pygargus)의 생태 연구 일환으로 제주도에 위치한 국립산림과학원 난대·아열대산림연구소 제주시험림에서 실시하였다. 노루의 행동권과 서식환경을 파악하기 위해 2012년 4월 24일부터 수컷 3마리, 암컷 3마리의 노루를 포획한 후 GPS-CDMA 기반 추적기를 목에 부착하여 방사하였다. 암컷 중 2마리는 임신한 상태였으며 서귀포시 남원읍 한남리에 위치한 시험림에서 포획 및 관찰하였다. 암노루의 위치 추적을 통해 출산 전에는 불규칙인 이동이 관찰되다가 출산 후 일정한 지점으로 되돌아오는 규칙성을 보인다는 것을 확인할 수 있었다. 행동권 분석은 ESRI ArcView GIS 3.2a의 MCP(minimum convex polygon)와 Kernel Method를 사용하였다. 5월 9일에 포획한 암노루는 MCP=67ha, Kernel 95%=0.5ha이고 7월 12일에 포획한 암노루는 MCP=82ha, Kernel 95%=0.9ha로 확인되었다. 행동권 면적 변화를 살펴보면, 출산직후 새끼노루와 암노루는 위험노출을 줄이기 위해 타 동물들처럼 즉시 이동할 수 있음에도 대단히 좁은 지역에서 한동안 머물다 시간이 경과함에 따라 점차 행동권을 점차 넓혀가는 경향을 보였다. 암노루는 사람출입이 잦은 탐방로의 반대방향으로 주로 이동하였다. 암노루가 출산한 지역은 40년생 삼나무가 식재된 인공림으로 2010년 숲가꾸기를 통해 삼나무를 제외한 하층식생이 제거되었다가 현재는 먹이자원이 되는 새로운 관목이 우거진 곳이었다. 이러한 결과는 산림시업이 노루의 출산과 어린새끼의 생존에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다는 의미이다. 난대림에서 암노루의 출산 시기는 제주도 내 높은 고도에서보다 다소 빨랐으며 행동권 면적은 다른 국가의 선행연구에 비해 좁게 나타났고 새끼를 숨기는 은신처의 서식환경은 다른 나라에서 연구된 보고와 비슷하였다.
A research program for the roe deer (Capreolus pygargus) has been set up at the Jeju Experimental Forest of Warm-temperate and Subtropical Forest Research Center in Jeju Island. To explore the home range size and habitat environment, 3 males and 3 females have been captured and released with GPS-CDM...
A research program for the roe deer (Capreolus pygargus) has been set up at the Jeju Experimental Forest of Warm-temperate and Subtropical Forest Research Center in Jeju Island. To explore the home range size and habitat environment, 3 males and 3 females have been captured and released with GPS-CDMA based telemetry since 24th April 2012. Among them 2 females were captured at Hannam Forest of Seoguipo, were pregnant and monitored by the tracking system. There are significantly different patterns in behavior around the parturition. After parturition they show recurrence behavior toward one point in the forest, while they have irregular patterns in moving before. To calculate the home range size, the MCP (minimum convex polygon) and Kernel Method are applied through the extension of ESRI ArcView GIS 3.2a. The pregnant female captured 9th May 2012 has the size of MCP=67ha and Kernel 95%=0.5ha and the pregnant female captured 12th July 2012 has the size of MCP=82ha and Kernel 95%=0.9ha. Although a fawn could move immediately just after the birth likely others to avoid any risks, they stay at very narrow space significantly, and the size become wider when more time goes by. Furthermore, they mainly have a home range away from human activity area such as forest tracking roads. The habitat environment for the parturition is summarized as 40years old cryptomeria forests with new sprouting shrubs for foods, which are the controlled forest through the thinning and removing shrubs 2 years ago. This means that forest works could cause positive results for the parturition and survival of young. The period of parturition is earlier than highland in Jeju Island, the size of home range is narrower than other countries, and the habitat environment of the shelter for a fawn is similar to previous research in other countries.
A research program for the roe deer (Capreolus pygargus) has been set up at the Jeju Experimental Forest of Warm-temperate and Subtropical Forest Research Center in Jeju Island. To explore the home range size and habitat environment, 3 males and 3 females have been captured and released with GPS-CDMA based telemetry since 24th April 2012. Among them 2 females were captured at Hannam Forest of Seoguipo, were pregnant and monitored by the tracking system. There are significantly different patterns in behavior around the parturition. After parturition they show recurrence behavior toward one point in the forest, while they have irregular patterns in moving before. To calculate the home range size, the MCP (minimum convex polygon) and Kernel Method are applied through the extension of ESRI ArcView GIS 3.2a. The pregnant female captured 9th May 2012 has the size of MCP=67ha and Kernel 95%=0.5ha and the pregnant female captured 12th July 2012 has the size of MCP=82ha and Kernel 95%=0.9ha. Although a fawn could move immediately just after the birth likely others to avoid any risks, they stay at very narrow space significantly, and the size become wider when more time goes by. Furthermore, they mainly have a home range away from human activity area such as forest tracking roads. The habitat environment for the parturition is summarized as 40years old cryptomeria forests with new sprouting shrubs for foods, which are the controlled forest through the thinning and removing shrubs 2 years ago. This means that forest works could cause positive results for the parturition and survival of young. The period of parturition is earlier than highland in Jeju Island, the size of home range is narrower than other countries, and the habitat environment of the shelter for a fawn is similar to previous research in other countries.
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문제 정의
해발 300m에서 400m 사이에 위치하며 숲가꾸기 사업이 진행된 난대림에서 새끼를 가진 암노루의 출산시기를 비롯하여 출산 전후 암노루의 행동권 및 출산 후 서식환경을 조사 하여 노루의 생태와 관련한 기초자료를 제공하고자 한다.
제안 방법
5월 8일 포획된 암노루는 황칠나무 묘목을 식재한 후 노루 등 야생동물의 피해를 막기 위해 100m×100m(1ha)의 그물을 쳐놓은 울타리 내부에서 포획이 이루어졌다.
GPS 추적장치는 세부적인 이동에 대한 자료와 다양한 위치자료를 얻기 위해(McNay et al., 1994) 6마리 노루에 대해 1시간, 2시간, 6시간 단위로 위치 기록을 하도록 설정하였고 주 분석 대상인 5월 9일 임신 암노루는 현장의 정확성을 높이기 위해 1시간 단위의 위치기록으로 설정하였다. 노루에 부착한 추적장치에 기록된 위치자료는 9시, 12시, 21시에 컴퓨터 통제시스템(Wildlife Tracking System, Korea Institute of Environmental Ecology, Daejeon, Korea)에 자동으로 update 되어 확인할 수 있었다.
본 연구는 제주도 서귀포시 남원읍 한남리 (126°39′E, 33°21′N)와 서귀포시 동홍동(126°33′E, 33°18′N)에 위치한 국립 산림과학원 제주시험림에서 실시하였다. 노루의 행동권을 파악하기 위해 총 6마리의 노루를 포획한 후 그림 1과 같이 GCT(GPSCDMA based Telemetry) 추적기를 목에 부착하여 방사하였다. 이들 중 3마리가 암컷이었고 암컷 중 2마리는 임신한 상태였으며 서귀포시 남원읍 한남리에 위치한 시험림에서 포획되었다.
본 연구에서는 난대림에서 GPS위성추적을 통해 얻어진 자료를 GIS를 활용하여 암노루의 출산시점 및 출산전후 암노루의 행동권 면적 그리고 서식환경 등을 파악하였다. 본 연구의 주요 결론을 정리하면 다음과 같다.
포획한 노루는 스트레스를 최소화하기 위해 즉시 수건으로 머리를 감싸 눈을 가리고 생포로부터 그림 2와 같은 추적 장치(225g, 68 days battery life; GCT-M1, Korea Institute of Environmental Ecology, Daejeon, Korea)를 부착하여 방사하기까지 모든 작업은 10분 안에 이루어졌다. 수신된 위치좌표를 기초로 이동이 일정기간 정지 되는 시점을 출산 시점으로 예측하였으며 출산 여부 확인을 위해 현장조사를 실시하였다. 출산 시기 서식환경을 알아보기 위해 20m×20m의 방형구에서 식생조사를 실시하였다.
출산 시기 서식환경을 알아보기 위해 20m×20m의 방형구에서 식생조사를 실시하였다.
5월 8일 포획된 암노루는 황칠나무 묘목을 식재한 후 노루 등 야생동물의 피해를 막기 위해 100m×100m(1ha)의 그물을 쳐놓은 울타리 내부에서 포획이 이루어졌다. 포획 방법은 3마리 모두 같은 방식을 사용하였는데 울타리 내부는 약 3ﾟ정도 경사져 있었고 노루는 앞다리가 짧아 경사면의 위로는 잘 달리지만 아래로는 잘 달리지 못하는 습성을 이용하여 경사면의 아래 방향으로 노루를 몰아 잡는 방법을 이용하였다. 포획한 노루는 스트레스를 최소화하기 위해 즉시 수건으로 머리를 감싸 눈을 가리고 생포로부터 그림 2와 같은 추적 장치(225g, 68 days battery life; GCT-M1, Korea Institute of Environmental Ecology, Daejeon, Korea)를 부착하여 방사하기까지 모든 작업은 10분 안에 이루어졌다.
포획 방법은 3마리 모두 같은 방식을 사용하였는데 울타리 내부는 약 3ﾟ정도 경사져 있었고 노루는 앞다리가 짧아 경사면의 위로는 잘 달리지만 아래로는 잘 달리지 못하는 습성을 이용하여 경사면의 아래 방향으로 노루를 몰아 잡는 방법을 이용하였다. 포획한 노루는 스트레스를 최소화하기 위해 즉시 수건으로 머리를 감싸 눈을 가리고 생포로부터 그림 2와 같은 추적 장치(225g, 68 days battery life; GCT-M1, Korea Institute of Environmental Ecology, Daejeon, Korea)를 부착하여 방사하기까지 모든 작업은 10분 안에 이루어졌다. 수신된 위치좌표를 기초로 이동이 일정기간 정지 되는 시점을 출산 시점으로 예측하였으며 출산 여부 확인을 위해 현장조사를 실시하였다.
대상 데이터
본 연구는 제주도 서귀포시 남원읍 한남리 (126°39′E, 33°21′N)와 서귀포시 동홍동(126°33′E, 33°18′N)에 위치한 국립 산림과학원 제주시험림에서 실시하였다.
, 2008)을 감안하여 GPS위성 추적장치를 부착하기 위한 노루 포획은 야간에 이루어졌다. 야간에 노루의 위치를 파악하기 위해 서치라이트를 이용하였고, 3마리의 노루 중 5월 9일 포획 방사된 임신한 암노루의 추적 자료를 중심으로 분석하였고 나머지 2마리의 자료는 비교 및 보조 자료로 활용하였다. 5월 8일 포획된 암노루는 황칠나무 묘목을 식재한 후 노루 등 야생동물의 피해를 막기 위해 100m×100m(1ha)의 그물을 쳐놓은 울타리 내부에서 포획이 이루어졌다.
노루의 행동권을 파악하기 위해 총 6마리의 노루를 포획한 후 그림 1과 같이 GCT(GPSCDMA based Telemetry) 추적기를 목에 부착하여 방사하였다. 이들 중 3마리가 암컷이었고 암컷 중 2마리는 임신한 상태였으며 서귀포시 남원읍 한남리에 위치한 시험림에서 포획되었다. 임신상태의 암노루 중 한 마리는 2012년 5월 9일에 포획된 후 68일간 추적이 이루어졌으며 또 다른 한 마리는 7월 12일에 GCT추적기를 부착한 후 방사되어 145일 동안 추적되었다.
이들 중 3마리가 암컷이었고 암컷 중 2마리는 임신한 상태였으며 서귀포시 남원읍 한남리에 위치한 시험림에서 포획되었다. 임신상태의 암노루 중 한 마리는 2012년 5월 9일에 포획된 후 68일간 추적이 이루어졌으며 또 다른 한 마리는 7월 12일에 GCT추적기를 부착한 후 방사되어 145일 동안 추적되었다. 나머지 암노루는 서귀포시 동홍동에 위치한 시험림에서 2012년 6월 13일에 포획되었으며 태어난 지 한 달된 새끼를 데리고 있었고 95일간 GPS수신이 이루어지다가 도로인근에서 수신이 중단되어 교통사고로 인한 중단으로 추정된다.
이론/모형
만약 위성과 통신이 이루어지지 않을 경우, GPS는 위치기록을 건너뛰었다. 노루의 이동과 좌표분석은 ESRI ArcView GIS 3.2a 프로그램을 이용하였으며, 행동권면적의 계산은 MCP(minimum convex polygon)와 Kernel Method(95%) 를 이용하여 산출하였다(Mohr, 1947-재인용 Lee et al., 2009). 통계분석은 SPSS 12.
성능/효과
이번 연구에서 암노루의 행동권은 면적을 구하는 방식에 따라 큰 차이를 나타냈다. Kernel Method(95%)를 적용하였을 경우 빈도와 중심점기반의 분석이므로 출산 직후 좌표가 대부분을 차지하기 때문에 95%수준에서 출산 전의 좌표가 무시되는 경향을 보여 행동권 면적이 MCP Method에 비해 좁게 나타났다. 따라서 여기서는 출산전후 암노루의 행동권은 MCP에 의한 산출된 면적으로 간주할필요가 있다고 본다.
5월 9일 포획된 암노루의 날짜별 이동을 조사한 결과, 방사 후 일주일이 경과한 5월 16일 이전에는 불규칙한 이동을 보인 반면, 5월 16일 20시 이후부터는 이동하였다가 일정한 좌표지점으로 되돌아오는 규칙성을 보이다가 5월 17일 1시부터 4시까지 동일 지점 (N33ﾟ 20′24″, E126ﾟ 39′18″)에서 수신되어 출산의 시점으로 판단하였다. 그리고 5월 17일 이후부터 수신이 정지된 7월 17일까지 암노루는 일정한 좌표지점을 중심으로 이동하였으며 1-2시간정도의 간격으로 되돌아오는 규칙성을 보였다. 또한 5월 17일 이후 암노루의 일일 행동권 면적이 급감하는 것을알 수 있었다.
그리고 출산전후 암노루의 행동권 면적은 새끼의 안전을 확인하기 위한 이동이 제한되어 있기 때문에 좁았다. 그리고 출산 전과 출산 후의 행동권 면적은 유의적인 차이를 나타냈고 출산 후 시간이 지나면서 면적을 점점 넓어지는 경향을 보였다.
암노루의 출산시점은 기존에 보고된 시점보다 다소 빨랐으며 출산 전에는 불규칙적인 이동을 보이다가 출산과 더불어 일정한 지점으로 되돌아가는 규칙성을 나타냈다. 이런 구체적인 결과의 도출은 GPS위성추적을 할 수 있는 시스템을 도입하였기 때문에 가능하였다고 본다.
위성추적을 통해 출산전후 암노루의 행동권의 면적을 산출한 결과, 그림 3과 같이 5월 9일에 포획한 암노루는 MCP=67ha, Kernel 95%=0.5ha이고 7월 12일에 포획한 암노루는 MCP=82ha, Kernel 95%=0.9ha로 확인되었다. 행동권 면적을 살펴보면 출산 전과 출산 후의 행동권 면적에 있어 큰 차이를 나타냈다 (Mann-whitney, Z=-4.
임신한 상태의 암노루는 이동이 자유롭고 불규칙성을 띠었지만 출산 직전부터 출산 후에는 일정한좌표지점으로 되돌아오는 규칙성을 나타냈다. 이는 출산 후 새끼를 데리고 출산한 장소를 떠나 이동하는 대신 출산 전에 새끼를 은닉시킬 장소를 물색한 후 출산 후 지속적으로 같은 장소에 새끼를 머물게 한다는 것을 확인할수 있었다. 우제류에서 태어난 지 얼마 되지 않은 새끼들은 두 가지 생존전략을 가지고 있는데 하나는 자신을 돌봐줄 어미를 따라다니는 전략이고 다른 하나는 자신을 숨겨서 외부에 노출되지 않게 하는 전략이다(Lent, 1974).
이번 연구에서 노루의 출산은 5월 17일과 7월 13일에 이루어졌고 기존 제주도에서 알려진 출산시기와 다소 차이를 나타냈다. 이런 차이는 기존 연구방식과 GPS추적방식의 차이에 기인한다고 보인다.
, 2002)는 보고에서처럼, 개방된 환경은 새끼의 안전 여부 확인을 용이하게 한다. 이번 연구에서 서귀포시 동홍동에 위치한 시험림에서 한 달된 새끼를 데리고 다니는 암노루의 행동권 면적(MCP=137ha, Kernel 95%=9.5ha) 이 이를 반증하는데 GPS수신장치를 부착한 암노루의 서식환경은 주변에 초지가 형성되어 있어 시야확보가 용이하고 서귀포시 남원읍 한남리에 비해 개방되었기 때문에 행동권 면적이 넓게 나타났다. 태어난 지 얼마 되지 않은 새끼는 위험에 대처하는 능력이 떨어지며 체온 유지 등 외부환경의 영향에 민감하기 때문에 출산 직후 시기는 새끼의 안전여부 파악을 위해 암노루의 이동이 크게 제약되고 서식환경이 이들 이동에 영향을 미친다고 판단된다.
, 2002). 이번 연구에서 암노루의 출산 장소는 이런 조건을 모두 충족시키고 있다는 것을 알 수 있었다. 그리고 그림 5와 같이 암노루가 출산한 장소와 그렇지 않은 장소의 산림구조를 비교하였을 때 출산장소로 선택하지 않은 숲은 외부에서 숲 내부가 전혀 보이지 않았으며 이로 인해 암노루가 새끼가 있는 장소로의 위험요인즉 사람이나 포식자 등의 접근을 파악하기에 적합지 않았다.
이번 GPS 위성추적장치를 이용한 연구를 통해 출산 전과 후의 머물렀던 위치를 추적함으로서 출산시점을 파악할 수 있었다. 임신한 상태의 암노루는 이동이 자유롭고 불규칙성을 띠었지만 출산 직전부터 출산 후에는 일정한좌표지점으로 되돌아오는 규칙성을 나타냈다. 이는 출산 후 새끼를 데리고 출산한 장소를 떠나 이동하는 대신 출산 전에 새끼를 은닉시킬 장소를 물색한 후 출산 후 지속적으로 같은 장소에 새끼를 머물게 한다는 것을 확인할수 있었다.
출산전후 암노루의 행동권 면적 비교는 산출하는 방법(MCP or Kernel Method)에 따라 차이를 나타냈는데 이는 추적된 암노루의 위치좌표 횟수가 출산 후에 많이 기록되었기 때문에 Kernel Method의 경우 출산 전의 위치좌표는 무시되는 경향이 있었다. 그리고 출산전후 암노루의 행동권 면적은 새끼의 안전을 확인하기 위한 이동이 제한되어 있기 때문에 좁았다.
후속연구
, 2009)되고 있다. 이번 연구에서는 이동통신인 CDMA와 연계된 GPS 기반의 위성추적장치를 이용(Kim et al., 2012)함으로서 사람으로 인한 영향을 최소화 하고, 정확도가 확보된 위치추적 자료에 대해 GIS를 활용하여 해당 종의 서식범위와 이동 거리, 행동패턴 분석, 서식지 분석 등 매우 다양한 정보를 확보할 수 있어 노루의 생태 연구에 진보적인 연구가 시도될 수 있었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
본 연구에서 기존 제주도에서 알려진 출산시기와 다소 차이가 있었는데 그 이유로 추정되는 것은?
이번 연구에서 노루의 출산은 5월 17일과 7월 13일에 이루어졌고 기존 제주도에서 알려진 출산시기와 다소 차이를 나타냈다. 이런 차이는 기존 연구방식과 GPS추적방식의 차이에 기인한다고 보인다. 노루의 행동권을 파악 하기 위해서는 포획을 통한 위치추적장치 부착이 필요한데 밤이나 새벽녘에 주로 활동하고 경계심이 강한 노루를 포획하는 것이 기술 적으로 어려웠다.
제주도에 서식하는 노루의 출산 시기는?
현재 제주도에 서식하는 노루의 출산 시기는 5월 20일부터 6월 10일로 보고되어 있으며 (Oh, 2006), 이는 4월부터 출산시기가 시작되는 유럽노루보다는 늦고(Mateos-Quesada and Carranza, 2000; Raganella-pelliccioni et al., 2007) 5월 중순 이후에 새끼를 낳는 시베리아노루와는 거의 비슷하다(Danilkin, 1996-재인용 Oh, 2006).
암노루의 행동권은 무엇과 관련이 있는가?
암노루의 행동권은 출산전후에 차이를 보이는데 이는 새끼의 존재와 관련이 있다. 노루의 새끼는 태어나자마자 이동이 가능하지만 몸을 숨기고 위험에 노출되지 않는 전략을 이용하는 우제류이기 때문에 출산 후 암노루는 새끼가 안전한지 여부를 확인해야 한다.
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