[논문]MaxEnt 모형과 고라니의 이동행태를 고려한 수변지역 이동통로 적지선정

정승규; 이화수; 박종훈; 이동근; 박종화; 서창완

doi:10.7319/kogsis.2015.23.1.101

MaxEnt 모형과 고라니의 이동행태를 고려한 수변지역 이동통로 적지선정
Selecting Suitable Riparian Wildlife Passage Locations for Water Deer based on MaxEnt Model and Wildlife Crossing Analysis 원문보기

한국지형공간정보학회지 = Journal of the korean society for geospatial information science, v.23 no.1, 2015년, pp.101 - 111

정승규 (서울대학교 농업생명과학연구원) , 이화수 (서울대학교 산림과학부) , 박종훈 (서울대학교 농업생명과학연구원) , 이동근 (서울대학교 조경지역시스템공학부) , 박종화 (서울대학교 환경대학원) , 서창완 (국립생태원 기후생태연구실)

초록
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최근 우리나라는 하천정비사업으로 인해 수변생태계는 큰 위협을 받고 있으며, 수변의 야생동물은 고립되고 이동의 영향을 받고 있다. 본 연구의 목적은 수변지역을 대상으로 이동통로 적지를 선정하는 것이다. 목표종은 고라니를 대상으로 하였으며 Maximum Entropy 모형과 눈길위흔적조사 자료를 이용하여 최소비용거리에 따른 야생동물의 행동생태학적인 관점에서 수변지역의 이동통로 적지를 선정하였다. 연구결과 첫째, 수변인접서식지 분석에서 고라니의 잠재서식지 영향을 주는 중요요소는 수계와의 거리, 영급, 토지피복, 경사, 향, 고도, 밀도, 도로와의 거리순으로 나타났으며, 수변에서는 토지피복, 수변면적, 지류와의 거리, 시가지와의 거리가 주요 변수로 나타났음을 알 수 있었다. 둘째, 적지선정 지점은 수변과 인접지역의 각각의 서식지에서 적합도가 높은 지점과 이동경로를 고려하는 것이 바람직한 것으로 판단된다. 적지선정 지점들은 수변의 산림, 초지 및 농경지가 고라니의 주요 서식지이나 도로나 제방으로 인해서 연결성이 저하된 곳이었으며, 이동에 영향을 받아 우회하는 것을 눈길위흔적조사를 통해 확인하였다. 마지막으로 고라니는 수변지역에서 지류를 통해서 수변과 인근의 좋은 서식지를 선호하는 것으로 유추되었다. 본 연구에서 제시한 적지 선정 방법은 구조적이고 기능적인 분석을 통합한 방법으로 적지선정에 적용한다면 시간적 경제적인 소모를 줄일 수 있을 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

Stream restoration projects have become threats to riparian ecosystem in Rep. of korea. Riparian wildlife becomes isolated and the animals are often experience difficulties in crossing riparian corridors. The purposes of this study is to select suitable wildlife passages for wild animals crossing riparian corridors. Maximum entropy model and snow tracking data on embankment in winter seasons were used to develop species distribution models to select suitable wildlife passages for water deer. The analysis suggests the following. Firstly, most significant factors for water deer's habitat in area nearby riparian area are shown to distance to water, age-class, land cover, slope, aspect, digital elevation model, tree density, and distance to road. For the riparian area, significant factors are shown to be land cover, size of riparian area, distance to tributary, and distance to built-up. Secondly, the suitable wildlife passages are recommended to reflect areas of high suitability with Maximum Entropy model in riparian areas and the surrounding areas and moving passages. The selected suitable areas are shown to be areas with low connectivity due to roads and vertical levee although typical habitats for water deer are forest, grassland, and farmland. In addition, the analysis of traces on snow suggests that the water deer make a detour around the artificial structures. In addition, the water deer are shown to make a detour around the fences of roads and embankment around farmland. Lastly, the water deer prefer habitats around riparian areas following tributaries. The method used in this study is expected to provide cost-efficient and functional analysis in selecting suitable areas.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

그러나 야생동물의 서식 환경 및 서식지간 이동을 고려하지 않은 시공으로 인해 이 지역 야생동물 군집의 서식에 영향을 주고 있으며, 일부 구간에서는 로드킬이 발생되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구는 하천수변조사와 야생동물 흔적 조사 자료를 바탕으로 MaxEnt (Maximum Entropy) 모형과 GIS분석을 실시하여, 고라니의 이동통로 적지선정을 목적으로 하였다.

제안 방법

두 번째로 Fig. 3처럼 겨울철 강설 후 고라니의 이동 경로 조사를 실시하여 이동이 원활한 곳과 그렇지 않은 곳을 파악하였다. 세 번째 단계로 도출된 수변과 인접 지역의 MaxEnt모형 결과와 이동경로 자료를 이용하여 고라니의 이동에 장애가 될 만한 지역을 선정하였으며, 현지답사를 통해 이동통로 적지를 최종 선정하였다.
3처럼 겨울철 강설 후 고라니의 이동 경로 조사를 실시하여 이동이 원활한 곳과 그렇지 않은 곳을 파악하였다. 세 번째 단계로 도출된 수변과 인접 지역의 MaxEnt모형 결과와 이동경로 자료를 이용하여 고라니의 이동에 장애가 될 만한 지역을 선정하였으며, 현지답사를 통해 이동통로 적지를 최종 선정하였다.
따라서 본 연구에서는 원격무선추적방법의 단점을 보완하고 여러 종을 대상으로 분석을 실시하기 위해 다음과 같은 방법을 이용하였다. 첫 번째 단계로 섬강의 수변지역과 인접지역을 대상으로 Fig. 2와 같이 고라니에 대한 현장조사는 2012년 1월부터 2013년 7월까지 계절별 1회를 기본으로 하였으며, 흔적 및 경로조사가 가능한 겨울철에는 Fig. 3처럼 눈길위흔적조사를 이용하여 총 6회 실시하였으며, 각 다른 서식특성을 가지고 있는 수변과 인접지역의 서식지 적합성 모형을 각각 도출하였다.

대상 데이터

섬강을 포함한 횡성일 대에서는 환경부 지정 멸종위기종 Ⅰ급 수달과 Ⅱ급 삵을 포함한 총 14종의 포유류가 서식이 확인되었다 (Ministry of Environment in Korea, 2010). 이에 본 연구는 제내·외지 토지의 다양한 피복형태, 제방형태와 수변공간을 고려해서 Figure1과 같이 횡성군과 원주시 일대의 섬강 및 지류인 전천 유역일원(위도 37도 24 분 20초~37도 31분 25초, 경도 127도 55분 40초~128 도 01분 50초)을 연구대상지역으로 설정하였다. 본 연구의 목표종인 고라니는 교목, 관목 및 초본류를 먹이 자원으로 이용하기 때문에 초지 또는 산림지역을 서식지로 활용하며(Park et al.

데이터처리

3 버전을 사용하였다. 분석 결과는 ROC(Receiver Operation Characteristic)의 AUC(Area Under Curve)을 통해 검증하였으며, 5회의 교차검증을 수행하였다.(Thuiller, 2003; Kim et al.

성능/효과

수변의 적지선정 지점들은 수변의 산림, 초지 및 농경지가 고라니의 주요 서식지이나 도로나 제방으로 인해서 연결성이 저하된 곳이었으며, 이동에 영향을 받아 우회하는 것을 분석을 통해 확인하였다.
본 연구에서 적지선정을 위한 눈길위흔적조사 자료는 야생동물의 이동에 관한 조사에서 매우 효율적인 방법으로 폭 넓게 이용되고 있으며, 서식지 분석은 기존의 광역서식지 차원에서 적용하였던 단점을 극복하고 수변의 미소서식지의 특성을 반영하고자 하였다. 잠재 서식지 분석에서 고라니의 잠재서식지 높은 밀도를 보여주는 요소로는 하천과의 거리, 토지피복, 영급 순으로 나타났으며, 수변에서는 토지피복, 수변면적, 지류와의 거리 및 시가화지역과의 거리 순으로 나타났다.
Table 2의 변수선정 결과를 살펴보면 고라니는 식생 및 농경지를 선호하고 수변지역의 면적이 넓은 구간을 선호하였으며, 지류와 가깝고 시가화지역과의 거리가 멀수록 선호하는 것으로 나타났다. 충분한 서식공간과 휴식 및 은폐 공간을 위한 식생의 존재 유무와 인접지역으로 이동이 원활한 수로를 통해서 지류가 본류로 합류하는 구간을 좋아하는 고라니의 습성과 일치하는 것으로 확인할 수 있었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	수변지역은 어떤 역할을 하는가?	하천과 육상의 경계에 있는 수변지역은 지리적 특성으로 인해 독특한 생태계를 구성하고 있으며, 높은 생물다양성을 보인다. 특히 이 지역은 포유류, 조류, 양서 파충류를 비롯한 많은 생물의 서식공간으로서 역할 뿐만 아니라 이동공간으로도 기여함으로써, 인근 생태계와 네트워크를 구성하는 중요한 역할을 한다. 우리나라 에서는 1960년대부터 치수와 이수를 목적으로 한 하천 종합개발계획을 수립한 결과 보, 제방, 하구둑 등 많은 구조물의 건설되었으며, 수변지역은 둔치와 같은 친수 공간을 조성하였다.
	서식지 적합성 평가란 무엇인가?	선진국에서는 이미 1970년대 이후 자연환경 관리정책에 생물종의 서식지 적합성 평가에 따른 보전지역 설정 및 복원을 위한 대상지 선정을 반영하고 있다(Lee and Song, 2009). 서식지 적합성 평가는 환경변수를 이용하여 야생동물의 서식에 적합한 환경조건을 분석하는 것으로 과거에는 GAP(Gap Analysis Program)이나 서식지적합성 지수(Habitat Suitability Index)와 같은 모형을 이용하였으나 정확도 부분에서는 한계가 있었다. 최근에는 종분포도와 통계 기법을 활용하여 다양한 종분포모형이 개발되었으며, 자료의 종류(출현/비출현자료, 출현자료만)에 따라 적합한 모형을 적용 중이다(Kwon, 2011;Seo et al.
	서식지의 파편화와 단절은 어떤 결과를 일으키는가?	서식지의 파편화와 단절은 생물다양성 감소를 야기 하며, 일부 지역에서는 메타개체군 절멸로 이어진다 (Park et al., 2012).

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표제어: PCR

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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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