백화산 고도별 식물 종풍부도에 대한 기후 및 서식지 인자의 상대적 중요성 Relative importance of climatic and habitat factors on plant richness along elevation gradients on the Mt. Baekhwa, South Korea원문보기
본 연구는 백화산 지역 고도 구배에 따른 식물 종풍부도 패턴을 구명 하고, 관찰된 고도별 식물 종풍부도 패턴에 대한 기후 및 서식지 인자들의 효과를 구명하고자 수행되었다. 백화산 지역 두 개의 조사 구간인 반야사에서 한성봉 구간과 보현사에서 한성봉 구간을 따라 총 70개 조사구에서 목본식물 78종, 초본식물 109종 등 총 187종의 식물종이 관찰되었다. 구간별로 살펴보면, 반야사 구간에서 목본식물 66종, 초본식물 88종을 포함한 154종이 관찰되었으며, 보현사 구간에서는 목본식물 58종, 초본식물 73종 등 131종이 관찰되었다. 고도별 종풍부도 패턴에 대한 기후 및 서식지 인자의 상대적 중요성을 분석하기 위해 단순최소제곱 회귀모형, 다수준모형 및 변이분할을 수행하였다. 분석결과, 반야사 구간의 고도별 종풍부도 패턴은 감소형 패턴을 나타내었으며, 보현사 구간의 종풍부도 패턴은 역단봉형 패턴을 나타내었다. 비록, 고도별 식물종풍부도 패턴은 조사구간 별로 서로 다른 양상을 나타내었으나, 백화산 지역 본 연구 조사 구간에 있어서 고도별 식물 종다양성 패턴에 영향을 미치는 인자들의 상대적 중요성은 서식지 인자가 기후 인자보다 큰 것으로 나타났다. 이러한 결과는 동일한 산악 생태계 내에 위치하는 인근 조사구간에서 조차 고도별 식물 종 풍부도 패턴은 다를 수 있다는 것을 나타낸다. 하지만, 동시에 동일 산악 생태계 내에서의 상이한 패턴에도 불구하고 그 패턴을 제어하는 인자는 동일할 수 있음을 나타낸다.
본 연구는 백화산 지역 고도 구배에 따른 식물 종풍부도 패턴을 구명 하고, 관찰된 고도별 식물 종풍부도 패턴에 대한 기후 및 서식지 인자들의 효과를 구명하고자 수행되었다. 백화산 지역 두 개의 조사 구간인 반야사에서 한성봉 구간과 보현사에서 한성봉 구간을 따라 총 70개 조사구에서 목본식물 78종, 초본식물 109종 등 총 187종의 식물종이 관찰되었다. 구간별로 살펴보면, 반야사 구간에서 목본식물 66종, 초본식물 88종을 포함한 154종이 관찰되었으며, 보현사 구간에서는 목본식물 58종, 초본식물 73종 등 131종이 관찰되었다. 고도별 종풍부도 패턴에 대한 기후 및 서식지 인자의 상대적 중요성을 분석하기 위해 단순최소제곱 회귀모형, 다수준모형 및 변이분할을 수행하였다. 분석결과, 반야사 구간의 고도별 종풍부도 패턴은 감소형 패턴을 나타내었으며, 보현사 구간의 종풍부도 패턴은 역단봉형 패턴을 나타내었다. 비록, 고도별 식물종풍부도 패턴은 조사구간 별로 서로 다른 양상을 나타내었으나, 백화산 지역 본 연구 조사 구간에 있어서 고도별 식물 종다양성 패턴에 영향을 미치는 인자들의 상대적 중요성은 서식지 인자가 기후 인자보다 큰 것으로 나타났다. 이러한 결과는 동일한 산악 생태계 내에 위치하는 인근 조사구간에서 조차 고도별 식물 종 풍부도 패턴은 다를 수 있다는 것을 나타낸다. 하지만, 동시에 동일 산악 생태계 내에서의 상이한 패턴에도 불구하고 그 패턴을 제어하는 인자는 동일할 수 있음을 나타낸다.
This study explored the richness patterns of vascular plant species and evaluated the effects of the climatic and habitat variables on the observed patterns along elevational gradients on the Mt. Baekhwa, South Korea. Plant data were recorded from 70 plots and a total of 187 plant species with 78 wo...
This study explored the richness patterns of vascular plant species and evaluated the effects of the climatic and habitat variables on the observed patterns along elevational gradients on the Mt. Baekhwa, South Korea. Plant data were recorded from 70 plots and a total of 187 plant species with 78 woody and 109 herbaceous species were recorded along two study transects, the Banyasa and Bohyunsa transects, on the Mt. Baekhwa. A total of 154 plant species with 66 woody and 88 herbaceous species and 131 plant species with 58 woody and 73 herbaceous species were recorded along the Banyasa and Bohyunsa transects, respectively. We used simple ordinary least squares regression model, multi-model inference and variation partitioning to analyze the relative contribution of climatic and habitat variables on the elevational richness patterns. Species richness pattern for vascular plants along the Banyasa transect monotonically decreased with elevation, whereas plant species richness showed reversed hump-shaped pattern along the Bohyunsa transect. Although the elevational patterns of species richness for vascular plants were different between the both transects, habitat variables are more important predictors than climatic variables for the elevational patterns of plant species richness along our study transects on the Mt. Baekhwa. These results indicate that elevational diversity patterns of vascular plants may be different even between nearby elevational transects in a mountain ecosystem but the diversity patterns may be controlled by same drivers.
This study explored the richness patterns of vascular plant species and evaluated the effects of the climatic and habitat variables on the observed patterns along elevational gradients on the Mt. Baekhwa, South Korea. Plant data were recorded from 70 plots and a total of 187 plant species with 78 woody and 109 herbaceous species were recorded along two study transects, the Banyasa and Bohyunsa transects, on the Mt. Baekhwa. A total of 154 plant species with 66 woody and 88 herbaceous species and 131 plant species with 58 woody and 73 herbaceous species were recorded along the Banyasa and Bohyunsa transects, respectively. We used simple ordinary least squares regression model, multi-model inference and variation partitioning to analyze the relative contribution of climatic and habitat variables on the elevational richness patterns. Species richness pattern for vascular plants along the Banyasa transect monotonically decreased with elevation, whereas plant species richness showed reversed hump-shaped pattern along the Bohyunsa transect. Although the elevational patterns of species richness for vascular plants were different between the both transects, habitat variables are more important predictors than climatic variables for the elevational patterns of plant species richness along our study transects on the Mt. Baekhwa. These results indicate that elevational diversity patterns of vascular plants may be different even between nearby elevational transects in a mountain ecosystem but the diversity patterns may be controlled by same drivers.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
We thank Mr. Hyo-Hyun Ahn and Mr. Sung-Yeol Cho for their invaluable help during the fieldwork and the data analysis in this study. Thanks are also due to Dr.
본 연구는 백화산 지역 고도 구배에 따른 식물 종풍부도 패턴을 구명 하고, 관찰된 고도별 식물 종풍부도패턴에 대한 기후 및 서식지 인자들의 효과를 구명하고자 수행되었다. 백화산 지역 두 개의 조사 구간인 반야사에서 한성봉 구간과 보현사에서 한성봉 구간을 따라 총 70개 조사구에서 목본식물 78종, 초본식물 109종 등 총 187종의 식물종이 관찰되었다.
제안 방법
In this study, we analyzed the species richness patterns of vascular plants and the effects of climatic and habitat variables on the richness patterns at local scales. Our study is different from previous studies in some aspects.
, 2009). In this study, we evaluated the relationships between climatic and habitat variables and the elevational richness patterns of vascular plants. However, spatial and evolutionary historical variables were not considered.
Baekhwa, South Korea. Model selection (best model) and importance value from multi-model inference procedure were based on minimizing AICc value and AICc weights among all 7 possible models. Beta (in brackets) is the standardized regression slope for each variable in the model, which indicates the relative importance of the variables
, 2013). Moreover, our study also quantified and disentangled the relative importance and magnitude of climatic and habitat variables using variation partitioning. Therefore, our study has advantages from examining elevational richness patterns and the mechanisms related to the effects of multiple variables and the decomposition of the effects.
대상 데이터
A total of 187 plant species were recorded from 70 plots along the two transects on the Mt. Baekhwa. More than half of the species were herbaceous (109 species; 58%) and 42% were woody species (78 species).
In each plot, we exhaustively recorded plant species and cover-abundance scale in accordance with the method of Braun-Blanquet (1965). Plant data was recorded from 70 plots (35 plots on each transect) on two transects on the Mt. Baekhwa.
This study was implemented from 23rd June to 2nd August in 2012 along the Banyasa and Bohyunsa transects on the Mt. Baekhwa, South Korea (Fig. 1), which belongs to a temperate deciduous forest biome and a mountain ecoregion (Cho et al., 1991). The mountain has an area of 15.
데이터처리
Linear and quadratic regression models were used to explore the relationships between elevation and species richness of vascular plants. To test the effects of individual variables such as PC1climate, slope and RAR on elevational patterns of species richness, we performed a simple ordinary least squares (OLS) regression analysis. Multi-model inference approach was also used and we selected the best model from 7 models representing all possible combinations of environmental variables, guided by the lowest corrected Akaike’s information criterion (AICc) value (Anderson et al.
구간별로 살펴보면, 반야사 구간에서 목본식물 66종, 초본식물88종을 포함한 154종이 관찰되었으며, 보현사 구간에서는 목본식물 58종, 초본식물 73종 등 131종이 관찰되었다. 고도별 종풍부도 패턴에 대한 기후 및 서식지 인자의 상대적 중요성을 분석하기 위해 단순최소제곱 회귀모형, 다수준모형 및 변이분할을 수행하였다. 분석결과, 반야사 구간의 고도별 종풍부도 패턴은 감소형 패턴을 나타내었으며, 보현사 구간의 종풍부도 패턴은 역단봉형 패턴을 나타내었다.
이론/모형
), from the vegetation sampling to minimize other effects on the patterns of species richness except elevation. In each plot, we exhaustively recorded plant species and cover-abundance scale in accordance with the method of Braun-Blanquet (1965). Plant data was recorded from 70 plots (35 plots on each transect) on two transects on the Mt.
성능/효과
More than half of the species were herbaceous (109 species; 58%) and 42% were woody species (78 species). A total of 154 plant species with 66 woody and 88 herbaceous species and 131 plant species with 58 woody and 73 herbaceous species were recorded along the Banyasa and Bohyunsa transects, respectively (Table 1).
Although the results were somewhat different among simple OLS model, multiple-model inference and variation partitioning, the climatic and habitat variables were simultaneously important for the richness pattern along the Banyasa transect and the habitat variables showed a strong effect on the richness pattern along the Bohyunsa transect.
Along the Bohyunsa transect, slope was important variable for plant species richness. From the results of multi-model inference to select the best model and importance value, PC1climate, slope and RAR were simultaneously important for plant species richness along the Banyasa transect (Table 4). And slope was the most important to predict species richness pattern of vascular plants along the Bohyunsa transect.
In conclusion, the species richness of vascular plants along the Banyasa transect depicts clear monotonic decrease pattern, whereas the species richness showed reversed hump-shaped pattern with elevation along the Bohyunsa transect on the Mt. Baekhwa. Although the effects of climatic and habitat variables are different between the study transects, habitat variables are more important predictors than climatic variables for the elevational patterns of plant species richness at least along our study transects on the Mt.
Rahbek (2005) revealed that approximately 75% of the recorded elevational patterns were hump-shaped and monotonic decrease patterns and the remaining 25% of the gradients followed other patterns. This study indicates that elevational richness pattern along the Banyasa transect exhibits one of the universal types at the most general level and the elevational richness pattern along the Bohyunsa transect belongs to one of the rare other types. These reversed hump-shaped pattern along the Bohyunsa transects was caused from steep increase of herbaceous plant richness at high elevations.
백화산 지역 두 개의 조사 구간인 반야사에서 한성봉 구간과 보현사에서 한성봉 구간을 따라 총 70개 조사구에서 목본식물 78종, 초본식물 109종 등 총 187종의 식물종이 관찰되었다. 구간별로 살펴보면, 반야사 구간에서 목본식물 66종, 초본식물88종을 포함한 154종이 관찰되었으며, 보현사 구간에서는 목본식물 58종, 초본식물 73종 등 131종이 관찰되었다. 고도별 종풍부도 패턴에 대한 기후 및 서식지 인자의 상대적 중요성을 분석하기 위해 단순최소제곱 회귀모형, 다수준모형 및 변이분할을 수행하였다.
본 연구는 백화산 지역 고도 구배에 따른 식물 종풍부도 패턴을 구명 하고, 관찰된 고도별 식물 종풍부도패턴에 대한 기후 및 서식지 인자들의 효과를 구명하고자 수행되었다. 백화산 지역 두 개의 조사 구간인 반야사에서 한성봉 구간과 보현사에서 한성봉 구간을 따라 총 70개 조사구에서 목본식물 78종, 초본식물 109종 등 총 187종의 식물종이 관찰되었다. 구간별로 살펴보면, 반야사 구간에서 목본식물 66종, 초본식물88종을 포함한 154종이 관찰되었으며, 보현사 구간에서는 목본식물 58종, 초본식물 73종 등 131종이 관찰되었다.
고도별 종풍부도 패턴에 대한 기후 및 서식지 인자의 상대적 중요성을 분석하기 위해 단순최소제곱 회귀모형, 다수준모형 및 변이분할을 수행하였다. 분석결과, 반야사 구간의 고도별 종풍부도 패턴은 감소형 패턴을 나타내었으며, 보현사 구간의 종풍부도 패턴은 역단봉형 패턴을 나타내었다. 비록, 고도별 식물 종풍부도 패턴은 조사구간 별로 서로 다른 양상을 나타내었으나, 백화산 지역 본 연구 조사 구간에 있어서 고도별 식물 종다양성 패턴에 영향을 미치는 인자들의 상대적 중요성은 서식지 인자가 기후 인자보다 큰 것으로 나타났다.
분석결과, 반야사 구간의 고도별 종풍부도 패턴은 감소형 패턴을 나타내었으며, 보현사 구간의 종풍부도 패턴은 역단봉형 패턴을 나타내었다. 비록, 고도별 식물 종풍부도 패턴은 조사구간 별로 서로 다른 양상을 나타내었으나, 백화산 지역 본 연구 조사 구간에 있어서 고도별 식물 종다양성 패턴에 영향을 미치는 인자들의 상대적 중요성은 서식지 인자가 기후 인자보다 큰 것으로 나타났다. 이러한 결과는 동일한 산악 생태계 내에 위치하는 인근 조사구간에서 조차 고도별 식물 종풍부도 패턴은 다를 수 있다는 것을 나타낸다.
후속연구
However, spatial and evolutionary historical variables were not considered. Further study on spatial and evolutionary variables, including geographical distance, evolutionary contingency and phylogenetic signal for functional trait, could help ecologists and biogeographers gain a better understanding for the variables regulating the elevational patterns of the diversity and distribution of plant communities in macroecological perspectives.
참고문헌 (36)
Acharya, B. K., B. Chettri, and L. Vijayan, 2011: Distribution pattern of trees along an elevation gradient of Eastern Himalaya, India. Acta Oecologica 37, 329-336.
Anderson, D. R., K. P. Burnham, and G. C. White, 1998: Comparison of Akaike information criterion and consistent Akaike information criterion for model selection and statistical inference from capture-recapture studies. Journal of Applied Statistics 25, 263-282.
Bennie, J., M. Hill, R. Baxter, and B. Huntley, 2006: Influence of slope and aspect on long-term vegetation change in British chalk grasslands. Journal of Ecology 94, 355-368.
Burnham, K. P., and D. R. Anderson, 2002: Model selection and inference: a practical information-theoretic approach (2nd ed.). Springer, 488pp.
Cho, H. J., Y. W. Lee, D. S. Lee, and S. C. Hong, 1991: Forest vegetation of Mt. Baekhwa. Journal of Korean Forest Society 80, 42-53. (In Korean with English abstract)
Chun, J. H., and C. B. Lee, 2013: Assessing the effects of climate change on the geographic distribution of Pinus densiflora in Korea using Ecological Niche Model. Korean Journal of Agriculture and Forest Meteorology. 15, 291-233. (In Korean with English abstract)
Chun, J. H., and C. B. Lee, 2017: Disentangling the local-scale drivers of taxonomic, phylogenetic and functional diversity in woody plant assemblages along elevational gradients in South Korea. PLoS ONE 12, e0185763.
Connell, J. H., 1961: The influence of interspecific competition and other factors on the distribution of the barnacle Chthamalusstellatus. Ecology 42, 410-423.
Currie, D. J., G. G. Mittelbach, H. V. Cornell, R. Field, J. F. Guegan, B. A. Hawkins, D. M. Kaufman, J. T. Kerr, T. Oberdorff, E. O'Brien, and J. R. G. Turner, 2004: Predictions and tests of climate-based hypotheses of broad-scale variation in taxonomic richness. Ecology Letters 7, 1121-1134.
Diniz-Filho, J. A. E., L. M. Bini, and B. A. Hawkins, 2003: Spatial autocorrelation and red herrings in geographical ecology. Global Ecology and Biogeography 12, 53-64.
Grau, O., J. A. Grytnes, and H. J. B. Birks, 2007: A comparison of altitudinal species richness patterns of bryophytes with other plant groups in Nepal, Central Himalaya. Journal of Biogeography 34, 1907-1915.
Grytnes, J. A., and O. R. Vetaas, 2002: Species richness and altitude: a comparison between null models and interpolated plant species richness along the Himalayan altitudinal gradient, Nepal. American Naturalist 159, 294-304.
Hawkins, B. A., R. Field, H. V. Cornell, D. J. Currie, J. F. Guegan, D. M. Kaufman, J. T. Kerr, G. G. Mittelbach, T. Oberdorff, E. M. O'Brien, E. E. Porter, and J. R. G. Turner, 2003: Energy, water, and broad-scale geographic patterns of species richness. Ecology 84, 3105-3117.
Jones, M. M., H. Tuomisto, D. Borcard, P. Legendre, D. B. Clark, and P. C. Olivas, 2008: Explaining variation in tropical plant community composition: influence of environmental and spatial data quality. Oecologia 155, 593-604.
Kluge, J., M. Kessler, and R. R. Dunn, 2006: What drives elevational patterns of diversity? A test of geometric constraints, climate and species pool effects for pteridophytes on an elevational gradient in Costa Rica. Global Ecology and Biogeography 15, 358-371.
Laliberte, E., J. B. Grace, M. A. Huston, H. Lambers, F. P. Teste, B. L. Turner, and D. A. Wardle, 2013: How does pedogenesis drive plant diversity? Trends in Ecology and Evolution 28, 331-340.
Lee, C. B., J. H. Chun, and H. H. Ahn, 2014: Elevational patterns of plant richness and their drivers on an Asian mountain. Nordic Journal of Botany 32, 347-357.
Legendre, P., 1993: Spatial autocorrelation: trouble or new paradiam? Ecology 85, 1659-1673.
Legendre, P., and L. Legendre, 1998: Numerical ecology (2nd ed.). Elsevier, 853pp.
Li, J., Q. He, X. Hua, J. Zhou, H. Xu, J. Chen, and C. Fu, 2009: Climate and history explain the species richness peak at mid-elevation for Schizothorax fishes (Cypriniformes: Cyprinidae) distributed in the Tibetan Plateau and its adjacent regions. Global Ecology and Biogeography 18, 264-272.
Liu, J., T. Yunhong, and J. W. F. Slik, 2014: Topography related habitat associations of tree species traits, composition and diversity in a Chinese tropical forest. Forest Ecology and Management 330, 75-81.
Oommen, M. A., and K. Shanker, 2005: Elevational species richness patterns emerge from multiple local mechanisms in Himalayan woody plants. Ecology 86, 3039-3047.
Qian, H., Z. Hao, and J. Zhang, 2014: Phylogenetic structure and phylogenetic diversity of angiosperm assemblages in forests along an elevational gradient in Changbaishan, China. Journal of Plant Ecology 7(2), 154-165.
Sanders, N. J., J. Moss, and D. Wagner, 2003: Patterns of ant species richness along elevational gradients in an arid ecosystem. Global Ecology and Biogeography 12, 93-102.
Stevens, G. C., 1992: The elevational gradient in altitudinal range, an extension of Rapoport's latitudinal rule to altitude. American Naturalist 140, 893-911.
Storch, D., R. G. Davies, S. Zajicek, C. D. L. Orme, V. Olson, G. H. Thomas, T. S. Ding, P. C. Rasmussen, R. S. Ridgely, P. M. Bennett, T. M. Blackburn, I. P. F. Owens, and K. J. Gaston, 2006: Energy, range dynamics and global species richness patterns: Reconciling mid-domain effects and environmental determinants of avian diversity. Ecology Letters 9, 1308-1320.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.