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MaxEnt 모형을 이용한 소나무 잠재분포 예측 및 환경변수와 관계 분석
Predicting the Potential Distribution of Pinus densiflora and Analyzing the Relationship with Environmental Variable Using MaxEnt Model 원문보기

한국농림기상학회지 = Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology, v.22 no.2, 2020년, pp.47 - 56  

조낭현 (강원대학교 환경학과) ,  김은숙 (국립산림과학원 기후변화생태연구과) ,  이보라 (국립산림과학원 기후변화생태연구과) ,  임종환 (국립산림과학원 기후변화생태연구과) ,  강신규 (강원대학교 환경학과)

초록
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본 연구는 기후변화에 따른 소나무 잠재분포변화 예측 및 환경요인과의 관계를 파악하기 위한 목적으로 수행되었다. 입력자료인 종속변수는 1:5,000 임상도에서 추출한 소나무 출현자료를 사용하였으며, 독립변수RCP 시나리오 기후자료 및 임상도, 입지도에서 추출한 기후, 입지, 생육환경자료 등 총 14개의 환경요인 변수를 사용하였다. 이러한 입력자료를 바탕으로 생태적 지위 개념을 기반으로 한 종 분포 모형 중 하나인 MaxEnt (Maximum Entropy Modeling) 모형을 구동하여 미래의 소나무 잠재분포를 예측하였다. 분석결과 training AUC (Area Under Curve)가 0.79로 우수한 수준의 정확도를 보였으며 현존 소나무 분포 자료와 유사한 현재 잠재분포 결과를 보였다. RCP 시나리오를 적용한 결과 소나무 잠재분포지는 시간이 지남에 따라 지속적으로 감소할 것으로 나타났으며 RCP8.5 기준으로 2050년과 2070년에 각각 11.1%, 18.7%의 잠재분포지가 줄어들 것으로 예측되었다. 입력자료의 소나무 잠재분포 판단에 대한 기여도는 계절기온, 고도, 겨울철 기온 등이 높게 나타났다. 본 연구의 결과는 기후변화로 인한 소나무림 보전 및 대책 수립을 위한 기초자료로 활용될 것으로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Decline of pine forests happens in Korea due to various disturbances such as insect pests, forest fires and extreme climate, which may further continue with ongoing climate change. For conserving and reestablishing pine forests, understanding climate-induced future shifts of pine tree distribution i...

주제어

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 하지만 모형결과는 입력자료를 바탕으로 한 시뮬레이션 결과일 뿐 확정적인 것은 아니다. 그러므로 여러 방법과 자료를 활용한 모형연구와 이를 뒷 받침해줄 다양한 기초자료구축의 필요성을 다시 한번 밝히는 바이다. 본 연구결과는 기후변화 시나리오에 따른 소나무 잠재분포를 모델링을 통해 예측함으로써 향후 소나무 보전 및 대책 마련의 의사결정의 참고자료로 활용될 수 있는 점에서 의미가 있다.
  • 높은 기여도와 중요도를 보인 변수들에 대해 잠재 분포지 판단에 있어 어떻게 작용하였는지 파악하기 위해 각 변수의 반응곡선을 살펴보았다. BIO4는 월 평균 기온의 표준편차(Standard Deviation, SD) * 100 값으 로 계절에 따른 기온차이의 정도를 나타낸다.
  • 본 연구는 생육, 입지, 기후환경요소를 바탕으로 MaxEnt 모형을 이용하여 소나무 잠재분포예측 및 환경요인변수와의 관계에 대해 분석하였다. 연구결과 현존 소나무 잠재분포는 서울, 경기를 제외하고 고도 1,100 m 이하에서 경북을 중심으로 넓은 분포를 보이는 기존 소나무 분포와 유사하게 나타났다.
  • 환경요인변수와의 관계를 보기 위해 모형의 잠재분포예측에 높은 기여도(Percent Contribution)와 중요도(Permutation Importance)를 보인 변수에 대해 살펴보 았다. 기여도의 경우 DEM(33.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
급격한 기온상승이 끼칠 영향으로 예상되는 것은? , 2006; IPCC, 2014; Lim, 2016). 이러한 급격한 기온상승은 산림생 태계의 구조와 기능에 영향을 주는 교란으로 작용할 것이며, 산림의 점유비율이 큰 우리나라에서는 산림생태계 변화로 인한 국토 자연자원 관리의 상당한 불확실성에 직면할 것으로 예상된다(Kim et al., 2017a).
소나무(Pinus densiflora)의 특징은? 소나무(Pinus densiflora)는 다른 수종에 비해 건조한 토양에 잘 적응하여 척박하고 비옥한 곳까지 넓은 생존분포를 보이며 단일 수종으로는 국내에서 가장 넓 은 면적을 차지하고 있다(NIFOS, 2012). 이에 소나무는 오랜 세월 동안 우린 민족의 곁에서 다방면으로 활용되어 왔지만 최근 병해충, 산불피해, 기후변화, 자 연천이, 인위적 요인 등 다양한 이유로 인해 소나무가 빠르게 감소하고 있다(Kim et al.
기후변화에 따라 산림생태계가 어떻게 변할 수 있는가? 기후변화에 따라 산림생태계가 어떻게 변화할지에 관심이 갈수록 커지고 있다. 기후변화가 진행됨에 따라 숲을 이루는 종들의 구성이 변화하여 궁극적으로 특정 식생대의 지리적 이동이 발생할 수 있다(Mather and Yoshioka, 1968; Stephenson, 1990; Zhang et al., 2004; Allen et al.
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참고문헌 (34)

  1. Allen, C. D., A. K. Macalady, H. Chenchouni, D. Bachelet, N. McDowell, M. Vennetier, T. Kitzberger, A. Rigling, D. D. Breshears, and E. T. Hogg, 2010: A global overview of drought and heat-induced tree mortality reveals emerging climate change risks for forests. Forest Ecology and Management 259(4), 660-684. 

  2. Berger, A. L., S. A. D. Pietra, and V. J. D. Pietra, 1996: A maximum entropy approach to natural language processing. Computational Linguistics 22(1), 39-71. 

  3. Bertrand, R., J. Lenoir, C. Piedallu, G. Riofrio-Dillon, P. Ruffray, C. Vidal, J.-C. Pierrat, and J.-C. Gegout, 2011: Change in plant community composition lag behind climate warming in lowland forests. Nature 479, 517-520. 

  4. Choi, J., P. S. Lee, and S. H. Lee, 2015: Anticipation of the future suitable cultivation areas for Korean pines in Korean peninsula with climate change. Journal of Korean Society of Environmental Restoration Technology 18(1), 103-113. (in Korea with English abstract) 

  5. 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. Agricultural and Forest Meteorology 15(4), 219-233. (in Korea with English abstract) 

  6. Franklin, J., 2009: Mapping species distributions: spatial inference and prediction. Cambridge University Press. 

  7. IPCC, 2014: Synthesis Report. Conrtibution of Working Group I, II and III to the Firth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (Core Writign Team, R. K. Rachauri, and L. A. Meyer, eds). IPCC, Geneva, Switzerland, 151pp. 

  8. Kang, S. K., J.-H. Lim., E. S. Kim, and N. H. Cho, 2016: Modelling analysis of climate and soil depth effects on pine tree dieback in Korea using BIOME-BGC. Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology 18(4), 242-252. (in Korea with English abstract) 

  9. Kim, D. W., J. C. Park, and D.-H. Jang, 2017a: Analysis of the possibility for drought detection of spring season using SPI and NDVI. Journal of the association of Korean geographers 6(2), 165-174. (in Korea with English abstract) 

  10. Kim, H. G., D.-K. Lee, Y. W. Mo, S. H. Kil, P. Chan, and S. J. Lee, 2013: Prediction of landslides occurrence probability under climate change using MaxEnt model. Journal of Environmental Impact Assessment 22(10), 30-50. (in Korea with English abstract) 

  11. Kim, J. B., E. S. Kim, and J.-H. Lim, 2017b: Topographic and meteorological characteristics of pinus densiflora dieback areas in Sogwang-Ri, Uljin. Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology 19(1), 10-18. (in Korea with English abstract) 

  12. Kim, K. T., and J. S. Park, 2006: Correlation analysis of vegetation index and drought index. Wetlands research 8(1), 49-58. (in Korea with English abstract) 

  13. Kim, T.-G., Y. G. Cho, and J.-G. Oh, 2015: Prediction model of pine forests' distribution change according to climate change. Korean Society of Limnology 48(4), 229-237. (in Korea with English abstract) 

  14. KEI(Korea Environment Institute), 2001: Climate change impacts assessment and adaptation measures on ecosystem. II - Forest eco-climate model development. 107pp. 

  15. KFS(Korea Forest Service), 2016: Survey Report of National pine forest Resources. 9pp. 

  16. KFS(Korea Forest Service), 2017: National pine forest monitoring. 1pp. 

  17. Kumar, S., J. Graham, A. M. West, and P. H. Evangelista, 2014: Using district-level occurrences in maxent for predicting the invasion potential of an exotic insect pest in India. Computers and Electronics in Agriculture 103, 55-62. 

  18. Lee, H. W., 2012: Prediction of Spatial Distribution and Forest Carbon Storage on Pinus densiflora and Quercus spp. Stands in Korea using 4th Forest Cover Map and HyTAG Model (Master Dissertation, Korea University, South Korea) (in Korea with English abstract) 

  19. Lee, S.-H., P. S.-H. Lee, S. A. Lee, S.-Y. Ji, and J. Choi., 2015: Predicting the changes in cultivation areas of walnut trees (Juglans sinensis) in Korea due to climate change impacts. Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology 17(4), 399-410. (in Korea with English abstract) 

  20. Lim, J.-H., 2016: Climate change-induced dieback of evergreen conifers in Korea and options for adaptation. Proceedings of 2016 International Climate Change Adaptation Symposium on Forest Management for Enhancing Resilience to Climate Change, Seoul, Korea. 53-76. 

  21. Lee, Y.-H., Y.-J. Oh, S.-H. Hong, C.-S. Na, Y.-E. Na, C.-S. Kim, and S.-I. Sohn, 2015: Predicting the suitable habitat of invasive alien plant Conyza bonariensis based on climate change scenarios. Climate Change Research 6(3), 243-248. (in Korea with English abstract) 

  22. Mather, J. R., and G. A. Yoshioka, 1968: The role of climate in the distribution of vegetation. Journal of the Association of American Geographers 58, 29-41. 

  23. McDowell, N., W. T. Pockman, C. D. Allen, D. D. Breshears, N. Cobb, T. Kolb, J. Plaut, J. Sperry, A. West, D. G. Williams, and E. A. Yepez, 2008: Mechanisms of plant survival and mortality during drought: why do some plants survive while others succumb to drought? New Phytologist 178, 719-739. 

  24. NIFOS(National Institute of Forest Science), 2012: Economic Species (1) Pine tree. 250. 

  25. NIFOS(National Institute of Forest Science), 2014: Predicting Changes of Productive Areas for Major Species under Climate Change in Korea. 

  26. Phillips, S. J., R. P. Anderson, and R. E. Schapire, 2006: Maximum entropy modeling of species geographic distributions. Ecological Modelling 190, 231-259. 

  27. Phillips, S. J., and M. Dudik, 2008: Modeling of species distributions with MaxEnt: new extensions and a comprehensive evaluation. Ecography 1, 161-175. 

  28. Rosas, T., L. Galiano, R. Ogaya, J. Penuelas, and J. M. Vilalta, 2013: Dynamics of non-structural carbohydrates in three Mediterranean woody species following long-term experimental drought. Frontiers in Plant Science 4, 400pp. 

  29. Seo, D. J., C.Y. Oh, K. S. Woo, and J. C. Lee., 2013: A study on ecological niche of Pinus densiflora forests according to the environment factors. Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology 15(3), 153-160. (in Korea with English abstract) 

  30. Song, W. K., 2015: Habitat analysis of Hyla suweonensis in the breeding season using species distribution modeling. Journal of Korean Society of Environmental Restoration Technology 18(1), 71-82. (in Korea with English abstract) 

  31. Stephenson, N., 1990: Climatic control of vegetation distribution: The role of the water balance. The American Naturalist 135(5), 649-670. 

  32. Thuiller, W., 2003: BIOMOD-optimizing predictions of species distributions and projecting potential future shifts under global change. Global Change Biology 9(10), 1353-1362. 

  33. Walther, G. R., E. P. Convery, A. Menzel, C. Parmesan, R. J. C. Beebee, J. M. Fromentin, O. Hoegh-Guldberg, and F. Bairlein, 2002: Ecological responses to recent climate change. Nature 416, 389-395. 

  34. Zhang, X., M. A. Friedl, C. B. Schaaf, and A. H. Strahler, 2004: Climate controls on vegetation phonological patterns in northern mid- and high latitudes inferred from MODIS data. Journal of Global change biology 10, 1133-1145. 

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