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- 저자 : 강기경 ( Kee-kyung Kang ) (검색결과 94 건)
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농업생태계에서 농경지유형에 따른 C<sub>4</sub>식물의 출현과 분포
조광진,오영주,강기경,한민수,나영은,김미란,최락중,김명현,Cho, Kwang-Jin,Oh, Young-Ju,Kang, Kee-Kyung,Han, Min-Su,Na, Young-Eun,Kim, Miran,Choe, Lak-Jung,Kim, Myung-Hyun 한국농림기상학회 2013 한국농림기상학회지 Vol.15 No.2
본 연구는 논, 밭, 과수원, 도로변에 생육하고 있는 식물상을 조사하여 $C_4$식물의 분포특성을 규명하고자 하였다. 현장조사는 2002년부터 2006년까지 5년간 수행되었다. 그 결과, 총 74과 231속 352종이 확인되었으며, 쌍자엽식물 255종, 단자엽식물 89종, 양치식물 8종으로 분류되었다. 농경지유형별로는 논에서 55과 203종, 밭에서 49과 218종, 과수원에서 44과 115종, 도로변에서 48과 202종이 출현하였다. 본 조사를 통하여 논은 쑥과 고마리, 밭과 도로변은 쑥과 개망초, 과수원은 닭의장풀과 바랭이로 대표되며 농업생태계에서 출현율이 가장 높은 식물은 쑥으로 확인되었다. 또한, 출현식물 중 $C_4$식물은 8과 25속 38종으로 확인되었으며, 논, 과수원, 도로변에서는 $C_4$ 단자엽식물의 출현율이 높았으며 밭에서는 다른 농경지유형에 비해 쌍자엽식물의 출현빈도가 높았다. 이러한 $C_4$식물의 출현율 차이는 고온 건조한 우리나라 밭 주변 식물서식환경을 반영하고 있으며, 논과 과수원은 상대적으로 습윤한 미기후조건에서 건조조건이 아니라 온도조건에 의해 $C_4$ 단자엽식물이 분포하는 것으로 생각되었다. 또한 농업생태계를 대표하는 $C_4$식물 중 단자엽식물은 바랭이와 닭의장풀이며 쌍자엽식물은 개비름과 명아주로 확인되었다. 본 조사에서 총 47종의 귀화식물이 확인되었으며 토양의 수분환경조건이 상대적으로 건조한 밭과 도로변에서 많은 귀화식물이 출현하였다. 귀화식물 가운데 $C_4$ 식물은 비름속의 개비름과 털비름 2종으로 나타났으며, 단자엽식물은 관찰되지 않았다. 본 연구에서는 농경지유형에 따른 대표적인 $C_4$식물의 분포특성이 확인되었으며 지구온난화로 인한 기온의 상승으로 고온에 적응성이 높은 $C_4$식물의 새로운 유입과 이미 유입된 종 가운데 농업생태계에 나쁜 영향을 미칠 수 있는 외래식물의 확산에 대한 장기적인 모니터링의 필요성을 제안하였다. In order to search for distribution characteristics on C4 plants at the paddy fields, uplands, orchard and roadside in South Korea, vascular plants were investigated. Flora investigation had been carried out from May 2002 to October 2006 at 241 plots. In the results of survey, the flora of these areas consist of 74 families, 231 genera and 352 species totally. The class frequencies were arranged by the order of Magnoliopsidae (255 species), Monocotyledoneae (89 species), Pteropsida (7 species) and Sphenopsida (1 species). The number of species in each investigated agricultural field types was 55 families with 203 species in paddy field, 49 families with 218 species in uplands, 44 families with 115 species in orchard and 48 families with 202 species in roadside respectiviely. Representative species compositions of these four agricultural field types were characterized by Artemisia princeps, Persicaria thunbergii in paddy field, Artemisia princeps, Erigeron annuus in upland and roadside, Commelina communis, Digitaria ciliaris in orchard, respectively. Therefore, indicative species in agricultural ecosystem was Artemisia princeps. Among the investigated 352 species, $C_4$ plants identified were 38 species, and the occurrence ratio of $C_4$ monocotyledonous plants were higher in paddy field, orchard and roadside than upland. Such differences in the occurrence ratio of $C_4$ plants under diverse agricultural field types reflect differences in environmental condition such as micro-climate, soil moisture under various agricultural fields. Dominant $C_4$ monocotyledonous plants were Digitaria ciliaris and Commelina communis, while $C_4$ dicotyledonous plants were Amaranthus mangostanus and Chenopodium album var. centrorubrum in agricultural fields. Naturalized plants were identified as 47 species and occurrence ratio were higher in upland and roadside than other agricultural field types. Among the investigated naturalized plants, $C_4$ plants were Amaranthus mangostanus and Amaranthus retroflexus. Distribution characteristics of representative $C_4$ plants in agricultural field types, revealed that the projected increase in temperature due to climate change may provide better conditions for the growth of $C_4$ plants. Thus, the necessity of long-term monitoring should be conducted on the diffusion of $C_4$ plants that may threaten influence agroecosystem in Korea.
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기후변화에 따른 국내 C<sub>4</sub> 식물 목록과 분포 변화:고찰
김명현,한민수,강기경,나영은,방혜선,Kim, Myung-Hyun,Han, Min-Su,Kang, Kee-Kyung,Na, Young-Eun,Bang, Hea-Son 한국농림기상학회 2011 한국농림기상학회지 Vol.13 No.3
$C_4$ 식물의 식별 및 자료구축은 식생의 계절변동이나 천이와 관련된 생태학적 연구뿐만 아니라, 최근 주목받고 있는 기후변화의 영향을 과학적으로 증명할 수 있는 지표로서 그 활용이 크게 기대된다. 따라서 본 연구에서는 국내에 생육하는 $C_4$ 식물에 대한 전체 목록을 작성하고, 지구온난화에 따른 $C_4$ 식물의 반응과 식물생태계에 미치는 영향에 대하여 살펴보았다. 광합성 경로 유형에 대한 자료는 1971년에서 2010년 사이에 출판된 학술논문에서 얻어졌고, 그 자료와 국내에 구축되어 있는 식물목록 자료를 기반으로 국내에 생육하는 $C_4$ 식물의 목록을 작성하였다. 그 결과, 국내에는 약 197과 1123속 4476종의 관속식물이 생육하고 있으며, 그 중 $C_4$ 식물($C_3$-$C_4$ 중간형 포함)은 약 21과(10.7%), 84속(7.5%), 206종(4.6%)으로 확인되었다. 국내에 생육하는 $C_4$ 식물 중 쌍자엽식물은 53종(25.7%)이고, 단자엽식물은 153종(74.3%)으로 나타났다. 과 수준에서는 벼과가 102종(49.5%), 사초과가 45종(21.8%), 명아주과가 15종(7.3%), 비름과가 13종(6.3%), 국화과가 6종(3.0%), 석죽과, 대극과 및 메꽃과가 각각 3종(1.4%)으로 나타났다. 생활형을 살펴보면, 휴면형은 1년생식물이 95종(46.1%), 번식형에서 지하기관형은 $R_5$가 123종(59.7%), 산포기관형은 중력산포형($D_4$)이 179종(85.9%), 생육형은 총생형(t)이 122종(59.2%)으로 높은 비율로 나타났다. 지구온난화에 따른 기온 상승은 국내에 생육하는 $C_4$ 식물에 좋은 환경조건을 제공해 줄 것이며, 그 결과 $C_3$ 식물과 $C_4$ 식물간의 종간경쟁, $C_4$ 식물의 분포, 식물계절 및 생물다양성에 영향을 미칠 것으로 사료된다. It is expected that identification and lists of $C_4$ plants in specific regions are useful not only for the ecological researches that are related to vegetation phenology and succession but also as an index of climate change. In this review, $C_4$ plants growing in South Korea were listed and their life forms were investigated. In addition, we discussed the influences that climatic change and the $C_4$ plants exerted on plant ecosystem. Photosynthetic pathway types ($C_3$ and $C_4$) for the plant species in South Korea were determined by reviewing the scientific literatures published between 1971 and 2010. Of the total 4476 species in 1123 genera and 197 families, 206 species (4.6%) in 84 genera (7.5%) and 21 families (10.7%) were identified as $C_4$ plants (including $C_3$-$C_4$ intermediate plants). Among the identified $C_4$ species, 53 species (25.7%) in 26 genera and 15 families were classified as Dicotyledoneae, while 153 species (74.3%) in 58 genera and 6 families were classified as Monocotyledoneae. The majority of the $C_4$ species belong to four families: Chenopodiaceae (15 species), Amaranthaceae (13 species), Gramineae (102 speceis) and Cyperaceae (45 species). With respect to life form composition of 206 $C_4$ species, Th-$R_5$-$D_4$-t was most dominant: 95 species (46.1%) were included in Th, 123 species (59.7%) in $R_5$, 179 species (86.9%) in $D_4$, and 122 species (59.2%) in t. The projected increase in temperature due to climate change may provide better conditions for the growth of $C_4$ plants. Such a result will have considerable impacts on the interspecific competition between $C_3$ and $C_4$ plants, the distribution of $C_4$ plants, plant phenology, and plant diversity.
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최락중 ( Lak Jung Choe ),강기경 ( Kee Kyung Kang ),김미란 ( Miran Kim ),조광진 ( Kwang Jin Cho ),나영은 ( Young Eun Na ),김명현 ( Myung Hyun Kim ),한민수 ( Min Su Han ) 한국환경농학회 2013 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2013 No.-
둠벙은 농업생태계 내 생물다양성 보전 측면에서 중요한 기능을 하는 것으로 알려져 있으나, 농 업환경의 변화로 과거에 비해 급감한 실정이다. 하지만 최근 친환경농업의 중요성이 강조되면서, 일부 지자체를 중심으로 친환경 농업 육성과 관련하여 둠벙의 복원이 이루어지고 있다. 본 연구에 서는 둠벙의 생태적 중요성을 확인하고, 저서성 대형무척추동물 군집과 둠벙의 입지여건간의 상관 관계를 분석하여 둠벙 복원의 기초자료를 제공하고자 하였다. 둠벙의 저서성 대형무척추동물 채집 은 20010-2012년 3년간 연 2-4회 조사를 실시하였다. 정량조사에는 Hand-net (Mesh size, 0.1㎜; Diameter, 27㎝)을 이용하였으며, 단위노력당 채집 개체수(CPUE)를 정량 단위로 분석하였다. 저서 성 대형무척추동물의 다양성은 종다양도 및 밀도를 이용하였으며, 그룹 간 비교는 ANOVA, independent t-test를 이용하였다. 조사기간 동안 전체 둠벙에서 출현한 저서성 대형무척추동물은 131종 137,118개체로 국내 최대 습지인 우포와 비교할 정도로 높은 종 다양성을 보였다. 서식처 특성상 정수성 환경에 잘 적응한 딱정벌레목, 잠자리목, 노린재목의 다양성이 높은 것으로 나타났다. 둠벙의 경관과 조성시기에 따라 저서성 대형무척추동물의 다양성에 차이를 보였으며, Cluster analysis 결과 군집 분포는 지역적으로 유사도가 높은 것으로 나타났다. DCA ordination 결과 저서 성 대형무척추동물 군집 분포는 경관적 특성을 결정짓는 입지 요소와 상관성이 높은 것으로 나타 났으며, 둠벙의 수변부 유형 및 조성시기도 군집 분포에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 둠벙 복원 시 경관적 특성과 함께 수변부 유형을 고려해야 할 것으로 판단된다.
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고병구(Byong-Gu Ko),강기경(Kee-Kyung Kang),이덕배(Deog-Bae Lee),김건엽(Gun-Yeob Kim),홍석영(Suk-Young Hong),김민경(Min-Kyeong Kim),소규호(Kyu-Ho So),서명철(Myung-Chul Seo),서종호(Jong-Ho Seo) 한국토양비료학회 2009 한국토양비료학회지 Vol.42 No.6
우리나라 주요 바이오에너지 작물인 밀, 유채, 보리, 옥수수, 고구마를 대상으로 그 에너지화 하는 잠재적 가치를 평가하기 위하여, 바이오매스 생산량과 생산열량을 조사 분석하였고, 작물재배기간 동안 투입 및 생산요인을 작물간에 분석하였다. 바이오매스 생산량은 작물별 조사한 결과와 농림통계연보에 있는 데이타와는 차이가 있었으며, 특히 작물간 및 품종간에도 차이가 있었다. 본 연구에서는 작물별 직접 조사한 결과를 이용하여 바이오매스량, 총생산열량 등을 비교분석하였다. 바이오매스 생산량에 대하여 주요 에너지 이용 부위만 고려할 때 고구마가 가장 많았고, 지상부의 곡류부위를 포함한 총 바이오매스는 옥수수(강다옥)가 많은 것으로 나타났다. 부위별 열량을 비교해 보면 바이오 에탄올의 주 원료가 되는 밀, 옥수수 등은 3,879∼4,317 ㎈ g?¹으로 비슷한 값을 보였으나, 바이오 디젤의 주 원료로 사용되는 유지작물인 유채의 씨(에너지 이용부위)는 6,673∼6,725 ㎈ g?¹으로 가장 높게 나타났다. 단위면적당 총 생산열량은 총바이오매스가 가장 많은 옥수수의 강다옥이 8,263 ㎉ m?² 으로 가장 높게 나타났다. 옥수수의 경우 영농에 필요한 투입이 가장 많았으며 생산량 가장 많은 것으로 나타났다. 고구마는 투입요소가 전반적으로 보통임에도 불구하고 생산요인은 높은 것으로 나타났다. 추후 대상작물을 확대하여 조사할 필요가 있으며, 우리나라의 좁은 농경지 면적을 감안하여 효율적 이용 측면도 고려하여 적절한 바이오에너지 작물을 선발할 필요가 있다. To evaluate the potential value of the major bioenergy crops which are wheat, canola, barley, corn, and sweet potato in Korea, we investigated the production of biomass and calorific value of crops, and also compared input and output factors among bioenergy crops during the cultivation period. There was difference between the biomass values in Agricultural and Forestry statistical yearbook(2006) and the one investigated in this experiment, also there was difference in crops and in species. Among the crops investigated, sweet potato(Jinhongmi, Yulmi) was shown the highest amount of biomass production and corn(Gangdaok) was shown the highest amount of the total biomass which is the total aboveground biomass at harvest. Oilseed canola which is presently a major source of bio-diesel had highest calorific value as 6,673~6,725 ㎈ g?¹. Wheat and corn grains which are source of bio-ethanol were in the range of 3,879~4,317 ㎈ g?¹. Gangdaok(Corn) produce the highest total calorific value in unit cultivating area among the crops as 8,263 ㎉ m?². Corn was shown that the input and output factors were the highest level among bioenergy crops during cultivation period. Sweet potato also was shown that output factor was the highest level though its input factors were average level. It is needed to be investigated more crops for collecting the higher potential value of bioenergy production further considering small land area and its effective utilization in Korea.
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연구보문 : 토양환경 ; 용인시의 토지이용면적과 지표면 온도 변화를 이용한 환경보전 기능변동 계량화
고병구 ( Byong Gu Ko ),강기경 ( Kee Kyung Kang ),홍석영 ( Suk Young Hong ),이덕배 ( Deog Bae Lee ),김민경 ( Min Kyeong Kim ),서명철 ( Myung Chul Seo ),김건엽 ( Gun Yeob Kim ),박광래 ( Kwang Lai Park ),이정택 ( Jung Taek Lee ) 한국환경농학회 2009 한국환경농학회지 Vol.28 No.1
도시화로 인하여 농경지가 지속적으로 줄어듦에 따라 농업의 환경적 공익기능도 축소되고 있다. 따라서 농업의 공익기능 관련 실증 분석사례를 제공함으로써 식량안보 및 농업의 공익기능을 유지하고 농지보전 정책 논리를 제공하고자, 용인시를 대상으로 토지이용도를 이용한 연차별 농경지 이용면적과 변화를 분석하고 지표면 온도 추정을 통하여 환경보전 기능을 평가하였다. 최근 10년간 도시화가 현저히 진행된 용인시를 대상으로 세부정밀토양도에 기반한 1999년 토지이용 현황과 위성영상에서 추출한 농경지 지도와 지적도에 기반한 2006년의 농경지를 중심으로 한 토지이용 현황을 비교해 보면 논, 밭, 과수원 등 농경지와 산림의 분포가 현저히 감소한 반면, 주거·도심지의 면적이 크게 확대된 것으로 나타났다. 특히 처인구에서 농경지 감소와 도심지 확장 현상이 눈에 띄게 나타났다. 토지이용 면적 및 지목별 변화를 보면 1999년 용인시 토지이용 면적은 산림 > 논 > 밭 > 주거·도심지 순으로 나타났으나 2006년의 토지이용 면적은 산림 > 주거·도심지 > 논밭 순으로 바뀌었다. 논과 밭의 면적은 1999년에 비해 2006년에 각각 34%와 41% 감소하였고, 주거·도심지 면적은 245% 증가하였다. 논이 주거·도심지로 전용된 면적이 1,751.1 ha이며, 밭이 주거·도심지로 전용된 면적이 1,242.1ha로 나타나 전용된 면적의 가장 많은 부분을 차지하는 것으로 나타났다. 용인시의 농경지 면적 변화에 따른 농업의 환경적 기능변화에 대하여 계량화한 결과는 논 면적이 1999년에 8,063.3ha에서 2006년에 5,309.3 ha로 감소한 결과, 농경지의 환경적 공익기능이 34% 감소한 것으로 나타났다. 마찬가지로 밭 면적이 1999년에 3,572.1 ha에서 2006년 2,112.5 ha로 줄어듦에 따라 환경적 공익기능이 41% 감소된 것으로 나타났다. Landsat TM 영상의 열 적외광을 이용하여 용인시의 두 시기별 지표면 온도 분포를 비교 분석하였다. 1994년 9월에는 20℃ 이하가 대부분이었으나, 농경지 및 산림 감소와 도시 확장 이후인 2006년 9월에는 25℃ 이상 되는 지역의 면적이 현저히 넓게 분포하는 것으로 변화하였다. 시기별 토지 이용별 지표면 온도분포 비교를 하였을 때 1994년 9월 지표면 온도 영상에서 25℃ 이상인 지역은 전체 면적의 0.3%로 나타났고, 2006년 9월은 11.2%로 넓게 분포하는 것으로 나타났다. 2006년 9월에 지표면 온도가 25℃ 이상 되는 지역에 분포하는 주거·도심지의 면적이 37.7%로 가장 높게 나타났으며, 논과 산림의 분포면적 비율이 각각 5.6%와 4%로 나타났다. 위의 결과로 여름철 고온기에 논과 산림이 주변의 지표면 온도를 낮춰주는 기후순화 기능이 크다는 것으로 추정할 수 있었다. This study was aimed at assess environmental conservation functions by analyzing the change of land use areas in agricultural fields between 1999 and 2006, and comparing land surface temperature distribution between 1994 and 2006 in Yongin city. Land use maps of Yongin city were obtained from soil maps for 1999, Quickbird satellite images(less than 1 m) and parcel map for 2006. The land use area for Yongin city was in the order of forest > paddy field > upland > residence & building in 1999, and forest > residence & building > paddy field > upland in 2006. Decrease of paddy and upland fields reduced 34% and 41% of the capability of agricultural multifunctionality as to environment including flood control, groundwater recharge, and air cooling. Land surface temperature(LST) was derived from Landsat TM thermal infrared band acquired in September of 1994 and 2006 and classified into three grades. The results impplied that green vegetation in agricultural field and forest play an important role to reduce land surface temperature in warm season.
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