경관생태학에 의한 야생 동·식물 서식공간 설정방안 연구 = Using a Landscape Ecological Approach to Develop a Wildlife Habitat Model for Korea
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발행연도
2004
작성언어
-KDC
500
자료형태
학술저널
수록면
1-129(129쪽)
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우리나라에서는 야생 동·식물을 보호하기 위해 멸종위기종을 지정하고 주기적으로 개체군의 크기와 변동에 대한 실태조사를 실시하고 있으나, 서식공간에 대한 체계적인 조사·연구의 부족으로 인해 야생 동·식물의 서식지를 평가하고 보호하기 위한 지식기반이 취약한 상태이다. 최근 환경 및 국가지리정보의 구축, 고해상도 위성영상의 상용화에 따라 비생물학적 환경요소에 대한 자료획득이 가능함으로써, 공간정보를 이용한 야생 동·식물의 서식공간 설정 필요성이 높아지고 있다. 이에 본 연구에서는 경관생태학적 접근방법과 지리정보시스템을 활용하여 야생 동·식물의 공간적 요구사항을 파악하고, 특히 생물 서식공간에 대한 지식기반 강화를 위해 서식변수의 선정, 서식모형의 개발절차 및 활용분야에 대해 살펴보았다.
서식공간 설정방안을 도출하기 위해 먼저 생물종의 서식에 영향을 미치는 생물학적 요소와 비생물학적 요소에 대한 자료 가용성 및 외국의 서식공간 설정 방법론을 검토하였다. 비생물학적 요소에 대한 자료로는 기후, 지형, 토양, 식생, 임상, 토지피복, 수계, 유량, 수질 등이 조사되고 있으며, 개체군의 규모 및 군집구성 등 생물학적 요소는 (1) 전국자연환경조사, (2) 야생동물실태조사, 그리고 (3) 겨울철조류동시센서스 등에 의해 파악될 수 있다. 비생물학적 환경요소에 대한 자료는 대부분 공간 DB로 구축되어 생물 서식공간 설정에 활용할 수 있으나, 생물학적 요소는 생태·자연도를 제작하는 전국자연환경조사를 제외하고는 아직까지 전산화 단계가 낮은 상태이다. 생물학적·비생물학적 자료에 대한 조사 및 구축현황, 그리고 외국사례의 검토를 토대로 서식적합성모형을 제시하였다. 서식적합성모형은 단일 생물종에 대한 서식모형으로써 생물군집에 대한 서식공간을 유형화하는 비오톱과는 구별된다. 서식적 합성모형을 기반으로 서식적합성지도를 제작함으로써 활용도를 높일 수 있으며, 도면화를 위해서는 생물종에 대한 행동권 등 생태적 지식기반 강화와 함께 물리적 서식환경을 나타내는 공간정보가 지속적으로 구축되어야 한다.
서식적합성모형의 실제적인 활용 가능성을 살펴보기 위해 황소개구리와 청둥오리에 대한 사례연구를 실시한 결과, 야생 동·식물의 생태적 특성을 파악하기 위해서는 전국자연환경조사로는 미흡하며 관련 국내·외 문헌조사 및 전문가 활용이 필요하다. 특히, 야생동물실태조사 및 겨울철조류동시센서스에 대한 전산화가 선행되어야 한다. 한편 야생 동·식물의 생활을 충족시키기 위해 필요한 서식변수 특히 기후, 지형, 토양, 토지피복, 수계, 유량 및 수질 등 대부분의 비생물학적 환경변수는 공간정보로 구축되었으나 서식적합성모형에 적용할 수 있는 사례연구가 부족하다.
우리나라의 자료구축 현황 및 사례분석을 통해 알아낸 문제점을 감안하여, 서식적 합성모형을 중심으로 다음과 같은 여섯 단계의 서식공간 설정절차를 제안하였다. 첫째, 서식모형 설정에 참여할 전문가 집단을 구성한다. 지질 및 지리학, 경관생태학, 동물행동학, 환경계획학, 보전생물학, 식생학 등 다양한 분야의 전문가가 참여하며, 특히 분석 대상지의 지역 전문가도 참여토록 한다. 둘째, 현지조사, 관련문헌 검토, 전문가 회의, 센서스자료, 연구 참여자의 경험 및 지식을 활용하여 대상 생물종에 대한 생태학적 정보를 획득한다. 셋째, 개발하고자 하는 서식모형의 공간적, 시간적 범위를 제한한다. 공간적 범위로는 한반도 전체를 대상으로 할 것인지 아니면 특정 지역으로 한정할 것인지 결정하며, 시간적 범위로는 대상 생물종의 전체 생애주기를 고려할 것인지 아니면 특정 생애주기나 계절만을 대상으로 서식모형을 개발할 것인지 결정한다. 넷째, 서식적합성모형에 의거하여 생물종에 대한 서식모형을 구축한다. 생물종의 성장을 제한하는 서식변수를 밝혀내고, 겨울철 먹이자원이나 번식 및 잠자리 등 생활조건과 서식변수간의 함수관계를 도출한다. 다섯째, 개발된 서식모형을 지표면상에 도면화한다. 여섯째, 서식모형을 토대로 제작된 서식적합도에 실제 관측값(예, 개체수)을 적용·비교함으로써 서식모형을 평가한다. 또한, 서식모형에 대한 피드백 과정을 통해 지속적으로 모형을 수정·보완함으로서 서식모형의 정확성, 보편성 그리고 자료가용성을 향상시킨다.
Owing to its variety of topographic features and climatic conditions, Korea has extremely diverse habitat types, including coastal wetlands, estuaries, islands, paddy fields, croplands and woodlands, which provide nesting and feeding sites for migratory birds and carnivorous predators (e.g., Siberian tiger). These habitats have become deteriorated and fragmented as a result of extensive socio-economic development and road construction; therefore, many endemic species are faced with extinction in Korea as a consequence of habitat loss, degradation and fragmentation. The objective of this study was to explore the process of developing a habitat model to quantify and protect suitable habitats for the Korean fauna and flora.
We applied four major steps in deriving a wildlife habitat model: (1) overview and designation process of protected areas to preserve wildlife habitats, (2) review of management strategies for protecting wildlife species and their habitats, (3) introduction of the habitat suitability index (HSI) model, which was developed in the United States and is now applied globally, and (4) application of a case study to evaluate the preliminary habitat model. All procedures described above were integrated to develop GIS-based habitat models for Korean wildlife, with particular consideration for spatially-explicit habitat variables derived from the National Geographic Information System (NGIS) and the Environmental Information System (EIS).
Biotic and abiotic features must be incorporated into habitat models. Data for few biotic factors and most abiotic factors are available in developing the habitat model for Korea. Although the Korean government has conducted three extensive surveys to assess biotic characteristics, only the 'National Survey of the Natural Environment' was used to construct a nationwide GIS dataset for wildlife species in Korea. Abiotic characteristics such as rainfall, temperature, topography and soil have strong impacts on the habitat preferences of each species. The spatial patterns of abiotic features were elucidated with NGIS and EIS; therefore, the GIS-based habitat model used in this study considered most abiotic factors.
Given the paucity of biotic database as well as insufficient knowledge of the habitat requirements of wildlife species, we implemented several preliminary procedures for habitat model development. Habitat models for bullfrog (an invasive alien species) and mallard (a winter visitor) were developed as case studies to examine whether the preliminary habitat model and developing procedures are realistic under the current situation. When data are lacking, expert opinion and a literature review should be used to identify habitat variables and habitat preferences. If more time is available, field surveys and experimental observations could also be used to derive the HSI model.
In conclusion, we suggest the following procedures to develop a GIS-based habitat model for the Korean fauna and flora: (1) organizing a three- to five-member panel of experts in landscape ecology, conservation biology, plant biology, animal behavior and wildlife management; (2) acquiring ecological knowledge through a literature review, Delphi, field surveys and other methods by selected panelists; (3) defining spatial and temporal scales based on the study areas and life histories of the species of interest; (4) selecting appropriate habitat variables based on life requisites of wildlife species; (5) developing a suitability index curve; (6) evaluating the habitat model against real-world observations; (7) producing a habitat suitability map for individual species; and (8) modifying and improving the habitat model by adding or removing habitat variables and changing the suitability index curves.
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