표제지
목차
연구요약 13
I. 연구 개요 16
1. 연구 배경 및 목적 16
가. 연구 배경 16
나. 연구 목적 25
다. 기대 효과 25
2. 추진 현황 26
가. 추진 근거 26
나. 추진경과 29
다. 추진 내용 34
II. 연구 동향 38
1. 국회 동향 38
가. 생물계절 관찰 38
나. 생태계 엇박자 사례 40
다. 생물계절관찰 네트워크(USA-NPN 중심으로) 43
2. 국내 동향 47
가. 정책 연구 47
나. 생물계절 연구 51
III. 육상생태계 모니터링 54
1. 서론 54
가. 연구배경 및 필요성 54
나. 연구목적 55
2. 연구 방법 55
가. 조사지역 55
나. 조사기간: 2017년 4월-12월 56
다. 연구대상 및 연구방법 56
3. 결과 및 고찰 59
가. 식물계절 59
나. 동물계절 96
다. 생물계절의 연변화 100
IV. 아고산생태계 모니터링 101
1. 서론 101
가. 연구배경 및 필요성 101
나. 연구목적 101
2. 연구 방법 102
가. 항공영상 기반 상록침엽수 분포 조사 102
나. 현장조사 기반 상록침엽수 식생 조사 103
다. 나이테를 활용한 상록침엽수 고사원인 구명 104
라. 나이테 형성층 조사를 통한 생육기간 및 생육패턴 구명 106
3. 결과 108
가. 서식지단위 상록침엽수 분포변화 조사 108
나. 개체단위 상록침엽수 고사목 분포변화 조사 114
다. 현장조사 기반 상록침엽수 식생변화 조사 117
라. 나이테를 활용한 상록침엽수 고사원인 규명 121
마. 나이테 형성층 조사를 통한 생육기간 및 생육패턴 구명 125
V. 도서생태계 모니터링 128
1. 서론 128
가. 연구배경 및 필요성 128
나. 연구목적 128
2. 연구 방법 129
가. 조사지역 129
나. 조사기간 130
다. 조사방법 130
3. 결과 135
가. 해양환경 135
나. 육상환경 136
다. 바닷새 번식생태 및 행동권 변화 143
4. 고찰 151
VI. 국민 모니터링 153
1. 서론 153
가. 연구배경 및 필요성 153
나. 연구목적 154
2. 연구 방법 155
가. 조사지역 155
나. 연구대상 및 연구방법 156
3. 결과 및 고찰 158
가. 사업 추진 경과 158
나. 세부 사업 추진 결과 159
다. 고찰 168
VII. 종합고찰 및 제언 171
1. 고찰 171
가. 생물계절의 불일치 171
나. 장기모니터링의 가치 178
2. 제언 181
가. 장기 모니터링의 중요성 181
나. 통합 모니터링을 통한 관리방안 정책 연계 184
다. 육상~연안~도서~해양생태계 연계(ecosystem continuum) 188
라. 국립공원 관리(활용) 방안 189
VIII. 성과 활용 191
1. 언론 보도 191
2. 학술 발표 199
IX. 참고문헌 205
X. 부록 217
판권기 227
[표 1] 국립공원 기후변화 생태계 모니터링 연차별 추진 내용 32
[표 2] 국립공원 기후변화 생태계 모니터링 추진 내용 및 대상지 37
[표 3] 봄 시기에 관찰되는 생물계절 변화 40
[표 4] 소백산국립공원 삼가 지역의 기온 64
[표 5] 지리산국립공원 인근 남원지역 월별 평균 기온 70
[표 6] 월출산국립공원(경포대 인근) 월평균 기온 73
[표 7] 내장산국립공원(정읍시) 최근 5년간 기온변화 77
[표 8] 지리산국립공원(정령치) 월평균 기온 79
[표 9] 북방산개구리 산란시기 연변화(지리산국립공원 육모정) 97
[표 10] 소백산국립공원(남천계곡) 박새류 산란시기 연변화 98
[표 11] 박새류 산란 모니터링(소백산국립공원 남천계곡) 98
[표 12] 공원면적 대비 아고산생태계 상록침엽수 서식면적 현황 108
[표 13] 설악산국립공원 사면별 분비나무 수직분포 하한계 조사지점 113
[표 14] 아고산생태계 상록침엽수 식생 모니터링 방형구 전체 현황 117
[표 15] 항목별 현장 조사일 130
[표 16] 토양 조사 시기 및 항목 132
[표 17] 2017년 한려해상국립공원 홍도에서 6월 1일 관찰된 식물 목록 141
[표 18] 기준 생물종 연구지역 및 연구대상 155
[표 19] 국민모니터링 계절알리미 생물종별 보고일(2016~2017) 162
[표 20] 멸종위기야생동식물 I, II급 보고 목록 164
[표 21] 국가 기후변화 생물지표종 보고 목록 165
[표 22] 계절알리미 생물종 목록 170
[그림 1] 온도(a)와 강수량(b) 연변화 경향의 공간 분포 17
[그림 2] NASA가 발표한 2100년 지구 기후변화 예측 18
[그림 3] 기후변화로 인한 건강에 대한 영향 예측 18
[그림 4] 2016년 우리나라 이상고온(이상저온) 발생분포도 19
[그림 5] 지구온난화로 생태계 뒤죽박죽...동식물도 헷갈린다 21
[그림 6] 아열대 바다 생물, 이젠 남해까지 점령 22
[그림 7] 따뜻해진 한반도 '철새지도' 새로 그린다 23
[그림 8] 설악산국립공원 대청봉 동사면 산사태 현장 24
[그림 9] 국립공원 기후변화 생태계 모니터링의 체계 및 구성 37
[그림 10] 일본 교토시의 벚나무 개화 관찰 모니터링 38
[그림 11] 1951년-1984년 시기와 1984년-1998년 시기 독일에서 사스래 나무류(birch)와 참나무류(oak)의 개엽 경향 39
[그림 12] 뜨거워진 지구... 미국 나무들, 북서쪽으로 피난 간다 41
[그림 13] 2001년~2012년 동안 개엽(green-up), 조류 도착, 개엽과 조류 도착 사이의 생물 계절 간격을 이용한 선형 복합 모형을 활용한 지도 42
[그림 14] 미국 본토 48개주 생장일(growing season) 길이 변화 44
[그림 15] 평균 첫 개화시기와 평균 봄 온도(3월, 4월, 5월)와의 관계 46
[그림 16] 기후변화 적응관련 자연생태계 연구 인벤토리 48
[그림 17] 기후변화 및 멸종 위협 모니터링의 차별화 49
[그림 18] 기후변화 대응 위한 생태계 안보 강화 방안 연구(2013~2015) 내용 50
[그림 19] 산수유(3월 26일), 진달래와 개나리(4월 1일)의 연도별 개화현황 비교(2007~2015년) 53
[그림 20] 연구지역 및 연구대상 55
[그림 21] 신갈나무의 개엽 진행 단계 57
[그림 22] 신갈나무 단풍 진행 단계 57
[그림 23] 진달래의 개화 진행 단계 57
[그림 24] 노랑붓꽃의 개화 진행 단계 58
[그림 25] 경관 이미지의 색상분석 영역 59
[그림 26] 소백산국립공원 남천계곡 신갈나무 개엽 단계별 일자 60
[그림 27] 소백산국립공원 남천계곡 신갈나무 개엽 단계별 변화 61
[그림 28] 소백산국립공원 금선계곡 신갈나무 개엽 단계별 일자 62
[그림 29] 소백산국립공원 금선계곡 신갈나무 개엽 단계별 변화 63
[그림 30] 소백산국립공원 연화봉 인근 신갈나무 개엽 단계별 일자 65
[그림 31] 소백산국립공원 연화봉 신갈나무 단풍 단계별 일자 65
[그림 32] 소백산국립공원 연화봉의 신갈나무 생육 과정에 따른 변화 65
[그림 33] 지리산국립공원 천은사-노고단 구간 신갈나무 개엽 단계별 일자(해발고도 600m 지점) 66
[그림 34] 지리산국립공원 천은사-노고단 구간 신갈나무 개엽 단계별 변화(해발고도 600m 지점) 67
[그림 35] 지리산국립공원 천은사-노고단 구간 신갈나무 개엽 단계별 변화(해발고도 1,000m 지점) 68
[그림 36] 지리산국립공원 천은사-노고단 구간 신갈나무 개엽 단계별 일자(해발고도 1,000m 지점) 69
[그림 37] 지리산국립공원 인근 남원지역의 기온 변화 70
[그림 38] 월출산국립공원(구름다리 인근) 신갈나무 개엽 단계별 연변화 71
[그림 39] 월출산국립공원(구름다리 인근) 신갈나무 개엽 단계별 일자 72
[그림 40] 월출산국립공원 경포대의 기온 변화 73
[그림 41] 설악산국립공원(미시령옛길 400m 지역) 신갈나무 개엽 단계별 일자 74
[그림 42] 소백산국립공원(연화봉 인근) 진달래 개화 단계별 일자 74
[그림 43] 내장산국립공원 노랑붓꽃 개화 단계별 일자 76
[그림 44] 내장산국립공원 노랑붓꽃의 개화 단계별 연변화 77
[그림 45] 지리산국립공원(정령치 습지) 산뚝사초 개화일 78
[그림 46] 설악산국립공원 미시령의 연차별 신록 진행 상황 비교 80
[그림 47] 설악산국립공원(미시령) 단풍 진행 연변화 80
[그림 48] 설악산국립공원(미시령) 신록 및 산벚나무 개화 연변화 81
[그림 49] 설악산국립공원(미시령) 단풍 절정기 연변화 82
[그림 50] 설악산국립공원 미시령의 신록 진행에 따른 RGB 값의 변화 84
[그림 51] 설악산국립공원 미시령의 신록 진행에 따른 CMY 값의 변화 84
[그림 52] 설악산국립공원 미시령의 단풍 진행에 따른 RGB 값의 변화 86
[그림 53] 설악산국립공원(미시령) 단풍 진행에 따른 CMY 값 86
[그림 54] 설악산국립공원(미시령) 낙엽활엽수림 생육기간 87
[그림 55] 지리산국립공원 천은사골 수도암 일원의 연차별 신록 진행 상황 연변화 88
[그림 56] 지리산국립공원 천은사골 수도암 일원의 연차별 단풍 진행 상황 연변화 88
[그림 57] 지리산국립공원 천은사골 수도암 일원의 신갈나무 개엽 및 산벚나무 개화 연변화 89
[그림 58] 지리산국립공원 천은사골 수도암 일원의 단풍 절정기 연변화 90
[그림 59] 지리산국립공원(천은사 인근) 신록 진행에 따른 RGB 값 변화 91
[그림 60] 지리산국립공원(천은사 인근) 신록 진행에 따른 CMY 값 변화 92
[그림 61] 지리산국립공원 천은사골 수도암 일원의 단풍 진행에 따른 RGB 값의 변화 94
[그림 62] 지리산국립공원 천은사골 수도암 일원의 단풍 진행에 따른 CMY 값의 변화 94
[그림 63] 지리산국립공원 천은사골 수도원 일원의 낙엽활엽수림 생육기간 변화 연차별 비교 95
[그림 64] 소백산국립공원 죽령습지의 북방산개구리 최초 산란일 연변화 96
[그림 65] 옴개구리 산란시기(소백산국립공원 남천계곡) 96
[그림 66] 지리산국립공원(육모정) 북방산개구리 산란시기 연변화 97
[그림 67] 소백산국립공원 생물계절의 연변화 100
[그림 68] 육상생태계 내에서 관찰한 생물계절의 연변화 100
[그림 69] 나이테 폭 측정 모습 105
[그림 70] 형성층 활동 모니터링을 위해 선발된 구상나무, 잣나무, 가문비나무, 주목 107
[그림 71] 형성층 시료 채취를 위한 현장 준비과정 107
[그림 72] 미니 생장추(Trephor)를 이용한 형성층 시료 채취 과정 107
[그림 73] 설악산국립공원 아고산생태계 상록침엽수 분포도 109
[그림 74] 오대산국립공원 아고산생태계 상록침엽수 분포도 109
[그림 75] 태백산국립공원 아고산생태계 상록침엽수 분포도 110
[그림 76] 소백산국립공원 아고산생태계 상록침엽수 분포도 110
[그림 77] 덕유산국립공원 아고산생태계 상록침엽수 분포도 111
[그림 78] 지리산국립공원 아고산생태계 상록침엽수 분포도 111
[그림 79] 2017년 설악산 분비나무 수직분포 하한계 현황 112
[그림 80] 지리산국립공원 반야봉~중봉 구간 내 선채로 고사한 구상나무 고사목의 시기별 공간분포 변화 114
[그림 81] 지리산국립공원 반야봉~중봉 구간 내 쓰러져 고사한 구상나무 고사목의 시기별 공간분포 변화 115
[그림 82] 덕유산국립공원 향적봉~중봉 구간 내 선채로 고사한 구상나무 고사목의 시기별 공간분포 변화 116
[그림 83] 덕유산국립공원 향적봉~중봉 구간 내 쓰러져 고사한 구상나무 고사목의 시기별 공간분포 변화 116
[그림 84] 지리산국립공원 구상나무군락의 연도별 고사율 현황 120
[그림 85] 덕유산국립공원 구상나무군락의 연도별 고사율 현황 120
[그림 86] 설악산국립공원 분비나무군락 및 지리산국립공원 가문비나무군락의 연도별 고사율 현황 121
[그림 87] 선발된 구상나무의 나이테 생장과 기온과의 상관분석 122
[그림 88] 선발된 구상나무의 나이테 생장과 강수량과의 상관분석 122
[그림 89] 선발된 구상나무 산소동위원소연대기와 기온과의 상관분석 결과 123
[그림 90] 선발된 구상나무 산소동위원소연대기와 강수량과의 상관분석 결과 123
[그림 91] 선발된 구상나무 고사목 고사연도와 생육쇠퇴와의 관계 124
[그림 92] 형성층 활동에 따른 일주일 단위 목재세포 증가율 125
[그림 93] 2주 간격 형성층 활동으로 생성된 목재세포 126
[그림 94] 수종별 형성층 활동 기간 모니터링 결과 127
[그림 95] 중점조사지 한려해상국립공원 홍도와 비교조사지 태안군 난도 위치와 괭이갈매기 번식지 129
[그림 96] 한려해상국립공원 홍도 HOBO 설치 위치(○)와 거제도 해양기상부이 위치 131
[그림 97] 한려해상국립공원 홍도 토양 채취지점 132
[그림 98] 한려해상국립공원 홍도 토양 샘플링 132
[그림 99] 괭이갈매기 행동권 분포 파악을 위한 조류위치추적기 부착 134
[그림 100] 홍도 HOBO 시계열 수온 자료 및 거제도 해양기상부이(수온, 기온) 자료 136
[그림 101] 한려해상국립공원 홍도 괭이갈매기 번식지(6월)와 비번식기(10월) 토양 특성 137
[그림 102] 홍도 인근 거제의 강우량과 홍도 토양 수분함량 138
[그림 103] 한려해상국립공원 홍도에 분포하는 주요 식물 종 139
[그림 104] 한려해상국립공원 홍도 초지 구성 140
[그림 105] 한려해상국립공원 홍도 인근 거제도의 월평균기온 142
[그림 106] 홍도와 거제 기온 변동 142
[그림 107] 한려해상국립공원 홍도(△)와 태안군 난도(○)의 괭이갈매기 번식 시작 시기 변화(2012~2017) 144
[그림 108] 한려해상국립공원 홍도에서 번식하는 괭이갈매기 번식 종료 시기 변동(2011~17) 144
[그림 109] 홍도에서 번식하는 괭이갈매기의 번식밀도(좌), 한배산란수(중), 알크기(우) 연변동(2011~17) 145
[그림 110] 홍도에서 번식하는 괭이갈매기의 번식기와 비번식기 행동 범위 146
[그림 111] 2017년 홍도에서 번식하는 괭이갈매기 이용 먹이 어류 비율 147
[그림 112] 한려해상국립공원 홍도에서 번식한 괭이갈매기 유조(chick)의 깃털 내 탄소(δ¹³C) 및 질소동위원소(δ¹5N) 비 값(就) 연간 변동 148
[그림 113] 홍도 번식 괭이갈매기 성조의 깃털 내 탄소(δ¹³C) 질소동위원소(δ¹5N) 연 변동 149
[그림 114] 2017년 홍도와 난도의 괭이갈매기 유조와 성조의 깃털과 먹이종의 탄소(513C) 및 질소(515N)안정성동위원소 비 값 150
[그림 115] 홍도 인근 거제도와 통영의 월별 멸치 어획량 150
[그림 116] 바닷새 번식 생태 및 환경의 상호관계 152
[그림 117] SNS 통해 수집된 국민모니터링 회원 사진자료 154
[그림 118] 국민모니터링 프로세스 157
[그림 119] SNS로 제공받은 월별 자료수집량(14,945장) 159
[그림 120] 국민모니터링 어플(국립공원 산행정보 어플 가운데 항목 추가) 160
[그림 121] 국민모니터링(계절알리미종 모니터링) 작성 후 관리자 자료수집 화면 161
[그림 122] 2017년 계절알리미 종별 개화 보고 시기 163
[그림 123] 2016~2017년 계절알리미 종별 개화시기 비교 163
[그림 124] 상반기 교육(이론 및 현장 실습) 166
[그림 125] 하반기 교육(이론 및 현장 실습) 167
[그림 126] 교육 자료집 167
[그림 127] SNS 활용 및 어플 운영 169
[그림 128] 박새와 먹이 생물계절 불일치(Both et al., 2009) 172
[그림 129] 일본 훗카이도 Teuri(天兒)섬에서 번식하는 흰수염바다오리 먹이인 멸치 비율과 불일치 정도 175
[그림 130] Teuri(天苑)섬에서 번식하는 흰수염바다오리 새끼 생산성에 영향을 주는 요인 175
[그림 131] 드론 고해상도 영상으로 3D 모델 구현, 빙하변화연구 182
[그림 132] 고해상도 DSLR 카메라를 이용한 일본 고산지역의 생물계절관찰 연구 사례 183
[그림 133] 다테야마(Tateyama) 생육기(growing period) 시작일의 공간분포 183
[그림 134] 다테야마 각 식생형: 소나무과, 낙엽성 관목, 조릿대, 초본, 포복성 식물 184
[그림 135] 미국 중점 조사 지역 프로그램 안내 185
[그림 136] 중점 조사 지역(Critical Zone Observatories)에 다학제 접근(interdisciplinary approach)에 대한 이미지 186
[그림 137] 호주 보호지역의 전략 평가서 187
[그림 138] 하천 연속체 개념 188