• 제목, 요약, 키워드: principal component analysis (PCA)

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CO2농도 및 온도 상승이 하천변 잠재자연식생인 졸참나무와 갈참나무 잎의 형태학적 반응에 미치는 영향 (Effects of Elevated CO2 and Temperature on the Leaf Morphological Responses of Quercus serrata and Quercus aliena, Potential Natural Vegetation of Riverine)

  • 조규태;김해란;정헌모;유영한
    • 한국습지학회지
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    • v.15 no.2
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    • pp.171-177
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    • 2013
  • 한반도의 참나무 중 하천변 잠재자연식생인 졸참나무와 갈참나무를 대상으로 지구온난화의 핵심 요소인 $CO_2$농도와 온도를 상승시킬 때 잎의 형태학적 반응이 어떻게 일어나는지 알아보고자 유리온실 내에서 대기 중의 $CO_2$농도를 그대로 반영한 대조구와 이보다 $CO_2$농도는 약 1.6배와 온도는 $2.2^{\circ}C$상승시킨 온난화처리구에서 실험하여 관찰하였다. 그 결과, 졸참나무와 갈참나무는 $CO_2$농도와 온도의 상승으로 인하여 잎폭 길이, 잎몸 무게 그리고 엽면적이 증가하고 잎 수와 비엽면적은 감소하는 경향을 나타냈다. 졸참나무는 잎폭 길이, 잎몸 길이, 잎몸 무게, 잎 수, 엽면적 그리고 비엽면적 모두 대조구와 온난화처리구 간에 차이가 없었다. 그러나 갈참나무는 잎폭 길이와 잎몸 무게의 증가, 비엽면적의 감소가 뚜렷하였다. 이상의 잎의 형태학적 반응으로 볼 때, 갈참나무는 $CO_2$농도와 온도에 대하여 졸참나무 보다 민감하게 반응한다는 것을 알 수 있다. 주성분분석 결과, 두 종은 요인 1과 2에 의해 대조구와 온난화처리구에서 배열에 차이가 있었고, 온난화처리에 대한 변화는 졸참나무보다 갈참나무에서 명확히 구별되었다.

반폐쇄적인 천수만 해역의 플랑크톤 군집 변화 (Variations in Plankton Assemblage in a Semi-Closed Chunsu Bay, Korea)

  • 이재광;박철;이두별;이상우
    • 한국해양학회지:바다
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    • v.17 no.2
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    • pp.95-111
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    • 2012
  • 반폐쇄적인 구조의 천수만에서 환경요인과 동 식물플랑크톤 군집과의 관계를 파악해 보았다. 식물플랑크톤 군집은 계절에 따라 변하는 일사량과 수온 그리고 담수 유입에 따른 영양염 공급에 의해 조성변화가 일어났으며, 한 달 이내의 짧은 기간에 서해 연안의 다른 해역에서보다 큰 폭으로 변화하였다. 담수 방류가 겨울철(2월)에는 규조류의 증식에, 여름철(7~8월)에는 표층에 한해서 와편모류의 증식에 많은 영향을 미치고 있었으며, 식물플랑크톤 중 규조류 군집은 크기별 천이현상이 관측되었다. 동물플랑크톤은 먹이농도와 수온, 염분에 의해 군집의 구조가 변하고 있었으며, 주성분 분석 결과 계절변화와 그에 따른 식물플랑크톤 현존량 변동에 약 32%, 담수방류에 의해 약 17%정도의 영향을 받고 있는 것으로 추측되었다. 과거 1985-1986년, 1991-1992년과의 비교에서 주요 우점종인 Acartia hongi, Paracalanus parvus sensu lato, Centropages abdominalis는 비슷한 계절별 변동과 조성률을 보였으나 출현양은 과거보다 약 3배 이상 증가하였고, 요각류 이외의 다른 분류군에서는 조성의 변화가 관측되었다.

2018년 금강 하구해역 식물플랑크톤 군집의 시·공간적 분포 및 생물해양학적 환경특성 (Spatio-temporal distribution patterns of phytoplankton community and the characteristics of biological oceanographic environments in the Geum river estuary, West Sea of Korea in 2018)

  • 김혜선;김하련;양동우;윤양호
    • 환경생물
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    • v.38 no.2
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    • pp.254-270
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    • 2020
  • 금강 하구해역 식물플랑크톤 군집의 시·공간적 변동 및 생물해양학적 환경특성을 파악하기 위해 2018년 2월, 5월, 8월 및 11월, 4계절에 거쳐 15개 정점을 대상으로 현장조사를 실시하였다. 조사기간 동안 출현한 식물플랑크톤 종은 58속 116종으로 겨울과 봄에 단순하였고, 여름과 가을에 상대적으로 다양하게 출현하였다. 현존량은 가을에 10 cells mL-1에서 겨울에 2,904.0 cells mL-1까지 큰 변동 폭으로 평균 577.2 cells mL-1의 높은 현존량을 보였으며, 출현 종과는 달리 봄과 가을에 낮고, 여름과 겨울에 높은 현존량을 나타내었다. 우점종은 연중 규조류 점유율이 높았으며, 겨울은 Thalassiosira nordenskioeldii, Cerataulina bergonii, Skeletonema costatum-ls 및 Coscinodiscus angustelineata, 봄은 S. costatum-ls 및 C. bergonii, 여름은 Eucampia zodiacus 및 Th. nordenskioeldii, 그리고 가을 하구역은 Aulacoseira cf. granulata, 혼합해역은 S. costatum-ls 및 외해역은 Lingulodinium polyedra가 우점하였다. 그리고 주성분 분석에 의하면 금강 하구해역의 식물플랑크톤 군집은 연간 금강하굿둑을 통해 유입되는 높은 영양염을 포함하는 담수의 유입량과 확장 정도에 크게 영향을 받고 있었다. 그러나 하굿둑을 통한 직접적인 담수 영향은 금란도 주변까지의 영역에 한정되었고, 그 외 해역은 해수와 담수가 강하게 혼합되었다.

전남지역 고구마 재배지에서 담배거세미나방(Spodoptera litura) 발생 소장 및 발생에 영향을 주는 기상 요인 (Study on the Seasonal Occurrence pattern and Weather variables of Spodoptera litura (Fabricius, 1775) in Jeonnam, Korea)

  • 양정욱;안정섭;이형운;정미남;이준설;한선경;안승현
    • 한국국제농업개발학회지
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    • v.29 no.1
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    • pp.56-62
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    • 2017
  • 1. 담배거세미나방은 고구마를 포함한 많은 작물에 피해를 주는 심각한 농업해충이다. 고구마 주산지인 전남지역 무안군, 영암군, 해남군에서 지역별로 2개씩 총 6개의 고구마 재배포장에서 페로몬 트랩을 이용하여 담배거세미나방의 발생을 매주 조사하였다. 2. 2013년 7월 18일부터 9월 23일까지 총 41,895개체를 채집하였고, 영암지역이 17,519 개체로 가장 많고, 무안 12,709개체, 해남 11,667개체이다. 3. 전남지역 고구마 포장에서 발생하는 담배거세미나방은 7월에 적은 개체가 발생하고 8월부터 발생이 증가하여 9월말에 발생 최성기를 이룬다. 4. 재배 포장 면적은 담배거세미나방의 개체수와 유의한 양의 상관관계가 있었으며(P=0.02, r=0.89), 단위면적당 개체수는 포장 면적과 음의 상관관계가 있었다(p=0.02, r=-0.89). 주성분분석 결과 성충의 발생은 애벌레 시기의 온도와 습도에 영향을 받는 것으로 나타났다.

국내(國內) 가시오갈피 군락(群落)의 유전변이(遺傳變異) 분석(分析) (Genetic Variation of some Patches of Eleutherococcus senticosus (Rupr. & Maxim) Maxim. in Korea)

  • 홍경락;조경진;박유헌;허성두;홍용표;강범용
    • 한국산림과학회지
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    • v.89 no.5
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    • pp.645-654
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    • 2000
  • 가시오갈피 군락의 유전변이를 파악하기 위하여 국내산 8개 군락과 러시아산, 중국산 각 1개 군락등 총 10개 군락, 67개체에 대한 ISSR(inter-simple sequence repeats) 표지자 분석을 실시하였다. 국내산 가시오갈피의 ISSR 표지자 분석에서 76%의 다형성 증폭산물 (primer당 평균 11.5개)을 확인했으며, 가시오갈피 수집종에 대한 RAPD 표지자 분석 (Kim등(等), 1998)의 다형성 비율 57%(primer당 평균 5.7 개) 보다 높게 나타나서, ISSR 표지자 분석이 RAPD 표지자 분석보다 많은 정보를 제공할 수 있었다. 국내 가시오갈피 8개 군락의 유전변이분석에서 군락간 유전변이가 62.8%로 매우 높게 나타났는데, 이러한 결과는 자생지의 좁은 면적과 무성번식에 의한 군락 유지기작에 기인하는 것으로 생각된다. 또한 본 연구의 제한된 시료수가 군락간 높은 유전변이를 설명하는 요인이 될 수도 있지만, 가시오갈피 군락의 번식특성과 분포양상을 고려할 때 유전적 해석에 미치는 영향은 미미한 것으로 생각된다. 유연관계분석에서는 자생지의 지리적 위치와 군락의 유전적 연관성을 찾을 수 없었으며 이러한 경향은 AMOVA 결과 및 주성분분석에서도 확인할 수 있었다. 따라서 국내 가시오갈피의 유전자원보존을 위해서는 자생지 보호와 더불어 현지의(ex situ)보존에서는 군락당 소수 개체를 다수의 군락에서 선발하는 군락 위주의 선발이 효과적일 것으로 생각된다.

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여수 엑스포 해역의 생물.화학적 해양환경 특성 (A Study on the Marine Biological and Chemical Environments in Yeosu Expo Site, Korea)

  • 노일현;오석진;박종식;안영규;윤양호
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • v.13 no.1
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    • pp.1-11
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    • 2010
  • 2012 여수 엑스포 부지인 신항해역의 생물해양학적 환경특성과 이를 조절하는 물리 화학적 요인의 경시적인 변동특성을 파악하기 위해 1개 정점을 대상으로 2006년 4월부터 2007년 12월까지 일주일 간격을 원칙으로 현장조사를 실시하였다. 수온은 표층에서 $6.8{\sim}27.8^{\circ}C$, 저층에서 $6.3{\sim}25.9^{\circ}C$의 범위를, 염분은 표층에서 12.8~33.0 psu의 범위를, 저층에서 25.2~33.6 psu의 범위를 보였다. 강우가 집중된 하계에 급격하게 염분이 낮아지면서 표·저층사이에 강한 염분약층이 형성되었다. 용존무기질소(DIN)는 표층에서 $1.36{\sim}82.7{\mu}M$, 저층에서 $1.27{\sim}25.2{\mu}M$의 범위를, 인산성 인은 표층에서 $0.06{\sim}2.13{\mu}M$, 저층에서 $0.07{\sim}1.38{\mu}M$의 범위를, 규산성 규소는 표층에서 $1.68{\sim}52.0{\mu}M$, 저층에서 $1.37{\sim}30.7{\mu}M$의 범위를 나타내었으며, 영양염류는 계절적으로 강우량이 많은 시기와 저수온기에 높고, 춘계와 추계에 크게 감소하였다. N/P ratio는 표층에서 4.43~325, 저층에서 3.57~321의 범위로 변동하였으며, 강우가 집중되는 시기에 급격히 증가하고, 그 외 시기에는 16 내외의 값을 나타내었다. $Chlorophyll{\alpha}$는 표층에서 $0.46{\sim}65.0{\mu}g$ $L^{-1}$, 저층에서 $0.71{\sim}15.0{\mu}g$ $L^{-1}$의 범위를 나타내었으며, 저수온기에는 낮은 농도로 유지되다 고수온기에 생물량이 급격히 증가하였다. 주성분분석과 중회귀분석 결과, 본 연구해역의 물리 화학적 및 생물학적 요인의 경시적인 변동은 염분의 변화로 표현되는 담수유입에 의해 크게 지배되는 구조를 보이고, 공급된 무기영양염은 식물플랑크톤의 흡수 동화를 통해 비교적 효율적으로 조절되고 있으며, 또한 저수온기에는 무기화과정과 영양염 순환을 통해 재생산된 영양염이 이 해역의 환경구조에 큰 영향을 미치는 것으로 판단되었다.

활엽수림과 침엽수림 부식토 내 세균군집의 계통학적 특성 비교 (Comparison of Phylogenetic Characteristics of Bacterial Populations in a Quercus and Pine Humus Forest Soil)

  • 한송이;조민혜;황경숙
    • 한국미생물학회지
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    • v.44 no.3
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    • pp.237-243
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    • 2008
  • 충남 계룡산 북사면 지역의 대표군락인 상수리림과 소나무림 부식토의 화학적 및 미생물학적 특성을 비교검토한 결과, 상수리림 부식토의 pH는 $5.3\pm0.4$, 소나무림의 pH는 $4.1\pm0.9$이었으며, 소나무림 부식토 내 탄질율은 $21.76\pm8%$로 상수리림보다 높게 나타났다. 상수리림과 소나무림 부식토 내 총 유기산은 각각 69.57 mM/g dry soil, 153.72 mM/g dry soil로 나타났으며 소나무림 부식토 내 glutamine, pyruvate, succinate, lactic acid 및 acetic acid의 함량이 상수리림 부식토에 비해 약 $1.5\sim4.5$배 높게 나타났다. 상수리림 부식토 내 전세균수는 소나무림 보다 약 16배, 생균수는 약 2배 높게 검출되었다. 각 부식토로부터 직접 DNA를 추출하여 16S rRNA-ARDRA법에 의한 세균군집의 계통학적 특성을 평가한 결과, 상수리림 부식토로부터 분리된 대표 clone은 ${\alpha}-$, ${\beta}-$, ${\gamma}-$, ${\delta}$-Proteobacteria, Firmicutes, Acidobacteria 및 Actinobacteria의 7개 계통군이 확인되었고, 소나무림 부식토외 대표 clone은 ${\alpha}-$, ${\beta}-$, ${\gamma}$-Proteobacteria, Actinobacteria, Acidobacteria, Planctomycetes, Verrucomicrobia 그리고 Bacteroidetes의 8개의 계통군이 확인되었다. Shannon-Wiener법에 의해 다양성 지수를 산출한 결과, 소나무림 부식토 내 세균군집의 다양도는 3.63으로 상수리림보다 높게 나타났으며 PCA 분석을 실시한 결과, Clusters I에 속하는 모든 clone은 상수리림 부식토에서 유래된 clone이었으며, Clusters II에 속하는 clone의 67%, Clusters III에 속하는 clone의 63%가 소나무림 부식층 토양으로부터 유래된 clone으로 확인되어 상수리림과 소나무림 부식토내 세균 군집구조는 매우 특징적인 계통학적 특성을 나타내었다.

여수 남부 협수로 해역의 해양환경과 식물플랑크톤 군집의 계절변동 특성 (Seasonal Fluctuations of Marine Environment and Phytoplankton Community in the Southern Part of Yeosu, Southern Sea of Korea)

  • 노일현;윤양호;박종식;강인석;안영규;김승현
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • v.13 no.3
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    • pp.151-164
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    • 2010
  • 남해의 여수와 돌산도 사이에 위치하는 협수로의 해양환경과 식물플랑크톤 군집의 계절변동 특성을 파악하기 위해 2005년 9월에서 2006년 5월까지 30개 정점을 대상으로 4회에 걸쳐 현장조사를 실시하였다. 조사기간 동안 표층해 수의 수온, 염분 및 소광계수는 각각 $5.6{\sim}26.3^{\circ}C$, 25.36~33.92 psu 및 0.13~2.13의 범위를 나타내었다. 수온은 여름과 봄에 가막만에서 높고, 가을과 겨울은 여수해만에서 더욱 높았다. 염분은 하수처리 배출구 인근해역을 제외하면 조사기간 동안 전 해역에서 균일한 분포를 나타내었다. 소광계수는 여수해만보다 가막만과 하수처리 배출구 인근 해역에서 높아 더욱 혼탁한 해수특성을 나타내었다. 식물플랑크톤은 총 51속 99종이 확인되었으며, 여름과 가을에 다양한 종 조성을 나타내었으나 중심목 규조류의 비율이 높은 겨울과 봄은 상대적으로 빈약한 종수를 보였다. 계절별 우점종은 여름에 Skeletonema costatum과 Chaetoceros curvisetus, 가을과 겨울은 Eucampia zodiacus, 그리고 봄은 Chaetoceros affinis와 Thalassionema nitzschioides로 나타났다. 식물플랑크톤 현존량과 Chl-$\alpha$ 농도는 각각 $0.2{\times}10^4{\sim}296{\times}10^4\;cells\;L^{-1}$$1.94{\sim}22.12\;{\mu}g\;L^{-1}$의 범위를 보였으며, 하계 가막만에서 월등히 높은 값을 나타내었다. 주성분 분석결과에 따르면, 돌산도 북부해역은 해양환경과 식물플랑크톤 군집특성으로부터 2개 또는 3개의 해역으로 세분되는 것으로 나타났다.

LMO 격리 포장에서 해충저항성벼(Bt-T)가 비표적 곤충다양성에 미치는 영향 (Influences of Insect-Resistant Genetically Modified Rice (Bt-T) on the Diversity of Non-Target Insects in an LMO Quarantine Field)

  • 오성덕;박수윤;장안철;임명호;박순기;서상재
    • 한국육종학회지
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    • v.50 no.4
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    • pp.406-414
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    • 2018
  • 본 연구는 토양 세균인 B. thuringiensis에서 유래한 해충저항성 유전자(cry1Ac)를 일미벼에 도입시킴으로써 혹명나방(Cnaphalocrocis medinalis)에 대하여 살충성을 나타내는 해충저항성 Bt벼(Bt-T)의 환경위해성 평가에 대한 프로토콜 및 가이드라인을 개발하고자 수행하였다. 경북대학교 군위 LMO 격리포장에서 2년간 해충저항성 Bt벼(Bt-T)와 모품종인 동진벼 및 재배 품종인 일미벼를 재배하고, 혹명나방 등 표적곤충을 제외한 곤충류와 거미류가 포함한 다양성을 조사를 2016년과 2017년에 수행하였다. 조사기간 동안 채집된 개체들은 벼에 대한 기능별로 해충군, 천적군, 기타 곤충군으로 크게 구분하여 동정 계수하였으며, 2년간 총 11목 51과 9,552개체가 채집되었다. 해충저항성 Bt벼(Bt-T), 동진벼 및 일미벼에서 각각 3,042, 3,213, 3,297개체가 채집되었다. 조사된 개체군의 해충군, 천적군, 기타 곤충의 발생량은 해충군에서 노린목을 제외하고 해충저항성 Bt벼(Bt-T)과 모품종인 동진벼와 재배품종인 일미벼 품종 간의 각 분류군별 발생에서 통계적인 유의차가 없었으며, 시기별 곤충 발생 양상에서도 통계적인 유의적 차이를 보이지 않았다. 2년간의 곤충상 데이터를 주성분 분석법으로 분석한 결과, 2016년과 2017년 각각에서 동일하게 해충저항성 Bt벼(Bt-T)와 동진벼 및 일미벼 품종간의 곤충상 차이를 보이지 않았으나, 재배 시기에 따라 확연한 차이가 있음을 확인하였다. 유전자 변형에 의한 품종간의 차이 보다는 작물의 재배시기에 따라 곤충상 변화에 큰 영향을 끼치는 요인임을 새롭게 확인 할 수 있었다.

경남지역 논 토양 화학성분 변동조사 (Monitoring of Chemical Properties from Paddy Soil in Gyeongnam Province)

  • 이영한;이성태;허재영;김민근;홍광표;송원두;노치웅;이진호;전원태;고병구;노기안;하상건
    • 한국토양비료학회지
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    • v.43 no.2
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    • pp.140-146
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    • 2010
  • 효율적인 논 토양의 양분관리를 위한 기초 자료를 제공하고자 경남지역 논 토양 260 지점의 화학성분 변동을 1999년부터 2007년까지 4년 주기로 분석하였다. 논 토양의 화학성분 평균 함량은 pH 5.7 (범위 4.4-7.6), 유기물 29 g $kg^{-1}$ (1-86), 유효인산 202 mg $kg^{-1}$ (2-1,218), 치환성 칼륨 0.32 $cmol_c\;kg^{-1}$ (0.04-1.80), 치환성 칼슘 5.4 $cmol_c\;kg^{-1}$ (0.4-33.1), 치환성 마그네슘 1.2 $cmol_c\;kg^{-1}$ (0.2-6.0) 및 유효규산 103 mg $kg^{-1}$ (21-742) 였다. 연도별 토양 화학성분 변동 특성을 요약하면 유효인산 함량은 1999년부터 이미 적정범위 보다 높았고 유효규산 함량은 아직까지도 많이 부족한 상태였으며 치환성 양이온은 칼슘과 마그네슘에 비해 칼륨이 상대적으로 높은 편이었다. 연도별 주성분 분석결과 Eigenvalue가 1.0 이상인 주성분은 2개였고 제1주성분 (PC 1)에 속하는 토양 화학성은 치환성 칼슘 (0.511), 치환성 마그네슘 (0.478), pH (0.402), 유효규산 (0.395) 및 치환성 칼륨 (0.392) 등 5개였으며 제2주성분 (PC 2)에 속하는 토양 화학성분은 유효인산 (0.664) 및 유기물 함량 (0.551) 등 2개였다. 토양 특성은 제 1주성분이 39.1%, 제 2주성분이 20.4%로서 전체 59.5%의 자료를 설명할 수 있는 것으로 나타났다. 논 토양의 화학성분을 주기적으로 모니터링 한 결과는 다양한 농업환경 변동을 이해하고 대응함으로서 지속적인 농업을 발전시키는 데 기여할 것으로 판단되며 이러한 관점에서 주성분 분석은 아주 유용하게 사용할 수 있을 것으로 기대된다.