기후변화에 따른 생태계 영향평가 및 대응방안 연구 Ⅱ

DC Field Value Language
dc.contributor.author 전성우 -
dc.contributor.other 박용하 -
dc.contributor.other 정휘철 -
dc.contributor.other Harasawa -
dc.contributor.other Hideo -
dc.contributor.other Takahashi -
dc.contributor.other Kiyoshi -
dc.date.accessioned 2017-07-05T01:34:45Z -
dc.date.available 2017-07-05T01:34:45Z -
dc.date.issued 20011230 -
dc.identifier A 환1185 2001 RE-08 -
dc.identifier.uri http://repository.kei.re.kr/handle/2017.oak/19053 -
dc.identifier.uri http://library.kei.re.kr/dmme/img/001/003/001/[01_RE08]생태계영향평가(전성우).pdf -
dc.description.abstract 1. Objectives - To prepare primary data and conduct the modeling of the forest distribution assessment model selected in 2000 -To verify the validity of the modeling results -To assess the change in economical efficiency of the forest through climate change 2. Results and Policy Proposals -There is a need for artificial measurements of 16% of the forest until the year 2100, according to the results on forest distribution change in Korea based on the IPCC IS92a scenarios. -In case that the yearly mean movement growth rate of the forest is below than 0.25km per year, it is estimated that there will be a loss of US$3.5billion annually due to the futility of forest adaptation. North Korea is also to be more affected than the South Korea. -The establishment of the integrated impact assessment is necessary to fully assess the impact of forest and other ecosystem fields. This includes a correspondence plan at national level and continuous establishment of the basic data 3. Implementation Plan -To understand the forest distribution change through climate change at a national level -To estimate the forest distribution change by climate scenarios 4. Strengths of the report -Research was conducted in collaboration with a Japanese research group who are experts on the international impact assessment model -The study was conducted with timely propriety and had reliable research -
dc.description.tableofcontents Ⅰ. 서론 <br>1. 연구의 배경 및 필요성 <br>2. 연구의 목적 및 범위 <br>Ⅱ. 삼림영향예측모형의 이론적 고찰 <br>1. 실험법 <br>2. 유추법 <br>3. 전문가 판단 <br>4. 정량적 모형 <br>4.1 생물·물리적 모형 <br>4.2 경제모형 <br>4.3 통합모형 <br>Ⅲ. 모델의 선정 및 부분별 적용방법 <br>1. 모델의 선정 <br>2. 기온상승시나리오 <br>3. 대기대순환모형(GCM)과 지역대기순환모형(RCM) <br>4. 기온감율을 고려한 기온의 공간내삽방법 <br>4.1 일 평균 기온감율의 추정 <br>4.2 기온감율 기반의 공간내삽모형 <br>5. 삼림영향모형 <br>6. 삼림의 적응성 추정 <br>Ⅳ.모델의 적용 및 분석 <br>1. 연구대상지역의 선정 <br>2. 미래 기후의 추정 <br>2.1 기온 <br>2.2 강수량 <br>2.3 기후예측결과 <br>3. AIM의 Holdridge 모델을 이용한 삼림의 생물기후학적 분류결과 <br>3.1 기후변화에 의한 삼림의 변화 <br>3.2 온량지수와 현존식생도를 이용한 모델의 검증 <br>3.3 Holdridge 모델의 예측결과 <br>4. 기후대의 변화가 지역 삼림에 미치는 영향 <br>4.1 영향 분석의 구조 <br>4.2 기후변화로 인한 삼림의 적응성 예측결과 <br>5. 삼림의 경제적 가치 손실액의 추정 <br>5.1 NCEAS 모형 <br>5.2 경제적 가치 손실액의 예측결과 <br>6. 수종별 적응성 평가 <br>Ⅴ. 요약 및 제안 <br>1. 요약 <br>2. 정책제언 <br>참고문헌 <br>부록Ⅰ : 1차 연도 연구결과 요약 <br>부록Ⅱ : IPCC SRES 설명 <br>부록Ⅲ : BIOME3 모델개용 <br>부록Ⅳ : 우리나라의 삼림식물대 <br> -
dc.description.tableofcontents Ⅰ. 서론 1<br><br> 1. 연구의 배경 및 필요성 1<br><br> 2. 연구의 목적 및 범위 4<br><br><br>Ⅱ. 삼림영향예측모형의 이론적 고찰 6<br><br> 1. 실험법 7<br><br> 2. 유추법 7<br><br> 3. 전문가 판단 7<br><br> 4. 정량적 모형 8<br> 4.1. 생물·물리적 모형 8<br> 4.2. 경제모형 14<br> 4.3. 통합모형 15<br><br><br>Ⅲ. 모델의 선정 및 부분별 적용방법 17<br><br> 1. 모델의 선정 17<br><br> 2. 기온상승시나리오 18<br><br> 3. 대기대순환모형(GCM)과 지역대기순환모형(RCM) 20<br><br> 4. 기온감율을 고려한 기온의 공간내삽방법 24<br> 4.1 일평균 기온감율의 추정 24<br> 4.2 기온감율 기반의 공간내삽모형 25<br><br> 5. 삼림영향모형 26<br><br> 6. 삼림의 적응성 추정 30<br><br><br>Ⅳ. 모델의 적용 및 분석 33<br><br> 1. 연구대상지역의 선정 33<br><br> 2. 미래 기후의 추정 34<br> 2.1. 기온 37<br> 2.2. 강수량 43<br> 2.3. 기후예측결과 45<br><br> 3. AIM의 Holdridge 모델을 이용한 삼림의 생물기후학적 분류결과 52<br> 3.1. 기후변화에 의한 삼림의 변화 52<br> 3.2. 온량지수와 현존식생도를 이용한 모델의 검증 54<br> 3.3. Holdridge 모델의 예측결과 59<br><br> 4. 기후대의 변화가 지역 삼림에 미치는 영향 61<br> 4.1. 영향 분석의 구조 61<br> 4.2. 기후변화로 인한 삼림의 적응성 예측결과 64<br><br> 5. 삼림의 경제적 가치 손실액의 추정 68<br> 5.1. NCEAS 모형 68<br> 5.2 경제적 가치 손실액의 예측결과 69<br> 6. 수종별 적응성 평가 68<br><br><br>Ⅴ. 요약 및 제안 80<br><br> 1. 요약 80<br><br> 2. 정책제언 81<br><br><br>참고문헌 84<br><br>부록 Ⅰ : 1차년도 연구결과 요약 94<br><br>부록 Ⅱ : IPCC SRES 설명 105<br><br>부록 Ⅲ : BIOME3 모델개요 119<br><br>부록 Ⅳ : 우리나라의 삼림식물대 124 -
dc.format.extent vi, 129p. -
dc.language 한국어 -
dc.publisher 한국환경정책·평가연구원 -
dc.subject Forest microclimatology -
dc.title 기후변화에 따른 생태계 영향평가 및 대응방안 연구 Ⅱ -
dc.title.alternative 삼림부문의 생기후모형개발을 중심으로 -
dc.type 기본연구 -
dc.title.original Impact assessment of ecosystem influenced by changing global climate and itsnational management practices Ⅱ focusing on the bioclimatic model development of the forest -
dc.title.partname 연구보고서 -
dc.title.partnumber 2001-08 -
dc.description.keyword 자연환경 -
dc.description.bibliographicalintroduction Ⅰ. 연구의 배경 및 필요성 기후변화에 의한 각부분의 영향예측과 평가가 전세계적으로 연구되고 있으며, 이 결과가 국제기관들에 의해 종합·정리되어 발표되고 있으며, 이를 토대로 범지구차원, 국가차원의 대응방안에 관한 연구가 지속적으로 이루어지고 있음. 우리나라도 1990년대 초부터 기후변화에 따른 기후변화 예측기술 등에 대해서 연구사업을 추진하여 왔으며, 그 기후변화에 따른 생태계 영향을 평가할 수 있는 평가체계를 구축하기 위한 사업을 추진하고 있으나, 구체적으로 기후변화가 생태계에 미치는 영향을 평가하고 예측할 수 있는 체계가 마련되어 있지 못한 실정임. 삼림부분은 우리나라 전국토의 70%를 차지하고 있어, 기후변화에 의한 영향평가 연구를 수행함에 있어서 가장 시급히 다루어져야 할 부분임. - 자연삼림은 지구 유전자와 생물다양성의 저장고이며, 다양한 재원을 제공하는 동시에 기후안정에 중요한 역할을 담당하고 있어 영향연구의 필요성이 매우 높음. 기후변화에 따른 삼림부분의 변화로부터 삼림생태계를 보전하고, 사회·경제적인 악영향을 저감하기 위해서는 기후변화에 따른 삼림생태계의 영향을 여러 가지 시나리오하에서 정확하게 분석하여야 함. - 영향의 범위 및 정도를 예측·평가하는 모델을 구축하고, 이의 신뢰도를 검증하는 연구가 조속히 이루어질 필요성이 매우 높음. Ⅱ. 연구 목적 본 연구는 < 그림 1 >과 같이 3개년 계획으로 연구를 추진하고 있으며, 1차년도인 2000년도에는 기후변화에 따른 삼림의 변화예측모형 연구와 관련된 국제 협약의 동향 파악과 모형비교분석을 통하여 개발할 모형을 선정하는 것을 중점적으로 추진하였음. < 그림 1 > 3단계 연구추진 계획 2차년도(2001년)에서는 1차년도에 선정된 모델의 기본자료 구축 및 모델링과 모델링 결과의 검증을 연구의 목적으로 설정하였음. - 대기대순환 모형의 CO2농도 배증시의 평형실험결과를 이용하여 지구온난화로 인한 한반도 주변의 기후 변화를 추정하였음. · 대기대순환 모형은 IPCC에서 권장하는 시나리오별 결과를 이용하여 한반도 주변지역의 미래 기후자료로 변환하고 기후변화로 인한 영향을 분석하였음. - 변환된 기후자료를 이용하여 Holdridge 방법등 생물·기후학적 분류결과에 대한 예측을 수행하고, 기존의 연구결과에 따라 기후변화에 대한 삼림의 적응을 추가한 모형을 개발하여, 2100년 시점의 기후변화에 의한 한반도 주변지역의 삼림영향예측을 실시하였음. - 개발된 모형의 정확성을 검증하기 위하여 기존의 온량지수와 한랭지수를 이용한 연구결과와 대표수종에 대하여 비교·검증을 수행하였음. - 삼림의 영향예측결과와 삼림이 가지는 다양한 기능을 고려한 생태경제학적인 연구의 성과들을 이용하여 기후변화로 인한 삼림의 적응성에 의한 경제적 가치의 손실액을 추정하였음. 3차년도(2002)에서는 개발된 모형을 이용하여 여러 시나리오별 영향예측과 이에 따른 정책대응방안 설정을 연구의 목적으로 설정하였음. Ⅲ. 연구내용 1. 연구대상지역 연구의 대상지역은 다음과 같은 이유에서 한반도를 포함한 경도 120° ~135°, 위도 30°~ 45°으로 설정하였음. - 한반도 삼림의 연결성을 고려하여 북한과 만주지역을 포함한 동북아시아 지역을 선정하였음. 영향연구의 지역별 특성 및 영향정도의 파악을 위하여 < 그림 1 >과 같이 지역을 구분하였음. - 기존의 삼림분포특성 연구에서 나타난 삼림생태계 분포와 기후 패턴을 고려하고 행정구역경계를 이용하여 구분한 것임. · A지역은 남부지역인 경상남북도, 전라남북도 · B지역은 중부 서해지역인 충청남북도, 경기도, 황해도 · C지역은 중부동해지역으로 강원도와 함경남도 일원 · D지역은 북부지역으로 평양남북도와 함경북도 일원 < 그림 1 > 연구대상 지역의 위치와 구분 2. 사용한 자료 및 방법 현재의 기온과 강수량 관측정보와 GCM 결과로부터 나온 기온과 강수량의 변화를 이용하여 연구에서 요구되는 기후 정보로 변환하였음. - 현재 기후는 UNEP에서 개설한 그리드데이터센터에서 제공하는 지구기후네트워크(Global Historical Climatology Network Data, GHCN)의 동북아지역 기온 197개소, 강수량 119개소 지점의 월평균기온, 강수량자료와 기상청 상시관측소 80개 지점의 1961년~ 1999년까지 일 평균 기온과 강수량을 이용하여 제작하였음. 미래기후자료는 IPCC에서 인정한 CSIROMK2, CCCma, ECHAM4, HADCM2, CCSR/NIES의 5개 GCM을 이용하였음. - 이들 GCM의 공간적 해상도는 영향 연구에 이용될 정도로 충분히 조밀하지 않으므로 "GCM 결과 형성자(organizer)"를 이용하여 각 기후 인자에 적합한 방법에 의해 자료들을 공간적으로 보간하였음. 예측 및 검증에 사용된 현재의 식생정보는 환경부에서 조사하여 제작한 현존식생도의 군락별 분포도를 이용하였음, 3. 기온 및 강수량 변환결과 지구 평균 기온이 2℃ 증가함에 따라 우리나라의 추정된 기온증가는 2.3~4.1℃ 범위였고, 특히 겨울철 북한 지역의 기온이 크게 증가하는 것으로 나타났음. 지구 평균기온이 2℃ 증가함에 따라 강수량 변화는 -1.6~+14.3% 범위이며, 남부지역 일부에서 미소하게 감소하나 다른 지역은 강수량이 증가하는 것으로 나타났으며, 강수량 변화도 북한이 클 것으로 나타남. 4. 삼림분포변화 검증 및 예측 기후변화에 의한 삼림분포의 변화를 예측·평가하기 위해 Holdridge 모형과 GCM을 이용해 생성된 미래의 기온과 강수량을 이용하였음. 예측된 결과의 검증을 위하여 온량지수를 이용한 분포범위와 모형에서 도출된 분포가능범위를 비교검증하였으며, 수종별 분포특성의 비교를 위하여 신갈나무군락과 동백나무군락의 분포현황과 모형에서 도출된 분포가능범위를 비교·검증하였음. Holdridge 온량지수 신갈나무군락과 동백나무 < 그림 2 > 신갈나무군락과 동백나무군락의 분포와 각 삼림기후대의 비교 Holdridge 구분에 의한 우리나라의 삼림상태는 < 그림 2 >와 같음. - 남부지역과 백두대간을 제외한 중부지역 대부분이 난온대림으로 분류됨. - 백두대간과 북한의 대부분의 지역은 냉온대습윤림으로 분류됨 - 개마고원과 백두산 부근은 아한대습윤림과 아한대강우림으로 분류됨. - 백두산 정상과 개마고원 중 고도가 매우 높은 지역은 한대툰드라로 분류됨 < 그림 3 > 1990년 기후대의 Holdridge 분류(시나리오=IS92a, GCM=HadCM2) 지구평균기온이 2℃ 증가함에 따라 연구 지역 내 추정된 삼림의 평균 변화량은 최대 28.5%까지 변화하는 것으로 분석됨. - 지역별 변화에서 남해안 지역의 온대림은 평균기온 2.5℃ 증가 시 44%의 삼림이 아열대림(Subtropical Moist Forest)의 특성을 나타내는 기후대로 변화함. - 남해안과 동해안 지역은 0.5℃ 정도의 작은 기온변화에서도 기후대 변화가 시작되며 서해안은 기온변화량이 2.5℃이상 되는 경우, 삼림의 변화가 동해안보다 심각함. - 북한 지역의 변화는 주로 황해도와 평안도의 서해쪽 삼림 변화로 인해 나타나는 것으로 개마고원과 같은 고산지역의 삼림은 냉온대습윤림을 유지하여 온대·아한대림의 변화비율이 적음. < 표 1 > 평균온도변화()에 따른 온대·아한대림의 평균변화량 평균온도변화(℃) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 A(%) 2.2 4.4 14.8 28.5 44.1 57.7 69 77.9 B(%) 0 0 0.3 4.1 13.3 30.7 46.3 61.8 C(%) 3 4 5.4 7 9.6 14.5 21.2 29.4 D(%) 0 0 0 0 0 2 6.7 11.9 5. 기후변화에 따른 삼림의 적응성 목본식물의 추정 평균이동속도 0.25km/연의 경우, 한반도에서 삼림소실지역은 발생하지 않는 것을 것으로 예측되었다. 그러나 인위적 개입이 없는 경우 고사의 위험이 높은 지역은 남한의 경우 남한 총면적(99,800㎢)의 14%를 차지하였고, 북한지역은 총면적(122,762㎢)의 17.9%가 고사 위험이 있는 것으로 나타남. - 남한의 삼림 고사위험지역은 주로 남해안 일원과 전라도의 서해안에서 발생하고, 고사위험지역의 80%는 난온대림 지역이며 나머지는 냉온대림으로 나타남. - 북한의 경우는 주로 평안도 내륙지역과 중국 접경지경, 함경남도의 영흥만 북쪽에서 고사 위험지역이 나타나고, 고사 위험지역의 대부분인 97.8%가 현재 냉온대림을 이루고 있으며, 일부는 한대림지역으로 나타남. 6. 기후변화에 따른 삼림식생변화의 경제성 삼림의 영향예측결과와 세계생태계 경제적 가치모델(NCEAS 모델)의 결과를 조합하여 삼림의 경제적 가치 손실액을 계산하였음. - 목본식물의 이동속도에 따라 삼림의 순손실액은 남한의 경우 매년 0~976백만불 발생하는 것으로, 북한의 경우는 0~2,492백만불의 손실이 매년 발생하는 것으로 예측됨. - 목본식물의 추정 평균이동속도가 0.25km/yr일 경우, 한반도 전체의 삼림의 경제적 가치손실액은 매년 3,471백만불에 달하는 것으로 산출되었으며, 남한의 경우 목본식물의 이동속도가 0.5km/yr이상인 경우 삼림의 경제적 가치 손실은 발생하지 않는 것으로 나타남. 7. 정책제언 본 연구는 기후변화에 따른 삼림부문의 분포변화를 예측하고 평가하기 위한 모델을 개발하는데 주목적을 둔 연구로 모델개발과 관련한 국가차원의 정책지원방안을 정리하면 다음과 같음. - 자료의 활용성에 제고를 위하여 국가차원에서 기초자료를 생성하는데, 많은 지원이 반드시 이루어져야 함. ·영향연구의 신뢰성 제고를 위하여 기초자료의 생산을 위해 국가차원의 지원이 필요하며, 지역미기후를 반영한 지역기후모델결과의 생산에 많은 노력과 지원이 필요함. - 지역차원의 영향연구를 활성화하고, 신뢰성있는 결과를 지속적으로 생성하기 위해서는 중장기 연구계획을 수립하고 이를 지속적으로 추진하는 것이 필요함. - 통합영향평가모형의 활용을 검토하여야 함. ·기후변화로 인한 자연환경의 변화는 매우 복잡하며, 각 영향인자별로 상호연관되어 있어 이의 영향관계를 잘 반영하여야 미래의 영향예측을 정확하게 수행할 수 있음. 위의 정책제언을 토대로 향후 통합영향평가모형의 구축과 이를 이용한 국가대응방안의 마련을 위해서는 다음과 같은 분야별 연구계획의 추진이 필요함. - 1단계(2000-2002) : 국제동향 파악 및 기초자료의 정비 ·기후변화 영향예측 및 대응방안에 관한 국제동향 조사 및 분석 ·영향예측에 필요한 기초자료의 수집 및 DB 구축 ·기후변화 영향예측을 위한 모델의 비교 분석 - 2단계(2003-2007) : 분야별 영향평가모형의 구축 및 검증 ·수자원부분 영향예측 모형 구축 및 검증 ·농업 및 식량부분 영향예측 모형 구축 및 검증 ·연안 및 해양생태계 영향예측 모형 구축 및 검증 ·인간정주권, 에너지 및 산업부문 영향예측 모형 구축 및 평가 ·보건부분 영향예측 모형 구축 및 검증 - 3단계(2008-2011) : 통합영향평가모형을 활용한 국가대응방안 수립 ·통합영향예측 모형의 구축 및 검증 ·영향에 대한 대응방안 수립 Ⅳ. 기대효과 영향평가모형개발의 기초자료 및 개발방법론 마련 - 우리나라 실정에 적합한 삼림분포변화 모델 개발 - 기후변화에 따른 삼림적응성 평가 및 경제성 평가 국가차원의 대응방안 수립 및 환경계획 및 정책 집행시 기초자료로 활용 - 생물다양성 협약 등 생물자원의 보전 및 지속가능한 이용에 연계된 국제협약의 대응 방안 마련 - 기후변화에 따른 삼림생태계부문의 효과적인 대응 방안 마련시 기초자료로 활용 -
dc.contributor.authoralternativename Jeon -
dc.contributor.authoralternativename Seong-Woo -
dc.contributor.otheralternativename Park -
dc.contributor.otheralternativename Yong-Ha -
dc.contributor.otheralternativename Jung-Hwi-Cheul -
dc.contributor.otheralternativename Harasawa -
dc.contributor.otheralternativename Hideo -
dc.contributor.otheralternativename Takahashi -
dc.contributor.otheralternativename Kiyoshi -
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