Maxent 모형을 이용한 우리나라 산양 서식지 분포 예측

Abstract

An Ⅰ-grade of endangered species goral (Naemorhedus caudatus raddeanus) is a species to be restored. Gorals are distributed in Seoraksan National Park, DMZ Demilitarized Zone, Uljin-Samcheok region, Yanggu-Hwacheon-gun. Among these, Uljin-Samcheok area is a region directly affected by people. Efforts and research on the restoration and conservation of gorals are underway, but there is still a lack of management measures on goral habitats. Species distribution prediction is useful for environmental resource management, conservation planning, habitability and management. The Maxent(Maximum Entropy) model used in this study has an advantage that the species distribution can be predicted only by the appearance data. This is a useful method for endangered or protected species in Korea that have limitations in species surveys. Studies on goral ecology and restoration have been lacking in research on domestic gorals due to lack of long-term effort and support. A study on goral distribution and activity rights was conducted mainly on specific areas where gorals were concentrated in the short term. There were previous studies on the prediction of the goral species distribution in the 2nd and 3rd National Natural Environment Survey, but the environmental variables used were different. In this study, the coordinates of the goral appearance were used in the survey (2nd ~ 6th) of the goral status survey of the Environmental Impact Assessment(2016) of the OesaeksakDo Installation Project in Seoraksan National Park. The used environmental variables are affected the goral habitat mentioned in the previous research data. These are DEM, Slope, Hill-shade, Aspect, Vegetation, Grade, Age class of tree, Species, Density, Forest physiognomy, the distance from the forest-road network. These parameters were generated spatial data by GIS. Maxent, and the study was carried out in the fields of Seoraksan National Park and Uljin-Samcheok area. In this study, the value of AUC (Area under the ROC curve) which verifies the accuracy and reliability of the model is 0.936, which is a reliable result. All the environmental variables used in the modeling of this study influenced the analysis and the distance from the forest-road network(50.9%) was the most influential. Followed by Aspect(20.5%), DEM(16.6%), Age class of tree(5.0%), Hill-shade(4.3%), Species of trees(1.3%), Density of forest(0.8%), Diameter class of tree(0.3%), Land cover map(0.2%) and Slope(0.1%). According to the previous research data, gorals were mainly found in Uljin-Samcheok area, Ponggokri in Gamgokmyeon, Samcheoksi, Dongwhalri in Seomyeon, Uljingun, Duckguri in Bookmyeon, Uljingun, It is meaningful that this point is similar to the result of this study, It is reasonable to use Maxent for predicting the species distribution in Korea, which has limited location coordinates of wild animals. However, in order to make more accurate analysis, it is necessary to study on species distribution modeling and to build spatial data. Using species distribution modeling can solve the problem that it is difficult to understand the habitat and distribution of wild animals, and it can be useful in the restoration of habitat for species restoration and the planning of wildlife conservation management.;멸종위기종 Ⅰ급인 산양(Naemorhedus caudatus raddeanus)은 종복원 대상종이다. 우리나라 산양은 설악산국립공원, DMZ비무장지대, 울진-삼척지역, 양구-화천군 등에 분포하고 있다. 이 중 울진-삼척지역은 사람의 영향을 직접적으로 받을 수 있는 지역이다. 산양의 복원과 보전에 대한 노력과 연구는 진행되고 있지만 아직도 산양의 서식처에 대한 관리방안은 부족하다. 종분포예측은 환경 자원관리, 보존계획, 서식지 적합성 및 관리에 유용하게 사용된다. 본 연구에 사용된 Maxent(Maximum entropy) 모델은 출현데이터만으로 종분포를 예측할 수 있다는 장점이 있다. 이는 생물종 조사에 한계가 있는 우리나라멸종위기종이나 보호가 필요한 종에게 유용한 방법이다. 산양 생태와 복원에 관한 연구는 장기적인 노력과 지원의 부족으로 국내 산양에 대한 연구는 전체적으로 미흡한 상태이다. 주로 단기적으로 산양이 밀집된 특정지역을 대상으로 산양분포 및 행동권연구가 수행되었다. 제 2,3차 전국자연환경조사를 통하여 산양 종분포예측에 대한 선행연구가 있었으나 사용된 환경변수는 각각 달랐다. 본 연구에서는 산양 출현좌표는 설악산국립공원 오색삭도 설치사업의 환경영향평가서(2016)의 산양 현황조사 (2차~6차)자료와 설악산 천연보호구역 내 산양 실태 조사(2016.7~2016.10)의 장수대 산양조사를 사용하였고 환경변수는 선행연구 자료에서 언급된 산양 서식지에 영향을 끼치는 변수를 선정하여 지형에 토지피복, DEM, Slope, Hill-shade, Aspect, 식생에 경급, 영급, 수종, 밀도, 임상, 거리에 임도망도 변수를 선택하였으며 GIS로 공간데이터를 생성하였다. Maxent로 종분포예측을 하였으며 설악산국립공원과 울진-삼척지역을 대상지로 하여 연구를 수행하였다. 본 연구결과에서 모델의 정확성과 신뢰도를 검증하는 AUC(Area under the ROC curve)의 값은 0.936으로 본 모형은 신뢰할 수 있는 유의미한 결과이다. 본 연구의 모델링에 사용된 모든 환경변수가 분석에 영향을 끼쳤고 임도망도로부터의 거리(50.9%)의 영향력이 가장 높았다. 그 다음으로 Aspect(20.5%), DEM(16.6%)과 영급(5%), Hill-shade(4.3%), 수종(1.3%), 밀도(0.8%), 경급(0.3%), 토지피복(0.2%), Slope(0.1%) 순으로 영향을 받고 있었다. 기존 선행연구 자료에 따르면 울진-삼척지역에서 삼척시 가곡면 풍곡리, 울진군 서면 소광리, 삼척시 기곡면 동활리, 울진군 북면 덕구리에서 산양이 주로 출현하였다. 이는 본 연구결과와 상이하나 제한된 출현좌표로 유사한 출현지점을 예측하였다는 의의가 있다. 이는 제한된 야생동물의 위치좌표를 가지고 있는 우리나라에서 종분포예측을 위해 Maxent를 사용하는 것이 적합하다 할 수 있다. 하지만 보다 정확한 분석을 하기 위해서는 종분포모델링에 대한 연구와 공간데이터 구축에 대한 노력이 필요하다. 종분포모델링을 이용하는 것은 야생동물의 서식지 및 분포를 파악하기 어렵다는 문제점을 해결하고 종복원을 위한 서식지복원을 수행과 야생동물보전관리계획에 있어도 유용하게 사용할 수 있을 것이다.