베이지안 네트워크를 활용한 기후변화로 인한 미래 종 발아율 변화 분석

: 산불 및 산사태 피해지역을 대상으로

김수경1*, 박찬2,

(1서울시립대학교 일반대학원 조경학과, 2서울시립대학교 도시과학대학 조경학과)

Using Bayesian Networks to Estimate Future Changes

in Seed Germination Rates Under Climate Change

Sukyoung Kim1*, Chan Park2

(1Department of Landscape Architecture, General Graduate School, University of Seoul,

2Department of Landscape Architecture, College of Urban Sciences, University of Seoul)

요약: 최근 기후변화로 인해 산불 및 산사태 발생이 증가함으로써 산림 피해지역이 확대되고 있다. 이러한 산림 피해지역은 효과적인 복원이 필요한 공간으로, 복원 시 미래에도 지속적인 종 발아율을 보유하도록 설정하는 것이 중요하다. 복원에 있어 기후변화로 상승된 기온은 산림 피해지역 내 서식 종의 온도 임계치를 초과시켜 종 발아를 방해하고, 이는 생태계의 균형을 무너뜨리며 장기적으로 산림의 복원력을 약화시킬 수 있다. 따라서, 복원이 필요한 산림 피해지역을 대상으로 기후변화로 인한 미래 종 발아율 변화를 분석하는 연구가 필요하다.

기존의 연구에서는 특정 종들을 대상으로 온도 및 강수를 제한 조건으로 적용하여 실험구에서 연구가 진행되었으나, 산림 피해지역이 자연림으로 복원되는 상황에서 기후변화에 따른 미래 종 발아율 변화를 분석한 연구는 부족한 상황이다. 본 연구는 종 발아에 대한 기후변화의 영향 기작을 고찰하여 기후변화 상황 속에서 자연림으로 복원되었을 경우 미래 종 발아율의 변화를 분석하는 것을 목적으로 한다. 산림 식생을 대상으로 종 발아율에 영향을 미치는 인과관계를 고찰하여 영향 사슬(impact chain)을 설정하였으며, 이를 토대로 베이지안 네트워크를 활용하여 기후변화에 따른 종 발아율의 변화를 분석하였다. 본 연구결과는 기후변화 상황 속 현재와 미래의 종 발아율 변화를 추정함으로써 향후 산림 보호 및 관리를 위한 의사결정을 지원하는 데 의의가 있다.

Abstract: Recent climate change has increased the occurrence of wildfires and landslides, expanding forest damage areas.  Effective restoration of these damaged forests is essential to ensure sustainable germination rates of seed in the future. Increased temperatures due to climate change can exceed the thermal thresholds of species in these areas, hindering germination and disrupting ecosystem balance, which weakens long-term forest resilience. Therefore, It is crucial to analyze changes in seed germination due to climate change in degraded forest areas.

Previous studies have focused on specific species, using temperature and precipitation as limiting factors. However, there is a lack of research analyzing future seed germination rates in naturally restored forests under climate change. This study aims to examine the impact mechanisms of climate change on seed germination and analyze future changes in seed germination rates in naturally restored forests under climate change scenarios. By investigating the causal relationships affecting seed germination rates in forest vegetation, we established an impact chain. Based on this, we analyzed changes in seed germination rates due to climate change using a Bayesian network. The results of this study are significant in supporting decision-making for future forest protection and management by estimating current and future changes in seed germination rates under climate change conditions.

Keywords: 기후변화, 종 발아율, 베이지안 네트워크

Acknowledgement: 본 연구는 환경부 한국환경산업기술원의 생태계 기반 탄소흡수원 조성·관리 기술개발사업(RS-2023-00218245)의 지원을 받아 작성되었습니다.