위성영상 기반 도서생태계 우제류의 장기간 섭식피해 영향 평가
Assessment of long-term herbivory browsing effects on island ecosystem using satellite image: A case of Deokjeok archipelago
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초록
외래생물의 유입과 확산은 토착종과의 경쟁을 유발하고 서식지를 파괴하며 생태계에 심각한 피해를 준다. 특히, 한정된 자원을 지닌 도서생태계는 외래생물 유입으로 인한 생태계 영향에 취약하다. 이 연구에서는 우제류 유입에 의한 도서 지역의 섭식피해를 분석하고자 위성영상 기반 방법론을 바탕으로 장기간의 변화를 탐지·추적하였다. 연구 결과, 대만꽃사슴이 유입되지 않은 섬들의 식생지수는 증 가추세를 보였으나, 굴업도에서는 대만꽃사슴 도입 시점 이후 식생지수의 지속적인 감소가 확인되었다. 연구기간 동안 굴업도 식생지수의 회복(recovery) 발생 면적 비율은 14.57%, 교란(disturbance) 발생 면적 비율은 30.96%로 교란이 발생한 면적이 두 배 이상이었으나, 미유입 도서에서는 교란 면적이 회복 면적의 절반 혹은 그 이하였다. 특히, 대만꽃사슴 유입 추정 시기를 기점으로는 굴업도의 교란 면적이 급격하게 증가하면서 지속적인 도서생태계의 황폐화가 확인되었다. 이 연구에서는 접근성이 낮은 도서 지역 우제류의 섭식피해에 대해 위성영상을 통해 적은 비용과 시간으로 효과적으로 정량화하고자 하였으며, 이러한 결과는 향후 외래생물 관리 및 모니터링 전략 수립에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
Abstract
Invasive species compete with native species and damage ecosystems. Due to their limited resources, island ecosystems are vulnerable to impacts of invasive species. In the Deokjeok archipelago, South Korea, invasive sika deer (Cervus nippon ssp. taiouanus) introduced for economic purposes are causing harm through severe browsing. This study aimed to evaluate long-term browsing impacts of invasive deer by tracking vegetation index changes from 1986 to 2020 with Landsat satellite imagery and the LandTrendr algorithm. We compared vegetation index trend using Sen’s slope and Disturbance/Recovery area ratio (D/R ratio) between Gureop-do, where these deer were introduced with rapid population increase, and Deokjeok-do, Baega-do, and Mungap do where these deer have not been introduced yet. Results showed a decreasing trend of the vegetation index in Gureop-do, while other islands without those deer increased. The cumulative D/R ratio on Gureop-do was 212.44%, meaning that disturbance exceeded the recovery area more than two-fold. In contrast, the D/R ratios for other islands remained under 50%. Sen’s slope and t-test showed a significant decrease of NDVI in Gureop-do after deer introduction in 2000. By quantifying the browsing impact of invasive ungulates in island ecosystems using satellite imagery, time and cost-effective strategies for invasive species monitoring are provided.