Maxent를 활용한 가는털비름 (Amaranthus patulus)의 잠재서식지 예측 및 위험도 평가
Predicting the Potential Habitat and Risk Assessment of Amaranthus patulus using MaxEnt
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본 연구는 MaxEnt 모형을 활용하여 가는털비름의 잠재서식지를 예측하고, 예측된 잠재서식지와 밭면적을 활용하여 가는털비름의 잡초로서의 부정적 영향에 대한 위험도 지수를 예측하기 위하여 수행되었다. 가는털비름의 분포 예측을 위 하여 MaxEnt 모형을 구축하기 위하여 남한 전국의 254지점의 분포 자료와 6개의 생물 기후 인자를 활용하였다. 밭농업에 대한 두가지 방법의 위험도 평가를 수행하였고 격자 위험도 지수 (raster risk index)는 1 km2 격자별로 잠재 서식지 분포 확률과 밭면적의 비율을 서로 곱하여 나타냈다. 지역 위험도 지수 (regional risk index)는 잠재 서식지 분포 확률의 평균과 전체 밭 면적 중 지방자치단체의 실제 밭면적의 비율을 곱하여 산출하였다. MaxEnt모형으로 예측된 가는털비름의 잠재서식지는 실제서식지와 유사하게 나타났으며 모델의 AUC 값 또한 0.711로 좋은 설명력을 지니는 것으로 분석되었다. 잠재서식지 비율이 가장 높게 나타난 지역은 광주광역시였고 격자 위험도 지수가 가장 높게 나타난 지역은 제주도였다. 지역 위험도 지수가 가장 높게 나타난 지역은 경상북도였다. 잠재 서식지 비율과 위험도 지수의 서로 다른 순위는 외래식물의 위험성을 예측할 때 잠재 서식지 비율만을 활용하여 외래식물의 위험성을 예측하는 것보다 외래식물이 부정적 영향을 주는 대상과 결합된 위험도 지수의 필요성을 제시한다. 또한 격자 위험도 지수, 지역 위험도 지수의 서로 다른 순위는 분석의 필요성에 따라서 다양한 평가 기법이 개발될 필요성을 보여준다.
Abstract
This study was conducted to predict the potential distribution and risk of invasive alien plant, Amaranthus patulus, in an agricultural area of South Korea. We collected 254 presence localities of A. patulus using field survey and literature search and stimulated the potential distribution area of A. patulus using maximum entropy modeling (MaxEnt) with six climatic variables. Two different kinds of agricultural risk index, raster risk index and regional risk index, were estimated. The ‘raster risk index’ was calculated by multiplying the potential distribution by the field area in 1´1 km and ‘regional risk index’ was calculated by multiplying the potential distribution by field area proportion in the total field of South Korea. The predicted potential distribution of A. patulus was almost matched with actual presence data. The annual mean temperature had the highest contribution for distribution modeling of A. patulus. Area under curve (AUC) value of the model was 0.711. The highest regions were Gwangju for potential distribution, Jeju for ‘raster risk index’ and Gyeongbuk for ‘regional risk index’. This different ranks among the index showed the importance about the development of various risk index for evaluating invasive plant risk.
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