[논문 리뷰] Roadless space is greatly diminished by logging in intact forest landscapes of the Congo Basin

Fritz Kleinschroth, John R. Healey외 3명|arXiv (Cornell University)|2016. 02. 02.

Wildlife-Road Interactions and Conservation참고 문헌 28인용 수 15

한 줄 요약

이 연구는 확률 기하학 도구인 빈 공간 함수를 사용하여 1999년에서 2015년 사이에 콩고 벌채 지역의 도로 없는 공간을 정량화한다. 그 결과, 건재한 숲 풍경(IfL) 내에서 FSC 인증을 받은 벌채 구역은 비인증 구역과 유사한 수준으로 지속적인 도로 없는 공간의 손실을 겪었으며, 국가공원은 도로 없이 유지되었다. 이는 FSC 인증이 큰 연속적인 도로 없는 지역을 효과적으로 보존한다는 가정을 도전한다.

ABSTRACT

Forest degradation in the tropics is often associated with roads built for selective logging. The protection of Intact Forest Landscapes (IFL) that are not accessible by roads is high on the biodiversity conservation agenda, a challenge for logging concessions certified by the Forest Stewardship Council (FSC). A frequently advocated conservation objective is to maximise the retention of "roadless space", a concept that is based on distance to the nearest road from any point. We developed a novel use of the empty space function - a general statistical tool based on stochastic geometry and random sets theory - to calculate roadless space in a part of the Congo Basin where there has recently been rapid expansion of road networks. We compared the temporal development of roadless space in certified and non-certified logging concessions inside and outside areas declared as IFL in the year 2000. Between 1999 and 2007, rapid road network expansion led to a marked loss of roadless space in IFL. After 2007, this trajectory levelled out in most areas, due to an equilibrium between newly built roads and abandoned roads that became revegetated. However, concessions within IFL that have been certified by FSC since around 2007 showed continued decreases in roadless space, thus reaching a level comparable to all other concessions. Only national parks remained road-free. We recommend that forest management policies make the preservation of large connected forest areas a top priority by effectively monitoring - and limiting - the occupation of space by roads that are permanently accessible.

연구 동기 및 목표

• 콩고 벌채 지역의 벌채 구역에서 도로 없는 공간의 시간적 변화를 평가하기 위해.
• 건재한 숲 풍경(IfL) 내에서 FSC 인증이 도로망 확장에 효과적으로 제한을 둔다는지 평가하기 위해.
• 열대 벌채 구역에서 도로의 지속성과 재식생의 공간적 역학을 조사하기 위해.
• 인증된 구역이 비인증 구역보다 도로 없는 공간 손실 속도가 느리다는 가설을 검증하기 위해.
• 열대 숲 보존 전략으로서 공간 기반 도로 관리의 중요성을 주장하기 위해.

제안 방법

• 도로에서 가장 가까운 거리 기반으로 도로 없는 공간을 정량화하기 위해, 확률 기하학에서 유래한 통계 도구인 빈 공간 함수(F)를 적용하기 위해.
• 1999년에서 2015년 사이의 고해상도 위성 영상과 도로망 데이터를 사용하여 도로 없는 영역의 변화를 매핑하기 위해.
• FSC 인증 여부와 IfL 및 비-IfL 카테고리에 따라 구역을 분류하여 비교 분석을 위해.
• 영구적이고 일시적인 도로를 구분하여 도로 지속성과 재식생 속도를 평가하기 위해 공간 분석을 수행하기 위해.
• 시간적 변화 탐지와 공간 분포 검증을 사용하여 도로망 확장 및 환원을 모델링하기 위해.
• 연간 벌채 면적과 도로망 개발 간의 연관성을 연결하기 위해 관리 계획 데이터를 통합하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 1999년에서 2015년 사이에 건재한 숲 풍경(IfL) 내에서 FSC 인증 및 비인증 벌채 구역의 도로 없는 공간은 어떻게 변화했는가?
• RQ2 비인증 구역과 비교할 때, FSC 인증은 IfL 내에서 도로망 확장에 얼마나 효과적으로 영향을 미쳤는가?
• RQ3 열대 벌채 구역에서 도로 폐기 및 재식생 속도는 얼마이며, 이는 장기적인 도로 없는 공간에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ4 특히 영구적 접근 도로의 공간적 배치는 숲 풍경의 분할에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ5 빈 공간 함수는 열대 숲 관리에서 도로 없는 공간을 모니터링하기 위한 신뢰성 있고 확장 가능한 지표로 기능할 수 있는가?

주요 결과

• 1999년에서 2007년 사이에 도로망 확장 속도가 급격히 증가하여 IfL 내에서 도로 없는 공간이著명하게 감소했으며, 2007년 이후에는 새로운 도로와 폐기된 도로 간의 균형으로 손실 속도가 둔화되었다.
• IfL 외부 지역에서는 비인증 구역이 1999년에서 2015년 사이에 도로 없는 공간이 약간 증가했으며, 이는 영구적 도로망의 포화 상태를 나타낸다.
• IfL 내 FSC 인증 구역은 2007년 이후에도 도로 없는 공간이 계속해서 유의미하게 감소했으며, 비인증 구역과 유사한 수준에 도달했다.
• 지역 내 벌채 도로의 80퍼센트 이상이 짧은 시간 내에 폐기되고 식생으로 회복되어 대부분의 도로가 일시적인 성격을 띠며 영구적이지 않음을 시사한다.
• 국가공원은 유일하게 도로가 전혀 없는 영역이었으며, 이는 중요한 도로 없는 피난처 역할을 한다는 것을 강조한다.
• 본 연구는 빈 공간 함수가 열대 숲 풍경에서 도로 없는 공간을 정량화하고 모니터링하는 데 있어 강력하고 효과적인 도구임을 입증한다.