Effect of climate change‐induced increases on the range of rice‐barley double cultivation on the intermediate egret

• Published in: The Journal of applied ecology Vol. 60; no. 11; pp. 2351 - 2361
• Main Authors: Choi, Green, Son, Seok‐Jun, Do, Min Seock, Nam, Hyung‐Kyu
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Oxford Blackwell Publishing Ltd 01.11.2023
• Subjects: Aquatic birds; Barley; Climate change; Climate effects; Cultivation; Grain cultivation; Habitats; Irrigation; Irrigation practices; Land conservation; Land cover; Land use; Monoculture; Rice; Rice fields; Waterfowl; South Korea
• ISSN: 0021-8901; 1365-2664
• DOI: 10.1111/1365-2664.14511

Abstract Intensification of cultivation methods and land‐use types, particularly in the face of climate change, has steadily weakened the habitat function of rice fields for waterbirds. Intermediate egrets ( Ardea intermedia ) are highly dependent on rice field habitats. Here, we examine the effect of a shift from rice monoculture to rice–barley double cultivation on the use of rice fields by intermediate egrets in South Korea. Rice–barley double cultivation has been increasing steadily in the southern region of South Korea due to changes in the rice growth period under climate change and maximization of economic benefits. We studied rice fields to determine the effect of the rice–barley double cultivation area on the abundance of intermediate egrets on the regional scale and their potential distribution pattern in response to double cultivation in relation to climate change using national‐scale climate, altitude and land cover data from 1 May to 23 June 2018. Compared to the irrigation practices used for rice monoculture, irrigation was stopped for some time in rice–barley double cultivation prior to planting, compromising the role of rice fields as a food ground for intermediate egrets. The potential abundance of intermediate egrets rapidly decreased by half when the double cultivation area increased to >40% of the total rice‐field area, and was less than one individual if the area increased to >80%. Furthermore, according to climate change projections, by 2100, the double cultivation area would account for 75.74% of the predicted range of intermediate egret foraging ground. Synthesis and applications. Double cultivation areas should be <40% of existing rice fields to minimize the impact of the change in cultivation practices. This approach can also convert rice fields to other types of land use. Consequently, appropriate conservation and management measures may be developed to maintain suitable habitats despite rapidly changing cultivation practices resulting from climate change. 초록 논 재배방식의 변화와 토지변경으로 인해 생물의 서식지로서 논습지의 기능이 점차 약화되고 있다. 이러한 논의 변화는 기후변화와 맞물려 논을 이용하는 물새류에게 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 중백로( Ardea intermedia )는 대부분의 먹이원을 논에서 획득한다. 본 연구는 벼 단일재배에서 벼‐보리 이모작재배로의 전환이 중백로에 미치는 영향을 확인하기 위해 수행되었다. 실제 한국은 기후변화로 인해 벼 생육 기간이 단축되는 동시에 경제적 이익을 극대화를 위해 벼‐보리 이모작재배가 꾸준히 증가하고 있다. 2018년 5월 1일부터 6월 23일까지 도 단위 수준의 범위에서 벼‐보리 이모작재배 면적의 변화에 따른 중백로의 풍부도 변화양상을 예측하고 전국 규모에서 기후변화시나리오에 따른 이모작재배 면적과 중백로의 잠재적의 분포 범위를 파악하고 그 관계를 규명하여 실질적인 중백로의 분포 범위 변화 특성을 확인하였다. 벼 단일재배 논에서는 담수논이 일찍 조성된 반면, 이모작재배 지역 논에서는 담수논 조성이 지연되어 중백로의 먹이터로서 기능을 못하는 것으로 나타났다. 이모작재배 지역이 전체 논 면적의 40%를 초과하면 중백로의 잠재적 풍부도가 절반수준으로 급격히 감소하며, 80%를 초과하면 개체 수가 1마리 이하로 실제 분포하지 않을 수 있는 것으로 예측되었다. 또한 기후 변화 예측에 따르면, 2100년까지 이모작재배 지역은 중백로의 예상 서식범위의 75.74%를 차지할 것으로 예측되었다. 응용 및 종합. 기존 논을 이모작 논으로 변경 시 논 면적의 최대 40% 이하로 제한되어야 중백로 개체군을 유지할 수 있다. 이러한 최대 변경 면적 제한은 논의 타용도 전환에도 적용할 수 있다. 결과적으로 기후변화로 인해 급격하게 변화하는 재배방식에도 불구하고 중백로의 서식지를 유지하기 위한 적절한 보전 및 관리 방안이 마련될 수 있다.