Deposition of Atmospheric Pollutants in Forest Ecosystems and Changes in Soil Chemical Properties

대기오염물질(大氣汚染物質)의 산림생태계내(山林生態系內) 유입(流入)과 토양(土壤)의 화학적(化學的) 특성(特性) 변화(變化)

Environmental pollution has recently been progressed in the metropolitan and industrial areas of Korea and concerns have been evolved against the chronic effects of the pollution on natural ecosystem. This study was carried out to investigate the environmental pollution impacts on ion input into forest ecosystems and soil environmental changes. Study plots were established at Seoul, Ulsan, Yeochon, and Seosan for pollution sites and at Pyungchang for a non-pollution site. Atmospheric deposition was measured with rain, throughfall, and stem flow samples collected in the forest areas. Soil chemical properties were investigated to compare the pollution impacts on the sites. Precipitation acidity in the metropolitan and industrial areas ranged from pH 4.5 to 5.5, showing the levels lower than pH 5.8 of mountain area. Ion concentrations in the precipitation had increased significantly while passing the crown layer in the metropolitan and industrial areas, showing the increase by 4 times at the maximum. Total ion input in the metropolitan and industrial areas was greater than that in mountain area by approximately 2-3 times. Soil acidification caused by acidic ion input seemed to be greatest at Seoul, showing pH 1 decrease compared to that of Pyungchang. Soil canon contents were relatively high in the metropolitan and industrial areas. Although the canon leaching loss was not apparent, soil acidification process seemed to be continued by acidic ion input. Environmental pollution in the metropolitan and industrial areas exerted changes in ion input into the forest ecosystems and soil conditions. The chronic effects of environmental pollution should be monitored and investigated further to explain the processes of ecosystem change and the impacts on plant growth.

최근 우리 나라 대도시와 공업지역의 환경오염은 주변 자연생태계의 만성적 피해에 대한 우려를 일으키고 있다. 본 연구는 오염지역 주변의 산림생태계내 물질유입과 환경오염이 토양환경의 변화에 미치는 영향을 구명하기 위하여 이루어졌다. 오염지역으로 서울, 울산, 여천 및 서산을 선정하였고 청정지역으로 평창을 선정하여 이들 지역의 산림에 유입되는 대기강하물을 강우와 임내우(수관통과수, 수간수)를 통하여 측정하였고 각 지역 토양의 화학적 특성을 조사하여 비교하였다. 대도시와 공업지역의 평균 강우 pH는 4.5에서 5.5사이에 분포하여 산악지역의 pH 5.8에 비하여 낮은 수준에 머물렀다. 강우 는 임분을 통과하면서 이온농도가 최고 4배까지 증가했으며 대도시와 공업지역에서 임내우 이온농도가 현저하게 증가한 것으로 나다났다. 임내우에서 나타난 물질유입 총량도 대도시와 공업지역이 산악지역에 비하여 2-3배 정도 높았다. 산성강하물의 영향으로 토양산성화가 진행되는 과정에서 가장 많은 영향을 받은 것으로 보이는 대도시의 토양은 산악지역에 비하여 pH 1정도 낮은 것으로 나타났다. 토양의 양이온 함량은 대도시와 공업지역에서 높게 나타나 양이온 유실은 심하게 이루어지지 않은 것으로 보이지만 산성물질 유입에 의한 토양산성화의 진행은 계속되고 있는 것으로 보인다. 대도시와 공업지대에서 배출되는 오염물질에 의해 주변 산림생태계내 물질유입과 토양환경의 변화가 관측되었으며 앞으로의 생태계의 변화 과정과 식물생육에 미치는 영향은 계속적인 연구를 통하여 밝혀져야할 과제이다.