Estimations on the Water Purification of Forest by Analyzing Water Quality Variations in Forest Hydrological Processes

산지(山地) 물순환(循環) 소과정(素過程)에 있어서 수질변화(水質變化)의 추적분석(追跡分析)에 의한 산림(山林)의 환경적(環境的) 정화기능(淨化機能)의 계량화(計量化) 연구(硏究)

This study was carried out to evaluate the capacity of environment purification of forest and to reveal formation processes of stream water quality by evaluating water quality variations in forest hydrological processes. Water quantity, pH, electric conductivity(EC), dissolved oxygen(DO), and dissolved matter concentrations were monitored in open rainfall, throughfall, stemflow, litter flow and short-term stream flow for one unit storm, and also for those were monitored in long-term stream flow in Palgong, Yongsung, and Daedong catchments. The results were summarized as follows; 1. pH and DO values of stream flow were increased as the flux increased but EC values were decreased. 2. pH values of stemflow and throughfall were decreased with the lapse of rainfall time with lower values than open rainfall. Arid EC values were higher in initial rainfall period but lower gradually with the lapse of time than open rainfall. In litter flow, pH values were lower than open rainfall but EC values were higher. In stream flow, pH values of stream flow showed a high level in initial rainfall period and decreased remarkably with the lapse of time, but it recovered after the rainfall stopped. And however, the values of EC showed almost reverse tendency. DO values of litter flow and stream flow were decreased gradually with the lapse of time in litter flow and stream flow but there were no any tendency in open rainfall, stemflow and throughfall. 3. pH values of stemflow and throughfall in Quercus acutissima were higher than in Pinus densiflora, but EC values were lower. Total amount of canons in stemflow was higher in Pinus densiflora than in Quercus acutissima. 4. pH, DO, EC and total amount of cation values in hydrological processes were in the order of; litter flow

본 연구는 산지 물순환 과정별 수질변화를 추적하여 계류수질의 형성 과정 및 산림의 환경적 정화기능을 평가하고자 실시하였다. 팔공, 용성 및 대동의 3개 조사지에서 한 단위강우에 대한 임외우, 수관통과우, 수간류, 낙엽층류 및 계류수, 그리고 장기 계류수를 대상으로 하여 각각의 유출수량과 pH, 전기전도도, 용존산소량 및 용존원소의 농도변화를 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 계류수의 pH, 용존산소량은 유출수량의 증가에 따라 값이 상승하였으나, 전기전도도는 값이 낮아지는 것으로 나타났다. 2. 수간류 및 수관통과우의 pH는 임외우에 비해 경시적으로 낮은 값을 나타내며, EC는 강우초기에 높은 값, 그 이후는 강우시간의 경과와 함께 값이 낮아지는 경시적 변화를 보였다. 낙엽층류의 pH는 임외우에 비해 낮은 값, EC는 높은 값을 나타냈다. 계류수에 있어서 pH 동태는 강우초기에 높은 값을 나타내고 강우시간이 경과함에 따라 큰 폭으로 떨어지다가 강우종료 및 그 이후에는 초기 수준 또는 그 이상의 값으로 회복하였으나, EC는 거의 반대의 경향이 있었다. 낙엽층류 및 계류수의 DO는 강우시간의 경과에 따라 값이 점차 낮아졌으나, 임외우, 수간류 및 수관통과우에서는 경시적으로 뚜렷한 경향이 없었다. 3. 수간류 및 수관통과우에 있어서 pH는 소나무에 비해 상수리나무가 높았으나, EC는 낮은 값을 나타내었다. 양이온 총량은 상수리나무에 비해 소나무의 수간류에서 높은 값을 나타냈다. 4. 물순환의 각 과정에 있어서 pH는 낙엽층류<임내우(수간류+수관통과우)<임외우<계류수의 순으로, DO는 낙엽층류<임내우<임외강우<계류수, 그리고 EC는 임외우<계류수<임내우<낙엽층류의 크기 순으로 나타났다. 양이온 총량은 임외우<임내우<낙엽층<계류수의 크기 순으로 나타났다. 5. EC는 팔공조사지에 비해 용성조사지에서 전체적으로 높은 값을 나타내어 팔공계류수가 수질이 더 깨끗한 것으로 나타났다. 그리고 장기 계류수에 있어서 pH, DO, EC 및 양이온 총량은 월별로 각각 독특한 경시적 변화를 보였다.