Analysis of Influential Factors from Rainfall to Stream Water Quality in Small Forested Watershed - pH, dissolved oxygen, electrical conductivity -

산림유역내(山林流域內) 강수(降水)로부터 계류수질(溪流水質)에 미치는 영향인자(影響因子) 분석(分析) - pH, 용존산소(溶存酸素), 전기전도도(電氣傳導度) -

  • Park, Jae-Hyeon (Forestry Research Institute) ;
  • Woo, Bo-Myeong (Dept. of Forest Resources, College of Agriculture and Life Sciences, Seoul National University)
  • 박재현 (임업연구원) ;
  • 우보명 (서울대학교 농업생명과학대학 산림자원학과)
  • Received : 1997.09.09
  • Published : 1997.12.31

Abstract

This research was conducted to analyze the influence of the environmental factors on water quality such as pH, dissolved oxygen, and electrical conductivity of rainfall, throughfall, soil water(A and B layer), and stream water quality at a small forested watershed. Rainfall, throughfall, soil water(A and B layer), and stream water were sampled at the study sites in Kwanak Arboretum, Seoul National University in Mt. Kwanak for 14 months(Jul. 1, 1996~Aug. 31, 1997). Average rainfall pH value was 6.06(ranged from 5.02 to 6.60). Acid rain frequency(less than pH 5.6) was 16.7%. The lowest rainfall pH value was 5.02. Average of pH values in hydrological processes were decreasing in the following order, stream water>soil water [Prunus serrulata var, spontanea(B layer>A layer)]>throughfall(Prunus serrulata var. spontanea)>soil water [Carpinus laxiflora(B layer >A layer)]>throughfall(Carpinus laxiflora)>rainfall>soil water [Pinus rigida(B layer>A layer)]>throughfall(Pinus rigida). pH values of throughfall in Prunes serrulata var. spontanea and Carpinus laxiflora were higher in Pines rigida. Average of dissolved oxygen values in hydrological processes were decreasing in the order, stream water>throughfall(Carpinus laxiflora>Prunus serrulata var, spontanea>Pines rigida)>rainfall>soil water [Prunes serrulata var. spontanea(A layer)>Pines rigida(A layer)>Carpinus laxiflora(A layer)>Prunes serrulata var. spontanea(B layer)>Pines rigida(B layer)>Carpinus laxiflora(B layer)]. And average electrical conductivity values in hydrological processes were decreasing in the order, soil water (B layer>A layer)>throughfall(Pinus rigida>Prunes serrulata var, spontanea>Carpinus laxiflora)>stream water>rainfall. Multiple regression equations of electrical conductivity and $Mg^{2+}$, $Na^+$, total amount of cation, total amount of ion, and no. of before non-rain days in rainfall, throughfall, soil and stream water shows high significance(Multi R; 0.84).

이 연구(硏究)는 계류수(溪流水)에서 수질평가항목(水質評價項目)의 설정시(設定時) 중요한 인자(因子)인 수소이온농도(pH), 용존산소(溶存酸素), 전기전도도(電氣傳導度)에 미치는 영향 요인을 구명(究明)함으로써 계류수질평가기준(溪流水質評價基準)을 정립(定立)하기 위한 기초자료를 제공하기 위하여 서울대학교(大學校) 농업생명과학대학(農業生命科學大學) 부속(附屬) 관악수목원(冠岳樹木園) 산림소유역내 3개 조사구(서어나무림, 벚나무림, 리기다소나무림)에서 수행하였다. 1996년 7월 1일부터 1997년 8월 31일까지 강수(降水), 임내우(林內雨), 토양수(土壤水), 계류수질(溪流水質)을 분석(分析)한 결과(結果), 강우평균(降雨平均) pH는 6.06(5.02~6.60)이었으며, pH 5.6 미만의 산성우(酸性雨) 출현빈도(出現頻度)는 약 16.7%로 pH 5.02가 가장 낮았다. 강수(降水)로부터 임내우(林內雨)를 통해 산림토양(山林土壤)에 도달한 물이 계류수(溪流水)에 도달될 때까지 평균(平均) pH의 크기는 계류수(溪流水)>토양수(土壤水) [벚나무림(B층>A층)] > 벚나무림 임내우(林內雨)>토양수(土壤水) [서어나무림(B층>A층)]>서어나무림 임내우(林內雨)>강수(降水)>토양수(土壤水) [리기다소나무림(B층>A층)]>리기다소나무림 임내우(林內雨)의 관계를 나타내어 리기다소나무림은 강수 pH를 낮게 하였고, 서어나무림과 벚나무림은 이와 반대되는 결과를 나타내었다. 강수(降水)와 수종(樹種)에 따른 임내우(林內雨), 토양수(土壤水), 계류수(溪流水)에서 평균(平均) 용존산소농도(溶存酸素濃度)의 크기는 계류수(溪流水)>임내우(林內雨)(서어나무림>벚나무림>리기다소나무림)>강수(降水)>토양수(土壤水)(벚나무림 A층>리기다소나무림 A층>서어나무림 A층>벚나우림 B층>리기다소나무림 B층>서어나무림 B층)의 관계이었다. 강수(降水), 임내우(林內雨), 토양수(土壤水), 계류수(溪流水)에서 평균전기전도도(平均電氣傳導度)의 크기는 토양수(土壤水)(B층>A층)>임내우(林內雨)(리기다소나무림>벚나무림>서어나무림)>계류수(溪流水)>강수(降水)의 관계이었다. 즉, 강수(降水), 임내우(林內雨), 토양수(土壤水), 계류수(溪流水)에서 전기전도도(電氣傳導度)의 설명(說明)에 유의(有意)한 영향을 마치는 인자(因子)는 $Mg^{2+}$, $Na^+$, 양이온총량, 이온총량, 그리고 선행무강우일수 등 5개 인자이었으며, 중상관계수(重相關係數)는 0.84로 1% 수준에서 유의하였다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 한국학술진흥재단