Effects of Simulated Acid Rain on the Growth, Nutrient Status of Korean Pine (Pinus koraiensis) Seedlings and Soil Acidification

인공산성우(人工酸性雨)가 잣나무 묘목(苗木)의 생장(生長), 영양상태(營養狀態) 및 토양산성화(土壤酸性化)에 미치는 영향(影響)

Three-year-old Pinus koraiensis seedlings, transplanted in brown forest soils originating from granite were treated with simulated acid rain of pH concentrations 5.6(control), 4.0, 3.0, 2.5 and 2.0 for 210 days from April 21 to November 17, 1999. Visible injury of the seedlings were observed at the pH 2.0 and pH 2.5 treatments. The total dry weight of the seedlings decreased at pH 2.0 treatment compared with that of the control, and T/R ratio increased at pH 2.0 treatment compared with others. The elements in each part of the seedlings, concentrations of Ca, P and content of chlorophyll in needles increased at the pH 2.0 treatment compared with the control. The concentration of N in the needles of the seedlings increased as the soil pH decreased. As the treated pH was lowered, soil pH has decreased, and concentrations of Ca, Mg, Al, and Mn increased, especially at pH 4.4. In addition, there was a strong correlation(r=0.90, p<0.05 ; r=-0.94, p<0.01) between the dry weight of the seedlings and the pH and Al concentration of the soils. Therefore, the pH and Al concentration in the soil may be useful indicator for assessing the effect of acid rain on the growth of woody plants.

화강암 모재의 갈색산림토양에 3년생 잣나무(Pinus koraiensis) 묘목을 이식하여 1999년 4월 21일부터 11월 17일까지 210일간 pH 5.6(대조구), 4.0, 3.0, 2.5 및 2.0의 인공산성우를 조제하여 살포한 결과, 잣나무 묘목의 가시장해는 pH 2.5 및 pH 2.0 처리구에서 관찰되었다. 잎과 뿌리 그리고 개체 건중량은 대조구에 비해 pH 2.0 처리구에서 유의적으로 감소하였으며, T/R비는 타 처리구에 비해 pH 2.0 처리구에서 현저히 증가하였다. 잣나무 묘목의 각 기관내 원소성분을 분석한 결과, 잎의 Ca, P농도 및 chlorophyll함량은 대조구에 비해 pH 2.0 처리구에서 증가하는 경향을 보였으며, N농도는 모든 기관에 있어서 처리구 pH가 감소함에 따라 증가하였다. 잣나무 묘목을 육성한 토양을 분석한 결과, 처리구의 pH가 감소함에 따라 토양 pH가 저하되고 Ca, Mg, Al 및 Mn 농도가 증가하였는데, 특히 토양 pH 4.4 전후에서 급격한 증가를 보였다. 한편, 잣나무 묘목의 개체건중량과 토양의 pH 및 Al농도와의 사이에 각각 높은 상관(r=0.90, p<0.05 ; r=-0.94, p<0.01)이 인정되었다. 이 결과는 토양의 pH 및 Al농도는 산림수종의 생장에 미치는 산성우의 영향평가에 있어 중요한 지표가 될 것으로 사료된다.