Nutrient Dynamics through Water Transports in Natural Deciduous Forests in Gwangju, Gyeonggi Province

경기도 광주지역 천연낙엽활엽수림에 있어서 강우이동에 따른 양분동태

The amounts and nutrient compositions in precipitation, throughfall, stemflow and soil solution of natural deciduous forests (Quercus variabilis and Q. mongolica) were examined in Gwangju, Gyeonggi Province. The proportion to gross precipitation was $85\%$ for throughfall, $2-6\%$ for stem flow, $53-54\%$ for Ao horizon soil solution, $23-30\%$ for A horizon soil solution, and $11-14\%$$ for B horizon soil solution, respectively. pH and K concentration increased in throughfall and only K concentration increased in stemflow. Canopy leaching appeared to influence these changes. pH, and Ca and Mg concentrations increased significantly in the Ao horizon soil solution, and Ca concentration was higher in the B horizon than in the A horizon. However, there were no significant differences in pH and other nutrient concentrations between A and B horizons. Litter decomposition and leaching from Ao horizon might explain the changes. K, Mg and Cl concentrations in throughfall and soil solution decreased with precipitation. Nutrient contents increased in the transports from precipitation, through throughfall, to Ao horizon soil solution, while they decreased in the transport from A to B horizon soil solution. Stemflow contained less than $10\%$ of total (throughfall plus stemflow) nutrient contents.

본 연구에서는 경기도 광주지역 낙엽활엽수림(굴참나무, 신갈나무)에서의 강우의 이동에 따른 수량, 용존이온 농도 및 물질량 등을 조사하였다. 임외우량에 대한 수관 통과우량, 수간류량의 비을은 각각 $85\%,\;2\~6\%$로 이는 세계 각국 산림의 평균치와 비교하여 수관통과우량은 높으며, 수간류는 낮았다. 임외우량에 대한 Ao층 통과우는 $53\~54\%$를 A층, B층 토양수는 $23\~30\%,\;22\~14\%$를 나타냈다. 임외우에 비해서 단계별 강우의 이동에 따라 pH 및 이온농도가 증가하였는데,수관통과우에서 pH 및 $K^+$, 수간류에서$K^+$, Ao층 토양수에서 $Ca^{2+},\;Mg^{2+}$농도가 현저하게 증가하였으며 pH도 증가하였다. A층과 B층 토양수에서는 $Ca^{2+}$농도가 감소한 것을 제외하고는 뚜렷한 경향이 나타나지 않았다. 이와 갈이, $K^+$의 증가는 주로 수관으로부터의 용탈에 의해서, $Ca^{2+},\;Mg^{2+}$ 등의 농도증가는 Ao층에 있어서 낙엽과 낙지의 분해 및 용탈에 기인하는 것으로 판단된다. $K^+,\;Mg^{2+},\;Cl^-$는 수량 증가에 따라 이온농도가 감소하는 경향을 보였는데 이는 100 mm 미만에서 뚜렷하였다. 연간 양분량은 모든 원소에 있어서 임외우로부터 수관통과우, Ao층 토양수로 이동하는 과정에서 증가하였으나 A충, B층 토양수로 이동하는 과정에서는 감소하는 경향을 보였다. 수간류의 연간 유입 양분량은 임상으로 도달하는 전체 양분량(수관통과우+수간류)의 $10\%$ 미만으로 그 영향은 매우 적었다.