Short-term Effect of Thinning on Aboveground Carbon Storage in Korean Pine (Pinus koraiensis) Plantation

간벌이 잣나무 조림지 지상부 탄소저장량에 미치는 초기 영향

  • Hwang, Jaehong (Forest Practice Research Center, Korea Forest Research Institute) ;
  • Bae, Sang-Won (Forest Practice Research Center, Korea Forest Research Institute) ;
  • Lee, Kyung Jae (Forest Practice Research Center, Korea Forest Research Institute) ;
  • Lee, Kwang-Soo (Southern Forest Research Center, Korea Forest Research Institute) ;
  • Kim, Hyun-Seop (Forest Practice Research Center, Korea Forest Research Institute)
  • 황재홍 (국립산림과학원 산림생산기술연구소) ;
  • 배상원 (국립산림과학원 산림생산기술연구소) ;
  • 이경재 (국립산림과학원 산림생산기술연구소) ;
  • 이광수 (국립산림과학원 남부산림연구소) ;
  • 김현섭 (국립산림과학원 산림생산기술연구소)
  • Received : 2008.08.25
  • Accepted : 2008.11.17
  • Published : 2008.12.30

Abstract

This study was carried out to investigate the short-term (3 years) effect of thinning on aboveground carbon storage for 34-year-old (site 1) and 45-year-old (site 2) Korean pine (Pinus koraiensis Siebold et Zuccarini) plantations with different diameter class and site quality located in Gwangneung experimental forest. Thinning was manually carried out in consideration of basal area in 2004 (site 1 : 30% and 60% of basal area removed and site 2 : 60% of basal area removed). In 2004 and 2007, DBH and tree height were measured to analyze the changes in carbon storage after thinning. In the sites of 60% of basal area removed, although the mean DBH of site 1 was higher than that of site 2, mean annual carbon storage increment in site 2 ($6.5Mg\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$) was about 3 times higher than that in site 1 ($2.3Mg\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$). The reason for this result was probably due to higher stem density and site quality in site 2 compared to site 1. In site 2, mean annual carbon storage increment in thinned plot ($6.5Mg\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$) was about 1.3 times higher than that in control ($5.2Mg\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$). The results suggest that the stem density and site quality may be much more related to the aboveground carbon storage compared to diameter class. In addition, it is needed to consider these two factors for determining whether thinning is a feasible management alternative for the increase in aboveground carbon sequestration.

본 연구는 서로 다른 경급 분포와 지위를 나타내는 경기도 광릉시험림 내 잣나무(Pinus koraiensis Siebold et Zuccarini) 인공림에서 간벌 시행 후 초기 3년간 지상부 탄소저장량의 변화에 대하여 알아보고자 수행되었다. 간벌은 2004년도에 흉고단면적 기준 30%와 60%를 벌채한 조사지 1(34년생)과 60%를 벌채한 조사지 2(45년생)로 구분하여 실시하였다. 간벌 시행 후 3년이 경과한 2007년에 흉고직경(DBH) 및 수고를 측정하여 간벌 후 초기 탄소저장량 변화를 분석하였다. 연평균 지상부 탄소 저장량($Mg\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$)은 흉고단면적 기준 60% 제거구에서 조사지 2는 6.5, 조사지 1은 2.3으로 나타나 조사지 2의 잣나무 임분이 조사지 1의 잣나무 임분보다 약 3배 가까이 많은 것으로 분석되었다. 그 이유는 조사지 2의 잣나무 임분이 조사지 1의 잣나무 임분에 비해 경급은 낮지만, 임분밀도와 지위가 상대적으로 높았기 때문으로 판단된다. 또한 조사지 2에서는 흉고단면적 기준 60% 제거구가 대조구($5.2Mg\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$)에 비해 약 1.3배 가량 연평균 탄소저장량이 많았다. 지상부 탄소저장량은 경급보다는 임분 밀도와 지위에 의해 차이가 나타나는 것으로 분석되어, 향후 지상부 탄소저장량 증대를 위한 임분 관리 및 시업을 위해서는 이들 두 인자에 대한 종합적인 고려가 필요할 것으로 판단되었다.

Keywords

References

  1. 권기철, 이돈구. 2006. 해발고와 사면에 따른 중왕산 지역 신갈나무림의 바이오매스와 연간 순생산량. 한국임학회지 95(4): 398-404.
  2. 김종성, 손요환, 임주훈, 김진수. 1996. 리기다소나무와 낙엽송 인공조림지의 지상부 생체량, 질소와 인의 분포 및 낙엽에 관한 연구. 한국임학회지 85(3): 416-425.
  3. 김춘식, 정진현. 2001. 경기도 광릉 리기다소나무임분의 지상부 탄소저장량 변화. 한국임학회지 90(6): 774-780.
  4. 산림청. 2007. 임업통계연보 (http://www.forest.go.kr).
  5. 손영모, 이경학, 김래현. 2007. 우리나라 산림 바이오매스 추정. 한국임학회지 96(4): 477-482.
  6. 이경학, 정영교, 손영모. 1998. 경기도 포천지방 35년생 잣나무인공림의 바이오매스에 관한 연구. 한국산림측정학회지 1(1): 61-68.
  7. 이돈구, 김갑태. 1997. 경기도 광주지방에서 자라는 참나무류, 낙엽송 및 잣나무의 수형특성과 물질분배. 한국임학회지 86(2): 208-213.
  8. 이명종. 1998. 강원도 지방 잣나무 인공림의 임령변화에 따른 지상부 현존량과 양분축적. 한국임학회지 87(2): 276-285.
  9. 이상태, 손영모, 이경재, 황재홍, 최재채, 신현철, 박남창. 2005. 붉가시나무 간벌강도에 따른 지상부 탄소고정량에 관한 연구. 한국농림기상학회지 7(4): 282-288.
  10. 황재홍, 이상태, 김병부, 권봉삼, 신현철, 이경재, 박남창. 2005. 천관산(전남 장흥군) 동백나무 (Camellia japonica) 천연림의 현존량과 무기영양소 분포. 한국생태학회지 28(3): 163-168.
  11. Chiang, J.-M., R.W. McEwan, D.A. Yaussy and K.J. Brown. 2008. The effects of prescribed fire and silvicultural thinning on the aboveground carbon stocks and net primary production of overstory trees in an oak-hickory ecosystem in southern Ohio. Forest Ecology and Management 255: 1584-1594. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2007.11.016
  12. Davis, M.R., R.B. Allen and P.W. Clinton. 2003. Carbon storage along a stand development sequence in a New Zealand Nothofagus forest. Forest Ecology and Management 177: 313-321. https://doi.org/10.1016/S0378-1127(02)00333-X
  13. Hu, H. and G.G. Wang. 2008. Changes in forest biomass carbon storage in the South Carolina Piedmont between 1936 and 2005. Forest Ecology and Management 255: 1400-1408. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2007.10.064
  14. Hwang, J. and Y. Son. 2006. Short-term effects of thinning and liming on forest soils of pitch pine and Japanese larch plantations in central Korea. Ecological Research 21: 671-680. https://doi.org/10.1007/s11284-006-0170-1
  15. Kim, C., Y. Son, W.K. Lee, Y.C. Ha, J. Jeong and N.J. Noh. 2007. Effects of forest tending works on carbon storage in a Pinus densiflora stand. Journal of Ecology and Field Biology 30(4): 281-285. https://doi.org/10.5141/JEFB.2007.30.4.281
  16. Muñoz, F., R. Rubilar, M. Espinosa, J. Cancino, J. Toro and M. Herrera. 2008. The effect of pruning and thinning on above aerial biomass of Eucalyptus nitens (Deane & Maiden) Maiden. Forest Ecology and Management 255: 365-373. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2007.09.063
  17. Park, B.B., Y.K. Kim and S.I. Lee. 2007. Effects of silvicultural treatments on carbon storage of northern hardwood forests. Journal of Korean Forest Society 96(2): 208-213.
  18. Pinkard, E.A. and W.A. Neilsen. 2003. Crown and stand characteristics of Eucalyptus nitens in response to initial spacing: implications for thinning. Forest Ecology and Management 172: 215-227. https://doi.org/10.1016/S0378-1127(01)00803-9
  19. Son, Y., J.W. Hwang, Z.S. Kim, W.K. Lee and J.S. Kim. 2001. Allometry and biomass of Korean pine (Pinus koraiensis) in central Korea. Bioresource Technology 78: 251-255. https://doi.org/10.1016/S0960-8524(01)00012-8
  20. Son, Y., N.J. Noh, R.H. Kim, J.W. Koo and M.J. Yi. 2007. Biomass and nutrients of planted and naturally occurring Pinus koraiensis in Korea. Eurasian Journal of Forest Research 10(1): 41-50.
  21. Son, Y., K.Y. Seo, R.H. Kim, J.W. Koo, M.J. Yi, and J.H. Kim. 2005. Biomass and nutrient distribution of Pinus koraiensis seedlings invading a mixed forest dominated by Quercus mongolica. Forest Science Technology 1: 8-12. https://doi.org/10.1080/21580103.2005.9656262
  22. Thorpe, H.C., S.C. Thomas and J.P. Caspersen. 2007. Residual-tree growth responses to partial stand harvest in the black spruce (Picea mariana) boreal forest. Canadian Journal of Forest Research 37(9): 1563-1571. https://doi.org/10.1139/X07-148