• 제목/요약/키워드: 토양습윤

검색결과 175건 처리시간 0.031초

환경요인을 이용한 제주도 토양예측의 정량적 연구 (Quantitative Approach of Soil Prediction using Environment Factors in Jeju Island)

  • 문경환;서형호;송관철;손연규;현해남
    • 한국토양비료학회지
    • /
    • 제45권3호
    • /
    • pp.360-369
    • /
    • 2012
  • 토양의 생성에는 모재, 기후, 지형, 생물요인, 시간 등의 5가지 요인이 작용하고 있다고 알려져 왔다. 이 연구는 제주도 토양을 대상으로 환경요인만으로 토양통을 예측하는 알고리즘을 이용하여, 정량적인 분석 방법을 이용해 환경요인과 토양분포의 관계를 알아보고자 하였다. 분석을 위한 환경요인으로는 온도, 강수량, 지표지질, 해발고도, 경사도, 경사향, 주변과의 고도차, 지형습윤지수, 해안으로부터의 거리, 산정상으로부터의 거리, 토지이용현황을 선택하였다. 토양통별로 각각의 환경요인의 평균과 표준편차 또는 면적비를 구하고, 이를 이용하여 토양통이 분포할 수 있는 환경요인의 범위와 확률을 구하였다. 환경요인별 확률을 결합시켜 분포 가능한 토양통의 순위를 제시하는 알고리즘을 작성하였고, 이를 이용하여 토양통을 예측한 결과 1순위 내에 33%, 2순위 내에 62%, 5순위 내에 74%를 정확하게 기존의 토양도와 일치시킬 수 있었다. 알고리즘을 이용하여 제주 전 지역의 환경요인을 이용하여 예측되는 토양도를 토양목, 대군 등으로 분류하 여 나타낸 결과 북부 해안가에 Entisols이 분포하고 해발고도가 높아지면서 Alfisols, Andisols이 나타난 반면, 서부지역에서는 해안가의 Alfisols에서 해발고도가 높아지면서 Ultisols, Andisols의 순으로 나타나고 있어, 토양의 생성과 관련되어 모형을 이용한 추가적인 연구가 필요하였다.

흑색 화산회토인 남원통의 분류 (Taxonomical Classification of Namweon Series, Black Volcanic Ash Soils)

  • 송관철;현병근;손연규;임한철;이신찬
    • 한국토양비료학회지
    • /
    • 제42권5호
    • /
    • pp.385-392
    • /
    • 2009
  • 대표적인 흑색 화산회토인 남원통은 Ap, BA 및 Bw층에서 Oxalate 침출성 (Al + 1/2 Fe) 함량이 각각 5.2%, 7.4%, 9.8%로 높고 인산보유능이 각각 85.4%, 98.4% 98.3%로 매우 높다. 용적밀도가 각각 $0.72,\;0.62,\;0.76Mg\;m^{-3}$으로 매우 낮다. 전 토층이 Andic 토양 특성을 보유하고 있어서 Andisols로 분류 된다. Udic 토양수분상을 보유하고 있으며, 토양수분 장력 1,500 kPa에서의 토양수분함량이 전토층에서 15% 이상이므로 아목은 Udands로 분류된다. Ap층과 BA층에서는 Allophane과 Al-유기복합체가 혼재되어 있으나, Bw층에서는 활성 Al이 주로 Allophane의 구성분으로 존재하고 있으며, 전 토층을 통하여 Allophane과 Ferrihydrite 함량이 높다. 습윤시 명도와 채도 값이 Ap, BA 및 Bw층 모두에서 2 이하이고, 유기탄소 함량이 각각 $125,\;115,\;42g\;kg^{-1}$이며, melanic index가 각각 1.53, 1.50, 1.55이다. 0 에서 72 cm 깊이까지 모든 층위에서 melanic 감식표층의 분류조건을 충족시키고 있다. 따라서 대군은 Melanudands로 분류된다. Ap, BA 및 Bw층에서 토양수분장력 1,500 kPa일 때 토양수분함량이 풍건 시료의 경우 각각 28.9, 29.1, 27.6%로 15% 이상이며, 비풍건 시료의 경우 34.2, 55.3, 48.7%로 70% 이하이다. 0~72 cm의 깊이에서 유기탄소 함량이 $60g \;kg^{-1}$ 이상이며, 습윤시 명도와 채도 값이 2 이하이므로 아군은 Pachic Melanudands 로 분류된다. 토양수분 제어부위에서 토양수분장력 1,500 kPa일때 토양수분함량이 풍건 시료의 경우 12% 이상이며, 비풍건 시료의 경우 30~100% 범위 내에 있으므로 대체 토성속은 medial에 속한다. 8 x acid oxalate 침출 Si(%) + 2 x acid oxalate 침출 Fe(%) 값이 광물속 제어부위에서 12.3~19.5로 5 이상이다. 또한 2 x acid oxalate 침출 Fe 값이 8 x acid oxalate 침출 Si(%) 값보다 크므로 광물속은 ferrihydritic에 속한다. 남원통은 thermic 토양온도상을 보유하므로 ashy, thermic family of Typic Melanudands가 아니라 medial, ferrihydritic, thermic family of Pachic Melanudands로 분류되어야 한다.

비정수식물의 인공습지도입을 위한 자연습지토양 발아실험 (Germination Experiments using Natural Wetland Soil for Introducing Non-emergent Plants into a Constructed Wetland)

  • 이용민;강대식;성기준
    • 한국습지학회지
    • /
    • 제11권1호
    • /
    • pp.39-48
    • /
    • 2009
  • 습지식물은 습지의 일차생산자로서 습지 내의 다른 생물뿐만 아니라 습지토양, 수문 등과 같은 무생물 환경요인과 다양한 상호작용을 함으로써 습지의 기능에 큰 영향을 미친다. 따라서 습지식생은 습지 설계에서 중요하게 고려해야 하는 인자이다. 본 연구에서는 인공습지를 조성할 때 식물도입방법으로 다양한 습지식물의 씨앗을 함유한 자연습지토양의 활용성을 알아보기 위하여 습지 mesocosm을 제작한 다음 수심과 자연습지토양 함유량에 따른 수생식물의 출현종과 성장 정도를 조사하였다. 자연습지토양의 발아실험에서 7종의 습지식물이 출현하였는데, 이 가운데 5종은 토양 채취지점인 서낙동강의 식물종과 일치하였으나 2종은 발아실험에서 새롭게 출현하였다. 수심에 따른 출현 식물 개체수는 침수 조건에서 15개체가 출현하여 2개체만 출현한 습윤조건에 비해 훨씬 더 많은 개체가 출현하였다. 자연습지토양의 혼합비율에 따른 출현 개체수는 자연습지토양이 100%일 때 개체수가 가장 많았으며, 자연습지토양의 비율이 50%, 75%, 25%의 순으로 나타났다. 모든 습지실험조에서 출현한 검정말과 붕어마름의 성장 정도를 살펴보면, 검정말은 자연습지토양의 비율이 50%인 조건에서 가장 활발히 성장하였으며 붕어마름은 100% 자연습지토양에서 가장 좋은 성장을 보였다. 자연습지토양 함유량에 따른 식물성장실험결과 자연습지토양의 혼합비율이 50%인 조건에서도 식물의 성장이 원활하여 자연습지토양과 인공습지 조성지역토양을 1:1로 혼합하여도 인공습지에서 식물의 안정된 활착에 문제가 없을 것으로 판단된다.

  • PDF

산림 사면에서 실측 토양수분을 이용한 토양증발평가 (Soil Evaporation Evaluation Using Soil Moisture Measurements at a Hillslope on a Mountainous Forest)

  • 곽용석;김상현
    • 한국수자원학회논문집
    • /
    • 제45권6호
    • /
    • pp.557-568
    • /
    • 2012
  • 산림사면에서 수문학적 과정을 이해하는데, 증발산 중 토양증발을 구분하여 규명하고 정량화하는 것은 도전적이지만 중요한 연구 주제이다. 본 연구에서는 2009년 5월 22일부터 31일까지 총 10일 동안에 습윤한 산림사면에서 세 지점에서 깊이별 토양수분을 집중 측정하고, 분석하여 토양증발과 관련 기작에 대해 연구하였다. 토양증발을 평가하는 방법은 토양수분자료의 물질수지($E_{SM}$), Penman식(1948) 그리고 수정된 Penman식(Staple (1974), Konukcu (2007), 평형증발($E_{equili}$))이다. $E_{SM}$을 계산하기 위해서는 지표면의 에너지 균형식을 이용하여 토양내의 증발깊이(DSL, dry surface layer)를 평가하였다. 그 결과, 각 지점(A, B, C)의 2시간별 10일 동안의 누적 증발량($E_{SM}$)은 약 2.09, 1.80 그리고 2.88mm으로 평가되었다. Penman식(1948), Staple (1974), Konukcu (2007), 평형증발($E_{equili}$)의 누적 증발값은 각각 4.91, 8.80, 8.63 그리고 3.28mm으로 $E_{SM}$보다 높은 값들을 보여주고 있다. 산림 내 토양증발은 직접적인 복사량과 바람의 영향보다는 낙엽층과 DSL으로 인해 토양 내의온도상승과 대기와의 상호작용을 통해서 일어난다. 이는 $E_{SM}$는 복사량의 변화보다 2~4시간 정도의 시간적 지체(time lag)가 보이기 때문이다. DSL과 지표저항($r_s$)은 토양수분이 감소함에 따라 선형적으로 증가하였다. 관측된 장력 및 토양수분의 수직적 분포를 분석함으로써 확보되는 DSL 값은 에너지 방정식에 의해서 추정된 값과 유사하게 나타났다.

위성영상자료와 GIS를 활용한 토양함수정보 추출 및 분포형 강우-유출 모형 적용 (Extraction of Soil Wetness Information and Application to Distribution-Type Rainfall-Runoff Model Utilizing Satellite Image Data and GIS)

  • 이진덕;이정식;허찬회;김석동
    • 대한공간정보학회지
    • /
    • 제19권3호
    • /
    • pp.23-32
    • /
    • 2011
  • 본 연구에서는 소유역을 정방형 격자망으로 형성하고 GIS 데이터처리를 행하여 다양한 지형적인 요소를 각 격자 단위로 해석할 수 있도록 한 다음, 분포형 모형 중 대표적인 $Vflo^{TM}$에 적용하였다. 그리고 모형을 이용함에 있어서 소유역 내에서 공간적으로 상이함을 무시하고 유역의 평균적인 토양함수조건을 적용하는 종전의 연구와 달리, 픽셀 단위로 구성되어 있는 LANDSAT 7 $ETM^+$ 위성영상으로부터 Tasseled Cap 변환을 통해 추출한 토양함수정보 를 모형의 각 격자에 적용하였다. 연구 결과, 소유역에서 토양함수의 공간적인 변화가 분포형 모형의 틀에 잘 부합할 수 있음을 확인할 수 있었다. 또한 영상획득시기의 습윤지수와 10일 선행강우량과의 관계식을 추정하였으며, 이를 통해 구한 가중치의 적용성을 입증할 수 있었다.

토양중(土壤中)에 있어서 제초제(除草劑) Pretilachlor의 분해성(分解性)에 미치는 몇가지 토양특성(土壤特性)의 영향(影響) (Effect of Some Soil Properties on Degradation of Herbicide Pretilachlor in Soils)

  • 문영희;마상용;장익선;양환승
    • Applied Biological Chemistry
    • /
    • 제31권2호
    • /
    • pp.200-204
    • /
    • 1988
  • 토양중(土壤中)에 있어서 제초제(除草劑) pretilachlor의 분해성(分解性)에 미치는 토성(土性), 유기물함량(有機物含量), 온도(溫度), 수분상태(水分狀態)의 영향(影響)에 대하여 연구(硏究)하였다. 토양중(土壤中) pretilachlor의 잔효기간(殘?期間)은 60g a.i./10a 처리수준(處理水準)에서 약(約) 50일(日)였으며, 피에 대하여 GR 50치(値)까지 달하는 기간(期間)은 약(約) $25{\sim}27$일(日)이었다. pretilachlor의 분해속도(分解速度)는 사양토(砂壤土)에서 보다 유기물(有機物)과 점토(粘土)의 함량(含量)이 높았든 사질식양토(砂質植壤土)에서 빨랐다. 토양중(土壤中) pretilachlor의 분해(分解)는 유기물첨가(有機物添加)에 의하여 촉진(促進)되였으며, $20^{\circ}C$에서 보다 $30^{\circ}C$에서, 습윤조건하(濕潤條件下)에서보다 담수조건하(湛水條件下)에서 빨랐다.

  • PDF

비선형 유역습윤지수를 이용한 평갈수기 유출모의개선 (Improvement of Mid-and Low-flow Estimation Using Variable Nonlinear Catchment Wetness Index)

  • 현석훈;강부식;김진겸
    • 대한토목학회논문집
    • /
    • 제36권5호
    • /
    • pp.779-789
    • /
    • 2016
  • 강우-유출 모의 과정에서 유효강우는 토양수분을 고려하여 산정되며, 이러한 토양수분을 강우-유출 모형에 반영하기 위해서는 직접 관측된 자료를 활용하거나, 모형 내부에서 간접적으로 산정한다. 본 연구에서 사용한 강우-유출 모형은 유역의 기온에 따른 유역습윤지수(Catchment Wetness Index, CWI)를 산정하고, CWI와 강수량의 조합을 통해 산정되는 토양수분지수(Soil Moisture Index, SMI)를 직접 활용하여 유효강우 및 유출량을 계산하는 IHACRES 모형을 사용하여 연구를 수행했다. 합천댐 유역을 대상으로 CWI와 유효강우 간의 관계가 장기 유출 산정에 미치는 영향에 대해 연구한 결과, CWI와 유효강우는 비선형적인 관계를 가짐을 확인하였으며 이러한 비선형 관계는 장기 유출 모의에 있어 홍수기 보다 비홍수기에서 더 많은 영향을 미침을 확인하였다. CWI가 장기 유출에 미치는 영향을 자세히 분석하고자, 보정기간(2002~2004년)과 검정기간(2005~2007년)으로 나누어 가변 CWI와 일정 CWI 조건하에서 유황에 따른 유출모의성능을 분석하였다. 분석결과 전반적으로 가변 CWI의 결과가 일정 CWI의 결과에 비하여 우수하게 나타났다. 풍수기에서 결정계수는 평수기나 갈수기에 비하여 높은 값을 보이고 있으나 가변 CWI와 일정 CWI간에 차이는 크지 않았다. 이는 강수량이 많은 시기의 유출의 경우 기온에 따른 증발 및 토양수분에 대한 민감도가 상대적으로 작다는 것을 의미한다. 반면, 풍수기에 비해 유출량이 적은 평수기와 갈수기에서는 가변 CWI의 평가지표가 더 우수한 결과를 보이고 있어, 평갈수량을 포함한 장기유출모의시 기온을 고려한 증발과 이에따른 토양수분의 고려가 유출량 산정에 상당한 영향을 미침을 확인할 수 있다. NSE의 경우 풍수기가 평갈수기보다 다소 떨어지는 경향을 볼 수 있으나 NSE가 이상치의 영향을 크게 받는 지표이므로 유량 절대값이 큰 풍수기에서는 당연한 결과라 볼 수 있으며, 그럼에도 전체적으로는 0.9이상의 양호한 수치를 보여주고 있다. 풍수기에는 기온에 따른 CWI가 크게 영향을 미치지 못하지만, 유출량이 적은 평 갈수기에서 CWI의 활용이 장기 유출 모의 정확도를 개선할 수 있을 것이라 사료된다.

토양의 색 특성과 색차계 측정치의 상호관계 (Relationship between Soil Color Characteristics and Measurement Values by Colorimeter)

  • 김기인;홍순달
    • 한국토양비료학회지
    • /
    • 제35권2호
    • /
    • pp.77-86
    • /
    • 2002
  • 삼각통을 포함하여 29개 토양통으로 분포되는 연초 경작지 67개 토양에 대하여 토양의 색 특성은 광학적 기기에 의해 측정되는 색차계 방법과 육안관찰에 의해 비색 평가되는 Munsell color chart 방법으로 비교되었고, 또한 토양의 화학성과의 상호관계가 검토되었다. 색차계로 측정한 토양의 색 특성 L, a 및 b 값은 Munsell color chart의 명도(V), 채도(C), 및 색상(H)과 밀접하게 관련되며 정량적 수치로 표현되었다. 토양 색 측정치의 표준편차는 2mm 체 통과시료보다 0.5mm 체 통과시료에서 적었다. 토양 색의 L, 및 b 값은 수분함량이 증가함에 따라 감소되는 경향이었으나 a 값은 수분함량의 변화에 따라 차이가 없이 비슷하였다. 그러나 풍건조건과 습윤조건(-10hPa)에서 측정된 토양의 L, a, b 값 각각의 상관계수는 r=0.90 이상으로 고도로 유의성 있는 정의 상관을 보였다. 따라서 토양 색의 측정은 일정한 수분 조건인 풍건토 0.5mm 체 통과시료에서 측정하는 것이 바람직할 것으로 생각되었다. 토양의 색 특성은 유기물함량, 양이온치환용량, 치환성 석회 및 고토 등과 유의성 있는 상관을 보였으며 특히 L 값은 유기물 함량과 가장 밀접한 관계를 보였다.

증량제의 종류가 Polyoxyethylene Laury Ether를 포함한 토양습윤제의 상토 내 잔류성, 상토의 수분 보유 및 이동에 미치는 영향 (Effect of Carriers on Residue of Wetting Agent Containing Polyoxyethylene Laury Ether, Initial Wetting and Water Movement in Container Media)

  • 최종명;정해준;심재성
    • 원예과학기술지
    • /
    • 제19권4호
    • /
    • pp.596-601
    • /
    • 2001
  • Polyoxyethylene laury ehter[$C_{12}H_{25}O(C_{2}H_{4}O)_{3}H$, PLE]를 polyoxyethylene+polypropyleneoxide tridecylether(1:1, w/w, CM-1)와 혼합한 토양습윤제를 조제할 때 증량제가 상토 내에서의 PLE 농도변화, 초기 습윤화, 상토 내에서의 수분이동 및 상토의 수분상실에 미치는 영향들을 조사하였다. 조제된 습윤제 PLE+CM-1에서 질석을 증량제로 이용한 경우 비석을 증량제로 이용한 처리보다 2주부터 6주까지의 용출량이 많았으며 6주 이후 급격히 농도가 낮아져 불안한 용출곡선을 보였다. 질석이 증량제로 이용된 처리에서 비석을 증량제로 이용한 처리보다 실험한 8주 동안 약 $500mg{\cdot}L^{-1}$이상의 PLE가 용출되었다. PLE+CM-1이 혼합된 처리들은 증량제의 종류와 관계없이 포트당 510mL의 이상의 수분을 보유하여 $AquaGro^{G}$처리의 490mL나 무처리구의 410mL보다 실험한 8주동안 더 많은 토양수를 보유하였다. 증발에 의한 수분상실에서는 비석을 증량제로 이용한 PLE+CM-1이나 대조구보다 더 빠르게 건조되었다. $AquaGro^{G}$ 혼합처리구에서 증량제의 종류와 관계없이 PLE+CM-1이 혼합된 처리들보다 상토 내에서의 수분이동이 빠르게 일어났으며, 단위시간당 상토 안으로 침투하는 수분량도 많았다. 질석을 증량제로 조제된 PLE+CM-1의 처리양이 증가해도 총 수분 보유량에서는 큰 차이를 보이지 않았으며, 증발에 의한 수분 상실에서는 $0.6mg{\cdot}L^{-1}$ 처리구에서, 상토 내로 침투하는 수분량에서는 $0.3mg{\cdot}L^{-1}$ 처리에서 가장 많았다.

  • PDF

신갈나무림의 군집별 토양특성 (Soil Properties in Quercus mongolica Communities)

  • 박관수;장규관
    • 한국환경생태학회지
    • /
    • 제12권3호
    • /
    • pp.236-241
    • /
    • 1998
  • 본 연구는 한반도 냉온대 낙엽수림을 특징짓는 신갈나무림에 대한 군집별 토양특성의 차이를 조사하기 위해 실시되었다. 본 연구에서 식생조사 및 토양조사는 1991년 4월부터 1994년 10월까지 오대산과 중왕산 전역에서 신갈나무가 우점하는 임분을 대상으로 실시하였다. 조사지역내의 신갈나무 우점림을 Braun-Blanquet 법으로 분석한 결과, 조사지역은 신갈나무-분비나무, 신갈나무-당단풍, 신갈나무-생강나무, 신갈나무-복장나무, 그리고 신갈나무-까치박달나무의 5개 군집으로 구분되었다. 신갈나무-분비나무군집은 A층의 토심이 약 5cm로서 다른 군집에 비해서 가장 얕게 발달되어 있었으며 식물뿌리는 주로 토심 l0cm까지 발달되어 있었고 건조한 토양수분 상태를 유지하고 있었다. 신갈나무-당단풍군집과 신갈나무-생강나무군집은 매우 유사한 토양의 형태학적인 특성을 가지고 있었으며 A층의 토심이 약 20cm였다. 식물뿌리는 주로 토심 20cm까지 발달되어 있고 약간 건조한 토양수분 상태를 유지하고 있었다. 신갈나무-복장나무군집과 신갈나무-까치박달나무군집의 두 군집 또한 유사한 토양특성을 보여주었는데 A층의 토심은 약 35cm로서 다른 군집에 비해 가장 깊은 A층을 유지하고 있었다. 식물뿌리는 주로 토심 40cm이상까지 발달되어 있었고 비교적 습윤한 토양수분 상태를 유지하고 있었다. 신갈나무-복장나무군집 그리고 신갈나무-까치박달나무군집은 0~100m 그리고 10~20cm의 토양깊이에서 가장 많은 유기물. 전질소, 치환성 Ca. Mg. 그리고 K 함량과 CEC를 가지고 있었으며, 신갈나무-분비나무군집에서 가장 적은 유기물, 전질소, 그리고 CEC를 가지고 있었다. 본 연구 결과 신갈나무림의 군집별 토양특성은 큰 차이가 있는 것으로 나타났으며, 이러한 결과는 존재하는 식생들에 의한 차이보다는 우선적으로 군집간 주요 분포지의 입지조건이 다르기 때문으로 사료된다.

  • PDF