• 한국습지학회지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.417-425
• /
• 2023

생태계는 탄소순환에 있어 매우 중요한 탄소 저장고이다. 기후변화가 점점 심화됨에 따라, 생태계의 이러한 기능을 활용하여 기후변화를 완화하려는 노력들이 진행되고 있다. 본 연구에서는 국내 생태계를 대상으로 생태계 유형(산림, 농경지, 습지, 초지, 정주지) 및 탄소저장고별(지상부·지하부 생체량, 고사목, 낙엽, 토양유기탄소 및 생태계 전체) 탄소 저장 및 거동과 관련된 연구를 목록화 하고 분석하였다. 또한, 선행연구 결과를 모아 각 생태계 유형과 탄소저장고를 대상으로 탄소 저장 및 거동량의 평균값을 산정하였다. 그 결과, 대부분의(66%) 국내 탄소 저장·거동 관련 연구가 산림에서 수행된 것을 확인할 수 있었다. 산림에서 수행된 연구 결과를 토대로 탄소저장고별 저장량을 분석한 결과, 식생의 지상부(4,166.66gC m^-2)와 지하부(3,880.95gC m^-2)와 토양(4,203.16gC m^-2)에 많은 양의 탄소가 저장되어 있는 것을 확인하였다. 특히 산림 지하부에 많은 탄소가 저장되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 다른 생태계 유형의 경우, 데이터의 제한으로 탄소저장고별 저장·거동량은 확인이 불가능하였다. 다만, 토양유기탄소 저장의 경우 산림과 초지의 데이터가 비교 가능하였는데, 두 생태계가 상대적으로 비슷한 탄소의 양을 저장하고 있는 것으로 나타났다(각각 4,203.16 gC m^-2, 4,023.23 gC m^-2). 본 연구를 통하여, 상대적으로 다양한 생태계 유형에서의 탄소 연구가 필요함을 확인할 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.368-371
• /
• 1983

논 토양(土壤)에서 볏짚시용량(施用量)을 달리했을 때 시용(施用)된 질소비료(窒素肥料)의 무기(無機) 및 유기화(有機化) 과정(過程)을 알기 위하여 실내(室內)에서 항온(恒溫) 시험(試驗)한 결과(結科)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 토양미생물(土壤微生物) 이용가능(利用可能) 탄소원(炭素源)이 풍부(豊富)한 볏짚시용시(施用時) 시용질소(施用窒素)의 유기화(有機化) 과정(過程)은 볏짚시용량(施用量)이 많을 수록 질소(窒素) 유기화(有機化) 속도(速度)가 빨랐음. 2. 볏짚시용시(施用時) 시용질소(施用窒素)의 90%이상(以上)이 항온(恒溫)20일경(日傾) 유기화(有機化) 되었음. 3. 시용질소(施用窒素)의 무기화량(無機化量)은 볏짚시용량(施用量)에 관계(關係)없이 항온(恒溫) 10일이후(日以後) 토양무기태(土壤無機態) 질소(窒素)까지 유기화(有機化)시켰음. 4. 볏짚시용시(施用時) 시용(施用)된 질소(窒素)는 항온(恒溫) 50일(日)까지 재(再) 무기화(無機化)되지 않했음.

• 유기물자원화
• /
• 제30권1호
• /
• pp.5-11
• /
• 2022

본 연구는 벼 재배 장기연용 시험포장에서 다른 특성의 토양개량제 사용이 벼(Oryza sativa) 생산량, 토양 가용성 탄소, 질소함량 및 탄소 저장량 변화에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 본 시험에 사용된 처리구는 NPK 처리구, NPKS 처리구(NPK+규산), NPKL 처리구(NPK+생석회), NPKC 처리구(NPK+볏짚퇴비)를 장기연용 포장에서 선별하여 실험을 진행하였다. 1995년 처리구 간의 유의한 벼 수량 차이 없었으나, 2019년 NPKL, NPKC 처리구 벼 수량은 NPK 처리구보다 각각 4.3%와 14.3%씩 증수되었다. 2019년 NPKS와 NPKL 처리구의 토양 pH는 각각 6.7과 6.4였고, 시험 전 토양 pH (5.2)보다 증가하였다. 시험 전과 비교할 때, NPK, NPKS 및 NPKL 처리구의 토양 유기물 함량은 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않았으나 NPKC는 1995년과 2019년에 각각 34 g/kg, 27 g/kg으로 증가하였다. 토양의 가용성 탄소 및 질소 함량은 2019년의 NPKS 및 NPKL 처리구에서 1.1에서 1.9배 가량 증가하였다. 이러한 결과를 종합하여 벼 재배시 토양개량제 사용은 재배전 토양검정을 통해 토양의 특성을 파악하여 사용하는 것이 생산량 증대와 더불어 농업환경을 고려한 토양관리방법이라고 판단된다.

• 한국습지학회지
• /
• 제12권2호
• /
• pp.59-65
• /
• 2010

습지는 식생과 수위 정도에 따라 다양한 물리 화학적 특성을 보이는 생태계로 작은 공간내에서도 다양한 생지화학적 반응이 일어날 수 있다. 특히, 용존유기탄소와 무기질소는 습지 내 생물학적 반응 정도를 결정하는 주요 인자로 탄소와 질소의 동태를 파악하고, 습지 환경의 변화 즉, 식생과 수위 및 계절변화에 따른 시공간적 패턴을 이해하는 것이 중요하다. 본 연구는 실험을 위해 인공적으로 건설, 운용되고 있는 인공습지에서 식생유무와 수심정도, 계절에 따라 토양시료를 채취, 분석하였다. 그 결과, 용존유기탄소와 질산염의 함량이 식생이 있는 지역에서 모두 높게 나타났다. 용존탄소는 식생이 있는 경우, 수심이 깊은 지역에서는 평균 $0.37mg{\cdot}g^{-1}$, 수심이 낮은 지역에서는 $0.31mg{\cdot}g^{-1}$로 나타나 수위 정도에 따라 차이를 보였다. 이는 식생에서 제공되는 뿌리 삼출물의 증가와, 미생물의 유기물 분해작용의 복합적인 영향에 의한 것으로 판단된다. 반면, 질산염 함량은 수심에 따라 유의한 차이를 나타내지 않았으며, 이는 식생의 유무가 수심보다 질산염의 동태에 주요 영향을 미치는 것으로 볼 수 있다. 본 연구결과, 습지의 환경조건, 특히 수심이나 식생의 유무에 따라 탄소와 질소의 양적, 질적인 차이가 나타나며, 이는 습지 내에서 진행되는 생지화학적 반응의 시공간적 패턴에 영향을 미칠 것으로 보인다.

• 한국초지조사료학회지
• /
• 제4권3호
• /
• pp.220-225
• /
• 1984

1. 낙동강(洛東江) 하류(下流) 갈대군락(群落)에서 유기탄소(有機炭素)의 생성(生成), 분해(分解) 및 축적(蓄積)을 이론적(理論的) 분석(分析)에 의(衣)해서 평가하였다. 2. $m^2$당(當) 낙엽(落葉)의 유기물(有機物), 유기탄소(有機炭素)의 함량(含量)은 각각(各各)이였으며 초지상(草地床)의 함량(含量)은 1154.96g과 669.93g 이었다. 3. 시별(尸別) 유기물(有機物), 유기탄소(有機炭素)의 함량(含量)은 광합성부(光合成部)에서는 120-140cm에 가장 많았으며, 비광합성부(非光合成部)에서는 0-20cm에 가장 많았다. 4. 안정(安定)된 상태(狀態)의 초지생태계(草地生態系)에서 년(年) 낙엽(落葉) 총생산량(總生産量)과 토양(土壤)의 윗부분(F, H 및 A층)의 비(比)로 결정(決定)된 분해상수(分解常數) k는 0.884이었다. 5. 낙동강(洛東江) 하류(下流) 갈대군락(群落)에서 유기탄소(有機炭素) 50%. 95%, 99%가 분해(分解)되는데 걸리는 시간(時間)은 각각(各各) 0.784, 3.394. 5.656년(年)이었다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제35권12호
• /
• pp.897-905
• /
• 2013

본 연구에서는 불용성 토양 휴믹물질(HS)인 토양 휴민(Hu)을 대상으로 페난트린(PHE)과의 흡착상수($K_{OC}$, n)를 조사하였고, 각 휴민 분자의 물질특성과 흡착상수와의 상관관계를 조사하였다. 토양 휴민은 한라산 토양을 포함한 국내 5개 지역의 토양과 국제휴믹학회(IHSS) 표준토양 및 이탄토(Peat)에서 분리한 7종을 사용하였으며, 원소성분비 및 고체 $^{13}C$ NMR을 이용한 탄소형태별 분포(%) 등을 조사하였다. 토양 휴민은 알킬탄소를 주요 성분으로 하는 높은 지방족 탄소함량(57.1~72.3%)을 가진 분자구조 특성을 보였으며, 추출원별 알킬탄소의 함량($C_{Al-H,C}$, %)은 화강암 기원의 토양 Hu (26~42) > 화산재토양 기원의 HL Hu (23.9) > Peat Hu (14.0)의 순으로 나타났다. 토양 휴민의 물질특성과 PHE 흡착상수의 상관성 해석결과, 유기탄소 표준화분배계수($K_{OC}$, mL/g) 값은 알킬탄소 함량(%)과 높은 상관성($r^2$ = 0.77, p < 0.05)을 보인 반면, Freundlich plot을 통해 얻은 비선형 흡착상수(n)는 H,C-치환 방향족탄소 함량($C_{Ar-H,C}$, %)과 높은 상관성($r^2$ = (-)0.74, p < 0.05)을 보였다. $K_{OC}$ 값은 분자 극성도(PI, N+O)/C)와도 높은 상관성($r^2$ = (-)0.74, p < 0.1)을 보여, 분자극성도 값도 소수성유기물의 흡착능 예측에 유용한 물질특성 인자임을 확인하였다. 이상의 결과로 부터 토양휴민 분자 내 알킬탄소의 함량이 높거나, 분자극성도가 낮을수록 PHE의 흡착능이 증가하며, 방향족탄소 함량이 높을수록 흡착의 비선형성(nonlinear sorption)이 증가하는 경향이 있음을 알 수 있었으며, 이러한 토양 휴민의 PHE 흡착특성은 dual reactive mode 흡착모델에 적용하여 해석하였다.

• 한국습지학회지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.283-292
• /
• 2015

토양으로부터 방출되는 $CO_2$의 양은 전 지구적 지구 탄소 순환에서 가장 큰 방출 중 하나로 알려져 있다. 특히 토양 내 미생물의 유기물질 분해 과정에 의해 방출되는 이산화탄소의 양은 토양의 탄소 저장량을 장기적으로 결정하는 요인이 되므로 그 양을 정량화 하는 것이 필요하다. 본 연구는 토양에서 고라니의 분변이 $CO_2$ 배출에 미치는 영향을 파악하기 위해 수행하였다. 그리고 고라니의 분변이 토양의 $CO_2$ 배출에 주는 영향과 토지의 이용에 따라 변화하는 $CO_2$ flux를 정량화 하였다. 그 결과 고라니 분변 내 많은 유기물질은 토양 미생물의 활성화에 영향을 주고 그로 인해 토양의 호흡 및 토양 내 물리 화학적인 변화가 발생되어 토양의 유기물 함량이 서로 다르게 나타남을 확인할 수 있었다. 특히 4개 지역의 토양(경작지, 휴경지, 버드나무 군락, 갈대습지)의 C/N ratio와 $CO_2$ flux는 분변의 유무와 통계적으로 매우 유의미한 상관 관계를 나타냈으며(P<0.01), 분변의 영향을 받은 토양의 $CO_2$ flux는 분변의 영향을 받지 않은 토양보다 2-20배 더 높은 것으로 나타났다. 이 연구는 고라니의 분변이 토양에 주는 영향과 야생동물 분변을 이용한 토양 물질 순환 연구를 통해 육상 생태계 및 토양권의 물질 순환과 그 영향의 정도를 정량화 하였다는 점에서 큰 의의가 있는 연구이다.

• 한국유기농업학회지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.229-243
• /
• 2011

최근에 소비자들의 안전 농산물에 대한 관심과 정부의 정책적인 친환경농업에 대한 지원은 유기농 재배를 지속적으로 발전시켜 왔다. 본 연구는 유기농 재배 과원과 관행 과원간의 토양 물리성과 화학성 및 미생물성에 대한 시기별 비교분석을 통하여 변화양상을 구명하고자 수행되었다. 토양 가비중과 고상 및 경도는 유기농 과원에서 통계적으로 유의성있게 낮게 나타났다. 토양 pH와 유기물 함량은 3월에서 8월까지 증가하는 경향이 나타났고, 유기농 과원에서 관행과원에 비하여 높은 경향을 나타내었다. 전질소와 유효인산은 처리구에 상관없이 3월에서 8월까지 각각 감소하는 경향을 보였으며, 유기농 과원에서 관행과원보다 전질소는 높았으나 유효인산은 낮은 경향을 나타내었다. 토양 미생물 탄소 생체량은 처리구에 상관없이 3월부터 8월까지 증가(유기농 36%, 관행 15%)하였고, 미생물 질소생체량은 6월에 가장 높았고, 유기농 과원에서 관행과원보다 지속적으로 높은 미생물 생체량을 나타내었다. 토양중 dehydrogenase와 chitinase activity는 3월과 8월보다 6월에 가장 높았고, ${\beta}$-glucosidase activity는 시기적으로 점차 감소(유기농 38%, 관행 48%)하였으며, acid phosphatase activity는 증가하였다. 유기농 배 과원토양에서 관행재배에 비하여 6월에 조사된 acid phosphatase activity를 제외하고는 모든 효소활성이 시기에 상관없이 높은 분포를 나타내었다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제105권1호
• /
• pp.1-11
• /
• 2016

흰개미는 전세계적으로 2600여종 이상이 보고되었으며, 집을 형성하고 군체를 이루는 등 각종 생존 전략을 바탕으로 다양한 생태계에서 살아가고 있다. 그런데 근래 흰개미 활동이 육상 생태계의 탄소 순환에 중요한 역할을 하는 것으로 알려지면서 이에 대한 연구가 진행되고 있다. 관련 연구 결과를 분석한 결과, 흰개미의 활동은 토양 유기탄소 농도 변화, 메탄 발생 및 유기물 분해 등을 조절하여 탄소 순환에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 흰개미집은 흰개미 생물량이 집중된 지점으로 일반 토양에 비하여 평균 1.8배 많은 유기탄소를 함유하며, 열대 산림 및 사바나 지역에서 연간 $0.0-6.0kg\;ha^{-1}$의 메탄을 방출하는 메탄의 점 발생원이었다. 또한 흰개미의 섭식 활동은 고사목의 부피 대비 표면적의 비율을 증가시켜 고사목 분해를 가속화하였다. 이 중에서도 Rhinotermitidae과 흰개미에 의한 고사목 분해는 온대 산림의 탄소 순환에서 중요한 것으로 보고되고 있다. 그러나 이에 대한 연구는 극히 부족한 실정이므로 온대 산림에서의 흰개미에 의한 고사목 분해 연구가 필요하다. 흰개미에 의한 고사목 분해는 고사목을 결의 수직 방향으로 잘라 만든 단판 시료에 흰개미의 접근을 차단한 후 분해되도록 하고, 처리하지 않은 시료의 분해율과 비교함으로써 연구할 수 있다. 흰개미에 의한 고사목 분해 연구를 통하여 육상 생태계 중 특히 온대 산림에서의 탄소 순환을 보다 명확히 이해할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한화학회지
• /
• 제27권1호
• /
• pp.31-37
• /
• 1983

실험실 조건에서 몇 개의 다른 종류의 토양에 의한 일산화탄소 소모를 측정했다. 시료로는 유기질이 많은 부식토 및 도로변의 토양과 실험에서 이미 사용한 높은 농도의 일산화탄소와 접했던 부식토 및 도로변의 토양을 택했다. 높은 CO농도 조건에서 CO의 소모성을 조사하기 위해서 18.2l 반응용기에서 CO의 농도를 2,000ppm에서 24,000ppm으로 변화시켰다. 토양의 CO 제거는 기체크로마토그래피법으로 측정하였다. 본 실험에서 시행한 조절실험의 결과를 보면 CO를 주로 제거하는 것은 화분용 토양임을 지적하고 있다. 부식토의 CO소모속도는 도로변의 흙에 비하여 월등히 크고, 실험에서 재사용된 부식토는 새로운 부식토에 비하여 약 15% 높은 소모속도를 나타냈다. 대기로부터 CO를 제거하는 토양의 능력은 $9,000{\sim}24,000ppm$의 CO농도 범위에서는 13,000ppm 근처일때 최대치에 도달했다. 스트렙토마이신의 첨가는 토양의 CO제거능력에 큰 영향을 미치지 못하지만, 10%의 소금물은 부식토의 CO제거능력을 현저하게 억제시켰다.