• 제목/요약/키워드: BIOMASS EQUATION

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토양 코어 및 미니라이조트론을 이용한 소나무 임분의 세근 바이오매스 연구 (Fine Root Biomass in Pinus densiflora Stands using Soil Core Sampling and Minirhizotrons)

  • 한승현;윤태경;한새롬;윤순진;이선정;김성준;장한나;손요환
    • 한국산림과학회지
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    • 제103권1호
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    • pp.37-42
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    • 2014
  • 본 연구는 소나무 임분을 대상으로 토양 코어 샘플링과 미니라이조트론 방법을 이용하여 세근의 분포를 파악하고, 미니라이조트론 자료를 세근 바이오매스로 환산할 수 있는 변환계수와 회귀식을 개발하는 목적으로 수행되었다. 토양 코어 샘플링은 2012년 10월부터 2013년 9월까지 겨울을 제외하고 매월 1회씩 총 9회 실시하여 세근 바이오매스를 측정하였고, 미니라이조트론을 이용하여 2013년 5월부터 8월까지 매월 1회씩 총 4회 세근 표면적을 측정하였다. 0-30 cm 토양 깊이에서 세근 바이오매스와 표면적은 지표에 가까울수록 유의하게 높았으며, 계절별 바이오매스($kg{\cdot}ha^{-1}$)는 여름(3,762.4)과 봄(3,398.0)에 가을(2,551.6)보다 유의하게 높은 값을 보였다. 이와 같은 토양 깊이별 분포는 토양의 양분, 용적밀도 그리고 온도 등의 차이 때문으로 사료되며, 계절적 경향은 대기 온도 및 토양 온도변화에 의해 나타나는 것으로 보인다. 또한 토양 깊이별 세근 표면적과 바이오매스 사이의 변환계수를 구하고, 이를 통하여 미니라이조트론 자료를 환산한 세근 바이오매스와 토양 코어 샘플링 자료인 실측값 사이의 선형회귀식(y = 79.7 + 0.93x, $R^2=0.81$)을 개발하였다. 본 연구에서 개발된 변환계수 및 회귀식은 추후 국내 소나무림의 장기적인 세근 동태를 추정하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

가평지역 낙엽송림의 바이오매스와 영급별 줄기 밀도 및 바이오매스 확장계수 추정 연구 (A Study on Estimation of Biomass, Stem Density and Biomass Expansion Factor for Stand Age Classes of Japanese Larch (Larix leptolepis) Stands in Gapyeong Area)

  • 노남진;손요환;김종성;김래현;서금영;서경원;구진우;경지현;박인협;이영진;손영모;이경학
    • 임산에너지
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    • 제25권1호
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    • pp.1-8
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    • 2006
  • 본 연구는 경기도 가평군 일대의 낙엽송 임분 3개 영급 단위(1-2영급, 3-4영급, 5-6영급)에서 바이오매스 추정식을 개발하고 이를 바탕으로 바이오매스, 줄기 밀도, 바이오매스 확장계수를 추정한 것이다. 1-2영급, 3-4영급, 5-6영급에서 낙엽송 개체목의 평균 건중량(kg/tree)은 각각 57.8, 185.4, 1047.9, 지상부 바이오매스(ton/ha)는 71.1, 195.6, 180.6, 임목 전체 바이오매스(ton/ha)는 96.3, 265.7, 244.5 등으로 나타났다. 영급 단위가 증가함에 따라 줄기의 구성비(%)는 53.9, 55.7, 57.7 등으로 증가하였지만 잎의 구성비는 7.1, 4.5, 2.3 등으로 감소하였다. 뿌리와 지상부의 건중량 비는 모든 영급 단위에서 0.35로 나타났다. 줄기 밀도($g/cm^3$)는 영급 단위별로 각각 0.39, 0.48, 0.50 등으로 나타났고, 1-2영급과 3영급 이상 간에 차이를 보였다. 지상부 바이오매스 확장계수와 임목 전체 바이오매스 확장계수의 범위는 각각 1.31-1.44, 1.26-1.94 등으로 나타났다. 본 연구 결과 영급 단위에 따른 임분 밀도 차이가 바이오매스 추정 회귀식과 줄기 밀도 및 바이오매스 확장계수에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

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Effects of Ionic Strength, Background Electrolytes, Heavy Metals, and Redox-Active Species on the Reduction of Hexavalent Chromium by Ecklonia Biomass

  • PARK DONGHEE;YUN YEOUNG-SANG;JO JI HYE;PARK JONG MOON
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제15권4호
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    • pp.780-786
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    • 2005
  • The biomass of the brown seaweed, Ecklonia, was used to remove Cr(VI) from wastewater. Previously, Cr(VI) was removed through its reduction to Cr(III) when brought into contact with the biomass. In this study, the effects of ionic strength, background electrolytes, and Cr(III), Ni(II), Zn(II), and Fe(III) on the Cr(VI) reduction were examined. An increased ionic strength inhibited the Cr(VI) reduction. The presence of other heavy metals, such as Cr(III), Ni(II), or Zn(II), only slightly affected the Cr(VI) reduction, while Fe(III) enhanced the reduction. Although the above various parameters could affect the reduction rate of Cr(VI) by Ecklonia biomass, these effects were relatively smaller than those of pH and temperature. In addition, the previously derived rate equation was found to be applicable over a range of ionic strengths and with different background electrolytes. In conclusion, Ecklonia, bioniass may be a good candidate as a biosorbent for the removal of Cr(VI) from wastewaters containing various other impurities, and scale-up to a practical process may be accomplished using the previously derived rate equation.

원소분석을 통한 바이오매스에 도시형 유기성 폐기물을 혼합한 신연료의 고위발열량 예측 (Estimating the Higher Heating Value of Eco-fuel mixed Biomass with Municipal Organic Wastes from Ultimate Analysis Data)

  • 오송열;김래현;한희준;문장수;김희준
    • 에너지공학
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    • 제16권4호
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    • pp.194-201
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    • 2007
  • 바이오매스계 연료의 고위발열량(HHV) 예측을 성분원소분석 데이터와 제안된 대표적인 상관관계식을 이용하여 수행하였고, 각 상관식에 대한 그 타당성을 실측 HHV와 비교하여 검토하였다. 실험에 사용된 샘플들은 산림계 바이오매스인 노송나무의 톱밥과, 농업계 바이오매스인 왕겨, 그리고 여기에 유기성 폐기물인 polystyrene, waste paper, polypropylene을 각각 10, 30, 50wt%로 혼합하여 제작하였다. 성분원소의 측정과 HHV의 측정은 각각 KS 표준방법에 따랐으며, 예측된 HHV값의 평균 오차는 약 880 kJ/kg으로 이는 측정된 HHV의 약 3.8%에 해당하였다. 실험을 통한 값과 예측된 HHV 값 사이의 대응 상관계수의 곱($R^2$)은 $0.957{\sim}0.996$의 값을 나타내었다.

낙동강 하구 새섬매자기 초기밀도, 생체량과 괴경량의 관계 (Relationship of Initial Density, Biomass and Tuber Productivity of Scirpus planiculmis in the Nakdong River Estuary)

  • 이용민;여운상;성기준
    • 한국습지학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.9-17
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    • 2013
  • 낙동강 하구에 우점하는 새섬매자기는 낙동강하구를 찾아오는 조류의 중요한 먹이원으로 알려져 있으며 1년을 주기로 성장과 생산, 분해 과정을 반복하면서 낙동강 하구의 물질순환과 먹이사슬에 있어서 중요한 역할을 담당한다. 따라서 하구생물이나 조류의 주요 먹이원인 새섬매자기 생체량이나 괴경생산량을 효과적으로 예측할 수 있다면 낙동강 하구관리에 매우 유용한 정보를 제공할 수 있다. 본 연구에서는 생태계의 교란을 최소화 할 수 있으며 보다 빠르고 측정이 용이한 새섬매자기의 초기발생 밀도와 생체량을 이용하여 조류의 먹이인 괴경 생산량을 예측할 수 있는 회귀식을 구하였다. 상관분석 결과, 각 항목간의 상관계수가 0.6103~0.9950로서 조사시기가 다른 새섬매자기의 밀도, 생체량, 괴경 생산량에 있어 선형 관계가 강한 것으로 나타났다(p<0.0001). 또한 각 항목에 대한 회귀분석 결과 나타난 선형회귀식은 0.3696~0.7145의 높은 결정계수를 가짐으로써, 얻어진 추정 회귀식을 이용하여 생체량 또는 괴경생산량을 효과적으로 예측 할 수 있을 것으로 나타났다. 본 연구결과를 이용하여 새섬매자기 군락의 교란이나 훼손을 최소화하며 가능한 빠른 시기에 새섬매자기의 생체량이나 괴경생산량을 예측하여 낙동강 하구를 찾아오는 철새들의 먹이원의 관리 등 하구생태계의 관리에 유용하게 활용될 수 있으리라 기대된다.

신갈나무와 굴참나무 천연림(天然林) 생태계(生態系)의 현존량(現存量) 및 물질(物質) 생산성(生産性)에 관한 연구 (Biomass and Net Primary Productivity in Natural Forests of Quercus mongolica and Quercus variabilis)

  • 송칠영;이수욱
    • 한국산림과학회지
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    • 제85권3호
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    • pp.443-452
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    • 1996
  • 충청북도 충주지역에서 평균수령 67, 62년생 신갈나무와 굴참나무 천연림을 대상으로 표준지를 선정하고 각 표준지에서 각각 10본의 표본목을 선정, 벌채하여 지상부의 현존량과 물질 생산성을 조사 분석하였다. 충주지역의 현존량 및 물질 생산성의 추정에 상대생장식을 사용하여 추정하였는데, 추정 방정식 모형으로는 $Wt=aD^bH^c$$Wt=a(D^2H)^b$, $Wt=aD^b$ 보다 적합하였고, 두 수종 모두 성분별 단목 현존량의 표본값과 추정치를 T-검정하여 본 결과 유의차는 없었다. 임분의 현존량은 신갈나무 임분의 지상부 총량이 130.6 t/ha였고, 굴참나무 임분이 137.4 t/ha였다. 부위별로는 신갈나무 임분의 경우, 엽 5.1 t/ha(3.9%), 죽은가지 3.5 t/ha(2.7%), 생지부 29.7 t/ha(23.0%), 수피 16.2 t/ha(l2.5%), 그리고 수간목부 74.9 t/ha(58.0%)였다. 굴참나무 임분은 엽 3.8 t/ha(2.9%), 죽은가지 2.9 t/ha(2.2%), 생지부 24.3 t/ha(l8.4), 수피 20.4 t/ha(15.5%), 그리고 수간목부 80.4 t/ha(61.0%)였다. 두 임분의 1년간 생산할 수 있는 지상부 총량은 각각 신갈나무 임분이 10.0 t/ha/yr, 굴참나무 임분이 8.6 t/ha/yr였다. 본 참나무 천연림은 장령림이지만 온대 활엽수림의 순생산량(5~10 t/ha/yr)과 거의 유사한 양을 보였다.

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강원지역 1영급 금강소나무에 대한 천연림과 인공림의 지상부와 지하부 상관관계 (Correlation of Above- and Below-ground Biomass Between Natural and Planted Stands of Pinus densiflora for. erecta of One Age-class in Gangwon Province)

  • 나성준;김장수;우관수;김혜진;이도형
    • 한국산림과학회지
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    • 제100권1호
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    • pp.42-51
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    • 2011
  • 본 연구는 강원지역 1영급 금강소나무를 대상으로 천연적으로 갱신된 임분과 인공식재에 의해 성립된 임분의 지상부와 지하부 생체량간 상호관계를 비교 분석하고, 성립방법과 생육환경이 상이한 1영급 금강소나무의 임목 생체량 추정에 적합한 회귀식을 구하기 위해 실시하였다. 두 지역에서 각각 생육중인 천연갱신된 임목과 인공조림된 임목을 각 10본씩 전체 40본을 굴취하여, 수고와 근원직경, 지상부 각 부위별 건중량을 측정하였으며, 지하부인 뿌리에 대하여 주근과 수평근으로 구분하여 각각 길이, 무게, 재적을 조사하였다. 지상부와 지하부 상관관계에서 임분의 성립방법과 생육환경에 따라 다소 차이가 있었지만, 천연림과 인공림 모두에서 수고를 제외한 지상부 인자들은 뿌리 길이를 제외한 대부분 인자들과 밀접한 상관을 나타내었다(p< 0.05). 특히 임목에 있어 측정이 용이한 근원 직경은 모든 조사 임분에서 지상부와 지하부가 높은 상관관계를 나타내어(p< 0.01) 각 지상부 생체량 뿐만 아니라 지하부 생체량 추정에 적합한 인자인 것으로 나타났다. 반면, 수고는 대부분의 지상부와 지하부 인자들과 낮은 상관을 보여, 강원지역 1영급 금강소나무의 임목 생체량 추정에 사용되는 변수로서 미흡한 것으로 나타났다. 또한 본 연구에서 얻어진 회귀식은 근원직경을 이용한 지상부 및 지하부의 생체량 추정에 기초적인 자료로 유용하게 이용될 수 있을 것이다.

담배의 생장반응에 관한 수리해석적 연구 I. 전건물중의 생장곡선과 생장속도 (Studies on the Mathematical Analysis of Growth Kinetics in Tobacco (Nicotiana tabacum L. ) I. Growth Curve and Growth Velocity of Total Dry Weight.)

  • 김용암;변주섭
    • 한국연초학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.109-114
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    • 1981
  • This experiment was conducted with three varieties (Hicks, Burley 21, Sohyang) and cropping systems (Improved mulching, Mulching, Non mulching) of NC 2326 to analyze growth kinetics by means of growth function involving its velocity and accelerated velocity. The basic growth data were obtained by harvest method at interval of ten days from transplanting to hundred days and analyzed by , regression equation, determinant of matrix, and differentiation. The plot of total dry weight of leaves, stalk and roots per a plant vs. time forms a sigmoid curve and its function fitted logistic satisfactorily. Tobacco plant grows at an accelerated velocity. And growth velocity, symmetric about an inflection point, is proportional to biomass attained and to the difference between biomass attained and the maximum, and to the decrease according to the biomass. Of varieties and cropping systems, the most maximum velocity was 9.58g per day per plant in mulching cultivation of NC 2326 and maximum accelerated velocity was 264mg per $day^2$ per plant in Burley 21.

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Grazing Effects on Floristic Composition and Above Ground Plant Biomass of the Grasslands in the Northeastern Mongolian Steppes

  • Hayashi, Ichiroku;Kawada, Kiyokazu;Kurosu, Mayu;Batjargal, Amgaa;Tsundeekhuu, Tsagaanbandi;Nakamura, Toru
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제31권2호
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    • pp.115-123
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    • 2008
  • We describe plant biomass in the grasslands of the Mongolian steppe obtained using a quadrat sampling technique. Four sites were studied in the northeastern Mongolia located between $47^{\circ}12'N$ and $47^{\circ}40'N$ and $102^{\circ}22'E$ and $112^{\circ}24'E$, which were typical grasslands of the steppe. Biomass, carbon and nitrogen content were determined for the plants collected from the grazed and ungarazed stands. With the measurements above, we expect to obtain information on grazing effects on the grasslands and carbon sequestration of the grassland from the air. In order to estimate the biomass without destroying the stands, we derived an equation to describe the relationship between plant biomass and v-value using plant height and species coverage within the stand. Estimated plant biomass in the ungrazed and grazed stands ranged between $108.0\;g\;m^{-2}$ and $13.4\;g\;m^{-2}$ and between $97.5\;g\;m^{-2}$ and $14.1\;g\;m^{-2}$ in late June 2005, respectively. Litter in the ungrazed and grazed stands ranged from $330.3\;g\;m^{-2}$ to $78.4\;g\;m^{-2}$ and from $188.0\;g\;m^{-2}$ to $20.3\;g\;m^{-2}$, similarly. Average carbon and nitrogen contents in plants and in litter were 43.0% and 1.9% and 33.7% and 1.4%, respectively. In study sites at Baganuur, the carbon and nitrogen content of plant materials (plant plus litter) was $118.4\;g\;m^{-2}$ and $4.7\;g\;m^{-2}$ on 30 June 2005.

Carbon stocks and its variations with topography in an intact lowland mixed dipterocarp forest in Brunei

  • Lee, Sohye;Lee, Dongho;Yoon, Tae Kyung;Salim, Kamariah Abu;Han, Saerom;Yun, Hyeon Min;Yoon, Mihae;Kim, Eunji;Lee, Woo-Kyun;Davies, Stuart James;Son, Yowhan
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제38권1호
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    • pp.75-84
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    • 2015
  • Tropical forests play a critical role in mitigating climate change, and therefore, an accurate and precise estimation of tropical forest carbon (C) is needed. However, there are many uncertainties associated with C stock estimation in a tropical forest, mainly due to its large variations in biomass. Hence, we quantified C stocks in an intact lowland mixed dipterocarp forest (MDF) in Brunei, and investigated variations in biomass and topography. Tree, deadwood, and soil C stocks were estimated by using the allometric equation method, the line intersect method, and the sampling method, respectively. Understory vegetation and litter were also sampled. We then analyzed spatial variations in tree and deadwood biomass in relation to topography. The total C stock was 321.4 Mg C $ha^{-1}$, and living biomass, dead organic matter, and soil C stocks accounted for 67%, 11%, and 23%, respectively, of the total. The results reveal that there was a relatively high C stock, even compared to other tropical forests, and that there was no significant relationship between biomass and topography. Our results provide useful reference data and a greater understanding of biomass variations in lowland MDFs, which could be used for greenhouse gas emission-reduction projects.