• 한국산림과학회지
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• 제83권3호
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• pp.372-379
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• 1994

본 연구는 서로 다른 두가지 토양에서 천연갱신되어 자라고 있는 trembling aspen(Populus tremuloides Michx.) 임분의 수확이 토양미생물상 및 토양호흡률에 미치는 영향을 조사하며 토양호흡률이 토양미생물상 변이의 지표로 활용될 수 있는지에 대한 연구 결과이다. 다섯 가지의 수확처리(지상부 전체 임목수확, 겨울철 수확통로, 수확 잔재목 제거, 수확 잔재목 및 낙엽류 제거, 춘계 답압)를 1990년과 1991년 사이의 겨울 및 봄 사이에 시행하였고, 1991년 및 1992년의 2년간에 걸쳐 수확후 산림토양의 동태를 조사하였다. 각 임분의 토양형에 관계없이 토양호흡률은 수확후 약간 감소하거나 변동이 없었으나 미생물수는 수확후 2년동안 점차 증가하였다. 미생물수는 식질토양에서 보다 사질토양에서 보다 급속하고 지속적인 증가양상을 나타내었는데, 이것은 수확 결과 미생물 활성에 영향하는 토양의 이화학적 특성이 식질토양보다는 사질토양에서 큰 변화가 있었음을 시사한다. 그러나, 두가지 종류의 처리(세 수준의 유기물 제거 및 두 수준의 답압 처리)는, 두 지역 모두, 수확후 2년간의 미생물상이나 토양호흡률에 유의차를 나타내지 않았다. 본 연구의 대상임분이었던 trembling aspen은 수확후에도 뿌리의 활력이 떨어지지 않고 맹아발생을 위한 대사를 진행하여, 뿌리의 호흡과 미생물의 호흡을 포함하는 전체 토양 호흡에서 뿌리의 호흡이 차지하는 비율이 높은 결과를 낳아, 전체 토양호흡을 미생물의 활력도 변이의 지표로 활용하기 어려웠다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제42권4호
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• pp.155-162
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• 2018

Background: In ecosystem carbon cycle studies, distinguishing between $CO_2$ emitted by roots and by microbes remains very difficult because it is mixed before being released into the atmosphere. Currently, no method for quantifying root and microbial respiration is effective. Therefore, this study investigated the relationship between soil respiration and underground root biomass at varying distances from the tree and tested possibilities for measuring root and microbial respiration. Methods: Soil respiration was measured by the closed chamber method, in which acrylic collars were placed at regular intervals from the tree base. Measurements were made irregularly during one season, including high temperatures in summer and low temperatures in autumn; the soil's temperature and moisture content were also collected. After measurements, roots of each plot were collected, and their dry matter biomass measured to analyze relationships between root biomass and soil respiration. Results: Apart from root biomass, which affects soil's temperature and moisture, no other factors affecting soil respiration showed significant differences between measuring points. At each point, soil respiration showed clear seasonal variations and high exponential correlation with increasing soil temperatures. The root biomass decreased exponentially with increasing distance from the tree. The rate of soil respiration was also highly correlated exponentially with root biomass. Based on these results, the average rate of root respiration in the soil was estimated to be 34.4% (26.6~43.1%). Conclusions: In this study, attempts were made to differentiate the root respiration rate by analyzing the distribution of root biomass and resulting changes in soil respiration. As distance from the tree increased, root biomass and soil respiration values were shown to strongly decrease exponentially. Root biomass increased logarithmically with increases in soil respiration. In addition, soil respiration and underground root biomass were logarithmically related; the calculated root-breathing rate was around 44%. This study method is applicable for determining root and microbial respiration in forest ecosystem carbon cycle research. However, more data should be collected on the distribution of root biomass and the correlated soil respiration.

• 한국환경생태학회지
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• 제25권6호
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• pp.887-892
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• 2011

본 연구는 충남 청양의 폐광산 지역과 인근 대조구에 분포하는 Artenmisia princeps var. orientalis(쑥), Equisetum arvense(쇠뜨기)를 이용하여 식물체 내 중금속 함량이 미생물의 활성에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 낙엽 회수시 측정한 호흡량은 처음 회수시 가장 높은 값을 나타내었으며, 시간이 지날수록 발생량은 감소하는 경향을 나타내었으며, 중금속의 함량이 높은 낙엽에서 미생물의 호흡량이 낮았으며 대조구에서 채집하여 대조구에서 분해시킨 쑥과 쇠뜨기에서 가장 빠른 분해를 보인 것으로 나타났다. 쑥과 쇠뜨기 모두 중금속 함량이 적은 낙엽에서 높은 미생물량을 나타내었다. 낙엽의 분해율과 누적호흡량, 낙엽의 분해율과 미생물량사이에는 각각 뚜렷한 양의 상관관계를 나타내었다. 따라서 본 연구결과 식물체 내의 중금속이 분해과정에 관여하는 미생물의 생장과 활성에 부정적인 영향을 미친 결과라 할 수 있다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제26권3호
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• pp.19-28
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• 2023

The purpose of this study is to estimate carbon dioxide emissions from soil microbial respiration by forest type of Sobaeksan National Park. As a result of estimating the annual soil microbiological respiration volume by forest type in Sobaeksan National Park, broad-leaved forests, coniferous forest, artificial forests were similar to around 19.5 CO₂-ton/ha/yr. In the case of coniferous forests in sub-alpine and grassland near Birobong Peak, 12.2 CO₂-ton/ha/yr and 8.1 CO₂-ton/ha/yr, respectively, were lower than general forest areas. And as a result of analyzing the changes in soil microbiological respiration rate according to forest type in Sobaeksan National Park, the soil microbiological respiration rate in coniferous forests, broad-leaved forests, artificial forests, and sub-alpine areas was the highest in the July survey in summer and the lowest in November in late autumn. The change in soil microbial respiratory volume according to the measurement time in Sobaeksan National Park was the highest between 12:00 and 16:00, when the soil temperature was generally the highest among the days. It is known that the soil temperature is relatively low and the amount of soil microbial respiration decreases during winter, and the change in respiratory volume over the measurement time during the day was the smallest in November, when the amount of soil microbial respiration was relatively smaller than the May-September survey. However, this study has limitations in revealing the causal relationship of various environmental factors that affect the soil microbial respiration. Therefore, it is suggested that long-term research and investigation of various factors affecting soil respiration are needed to understand the carbon cycle of forest ecosystems.

• 한국농림기상학회지
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• 제7권1호
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• pp.28-34
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• 2005

탄소 순환에 중요한 부분을 차지하는 토양 호흡을 뿌리와 토양 미생물에 의한 호흡으로 분리하는 세가지 연구 방법, 즉 (1) 구성 요소 직접 측정 방법, (2) 뿌리 제거 방법, (3) 동위원소 이용 방법을 검토하였다. 이 중에서,구성 요소 직접 측정 방법과 뿌리 제거 방법이 가장 널리 사용되고 있는데, 전체 토양 호흡에서 뿌리 호흡이 차지하는 부분은 뿌리 제거 방법이 다른 두 방법과 비교하여 더 높게 나타난다. 뿌리 제거 방법 중 단근처리 방법은 뿌리를 굴취하여 제거하거나 지상부 식생을 제거하는 방법과 비교해 볼 때 토양이나 관측 지면에 거의 교란을 일으키지 않는 다 동위원소 이용 방법은 다른 방법과 비교해서 토양이나 뿌리에 미치는 영향이 가장 적으나 비용이 많이 들고 복잡한 분석 기술을 필요로 한다. 관측지의 교란을 최소화하면서 발생원별 토양 호흡에 기여하는 부분을 계산하는 방법으로 단근처리 방법이 적절한 것으로 사료된다. 그러나 이 방법이 뿌리의 분해로 인해 미생물의 호흡을 과대평가함을 고려해서 뿌리의 분해를 동시에 관측하거나 큰 뿌리들을 피해서 단근처리 대상지역을 선택함으로써 현실적인 결과를 얻을 수 있을 것이다.

• 한국습지학회지
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• 제20권2호
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• pp.116-123
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• 2018

산림생태계에서 대기로의 토양의 이동은 토양 호흡이라는 과정을 통해 이루어진다. 본 연구에서는 임령이 다른 잣나무림을 대상으로 생육기 동안의 토양 호흡값과 토양 내 뿌리의 양, 미생물 개체군 생물량을 측정하여, 토양호흡량이 임령에 따라 어떻게 다르며, 뿌리와 미생물 개체군이 얼마나 기여할 것인지 알아보고자 하였다. 토양 온도와 토양 호흡은 임령과는 상관없이 유사한 패턴을 보여 7월까지는 증가하고 이후 감소하였다. 산림의 임령이 높을수록 토양 호흡량이 대체적으로 높았다. 토양 내 뿌리와 미생물을 조사한 결과, 임령이 높을수록 토양 내 존재하는 지름 2 mm 이하인 세근의 양이 많았으며 토양 미생물 개체군의 생물량이 많았다. 토양에서 뿌리를 제거하였을 때 70년 숲은 변화가 없었으나, 40년 숲에서는 토양 호흡값이 감소하였다. 본 연구결과로 볼 때, 산림의 연령이 높아질수록 토양 호흡량이 커지며, 식물 뿌리와 특히 토양 미생물이 토양 호흡값에 많은 기여를 하고 있는 것으로 생각해 볼 수 있다.

• 한국환경과학회지
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• 제11권12호
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• pp.1327-1331
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• 2002

The cork have been preferred over the conventional materials, zeolite, ceramics, and lignite as a biofilter medium. During the 6 months of operation, the performance of the cork biofilter was considered good with 150ppm of mixture BTX vapor efficiencies greater than 90% at 60 second of EBCT. It was observed 56 % of removal efficiency under transition conditions at first stage, and then the removal efficiency was increased to above 90 %, and the sustainability of removal efficiency was maintained. At second stage, the performance of cork biofilter was not decreased 90 % efficiency with 150 ppm BTX at 30 sec. EBCT. The production of $CO_2$ due to microbial respiration was increased to the 40 % on the operation of cork biofilter.

• 환경생물
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• 제27권4호
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• pp.353-362
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• 2009

This study attempted to compare the litter decomposition rate of Arundinella hirta and Miscanthus sinensis var. purpurascens which collected from serpentine soil acting potentially toxic concentration of heavy metals and non-serpentine soil by using the microcosm method for 192 days under constant humidity and $23^{\circ}C$. The contents of Ni, Fe, Mg and Cr in the serpentine and nonserpentine soil originated litter showed high differences between them. The litter samples from serpentine site have lower C/N than non-serpentine litter, but the soluble carbohydrate content was shown almost similar between two plant litter. The mass loss rates of leaf litter from serpentine area were slower than those from non-serpentine site. During the experimental period, the remained dry weight of A. hirta and M. sinensis var. purpurascens litter collected from serpentine site were 64.7%, 65.0% of initial dry weight and litter samples from non-serpentine site showed 54.2%, 50.7%, respectively. K and Na were leached rapidly at the initial decomposition periods, but Ca showed immobilization and other metal elements reserved at the decomposing litter for a long time. The decomposing A. hirta litter from non-serpentine soil showed higher values of $CO_2$ evolution, microbial biomass-C, and microbial biomass-N than those in serpentine soil originated litter acting nutrient stresses and exhibited rapid decay rate. The microbial biomass and microbial respiration of decaying litter were positively correlated with litter decomposition rate, and these relationships showed more rapid slope in non-serpentine soil originated litter than that in serpentine soil.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권2호
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• pp.260-265
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• 2012

담수 토양에서의 토양호흡량은 호기 상태에 비해 매우 낮은 수준이나, 혐기 상태에서의 유기물의 분해는 담수 생태계의 탄소순환에 매우 중요한 역할을 한다. 한편, 비산회(fly ash), 석탄바닥재 (bottom ash)와 같은 석탄 연료 부산물들은 이산화탄소 발생을 저감하고 토양 탄소를 격리하는 효과가 있음이 보고된 바 있다. 이에 본 연구는 혐기조건 토양에서 석탄바닥재 단일 처리 및 석탄바닥재와 유기물 혼합 처리가 토양 미생물 호흡량 및 미생물 생체량 변화에 미치는 영향을 조사하였다. 이산화탄소 발생속도는 석탄바닥재 처리에 의해 유의하게 감소하였고, 처리수준에 따라서도 감소하는 것을 보였다. 유기물과 석탄바닥재를 혼합 처리하였을 때에도 발생속도가 감소되는 것을 확인하였다. 석탄바닥재 처리에 따라 토양미생물 생체량은 유의하게 증가하였고, 토양 중 암모니아태 질소, 질산태 질소, 유효인의 함량은 감소하는 경향이 있었다.

• 미생물학회지
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• 제23권2호
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• pp.147-156
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• 1985

Seasonal and vertical variations of abiontic soil carboxymethylcellulase (CMCase) activities were assessed every other month for a year in two contrasting forest soils and evaluated the relationships between soil CMCase activity and environmental parameters. In climax deciduous soil, variations in CMCase activities caused by differences in sampling time were greater than those caused by differences in soil depth. On the other hand, counter phenomenon was obserned in coniferous soil at the stage of development. Correlation analyses showed that soil CMCase activities were significantly (p>0.01) correlated with microbial respiration rates ($O_2$ uptake) and all of the microbial population sizes. From these results, it is suggested that determination of abiontic soil CMCase activity is an useful additional index for evaluating the overall microbial growth and activity in soils.