• 미생물학회지
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• 제51권2호
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• pp.97-107
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• 2015

육상과 수계의 전이지대에 위치한 습지는 빈번한 침수, 육상생태계로부터의 영양염류의 유입, 수계와 토양에 적절하게 적응된 식생의 존재 및 토양 내 산소 결핍과 같은 독특한 특징을 가지고 있다. 이러한 생지화학적 특성과 독특한 식생의 존재는 유기물의 분해과정에 물리적 화학적 영향을 미치고 있는데, 특히 미생물에서 생산되는 체외효소 활성도는 유기물의 분해 과정과 관련을 맺고 있다. 체외효소는 고분자 유기물을 간단한 형태의 유기탄소, 무기 질소, 인, 황으로 분해하여 미생물과 식물이 용이하게 이들 영양물질을 흡수할 수 있도록 도움을 주기 때문에, 체외효소에 대한 연구는 습지 토양 내에서의 유기물 분해와 물질순환의 기작을 이해하는 데 필수적인 요소이다. 본 연구는 습지 토양 내 ${\beta}$-glucosidase, ${\beta}$-N-acetylglucosaminidase, phosphatase, arylsulfatase, phenol oxidase와 같은 체외 효소활성도에 영향을 미치는 물리적 생지화학적 요소가 무엇인지 문헌연구를 통하여 고찰하였다. 물리적 요소로써, pH와 유기물의 입자 크기는 체외효소 활성도에 크게 영향을 미치지 않았으나, 온도에 대한 영향은 미생물의 극한 온도에서의 적응성 정도에 따라 다양하게 나타났다. 화학적 요소로써, 탄소, 질소, 인의 첨가는 습지 토양의 영양상태, C:N 비율과 제한 요소, 및 체외효소의 종류에 따라 그 영향이 다양하게 발현되었다. 특히, 유기물의 기질 특성(Substrate quality)은 다른 어떤 요소보다도 체외효소 활성도에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 향후 연구 과제로써는 기후 변화와 질소 침적의 증가에 따른 효소 활성도의 변화 및 분자생물학적 접근을 통한 미생물 군집과 체외효소 기능간의 관계를 규명하는 연구가 필요하다. 또한, 습지 토양내 체외효소 활성도를 극대화 할 수 있는 환경을 조성함으로써, 앞으로 습지 토양이 오염물질을 제거하고 습지의 생태학적 기능을 최대화 할 수 있는 연구가 요구된다.

• 한국환경농학회지
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• 제17권2호
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• pp.174-181
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• 1998

유기농법으로 관리하는 감귤원과 일반관리를 하는 감귤원 각 2곳씩 총 4곳에서 감귤원 토양내 arbuscular mycorrhizae(AM)균 포자를 동정하고 포자밀도와 은주밀감(탱자대목)과 잡초 뿌리의 AM균 감염율 변화를 96년 10월부터 97년 10월까지 2개월에 간격으로 조사하였다. AM균 포자는 Glomus속 3종(G. deserticola, G. vesiculiferum, G. rubiforme )과 Acaulospora속 1종 (Acaulospora sp.)이 동정되었다. AM균 포자밀도는 토양 100g당 10,000${\sim}$40,000개의 범위로 조사되었는데, 유기농 감귤원에서 훨씬 높았다. 모든 감귤원에서 12월에 포자밀도가 가장 낮았으나 가장 높은 시기는 유기농 감귤원에서는 4월이었지만 일반관리 감귤원에서는 2월 또는 4월이었다. 감귤뿌리의 AM균 감염율은 유기농 감귤원에서 연평균 27% 이상이었으며 4월과 10월에 가장 높고 8월에 가장 낮은 반면 일반관리 감귤원에서는 연평균 15% 미만이었으며 2월에 최고치를 보였고 최저치를 보이는 시기는 감귤원과 해에 따라 달랐다. 전체적으로 포자밀도와 AM감염율은 유기농법으로 관리하는 감귤원에서 높은 경향이 있었다. AM 감염율의 연중 변화는 sigmoid 곡선으로 나타나는데 겨울철에는 낮은 감염을 보이고 이른 봄부터 서서히 증가하여 4-5월경 최대 감염율을 보였으며 숙주식물의 영양생장이 끝나면서 감염율도 감소하였다. 토양중의 포자밀도 변화도 AM 감염율의 변화와 동일한 경향이었다. 토양중 유효인산과 유기물의 함량은 AM 감염율에 영향을 미치지 않았으며 토양 요인보다 식물 기후학적 요인의 영향이 더욱 중요하게 작용하는 것으로 판단된다. 감귤원에서 발생하는 잡초 중에서 콩과의 자운영과 쇠비름과의 쇠비름이 높은 AM 감염을 보였는데 이들은 AM균의 접종재료나 중식용 숙주식물로써의 이용 가치가 높을 것이다.

• 생태와환경
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• 제49권1호
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• pp.31-41
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• 2016

꼬리말발도리는 한반도 특산식물임에도 불구하고 종의 분포, 개체군 및 자생지 특성, 그리고 이것에 기초한 종 보전 연구를 찾아보기 어렵다. 본 연구는 꼬리말발도리를 대상으로 종 분포 및 생태 특성을 분석하였다. 꼬리말발도리의 분포 특성은 문헌, 표본 및 현장 조사 자료를 참고하였다. 현장 조사는 6개 지역에서 11개의 대방형구 ($15{\times}15m$)와 33개 소방형구 ($5{\times}5m$)의 자생 집단을 대상으로 2014년 5월부터 10월까지 실시하였다. 개체군 특성으로 풍부성(밀도, 피도), demographic 속성 (개화율 및 결실율)이 조사되었으며, 자생지 특성으로 식생 (구조 및 종조성), 임내광량 (광량, 수관열림도) 및 토양 (온 습도, 이화학 속성) 특성을 분석하였다. 꼬리말발도리는 경상도 (강원도 태백 포함)가 분포 중심이었으며, 넓은 해발 분포 범위 (평균 493 m, 및 해발 290~959 m 범위)를 나타내었다. 꼬리말발도리 자생지의 평균 사면경사는 $16^{\circ}$ ($7{\sim}35^{\circ}$ 범위)이었으며, 주로 너덜 계곡 입지 및 그곳과 접한 사면하부에 분포하였다. 꼬리말발도리 개체군의 소방형구 ($5m{\times}5m$) 내에서 평균 12.5개체가 출현하였고, $m^2$당 평균밀도는 0.5를 보였다. 평균 개화율은 15%로 낮은 개화율을 보이며 영양생식에 의한 번식이 빈번히 이루어지는 것으로 판단된다. 꼬리말발도리 자생지의 조사구 수준 식물상은 138분류군이었다. 꼬리말발도리 자생지의 식생은 너덜 입지환경을 잘 반영하는 층층나무 (중요치 25.5%) 및 물푸레나무 (중요치 15.8%)가 우점하는 서식지로 나타났다. 층층나무 유형은 급경사 지역, 그리고 물푸레나무 유형은 주로 높은 해발고도에 분포하는 특성이 관찰되었다. 연구 결과, 꼬리말발도리는 인간 활동보다는 범람과 같은 자연 교란, 기후변화 및 진화 생태학적인 요인에 의해 개체수의 변동이 예상되는 종으로 판단되며, 개체군 및 자생지의 지속성을 위협하는 뚜렷한 증거는 찾아볼 수 없었다.

• 한국환경생태학회지
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• 제29권4호
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• pp.570-579
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• 2015

녹나무과 생강나무속인 털조장나무는 한국 희귀식물 가운데 약관심종(LC), 식물구계학적 특정식물 IV등급 종이며 무등산국립공원 깃대종이다. 무등산, 천봉산 및 조계산 지역에서 털조장나무는 경사도는 $12^{\circ}{\sim}51^{\circ}$, 분포사면은 북서사면에서 북동사면까지, 해발고는 220~533m사이에 분포하였다. 털조장나무를 조사한 방형구에서 확인한 관속식물은 37과 54속 66종 5변종 1품종 총 72분류군이었다. 이중 식물구계학적 특정식물 IV등급종은 털조장나무, III등급 종에는 노각나무와 단풍나무가 있었으며, 한국 고유종은 노각나무와 지리대사초였다. 털조장나무가 분포하는 무등산지역의 식생군집은 신갈나무와 졸참나무-털조장나무, 때죽나무 군집, 천봉산지역은 노각나무-털조장나무, 조릿대군집, 조계산지역의 선암사지역은 서어나무-털조장나무, 조릿대군집 그리고 송광사 지역은 노각나무-털조장나무, 조릿대군집이었다. 조사된 털조장나무는 총 662개체였는데 이중 치수를 포함한 줄기가 1개인 개체는 353개(53.32%)였고, 2~5개의 맹아지를 갖는 개체는 270개(40.79%)였다. 맹아지 수가 가장 많은 개체는 27개로 확인되었다. 전체 662개체에서 맹아지 수는 1,198줄기였다. 또한 수고는 50cm에서 150cm까지의 개체가 699개(58.34%)로 가장 많았고 가장 큰 맹아지는 565cm였다. 맹아지의 근원 직경은 1cm미만이 992개(82.81%)로 가장 많았고 다음은 직경 1.0~1.5cm는 156개(13.2%)였다. 가장 큰 줄기는 근원 직경이 3.2cm이고 키는 565cm이었는데 근원부는 50%가, 흉고부는 25%가 고사된 상태였고, 줄기 한쪽이 세로로 찢어져 있었다. 4m이상인 3개체의 줄기도 정단부의 가지가 일부 고사된 상태였다. 따라서 한국산 털조장나무는 정아우세인 수형을 유지하지만 일정 수고 이상의 줄기는 고사되고 맹아지 수를 증가시킴으로서 개체의 형태적 적응을 보이는 관목이다.

• 한국습지학회지
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• 제16권3호
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• pp.431-440
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• 2014

국내 10개 댐저수지 인공습지를 대상으로 수심분포, 유입량 및 유출량, 물흐름분포, 체류시간, 수처리효율, 종횡비, 개방수역/폐쇄수역 구성비 등 습지의 운영현황 및 구조적 형상에 대한 분석을 통해 인공습지의 수질정화기능을 회복시킬 수 있는 개선대책 및 운영방안을 제시하였다. 조사대상 인공습지의 처리수는 하수처리장 방류수 또는 하천수였으며, 처리수의 수질은 외국의 인공습지에 비해 전반적으로 낮은 것으로 나타났다. 특히 처리수의 BOD는 모든 습지에서 3 mg/L 이하로 매우 낮았는데, 이는 하수처리장의 고도처리 및 평수기 저농도 하천수 취입에 기인된 것으로 판단된다. 수처리효율은 TN이 7.6~67.6%(평균 24.9%), TP가 -4.9~74.5%(평균 23.7%)의 범위로 하수처리장 방류수를 처리수로 하는 인공습지에서 높은 값을 보였다. BOD는 -133.3~41.7% 범위로 습지에 따라 큰 차이를 보였으며, 대부분 습지에서 처리효율이 없거나 낮은 것으로 나타났다. 인공습지의 낮은 처리효율은 습지의 부적합한 종행비, 과도한 개방수역 면적 등의 구조적인 문제와 수위관리 미흡, 초기우수 취입시스템 및 운영관리 미흡, 강우시 모니터링 부재 등의 운영적인 문제에 의한 것으로 나타났다. 그러므로 댐저수지 인공습지가 비점오염 저감시설로서의 역할을 할 수 있기 위해서는 댐저수지 인공습지에 적합한 습지설계 및 운영방안이 필요하다. 또한 습지 운영매뉴얼에 비점오염물질이 유출되는 강우시 모니터링이 반드시 포함되어야 하며, 댐저수지 인공습지의 수처리효율도 강우시 모니터링 자료를 토대로 평가되어야 할 것이다.

• 한국농림기상학회지
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• 제14권4호
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• pp.196-206
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• 2012

본 연구에서는 기후변화가 농업생태계 식물군락에 미치는 영향을 해석하기 위하여 기상요건이 다른 해남, 영동, 철원 3지역의 논둑에서 시기별로 식생변화를 조사하였다. 그 결과 출현종수에서 $C_3$식물은 해남과 영동에서는 이른 봄부터 5월 중순까지 증가하다가 $C_4$식물이 출현하는 이후부터 계속적으로 감소하였지만, 철원에서는 이른 봄부터 가을까지 계속적으로 증가하는 경향을 나타냈다. $C_4$식물은 해남과 영동에서는 6월 중순, 철원에서는 7월 하순에 출현하여 가을까지 계속적으로 증가하는 경향을 나타냈다. 종다양성의 계절변화에서 해남은 $C_4$식물이 출현하기 전에 가장 높은 값을 나타냈으며 이후에는 급격히 감소하였다. 영동은 $C_3$와 $C_4$식물이 혼생하는 초기에 가장 높은 값을 나타냈으며 이후에 서서히 감소하였다. 철원은 감소경향이 나타나지 않고 계속적인 증가 패턴을 나타냈다. 이들 논둑에 출현하는 식물을 $C_3$와 $C_4$ 두 그룹으로 나누어 상대피도 및 상대우점율의 계절변화를 확인한 결과 지역별 차이를 나타내기는 하지만 $C_3$식물에서 $C_4$식물로 교대가 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 교대시기를 온도와 일조시간을 고려한 관계식을 이용하여 추정할 수 있었으며, 일평균기온 5 이상인 날에 대한 일조시간의 누적 합이 1017시간에서 논둑식생의 상대우점율이 $C_3$식물에서 $C_4$식물로 교대하는 것으로 예측했다. 이러한 연구결과는 기후변화에 따른 국내 식생분포의 예측에도 중요한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제23권5호
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• pp.447-459
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• 2009

본 연구는 변산반도국립공원 소나무군집의 식생구조 특성을 분석하여 소나무군집의 관리방안 수립하고 관리를 위한 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 변산반도국립공원 전체 현존식생 조사결과 소나무군집과 소나무-참나무류군집이 40.3%의 넓은 면적으로 분포하였다. 소나무군집 내에 설정한 21개 조사지(단위면적: $400m^2$)의 TWINSPAN 분석결과 8개 유형으로 구분되었으며 수령 분석결과 소나무와 낙엽활엽수와의 수령이 40~50년생으로 유사하였다. 8개 유형은 굴참나무와 경쟁하는 소나무군집, 아교목층에 쇠물푸레나무와 졸참나무가 출현하는 소나무군집, 아교목층에 졸참나무, 관목층에 청미래덩굴이 출현하는 소나무군집, 아교목층에서 소나무와 쇠물푸레가 출현하는 소나무 군집, 졸참나무, 개서어나무와 경쟁하는 소나무군집, 굴참나무, 졸참나무와 경쟁하는 소나무군집, 산벚나무가 출현하는 소나무군집, 전나무가 출현하는 소나무군집이었다. 굴참나무, 졸참나무 등 참나무류, 개서어나무와 경쟁하는 소나무림은 향후 이들 낙엽활엽수림으로의 천이가 예측되었다. 샤논의 종다양도지수는 0.2756~1.3879이었으며 상관관계 분석결과 소나무는 굴참나무, 개서어나무 등과 유의적인 부의 상관관계가, 쇠물푸레나무, 철쭉꽃 등과는 유의적인 정의 상관관계가 인정되었다. 변산반도국립공원 소나무림 식생구조 분석 결과 일부 참나무류, 낙엽활엽수로 천이가 예측되는 지역이 전체면적의 30.4%로 분포하여 관리방안으로 소나무림 경관보전을 위한 보존지역 설정과 참나무류, 개서어나무 등 경쟁수종의 관리를 제안하였다.

• 한국습지학회지
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• 제21권4호
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• pp.384-391
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• 2019

최근 강우시 수계로 유출되는 비점오염물질로 인한 수질오염의 문제를 해결하고자 저영향개발(Low Impact development, LID)을 적용하고 있다. LID 시설 중 침투도랑 (Infiltration trench, IT) 과 침투화분 (Infiltration Planter, IP) 은 높은 침투율 및 침강지를 통한 오염물질 제거와 식생을 통한 영양염류 저감효율이 높다. 따라서 본 과제에서는 장기간 모니터링을 통한 침투도랑(IT)과 침투화분(IP)의 영양염류 오염물질 제거효율에 대해 분석하였다. 침투도랑(IT)과 침투화분(IP) 두 시설 모두 TSS 약 84%, TP 약 76%이상으로 제거효율이 높은것으로 나타났는데 이는 인의 화합물과 퇴적물간의 이온교환으로 인한 것으로 나타났다. 질소의 경우 침투화분시설(IP)의 제거효율이 침투도랑(IT)에 비해 약 28% 높은것으로 분석되었다. 이는 침투도랑(IT) 내 여재와 침강지에서의 침전을 통한 입자성 질소를 제거하는데 효과적이었으며, 암모늄질소(NH₄-N)와 아질산염 질소(NO₂-N)의 감소 및 질소(NO₃-N)의 증가는 질산화 및 탈질산화로 인한것으로 나타났다. 침투도랑(IT 모니터링 이벤트 중 강우강도가 11mm/hr로 강한 강우사상에서의 TN 및 TP의 저감효율은 각 34% 및 55%로 저감효율이 낮았으나, 5mm이하의 강우강도에서의 저감효율은 약 100%로 높은것으로 분석됬다. 반면 침투화분시설(IP)은 최대 강우강도 27mm/hr에서도 TN 및 TP의 저감효율은 97%이상으로 높은것으로 나타났다. 두 시설 모두 영양염류의 제거효율은 좋은것으로 나타났으나, 시설용량 및 HRT가 높고 시설 내 식생이 적용된 침투화분시설(IP)이 영양염류 제거효율이 더 높은것으로 분석되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제6권2호
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• pp.75-81
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• 1973

산성암(酸性岩)인 화강암(花崗岩)의 풍화잔적물(風化殘積物)을 모재(母材)로하여 발달(發達)한 적황색상(赤黃色上)인 전남통(全南統)에 이어 송정통(松汀統)의 형태(形態), 물리(物理), 화학적특성(化學的特性)과 생성(生成) 및 분류(分類)에 관(關)하여 연구조사(硏究調査)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 형태적특성(形態的特性)을 보면 표토(表土)는 갈색(褐色) 내지(乃至) 암갈색(暗褐色)의 양토(壤土)이며 심토(心土)는 황적색(黃赤色) 내지(乃至) 적색(赤色)의 식양토(埴壤土)로 토양구조(土壤構造)의 발달(發達)은 보통(普通)이고 엷은 점토막(粘土膜)이 구조표면(構造表面)에 형성(形成)되여 있다. 기층(基層)은 매우깊고 황적색(黃赤色) 내지(乃至) 황갈색(黃褐色)의 세사양토(細砂壤土) 또는 사양토(砂壤土)로 화강암풍화(花崗岩風化) 잔적물(殘積物)이며 암석구조(岩石構造)와 유사(類似)하다. 2. 물리적특성(物理約特性)에서 토양입자(土壤粒子)의 분포(分布) 비율(比率)을 보면 표상(表土)에서 보다 심토(心土)로 점토(粘土) 함량(含量)이 많으며 기층(基層)으로 내려갈수록 점토(粘土) 함량(含量)이 줄어든다. 3. 화학적특성(化學的特性)은 유기물(有機物) 함량(含量)이 적고 토양반응(土壤反應)이 매우 강(强)한 산성(酸性)이며 염기치환용량(鹽基置換容量) 및 염기포화도(鹽基飽和度)가 낮다. 4. 토양(土壤)의 자연비옥도(自然肥沃度)는 낮어 특별(特別)한 관리(管理)나 충분(充分)한 비료(肥料)의 시용(施用) 그리고 토양침식(土壤浸蝕)을 방지(防止)하여야 경지(耕地)로 이용(利用)이 가능(可能)하다. 5. 송정통(松汀統)의 생성(生成)은 온난습윤(溫暖濕潤)한 기후조건하(氣候條件下)에서 침엽(針葉), 활엽 및 혼성림지대(混成林地帶)에 생성(生成)되며 토양분류(土壤分類)는 적황색토(赤黃色土)라 분류(分類)할 수 있고 미국(美國)의 7차시안(次試案)에 의(依)하면 Fine Loamy, mesic, Typic Hapludults, FAO/UNECO의 방법(方法)에 의(依)하면 Orthic Acrisols에 층(層)할 수 있다.

• 한국토양비료학회지
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• 제36권5호
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• pp.323-332
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• 2003

전국적으로 산재해있는 2,000여 광산지역의 경우 중금속 오염의 정도와 범위를 고려할 때, 기존의 물리 화학적 복원기술의 적용만으로는 경제성과 실효성의 조화가 어렵다. 이에 기존의 토양 복원기술과 더불어 생물학적 복원기술로써 phytoremediation 기술의 개발이 요구된다. 본 연구는 경기도 광명시에 위치한 폐아연광산 인근 토양 및 식물체내의 중금속 함량과 토양내 Cd의 존재형태별 분포를 파악하여 인근 농경지로의 잠재적 오염원이 되는 부지를 선정하고, 오염 토양에 대한 phytoremediation 적용을 위한 기초 조사를 수행하였다. 17지점에서 채취한 논 밭 및 비경작지 토양의 0.1 N-HCl 추출 Cd 함량은 $0.2-42mg\;kg^{-1}$의 분포를 보였고, Cd 함량이 상대적으로 높은 비경작지 토양의 중금속 함량은 Zn $533-2320mg\;kg^{-1}$, Pb $560-3584mg\;kg^{-1}$, Cu $104-1277mg\;kg^{-1}$, Cd $11-42mg\;kg^{-1}$의 범위로 나타났다. pH를 1에서 3까지 조절하며 수행한 중금속 용출시험 결과 pH 변화에 따른 중금속 용출의 정도는 매우 컸다. 대부분의 토양은 유기물 및 질소함량이 극히 낮고, 평균 토성은 사양토로 전국적으로 분포하는 광산토양의 평균 이화학성 범위 내에 있어 Cd, Zn 및 Pb의 생물학적 복원부지로서의 적합성을 보였다. 본 연구에서 정화식물종으로 선별한 식물은 아연광산에 서식하는 대표적 초본류인 쑥이며, 체내 중금속 함량은 지상부 $43mg\;kg^{-1}$, 지하부 $52mg\;kg^{-1}$의 Cd 함량을 보였다. 채취한 식물체 주변 근권 토양 (rhizosphere soil)과 경계면 토양 (soil-root interface soil)은 각각 15.68, $14.09mg\;kg^{-1}$의 Cd 함량을 나타내었다. 토양에 대한 연쇄추출 결과 $H_2O$(water soluble), NaOH (organically bound), $KNO_3$ (exchangeable), EDTA (oxide/carbonate), $HNO_3$ (sulfide/residual)의 순으로 Cd 추출효율이 증가하였으며, 토양내 치환태 Cd는 평균 $2.4mg\;kg^{-1}$으로 나타났다. 중금속 오염부지에 대한 식물 식재시 퇴비의 투여량은 지하부 표면적 및 뿌리부피와 밀접한 상관관계를 나타내어 오염 토양내 식피조성시 식물체의 활착율을 증대 시킬 수 있을 것으로 사료된다.