• 한국환경복원기술학회지
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• 제19권2호
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• pp.41-54
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• 2016

The production of high quality seedlings is a very important phase in silvicultural systems for successful reforestation or restoration. The purpose of this study was to measure both growth performances and nutrient responses of Fraxinus rhynchophylla and Pinus densiflora seedlings, which are commercially planted in Korea, according to soil improvement treatments. We applied 8 types of soil improvements: control with no treatment, compost B and compost Y as organic materials, vermiculite, perlite, two level of zeolite, and mix of vermiculite, perlite, and zeolite as inorganic materials in a permanent national nursery. Only compost B treatment significantly increased soil pH, organic matter, total nitrogen, available phosphorus, exchangeable potassium and calcium at the 0-10 cm soil depth. The growth of F. rhynchophylla and P. densiflora was the highest at the compost B treatment and the lowest at the vermiculate treatment. Compost B treatment allocated more carbon to aboveground than belowground by 39%, especially to foliage. On the vector diagnosis, there was 'shortage' on compost B treatment because of all increases of N contents, N concentrations, and growth and 'over accumulation' on vermiculite treatment because of more N uptake compared with dry weight increase. This study suggested optimal use of soil improvements is very important to improve soil quality in a permanently used nursery.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.373-374
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• 2000

최근 대기중 이산화탄소함량의 증가는 지구온난화의 관점에서 상당한 주목을 받고 있으며 이산화탄소의 흡수저장 능력을 가진 산림내 탄소저장능력에 대한 관심을 증가하고있다(Vitousek, 1991; Alban 과 Perala, 1992). 주로 유기물로 존재하는 산림생태계내 유기탄소는 지구탄소순환에 크게 기여할 뿐만 아니라 토양 이화학적 특성과 밀접한 관련을 가지는 것으로 알려져 있다(Alban 과 Pelara 1992). 본 연구는 경기도 광릉에 위치한 밀도와 지위가 다른 31년생의 성숙한 리기다소나무임분을 대상으로 탄소저장량과 년 탄소증가량이 어느 정도 되는지를 알아보기 위해서 실시하였다.(중략)

• 한국산림과학회지
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• 제102권1호
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• pp.82-89
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• 2013

벌채 수확은 토양 내 탄소 동태를 변화시킬 수 있는 중요한 교란 중 하나이다. 그러나 수확에 따른 토양탄소 변화를 현지에서 장기간 연구하는 데에는 여러 가지 제한 요건이 있기 때문에 수학적 모델을 이용하여 장기적인 토양탄소 변화 경향을 효율적으로 추정할 수 있다. 본 연구에서는 최근 개발된 한국형 산림토양탄소 모델(KFSC 모델)을 이용하여 국내 중부지방 소나무(Pinus densiflora S. et Z.) 임분을 대상으로 수확의 주기, 강도, 수확 후 잔재물 처리방법에 따른 산림토양탄소 동태의 장기 변화를 모의하였다. 모의 시나리오는 3개의 수확 주기(50년, 80년, 100년), 2개의 수확 강도(재적 대비 30%의 부분수확 및 100%의 개벌수확), 2개의 수확 후 잔재물 처리방법(지상부 잔재물의 전량 수거 및 전량 방치) 등을 조합하여 총 12개로 이루어졌으며, 연간 토양탄소 저장량의 변화를 400년 간 모의하였다. 모의 결과, 400년 후 30 cm 깊이까지의 토양탄소 저장량은 시나리오별로 50.3-55.8 Mg C $ha^{-1}$(현재 토양탄소 저장량 대비: 98.1-108.9%)의 범위를 나타냈다. 수확 후 잔재물을 전량 방치할 경우 잔재물을 전량 수거할 때보다 토양탄소 저장량이 2.5-11.0% 증가하는 것으로 모의되었으나, 수확 주기 및 강도에 따른 토양탄소 저장량 변화에서는 일정한 경향이 나타나지 않았다. 토양탄소 저장량의 변화 경향은 고사유기물의 변화 경향과 일치하였으며, 고사유기물의 변화 경향은 수확 시 발생하는 고사유기물의 양과 수확 후 임분 생장 형태에 의해 달라지는 것으로 나타났다.

• 한국산림과학회지
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• 제85권3호
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• pp.496-505
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• 1996

경기도 양평지역의 유사한 입지에 인공조림된 40년생 리기다소나무와 낙엽송림에서 1995년 5월부터 11월까지 2주 간격으로 soda lime법으로 토양발생 이산화탄소량을 측정하였다. 뿌리호흡을 추정하기 위하여 처리구는 깊이 50-60cm로 주위에 도랑을 파서 뿌리를 끊고 주위의 뿌리가 침입하는 것을 방지하였다. 측정기간동안에 발생한 이산화탄소량은 연구대상 두 수종 간에서 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.01). 이산화탄소량은 리기다소나무 대조구에서 가장 높은 $0.38g/m^2/hr$를 보였고, 낙엽송 처리구에서 가장 낮은 $0.31g/m^2/hr$를 보였다. 이산화탄소 발생량이 리기다소나무 임지에서 낙엽송 임지에서보다 높은 것은 리기다소나무림에서 매년 공급되는 지상부 낙엽량이 많은 것과 직접적인 관련이 있는 것으로 보인다. 연간 이산화탄소 발생량은 23-27t/ha/yr로 추정되었다. 대기 및 토양온도와 이산화탄소 발생량 간에는 정의 상관관계가 있었으나 토양습도와 이산화탄소 발생량 간에는 유의한 상관관계가 발견되지 않았다. 대조구와 처리구 간의 이산화탄소 발생량 차이로 추정한 뿌리의 호흡은 전체 토양 발생 이산화탄소량 가운데 약 3%를 차지하고 있었다. 처리구의 도랑 깊이가 암석 등의 장애물로 인해 50-60cm로 한정되었고, 단근 후 곧바로 이산화탄소 발생량을 측정한 것 등이 뿌리 호흡을 과소 측정하게 하는 원인이 되었을 가능성이 있다. 세근을 포함한 지하부 유기물의 공급량 및 유기물의 성질 등 토양 발생 이산화탄소량에 영향을 주는 제반 인자들에 대한 보다 면밀한 장기간의 연구가 산림생태계 내 탄소의 순환을 이해하는데 필요한 것으로 사료된다.

• 한국산림과학회지
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• 제105권3호
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• pp.275-283
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• 2016

본 연구는 소나무림의 간벌에 따른 임분의 바이오매스 변화, 토양 $CO_2$ 발생량, 낙엽 및 뿌리의 분해율을 조사하여 연간 탄소 동태를 파악하고자 수행되었다. 8년생 소나무 묘포장에 대조구, 간벌지(50%), 개벌지를 각 3 방형구씩 조성하였고, 나지는 한 방형구를 조성하였다. 측정은 2012년 3월부터 2014년 2월까지 이뤄졌다. 연평균 근원직경 증가는 대조구 0.89 cm, 간벌지 1.48 cm로 대조구보다 간벌지에서 컸다(p<0.05). 연평균 순생산량은 대조구 $5.17kg\;C\;m^{-2}\;yr^{-1}$, 간벌지 $4.85kg\;C\;m^{-2}\;yr^{-1}$로 나타났다. 연간 토양 $CO_2$ 발생량은 대조구, 간벌지, 개벌지, 나지에서 각각 3.71, 3.90, 4.17, $4.56kg\;CO_2\;m^{-2}\;yr^{-1}$으로 식생의 제거는 토양 $CO_2$ 발생을 증가시켰다(P<0.05). 토양 $CO_2$ 발생은 토양온도와 양의 상관관계가 있으나 토양수분과는 뚜렷한 관계가 나타나지 않았다. 순생태계생산량(NEP)은 대조구 $1.57kg\;C\;m^{-2}\;yr^{-1}$, 간벌지 $1.36kg\;C\;m^{-2}\;yr^{-1}$, 개벌지 $-0.67kg\;C\;m^{-2}\;yr^{-1}$, 나지 $-1.25kg\;C\;m^{-2}\;yr^{-1}$으로, 식생 유무에 따른 차이를 나타냈다(P<0.05). 간벌은 임분 내 개체목의 근원직경과 탄소량을 증가시켰고, 1년 후 간벌재로 반출 된 탄소량의 86%를 회복했다. 또한 토양 $CO_2$ 발생량을 증가시켰고, 순생태계생산량을 증가시켰다. 소규모의 연구임에도 불구하고, 본 연구의 결과는 간벌에 의한 임분 밀도 조절이 소나무 유령림의 탄소저장량 증대와 생장에 있어 효과적임을 보여 주었다. 이는 우리나라에서 기후변화 완화를 위한 적극적인 소나무림의 경영이 필요함을 시사한다. 추후 실제 소나무림에서 영급별, 간벌 강도별, 지위별 등 다양한 변수를 고려한 장기적 연구가 수행되어야 할 것이다.

• 한국산림과학회지
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• 제109권2호
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• pp.169-178
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• 2020

본 연구는 우리나라 남부지역의 주요 조림 수종으로 유사한 입지환경에 조성되는 삼나무와 편백 임분의 유기 탄소량을 비교하기 위해 수행하였다. 삼나무와 편백이 서로 인접한 지역에 조성된 대표적 조림지 13개 지역을 선정하고, 임목, 임상, 토양 10 cm 깊이의 탄소량을 조사하였다. 조사지의 평균 임분 연령은 삼나무 45년, 편백 43년이었으며, 임분밀도는 삼나무가 989본 ha^-1으로 편백 1,223본 ha^-1에 비해 유의적으로 낮았다. 평균 흉고직경과 우세목의 평균 수고는 삼나무가 27.4 cm와 20.4 m, 편백은 23.9 cm와 17.9 m로 삼나무가 유의적으로 큰 것으로 나타났다. 두 임분의 임목 바이오매스 탄소량은 흉고단면적과 유의적인 선형회귀 관계(삼나무: r² = 0.82; 편백: r² = 0.92; P < 0.05)가 있었으나, 임분밀도 및 지위지수와는 회귀식에 유의성이 없었다(P > 0.05). 지상부 임목 바이오매스 탄소량은 삼나무 95.5 Mg C ha^-1, 편백 117.7 Mg C ha^-1로 편백 임분이 유의적으로 크게 나타났으나(P < 0.05), 임상 및 토양층의 유기 탄소 농도 및 탄소량은 유의적인 차이가 없었다. 본 연구 결과에 따르면 유사한 입지환경에 조성된 두 수종의 임목 바이오매스 탄소량은 편백 임분이 삼나무 임분에 비해 큰 것으로 나타났으나, 임상이나 토양 탄소량은 수종의 영향이 크지 않았다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제32권4호
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• pp.237-247
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• 2009

This study was conducted to determine the carbon (C) contents in different mixed stands of P. dens if/ora and deciduous oak species in Gwangneung, central Korea. Five mixed stands with different ratios of P. densiflora and deciduous oak species were chosen based on the basal area of all trees ${\geq}\;5cm$ DBH: pure P. densiflora (P100D0), 70% P. densiflora + 30% deciduous oak species (P70D30), 44% P. densiflora + 56% deciduous oak species (P50D50), 37% P. densiflora + 63% deciduous oak species (P40D60), and 10% P. densiflora + 90% deciduous oak species (P10D90). Total C contents in the overstory (aboveground and belowground) vegetation were higher in the mixed stands (P70D30, P50D50, P40D60) than in the pure stands (P100D0, P10D90). Moreover, except for P40D60, C contents of forest floor (litter and coarse woody debris) were larger in the mixed stands (P70D30, P50D50) than in the pure stands. However, total soil C contents up to 30cm depth were highest in the pure deciduous oak stand than in the pure P. densiflora stand and mixed stands. Total ecosystem C contents (Mg/ha) were 163.3 for P100D0, 152.3 for P70D30, 188.8 for P50D50, 160.2 for P40D60, and 150.4 for P10D90, respectively. These differences in total ecosystem C contents among the different mixed stands for P. densiflora and deciduous oak species within the study stands were attributed by the differences in vegetation development and forest management practices. Among the five study stands, the total ecosystem C contents were maximized in the 1:1 mixed ratio of P. densiflora and deciduous oak species (P50D50).

• 한국토양비료학회지
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• 제42권6호
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• pp.460-466
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• 2009

2003년부터 2007년까지 5년 동안 국립농업과학원 연구포장에서 벼 등 14개 작물의 수확지수와 작물의 지상/지하부 비율을 산출하여 바이오매스 생산량을 추정하였다. 그리고 작물 부위별 탄소 고정량을 분석하고, 농림수산식품부 농업통계의 2002~2006년 작물의 재배면적과 생산량을 5년 평균한 통계 값을 이용하여 국내 재배 작물의 탄소 고정량을 산출하였다. 이와 같이 작물의 탄소 고정량을 통해 농경지에서 탄소 수지, 토양 유기탄소 축적량 그리고 잔사 소각으로 인한 대기 오염 평가 등을 위해 농업의 탄소관리에 필요한 기초 자료를 제시하고자 하였다. 본 시험의 연구 결과, ha 당 작물별 총 바이오매스 생산량은 감자가 16.5 톤으로 가장 많았고, 벼 10.5톤, 고구마 8.7 톤, 마늘 7.5 톤 이었고, 대파가 2.8 톤으로 가장 적었다. 수확지수는 벼, 보리, 콩 등 곡류에서 0.44~0.49 정도였고, 참깨, 들깨, 땅콩과 유채 등 유료작물은 0.1~0.37이였으며, 과채류의 수박과 고추는 각각 0.85와 0.28로 차이가 크게 나타났다. 서류작물인 고구마와 감자는 0.85~0.89, 당근, 마늘 그리고 대파 등 기타채소류는 0.7 이상이었다. 농작물체의 부위별 탄소 고정량은 전반적으로 수확 대상이 되는 식용부분이 경 엽과 뿌리 부위보다 높았으며 탄소 고정량은 유지류, 곡실류, 과채류, 서류 순이었다. 작물별 ha당 탄소량은 감자가 6.4 톤으로 가장 많고, 벼는 4.2 톤, 고구마 3.4 톤, 유채 2.9 톤, 마늘 2.8 톤 순으로 나타났다. 지역별 14개 작물의 탄소량은 벼는 전라남도에서, 겉보리는 경상남도, 콩과 참깨는 전라남도, 들깨는 충청남도, 땅콩은 경북에서, 유채는 제주도, 서류인 고구마가 경기도 그리고 감자는 강원도에서 많았다. 채소류는 당근이 제주도, 그리고 마늘과 대파는 전라남도에서 많았고, 고추와 수박은 경남에서 가장 많았다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권4호
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• pp.484-489
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• 2010

작부체계내로의 녹비작물의 도입은 토양의 건전성 향상으로 농업생산성의 지속성 유지에 중요한 역할을 한다. 그러나 벼 재배를 위해 호밀 같은 화본과 녹비작물이 다량으로 투입 될 경우 환원장해 등의 부작용이 발생한다. 본시험은 녹비작물 헤어리베치와 호밀의 혼파를 이용하여 벼 재배 시 왕겨숯의 처리 효과를 구명하고 수행하였다. 시험장소는 농촌진흥청 국립식량과학원 답작시험 포장이었고 시험토양은 식양질인 신흥통이었다. 시험기간은 2007년 10월 녹비파종에서 벼 수확기인 2008년 10월까지였다. 시험처리는 왕겨숯 처리, 무처리 및 관행시비구를 두었고 왕겨숯 처리구는 혼파 녹비작물의 지상부제거와 전체 식물체의 투입구로 구분하였다. 이앙 후 8일과 37일의 산화환원전위는 왕겨숯 무처리에 비하여 처리한 구에서 증가하였다. 이앙 후 17일과 49일의 토양 암모니아태 질소의 함량은 전식물체 투입구의 왕겨숯 처리구에서 가장 높았다. 벼의 주요 생육특성인 초장과 경수도 토양의 산화환원전위와 암모니태질소 함량 영향으로 이앙 후 48일에 전식물체 투입한 왕겨숯 처리구에서 가장 양호하였다. 쌀 수량은 전식물체 투입구의 왕겨숯 처리 (5,290 kg $ha^{-1}$)와 무처리 (5,140 kg $ha^{-1}$)간 유의적 차이가 없었다. 그러나 벼 재배 후 왕겨숯 처리구에서 토양물리성인 공극률과 용적밀도가 개선되었다. 따라서 왕겨숯 처리는 쌀 수량의 유의적 증가에 기여하지는 못하였지만 벼 생육기간 및 벼 수확 후 토양 이화학성의 개선효과가 있어 토양개량제로 이용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국작물학회지
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• 제63권2호
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• pp.164-173
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• 2018

본 연구는 옥외환경조절 시설인 SPAR챔버에서 향후 기후변화가 지속 될 경우 상승된 이산화탄소와 온도 그리고 한발에 따른 감자의 군락 형태와 무기영양 변화에 대한 결과는 다음과 같다. 1. AT+2.8C700는 상승된 $CO_2$와 고온에 의하여 초장과 엽면적 그리고 건물중이 상당히 증가 하였고, AT+2.8C700DS는 한발의 영향으로 상당히 감소하였다. 2. 수확기에서 잎은 AT+2.8C700은 ATC450에 비하여 질소와 인산이 감소한 반면 칼륨, 칼슘 그리고 마그네슘 농도가 증가하였다. 괴경은 질소, 인산 그리고 칼륨이 감소하였으며, 칼슘과 마그네슘은 변화가 없었다. 반면, AT+2.8C700DS는 한발의 영향으로 무기영양 농도가 상대적으로 다른 처리비하여 낮았지만, 마그네슘 농도만 증가하였다. 3. $CO_2$와 온도 상승을 보면 AT+2.8C700는 ATC450에 비하여 질소 농도의 감소로 26% 단백질 함량이 감소를 하였다. 한발을 받은 AT+2.8C700DS보다 AT+2.8C700는 단백질 함량이 20%가 감소 하였다. 4. 따라서 상승된 $CO_2$ 농도와 한발은 무기영양의 변화뿐만 아니라 광합성 관련된 당과 아미노산 같은 2차 대사물질도 변화와 인간의 단백질 섭취에도 영향을 줄 것이다.