• 한국산림과학회지
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• 제90권1호
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• pp.133-138
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• 2001

토양의 산중화 반응 결과로 나타나는 염기성 양이온의 유실과 Al의 가동성 증가는 산림 쇠퇴징후가 나타난 대기오염 지역의 공통된 특징이다. 따라서 산림토양의 산성화 민감도를 결정짓는 산중화 반응을 보다 용이하게 평가하기 위하여 토양산성도 인자를 이용한 산중화 반응 예측모형을 개발하였다. 조사대상지인 남산, 강화, 울산, 홍천의 토양산성도는 동일 지역순으로 높았으며(P<0.05), 이는 토양칼럼 실험에서 추가 산유입($16.7mmol_c/kg$)에 대한 지역별 총 산중화능($ANC_H$)과 상반된 결과였다. 모든 지역에서 염기치환과 Al 용해가 주된 산중화 기작이었으며, 총 산중화능이 낮은 지역일수록 염기치환 산중화능은 낮은 반면 Al 용해 산중화능이 높게 발휘되었다. 황산이온 흡착에 의한 산중화능은 대조지역인 홍천에서 가장 높았으나 산중화율은 6.4%로 매우 낮은 수준이었다. 토양산성도 인자를 이용하여 토양산중화 반응을 예측하기 위한 단순회귀모형과 다중회귀모형의 수정결정계수는 각각 0.52(P<0.04)와 0.89(P<0.01) 이상으로 이들 회귀모형이 토양산성화 민감도와 관련된 산중화 반응을 예측하는데 보다 용이하게 활용될 것으로 판단되었다.

• 한국산림과학회지
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• 제90권4호
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• pp.431-436
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• 2001

산퇴적물에 대한 산림토양의 산성화 민감도를 평가하기 위하여 4개 지역 소나무림을 대상으로 토양내 추출성 황산이온 함량과 황산이온 흡착능을 정량하였다. 유기물층의 수용성 황산이온 함량은 강화와 홍천에 비해 울산과 남산에서 현저히 높아 황산화물의 지역적 유입특성을 반영하였다. 그러나 광물질 토양내 추출성 황산이온 함량은 황산화물의 유입량과 토양 흡착능의 상호작용으로 울산, 강화, 남산 및 홍천 순으로 높게 나타났다. 대기오염 우려지역인 남산, 강화 및 울산의 황산이온 특정흡착률(총 추출성에 때한 불용성의 비율)은 각각 16.6%, 56.8% 및 37.4%로써 산퇴적물에 대한 토양산성화의 상대적 민감도는 남산에서 가장 높았다. 황산이온 흡착등온식($RE=mX_i-b$)의 추가유입량($X_i$)과 흡착량(RE)간의 정의 상관성은 광물질 토양에서만 유의적으로(p<0.05) 나타났다. 흡착등온식의 회귀계수(m)로 나타낸 토심 30cm까지의 황산이온 흡착능은 남산, 강화, 울산 및 홍천에서 각각 0.16, 0.24, 0.25 및 $0.32mmol_c\;kg^{-1}$으로 이에 근거한 지역별 토양산성화 민감도는 남산에서 가장 높았다. 황산이온 영점흡착량(null-point adsorption)은 남산, 강화, 울산 및 홍천에서 각각 3.81, 2.17, 4.96 및 $0.65mmol_c\;kg^{-1}$으로 홍천을 제외한 나머지 지역은 현실적인 황산이온 퇴적량을 훨씬 초과하는 추정치이었다.

• 한국산림과학회지
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• 제109권2호
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• pp.157-168
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• 2020

본 연구는 국내 산림토양을 대상으로 새로운 민감도 평가기법을 활용하여 산림토양 산성화 민감도를 평가하여 3가지 등급으로 구분하고, 각 민감도 그룹별 산성화 정도 및 토양 이화학적 특성을 비교·분석하여 산림토양의 질적 현황을 파악하려는 목적으로 수행되었다. 공시토양은 국립산림과학원에서 설치한 산성화 모니터링 고정조사지에서 채취하여 이화학적 특성 분석에 활용하였으며, 산림토양 산성화 민감도는 토양 pHH2O, 양이온치환용량(Cation exchange capacity, CEC), 염기포화도(Base saturation, BS)를 활용하여 평가하였다: '양호'(pH≧4.2, CEC≧15cmol/kg, BS≧15%), '주의'(1~2개 지표 '양호'등급 기준미달), '심각'(3가지 지표 모두 미달). 전체 공시토양의 약 19%가 '양호'등급으로 분류되었으며, 66%와 15%는 각각 '주의'와 '심각'등급으로 분류되었다. 양호등급의 경우 양분의 상태(치환성 양이온, 치환성 양이온/전질소 몰비), CEC, BS 등 대부분의 토양 인자들이 수목 생육에 적합한 수준인 것으로 나타났다. 그러나 주의 및 심각 등급으로 갈수록 토양의 양분, CEC, BS 등의 인자들이 양호등급의 토양보다 유의하게 낮았으며, K⁺ 등의 필수 영양소가 결핍되는 현상이 나타났다. 또한, 독성물질인 치환성 알루미늄의 농도가 양호등급에 비해 2배 이상 높고, 치환성 알루미늄의 독성발현 가능성을 평가하는 Ca/Al지표가 0.6이하로 나타나 산성화로 인해 수목 생육이 저해될 가능성이 높은 것으로 나타났다. 이러한 현상은 토양 산성화로 인한 양분의 용탈 및 치환성알루미늄의 농도 등의 차이 때문으로 사료되며, 주의 및 심각등급의 토양은 산성화로 인한 토양의 질적 저하가 진행되고 있는 것으로 판단된다. 그러므로 산성화로 인한 산림쇠퇴를 방지하기 위해서는 pH교정을 통해 치환성 알루미늄의 유효도를 감소시키고 부족해진 양분을 보충하는 등 토양의 이화학적 환경회복이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국산림과학회지
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• 제84권3호
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• pp.286-298
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• 1995

본 연구는 산림토양(山林土壤)의 산성화(酸性化)가 토양내 치환성 양이온($Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Al^{3+}$) 및 중금속(Cu, Zn, Mn, Pb, Cd) 분포(分布)에 미치는 영향을 평가하고, 이러한 토양내 화학적 특성과 임목의 세근과 엽내 양료 및 중금속 분포와의 관계(關係)를 파악하기 위하여 수행되었다. 이를 위하여 울산(蔚山)과 온산공단(溫山工團) 주변의 6개 조사구와 개발제한지역내(開發制限地域內) 2개 조사구를 대상으로 토양 pH의 장기적(長期的) 변화(變化)와 토양(土壤), 세근(細根) 및 엽(葉)내 양료(養料)와 중금속(重金屬) 함량(含量)을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 울산지역 산림의 토양 pH(A층)는 1987년에 활엽수림(闊葉樹林)과 침엽수림(針葉樹林)에서 각각 4.45와 4.78이었던 것이 1994년에는 각각 3.73과 3.86으로 감소하여 토양산성화(土壤酸性化)의 정도가 심화되었다. 1994 년 현재 개발제한지역내 침엽수림인 동천이 4.57로 가장 높은 반면 온산공단에 인접한 당월의 활엽수림이 3.19로 가장 낮았다. 2. 공단지역(工團地域)에 비해 토양 pH가 높았던 개발제한지역 산림의 토양내 치환성(置換性) $Ca^{2+}$함량은 공단지역보다 활엽수림에서 3.5배, 침엽수림에서 11배나 높았고, 치환성(置換性) $Mg^{2+}$ 함량 또한 각각 4.5배와 5배나 높았다. 그러나 공단지역에서 높을 것으로 예상되었던 치환성(置換性) $Al^{3+}$함량은 오히려 개발제한지역에서 높게 나타났다. 3. 세근내(細根內) Ca과 Mg 함량은 개발제한지역이 공단지역보다 활엽수(물오리나무, 상수리나무)의 경우 각각 3.6배와 1.7배 높았고 침엽수(리기다소나무, 곰솔)에서는 각각 4.6배와 1.5배 높았다. 엽(葉)에 있어서도 개발제한지역 산림의 활엽수가 공단지역보다 각각 1.1배와 2.2배 높았고, 침엽수는 각각 1.8배와 2.3배나 높았다. 그리고 세근과 엽내 Al 함량 역시 토양에서와 같은 경향을 보였다. 4. 토양산성화도(土壤酸性化度)와 임목(林木)에 대한 Al 독성(毒性)을 평가하기 위한 토양과 세근내 Ca/Al 몰비가 동천을 제외한 오든 조사구의 토양과 세근에서 1 이하로써 토양산성화에 민감할 뿐만 아니라 양료흡수(養料吸收) 및 근계발달(根系發達)의 피해(被害)가 예상되었다. 침엽수림(針藥樹林)의 경우 토양 pH와 토양 및 세근내 Ca/Al 몰비간에 서로 고도(高度)의 상관(相關)을 보였다. 5. 토양, 세근 및 엽내 Cu, Zn, Pb 함량은 활 침엽수림 모두에서 공단지역(工團地域)이 개발제한지역(開發制限地域)보다 전체적으로 높았지만, 토양중 Mn과 Cd 함량은 반대로 개발제한지역이 더 높았다.

• 식물병연구
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• 제30권2호
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• pp.148-156
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• 2024

Ralstonia pseudosolanacearum은 토양과 물에서 오랫동안 생존하고, 가지과 작물에 심각한 풋마름병을 일으키는 식물병원세균이다. Simga S는 세균의 스트레스 환경에서 반응 또는 정지기 동안 유전자 발현을 조절하는 RNA 중합효소 복합체의 일부인 단백질이다. 본 연구는 스트레스 조건에서 R.pseudosolanacearum의 sigma S의 역할을 조사하기 위해서, R.pseudosolanacearum의 GMI1000 균주의 sigma S를 암호화하는 rpoS 유전자 변이체를 준비하여 야생형 균주와 세균의 특징을 비교하였다. 아울러 rpoS 유전자 역할은 원래 유전자를 변이체에 도입하여 rpoS 유전자 표현형 회복을 확인하였다. 야생형 균주와 rpoS 결여 변이체는 생장 속도, 외피다당류 생산, 식물체에서 병원성, 식물 세포벽 분해 효소 활성에서 차이를 보이지 않았다. 그러나 야생형 균주는 영양분결핍 조건에서 변이체보다 더 민감하게 반응하였고 과산화수소가 첨가된 조건에서 변이체보다 덜 민감하게 반응하였다. 흥미롭게도 영양분결핍 조건에서 rpoS 결여 변이체에서는 장기간 생균수를 유지하지만, 같은 조건에서 야생형 균주 생균수는 빠르게 감소하였다. 그리고 두 균주 배양액 pH를 측정한 결과, 야생형 균주와 변이체 간에 상당한 차이가 나타났다. 야생형 균주는 생장하면서 빠르게 배지의 pH가 감소하여 산성화되었다. 그러므로 야생형 균주의 빠른 사멸은 배지가 산성화되면서 정지기 상태 세균의 산성 pH에 대한 민감도 때문일 것이다. Biolog 분석으로 rpoS 변이체는 acetic acid, D-alanine, D-trehalose, L-histidine을 이용하지 못함을 확인하였다. 본 연구 결과는 R. pseudosolanacearum 세균의 sigma S가 영양분결핍 조건에서 정지기 동안 유기산 생산 또는 이용을 조절하며 정지기 세포사멸도 조절하는 것을 보여준다.

• 한국산림과학회지
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• 제83권4호
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• pp.460-472
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• 1994

본 연구는 산림생태계(山林生態系)의 산성우(酸性雨)에 대한 민감성(敏感性)과 자정능력(自淨能力)을 분석(分析) 평가(評價)하므로서 도시내 또는 인접지역에 존재하는 삼림(森林)을 생태학적(生態學的)으로 건강하게 관리(管理)할 수 있는 기초 자료를 제공하기 위하여 수행되었다. 이를 위하여 공단지역 1개소, 상업지역 4개소, 주택지역 4개소와 외곽지역 5개소에서 강우를 조사, 측정하였고, 강우조사 장소에 인접해 있는 7개 산림지역을 선정하여 토양조사를 실시하였다. 또한 Landsat TM 데이타를 이용한 변환식생지수(TVI)로 산림 지역별 식생활력도를 분석하였다. 대전지역은 여러가지 대기(大氣) 오염물질(汚染物質)에 의해 심각하게 오염되어 있었고, 강우내 이온농도의 평균은 $SO_4{^{2-}}$ 20.16mg/l, $NO_3{^-}$ 3.65mg/l, $Cl^-$ 3.09mg/l로 나타났다. 오염물질(汚染物質) 총강하량(總降下量)은 음이온의 경우 $SO_4{^{2-}}$가 $1.09mg/m^2/month$, $NO_3{^-}$는 $0.23mg/m^2/month$, $Cl^-$가 $0.20mg/m^2/month$이었다. 양이온의 경우는 $Ca^{2+}$이 $0.14mg/m^2/month$, $NH_4{^+}$은 $0.10mg/m^2/month$이었고 $Na^+$, $K^+$와 $Mg^{2+}$는 각 각 0.08, 0.07 및 $0.08mg/m^2/month$이었다. 대전지역에서 가장 오염이 심한 지역은 공단지역으로 강우내 $SO_4{^{2-}}$, $NO_3{^-}$, $Cl^-$의 농도가 각각 43.08, 3.88, 3.64ppm이었으며, 산림토양(山林土壤) 평균 pH는 4.16-4.94로 강산성(强酸性)이었다. 식생활력도(TVI)는 당산 3.11, 계족산 4.00, 보문산 4.13, 갑하산 4.18, 봉산 3.34, 식장산 4.13, 성치산 4.20으로 공단지역에 인접되어 있는 당산지역에서 식생활력도가 가장 낮게 나타났다.