• Journal of Ecology and Environment
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• 제46권3호
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• pp.250-258
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• 2022

Background: To assess the carbon sequestration capacity and net ecosystem productivity (NEP) of Quercus glauca forests, we analyzed the net primary productivity (NPP), carbon storage, and carbon emission of soil in a Q. glauca forest on Jeju Island (South Korea) from 2016 to 2018. Results: The average carbon stock in the above- and below-ground plant biomass was 223.7 Mg C ha^-1, while the average amount of organic carbon fixed by photosynthesis was 9.8 Mg C ha^-1 yr^-1, and the average NPP was 9.6 Mg C ha^-1 yr^-1. Stems and branches contributed to the majority of the above- and below-ground standing biomass and NPP. The average heterotrophic carbon emission from the soil was 8.7 Mg C ha^-1 yr^-1, while the average NEP was 1.1 Mg C ha^-1 yr^-1. Although the carbon stock, carbon absorption, and soil respiration values were higher than those reported in other oak forests in the world, the NEP was similar or lower. Conclusions: These results indicator that Q. glauca forests perform the role of a large carbon sink through the CO₂ absorption in the plants in terms of carbon balance. And it is judged to be helpful as data for assessment of carbon storage and flux in the forests and mitigation of elevated CO₂ in the atmosphere.

• 한국산림과학회지
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• 제97권5호
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• pp.492-500
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• 2008

Since vegetation significantly influences on soil carbon and nutrient storage, vegetation change has been focused on terrestrial carbon and nutrient cycling studies. In this study we investigated soil carbon and major nutrient capitals at the abandoned fields, which had different vegetation composition: a three year abandoned field ($AGR_3$), two ten years abandoned fields ($PD_{10}$ dominant with Pinus densiflora and Fraxinus rhynchophylla and $PM_{10}$ dominant with Populus maximowiczii), and an over sixty years forest ($FOR_{60}$). which were located at Hongcheon-gun, Kangwon-do, South Korea. Both main effects for organic matter (%) were significant: shallow soil > deep soil and $FOR_{60}=PM_{10}$ > $AGR_3=PD_{10}$. Nitrogen concentrations at $PM_{10}$ were the highest, while the lowest at $PD_{10}$. Available phosphorus concentrations were the highest at $PD_{10}$, which were over 10 times of site $FOR_{60}$ and $AGR_3$ at 0-10 cm soil depth. The average organic matter ($173Mg\;ha^{-1}$) and nitrogen contents ($10Mg\;ha^{-1}$) of $PM_{10}$ and $FOR_{60}$ were higher than those of $AGR_3$ and $PD_{10}$ by 57% and 42%, respectively. The available phosphorus contents above 30 cm mineral soil at $PD_{10}$ ($3.8Mg\;ha^{-1}$) and $PM_{10}$ ($1.3Mg\;ha^{-1}$) were over 120 times and 40 times more than at $FOR_{60}$. Calcium ($3.7Mg\;ha^{-1}$) and magnesium contents ($2.8Mg\;ha^{-1}$) at $FOR_{60}$ were twice or three times higher than at other sites. Organic matter amounts in 0-10 cm and 10-30 em soil had significant positive relationships with nitrogen, calcium, and magnesium contents, but not available phosphorus and potassium contents. This study could not identify the effect of chronological factor and vegetation composition on soil carbon and nutrient capital owing to diverse topography as well as limited study sites. However, this study suggests the accuracy of investigation for regional carbon and nutrient sequestration can be achieved by considering the period of abandoned time on the fields and the land use types. These results may suggest the benefits of forest restoration for soil carbon and nutrient accumulation in marginal agricultural lands in South Korea.

• 한국토양비료학회지
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• 제40권4호
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• pp.292-297
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• 2007

이산화탄소 등 온실가스의 농도 증가로 인한 지구온난화 에 따른 기후의 변화 및 환경적 영향이 증가하고 있으며 토양내 유기탄소의 축적을 통해 대기 중 이산화탄소등 온실 가스의 감축을 효과적으로 제어할 수 있는 방법들이 연구되어 보고되고 있으나, 우리나라의 논의 경우에는 토양유기탄소의 토양 축적에 관한 연구가 매우 적게 보고되고 있다. 따라서 우리나라 주요 경지 이용형태인 논에 대해서도 토양중 탄소를 축적할 수 있는 토양관리 방법의 연구가 매우 필요하게 되었다. 본 연구는 농촌진흥청 농업과학기술원 동일비료 및 개량제 처리 장기시험 포장에서 퇴비, NPK 비료, 석회, 및 규산등의 처리구별 토양유기탄소의 동태를 분석하였다. 연구결과 인산, 칼리 및 석회의 시용은 장기간 시용한 이후에 처리한 구에서 미처리구에서 보다 토양유기탄소의 함량이 높게 나타났다. 한편 퇴비 시용구의 경우 퇴비 미시용구에서 보다 퇴비 시용구에서 토양유기탄소의 함량이 지속적으로 증가하는 것으로 나타났으며 시간이 지날수록 유기탄소축적비율도 증가하는 것으로 나타났다. 결론적으로 단일 논 작부체계하에서 장기간 지속적인 퇴비의 시용 결과 토양 중 유기탄소의 효과적인 축적이 이루어 졌다. 따라서 우리나라 논에서 중 유기탄소의 축적을 위하여 퇴비의 지속적인 시용을 제안하고자 한다.

• 한국토양비료학회지
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• 제41권6호
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• pp.408-414
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• 2008

온실가스의 농도 증가에 따른 지구온난화로 기후변화 및 환경적 영향이 증가하고 있으며, 다른 산업 분야별 온실가스 저감 노력이 계속 되고 있다. 농경지에서 온실가스 배출 저감 및 탄소 수지 연구를 통하여 농업생산 활동이 온실가스를 배출 이외에도 탄소를 고정 또는 축적 기능이 있다는 것을 밝히고자 하였다. 먼저 작물 작부체계에 따른 탄소 수지를 평가하고자 대기 중 이산화탄소 자동측정 장치를 개발하여 $CO_2$ 함량 변화를 조사하였다. 이를 통해 작물 생태계 내에서 보리-콩 및 보리-고추 작부체계의 생태계 순 생산량이 화학비료를 사용한 NPK 처리구와 돈분 퇴비를 추가한 NPK+돈분 퇴비 처리구를 두고 $CO_2$ 함량을 조사하였다. 보리-콩 작부체계의 NPK 및 NPK+퇴비처리구는 각 $6.3,\;10.6ton\;CO_2\;ha^{-1}$ 그리고 보리-고추작부체계에서는 $12.0,\;13.2ton\;CO_2\;ha^{-1}$이 축적된 것 으로 나타났다. 토양 탄소수지 평가에서는 보리-콩 작부체계에서 토양 유기 탄소 축적은 $0.7ton\;C\;ha^{-1}$, 보리-고추에서 $0.5ton\;C\;ha^{-1}$이 토양 중에 저장하였다. 이로써 농경지가 탄소 저장원 역할을 하는 것으로 해석할 수 있다.

• 한국산림과학회지
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• 제96권5호
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• pp.602-608
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• 2007

Forest plantations become important strategy not merely for the financial aspect, but for carbon sequestration and ecosystem stability. Forest plantations increase the density of the forest biomass, which reduce the increase in atmospheric carbon dioxide. Biomass density is also a useful variable for comparing structural and functional attributes of forest ecosystems across a wide range of environmental conditions. In this study, carbon sequestration of teak (Tectona grandis Linn. f.) in the individual tree and plantation levels estimation was carried out Site-specific allometric equation for the estimation of teak tree biomass was developed based on the direct measurement of fifteen (15) harvested trees in the Oak-twin Township of the Bago Yoma Region, Myanmar. A regression equation of the diameter at breast height (DBH) and the aboveground biomass (carbon content) was constructed to estimate the carbon storage level of plantations, which averaged 79 ton/ha. The average carbon accumulation in the soil (up to 30 cm in depth) was estimated 38.89 ton/ha, The highest mean annual increment (MAI) of total carbon was found in the 6-yr-old teak plantation (12.10 ton/ha/yr) whereas the lowest MAI was in the 26-yr-old teak plantation (4.31 ton/ha/yr).

• 한국습지학회지
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• 제16권3호
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• pp.315-325
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• 2014

월악산국립공원에 발달되어 있는 신갈나무림에서 2012년 5월부터 2013년 4월까지 유기탄소 분포와 순환을 통한 생태계 서비스 가치를 파악하였다. 지상부와 지하부 생물량에 분포되어 있는 유기탄소량은 각각 81.94 및 20.53 ton C/ha 이었으며, 낙엽층과 토양의 유기탄소량은 각각 6.49 ton C $ha^{-1}$, 141.23 ton C $ha^{-1}$ $50cm-depth^{-1}$로 조사되였다. 조사지 신갈나무림의 전체 유기탄소량은 250.19 ton C $ha^{-1}$이었으며, 이중 41.0%가 식물체에 분포하였다. 신갈나무림의 전체 유기탄소량을 원화로 환산하면 약 527만원 $ha^{-1}$의 가치를 갖는 것으로 추정되었다. 조사기간 동안 토양호흡을 통하여 방출되는 탄소량은 7.31 ton C $ha^{-1}yr^{-1}$으로 이중 미생물호흡과 뿌리호흡을 통해 방출되는 탄소량은 각각 3.58, 3.73 ton C $ha^{-1}yr^{-1}$이었다. 유기탄소 순 생산량과 미생물호흡량의 차이로 추정했을 때 본 신갈나무림에서 연간 대기로부터 흡수하는 순 유기탄소는 1.61 ton C $ha^{-1}yr^{-1}$로서, 이를 원화로 환산하면 약 33,000원 $ha^{-1}$의 가치를 갖는 것으로 추정되었다.

• 한국습지학회지
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• 제17권4호
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• pp.332-338
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• 2015

월악산국립공원에 발달되어 있는 소나무림에서 2013년 1월부터 2013년 12월까지 유기탄소 분포와 순환을 통한 생태계 서비스 가치를 평가하였다. 지상부와 지하부 생물량에 분포되어 있는 유기탄소량은 각각 32.17 및 8.04 ton C $ha^{-1}$이었으며, 낙엽층과 토양의 유기탄소량은 각각 5.55 ton C $ha^{-1}$ 및 58.62 ton C $ha^{-1}$ 50cm-$depth^{-1}$로 조사되었다. 조사지 소나무림의 전체 유기탄소량은 104.38 ton C $ha^{-1}$이었으며, 이중 37.9%가 식물체에 분포하였다. 소나무림의 전체 유기탄소량을 원화로 환산하면 약 1,044 만원 $ha^{-1}$의 가치를 갖는 것으로 추정되었다. 조사기간 동안 토양호흡을 통하여 방출되는 탄소량은 4.44 ton C $ha^{-1}yr^{-1}$으로 이중 미생물호흡과 뿌리호흡을 통해 방출되는 탄소량은 각각 2.18 및 2.27 ton C $ha^{-1}yr^{-1}$이었다. 유기탄소 순 생산량과 미생물호흡량의 차이로 추정했을 때 본 소나무림에서 연간 대기로부터 흡수하는 순 유기탄소는 0.44 ton C $ha^{-1}yr^{-1}$로서, 이를 원화로 환산하면 약 44,000원 $ha^{-1}$의 가치를 갖는 것으로 추정되었다.

• 유기물자원화
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• 제32권1호
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• pp.5-11
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• 2024

유기질비료는 무기질비료와 달리 작물의 생산량뿐만 아니라 토양 비옥도 등을 향상시킨다고 알려져 있다. 그러나 유기질비료의 사용이 작물 생산성 및 토양특성뿐만 아니라 최근 이슈화 되고 있는 탄소 축적에 미치는 영향에 대해서는 연구가 미비한 실정이다. 이에 본 연구는 배추 재배시 유기질비료를 밑거름으로 사용하고 이때 작물의 생산성 및 토양 화학성의 변화와 작물 재배 후 토양의 탄소축적량에 대해 평가하고자 하였다. 본 시험은 무처리, NPK처리구(N-P₂O₅-K₂O : 32-7.8-12.8 kg 10a^-1), 유기질비료 처리구로 설정하였으며, 유기질비료 처리구는 질소 밑거름 시비량(11 kg 10a^-1)을 기준으로 50, 100 및 150%로 설정하였다. 배추의 생산량은 무처리구를 제외하고는 유의적인 차이가 없었으며 밑거름 비율에 따라서도 차이가 없었다. 토양의 화학성은 토양 유기물함량, 전기전도도 및 질산성질소의 함량은 유기질비료 사용에 따라 증가하는 경향이었으나 그 외 항목은 차이가 나지 않는 것으로 확인되었다. 유기질비료 사용에 따른 토양 유기탄소축적은 무기질비료에 비해 유기질비료 처리구에서 증가하는 경향이었으며 밑거름 사용량에 따라서는 큰 차이를 보이지 않았다. 이를 통해 농업에서 유기질비료의 밑거름 사용은 작물의 생산성뿐만 아니라 토양 유기탄소의 축적에 효과적이었으며 탄소중립을 위한 하나의 방법으로 판단된다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제38권3호
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• pp.281-291
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• 2015

To clarify the effects of forest fire on the carbon budget of a forest ecosystem, this study compared the seasonal variation of soil respiration, net primary production and net ecosystem production (NEP) over the year in unburned and burned Pinus densiflora forest areas. The annual net carbon storage (i.e., NPP) was $5.75t\;C\;ha^{-1}$ in the unburned site and $2.14t\;C\;ha^{-1}$ in the burned site in 2012. The temperature sensitivity of soil respiration (i.e., $Q_{10}$ value) was higher in the unburned site than in the burned site. The annual soil respiration rate was estimated by the exponential regression equation with the soil temperatures continuously measured at the soil depth of 10 cm. The estimated annual soil respiration and heterotrophic respiration (HR) rates were 8.66 and $4.50t\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$ in the unburned site and 4.08 and $2.12t\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$ in the burned site, respectively. The estimated annual NEP in the unburned and burned forest areas was found to be 1.25 and $0.02t\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$, respectively. Our results indicate that the differences of carbon budget and cycling between both study sites are considerably correlated with the losses of living plant biomass, insufficient nutrients and low organic materials in the forest soil due to severe damages caused by the forest fire. The burned Pinus densiflora forest area requires at least 50 years to attain the natural conditions of the forest ecosystem prior to the forest fire.

• 환경생물
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• 제35권4호
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• pp.715-725
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• 2017

토양 유기탄소 축적량 변화와 작물의 생태계 탄소 수지를 파악하기 위하여 농업의 탄소 관리에 필요한 기초 자료 마련을 위하여 2014~2016년 (3년) 벼 재배기간 동안 토양의 유기탄소 축적량과 작물의 생태계 순 생산량을 측정하였다. 그 결과로 벼 재배지 토양 유기탄소 축적량은 NPK+볏짚퇴비 처리($3.88Mg\;C\;ha^{-1}$)에서 가장 많았고 NPK (화학비료) 처리보다 40.8%, NPK+헤어리베치 처리보다 17.0%의 축적 효과가 있었다. 그러나 NPK+볏짚퇴비 처리가 NPK+헤어리베치에 비해 토양 유기탄소 축적량이 높게 나타나 헤어리베치 시용에 비해 볏짚퇴비 시용이 농경지 내 탄소 축적량이 높은 것으로 나타났다. 벼 재배지 생태계 순 생산량은 NPK 처리($11.31Mg\;C\;ha^{-1}$)에 비해 NPK+헤어리베치 처리($14.01Mg\;C\;ha^{-1}$)에서 19.3%와 NPK+볏짚퇴비 처리($12.6Mg\;C\;ha^{-1}$)에서 10.2% 축적 효과가 있었다. 따라서 화학비료 단일 처리보다 화학비료를 절감하기 위한 유기물 처리가 토양유기탄소 축적 및 재배지의 작물 생태계 탄소 축적량을 증대시키는 효과가 있는 것으로 나타났다.