• 한국농림기상학회지
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• 제14권1호
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• pp.39-44
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• 2012

본 연구는 1963년도에 식재된 낙엽송, 소나무, 리기테다소나무 조림지를 대상으로 셀룰로오스 분해와 토양 환경인자 사이의 관계를 구명하기 위해 수행하였다. 셀룰로오스 분해에 영향을 미칠 수 있는 토양온도, 토양 수분함량, 토양 pH, 토양 이산화탄소 방출량을 2006년 7월부터 10월까지 4개월 동안 측정하였다. 셀룰로오스 분해율은 리기테다소나무($6.5mg\;g^{-1}\;day^{-1}$), 소나무($6.2mg\;g^{-1}\;day^{-1}$), 낙엽송($6.1mg\;g^{-1}\;day^{-1}$) 순이었으나 수종간 유의적인 차이는 없었다(P > 0.05). 셀룰로오스 분해율은 20cm 깊이의 토양 온도와 양의 상관(소나무: r = 0.77, P < 0.05; 리기테다소나무: r = 0.59, P < 0.05; 낙엽송: r = 0.48, P < 0.05)을 보였으나, 토양 pH와는 음의 상관(소나무: r = -0.63, P < 0.05; 리기테다소나무: r = -0.47, P < 0.05; 낙엽송: r = -0.43, P < 0.05)이 있었다. 토양이산화탄소방출량과 셀룰로오스 분해율은 소나무(r = 0.46, P < 0.05), 낙엽송(r = 0.37, P < 0.05), 토양 수분함량과 셀룰로오스 분해율은 소나무(r = 0.53, P < 0.05)와 유의적인 양의 상관(P < 0.05)이 있었다. 본 연구 결과에 따르면 셀룰로오스 분해는 각기 다른 침엽 수종으로부터 발생하는 토양 환경요인에 의해 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 한국산림과학회지
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• 제90권3호
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• pp.242-248
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• 2001

토지 이용 변화는 토양 내 유기물과 양분 상태에 영향을 줄 것으로 기대된다. 본 연구에서는 경기도 광주군 검단산 일대에서 과거 논으로 이용되다가 현재는 버드나무-신나무 우점의 산림으로 변한 지역, 밭에서 잣나무 인공조림지로 변한 지역, 그리고 과거부터 지속적으로 참나무류가 우점하고 있는 산림 지역 등 세 가지 토지 이용 형태를 선정하고 여기에서 토양 내 탄소와 질소의 농도, 토양 호흡, 그리고 질소 유효도 등을 측정, 비교하였다. 경작지의 휴경 후 20년이 경과한 다음, 토양 내 탄소와 질소의 농도는 토양 깊이 0-10cm, 10-20cm에서 과거 논이었던 지역이 다른 지역에 비하여 높은 것으로 나타났다. 또한 일반적으로 탄소와 질소의 농도는 표층에서 높고 토양 깊이가 증가할수록 점차 낮아지는 경향을 보였다. 이것은 유기물의 유입과 분해의 차이로 인한 축적량이 과거 논이었던 지역에서 가장 많기 때문이며, 탄소와 질소의 증가는 주로 표층에 국한한데에 기인하는 것으로 보인다. 토양 발생 이산화탄소량은 논에서 산림으로 변한 지역에서 가장 높게 나타났으며, 이는 토양 내 높은 탄소 농도와 습윤한 수분 조건 때문인 것으로 보인다. 이온교환수지봉지법으로 측정한 토양 내 질소 유효도는 토지 이용 형태에 따라 유의한 차이를 나타내었는데, 무기태 질소 $NH_4{^+}+NO_3{^-}$)의 유효도와 암모니움태 질소의 농도는 산림지역에서 가장 높고, 밭에서 산림으로 변한 지역, 논에서 산림으로 변한 지역의 순으로 점차 감소하였다.

• 환경생물
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• 제32권4호
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• pp.363-370
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• 2014

생태계가 담당하는 기능의 크기와 그 변화에 관여하는 환경요인과의 상호관계성 도출은 생태계의 과학적 속성 이해에 필수불가결한 요소이다. 본 연구는 수변의 특이적 환경조건에 의해 주기적인 교란과 토양 퇴적환경이 발달하는 하천 수변지역에 형성되어 있는 하천식생에 대해 토양탄소축적량을 정량하고 그러한 식생의 토양으로부터 방출되는 토양호흡과 환경요소 자료를 수집하여 각 요소의 상호간의 관계성을 분석하였다. 남한강 여주지역에서 물억새, 달뿌리풀, 버드나무에서 토양호흡은 2009년 8월부터 11월까지 각 군락에서 수집하였으며, 토양탄소축적량은 각 군락의 3지점에서 수집하였다. 토양호흡은 지온변화에 민감하게 반응하였으며, 가장 높게 관찰되는 8월의 토양호흡값은 달뿌리풀군락, 물억새군락, 버드나무군락에서 각각 $1,539mgCO_2\;m^{-2}$, $1,200mgCO_2\;m^{-2}$, $1,215mgCO_2\;m^{-2}$으로 측정되었다. 이러한 자료를 바탕으로 산정한 연간 토양호흡량은 달뿌리풀군락, 물억새군락, 버드나무군락에서 각각 $19.8tCha^{-1}yr^{-1}$, $30.1tCha^{-1}yr^{-1}$, $22.0tCha^{-1}yr^{-1}$으로 산정되어 물억새군락의 토양에 가장 높은 탄소가 축적된 것으로 평가되었다. 한편, 토양탄소축적량 (리터층+토양층)은 달뿌리풀군락, 물억새군락, 버드나무군락에서 각각 $40.6tCha^{-1}$ (1.9+38.7), $46.9tCha^{-1}$ (43.0+3.9), $31.2tCha^{-1}$ (28.9+2.3)으로 물억새군락의 토양에 가장 많은 탄소가 축적된 것으로 조사되었으며 이는 물억새군락의 높은 지상부 생산성에서 기인하는 것으로 판단된다.

• 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.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제48권4호
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• pp.187-192
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• 2005

Influence of herbicide oxadiazon on soil microbial activity and nitrogen dynamics was evaluated. Soil samples were treated with oxadiazon at field and tenfold field rates and incubated. Organic amendment was added as an additional substrate for soil microorganisms. Tenfold field rate oxadiazon stimulated substrate-induced respiration (SIR) and dehydrogenase activity (DHA) in amended soil as compared to unamended soil and control treatment. Soil urease activity was not affected by oxadiazon treatment. In both amended and unamended soils, treatment of the herbicide at higher rate had not significant influence on $NH_4$-N and $NO_3$-N concentrations. Higher dose of oxadiazon was degraded in both soils, but dissipation rate in amended soil was higher than unamended soil, with half-lives ($t_{1/2}$) of 23.1 and 138.6 days, respectively. Recommended field rate did not affect microbial activity and nitrogen dynamics in soil ecosystem. Results showed influence of oxadiazon on cycling processes of nitrogen in soil was not significant however its effect on microbial activity was a tendency depending on addition of organic amendment to soil.

• 한국농림기상학회:학술대회논문집
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• 한국농림기상학회 2013년도 추계 학술발표논문집
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• pp.42-47
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• 2013

• 한국농림기상학회지
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• 제18권3호
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• pp.120-126
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• 2016

본 연구는 유사한 입지에서 생육한 소나무와 굴참나무 임분의 토양 이산화탄소($CO_2$)와 이들 방출에 영향을 미치는 환경요인인 토양 온도, 토양 수분, 토양 pH, 전기전도도, 토양 유기탄소 농도 등을 2015년 3월부터 2016년 2월까지 1년 동안 조사하였다. 토양 $CO_2$ 방출량의 월별 변화는 두 임분 사이에 차이가 있어 하절기인 6월과 7월의 경우, 굴참나무 임분이 소나무 임분에 비해 유의적으로 높았으나, 타 계절은 차이가 없었다. 연 평균 토양 $CO_2$ 방출량의 경우, 굴참나무 임분이 $2.27{\pm}0.22{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$로 소나무 임분의 $1.63{\pm}0.12{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$ 에 비해 높게 나타났으며, 연 평균 토양 온도와 토양 수분함량도 굴참나무 임분이 소나무 임분에 비해 높았다. 토양 환경요인 중 토양 온도와 토양 $CO_2$ 방출량은 지수함수 관계(P<0.05)가 있었으며, $Q_{10}$ 값의 경우, 굴참나무 임분이 3.35로 소나무 임분 2.72에 비해 높아 토양 온도 상승 시, 굴참나무 임분의 토양 $CO_2$ 방출량이 소나무 임분에 비해 더 크게 증가하는 것으로 나타났다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제41권12호
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• pp.336-344
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• 2017

Background: Because of climate change, interest in the development of carbon pools has increased. In agricultural ecosystems, which can be more intensively managed than forests, measures to control carbon dioxide ($CO_2$) emission and absorption levels can be applied relatively easily. However, crop residues may be released into the atmosphere by decomposition or combustion. If we can develop scientific management techniques that enable these residues to be stocked on farmland, then it would be possible to convert farmlands from carbon emission sources to carbon pools. We analyzed and investigated soil respiration (Rs) rate characteristics according to input of carbonized residue of red peppers (Capsicum annuum L.), a widely grown crop in Korea, as a technique for increasing farmland carbon stock. Results: Rs rate in the carbonized biomass (CB) section was $226.7mg\;CO_2\;m^{-2}h^{-1}$, which was 18.1% lower than the $276.9mg\;CO_2\;m^{-2}h^{-1}$ from the red pepper residue biomass (RB) section. The Rs rate of the control was $184.1mg\;CO_2\;m^{-2}h^{-1}$. In the following year, Rs in the CB section was $204.0mg\;CO_2\;m{-2}h^{-1}$, which was 38.2% lower than the $330.1mg\;CO_2\;m^{-2}h^{-1}$ from the RB section; the control emitted $198.6mg\;CO_2\;m^{-2}h^{-1}$. Correlation between Rs and soil temperature ((Ts) at a depth of 5 cm) was $R^2=0.51$ in the RB section, which was higher than the other experimental sections. A comparison of annual decomposition rates between RB and CB showed a large difference, 41.4 and 9.7%, respectively. The results showed that carbonization of red pepper residues reduced the rates of decomposition and Rs. Conclusions: The present study confirmed that the Rs rate can be reduced by carbonization of residue biomass and putting it in the soil and that the Rs rate and Ts (5 cm) were positively correlated. Based on the results, it was determined that approximately $1.2t\;C\;ha^{-1}$ were sequestered in the soil in the first year and $3.0t\;C\;ha^{-1}$ were stored the following year. Therefore, approximately $1.5t\;C\;ha^{-1}year^{-1}$ are expected to be stocked in the soil, making it possible to develop farmlands into carbon pools.

• Journal of Microbiology
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• 제42권4호
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• pp.267-277
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• 2004

Effects of elevated $CO_2$ on soil microorganisms are known to be mediated by various interactions with plants, for which such effects are relatively poorly documented. In this review, we summarize and syn­thesize results from studies assessing impacts of elevated $CO_2$ on soil ecosystems, focusing primarily on plants and a variety the of microbial processes. The processes considered include changes in microbial biomass of C and N, microbial number, respiration rates, organic matter decomposition, soil enzyme activities, microbial community composition, and functional groups of bacteria mediating trace gas emission such as methane and nitrous oxide. Elevated $CO_2$ in atmosphere may enhance certain micro­bial processes such as $CH_4$ emission from wetlands due to enhanced carbon supply from plants. How­ever, responses of extracellular enzyme activities and microbial community structure are still controversy, because interferences with other factors such as the types of plants, nutrient availabilitial in soil, soil types, analysis methods, and types of $CO_2$ fumigation systems are not fully understood.

• Journal of Ginseng Research
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• 제8권1호
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• pp.65-74
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• 1984

This experiment was carried out to study the effects of light intensity and soil water regimes on the growth of ginseng seedling. The results were as follows: 1. The maximum light intensity and optimum temperature in 1,le photosynthesis of ginseng seedling were 10,000 lux and 23 $^{\circ}C$. Respiration rate was increased at high temperature. 2. Air and soil temperature under the shading were increased as the increase of light intensity but soil water contents were decreased as the increase of light intensity, whereas air and soil temperature were decreased as the increase of precipitation under the shade b5: soil water contents were increased as the increase of precipitation under the shade. 3. The higher the transmittance of the shade, the greater the specific leaf weight (S.L.W.) and stomatal density. In contrast, however, the contents of total chlorophyll, chlorophyll a and b, and stomatal length was decreased. There was no any significant difference light intensity of the a/b ratio of chlorophyll. 4. The highest photosynthesis was occurred in ginseng leaves grown under the shade 5% L.T.R. and net photosynthesis rates increased with increasing soil water contents. 5. Optimum condition for usable seedling yield were 5% L.T.R. and 3.3% precipitation under the shade. Useless seedling increased with increasing precipitation under the shade.