• 한국환경생태학회지
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• 제21권6호
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• pp.487-493
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• 2007

지리산 국립공원 동부지 역에 위치한 중산리, 백무동, 대원사 산구야영장 등 4개의 야영장조성지와 인접한 산림지역의 토양 특성을 비교한 결과 토양용적밀도, 토양경도, 토양 pH, 투수율, 토양호흡율 등의 토양 특성은 산림지역과 야영장 조성지 사이에 차이가 있었다(p<0.05). 그러나 표토($0{\sim}15cm$)와 심토($15{\sim}30cm$) 사이에 깊이별 토양특성은 야영장 조성지와 산림지역 모두 차이가 없었다(p>0.05). 토양용적밀도의 경우 산림지역 $0.95g/cm^3$, 야영장 조성지 $1.29{\sim}1.44g/cm^3$로, 야영장 조성지가 산림지역에 비해 높았으며, 토양경도는 산림지역 $1.44kg/cm^2$, 야영장 조성지 $2.9{\sim}4.0kg/cm^2$로 유의적인 차이가 있었다(p<0.05). 토양공극율의 경우 산림지역은 64.3%로 야영장 조성지 $45.7{\sim}51.4%$에 비해 높았고, 토양 PH는 산림지역 pH 5.46, 야영장 조성지 $pH\;5.49{\sim}pH\;6.38$ 범위에 분포하였다. 투수율의 경우산림지역 18.7cc/초, 야영장 조성지 $0.79{\sim}2.06cc$/초, 토양호흡율은 산림지역 $0.58gCO_2/m^2/h$로, 야영장 조성지 $0.13{\sim}0.34gCO_2/m^2/h$에 비해 높게 나타났다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권4호
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• pp.45-53
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• 2005

본 연구의 목적은 실제 디젤유로 오염된 불포화 토양을 복원하기 위해 수행되었던 고온공기 주입 파일롯 테스트에서 토양온도 변화가 생분해 속도에 미치는 영향을 알아보고자 히는 것이었고, 이것을 토대로 현장 생분해 속도, 최적의 생분해 온도 및 1차 분해 속도 상수를 도출하고 총복원기간을 예측해 보았다. 실험은 과거 디젤유 누출 사고가 있었던 고농도 오염지역에 대해 토양의 온도별 현장 호흡률(in-situ respiration)을 약 10일 간격으로 측정하는 식으로 진행되었다. 적용된 복원공법은 고온공기를 주입/추출하여 1차적으로 오염된 디젤 성분을 휘발, 추출하고 이어서 토양의 잔열과 미생물 생분해를 이용하여 토양내 잔류 디젤을 제거하는 후속공정으로 이루어졌다. 토양온도 $26\sim60^{\circ}C$ 범위에서 산소소비속도는 $2.2\sim46.3%/day$ 값을 보였고 $32^{\circ}C$에서 가장 빠른 46.3%/day를 나타냈다. 산소소비속도를 기준으로 하여 계산한 0차반응 생분해 속도(biodegradation rate)는 $6.5\sim21.3mg/kg-day$ 이었고 역시 토양온도 $ 32^{\circ}C$ 에서 최대값을 보였고 그 이전과 이후는 각각 감소된 값을 나타냈다. 주기적으로 측정된 현장호흡률을 바탕으로 계산한 1차 분해속도 k는 몇가지 온도 범위에서 즉, $0.0027\;d^{-1}(@32.8^{\circ}C),\;0.0013\;d^{-1}(@41.1^{\circ}C)$ 그리고 $0.0006\;d^{-1}(@52.7^{\circ}C)$ 이었다. 토양의 초기 TPH 농도 대비목표 농도를 870 mg/kg으로 가정했을 경우 소요 복원기간은 $2\mu9$년 정도 소요되는 것으로 예측되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제48권6호
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• pp.648-657
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• 2015

Soil organic matter (SOM) plays an important role in the continuous production and environmental conservation in arable soils. In particular, the decomposition of organic matter in soil might promote soil organic matter and fertility due to the mineralization of N. In this study, to evaluate the effect of organic matter amendment on the C mineralization and N dynamic, $CO_2-C$ flux, extractable N and $N_2O$ emission were determined using closed chamber for 4 weeks at 10, 15, $20^{\circ}C$ of incubation temperature after the mixture of $2Mgha^{-1}$ rice straw compost and rye in sandy loam and clay loam. Regardless of soil texture, decomposition rates of rice straw compost and rye at $10{\sim}20^{\circ}C$ of incubation temperature ranged from 0.9 to 3.8% and 8.8 to 20.3%, respectively. Rye application in soil increased $NH_4-N$ and $NO_3-N$ content as well as the $N_2O$ emission compared to the rice straw compost. After incubation for 4 weeks, total C content in two soils was higher in rice straw compost than in rye application. In conclusion, application of rice straw compost and rye to soil was able to improve the soil organic matter and fertility. However, organic matter including the recalcitrant compounds like rice straw compost would be effective on the management of soil organic matter and the reduction of greenhouse gases in soil.

• 한국산림과학회지
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• 제105권1호
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• pp.12-18
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• 2016

경남 진주시의 남부산림자원연구소 월아시험림 내 소나무재선충병 발생 곰솔임분의 간벌 처리구를 대상으로 토양 이산화탄소($CO_2$) 방출량과 토양환경요인 변화를 조사하기 위하여 강도구, 약도구, 대조구를 설치하고 2012년 3월부터 2013년 2월까지 토양 $CO_2$ 방출량, 토양온도, 토양수분함량, 토양 pH 변화를 조사하였다. 토양 $CO_2$ 방출량의 월별 변화는 간벌처리구와 대조구 사이에 유의적 차가 없었다(P>0.05). 연 평균 토양 $CO_2$ 방출량의 경우 처리간 유의적인 차는 없었으나 약도구 $0.58g\;CO_2m^{-2}h^{-1}$, 강도구 $0.49g\;CO_2m^{-2}h^{-1}$, 대조구 $0.45g\;CO_2m^{-2}h^{-1}$ 순으로 약도구가 높게 나타났다. 토양 $CO_2$ 방출량은 토양온도와 유의적인 지수함수 관계(P<0.05)가 있었으나 토양수분과 토양 pH 와는 유의적인 상관관계가 없었다(P>0.05). $Q_{10}$ 값의 경우 약도구 3.40, 강도구 3.20, 대조구 3.06으로 약도구가 가장 크게 나타나 소나무재선충병 발생 곰솔임분의 간벌처리는 토양온도 상승과 함께 토양 $CO_2$ 방출에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국자원식물학회지
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• 제29권4호
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• pp.393-399
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• 2016

한국특산식물 벌개미취의 재배환경에 따른 생리적 반응과 최적 재배조건의 설정을 통해 생산성을 향상하기 위하여 연구를 수행하여 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 생육시기별 광합성률은 정식 후부터 급격히 증가하였다가 7월 이후 감소하였으며 정식 2년차에서는 생육 후기로 갈수록 저하되는 경향이었고 광보상점은 생육 초기에 높았다가 후기에 감소하였다. 세포내 CO₂ 농도가 증가할수록 광합성률은 증가하였으나 일정 수준 이상에서는 정체 혹은 감소하는 경향이었고 생육시기별 CO₂ 보상점은 5월에 가장 낮았다. 차광처리에서 엽록소 함량은 무처리에 비해 높았으며 잎 형태의 유의한 변화가 관찰되었다. 무차광 또는 50% 차광수준에서 광합성률이 높았다.  토양수분 조건에 따라서 잎의 형태적 변화는 거의 없었으나 엽충실도가 변화하였고 −25 kPa 이상의 토양수분조건에서는 광합성률, 순양자 수율은 증가하였으며 이에 따라 암호흡속도도 증가하였고 수분 이용효율은 감소하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제109권3호
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• pp.271-280
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• 2020

본 연구는 유사한 입지에서 생육한 소나무와 굴참나무 임분을 대상으로 시비에 따른 토양 CO₂ 방출량을 비교하기 위해 수행하였다. 성숙한 소나무와 굴참나무 임분을 대상으로 시비처리 전 캘리브레이션 기간(2015년 3월~2016년 2월)을 가진 후, 2016년 3월에 복합비료를 표면 시비하였다. 토양 CO₂ 방출량은 2015년 3월부터 2017년 2월까지 2년 동안 매월 측정하였다. 토양 CO₂ 방출량의 월별 변동은 굴참나무와 소나무 임분 모두 시비 전(2015~2016년)과 시비 후(2016~2017년) 유사하였다. 연평균 토양 CO₂ 방출량의 경우 소나무 임분의 시비구는 2015~2016년 1.620 μmol m^-2 s^-1였으나 2016~2017년 2.180 μmol m^-2 s^-1로 유의적으로 증가(P < 0.05)하였으며, 굴참나무 임분의 시비구도 2015~2016년 1.557 μmol m^-2 s^-1에서 2016~2017년 1.977 μmol m^-2 s^-1로 약 0.420 μmol m^-2 s^-1 정도 증가하였다. 그러나 비시비구는 두 임분 모두 2015~2016년과 2016~2017년 사이 토양 CO₂ 방출량에 유의적인 차이가 없었다. Q₁₀ 값은 굴참나무 임분의 시비구가 2015~2016년 3.14에서, 2016~2017년 3.41로 증가하였으나 소나무 임분의 시비구는 Q₁₀ 값에 변화가 없었다. 비시비구의 Q₁₀ 값의 경우 굴참나무 임분은 2015~2016년에 3.85였으나, 2016~2017년은 3.69로 감소하였으며, 소나무 임분은 2015~2016년은 3.15였으나, 2016~2017년은 3.65로 증가하였다. 본 연구 결과에 따르면 유사한 입지환경에서 생육한 소나무와 굴참나무 임분의 토양 CO₂ 방출량은 시비 후 증가하였으며, 시비에 따른 토양 CO₂ 방출은 소나무 임분이 굴참나무 임분에 비해 반응이 크게 나타났다.

• 농업과학연구
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• 제41권4호
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• pp.291-298
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• 2014

Plastic film houses are directly associated with increases in plant growth and yield of vegetable crops through a year round cultivation, however, at the same time temperature stresses are one of fates which are difficult to avoid during crop growth. The objective of this study was to examine the translocation and distribution of minerals (N, P, K) and carbohydrates as well as seasonal fluctuation of mineral uptake and carbohydrate production in cucumber plant grown under moderately high temperature. The temperature treatments consisted of 2-layers film houses (optimal temp.) and 3-layers (high temp.). Shoot growth of cucumber plants were linearly increased until 14 weeks after transplanting (WAT) without any significant difference between both temperatures, and the slowdown was observed from 16 WAT. The level of soluble sugar and starch was slightly greater in optimal temperature compared to the high. Cumulative accumulation of soluble sugar was significantly different before and after 12 WAT in both treatments, whereas starch level represented a constant increase. Monthly production of soluble sugar reached the peak between 12 to 16 WAT, and starch peaked between 4 to 8 WAT and 12 to 16 WAT. Total uptake of N, P and K in optimal and high temperature conditions was $18.4g\;plant^{-1}$ and 17.6 for N, 4.7 and 5.1 for P, and 37.7 and 36.2 for K, respectively, and the pattern of monthly N uptake between optimal and high temperatures was greater in early growth stage, whereas was greater in mid growth stage in both P and K. Thus, this study suggests that moderately high temperature influences much greater to photosynthesis and carbohydrate production than plant biomass and mineral uptake. On the basis of the present result, it is required to indentify analysis of respiration rates from plant and soil by constantly increasing temperature conditions and field studies where elevated temperatures are monitored and manipulated.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제31권3호
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• pp.167-176
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• 2008

Atmospheric N deposition has far-reaching impacts on forest ecosystems, including on-site impacts such as soil acidification, fertilization, and nutrient imbalances, and off-site environmental impacts such as nitrate leaching and nitrous oxide emission. Although chronic N deposition has been believed to lead to forest N saturation, recent evidence suggests that N retention capacity, particularly in the forest floor, can be surprisingly high even under high N deposition. This review aims to provide an overview of N retention processes in the forest floor and the implications of changing C-N interactions for C sequestration. The fate of available N in forest soils has been explained by the competitive balance between tree roots, soil heterotrophs, and nitrifiers. However, high rates of N retention have been observed in numerous N addition experiments without noticeable increases in tree growth and soil respiration. Alternative hypotheses have been proposed to explain the gap between the input and loss of N in N-enriched, C-limited systems, including abiotic immobilization and mycorrhizal assimilation, both of which do not require additional C sources to incorporate N in soil N pools. Different fates of N in the forest floor have different implications for C sequestration. N-induced tree growth can enhance C accumulation in tree biomass as observed across temperate regions. C loss from forests can amount to or outweigh C gain in N-saturated, declining forests, while another type of 'C-N decoupling' can have positive or neutral effects on soil C sequestration through hampered organic matter decomposition or abiotic N immobilization, respectively.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제25권2_spc호
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• pp.1-15
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• 2020

Monitoring and assessing terminal electron accepting processes (TEAPs) are one of the most important steps to remediate contaminated sites via various in-situ techniques. TEAPs are a part of the microbial respiration reactions. Microorganisms gain energy from these reactions and reduces pollutants. Monitoring TEAPs enables us to predict degradability of contaminants and degradation rates. In many countries, TEAPs have been used for characterization of field sites and management of groundwater wells. For instance, US Environmental Protection Agency (EPA) provided strategies for groundwater quality and well management by applying TEAPs monitoring. Denmark has also constructed TEAPs map of local unit area to develop effective groundwater managing system, particularly to predict and assess nitrogen contamination. In case of Korea, although detailed soil survey and groundwater contamination assessment have been employed, site investigation guidelines using TEAPs have not been established yet. To better define TEAPs in subsurface environments, multiple indicators including ion concentrations, isotope compositions and contaminant degradation byproducts must be assessed. Furthermore, dissolved hydrogen concentrations are regarded as significant evidence of TEAPs occurring in subsurface environment. This review study introduces optimal sampling techniques of groundwater and dissolved hydrogen, and further discuss how to assess TEAPs in contaminated subsurface environments according to several contamination scenarios.

• 한국약용작물학회지
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• 제25권6호
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• pp.397-403
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• 2017

Background: This study was aimed at evaluating the growth, yield, and carbohydrate content in the whole Allium hookeri plant with shading treatment in hot summer. Methods and Results: Different shading rate, including 0 (control), 35 or 55%, was employed from the June $21^{st}$ to August $31^{st}$. Daily average air and soil temperature, which were approximately $2.5^{\circ}C$ and $3.8^{\circ}C$ lower, respectively, were observed with both 35% and 55% treatments in July and August, with no significant difference in daily maximum air temperature. Dry weights were high, approximately 40% and 48% for the shoot and 20% and 12% for the root, with the 35% and 55% treatments, respectively, 8 weeks after shading. Division number was increased by 13% and 19.8% with the 35% and 55% treatments, respectively. The mortality rates of 150 plants were 9.1%, 4.0%, and 1.3% with the 0 (control), 35% and 55% treatments, respectively. At 4 weeks after shading, the highest and lowest sucrose levels in both shoot and root were observed with the 35% and 55% treatments, respectively. At 8 weeks after shading, there was no significant difference in the sucrose content in the shoot among the treatments. Conclusions: The highest plant growth rate and yield with the 55% treatment may be related with the decrease in both air and soil temperatures, resulting in reducted leaf respiration and thus compensate net photosynthesis.