2000년 4월부터 2003년 9월까지 광릉 산림 소유역의 플럭스 타워를 중심으로 관측된 미기후 자료(바람, 복사, 여섯 높이의 기온과 습도의 연직분포, 토양 및 나무 온도, 강수와 토양 수분)를 분석하였다. 지형의 영향으로 낮에는 상대적으로 강한 동풍이, 밤에는 약한 서풍인 산곡풍이 지배적이고 풍향의 빈도는 서풍이 두 배정도 많다. 하향 단파 복사는 여름 몬순으로 인해 5월에 가장 크고, 생육기간의 알베도는 0.12-0.16 이며 순복사는 -100~800Wm/sup-2/의 범위를 갖는다. 29m 에서 관측된 월 평균 최고 및 최저 기온(수증기압)은 각각 7-8월에 약 25℃(~25mb), 12-1월에 -6.0℃ (~3mb)이다. 기온과 수증기압의 연직분포는 식생의 계 절변화에 따라 변화한다. 월 평균 포차의 경우, 지면에서 가장 작고(< 8mb), 봄에 가장 크고 겨울에 가장 작다. 월 평균 토양 온도는 0-20℃의 범위를 보이고, 8월에 최대값이 나타난다. 월 평균 나무 온도는 -5.8~21.6℃이며, 그 변화는 월 평균 기온과 잘 일치한다. 연 강수량은 큰 경년 변동을 보이며, 7-8월의 강수량이 년 강수량의 > 60%를 차지한다. 토양수분은 관측장소에 따라 다른 연직분포를 보이며, 강수와 관련하여 물의 수평이동이 중요할 수 있음을 보인다.
본 연구는 평면형 바이오필터를 설계하여 제작하고 이 바이오필터에 디펜바키아(Dieffenbachia amoena 'Marianne')의 식재 여부에 따라 환기 용량을 제어할 수 있는 토양 수분 안정화 정도를 측정하고 미세먼지, 휘발성 유기화합물 및 포름알데히드(HCHO)와 같은 실내공기 오염물질에 대한 바이오필터의 제거율을 비교하였다. 실험 결과 디펜바키아의 식재 여부에 관계없이 모두 일정한 상대습도, 온도 및 토양 수분 함량을 나타내었고 이 바이오필터에 식재한 디펜바키아도 정상적으로 생육하였다. 바이오필터에 의한 미세먼지 제거율을 보면, 미세먼지(PM10)와 초미세먼지(PM2.5)의 입자 수는 토양만 있는 경우 각각 30%와 2% 이상 제거되었고, 디펜바키아를 식재한 경우도 각각 40%와 4% 이상 제거되었다. 미세먼지(PM10) 무게에 따른 제거율은 토양만 있는 경우 4% 이상, 디펜바키아를 식재한 경우 20% 이상으로 나타났다. 토양만 채운 바이오필터는 xylene, ethylbenzene, toluene, total volatile organic compounds(T-VOCs)를 63% 이상 제거하였으나 benzene은 22% 이상, HCHO는 38% 이상을 제거하였다. 디펜바키아를 식재한 바이오필터는 xylene, ethylbenzene, toluene, T-VOCs를 72% 이상 제거하였고 benzene과 HCHO도 39% 이상 제거하였다. 따라서 식물과 바이오 필터를 결합한 시스템은 미세먼지의 제거보다 휘발성 유기 화합물의 제거에 대한 효과가 더 높은 것으로 나타났다. 본 연구에서 제작한 평면형 바이오필터는 실내 공기질 정화에 매우 효과가 있는 것으로 나타났으며, 식물과 바이오필터를 결합하였을 때 그 효과는 더욱 큰 것으로 확인하였다.
전 세계 곳곳에서 산발적이고 불규칙적으로 발생하는 산불은 가연성 식생 지역에서 주요한 자연 변동성의 일환이면서 전 지구 탄소 순환에 중요한 역할을 하고, 공공 비상사태를 야기하는 심각한 자연재해이다. 산불 배출량, 연소 면적 및 산불기상지수를 활용한 산불 발생 위험도의 변동성 및 변화에 대한 연구가 전 세계 많은 지역에서 활발히 진행되고 있지만 동아시아 지역에 대한 연구는 아직 제한적이다. 본 연구는 1981년부터 2020년까지 지난 40년 기간 동안 산불기상지수 자료를 분석해 동아시아 지역 산불 위험도의 변동성 및 장기 변화 특성을 조사하였다. 동아시아 지역 산불 위험도의 첫 번째 주요 변동 모드는 전체 변동성의 29%를 설명하며, 대부분 지역에서 산불 발생 위험이 증가하고 있음을 나타낸다. 지구온난화 및 해양의 수 십년 주기 변동성과 연계되어 지표 기온이 상승하고 있는 것이 주요 원인이며, 이는 토양 수분의 상승 경향에 의해 그 효과가 다소 상쇄되고 있다. 두 번째 변동 모드는 엘니뇨-남방진동과 연계된 경년 변동성을 반영하며 전체 변동성의 17%를 설명한다. 엘니뇨(라니냐) 시기 동아시아 지역 강수량의 증가(감소)는 토양 수분을 증가(감소)시키며, 이에 따라 산불 위험이 감소(증가)하게 된다. 이는 지표 기온 상승(하강)에 의해 그 효과가 다소 상쇄된다. 산불 발생 위험도의 변동성 및 변화에 대한 이해와 예측을 증진하는 것은 그에 따른 피해를 저감하고 대비책을 마련하는 데 기여할 것이다.
The biodegradation rates of diesel oil by a selected diesel-degrading bacterium, Pseudomonas stutzeri strain Y2G1, and microbial consortia composed of combinations of 5 selected diesel-degrading bacterial were determined in liquid and soil systems. The diesel degradation rate by strain Y2G1 linearly increased $(R^2=0.98)$ as the diesel concentration increased up to 12%, and a degradation rate as high as 5.64 g/l/day was obtained. The diesel degradation by strain Y2G1 was significantly affected by several environmental factors, and the optimal conditions for pH, temperature, and moisture content were at pH8, $25^{\circ}C$, and 10%, respectively. In the batch soil microcosm tests, inoculation, especially in the form of a consortium, and the addition of nutrients both significantly enhanced the diesel degradation by a factor of 1.5 and 4, respectively. Aeration of the soil columns effectively accelerated the diesel degradation, and the initial degradation rate was obviously stimulated with the addition of inorganic nutrients. Based on these results, it was concluded that the major rate-limiting factors in the tested diesel-contaminated soil were the presence of inorganic nutrients, oxygen, and diesel-degrading microorganisms. To resolve these limiting parameters, bioremediation strategies were specifically designed for the tested soil, and the successful mitigation of the limiting parameters resulted in an enhancement of the bioremediation efficiency by a factor of 11.
Park, Seunghyeon;Kim, Ikhyun;Kim, Beomjeong;Choi, Byoungkoo
Journal of Forest and Environmental Science
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제35권4호
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pp.213-222
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2019
Climate change has been intensifying and affecting forest ecosystems. Over the years, the intensity and frequency of climate change have increased and the effects of climate change have been aggravating due to cumulative greenhouse gases such as CO2, which has resulted in several negative consequences, drought being the main threat among all. Drought affects forest ecosystems directly and indirectly. Insufficient soil moisture, due to drought, may affect the growth of plants and soil respiration (SR), and soil temperature may increase because of desiccated soil. In addition, the mortality rate of plants and soil microorganisms increases. As a result, these effects could reduce forest productivity. Thus, in this article, we have presented various research studies on artificial drought using throughfall exclusion, and we have mainly focused on SR, which is significantly related to forest productivity. The research studies done worldwide were sorted as per the main groups of Köppen-Geiger climate classification and intensively reviewed, especially in tropical climates and temperate climates. We briefly reviewed the properties among the exclusion experiments about the temperate climate, which mostly includes Korean forests. Our review is not a proof of concept, but an assumption for adequate investigation of drought effects in the Korean forest.
The analysis performed here is aimed to increase the familiarity of hydrologic process especially for the small basins which are densely gaged. Kyung An and Mu Shim river basins are selected as a represectative basin according to the criteria which UNESCO has establisheed back in 1964 and being operated under the auspice of Ministry of Construction. The data exerted from these basins is utilized for the determination of the characteristics of precipitation and runoff phenomena for the small basin, which is considerred as a typical Korean samll watershed. The methodology developed by Soil Conservation Service, USA for determination of runoff value from precipitation is applied to find the suitability of the method to Korean River Basin. The soil cover complex number or runoff curve number was determined by considering the type of soil, soil cover, land use and other factor such as antecent moisture content. The averag values of CN for Kyung An and Mushim river basins were found to be 63.9 and 63.1 under AMC II, however, the values obtained from soil cover complex was less than those from total precipitation and effective precicpitation by 10-30%. It may be worth to note that an attention has to be paid in the application of SCS method lo Korean river basin by adjusting 10-30% increase to the value obtained from soil cover complex. Finally, the design flood hydrograph was consturcted by employing unit hydrograph technique to the dimensionless mass curve. Also a stepwise multiple regression was performed to find the relationship between runoff and API, evapotranspiration rate, 5 days antecedent precipitation and daily temperature.
흙으로 침투하는 전파의 투과도와 흙에 의한 신호감쇄량을 계산하였다 대상 복합매질을 이층구조로 모델링한 후, 적분형태로 주어진 전계 표현식을 보였다. 불균일 복합매질에서는 체적산란이 일어나며, 이의 영향이 감안된 전파특성을 분석하기 위하여 반복법인 본(Born) 근사법을 사용하였다. 또한 불균일 복합매질이 가진 랜덤성의 정도는 분산과 상관길이에 의해 정해지도록 하였다. 흙에 함유된 수분량, 흙 입자의 반경, 온도 및 주파수를 변수로 하는 투과도 및 신호감쇄량 식을 제안하였다. 제안된 식으로부터 이들 변수에 따른 투과도 및 신호감쇄량의 변화를 보였다. 분석 결과, 수분이 함유된 경우에는 신호감쇄량의 변동폭이 온도에 따라서 크게 달라짐을 보게 되었고, 그 변동치는 일반적인 예상치를 훨씬 초과하였으며 그 물리적 이유를 설명하였다.
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.
This study aimed to evaluate the potential plantgrowth promoting effects of potassium polyacrylate, a superabsorbent polymer, and Bacillus sp. SH1RP8, a family of plant-growth-promoting bacteria. Potassium polyacrylate was selected as the polymer for use due to its high molecular weight and its ability to retain and continuously supply moisture. Plant-growth-promoting rhizobacteria (PGPR) were isolated from the soil and applied to plants growing in dry environments, such as saline conditions. The moisture absorption and retention abilities of potassium polyacrylate were evaluated at a high temperature ($50^{\circ}C$) and in a dry condition, during which time the polymer showed a water retention potential of 19606.07% after 29 days. To overcome the reaming problem in the soil environment, natural polymers (such as cellulose) were mixed with the potassium acrylate. The shoot growths of Peucedanum japonicum Thunb and Arundo donax were significantly enhanced when treated with the mixture of the isolated rhizosphere bacterium SH1RP8 and potassium polyacrylate (63.5 and 124.3%, respectively).
Very few studies have addressed the phylogenetic diversity of fungi from Northeast India under the Eastern Himalayan range. In the present study, an attempt has been made to study the phylogenetic diversity of culturable soil fungi along the altitudinal gradients of eastern Himalayas. Soil samples from 24 m above sea level to 2,000 m above sea level altitudes of North-East India were collected to investigate soil micro-fungal community structure and diversity. Molecular characterization of the isolates was done by PCR amplification of 18S rDNA using universal primers. Phylogenetic analysis using BLAST revealed variation in the distribution and richness of different fungal biodiversity over a wide range of altitudes. A total of 107 isolates were characterized belonging to the phyla Ascomycota and Zygomycota, corresponding to seven orders (Eurotiales, Hypocreales, Calosphaeriales, Capnodiales, Pleosporales, Mucorales, and Mortierellales) and Incertae sedis. The characterized isolates were analysed for richness, evenness and diversity indices. Fungal diversity had significant correlation with soil physico-chemical parameters and the altitude. Eurotiales and Hypocreales were most diverse and abundant group of fungi along the entire altitudinal stretch. Species of Penicillium (D=1.44) and Aspergillus (D=1.288) were found to have highest diversity index followed by Talaromyces (D=1.26) and Fusarium (D=1.26). Fungal distribution showed negative correlation with altitude and soil moisture content. Soil temperature, pH, humidity and ambient temperature showed positive correlation with fungal distribution.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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