선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 연구에서는 도시의 다양한 토양에서 물리화학적 토양 특성 에 따라서 총세균수와 그들의 대사활성을 비교를 위 하 여, 경기도 가평군 명지산의 신갈나무 숲과 인천시의 도시 산림, 잔디밭, 가로수, 나지 및 아스팔트 포장 밑 토양의 총 세균수를 계수하고, 탈수소효소 활성도를 측정하여 토양의 물리화학적 특성과의 관계를 규명하고자 하였다.
제안 방법
- 꽂아 측정하였다. 가밀도(bulk density)는 표토에 직경 5 cm, 높이 5 cm의 철제 원통을 박아 채집한 토양을 105℃에서 건조한 무게를 원통의 부피로 나누어 구하였다. 토양 수분함량은 채취한 생토양을 105℃에서 건조한 후 감량을 생토양 무게에 대한 백분율로 나타내었다.
- 생토양 5 g을 멸균 증류수 45 mL과 혼합하고 homogenizer(Nissei AM-7)로 15,000 rpm으로 2 분간 균질화시킨 후 이 현탁액 1 mL를 10% glutaraldehyde 9 mL로 고정시켰다. 이를 100 배희석하고 0.001 M Acridine orange로 염색하여 0.2 ㎛ membrane filter(Millipore GTBP)로 여과한 후 그 filter를 490 nm exciter filter(Olympus BP490)가 장착된 형광현미경(Olympus BH2-RFCA)으로 관찰하였다. 현미경 상을 image analyzer system(Optimas 5.
- 토양의 유기물함량은 음건토양을 550℃에서 5 시간 작열시켜 그 손실량을 건조토양에 대한 백분율로 나타내었다. 토양의 pH는 음건 토양 : 증류수를 1: 2(W/V)로 혼합하고 2시간 후에 pH 측정기(Orion 920A)로 측정한 ph(H2O))와 음건토양: 0.01 M CaCl2를 1: 2(W/V)로 혼합하고 2시간 후에 pH를 측정한 pH(CaCl2)를 측정하였다(Steubing and Fangmeier 1992). 토양의 전기전도도는 음건토양 : 증류수를 1: 2(W/V)로 혼합하고 2시간 후에 전기전도도계(Orion 162)로 측정하였다.
- 토양의 온도는 현장에서 토양 깊이 10 cm에 봉상온도계를 꽂아 측정하였다. 가밀도(bulk density)는 표토에 직경 5 cm, 높이 5 cm의 철제 원통을 박아 채집한 토양을 105℃에서 건조한 무게를 원통의 부피로 나누어 구하였다.
- 01 M CaCl2를 1: 2(W/V)로 혼합하고 2시간 후에 pH를 측정한 pH(CaCl2)를 측정하였다(Steubing and Fangmeier 1992). 토양의 전기전도도는 음건토양 : 증류수를 1: 2(W/V)로 혼합하고 2시간 후에 전기전도도계(Orion 162)로 측정하였다.
- 2 ㎛ membrane filter(Millipore GTBP)로 여과한 후 그 filter를 490 nm exciter filter(Olympus BP490)가 장착된 형광현미경(Olympus BH2-RFCA)으로 관찰하였다. 현미경 상을 image analyzer system(Optimas 5.2)으로 저장한 후 총세균을 계수하였다.
대상 데이터
- 가로수(street side) 토양은 남동구 간석동, 남구 주안동 및 남동구 남촌동(조사지점 4, 6, 7)에서 가로변 은행나무 가로수의 토양을 채취하였다. 세 곳 모두에서 식재된 가로수 이외의 다른 식물은 자라지 않았다.
- 각 조사지점에서 낙엽층이 있는 경우에는 낙엽층을 제거하고 깊이 0~10 cm의 표토를 채집하였으며, 아스팔트 밑 토양은 포장 아래 30 cm 깊이 이내의 토양을 채취하였다. 채취한 토양은 비닐 봉지에 담아 즉시 실험실로 운반하여 일부는 4℃에서 냉장 보관하고, 나머지는 2 주간 음건 시킨 후 2 mm 표준체로 쳐서 토양 분석에 이용하였다.
- 나지(bare ground) 토양은 간석동의 교통량이 많은 간선도로 주변 공터(조사지점 5), 동구 숭의동의 신광초등학교 운동장(조사지점 14) 및 인하대학교 운동장(조사지점 11) 에서조사지점을 선정하였다. 세 곳 모두 식물이 자라지 않았다.
- 인천시에서 다양한 도시 토양의 유형을 포함하기 위하여 산림, 잔디 밭, 가로수, 나지, 아스팔트 포장 밑으로 구분하고 각 지소에서 3 지점을 선정하여 1996년 6월에 채토하였다. 대조지소로서 경기도 가평군 북면 명지산의 산림 토양을 1996년 6월에 채토하였다 (Fig. 1).
- 도시 산림(urban forest) 토양의 채집지는 인천시 남구의 수봉산에서 1 지점(조사지점 14)과 인천시 연수구의 청량산 에서 2 지점(조사지점 9, 10)을 선정하였다. 수봉산의 조사 지점은 남동사면의 아까시나무 숲으로서 초본층에는 닭의 장풀, 며느리 배꼽, 미국자리공 등이 분포하며 인간에 의한 교란이 심하였다.
- 세 곳 모두 식물이 자라지 않았다. 아스팔트 포장 밑(under pavement) 토양은 도로와 지하철공사을 위하여 파헤치고 있는 토양을 계양구 계산동(조사지점 1, 2)과 작전동(조사지점 3)에서 토양을 굴착하는 즉시 채취하였다. 한편 전원지 산림(rural forest) 토양을 경기도 가평군 북면 명지산의 신갈나무 숲에서 채취하였다.
- 인천시에서 다양한 도시 토양의 유형을 포함하기 위하여 산림, 잔디 밭, 가로수, 나지, 아스팔트 포장 밑으로 구분하고 각 지소에서 3 지점을 선정하여 1996년 6월에 채토하였다. 대조지소로서 경기도 가평군 북면 명지산의 산림 토양을 1996년 6월에 채토하였다 (Fig.
- 연수동의 채토지점은 아파트 단지내의 잔디밭으로 교통이 빈번하고 주위에 건물이 없어 직사광선이 다량으로 입사하는 곳이었다. 인하대학교의 채토지점은 건물에 의하여 햇빛이 차단되는 음지와 양지의 잔디밭을 선정하였다. 세 지점 모두 잔디가 우점하고 포아풀, 토끼풀 등이 발견되었다.
- 잔디밭(lawn) 토양은 인천시 연수구 연수동에서 1 지점(조사지점 8)과 인천시 남구 용현동 인하대학교 교정에서 2 지점(조사지점 12, 13)을 선정하였다. 연수동의 채토지점은 아파트 단지내의 잔디밭으로 교통이 빈번하고 주위에 건물이 없어 직사광선이 다량으로 입사하는 곳이었다.
- 07 M TTC 3 mL을 가하여 30℃ 로 24 시간 배 양한 후 acetone을 넣어 추출하고 여과하여 흡광광도계(Pharmacia Ultrospec Ⅲ)로 546 nm에서 흡광도를 측정하였다. 표준 용액은 TPF(triphenyl formazan)으로 제조하였다.
- 아스팔트 포장 밑(under pavement) 토양은 도로와 지하철공사을 위하여 파헤치고 있는 토양을 계양구 계산동(조사지점 1, 2)과 작전동(조사지점 3)에서 토양을 굴착하는 즉시 채취하였다. 한편 전원지 산림(rural forest) 토양을 경기도 가평군 북면 명지산의 신갈나무 숲에서 채취하였다. 이곳에서는 산림의 계층구조가 잘 발달하였다.
데이터처리
- 도시 토양의 특성 사이의 관계를 알아보기 위하여 Pearson 단순상관계수를 산출하고 유의성을 검정한 다음, 토양미생물의 활성과 유의한 상관을 나타내는 토양 특성에 대하여 단순회귀분석을 실시하였다. 토양 미생물의 활성에 영향을 미치는 주요한 토양 특성을 선정하기 위하여 단계식 변수 선택(stepwise variable selection) 에 의한 다중회귀 분석을 실시하였다 (Sokal and Rohlf 1981).
- 단순회귀분석을 실시하였다. 토양 미생물의 활성에 영향을 미치는 주요한 토양 특성을 선정하기 위하여 단계식 변수 선택(stepwise variable selection) 에 의한 다중회귀 분석을 실시하였다 (Sokal and Rohlf 1981). 변수를 모형에 추가 또는 제거할 때 유의수준을 p=0.
이론/모형
- 총세균수는 acridine orange 형광염색 직접계수법으로 측정하였다 (Hobbie et al. 1977, Alef and Nannipieri 1995). 생토양 5 g을 멸균 증류수 45 mL과 혼합하고 homogenizer(Nissei AM-7)로 15,000 rpm으로 2 분간 균질화시킨 후 이 현탁액 1 mL를 10% glutaraldehyde 9 mL로 고정시켰다.
- 탈수소효소 활성도는 TTC(triphenyltetrazolium chloride) 법으로 측정하였다 (Thahnann 1968). 생토양 3 g에 0.
성능/효과
- 1997, Cooper and Warman 1997). 결론적으로 인천의 도시 토양에서는 유기물함량이 낮고 토양이 견밀하고 수분함량이 적어서 총세균수가 적은 것으로 생각된다.
- 깊이 0~10 cm 토양에서 acridine orange 법에 의하여 계수한 총세균수는 명지산의 전원지 산림 토양에서 1.9 × 109, cells/g으로 가장 많았다 (Fig. 2). 인천 도시 토양의 총 세균수는 산림 토양에서 8.
- 0%로서 많았으나 전원지 산림 토양의 1/3에해당하였다. 도시 토양의 가밀도는 전원지 산림 토양에 2배이상으로서 도시 토양이 보다 견밀한 구조임을 알 수 있었다. 도시 산림 토양의 산도는 산성으로서 전원지 산림 토양과 비슷한 수준이었으나, 잔디밭, 가로수, 나지 및 포장 밑토양의 산도는 중성 혹은 약산성 이었다.
- 이는 도시에서는 산림에 비하여 투과광량을 감소시키는 수관이 발달하지않고 토양의 수분함량이 적을 뿐만 아니라(Table 1) 도시 열섬(heat island) 현상에 의하여 도시 토양에서 지온이 높은 것으로 생각된다 (Craul 1985). 또한 토양의 수분함량은 도시산림이 전원지 산림의 50% 수준이었으며 도심의 잔디밭, 나지, 가로수 토양에서는 더욱 적었다 (Table 1).
- 2). 또한 토양의 총세균수는 가밀도와는 음의 상관이 수분과 유기물 함량과는 양의 상관이 있었는데(Table 2, Fig. 5), 특히 토양의 유기물함량이 총세균수에 영향을 미치는 가장 중요한 요인으로 판단되 었다 (Table 3). 토양의 유기물은 미생물이 이용하는 에너지원으로서 토양 미생물 활성에 가장 큰 영향을 미친다고 보고되고 있다 (Chander et al.
- 그러나 도시에서는 답압과 자동차 등에 의 하여 토s양이 압밀(compaction)되어 가밀도가 증가하는데, 특히 습윤한 토양일 때 가해지는 교란에 의하여 더욱 토양이 단단하여진다 (Craul and Klein 1980, Jim 1998). 본연구에서는 특히 계속적으로 답압이 가해지고 있는 운동장과 같은 나지 에서 가밀도가 매우 높았다 (Table 1). 도시의 견밀화된 토양에서는 통기성, 투수성 및 뿌리 투과성이 불량하게 된다.
- 도시 산림 토양의 산도는 산성으로서 전원지 산림 토양과 비슷한 수준이었으나, 잔디밭, 가로수, 나지 및 포장 밑토양의 산도는 중성 혹은 약산성 이었다. 음건 토양과 증류수를 1:2(W/V)로 희석하여 측정한 전기전도도는 도시 토양이 전원지 산림 토양에 비하여 높았으며 특히 나지의 평균 전기전도도는 228 mS/m로서 매우 높았다. 6월에 현장에서 측정한 지온은 도시 토양에서 높았으며 특히 직사광선에 노출된 잔디밭, 가로수 및 나지 토양에서 지온이 높았다.
- 이 모형에 의하여 총세균수 변이의 82%를 설명할 수 있어서, 도시토양의 총세균수는 토양유기물에 의하여 크게 영향을 받음을 알 수 있었다.
- 인천 도시 토양은 전원지의 산림 토양과는 다른 독특한 물리적 특성을 지니는 것으로 나타났다. 토양은 성숙함에 따라서 입단화가 촉진되어 공극이 증가됨에 따라서 가밀도가 감소한다 (Forth 1984).
- 인천 도시 토양의 가밀도, 지온 및 산도 사이에는 유의한 양의 상관 관계가 있었으며 이들 요인과 토양 유기물 함량 및 수분함량간에 유의한 음의 상관 관계가 있었다 (Table 2). 토양의 총세균수는 수분함량 및 유기물 함량과 유의 한 양의 상관(p=0.
- ). 토양의 총세균수는 수분함량 및 유기물 함량과 유의 한 양의 상관(p=0.001)이 가밀도, 지온 및 산도와는 유의한 음의 상관(p=0.01)이 있었다 (Table 2, Fig. 5). 그러나 토양의 탈수소효소 활성도는 조사된 물리화학적 특성 중에서 단지 pH (CaCI, 와 유의한 음의 상관(p=0.
- 5 μg TPF·g-1 soil·day-1로서 낮았다. 토양의 탈수소효소 활성도는 총세균수와 유의한 양의상관 관계가 있었다 (P=0.05) (Fig. 4).
- 반면에 도시에서 배출되는 황산화물과 질소산화물에 의한 산성비에 의하여 이러한 알칼리화가 어느 정도 완화될 것으로 생각된다. 한편 도시 토양에서 전원지보다 유기물 함량은 적으나 토양의 총이온량을 나타내는 전기전도도는 높았다 (Table 1). 이는 도시에서는 산림에서보다 낙엽 등에 의한 유기물 공급량이 적고 인간의 교란에 의하여 유기물이 제거되어 토양 유기물 함량은 적으나, 도시 비점 오염원에 의한 전해질의 오염물질 유입이 많은 것으로 판단된다.
후속연구
- 또한 도시 공 원 토양은 가밀도가 높고 산도가 낮아서 식물 생장에 적합 하지 않았다 (조 등 1998). 그러나 도시의 다양한 토양에서 토양의 물리화학적 특성과 미생물의 개체군 크기와 효소 활 성도에 종합적인 연구가 이루어지지 못하였다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.