본 연구는 토양 특성이 다른 30-40년생 독일가문비나무(Picea abies [L.] KARST) 임분에서 토양 깊이에 따른 뿌리구조 분석을 통하여 뿌리 발달의 차이점과 토양 상태의 상호관계 및 외부 형태적 특징 그리고 기계적 물리적 안정성에 대한 적응범위를 밝히고자 실시하였다. 조사된 3개 임분에 있어서 독일가문비나무의 뿌리구조는 다양한 형태로 관찰되었는데, Eberg$\ddot{o}$tzen 임분은 뿌리수가 많고 가늘며 토양 깊이까지 발달한 뿌리구조를 보였으며, Barbis 임분은 Eberg$\ddot{o}$tzen 임분에 비하여 그 수가 적으나 굵고 깊이까지 자라는 뿌리구조를 나타내었다. 그리고 Weidenbrunnen 임분은 반 수직 뿌리와 편평/접시형 뿌리구조를 나타내었다. 뿌리의 수는 Eberg$\ddot{o}$tzen 임분이 74개로 가장 많은 뿌리 수를 보여주었으며, Barbis 임분은 33개, Weidenbrunnen 임분은 57개이었다. Eberg$\ddot{o}$tzen 임분은 수직뿌리에서 평균 57개로 Barbis 임분이 21개이고, Weidenbrunnen 임분 36개에 비하여 월등히 많은 뿌리의 수를 나타내었다. 뿌리의 길이는 Weidenbrunnen 염분이 전체 뿌리길이가 다른 두 임분에 비하여 길게 나타났으며, 수형뿌리의 길이는 수직뿌리에 비하여 그 값이 107m로 매우 큰 값을 나타내었다. 수직뿌리에 대한 수평뿌리의 비는 Eberg$\ddot{o}$tzen 임분이 다른 두 임분(0.5)에 비하여 그 값이 1.2로 높게 나타났다. 전체 뿌리무게는 다른 두 임분에 비하여 Weidenbrunnen 임분이 매우 높은 값을 보여 주였으며, 수명뿌리에 대한 수직뿌리의 비는 0.16으로 다른 두 임분(0.40)에 비해 매우 낮은 값을 나타내었다. 본 연구의 독일가문비나무 임분에서 나타난 뿌리 발달의 현저한 차이점은 토양의 기계적 물리적 요인보다는 토양 산성화와 같은 화학적인 요인으로 인하여 정상적인 뿌리의 발달이 장애를 받아 수직뿌리생장이 저하되고 수분과 영양분의 스트레스로 언하여 상대적으로 수평뿌리가 발달된 결과로 사료된다.
본 연구는 토양 특성이 다른 30-40년생 독일가문비나무(Picea abies [L.] KARST) 임분에서 토양 깊이에 따른 뿌리구조 분석을 통하여 뿌리 발달의 차이점과 토양 상태의 상호관계 및 외부 형태적 특징 그리고 기계적 물리적 안정성에 대한 적응범위를 밝히고자 실시하였다. 조사된 3개 임분에 있어서 독일가문비나무의 뿌리구조는 다양한 형태로 관찰되었는데, Eberg$\ddot{o}$tzen 임분은 뿌리수가 많고 가늘며 토양 깊이까지 발달한 뿌리구조를 보였으며, Barbis 임분은 Eberg$\ddot{o}$tzen 임분에 비하여 그 수가 적으나 굵고 깊이까지 자라는 뿌리구조를 나타내었다. 그리고 Weidenbrunnen 임분은 반 수직 뿌리와 편평/접시형 뿌리구조를 나타내었다. 뿌리의 수는 Eberg$\ddot{o}$tzen 임분이 74개로 가장 많은 뿌리 수를 보여주었으며, Barbis 임분은 33개, Weidenbrunnen 임분은 57개이었다. Eberg$\ddot{o}$tzen 임분은 수직뿌리에서 평균 57개로 Barbis 임분이 21개이고, Weidenbrunnen 임분 36개에 비하여 월등히 많은 뿌리의 수를 나타내었다. 뿌리의 길이는 Weidenbrunnen 염분이 전체 뿌리길이가 다른 두 임분에 비하여 길게 나타났으며, 수형뿌리의 길이는 수직뿌리에 비하여 그 값이 107m로 매우 큰 값을 나타내었다. 수직뿌리에 대한 수평뿌리의 비는 Eberg$\ddot{o}$tzen 임분이 다른 두 임분(0.5)에 비하여 그 값이 1.2로 높게 나타났다. 전체 뿌리무게는 다른 두 임분에 비하여 Weidenbrunnen 임분이 매우 높은 값을 보여 주였으며, 수명뿌리에 대한 수직뿌리의 비는 0.16으로 다른 두 임분(0.40)에 비해 매우 낮은 값을 나타내었다. 본 연구의 독일가문비나무 임분에서 나타난 뿌리 발달의 현저한 차이점은 토양의 기계적 물리적 요인보다는 토양 산성화와 같은 화학적인 요인으로 인하여 정상적인 뿌리의 발달이 장애를 받아 수직뿌리생장이 저하되고 수분과 영양분의 스트레스로 언하여 상대적으로 수평뿌리가 발달된 결과로 사료된다.
This study was conducted to investigate the relationship of development of root and soil condition and also to elucidate the difference between stands for mechanical and physical stability according to distribution of roots in the Norway Spruce (Picea abies [L.] Karst.) stands of 30 to 40 year of ag...
This study was conducted to investigate the relationship of development of root and soil condition and also to elucidate the difference between stands for mechanical and physical stability according to distribution of roots in the Norway Spruce (Picea abies [L.] Karst.) stands of 30 to 40 year of ages with different soil condition. In the root structure, remarkably different root pattern was shown among the three stands; Eberg$\ddot{o}$tzen stand showed large number f roots with much fine roots which deeply in vertical direction while Barbis stands had thicker root and small number of root than Eberg$\ddot{o}$tzen stand. The Weidenbrunnen stand showed differently half-vertical and plate root structure and the root developed not to be deeply compared to the other two stands. In the total number of root, Eberg$\ddot{o}$tzen stand had the most number of 74 and Barbis stand 33, Weidenbrunnen stand 57 respectively. Eberg$\ddot{o}$tzen stand had much more number of vertical root with 57 than the other two stand; Barbis 21 and Weidenbrunnen 36. In the total length of root, Weidenbrunnen stand showed to be longer than the other two stands and the length of horizontal root also showed longer. Regarding to the rates of horizontal root against vertical root, Eberg$\ddot{o}$tzen stand showed comparatively higher value as 1,2 than other two stands(0.5). In the total weight of root, Weidenbrunnen stand showed very high value compared with the other stands and ratio of vertical root against horizontal root was 0,16 which is very lower than the other two stands(0,4). The remarkable differences of root pattern of Norway spruce stands appeared in this study are through to be caused more by chemical property of soil such as acidity den the mechanical or physical factor of soil conditions.
This study was conducted to investigate the relationship of development of root and soil condition and also to elucidate the difference between stands for mechanical and physical stability according to distribution of roots in the Norway Spruce (Picea abies [L.] Karst.) stands of 30 to 40 year of ages with different soil condition. In the root structure, remarkably different root pattern was shown among the three stands; Eberg$\ddot{o}$tzen stand showed large number f roots with much fine roots which deeply in vertical direction while Barbis stands had thicker root and small number of root than Eberg$\ddot{o}$tzen stand. The Weidenbrunnen stand showed differently half-vertical and plate root structure and the root developed not to be deeply compared to the other two stands. In the total number of root, Eberg$\ddot{o}$tzen stand had the most number of 74 and Barbis stand 33, Weidenbrunnen stand 57 respectively. Eberg$\ddot{o}$tzen stand had much more number of vertical root with 57 than the other two stand; Barbis 21 and Weidenbrunnen 36. In the total length of root, Weidenbrunnen stand showed to be longer than the other two stands and the length of horizontal root also showed longer. Regarding to the rates of horizontal root against vertical root, Eberg$\ddot{o}$tzen stand showed comparatively higher value as 1,2 than other two stands(0.5). In the total weight of root, Weidenbrunnen stand showed very high value compared with the other stands and ratio of vertical root against horizontal root was 0,16 which is very lower than the other two stands(0,4). The remarkable differences of root pattern of Norway spruce stands appeared in this study are through to be caused more by chemical property of soil such as acidity den the mechanical or physical factor of soil conditions.
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문제 정의
본 연구에서는 토양의 산성화가 서로 다른 30- 40 년생의 독일가문비나무 임분에서 뿌리구조 분석을 통하여 뿌리구조의 발달과 토양상태와의 상 호관계 및 외부 형태적 특징에 대한 수목의 물리 적, 기계적 안정성에 대한 활력 매체를 밝히고자 하였다. 또한 조사한 세 임분에서 토양 깊이별로 수평과 수직뿌리의 뿌리의 생체량 분포를 밝히 며, 환경 변화에 따른 독일가문비나무 뿌리의 적 응력의 편차를 기술함으로써 한 수종이 갖는 환경 에 대한 다양한 적웅성의 범위를 밝히고자 하였다.
본 연구에서는 토양의 산성화가 서로 다른 30- 40 년생의 독일가문비나무 임분에서 뿌리구조 분석을 통하여 뿌리구조의 발달과 토양상태와의 상 호관계 및 외부 형태적 특징에 대한 수목의 물리 적, 기계적 안정성에 대한 활력 매체를 밝히고자 하였다. 또한 조사한 세 임분에서 토양 깊이별로 수평과 수직뿌리의 뿌리의 생체량 분포를 밝히 며, 환경 변화에 따른 독일가문비나무 뿌리의 적 응력의 편차를 기술함으로써 한 수종이 갖는 환경 에 대한 다양한 적웅성의 범위를 밝히고자 하였다.
제안 방법
각 임분에서 임분 안쪽의 비교적 균일한 밀도로 입목한 우세목과 준우세목을 대상으로 5 본씩 선 발하였으며 , 조사목을 중심으로 10m X 10m의 조 사구 내 주위목의 흉고직경 등을 조사하였다. 본 조사에 앞서 5본의 뿌리를 예비로 발굴하여 뿌리 의 발달 상황을 조사하였으며, 조사 대상목을 중심으로 둘레 1.
각 임분에서 임분 안쪽의 비교적 균일한 밀도로 입목한 우세목과 준우세목을 대상으로 5 본씩 선 발하였으며 , 조사목을 중심으로 10m X 10m의 조 사구 내 주위목의 흉고직경 등을 조사하였다. 본 조사에 앞서 5본의 뿌리를 예비로 발굴하여 뿌리 의 발달 상황을 조사하였으며, 조사 대상목을 중심으로 둘레 1.3m 범위에서 깊이 Im의 토양을 뿌리가 상하지 않게 파고, 트랙터를 이용하여 나 무를 쓰러뜨린 후 바깥쪽의 잔여 뿌리는 수평과 수직 뿌리를 구별하여 별도로 수집하였다. 그리고 쓰러진 조사 대상목에서 뿌리가 상하지 않게 흙을 제거하고 전체 뿌리를 굴취하였다.
3m 범위에서 깊이 Im의 토양을 뿌리가 상하지 않게 파고, 트랙터를 이용하여 나 무를 쓰러뜨린 후 바깥쪽의 잔여 뿌리는 수평과 수직 뿌리를 구별하여 별도로 수집하였다. 그리고 쓰러진 조사 대상목에서 뿌리가 상하지 않게 흙을 제거하고 전체 뿌리를 굴취하였다.
각 뿌리는 수평 50cm 단위별, 수직 20cm 단위로 토양 깊이별로 구분하였으며(Fig. 1), 그 토양 깊이에서 직경 0.5cm 이상 되는 뿌리의 길이, 수, 굵기, 무게 등을 조사하였다. 또한 그 직경이 0.
대상 데이터
뿌리 조사를 위하여 토양의 물리적, 화학적 상 태와 중요 임분자료를 비교 분석하여 비교적 생육 이 양호한 독일 니더작센주의 Ebergotzen, Barbi옹 임분과 바이에른주의 Weiden brunnen 임분을 선발하였으며 , 각 임분과 토양의 주요 현황은 표 1과 같다. 선발한 세 임분 중 Ebergotzen과 Barbis 임분은 비슷한 해발고(270 , 210m)에 속하며 활엽 혼효림대에 속하고, Weidenbrunnen 임분은 해발 780m의 가문비나무 천연림대에 속하며 해발고가 높기 때문에 다른 임분에 비해 평균기온이 현저히 낮았다.
선발한 세 임분 중 Ebergotzen과 Barbis 임분은 비슷한 해발고(270 , 210m)에 속하며 활엽 혼효림대에 속하고, Weidenbrunnen 임분은 해발 780m의 가문비나무 천연림대에 속하며 해발고가 높기 때문에 다른 임분에 비해 평균기온이 현저히 낮았다. 조사임분은 34년에서 40년생의 인공조림 지이며 잡목이 없는 일제림이다. 하층식생은 초 본류와 이끼류로 구성되며, Weidenbrunnen 임분 은 Vaccinium myr飢lus도 가끔 나타났다.
성능/효과
뿌리 조사를 위하여 토양의 물리적, 화학적 상 태와 중요 임분자료를 비교 분석하여 비교적 생육 이 양호한 독일 니더작센주의 Ebergotzen, Barbi옹 임분과 바이에른주의 Weiden brunnen 임분을 선발하였으며 , 각 임분과 토양의 주요 현황은 표 1과 같다. 선발한 세 임분 중 Ebergotzen과 Barbis 임분은 비슷한 해발고(270 , 210m)에 속하며 활엽 혼효림대에 속하고, Weidenbrunnen 임분은 해발 780m의 가문비나무 천연림대에 속하며 해발고가 높기 때문에 다른 임분에 비해 평균기온이 현저히 낮았다. 조사임분은 34년에서 40년생의 인공조림 지이며 잡목이 없는 일제림이다.
토양의 산성화 정도는 Ebergotzen, Barbis, Weidaibrunnoi 임분 순4로 나타났다. Ebergdtzen 임분의 토양은 낙엽부식층의 발달이 저조(1cm) 하였으며, 염기치환도가 23~89%로 높았다. Barbis 임분의 토양은 낙엽층이 평균 2cm 발달하였으며, 사질토양의 풍화에 의해 형성된 이성 갈색 토양으 로 염기도가 12~51%로 Ebergotzen 임분에 비하여 낮았다.
2). Ebergotzen 임분의 뿌리구 조(A)는 수가 많고, 가늘며, 토양 깊이 발달한 뿌리구조를 보였고, Barbis 임분의 뿌리구조(B) 는 Ebergotzen 임분의 뿌리구조에 비하여 현저하게 그 수가 적고, 굵기가 굵으며 또한 비교적 토양 깊이까지 자라는 뿌리구조를 나타내었다. Weidenbrunnen 임분의 뿌리구조(C)는 다른 두 임분에 비하여 토양밀도가 낮으며 토양 공극이 많 음에도 불구하고 수직뿌리의 발달이 현저히 줄어 들고, 매년 생장이 저조하였다.
본 연구에서는 토양의 물리, 화학적 상태에 따라 독일가문비나무의 뿌리구조는 다양한 형태로 나타났으며, 토양의 생육 환경이 나빠짐에 따라 그 뿌리구조가 수직뿌리에서 수평 뿌리로 발달함 이 관찰되었다.
전체뿌리 수는 Ebergotzen 임분에서 74개로 가장 많았으며, Barbis임분에서 33개, Weidenbrunnen 임분에서는 57개였다. 수직뿌리 수는 Ebergotzen 임분에서 평균 57개로 다른 두 임분에 비하여 월등히 높은 뿌리의 수를 나타내었 으며, Barbis 임분에서 21개로 가장 낮게 나타났다.
본 연구에서 Ebergotzen 임분이 전체 뿌리의 수가 가장 많았으며 , Barbis 임분이 가장 적은 것으로 나타났는데, 이는 Ebergotzen 임분이 다른 임분에 비하여 높은 염기치환도와 산도뿐만 아니라 Ca/Al 비가 뿌리가 발달에 영향을 미쳤을 것으로 사료되며, 다른 두 임분에 비하여 수평뿌리 수에 대한 수직뿌리수의 비의 값이 3.4로 수직뿌 리의 발달이 매우 두드러짐을 알 수 있다.
전체 뿌리길이는 Weidenbrunnen 임분이 다른 두 임분에 비하여 길게 나타났으며, 수평뿌리 길 이는 수직뿌리에 비하여 그 값이 107m로 가장 큰 값을 나타내었고, Barbis 임분이 69m로 가장 작 온 값은 나타내었다(Fig. 4). 수직뿌리의 길이는 Ebergotzen 임분이 47m로 가장 길게 발달한데 비하여 Barbis 임분이 23m로 가장 낮은 수치를 나타내었다.
4). 수직뿌리의 길이는 Ebergotzen 임분이 47m로 가장 길게 발달한데 비하여 Barbis 임분이 23m로 가장 낮은 수치를 나타내었다. 수평뿌리길이에 대한 수직뿌리길이의 비는 Ebergotzen 임분이 1.
전체 뿌리무게는 Weidenbrunnen 임분이 다른 두 임분(16K&과 17 Kg)에 비하여 37 Kg으로 매우 높은 값을 보여주었으나, 수평뿌리에 대한 수 직뿌리의 무게비는 오히려 낮은 값을 나타내었다 (Fig. 5). 이는 Weidenbrunnen 임분의 뿌리구조 는 수평뿌리가 매우 발달하고 수직뿌리는 미비하게 발달하였음을 나타낸다.
9 ton/ha로 나타났다. 본 조사에서는 굵은 뿌리의 건조 중량을 14-15 ton/ha로 보고한 Drexhage(1994)의 결과와 비교하여 그 값이 매우 높은 값으로 나타났다. Kodrik(1992)과 HolstenerJ0rgensen(1959)은 90년과 40년생 독일가문비나 무 뿌리양은 각각 50 ton/ha와 32 ton/ha이라고 보고하였다.
토양 산성화 정도에 따른 독일가문비나무의 뿌 리구조는 조사임분간에 큰 차이를 나타내었으며, Ebergotzen 임분의 뿌리구조는 그 수가 많고 또한 가늘며 토양 깊이 발달한 뿌리쿠조를 보였고, Barbis 임분의 뿌리구조는 수가 작으며 굵고 깊이 까지 자라는 뿌리구조를 나타내었다. Weidaibrunnen 임분의 뿌리구조는 토양 산성화로 인하여 정상적 인 뿌리의 발달에 장해를 받아 수직뿌리의 발달이 현저히 줄어들고 수평뿌리가 상대적으로 발달된 편평 흑은 경사뿌리를 나타내었다.
뿌 리의 수는 수평과 수직 뿌리에서 Ebergotzen 임분 이 가장 많은 뿌리 수를 보여주었으며 Weidenbrunnen 임분 그리고 Barbis 임분 순 이었다. 뿌리의 길이는 Weidenbrunnen 임분이 전체 뿌리길이가 다른 두 임분에 비하여 길게 나타났으며, 수평뿌리의 길이는 수직뿌리에 비하여 매우 큰 값을 나타내었다. 수직뿌리에 대한 수평뿌리의 비는 Ebergotzen 임분이 다른 두 임분에 비하여 높게 나타났다.
수직뿌리에 대한 수평뿌리의 비는 Ebergotzen 임분이 다른 두 임분에 비하여 높게 나타났다. 전체 뿌리무게는 다른 두 임분에 비하여 Weidenbrunnen 임분이 매우 높은 값을 보여 주었으며, 수평뿌리 에 대한 수직뿌리의 비는 다른 두 임분에 비해 매우 낮은 값을 나타내었다.
이상을 종합하면 독일가문비나무는 이상적인 토양 생육 조건에서는 수직뿌리가 많이 발달하는 뿌리구조를 나타낸다. 환경오염으로 인한 토양 생육환경의 악화는 나무의 수직뿌리 발달을 저하 시키고 수평뿌리 발달을 촉진시키기 때문에 건조 와 바람에 대한 저항력이 떨어져 생육기간 동안 나무의 생장에 큰 영향을 줄 수 있다.
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