본 연구는 전라남도 완도수목원의 붉가시나무 간벌처리구 임분의 4년 뒤 지상부 탄소고정량을 추정하기 수행되었다 간벌 처리구별 4년 뒤의 임분 생장은 임분예측표를 이용하였으며, 지상부의 건중량 분포는 $W=aD+bD^2$의 모형식을 이용하여 추정하였다. 간벌 처리구별 지상부 생체량은 대조구(148.4 ton/ha), 약도처리구(105.6 ton/ha), 중도처리구(68.7 ton/ha) 그리고 강도처리구(39.1 ton/ha) 분포를 보였다. 붉가시나무의 4년 뒤 간벌처리구별 탄소고정량은 건중량에 0.5를 곱하여 구하였으며, 대조구(74.2tonC/ha), 약도처리구(52.8tonC/ha), 중도처리구(34.3 tonC/ha) 그리고 강도처리구의 탄소고정량은 38.2 tonC/ha으로 조사되었다.
본 연구는 전라남도 완도수목원의 붉가시나무 간벌처리구 임분의 4년 뒤 지상부 탄소고정량을 추정하기 수행되었다 간벌 처리구별 4년 뒤의 임분 생장은 임분예측표를 이용하였으며, 지상부의 건중량 분포는 $W=aD+bD^2$의 모형식을 이용하여 추정하였다. 간벌 처리구별 지상부 생체량은 대조구(148.4 ton/ha), 약도처리구(105.6 ton/ha), 중도처리구(68.7 ton/ha) 그리고 강도처리구(39.1 ton/ha) 분포를 보였다. 붉가시나무의 4년 뒤 간벌처리구별 탄소고정량은 건중량에 0.5를 곱하여 구하였으며, 대조구(74.2tonC/ha), 약도처리구(52.8tonC/ha), 중도처리구(34.3 tonC/ha) 그리고 강도처리구의 탄소고정량은 38.2 tonC/ha으로 조사되었다.
This study was carried out to estimate aboveground carbon contents associated with four years of thinning treatment of Quercus acuta stands in Wando Arboretum, Jeonnam. Stand thinning was conducted over four years using stand table projection for each thinning treatment. Ten sample trees were cut in...
This study was carried out to estimate aboveground carbon contents associated with four years of thinning treatment of Quercus acuta stands in Wando Arboretum, Jeonnam. Stand thinning was conducted over four years using stand table projection for each thinning treatment. Ten sample trees were cut in the surveyed area. Estimation of aboveground biomass was made using the equation model $W=aD+bD^2$ where W is oven dry weight and D is DBH in cm. The total aboveground biomass for each intensity treatment area was : control (148.4 ton/ha), light (105.6 ton/ha), moderate (68.7 ton/ha) and heavy (39.1 ton/ha). Aboveground carbon storage for Quercus acuta stands was found by multiplying dry weigh t (ton/ha) by 0.5. Carbon storage and increment after four years was: control (74.2 tonC/ha), light (52.8 tonC/ha), moderate (34.3 tonC/ha) and heavy thinning intensity area (38.2tonC/ha).
This study was carried out to estimate aboveground carbon contents associated with four years of thinning treatment of Quercus acuta stands in Wando Arboretum, Jeonnam. Stand thinning was conducted over four years using stand table projection for each thinning treatment. Ten sample trees were cut in the surveyed area. Estimation of aboveground biomass was made using the equation model $W=aD+bD^2$ where W is oven dry weight and D is DBH in cm. The total aboveground biomass for each intensity treatment area was : control (148.4 ton/ha), light (105.6 ton/ha), moderate (68.7 ton/ha) and heavy (39.1 ton/ha). Aboveground carbon storage for Quercus acuta stands was found by multiplying dry weigh t (ton/ha) by 0.5. Carbon storage and increment after four years was: control (74.2 tonC/ha), light (52.8 tonC/ha), moderate (34.3 tonC/ha) and heavy thinning intensity area (38.2tonC/ha).
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문제 정의
붉가시나무의 경우 우리나라도서 해안 및 남부지방을 중심으로 분포되어 있는 난대상록 활엽수를 대표하는 수종으로서 기후변화에 따른 난대림의 형성으로 앞으로의 연구적 가치는 충분히 있다고 판단된다. 따라서 본 연구는 붉가시나무 임분의 물질 생산량 조사를 통하여 적정 모형식을 추정, 간벌처리구별 임분의 생 장량과 추정 모형식을 적용하여 미래의 붉가시나무 임 분 처리구별 탄소 고정량 변화를 분석하고자 한다. 아직까지 인위적 시업이 가 해지는 임분에 대한 탄소고정의 변화량에 대한 연구가 없는 실정이므로 이를 통하여 시업지 임분의 탄소고정량 분석에 대한 산림경영의 기초자료를 제공하는 것을 본 연구의 목적으로 한다.
본 연구는 붉가시나무 임분에 대한 산림시 업 경영을 목적으로 실시된 간벌처리구에 대하여 단순한 목재 생 산량의 양적 개념에서 탈피, 산림이 가진 공익적 기능 즉, 기후변화에 따른 탄소고정량 평가라는 산림경영 측면에서의 해석을 시도하였다. 특히 주요 난대 수종의 하나인 붉가시나무의 경우 남부지역 및 도서해안 지 역을 중심으로 분포하고 있으며, 이들 자원에 대한 목재기능 및 기후변화에 따른 산림흡수원으로서의 기능평가를 통해 산림자원의 가치를 증진시킬 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구에서는 붉가시나무생체량 분석에서 부위별로 구분하여 조사하였으나, 경급 변화에 따른 붉가시나무 각 부위별 생체량의 합을 이용하였다. 비록 임분밀도에 따라 수관 및 수간의 발달상태가 다르기 때문에 생체량에 있어 다소 차이는 있을 수 있으나, 추정 모 형식에서 적합성 있는 식의 적용으로 이러한 오차를 줄이고자 하였다. 이러한 가설을 바탕으로 임분의 직경급에 따른 생체량을 추정, 탄소흡수원으로서의 붉가시나무 간벌처리 구별 탄소 고정량 변화를 분석하였다.
따라서 본 연구는 붉가시나무 임분의 물질 생산량 조사를 통하여 적정 모형식을 추정, 간벌처리구별 임분의 생 장량과 추정 모형식을 적용하여 미래의 붉가시나무 임 분 처리구별 탄소 고정량 변화를 분석하고자 한다. 아직까지 인위적 시업이 가 해지는 임분에 대한 탄소고정의 변화량에 대한 연구가 없는 실정이므로 이를 통하여 시업지 임분의 탄소고정량 분석에 대한 산림경영의 기초자료를 제공하는 것을 본 연구의 목적으로 한다.
가설 설정
이는 전통적인 직경급 모델로 현실림의 미래 임분 상황을 예측하는 것으로서, 각직경급을 갖는 표준지에서 수집되는 실제 직경생장과 기타 정보로서 생장 변화를 추정할 수 있다. 여기에서 모든 개체목은 예측기간중에 살아있음을 가정하였다. 임분표 예측은 짧은 생장 기간 5~10년 이하 기간 동안의 임분의 변화 분석에 아주 좋은 결과를 나타내는 것으로 알려져 있다(Pienaar and Harrison, 1988; Nepal and Somers, 1992).
충주지역 조사대상 목인 굴 참나 무와 신갈나무의 임목본 수가 각각 835, 907본으로 붉가시나무림 대조구와 약도 처리 구 보다는 다소 낮으며, 중도의 경우 비슷한 수치를 보이고 있으며, 강도에 비해서는 높은 수치를 보이고 있다. 이와 같이 임목본 수를 고려해본다면 붉가시나무의 탄소 고정량이 동 일 본 수를 기준으로 가정한다면, 굴참나무와 신갈나무에 비해 다소 낮지만, 경급 분포를 고려한다면 지상부탄 소고정량은 유사할 것으로 판단된다. 또한 온대지방의 참나무 속 평균치 (Ovington, 1965)인 87.
제안 방법
Table 2에서 최소 자승회귀법에 의한 계수 추정 시 독립변수가 커짐에 따라 발생될 수 있는 점을 보완하기 위하여 독립변수에 대한 가중치를 적용하였으며, 이에 따라 I, Ⅱ, m 식에 대해서는 의가중치를 적용하였으며, 적용된 모형의 검정은 적합도 지수를 이용하였다. 추정식에 대한 설명 부분을 나타내는 적합도 지수는 단순 일반회귀식에서는 결정 계수 값인 R2(coefficient of determine)를 적용하였다 (국립산림과학원, 2004).
선정된 임목은 벌근부 20 cm 지점에서 벌채하여 임목의 수령을 측정하였으며, 그 뒤 수간 석해에 따른 방법을 적용하여 2 m씩 잘라서 원통의 중간 부위에서 10 cm 두께의원판을 채취하였다.가지와 잎 등은 해당 주간 부위별로 구분하였으며, 1년생과 2년생기지 등으로 구분채취하였다. 이러한 방법으로 현장에서 붉가시나무의 생중량을 측정하였으며, 채취된 원판과 잎과 가지의 생중량 시료를 채취하여 생중량 무게를 측정한 뒤 85℃ 건조기에서 항량^ 될 때까지 건조하여, 부위별 시료의 건중량을 각각 측정하였다.
임목의 탄소고정량은 수종, 수령 및 임목본 수의 차이에 따라 다르게 나타난다. 따라서 붉가시나무의 경우 선행연구 결과가 없기에 타수종 간 상대적 비교를 실시하였다. 이에 따른 결과, Park(1999)의 충주지역 신갈나무와 굴참나무 천연림 탄소고정량 분석에서 평균 39년생의 신갈나무는 48.
본 분석에서는 미래의 직경급 분포를 현재의 직경급 분포를 이용한 생장지수율(growth index ratio or movement ratio)인 식(1)을 원용하여 산출하였다. 여기서 g는 지난 4년 동안의 직경생장량, 그리고 1는 직경계의 괄약을 나타낸다.
본 연구에서는 붉가시나무생체량 분석에서 부위별로 구분하여 조사하였으나, 경급 변화에 따른 붉가시나무 각 부위별 생체량의 합을 이용하였다. 비록 임분밀도에 따라 수관 및 수간의 발달상태가 다르기 때문에 생체량에 있어 다소 차이는 있을 수 있으나, 추정 모 형식에서 적합성 있는 식의 적용으로 이러한 오차를 줄이고자 하였다.
붉가시나무생체량 분석을 위한 조사구는 20 mX 20 m 크기를 설정 매목조사를 실시하였으며, 각 경급별 6~24 cm 까지 한본씩을 선정하였다. 표준 목 선정은 임시 표본점을 설치하여 매목조사를 실시한 후임의추출법에 의해서 각 경급별로 선정하였으며, 임분 내 임목의 평균 직경은 16 cm, 수령분포는 Ⅲ영급, 평균 수고는 13이이다.
9685의 분포를 보이고 있다. 세 모 형식 모두 적합도 지수를 나타내는 결정계수의 설명력은 높은 것으로 나타났으며, 이들 모형식 중 결정 계수의 설명력이 높은 W=aD+bD을 이용하여 간벌처리 구 임 분별 생체량과 4년 후의 미래 임분의 생체량 분석에 이용 하였다.
특히 산업화는 지구의 환경을 조금씩 자기 정화능력을 초과하는 수준에 도달하였으며, 그 결과 지구온난화라는 큰 변화를 가져왔다. 온난화의 결과 이상기후와 산림의 식생대 변화 등 다양한 악조건을 연출하였다. 이러한 큰 문제는 어느 특정 국가의 책임이 아니라 전 인류가 안고 있는 공통된 문제로 부각되었으며, 이를 해결하기 위한 여러 가지 방안들이 강구되고 있다.
완도지역 붉가시나무의 물질 생산량을 추정하기 위하여 선정된 표준목은 총 10본이며, 선정된 표준목에서 잎과 가지는 1년, 2년생 이상으로 구분 지어 조사하였으며, 측정된 부위별 생중량과 건중량의 분포는 Table 3과 같다.
비록 임분밀도에 따라 수관 및 수간의 발달상태가 다르기 때문에 생체량에 있어 다소 차이는 있을 수 있으나, 추정 모 형식에서 적합성 있는 식의 적용으로 이러한 오차를 줄이고자 하였다. 이러한 가설을 바탕으로 임분의 직경급에 따른 생체량을 추정, 탄소흡수원으로서의 붉가시나무 간벌처리 구별 탄소 고정량 변화를 분석하였다.
가지와 잎 등은 해당 주간 부위별로 구분하였으며, 1년생과 2년생기지 등으로 구분채취하였다. 이러한 방법으로 현장에서 붉가시나무의 생중량을 측정하였으며, 채취된 원판과 잎과 가지의 생중량 시료를 채취하여 생중량 무게를 측정한 뒤 85℃ 건조기에서 항량^ 될 때까지 건조하여, 부위별 시료의 건중량을 각각 측정하였다.
붉가시나무의 흉고 직경 1변수식에 의한 생중량의 추정식을 분석한 결과는 Table 4와 같다. 흉고 직경을 이용한 추정식 모형에 있어서, 계수 추정 시에 발생되는 독립변수의 영향을 고려하여 각식에 대하여 1/D2의 가중치를 적용 분석하였다.
대상 데이터
2 m의 분포를 보이고 있는데, 조사 대상지의 붉가시나무림은 맹아에 의해 갱신된 이 차림으로 구성되어 경급이 낮은 것으로 판단된다. 간벌 후임분 본수는 ha당 대조구1, 300본, 약도 1, 025본, 중도 900본 그리고 강도 처리구는 750본으로 조사되었다. 현재 난대 수종에 대한 간벌기준표가 없기 때문에 산림자원 조성 교재에 의한 수종별 흉고 직경급에 대한 잔존본수를 기준으로 붉가시나무에 대한 간벌작업을 시행하였으며, 임분의 영급분포는 Ⅲ영급이 주를 이루고 있다.
본 연구의 조사 대상지는 전라남도 완도군 완도수목원내에 위치하고 있는 난대상록 활엽수림이 광범위하게 분포하고 있는 지역이다. 주요 분포수종으로는 붉가시나무, 동백나무, 황칠나무, 구실 잣밤나무 등이 있다.
, 2002).본 연구조사 대상지는 서향에 위치하고 있으며, '경사 20-25°, 토양배수는 양호하며 흐}층에는 동백나무, 마삭 줄, 생달나무, 황칠나무, 사스레 피나무 등이 출현하였으며, 간벌처리구의 임 분 분포 상황은 Table 1과 같다.
선정된 임목은 벌근부 20 cm 지점에서 벌채하여 임목의 수령을 측정하였으며, 그 뒤 수간 석해에 따른 방법을 적용하여 2 m씩 잘라서 원통의 중간 부위에서 10 cm 두께의원판을 채취하였다.가지와 잎 등은 해당 주간 부위별로 구분하였으며, 1년생과 2년생기지 등으로 구분채취하였다.
붉가시나무생체량 분석을 위한 조사구는 20 mX 20 m 크기를 설정 매목조사를 실시하였으며, 각 경급별 6~24 cm 까지 한본씩을 선정하였다. 표준 목 선정은 임시 표본점을 설치하여 매목조사를 실시한 후임의추출법에 의해서 각 경급별로 선정하였으며, 임분 내 임목의 평균 직경은 16 cm, 수령분포는 Ⅲ영급, 평균 수고는 13이이다.
이론/모형
간벌시업지의 임분생 장 변화를 분석하기위하 여 임분 표예즉(stand table projection) 방법을 적용하였다. 이는 전통적인 직경급 모델로 현실림의 미래 임분 상황을 예측하는 것으로서, 각직경급을 갖는 표준지에서 수집되는 실제 직경생장과 기타 정보로서 생장 변화를 추정할 수 있다.
Table 2에서 최소 자승회귀법에 의한 계수 추정 시 독립변수가 커짐에 따라 발생될 수 있는 점을 보완하기 위하여 독립변수에 대한 가중치를 적용하였으며, 이에 따라 I, Ⅱ, m 식에 대해서는 의가중치를 적용하였으며, 적용된 모형의 검정은 적합도 지수를 이용하였다. 추정식에 대한 설명 부분을 나타내는 적합도 지수는 단순 일반회귀식에서는 결정 계수 값인 R2(coefficient of determine)를 적용하였다 (국립산림과학원, 2004).
성능/효과
Table 3에서 붉가시나무의 부위별 건중량 분포는 수간 이 전체 물질 생산량의 75% 이상을 차지하고 있었으며, 가지의 경우 2년생이 14%, 1년생이 0.8% 정도를 차지하고 있는 것으로 나타났다. 잎의 경우 1, 2년생에 대한 건중량 차이는 크게 나타나지 않았으나, 가지의 경우 1년생에 비해서 2년생 이상의 건중량이 더 높은 것으로 조사되었다.
87 m3/ha&로 증가할 것으로 예측 된다. 강도처리구의 초기 임목본수는 ha당 750본으로 다른 간벌 시험지에 비하여 현 경급 분포에서 4단계 까지 상위 단계로 이동할 것으로 예측되어 강도 간벌 에 의한 경급 변이가 다른 처리구에 비해서 큰 것으로 나타났다. 임분예측표에 의한 경급 분포 결과 초기 경급 분포가 8~18cm에서 4년 뒤 예측되는 경급은 8~26 cm까지 확장되게 될 것으로 추정된다.
따라서 전체 경급분포는 10~24cm이던 것이 10~30 cm까지 확장되 게 될 것으로 추정된다. 대조구의 현재 재적은 140.04 m'/ha이며 , 4년 후의 예측 재적은 190.22 m, / ha로 증가할 것으로 예측된다. 약도처리구의 초기 임목 본수는 ha당 1025본이며, 임분표예측에 의하면 대조구와 같이 3단계 상위로 이동하는 것으로 나타났으며 경급 분포는 현재의 6~20 cm에서 6~26cm로 확장 될 것으로 추정된다.
8 ton/ha 순으로 각각 분석되었다. 붉가시나무 추정 모 형식을 바탕으로 4년 후의 현존량 분포에서도 대조구가 148.4 ton/ha, 약도 105.6 ton/ha 그리고 강도와 약도순으로 각각 76.4, 68.7 ton/haS- 나타났다. 이러한 결과는 Son et a/.
8% 정도를 차지하고 있는 것으로 나타났다. 잎의 경우 1, 2년생에 대한 건중량 차이는 크게 나타나지 않았으나, 가지의 경우 1년생에 비해서 2년생 이상의 건중량이 더 높은 것으로 조사되었다.
임분예측표에 의한 경급 분포 결과 초기 경급 분포가 8~18cm에서 4년 뒤 예측되는 경급은 8~26 cm까지 확장되게 될 것으로 추정된다.현재재적은 60.55 nrVha이며, 4년 후의 예측 재적은 94.42 m3/ hag로 증가할 것으로 예측된다.
후속연구
본 연구는 붉가시나무 임분에 대한 산림시 업 경영을 목적으로 실시된 간벌처리구에 대하여 단순한 목재 생 산량의 양적 개념에서 탈피, 산림이 가진 공익적 기능 즉, 기후변화에 따른 탄소고정량 평가라는 산림경영 측면에서의 해석을 시도하였다. 특히 주요 난대 수종의 하나인 붉가시나무의 경우 남부지역 및 도서해안 지 역을 중심으로 분포하고 있으며, 이들 자원에 대한 목재기능 및 기후변화에 따른 산림흡수원으로서의 기능평가를 통해 산림자원의 가치를 증진시킬 수 있을 것으로 사료된다.
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