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문제 정의
- 본 연구는 낙엽주머니법(litter bag method)을 이용하여 P. communis, T. angustata, Z. latifolia의 낙엽이수중에서 분해되는 동안 각 낙엽의 중량 변화 경향을 비교하고 이러한 중량 변화 경향의 식물 종별 및 식물체 부위별 차이와 낙엽의 질적 구성성분과의 관계를 검토하는 한편, 낙엽의 중량 변화에 미치는수환경의 영향과 미소수서무척추동물의 영향을 검토하였다.
제안 방법
- Batting bag 은 낙엽주머니에 넣은 식물체의 무게정도로 유리섬유 여과지를 잘라 넣어 제작하였다. 낙엽 주머니는 2005년 7월 27일, 수면 아래 1 m 깊이에 위치하도록 현수하여 설치하였으며, 설치 후 12일(2005년 8월 8일), 35일, 55일, 76일, 97일, 140일(12월 14일) 경과 후에 각각 회수하였다.
- 주머니에 각 식물 재료를 2~3 g을 담은 후 동일 재질의 실로 봉합하였다. 또한 수생미소 무척추동물에 의한 낙엽분해율의 영향을 알아보기 위해 다양한 망목 크기의 천과 망을 사용하였다. Batting bag 은 낙엽주머니에 넣은 식물체의 무게정도로 유리섬유 여과지를 잘라 넣어 제작하였다.
- 4). 실험에 사용된 각 망목 크기의 낙엽 주머니는 각각 특징적인 분류군을 차단하였다. 520 /zm 망목의 낙엽 주머니는 실험 장소에 분포하는 미소 무척추동물의 거의 전부를 통과시키며, 270 “m 망목은 Cladocera의 거의 전부와 Copepoda 일부를차단하였3, 밍목 178 “m는 Rotifera의 Brachionus 일부와 거의 모든 Copepoda와 Cladocera를 차단할 수 있으며, 그리고 69 “m 의 망목은 거의 모든 출현 미소무척추동물을 차단하였다.
- 실험에 사용된 각 식물 종별, 부위별 시료는 60℃에서 건조 후 정량에 사용하였다 회수된 낙엽주머니는 깨끗한 물에서 가볍게 세척한 후 건조하여 칭량하였고 batting bag의 중량 변화를 적용하여 분해되는 식물체의 건조 중량 변화로 하였다. 식물체의 리그닌(lignin)과 셀룰로오스(cellulose)의 정량은 ADF 법을 이용하였다(Rowland and Roberts 1994).
- 조(1992)와 이등(2002)의 조사자료를 바탕으로 하여 팔당호에서 빈도와 분포면적이 큰 종으로서 애기부들, 줄, 갈대의 3 종을 선택하였다. 각 식물체는 2005년 5월에 채집하여 잎과 줄기로 나누어 5 cm 크기로 자른 후 60笆에서 건조하였다.
- 5M 황산용액) 100 mL 와 octan-2-ol 수 방울을 가하여 끓인 후sinter로 여과하고, 72% 황산과 물, 아세톤으로 세척하여 Rowland and Roberts(1994)에 따라 정량하였다. 탄소(C)와 질소(N) 함량은 ball mill로 분쇄 후 CHN Analyzer(model 240XA)를 이용하여 측정하였다.
대상 데이터
- 본 실험은 경기도 퇴촌면의 경안천과 팔당호 합류점 인근의 국립환경과학원 산하 한강물 환경연구소의 팔당호수초 재배 섬에서 실시하였다 0 37° 28' 25", E 127° 18' 01"). 이 수초 재배 섬은 수생 식물 재배를 통하여 수중의 영양염류 제거 및 수질 정화 효과 어류와 동물플랑크톤 등 각종 수생생물의 산란 및 서식 공간으로서의 역할, 생태계의 먹이사슬을 이용한 조류증식의 억제 및 수변경관 향상 등의 연구 목적으로 2000년에 조성되어 현재 한강물 환경연구소에서 운영하고 있다.
데이터처리
- 식물체의 중량 감소를 알아보기 위한 실험과 각종 분석 및 측정치는 4반복으로 진행하였고, 식물의 분해량과 각 요인의 관계를 알아보기 위하여 상관분석(correlation)을 실시하였으며, 분해량의 차이를 알아보기 위하여 one-way ANOVA(analysis of variance)를 실시하였다(SPSS Ver. 12, SPSS Inc.).
이론/모형
- 낙엽 회수 시마다 낙엽 주머니가 위치된 깊이에서 채취한 물은 플라스틱 시료병에 채워 밀폐 후 저온으로 운반하여 0.45 “m의 membrane filter로 여과한 후 NO「-N을 Ion chromatography(Model S- 135)로 측정하였으며, TP는 Ascorbic acid 환원법으로 측정하였다Qenore et al. 1989).수생미소무척추동물의 동정은 조(1993) 를 이용하여 분류 동 정하였다.
- 1989).수생미소무척추동물의 동정은 조(1993) 를 이용하여 분류 동 정하였다.
- 수온과 pH는 현장에서 직접 측정하였으며, 수중용존 산소량(DO)의 측정은 실험 현장에서 MnSQ, Nal, H2SO4를 이용하여 고정하 3, 실험실로 운반 후 Azide 법으로 측정하였다. 낙엽 회수 시마다 낙엽 주머니가 위치된 깊이에서 채취한 물은 플라스틱 시료병에 채워 밀폐 후 저온으로 운반하여 0.
- 식물체의 리그닌(lignin)과 셀룰로오스(cellulose)의 정량은 ADF 법을 이용하였다(Rowland and Roberts 1994).시료 0.5g에 CTAB(ce- tyltrimethylammonium bromide, 1% CTAB 0.5M 황산용액) 100 mL 와 octan-2-ol 수 방울을 가하여 끓인 후sinter로 여과하고, 72% 황산과 물, 아세톤으로 세척하여 Rowland and Roberts(1994)에 따라 정량하였다. 탄소(C)와 질소(N) 함량은 ball mill로 분쇄 후 CHN Analyzer(model 240XA)를 이용하여 측정하였다.
- 식물체의 리그닌(lignin)과 셀룰로오스(cellulose)의 정량은 ADF 법을 이용하였다(Rowland and Roberts 1994).시료 0.
- 실험장소의 기온과 강수량은 기상청의 자동측정망의 기록을 이용하였다. 실험기간(2005년 7월 27일~12월 14일) 중 평균기온은 17.
- 팔당호에서 분포면적과 빈도가 가장 큰 대형 수생 식물인 줄(Zizania latifolia), 갈대 (F/wgm妃 communis), 애기부들(7)沥a angustata) 3종의 잎과 줄기의 분해 실험을 낙엽주머니 법(litter bag method)을 이용하여 2005년 7월에서 12월까지 실험하였다. 97일간의 실험기간 동안 줄의 잎과 줄기는 각각 초기 건 중량의 78.
성능/효과
- 5와 같다. 42일간의 1차 실험(Fig. 5, A, B, C)기간 동안 각 수생식물 분해율은 앞서 언급한 중량 변화 경향과 동일하였으나 각 망목의 크기에 따른 수생식물 종의 부위별 중량 변화는 유의한 차이를 나타내지 않았다. 망목의 크기를 더 다양하게 하여 애기부들의 잎과 줄기의 분해를 실험한 2차 실험(Fig.
- 실험에 사용된 각 망목 크기의 낙엽 주머니는 각각 특징적인 분류군을 차단하였다. 520 /zm 망목의 낙엽 주머니는 실험 장소에 분포하는 미소 무척추동물의 거의 전부를 통과시키며, 270 “m 망목은 Cladocera의 거의 전부와 Copepoda 일부를차단하였3, 밍목 178 “m는 Rotifera의 Brachionus 일부와 거의 모든 Copepoda와 Cladocera를 차단할 수 있으며, 그리고 69 “m 의 망목은 거의 모든 출현 미소무척추동물을 차단하였다.
- 실험하였다. 97일간의 실험기간 동안 줄의 잎과 줄기는 각각 초기 건 중량의 78.8%와 77.4%, 갈대의 잎과 줄기는 각각 67.5%와 43.6%, 애기부들의 잎과 줄기는 각각 55.3%와 61.9% 분해되었다. 식물체의 분해로 인한 중량 감소는 높은 질소(N) 함량과 낮은 C/N을 보인 종과 식물체 부위에서 빠른 분해율을 나타내는 뚜렷한 상관이 있었다.
- 7%의 잔존율을 나타내었다. 따라서 줄기의 분해는 줄 애기부들, 갈대의 순으로 빠르게 진행되었으며, 잎부분의 분해는 줄, 갈대, 애기부들의 순으로 빠르게 분해되었다. 김 등(2002)의 낙동강 하류에서 이들 세종에 대한 중량 감소에 대한 실험 결과도 동 일한 경향을 나타내었다.
- 식물체의 분해로 인한 중량 감소는 높은 질소(N) 함량과 낮은 C/N을 보인 종과 식물체 부위에서 빠른 분해율을 나타내는 뚜렷한 상관이 있었다. 반면에 리그닌(lignin)의 함량이 높거나, lignin/N, cellulose/N이 높은 식물종과 부위에서는 그분해율이 늦은 것으로 나타났다. 수온과 수중인(P)의 함량 변화와 낙엽 분해율 사이에는 양의 상관을 보였으나, NO「-N 함량과는 음의 상관을 보였다.
- 1982).본 실험에서도 식물체의 cellulose/N, lignin 의 함량과 lignin/N에 따른 중량 변화 역시 뚜렷한 음의 경향을 나타내었다(Fig. 3).
- 깊었다. 분해율은 N®' 함량과는 양의 상관을 나타내었고, C/N과 뚜렷한 음의 상관이 있었다(Fig. 5).
- 반면에 리그닌(lignin)의 함량이 높거나, lignin/N, cellulose/N이 높은 식물종과 부위에서는 그분해율이 늦은 것으로 나타났다. 수온과 수중인(P)의 함량 변화와 낙엽 분해율 사이에는 양의 상관을 보였으나, NO「-N 함량과는 음의 상관을 보였다. 더욱이 낙엽 주머니의 망목의 크기를 달리한 각 낙엽 주머니에서의 분해율은 차이를 나타내지 않아 이들 식물체의 분해는 대부분 갉아먹는 수생미소절지 동물에 의하여 진행되는 것이 아니라 세균이나 곰팡이 등과 같은 미생물의 작용에 의하여 분해되고 있는 것으로 보이며, 특히 수중의 질소와 인(P)의 함량은 수온의 변화와 함께 이들 미생물의 소장에 영향을 주는 주요 환경요소로서 수중식물체의 분해에 영향을 미치는 것으로 여겨진다.
- 9% 분해되었다. 식물체의 분해로 인한 중량 감소는 높은 질소(N) 함량과 낮은 C/N을 보인 종과 식물체 부위에서 빠른 분해율을 나타내는 뚜렷한 상관이 있었다. 반면에 리그닌(lignin)의 함량이 높거나, lignin/N, cellulose/N이 높은 식물종과 부위에서는 그분해율이 늦은 것으로 나타났다.
- 식물체의 중량 감소는 수온과 물속의 총인의 함량과 양의 상관을 보였으나 NO「-N, DO와 같은 수질 요인과는 음의 상관을 보였다. DO와 음의 상관을 보인 것은 수온에 대한 DO의 관계에 기인한 것으로 보인다.
- 2). 실험 시작 후 97일이 지난 다음줄(Z. latifolid)의 줄기와 잎에서 가장 빠른 분해를 나타냈으며, 실험 초기 무게에 대하여 줄기는 22.6%와 잎은 21.2 %가 남아 각각 77.4%와 78.8%의 분해율을 나타냈다.
- 갈대의 경우, 줄기보다 잎이 더 빠르게 분해되었으며, 그 반대로 애기부들의 경우에는 줄기가 잎보다 빨리 분해되었다. 실험기간 내에 갈대의 줄기와 잎은 초기량에 대해 각각 56.4%, 32.5%, 애기부들의 경우 각각 초기량에 대해 38.1 %, 44.7%의 잔존율을 나타내었다. 따라서 줄기의 분해는 줄 애기부들, 갈대의 순으로 빠르게 진행되었으며, 잎부분의 분해는 줄, 갈대, 애기부들의 순으로 빠르게 분해되었다.
- 상관을 나타내었다. 실험에 사용된 모든 수생식물 종은 수온이 높을수록 더 많이 분해되는 경향을 나타내었다 (Table 2).
- 같다. 탄소 함량은 종별 부위별 차이가 크지 않은 반면 질소의 함량은 줄기보다는 잎에서 높고, 따라서 C/N의 비율은 줄기에서 큰 값을 나타내었다. 한편 부들의 경우 잎에서 리그닌의 함량이 높은 특징을 보였으며, 다른 종에 비하여 잎에서 2배 이상의 lignin/N의 값을 나타내었다.
- 탄소 함량은 종별 부위별 차이가 크지 않은 반면 질소의 함량은 줄기보다는 잎에서 높고, 따라서 C/N의 비율은 줄기에서 큰 값을 나타내었다. 한편 부들의 경우 잎에서 리그닌의 함량이 높은 특징을 보였으며, 다른 종에 비하여 잎에서 2배 이상의 lignin/N의 값을 나타내었다. 줄의 줄기에서는 다른 종의 줄기에서 보다 현저히 낮은 lignin/N의 값을 보였다.
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