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문제 정의
- 따라서 본 연구의 목적은 우리나라 온 대 북부 지역의 활엽수림에 조성되어 있는 장기 생태조사지에서 우점종인 신갈나무, 박달나무, 음나무 등을 중심으로 연간 낙엽량 및 낙엽 분해율, 그리고 낙엽 및 낙엽분해를 통한 양분동태를 파악하고자 수행하였다.
제안 방법
- 낙엽 분해 주머니를 제작하였다. 낙엽 분해 주머니는 2003년 12월 27일 현지에 매설하였으며, 2005년 9월까지 약 3개월 간 격으로 수거하여 낙엽의 분해율을 조사하였다.분해율 측정이 끝난 시료는 분쇄하여 양분함량(N, P, K, Ca, Mg) 분석(농업기술연구소 1988)에 사용하였다.
- 또한 2003년 11월에 낙엽층에 떨어진 신선한 낙엽중 주요수종인 신갈나무, 박달나무, 음나무, 당단풍나무, 그리고 층층나무 등 5개 수종의 낙엽을 선별하여 14일간 실내에서 음건 시킨 후 60 °C 건조기에서 항량이 될 때까지 건조하고 수종별로 낙엽 분해 주머니(3。cm * 30 cm, 150 mesh)에 10 g씩 넣어 총 300개의 낙엽 분해 주머니를 제작하였다. 낙엽 분해 주머니는 2003년 12월 27일 현지에 매설하였으며, 2005년 9월까지 약 3개월 간 격으로 수거하여 낙엽의 분해율을 조사하였다.
- 본 연구는 온 대 북부 지역에 속하는 강원도계방산의 천연 활엽수림에 위치한 장기생태연구(LTER) 조사지를 대상으로 3년 동안 연간 낙엽낙지 유입량과 낙엽분해율을 측정하였다. 낙엽낙지량은 채취 시 기간에는 통계적으로 유의적인 차이가 있었던 반면, 연도 간에는 통계적인 차이가 나타나지 않았다.
- 25 n?)을 이용하여 2002년 10월부터 2005년 9월까지 동절기(12월〜4월)를 제외하고는 대략 한 달 간격으로 채취하였다. 채취한 낙엽은 잎, 가지, 수피, 열매(꽃), 기타 등 5종류로 구분하여 65°C에서 48시간 동안 건조 후건 중량을 측정하고 이를 분쇄하여 양분함량(N, P, K, Ca, Mg)을 분석하였다.
대상 데이터
- 낙엽은 4조 사구(20 m X 10 m)에 각각 4개의 원형 트랩(원 면적 0.25 n?)을 이용하여 2002년 10월부터 2005년 9월까지 동절기(12월〜4월)를 제외하고는 대략 한 달 간격으로 채취하였다. 채취한 낙엽은 잎, 가지, 수피, 열매(꽃), 기타 등 5종류로 구분하여 65°C에서 48시간 동안 건조 후건 중량을 측정하고 이를 분쇄하여 양분함량(N, P, K, Ca, Mg)을 분석하였다.
- 본 연구는 강원도 홍천군 내면계방산에 위치한 장기생태조사지(북위 37。44', 동경 128。29, , 조사지해발고 900 m 〜960 m) 에서 수행하였다 (Fig. 1).
- 낙엽 분해 주머니는 2003년 12월 27일 현지에 매설하였으며, 2005년 9월까지 약 3개월 간 격으로 수거하여 낙엽의 분해율을 조사하였다.분해율 측정이 끝난 시료는 분쇄하여 양분함량(N, P, K, Ca, Mg) 분석(농업기술연구소 1988)에 사용하였다.
성능/효과
- 낙엽을 통한 양분유입량을 수종별로 살펴본 결과, 신갈나무가 35.4 kg ha-1 yr「'로 총양분 유입량의 38%를 차지하였으며, 음나무(26.2 kg ha-1 yf1), 당 단풍나무(9.2 kg ha-1 yr", 그리고 층층나 무(1.1 kg ha-1 yr-1) 순이었다.
- 낙엽낙지량은 채취 시 기간에는 통계적으로 유의적인 차이가 있었던 반면, 연도 간에는 통계적인 차이가 나타나지 않았다. 3년간의 전체 연평균 낙엽낙지량은 6, 593 kg 11广 yr-1 이었으며, 그 중 잎이 차지하는 비율은 82.6%이었다. 수종별 유입량은 본조 사지의 우 점종인 신갈나무 잎이 가장 많은 양을 보였으며, 기타수종의 잎, 박달나무잎, 음나무 잎, 당 단풍나무 잎 등의 순이었다.
- 수종별 유입량은 본조 사지의 우 점종인 신갈나무 잎이 가장 많은 양을 보였으며, 기타수종의 잎, 박달나무잎, 음나무 잎, 당 단풍나무 잎 등의 순이었다. 낙엽 분해율은 층층나무와 당 단풍나무, 음나무, 그리고 박달나무 낙엽이 신갈나무 낙엽에 비해 분해 속도가 빨라 1, 003 일간의 조사기간 동안 층층나무 낙엽 100%, 당 단풍나무 낙엽 96.1 %, 음나무 낙엽 92.8%, 박달나무 낙엽 81.4%, 그리고 신갈나무 낙엽 66.2%가 분해되었다. 신갈나무 낙엽의 분해가 느리게 진행된 것은 다른 수종의 낙엽에 비해 신갈나무 낙엽 내 낮은 양분함량 같은 기질의 차가 원인인 것으로 나타났다.
- 칼륨과 마그네슘을 제외한 양분伊, P, Ca) 함량은 분해 초기 함량에 비해 낙엽 분해 과정 동안 증가하였다. 또한 낙엽 분해과정 동안 양분(N, P, K, Ca, Mg)의 방출량은 층층나무, 당 단풍나무, 음나무 등의 낙엽이 신갈나무 낙엽에 비해 빠른 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 계방산 장기 생태조사지 내 우점종의 낙엽 분해와 양분의 동태는 동일한 입지에 있어서도 수종 간에 차이가 있음을 나타내는 것이다.
- 6) 잎이 크며 질긴데 그 원인이 있는 것으로 판단된다. 본 연구 결과는 광릉 장 기생 태조 사지에서 졸참나무가 약 700일 경과 후 52%가 분해되어 같은 기간 동안 77%의 분해율을 보인 서어나무와 84%의 까치박달에 비해 분해율이 낮았음을 보고한 Kim 등(2003)의 결과와 남해금산 장기생태조사지에서 32개월 경과 후 졸참나무는 51%가 분해되어 62%가 분해된 혼합 낙엽에 비해 분해율이 낮았음을 보고한 바 있는 원등(2005)의 결과와 모두 일치하는 것이다.
- 분해 중인 낙엽에서의 질소 농도는 5개 수종 모두 조사 기간 동안 대체로 증가하는 경향을 보였으며, 수종별 평균 질소 농도는 층층나무 >음나무 > 당 단풍나무 > 신갈나무, 박달나무의 순으로 낙엽 분해율과 유사한 양상을 나타내었다. 낙엽 분해과정 동안 질소 농도가 증가된 것은 여러 연구자들(김 등 2003, Laj 2004, 원 등 2005)에 의해 관찰된 바 있으며, Bockheim과 Jepsen (1991)은 낙엽분해 과정에서 질소농도가 증가되는 것은 미생물에 의한 질소 부동화와 대기 중 질소 유입, 그리고 균류의 활성 때문이라고 보고한 바 있다.
- 수종별 낙엽의 분해 속도와 낙엽분해 과정에서의 양분 농도 간에 상관관계를 살펴본 결과, 낙엽의 분해 속도는 층층나무 > 당 단풍나무 > 음나무> 박달나무> 신갈나무의 순으로 우점종인 신갈나무의 분해율이 가장 낮았으며, 낙엽 분해 과정에서의 양분 농도는 층층나무 > 음나무> 당 단풍나무 > 신갈나무 > 박달나무의 순으로 낙엽의 분해 속도와 양분농도간에는 고도의 정의상관 관계(尸0.891, p<0.01)를 나타내었다. 이와 같은 결과는 낙엽의 분해 속도와 낙엽 내 양분농도와는 고도의 정의 상관관계(尸=0.
- 6%이었다. 수종별 유입량은 본조 사지의 우 점종인 신갈나무 잎이 가장 많은 양을 보였으며, 기타수종의 잎, 박달나무잎, 음나무 잎, 당 단풍나무 잎 등의 순이었다. 낙엽 분해율은 층층나무와 당 단풍나무, 음나무, 그리고 박달나무 낙엽이 신갈나무 낙엽에 비해 분해 속도가 빨라 1, 003 일간의 조사기간 동안 층층나무 낙엽 100%, 당 단풍나무 낙엽 96.
- 결과와 일치하는 것이다. 수종별 평균 칼슘 농도는 층층나무 > 음나무> 당 단풍나무 > 신갈나무> 박달나무의 순으로 질소 농도와 그 경향이 일치되었다.
- 2%가 분해되었다. 신갈나무 낙엽의 분해가 느리게 진행된 것은 다른 수종의 낙엽에 비해 신갈나무 낙엽 내 낮은 양분함량 같은 기질의 차가 원인인 것으로 나타났다. 칼륨과 마그네슘을 제외한 양분伊, P, Ca) 함량은 분해 초기 함량에 비해 낙엽 분해 과정 동안 증가하였다.
- 조사 기간 동안계방산 장기생태조사 지 내 주요 수종의 낙엽분해율을 조사한 결과(Fig. 5), 1, 003일 이 경과한 시점에서 층층나무는 분해가 완료(100%)되었으며, 당 단풍나무(93.1%), 음나무(92.8%), 박달나무(81.4%), 그리고 신갈나무(66.2%)의 순이었다. 분해율이 가장 빨랐던 층층나무의 경우, 경기도 광릉 지역에서는 855일 이전에 분해가 완료된 바 있으나(국립산림과학원 2005), 본조사지에서는 818일을 기준으로 97.
- 칼륨 농도는 5개 수종 모두 낙엽분해 초기에 급격히 감소되었다가 점차 안정되어 인농도와는 반대되는 경향을 보였는데, 이와 같은 결과는 칼륨이 물에 잘 녹는 수용성 양분이므로 낙엽 분해 초기에 칼륨의 용탈이 빠르게 일어남을 보고 한 바 있는 많은 연구자들(유 1991, Kim et al. 2003, 채광석 2005, 원 등 2005)의 결과와 일치하는 것이다. 수종별 평균 칼륨 농도는 신갈나무 > 층층나무> 음나무> 당 단풍나무 > 박달나무의 순이었다
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