남한강과 낙동강의 버드나무군락에서 생태계 기능의 지표인 식물군집의 1차 순 생산량, 탄소흡수량과 낙엽분해율을 각각 측정하였다. 순 1차 생산량과 유기탄소흡수량은 각각 22.5ton/ha/yr(16.7ton/ha/yr-31.2ton/ha/yr), 9.7ton C/ha/yr(7.5ton C/ha/yr-14.0ton C/ha/yr)로서 최대값은 우리나라에서 보고된 값 중에서 가장 높았다. 이는 다른 군락보다 버드나무군락을 하천변에 조성하면, 이산화탄소를 빠르게 제거할 수 있음을 의미한다. 낙엽분해는 버드나무군락의 주변에서 가장 빠르게 분해가 일어났고, 버드나무군락 안, 초본군락 순으로 느리게 일어났다. 그 분해속도는 수생식물보다는 느리고, 육상식물보다는 빨랐다.
남한강과 낙동강의 버드나무군락에서 생태계 기능의 지표인 식물군집의 1차 순 생산량, 탄소흡수량과 낙엽분해율을 각각 측정하였다. 순 1차 생산량과 유기탄소흡수량은 각각 22.5ton/ha/yr(16.7ton/ha/yr-31.2ton/ha/yr), 9.7ton C/ha/yr(7.5ton C/ha/yr-14.0ton C/ha/yr)로서 최대값은 우리나라에서 보고된 값 중에서 가장 높았다. 이는 다른 군락보다 버드나무군락을 하천변에 조성하면, 이산화탄소를 빠르게 제거할 수 있음을 의미한다. 낙엽분해는 버드나무군락의 주변에서 가장 빠르게 분해가 일어났고, 버드나무군락 안, 초본군락 순으로 느리게 일어났다. 그 분해속도는 수생식물보다는 느리고, 육상식물보다는 빨랐다.
We measured net primary productivity, annual accumulation of organic carbon and leaf decomposition of Salix community in the flood plain of the Han River and the Nakdong River. Net primary productivity, annual accumulation of organic carbon of the Salix community were 22.5ton/ha/yr(16.7ton/ha/yr-31....
We measured net primary productivity, annual accumulation of organic carbon and leaf decomposition of Salix community in the flood plain of the Han River and the Nakdong River. Net primary productivity, annual accumulation of organic carbon of the Salix community were 22.5ton/ha/yr(16.7ton/ha/yr-31.2ton/ha/yr) and 9.7ton C/ha/yr(7.5ton C/ha/yr-14.0ton C/ha/yr) respectively, which showed the highest values among the woody plant communities reported in the Korea. It means that planting Salix in the flood plain of the river is the best way to remove carbon dioxides. The faster leaf decomposition occurred around, under and the herb of Salix community in order. Leaf decomposition rate of Salix was higher than that of mesophytes, but lower than that of hydrophytes.
We measured net primary productivity, annual accumulation of organic carbon and leaf decomposition of Salix community in the flood plain of the Han River and the Nakdong River. Net primary productivity, annual accumulation of organic carbon of the Salix community were 22.5ton/ha/yr(16.7ton/ha/yr-31.2ton/ha/yr) and 9.7ton C/ha/yr(7.5ton C/ha/yr-14.0ton C/ha/yr) respectively, which showed the highest values among the woody plant communities reported in the Korea. It means that planting Salix in the flood plain of the river is the best way to remove carbon dioxides. The faster leaf decomposition occurred around, under and the herb of Salix community in order. Leaf decomposition rate of Salix was higher than that of mesophytes, but lower than that of hydrophytes.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
본 연구는 우리나라의 대표적인 하천인 남한강과 낙동강의 습지에서 자라는 버드나무군락에서의 1차 생산량과 낙엽분해율 그리고 탄소함량을 조사하여 하천변 습지에서의 물질순환과 에너지흐름을 이해하는데 활용하고자 한다.
제안 방법
버드나무 군락에 10 x 10m 방형구를 설치하여 방형구 내 수목의 매목조사를 실시하였다. 각 수목에 번호를 부여하고 흉고직경 (D)과 수고(H)를 측정하였다. 그리고 방형구 주변에서 고립된 정상적인 수형을 가진 개체로서 흉고직경(D)과 수고(H)가 다른 다수의 개체를 선발하여 벌목하고, 줄기(WS), 가지(WB), 잎(WL)의 건중량을 구한 뒤 상대생장식을 유도하였다.
각 낙엽분해주머니 속에는 10g 정도의 낙엽을 넣었다. 그리고 낙엽분해주머니는 각 조사 지소에서 초본군락, 버드나무군락의 주변부 그리고 버드나무 군락 안에 각각 흩어 놓은 뒤 낙엽으로 덮고, 낙엽분해주머니의 이동을 막기 위해 한 모서리를 못으로 고정하였다. 낙엽분해주머니 수거는 설치 후 1개월마다 수거하여 겉의 이물질을 제거한 후 안에 있는 낙엽을 측정한 다음 80℃ 건조기에서 48시간 이상 건조한 후 건중량을 측정하여 계산 하였다.
각 수목에 번호를 부여하고 흉고직경 (D)과 수고(H)를 측정하였다. 그리고 방형구 주변에서 고립된 정상적인 수형을 가진 개체로서 흉고직경(D)과 수고(H)가 다른 다수의 개체를 선발하여 벌목하고, 줄기(WS), 가지(WB), 잎(WL)의 건중량을 구한 뒤 상대생장식을 유도하였다. 순1차 생산량은 1년 전과 후에 측정한 흉고직경과 수고의 자료를 이용하여 계산한 1년 전의 현존량과 1년 후의 현존량의 차이로 계산하였다.
그리고 낙엽분해주머니는 각 조사 지소에서 초본군락, 버드나무군락의 주변부 그리고 버드나무 군락 안에 각각 흩어 놓은 뒤 낙엽으로 덮고, 낙엽분해주머니의 이동을 막기 위해 한 모서리를 못으로 고정하였다. 낙엽분해주머니 수거는 설치 후 1개월마다 수거하여 겉의 이물질을 제거한 후 안에 있는 낙엽을 측정한 다음 80℃ 건조기에서 48시간 이상 건조한 후 건중량을 측정하여 계산 하였다. 분해상수(k)는 Olson의 공식 Xt = X0ℯ-kt 를 이용하여 계산하였다.
본 연구에서는 상대생장식을 이용해 버드나무 군락의 순 1차 생산량을 계산하였다. 버드나무 군락에 10 x 10m 방형구를 설치하여 방형구 내 수목의 매목조사를 실시하였다. 각 수목에 번호를 부여하고 흉고직경 (D)과 수고(H)를 측정하였다.
버드나무군락, 초본군락, 버드나무군락주변에 낙엽분해주머니를 설치하여 3달간 낙엽분해율을 알아보았다. 그 결과 3개월 뒤 낙엽잔존량은 초본 군락에서 85.
큰 나무는 생물량을 측정하는 것은 불가능해 일반적으로 상대생장식을 사용한다. 본 연구에서는 상대생장식을 이용해 버드나무 군락의 순 1차 생산량을 계산하였다. 버드나무 군락에 10 x 10m 방형구를 설치하여 방형구 내 수목의 매목조사를 실시하였다.
그리고 방형구 주변에서 고립된 정상적인 수형을 가진 개체로서 흉고직경(D)과 수고(H)가 다른 다수의 개체를 선발하여 벌목하고, 줄기(WS), 가지(WB), 잎(WL)의 건중량을 구한 뒤 상대생장식을 유도하였다. 순1차 생산량은 1년 전과 후에 측정한 흉고직경과 수고의 자료를 이용하여 계산한 1년 전의 현존량과 1년 후의 현존량의 차이로 계산하였다. 유기탄소량은 건중량의 45%를 탄소의 양으로 추정하였다 (Houghton 등, 1983).
대상 데이터
버드나무의 낙엽은 각 조사 지소에서 수거하여 65℃ 건조기에서 48시간 이상 건조한 후 사용하였다. 낙엽분해주머니 제작은 2mm x 2mm 모기장을 이용하여 20cm x 20cm 크기로 제작하였다. 각 낙엽분해주머니 속에는 10g 정도의 낙엽을 넣었다.
본 연구에서 조사한 버드나무군락은 여주군 강천면 적금리 남한강교와 대구시 달성구 하빈면 성주대교 부근이다.(Fig.
성능/효과
94로 시간이 지남에 따라 분해상수 k는 감소하는 경향이 나타났다. 3개월째 분해율을 기준으로 초본군락, 버드나무군락주변, 버드나무군락에서 반감기(t50) 는 각각 1.08년, 0.51년, 0.74년이었고, 95%가 분해되는 시간(t95)은 4.66년, 2.20년, 3.20년이었다. 99%가 분해되는 시간(t99)은 7.
5). 가장 분해속도가 빠른 시기는 초기 1개월간이었고, 점차 시간이 지날수록 분해는 느리게 일어났다. 낙엽의 분해율은 7-8월에 높은데(김재근과 장남기, 1989) 조사시기가 8월부터 10월까지여서 특히 초기 1개월간의 분해율이 높았던 걸로 판단된다.
5ton/ha/yr)이었다. 각 기관별 평균 순1차생산량은 가지가 4.66ton/ha/ yr, 잎이 1.76ton/ha/yr, 줄기가 10.74ton/ha/yr그리고 뿌리가 4.29ton/ha/yr이었다(Fig. 3). 이러한 버드나무 군락의 순1차 생산량은 우포늪 왕버들 군락에서의 10.
산림에서 신갈나무는 12개월 후의 분해율이 21%로 보고되어 (Mun 2009), 조사된 버드나무군락에서의 3개월 후의 분해율과 비슷하였다. 광양 백운산 지역에서 굴참나무, 신갈나무, 졸참나무의 낙엽분해는 6개월 경과 후 6.0%, 5.4%, 3.7%로 조사지역의 분해율보다 낮았다. 낙엽의 분해율은 미소환경의 차이로 변하며 특히 높은 습도와 온도로 인해 증가한다(장남기와 유준희, 1986; 문형태 2009; Fogel and Cromack, 1977).
버드나무군락, 초본군락, 버드나무군락주변에 낙엽분해주머니를 설치하여 3달간 낙엽분해율을 알아보았다. 그 결과 3개월 뒤 낙엽잔존량은 초본 군락에서 85.1%, 버드나무군락 주변에서 71.1% 그리고 버드나무군락에서 79.1%로 낙엽분해 속도는 버드나무군락 주변에서 가장 높았고 초본군락에서 가장 낮았다(Fig. 5). 가장 분해속도가 빠른 시기는 초기 1개월간이었고, 점차 시간이 지날수록 분해는 느리게 일어났다.
1).이러한 결과는 본 조사지 버드나무의 수령이 낮고 임목밀도가 높아 순1차 생산량이 높은 것으로 판단된다. Szczukowski 등(2005)의 연구에서 버드나무류의 생산량은 5.
조사지역의 순1차 생산량을 1년간 탄소흡수량으로 환산하면 버드나군락은 1년간 7.5ton14.0ton(평균 9.66ton)의 탄소를 흡수하는 것으로 나타났다. 이는 송칠영 등(1997)이 계산한 신갈나무와 굴참나무의 지상부에서 고정되는 탄소의 양인 4.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
습지는 어떤 생태계인가요?
습지는 주기적으로 수생식물이 우점하고, 기질은 배수가 불량한 습토이고, 특정 생육기간에 기질이 물에 포화되어 있거나 얕은 물에 덮여 있는 생태계이다(Cowardin 등, 1979). 습지는 오염된 물을 정화하고 홍수를 막아 주고 수변부 침식을 억제하며 지하수를 재충전케 하는 동시에 육상과 수중생태계의 전이지대로서 양쪽의 환경이 섞이는 독특한 특성을 가지고 있어, 이 습지 식물을 이용 하는 다양한 동물과 미생물의 생육지를 제공한다 (Keddy, 2002).
습지는 어떤 특성을 가지고 있나요?
습지는 주기적으로 수생식물이 우점하고, 기질은 배수가 불량한 습토이고, 특정 생육기간에 기질이 물에 포화되어 있거나 얕은 물에 덮여 있는 생태계이다(Cowardin 등, 1979). 습지는 오염된 물을 정화하고 홍수를 막아 주고 수변부 침식을 억제하며 지하수를 재충전케 하는 동시에 육상과 수중생태계의 전이지대로서 양쪽의 환경이 섞이는 독특한 특성을 가지고 있어, 이 습지 식물을 이용 하는 다양한 동물과 미생물의 생육지를 제공한다 (Keddy, 2002). 특히 습지는 다양한 멸종위기식물이 생육하는 중요한 서식처이다(최홍근, 2000).
습지는 다른 한편으로는 어떤 장소로 이용되며, 어떤 기능이 있나요?
또한 습지 내 식생은 생산자로서 다른 생물의 먹이자원으로 활용되며 수생먹이사슬의 탄소원이고 물질순환의 토대이다. 다른 한편으로는 어류나 수서성 무척추동물의 산란장소로 이용되고, 환경 스트레스로부터 피할 수 있는 피난처가 되는 등다른 생물들의 서식환경으로 작용하고, 물리적으로는 홍수를 조절하고, 토양의 침식을 억제하고, 수질을 정화한다(Keddy, 2002). 이러한 습지의 기능을 이해하고, 종합적으로 평가하고, 이를 효과적으로 관리하고, 복원하기 위해서는 그 지역에서 생육하는 식생과 식물군락을 먼저 밝히는 것이 필수적이다(이율경과 김종원, 2005; 송종석과 송 승달, 1996).
참고문헌 (40)
김구연, 주기재, 김현우, 신건성, 윤해순, 낙동강 하류에서 수서무척추동물에 의한 정수식물의 낙엽분해, 한국하천호수학회지 35(3), pp. 172-180, 2002.
김성봉, 습지와 환경자원 도서출판, 월인, p. 168, 2008.
김시경, 정좌용, 굴참나무 천연림의 생산구조및 물질생산력에 관한 연구, 한림지, 70, pp. 91-102, 1985,
김용택, 이승우, 김준호, 잣나무 유림의 수령에 따른 생산량 및 태양에너지 이용효율 비교, 한국생태학회지, 11(2), pp. 83-95, 1988.
채명인, 김준호, 물오리나무와 상수리나무숲의 생산성 비교 한국생태학회지, 1, pp. 57-65, 1977.
최홍근, 수생관속식물, 생명공학연구소, 2000.
허은복, 하천의 생태적 복원을 위한 자연하천변의 목본성 식물군락에 대한 연구, 공주대학교. 석사학위논문, 2010.
Cowardin, L. M., V. Carter, F. C. Golet, and E. T. LaRoe., Classification of wetlands and deepwater habitats of the United States, FWS/OBS-79/31, U.S. Fish and Wildlife Service, Washington, D.C, 1979.
Fogel R, Cromack Jr K., Effect of habitat and substrate quality on Douglas fir litter decomposition in western Oregon, Canadian Journal of Botany, 55, pp. 1632-1640, 1977.
Hong, S K, Nobugazu Nakagoshi, Song, H K, Productivity of Secondary Pine Forests and their Sustainable Management in Korea, Proceed, IUFRO International Workshop on Sustainable Forest Magagement, Furano, Hokkaido Japan(October, 17-21, 1994). pp. 81-89, 1994.
Houghton, R.A., J.E. Hobbie, J.M. Melillo, B. Moore, B.J. Peterson, G.R. Shaver and G.M. Woodwell., Change in the carbon content of terrestrial biota and soils between 1860 and 1980; a net release of $CO_{2}$ to the atmosphere, Ecological Monographs, 53, pp. 235-262, 1983.
Kwak Y S, Kim, J H, Secular Changes of Density. Litterfall, Phytomass and Primary Production in Mongolian Oak(Quercus mongolica) Fores, Koerea J Ecol, 15, pp. 19-34, 1992.
Keddy, P. A., Wetland ecology: Principles and conservation. Cambridge University Press, Cambridge, 2002.
Kimberley A. Ottenbreit and Richard J. Staniforth, Life cycle and age structure of ramets in an expanding population of Salix exigua (sandbar willow), Can. J. Bot., 70(6), pp. 1141？1146, 1992.
Kim C S, Lim JH, Shin JH, Nutrient dynamics in litterfall and decomposing leaf litter at the Kwangneung deciduous broad-leaved natural forest, Kor Jour Agri For Meteoro, 5(2), pp. 87-93, 2003.
Kim, J S, Litter Decomposition and Nitrogen Release in Three Quercus Species at Temperate Broad-Leaved Forest, Forest Science and Technology, 3(2), pp. 123-131, 2007.
Kopp R.F., Abrahamson L.P., White E.H., Burns K.F., Nowak C.A., Cutting cycle and spacing effects on a willow clone in New York, Biomass and Bioenergy, 12, pp. 313-319, 1997.
Mun, H T, Weight Loss and Nutrient Dynamics during Leaf Litter Decomposition of Quercus monglica in Mt. Worak National Park, J. Ecol. Field Biol, 32(2), pp.123-127, 2009.
Olson J S., Energy storage and balance of producers and decomposers in ecological system, Ecology, 44, pp. 321-331. 1963.
Szczukowski S., Tworkowski J., Stolarski M., Characteristic of willow coppice biomass as a stock material for methanol production, Warszawa, pp. 143？150. 2003.
Szczukowski, S., Stolarski, M., Tworkowski, J., Przyborowski, J., Klasa, A., Productivity of willow coppice plants grown in short rotations, Plant Soil Environ, 51(9), pp. 423-430, 2005.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.