선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 연구에서는 낙엽활엽수인 상수리나무 낙엽의 분해율 및 분해과정에 따른 영양염류 동태의 지역에 따른 차이를 알아보기 위해 위도상으로 차이가 있는 공주와 진주지역에 낙엽주머니를 설치하고 33개월 동안 분해율 및 분해과정에 따른 영양염류의 동태를 조사하여 비교하였다.
제안 방법
- 낙엽의 유기탄소, 질소, 인, 칼륨, 칼슘, 마그네슘을 분석하였으며, 화학적 분석은 샘플마다 3반복으로 실시하였다. 유기탄소는 Elemental Analayzer (EA1112, Thermo Fisher Scientfic Inc.
- 낙엽주머니의 수거는 설치한 뒤 3개월 이후인 2009년 3월부터 3개월 간격으로 매번 각 지소에서 5개씩 수거하였다. 수거해 온 낙엽주머니는 겉에 묻은 흙과 주머니 안쪽으로 침투한 뿌리 등을 제거한 후, 남아있는 낙엽을 60℃ 건조기에서 항량이 될 때까지 건조시킨 후 칭량하였다.
- 낙엽의 유기탄소, 질소, 인, 칼륨, 칼슘, 마그네슘을 분석하였으며, 화학적 분석은 샘플마다 3반복으로 실시하였다. 유기탄소는 Elemental Analayzer (EA1112, Thermo Fisher Scientfic Inc.)를 사용하여 분석하였으며, C의 값을 N 그리고 P의 값으로 나누어 각각 C/N비, C/P비를 계산하였다.
- 전질소와 인은 샘플이 들어 있는 Kjeldahl flask에 분해촉진제와 진한 황산을 넣어 390℃ block digestor에서 120분간 분해시킨 후 상온에서 식힌 다음 증류수를 이용하여 50 ml로 적용한 후 상등액을 자동분석기 (Lachat: Quick Chem 8000)로 분석하였다. 칼륨, 칼슘, 마그네슘은 샘플을 습식분해한 후 원자흡수분광광도계 (Perkin-Elmer 3110)로 정량하였다.
- 낙엽 주머니는 mesh size가 2mm인 나이론 그물을 사용하여 20 x 25 cm의 크기로 만들어 약 5g 정도의 낙엽을 넣은 뒤 각각의 주머니에 고유번호와 정확한 낙엽 무게가 기록되어 있는 aluminum tag를 함께 넣은 후 유출되지 않도록 잘 봉합하였다. 제작된 낙엽주머니는 2008년 12월에 각 조사 지소의 임상에 상수리나무 낙엽주머니 80개를 서로 겹치지 않고 낙엽주머니가 훼손되거나 유실되지 않도록 지면에 못과 끈을 이용하여 고정시켜 놓았다.
- 수거해 온 낙엽주머니는 겉에 묻은 흙과 주머니 안쪽으로 침투한 뿌리 등을 제거한 후, 남아있는 낙엽을 60℃ 건조기에서 항량이 될 때까지 건조시킨 후 칭량하였다. 칭량이 끝난 샘플은 mixer를 이용하여 곱게 갈아 유기탄소 및 영양염류 분석에 사용하였다. 분해 중인 낙엽의 무게 잔존률은 수거시에 남아있는 잔존량을 초기 무게에 대한 백분율 (%)로 표시하였으며, 분해상수 (k)는 Olson (1963)의 공식을 이용하여 계산하였다.
대상 데이터
- 낙엽주머니의 제작에 사용된 낙엽은 2008년 10월에 공주의 상수리나무림에서 갓 떨어진 신선한 상수리나무 낙엽을 수거하여 60℃ 건조기에서 항량이 될 때까지 건조 시킨 후 사용하였다. 낙엽 주머니는 mesh size가 2mm인 나이론 그물을 사용하여 20 x 25 cm의 크기로 만들어 약 5g 정도의 낙엽을 넣은 뒤 각각의 주머니에 고유번호와 정확한 낙엽 무게가 기록되어 있는 aluminum tag를 함께 넣은 후 유출되지 않도록 잘 봉합하였다.
- 본 연구는 충청남도 공주시 금학동에 위치한 수원지의 상수리나무림과 경상남도 진주시 가좌동에 위치한 낙엽-상록침엽수 혼효림에서 실시되었다. 공주의 상수리나무림은 해발 약 221m (N 36° 25‘ 21”, E 127° 07’ 06”)에 위치하며, 교목층은 상수리나무(Quercus acutissima)가 우점하는 가운데 굴참나무 (Quercus variabilis)가 낮은 밀도로 출현하였고, 관목층의 경우에는 생강나무 (Lindera obtusiloba), 진달래 (Rhododendron mucronulatum), 국수나무 (Stephanandra incisa)가 낮은 피도로 분포하였으며, 초본층은 밀도와 피도가 매우 빈약하였다.
데이터처리
- 공주지역과 진주지역 낙엽 분해율의 차이는 t-test를 통해 통계적 유의성을 검증하였다.
이론/모형
- 칭량이 끝난 샘플은 mixer를 이용하여 곱게 갈아 유기탄소 및 영양염류 분석에 사용하였다. 분해 중인 낙엽의 무게 잔존률은 수거시에 남아있는 잔존량을 초기 무게에 대한 백분율 (%)로 표시하였으며, 분해상수 (k)는 Olson (1963)의 공식을 이용하여 계산하였다.
성능/효과
- 1973). 33개월경과 후 공주와 진주지역 낙엽의 C/P비는 각각 106.8, 170.2로 감소하였으며, 공주지역이 진주지역에 비해 감소폭이 큰 것으로 나타났다 (Fig. 3C).
- 2003). 33개월경과 후 공주와 진주지역 상수리나무 낙엽의 칼슘함량은 각각 10.89, 9.93 mg/g이었다. 칼슘은 공주와 진주에서 모두 분해 초기부터 무기화가 일어나 33개월 경과 후, 두 지역의 칼슘 잔존률은 각각 47.
- 33개월경과 후 공주지역과 진주지역 상수리나무 낙엽의 무게 잔존률은 각각 41.2 ± 0.4%, 28.3 ± 0.6%로 진주지역 낙엽의 분해가 공주지역보다 빠르게 진행되는 것으로 나타났다 (Fig. 2).
- 31 mg/g이었으며 공주지역과 진주지역에서 모두 분해가 진행됨에 따라 그 값이 증가하는 것으로 나타났다. 33개월이 경과한 후 공주와 진주지 역에서 분해 중인 낙엽의 질소 함량은 각각 18.33 mg/g과 19.65 mg/g으로 초기 값의 두 배이상 증가하였다 (Fig. 4A). 낙엽의 분해과정에서 질소의 증가는 일반적인 현상인데 (Berg and staaf 1981, Mellilo et al.
- 2에 정리하였다. 공주와 진주지역에서 6개월경과 후 낙엽의 무게 잔존률은 각각 92.1%와 94.8%로 큰 차이를 보이지 않았으나 9개월경과 후에는 공주지역이 73.3%, 진주지역이 67.5%로 진주지역의 분해가 더 빨리 진행되었다. 이는 진주지역의 기온과 강수량이 공주지역보다 높기 때문으로 판단된다(Fig.
- 공주의 상수리나무림은 해발 약 221m (N 36° 25‘ 21”, E 127° 07’ 06”)에 위치하며, 교목층은 상수리나무(Quercus acutissima)가 우점하는 가운데 굴참나무 (Quercus variabilis)가 낮은 밀도로 출현하였고, 관목층의 경우에는 생강나무 (Lindera obtusiloba), 진달래 (Rhododendron mucronulatum), 국수나무 (Stephanandra incisa)가 낮은 피도로 분포하였으며, 초본층은 밀도와 피도가 매우 빈약하였다.
- 44 mg/g으로 나타났다. 따라서 상수리나무낙엽의 초기 C/N비는 46.8이었으며 공주와 진주 두 지역에서 분해가 진행됨에 따라 이 값은 점차 감소하여 33개월경과 후에는 각각 22.0과 19.2로 나타났다 (Fig. 3B). 이것은 분해가 진행됨에 따라 낙엽의 탄소 함량은 감소하고 질소 함량은 증가하기 때문이다.
- 4C). 분해과정에 따른 인의 잔존률은 공주지역의 경우 지속적인 부동화 기간을 보이다가 33개월경과 후 무기화가 일어나 인 잔존률은 85.4%이었으며, 진주지역에서는 15개월째부터 무기화가 진행되었고, 33개월경과 후의 인의 잔존률은 54.2%로 공주 지역의 값에 비해 현저히 낮았다 (Fig. 4D).
- 4I). 분해에 따른 마그네슘의 잔존률 또한 칼륨, 칼슘처럼 분해 초기부터 지속적인 무기화가 일어나 33개월 경과 후 공주와 진주지역의 마그네슘 잔존률은 각각 11.7, 40.8%로 나타났다 (Fig.4J). 칼륨, 칼슘과 달리 마그네슘의 경우 진주지역에서의 잔존률이 공주에 비해 높았다.
- 특히 하절기 기온에는 두 지역 사이에 거의 차이가 없지만 봄, 가을 그리고 겨울 동안에 진주지역의 기온이 공주에 비해 높아 진주지역에서 이 기간에 상당한 분해가 진행될 것으로 예상된다. 상수리나무 낙엽은 두 지역 모두 분해가 진행되는 동안 질소와 인이 부동화 현상을 보인 뒤 무기화가 일어났지만 칼륨, 칼슘, 마그네슘의 경우에는 부동화기간이 나타나지 않고 순 무기화만 일어났다. 국내에서 낙엽활엽수의 두 지역 간의 낙엽분해에 관한 연구결과가 거의 없어 비교는 어려우나, 한반도의 중부와 남부지방 삼림생태계의 물질 순환을 파악하기 위해서는 위도가 상이한 여러 지역 간 낙엽의 분해율 및 분해과정에 따른 영양염류 동태에 관한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.
- 상수리나무 낙엽의 분화과정에 따른 칼륨의 잔존률은 두 지역에서 모두 초기단계에서 급격히 감소하여 33개월경과 후에는 공주와 진주지역에서 각각 30.2, 19.9%로 나타났다. 칼륨은 분해 초기단계에서부터 신속하게 무기화가 진행되었다 (Fig.
- 상수리나무 낙엽의 초기 칼륨 함량은 4.18mg/g이었으며 질소, 인과는 다르게 두 지역에서 모두 분해 초기에 감소하는 것으로 나타났다. 공주의 경우 15개월경과 후의 칼륨 함량은 1.
- 충분한 질소가 없으면 분해에 참여하는 미생물 개체군이 적어 분해속도가 느려진다 (Seereeram and Lavender 2003). 상수리나무 낙엽의 초기 탄소함량은 48.1%이었으며 공주와 진주 두 지역에서 모두 21개월째 까지 감소하였다. 그러나 공주지역에서는 21개월경과 후 점차 증가하여 33개월경과 후의 탄소함량은 46.
- 진주의 낙엽 및 상록활엽수 혼효림은 해발 약 71m (N 35° 09‘ 19”, E 128° 05’ 51”)에 위치하며, 교목층은 상수리나무 (Quercus acutissima)와 소나무 (Pinus densiflora)가 우점하였고, 아교목층의 경우 때죽나무 (Styrax japonica)가 우점하는 가운데, 소나무와 상수리나무가 출현하였고, 관목층의 경우 상수리나무와 국수나무가 낮은 피도로 분포하였다.
- 93 mg/g이었다. 칼슘은 공주와 진주에서 모두 분해 초기부터 무기화가 일어나 33개월 경과 후, 두 지역의 칼슘 잔존률은 각각 47.9, 30.0%로 나타났다 (Fig. 4H).
후속연구
- 상수리나무 낙엽은 두 지역 모두 분해가 진행되는 동안 질소와 인이 부동화 현상을 보인 뒤 무기화가 일어났지만 칼륨, 칼슘, 마그네슘의 경우에는 부동화기간이 나타나지 않고 순 무기화만 일어났다. 국내에서 낙엽활엽수의 두 지역 간의 낙엽분해에 관한 연구결과가 거의 없어 비교는 어려우나, 한반도의 중부와 남부지방 삼림생태계의 물질 순환을 파악하기 위해서는 위도가 상이한 여러 지역 간 낙엽의 분해율 및 분해과정에 따른 영양염류 동태에 관한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.