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시화호 인공습지에서 수생식물의 유기물 생산과 낙엽 분해

Primary Production and Litter Decomposition of Macrophytes in the Sihwa Constructed Wetlands

한국습지학회지 = Journal of wetlands research, v.15 no.3, 2013년, pp.347 - 356  

최광순 (한국수자원공사 K-water연구원) ,  김호준 (한국수자원공사 K-water연구원) ,  김동섭 (한국수자원공사 K-water연구원) ,  조강현 (인하대학교 생명해양과학부)

초록
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수생식물의 수처리 기능을 고려한 습지관리에 대한 정보를 제공하기 위하여 시화호 인공습지에서 유입수의 수질특성이 다른 2개의 습지(동화천과 반월천 습지)를 대상으로 갈대와 애기부들의 생장특성, 유기물 생산량과 분해속도를 조사하였으며, 또한 유기물생산량과 분해량을 토대로 습지내로의 유기물 부하량을 추정하였다. 갈대와 애기부들의 길이생장은 기온이 상승하는 3월에 증가하여 7~8월에 최고치(갈대 340cm, 부들 320cm) 를 보였다. 경엽부의 밀도는 갈대가 100~170 개체/$m^2$의 범위로 애기부들의 밀도(최대 78 개체/$m^2$)보다 큰 것으로 나타났다. 갈대의 경엽부 최대 현존량은 $1,350{\sim}1,980gDM/m^2$의 범위로 반월천고습지에서 가장 컸고, 저습지에 비해 고습지에서 큰 것으로 나타났다. 한편 애기부들의 현존량은 $1,940gDM/m^2$로서 반월천고습지 갈대의 최대 현존량과 비슷한 값을 보였다. 갈대의 유기물생산력은 반월천고 습지 $2,050gDM/m^2/yr$ > 동화천저습지 $1,840gDM/m^2/yr$ > 반월천저습지 $1,570gDM/m^2/yr$ ${\fallingdotseq}$ 동화천고습지 $1,540gDM/m^2/yr$의 순으로 나타났으며, 애기부들은 $2,210gDM/m^2/yr$로서 갈대보다 생산력이 높게 나타났다. 시화호 인공습지 갈대와 애기부들의 연간 총 유기물 생산량은 845 ton DM/yr (423 ton C/yr)이었으며, 이중 갈대에 의한 생산량이 90%를 차지했다. 수생식물의 낙엽분해 속도(k)는 갈대와 애기부들 모두 잎이 줄기보다 빠른 것으로 나타났다(갈대: 잎 0.0062/day, 줄기 0.0018/day; 애기부들: 잎0.0031/day, 줄기 0.0018/day). 그리고 줄기 낙엽의 분해속도는 갈대와 애기부들이 같은 반면 잎의 분해속도는 갈대가 애기부들보다 약 2배 빠른 것으로 나타났다. 수생식물의 연간 총 낙엽 분해량(285 ton C/yr, 연간 총 유기물생산량의 67.3%)으로부터, 수생식물의 의해 생산된 유기물의 32.7%는 습지내에 퇴적되는 것으로 추정되었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

To provide the information for the wetland management considering the water treatment ability of macrophytes, the growth characteristics and primary production by reed (Phragmites australis) and cattail (Typha angustifolia), and the decomposition rate of organic matter produced were investigated in ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문의 연구대상지인 시화호 인공습지는 “시화호 수질개선대책”의 일환으로 시화호 상류유역의 비점오염물질을 처리하기 위해 조성된 국내 최대 인공습지로 2002년부터 운영되어 왔다. 본 연구의 목적은 시화호 인공습지에서 우점하는 갈대와 애기부들을 대상으로 이들에 의한 유기물 생산과 분해과정을 조사하여 습지의 수질정화기능을 증대시키기 위한 방안을 도출하는데 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
수처리용 인공습지의 오염물질 제거 효율에 영향을 주는 요인은? 인공습지에 의한 오염물질 제거효율은 습지의 형태, 식재식물의 종류, 토양환경, 처리수의 농도, 그리고 수리학적 특성 등에 의해 영향을 받는다(USEPA, 2000). 특히 수처리용 인공습지에서 수생식물은 수중 영양소의 수용부(sink), 공급원(source) 혹은 전환자(transformer)로서의 기능을 동시에 가지고 있기 때문에 수생식물의 생산력과 영영염류 흡수량 그리고 이러한 기능을 증대시키기 위한 연구는 매우 중요하다(Graneli and Solander, 1988; Mitsch and Gosselink, 2000).
습지는 어떤 역할을 하는가? 습지는 육상생태와 수생태를 연결하는 전이대이며 지구상에서 생산력이 가장 큰 생태계로 알려져 있다(Mitsch and Gosselink, 2000). 이러한 습지의 높은 생산성은 다양한 생물의 서식환경을 제공해 줄 뿐만 아니라 수질개선에도 큰 역할을 한다. 수처리용 인공습지는 자연습지의 수질정화능력을 이용하여 다양한 형태의 하수 및 폐수를 정화시킬 목적으로 1960년대부터 미국과 유럽에서 조성되어 왔으며(US EPA, 2000; Cronk and Fennessy, 2001), 일반적으로 부유물질, BOD, 질소, 인 및 금속을 제거하는데 효과적인 것으로 알려져 있다(Kadlec and Knight, 2001).
수처리용 인공습지가 제거할 수 있는 물질은? 이러한 습지의 높은 생산성은 다양한 생물의 서식환경을 제공해 줄 뿐만 아니라 수질개선에도 큰 역할을 한다. 수처리용 인공습지는 자연습지의 수질정화능력을 이용하여 다양한 형태의 하수 및 폐수를 정화시킬 목적으로 1960년대부터 미국과 유럽에서 조성되어 왔으며(US EPA, 2000; Cronk and Fennessy, 2001), 일반적으로 부유물질, BOD, 질소, 인 및 금속을 제거하는데 효과적인 것으로 알려져 있다(Kadlec and Knight, 2001).
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참고문헌 (24)

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