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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 도시공원의 식재유형별 탄소저장량, 연간 탄소흡수량 산정 및 연간 토양호흡량을 측정하여 비교⋅분석함으로써 기후변화 대응을 위한 효과적인 도시녹지 계획과 관리를 위한 기초자료를 얻고자 하였다.
제안 방법
- 대부분의 초본은 매년 흡수와 분해를 반복하여 탄소저장 및 흡수량이 극히 소량이므로(Jo, 1999b) 산정대상에서 제외하였다. 각 식재유형별 수목의 흉고직경(DBH), 근원직경 (DAG)과 수고를 측정하고, 식재면적, 개체수 및 식생면적당 식재밀도를 조사하였다.
- 본 연구에서 토양호흡과 미기상인자와의 관계에 대해 지수함수를 이용한 회귀식을 적용하였다. 토양호흡과 미기상인자 사이의 지수함수 회귀식의 R2는 토양온도＞대기온도＞광량＞토양수분함량 순으로 나타났고, 특히 토양온도가 토양호흡과 높은 상관관계를 보였다.
- 본 연구에서는 토양호흡과 토양온도가 높은 상관관계를 보이므로 일평균 토양호흡량을 적용하여 일평균 토양온도와 지수함수 회귀식을 구하였고(Figure 4) 이를 이용하여 2012년 3월부터 2013년 2월까지의 연간 토양호흡량을 추정하였다(Table 5). 추정한 연간 토양호흡량은 소나무식재림, 상수리나무군락, 상수리나무-아까시나무식재림, 아까시나무식재림에서 각각 6.
- 소나무식재림, 상수리나무군락, 상수리나무-아까시나무식재림, 아까시나무식재림에 각각 120㎝ × 80㎝ 크기의 방형구를 설치하였으며, 방형구 안에 높이 7㎝, 지름 10㎝의 Collar를 6개씩 설치하여 토양에서 이산화탄소 방출량을 측정하였다.
- 천안시 두정근린공원에 Data logger (WatchDog 1000 Series, Spectrum Technologies Inc)를 설치하여 10㎝ 깊이에서의 토양온도와 토양수분함량을, 1.5m 높이에서의 대기온도와 광량을 2012년 3월부터 2013년 2월까지 10분 간격으로 자동 측정하였다.
- 소나무식재림, 상수리나무군락, 상수리나무-아까시나무식재림, 아까시나무식재림에 각각 120㎝ × 80㎝ 크기의 방형구를 설치하였으며, 방형구 안에 높이 7㎝, 지름 10㎝의 Collar를 6개씩 설치하여 토양에서 이산화탄소 방출량을 측정하였다. 토양 이산화탄소 방출량은 LI-6400 (Licor 6400 Potable Photosynthesis System, Li-Cor Inc., Lincoln, NE)에 적외선 가스분석기(Infrared Gas Analyzer)를 연결하여 2012년 3월부터 11월까지 매월 2회 측정하였다.
대상 데이터
- 본 연구는 2012년 3월부터 2013년 2월까지 1년간 측정되었다. 토양온도는 8월에 최고치에 달하고 그 후 점차 감소하여 대기온도의 변화와 유사한 경향성을 보였으나 토양의 열전도 및 열교환 작용에 의해 변화폭은 상이하게 나타났다.
- 본 연구에서는 1989년에 조성된 천안시 서북구 두정동 397-1번지에 위치한 근린공원을 대상지로 선정하였으며, 전체면적은 11,300㎡으로, 녹지가 10,891㎡(89.2 %)로 가장 넓은 면적을 차지하며, 산책로, 운동기구 등의 지역이 1,219㎡(10.8 %)를 차지하고 있다. 공원의 식재현황은 상수리나무, 아까시나무, 소나무, 단풍나무, 리기다소나무, 느티나무, 메타세콰이아, 등이 분포하고 있으며, 그 중 식재유형이 뚜렷한 소나무식재림(Pinus densiflora plantation), 상수리나무군락(Quercus acutissima community), 상수리나무 - 아까시나무식재림(Quercus acutissima-Robinia pseudoacacia plantation), 아까시나무식재림(Robinia pseudoacacia plantation)의 4곳을 선정하였고, 식생구조는 Braun-Blanquet(1964)의 전추정법을 이용하여 조사하였다(Figure 1).
이론/모형
- 8 %)를 차지하고 있다. 공원의 식재현황은 상수리나무, 아까시나무, 소나무, 단풍나무, 리기다소나무, 느티나무, 메타세콰이아, 등이 분포하고 있으며, 그 중 식재유형이 뚜렷한 소나무식재림(Pinus densiflora plantation), 상수리나무군락(Quercus acutissima community), 상수리나무 - 아까시나무식재림(Quercus acutissima-Robinia pseudoacacia plantation), 아까시나무식재림(Robinia pseudoacacia plantation)의 4곳을 선정하였고, 식생구조는 Braun-Blanquet(1964)의 전추정법을 이용하여 조사하였다(Figure 1).
- 수목의 탄소저장량 및 흡수량을 산정하는 방법은 광역지역의 경우 국립산립과학원에서 제공하는 국가 산림지도(임상도)와 영급별 이산화탄소 저장계수를 활용하는 방안과 도시공원과 같은 미세지역의 평가에서는 수목의 흉고직경 또는 근원직경, 수고, 개체수 등을 파악하여 상대생장식을 활용하는 방안이 있다(Hwang, 2010). 본 연구에서는 교목활엽수, 교목침엽수, 관목활엽수, 관목침엽수로 수종을 단순화시킨 후 흉고직경(DBH)과 근원직경(DAG)을 근거로 회귀식을 적용한 Lee(2003)의 방법을 사용하였다(Table 1). 대부분의 초본은 매년 흡수와 분해를 반복하여 탄소저장 및 흡수량이 극히 소량이므로(Jo, 1999b) 산정대상에서 제외하였다.
성능/효과
- 개체목당 연간 탄소흡수량은 소나무, 상수리나무, 아까시나무에서 각각 1.81, 17.86, 9.04 ㎏ C·tree yr⁻¹로 상수리나무가 가장 높았다.
- (2002)이 토양온도 외에 또 다른 요소로서 토양수분함량이 토양호흡량에 영향을 준다는 보고와 일치한다. 결과적으로 본 연구에서는 토양수분함량은 토양호흡과 직접적인 상관관계는 낮게 나타났으나 간접적으로 토양호흡에 영향을 미친 것으로 보인다.
- 결론적으로, 두정공원의 식생유형 중 상수리나무-아까시나무식재림의 탄소저장량과 연간 탄소흡수량은 타 식재림에 비해 월등히 높아 공원의 탄소흡수원의 역할에 크게 기여하였다. 이러한 결과는 식생의 교목식재밀도가 높고 수목생장이 활발한 수령으로 구성되어 있으며 관목층이 발달하여 탄소흡수량을 추가시키는 구조이기 때문으로 판단된다.
- 공원 식재유형별 식재면적당 탄소저장량은 소나무식재림, 상수리나무군락, 상수리나무-아까시나무식재림, 아까시나무식재림에서 각각 17.36, 88.63, 115.38, 49.88 ton C ㏊⁻¹이고, 연간 탄소흡수량은 1.04, 2.12, 6.47, 3.6 7ton C ㏊⁻¹로 나타났다.
- 상수리나무-아까시나무식재림은 혼효림으로 개체별 차이 폭이 크게 나타난 것으로 보였다. 교목의 식재밀도는 상수리나무-아까시나무 식재림＞소나무식재림＞아까시나무식재림＞상수리나무군락 순으로 나타났으며 상수리나무군락은 조경식재가 아닌 잔존림으로 생육밀도가 낮은 것으로 판단된다.
- , 1998) 본 연구에서는 크게 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 본 연구 결과에서 6월의 경우 5월보다 토양온도는 증가한 반면 토양호흡량은 약간 감소하는 현상이 관찰되었다. 이는 실제로 많은 연구들을 통해 토양 호흡량의 계절적 변화와 토양온도의 변화가 반드시 일치하지 않으며(Son et al.
- 두정공원에서 상수리나무-아까시나무식재림의 탄소저장량을 Kim(2011)의 나들이 공원과 비교해 보면 식생면적당 식재밀도는 비슷하지만 탄소저장량은 2배 정도 높았고, Hwang(2012)의 서울숲과 연간 탄소흡수량을 비교했을 때도 2배 정도 높았다(Table 3). 상수리나무군락은 개체목당 연간 탄소흡수량은 가장 높게 나타난 반면 상수리나무군락의 연간 탄소흡수량은 비교적 적었다. 이는 상수리나무군락의 생육밀도가 낮고 관목층과 같은 하층식생구조가 빈약하며 특히 흉고직경이 30~50㎝에 이르는 수령이 오래된 수목으로 구성된 잔존림으로 연간 생장률이 낮기 때문인 것으로 판단된다.
- 토양호흡과 미기상인자 사이의 지수함수 회귀식의 R2는 토양온도＞대기온도＞광량＞토양수분함량 순으로 나타났고, 특히 토양온도가 토양호흡과 높은 상관관계를 보였다. 소나무식재림, 상수리나무군락, 상수리나무-아까시나무식재림, 아까시나무 식재림에서 토양호흡과 토양온도 사이의 상관관계는 각각 R2= 0.682, 0.752, 0.873, 0.847로 나타났다(Table 4). 이러한 결과는 토양호흡이 토양온도에 많은 영향을 받으며, 상당히 높은 상관관계가 있다는(Davidson et al.
- 식재면적당 탄소저장량은 상수리나무-아까시나무식재림의 탄소저장량이 42.5%로 가장 많고, 상수리나무군락(32.7%), 아까시나무식재림(18.4%), 소나무식재림(6.4%) 순으로 나타났다. 연간 탄소흡수량도 상수리나무-아까시나무식재림이 48.
- 식재유형별 교목의 흉고직경은 소나무식재림, 상수리나무군락, 상수리나무-아까시나무식재림, 아까시나무식재림에서 각각 8.4~20.5, 30.8~53.4, 10.2~50.1, 19.8~22.8㎝이었고 총 식재주수는 147주로 조사되었다. 상수리나무-아까시나무식재림은 혼효림으로 개체별 차이 폭이 크게 나타난 것으로 보였다.
- 조사기간 동안 소나무식재림, 상수리나무군락, 상수리나무-아까시나무식재림, 아까시나무식재림에서의 평균 토양호흡량은 각각 2.20, 1.90, 2.47, 2.51 µ㏖ CO2 m⁻² s⁻¹로 상수리나무군락에서 가장 낮게 나타났다.
- 본 연구에서 토양호흡과 미기상인자와의 관계에 대해 지수함수를 이용한 회귀식을 적용하였다. 토양호흡과 미기상인자 사이의 지수함수 회귀식의 R2는 토양온도＞대기온도＞광량＞토양수분함량 순으로 나타났고, 특히 토양온도가 토양호흡과 높은 상관관계를 보였다. 소나무식재림, 상수리나무군락, 상수리나무-아까시나무식재림, 아까시나무 식재림에서 토양호흡과 토양온도 사이의 상관관계는 각각 R2= 0.
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