본 연구는 편백 조림목의 초기 생장과 부위별 질소와 인 농도 분석을 통하여 최적 생장을 위한 편백 조림지 특성을 구명하고자 수행되었다. 연구 대상지인 전라남도 해남과 장성에 2011년 3월 말 편백 노지묘(1-1)를 3,900본${\cdot}ha^{-1}$ 밀도로 식재하였다. 식재 이후 3년간 조림목의 근원경과 수고를 측정하였고, 조림지 토양 특성 및 조림목의 부위별 질소와 인 농도를 분석하였다. 해남 조사지 토양 내 전질소, 유기물 농도 및 양이온치환능력은 장성 조사지보다 양호하였으나, 조림목의 근원경과 수고 생장은 오히려 장성 조사지가 우수하였다. 이러한 결과는 장성 조사지의 유효토심이 깊고 해남 조사지가 상대적으로 연 강수량이 적으며, 강한 바람(해풍)으로 인하여 편백 조림목의 생장이 불량했기 때문으로 판단된다. 편백 조림목의 부위별 질소와 인 농도는 잎 내 인 농도를 제외하고 두 조사지 간 차이는 나타나지 않았고, 잎 > 당년생 가지 > 세근 > 줄기 2 mm 이상 뿌리의 순서로 조사되었다. 본 연구 결과는 향후 지속적으로 조림면적이 증가할 것으로 예상되는 편백 조림목의 최적 입지 특성을 제시하는데 기여할 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구는 편백 조림목의 초기 생장과 부위별 질소와 인 농도 분석을 통하여 최적 생장을 위한 편백 조림지 특성을 구명하고자 수행되었다. 연구 대상지인 전라남도 해남과 장성에 2011년 3월 말 편백 노지묘(1-1)를 3,900본${\cdot}ha^{-1}$ 밀도로 식재하였다. 식재 이후 3년간 조림목의 근원경과 수고를 측정하였고, 조림지 토양 특성 및 조림목의 부위별 질소와 인 농도를 분석하였다. 해남 조사지 토양 내 전질소, 유기물 농도 및 양이온치환능력은 장성 조사지보다 양호하였으나, 조림목의 근원경과 수고 생장은 오히려 장성 조사지가 우수하였다. 이러한 결과는 장성 조사지의 유효토심이 깊고 해남 조사지가 상대적으로 연 강수량이 적으며, 강한 바람(해풍)으로 인하여 편백 조림목의 생장이 불량했기 때문으로 판단된다. 편백 조림목의 부위별 질소와 인 농도는 잎 내 인 농도를 제외하고 두 조사지 간 차이는 나타나지 않았고, 잎 > 당년생 가지 > 세근 > 줄기 2 mm 이상 뿌리의 순서로 조사되었다. 본 연구 결과는 향후 지속적으로 조림면적이 증가할 것으로 예상되는 편백 조림목의 최적 입지 특성을 제시하는데 기여할 수 있을 것으로 판단된다.
The objective of this study was to investigate suitable plantation site for planted Chamaecyparis obtusa seedlings from the analysis of regional early growth performances. Two years old C. obtusa seedlings were planted with the density of $3,900seedlings{\cdot}ha^{-1}$ in late March, 2011...
The objective of this study was to investigate suitable plantation site for planted Chamaecyparis obtusa seedlings from the analysis of regional early growth performances. Two years old C. obtusa seedlings were planted with the density of $3,900seedlings{\cdot}ha^{-1}$ in late March, 2011 at Haeman and Jangseong, Jeollanamdo. In each study site, three plots ($400m^2$ per plot) were established and root collar diameter (mm) and tree height (cm) of each C. obtusa were measured in April, 2011 and October from 2011 to 2013. We also analyzed soil physical and chemical properties of sites and compartmental nitrogen and phosphorus concentrations of C. obtusa. Although the concentrations of soil nitrogen, organic matter, and C.E.C. at Haenam site were higher than those at Jangseong site, early growth performances of planted C. obtusa at Jangseong site were significantly better than those at Haenam site. The reasons for these results were probably related to deep available soil depth at Jangseong site and relatively low annual precipitation and sea wind at Haenam site, which was adjacent to the sea. The compartmental nitrogen and phosphorus concentrations of C. obtusa was in the order of needles > current twigs > fine root > stem and branches root above 2 mm in diameter. The phosphorus concentration of needles at Haenam site was significantly higher than that at Jangseong site. The results of this study might be useful for the selection of suitable plantation site for C. obtusa.
The objective of this study was to investigate suitable plantation site for planted Chamaecyparis obtusa seedlings from the analysis of regional early growth performances. Two years old C. obtusa seedlings were planted with the density of $3,900seedlings{\cdot}ha^{-1}$ in late March, 2011 at Haeman and Jangseong, Jeollanamdo. In each study site, three plots ($400m^2$ per plot) were established and root collar diameter (mm) and tree height (cm) of each C. obtusa were measured in April, 2011 and October from 2011 to 2013. We also analyzed soil physical and chemical properties of sites and compartmental nitrogen and phosphorus concentrations of C. obtusa. Although the concentrations of soil nitrogen, organic matter, and C.E.C. at Haenam site were higher than those at Jangseong site, early growth performances of planted C. obtusa at Jangseong site were significantly better than those at Haenam site. The reasons for these results were probably related to deep available soil depth at Jangseong site and relatively low annual precipitation and sea wind at Haenam site, which was adjacent to the sea. The compartmental nitrogen and phosphorus concentrations of C. obtusa was in the order of needles > current twigs > fine root > stem and branches root above 2 mm in diameter. The phosphorus concentration of needles at Haenam site was significantly higher than that at Jangseong site. The results of this study might be useful for the selection of suitable plantation site for C. obtusa.
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문제 정의
결과적으로 편백의 생장과 조림지 토양 및 입지 특성 간 상호 연관성에 대한 연구는 토양 특성을 고려한 조림으로 가치 있는 임분을 조성하는 데에 있어 매우 중요한 부분을 차지한다. 본 연구는 입지 특성이 서로 다른 곳에 식재된 편백 조림목의 초기 생장과 부위별 질소와 인 농도 분석을 통하여 편백 조림목이 우수한 생장을 하기에 적합한 조림지의 입지 특성을 구명하고자 수행되었다.
본 연구에서는 리기다소나무와 낙엽송 벌채지 내 식재된 편백의 초기 생장 및 부위별 질소와 인 농도, 조림지 토양 특성을 비교 분석하였다. 해남 조사지의 토양 내 전 질소, 유기물 농도 및 양이온치환능력이 장성 조사지보다 양호하였음에도 불구하고 장성 조사지의 편백 조림목 생장이 우수하였다.
제안 방법
2011년 4월 각 조사구 내에서 편백 조림목 30본을 임의로 선정한 후 고유번호를 적은 알루미늄 라벨을 부착하였다. 2011년 4월 말, 2011년부터 2013년까지 매년 10월 말 근원경(Root collar diameter, mm)과 수고(Height, cm)를 디지털캘리퍼스 및 절척으로 측정하였고, 근원경과 수고의 상대생장량은 식 1과 2를 이용하여 계산하였다.
2012년 각 조사구 내에서 근원경과 수고가 유사한 3본을 굴취하여 잎, 줄기, 당년생 가지, 2 mm 이상 뿌리와 이하 뿌리(세근) 등 5가지로 분리한 후 부위별 질소(Kjeldahl 법)와 인(Vanadate 법) 농도를 측정하였다. 당년생 가지는 줄기의 경화된 색깔로 구분하여 분리하였고, 잎은 가지로부터 분리한 전체 시료를 균일하게 혼합한 후 분석에 이용하였다.
2012년 각 조사구 내에서 근원경과 수고가 유사한 3본을 굴취하여 잎, 줄기, 당년생 가지, 2 mm 이상 뿌리와 이하 뿌리(세근) 등 5가지로 분리한 후 부위별 질소(Kjeldahl 법)와 인(Vanadate 법) 농도를 측정하였다. 당년생 가지는 줄기의 경화된 색깔로 구분하여 분리하였고, 잎은 가지로부터 분리한 전체 시료를 균일하게 혼합한 후 분석에 이용하였다.
밀도로 해남 조사지는 14 ha, 장성 조사지는 7 ha에 식재하였다. 편백 조림목의 초기 생장 및 조림지 토양 특성 조사를 위해 조사지별로 하나의 조사구 면적을 400 m2으로 하여 3개의 조사구를 설치하였다.
대상 데이터
2011년 4월 각 조사구 내에서 편백 조림목 30본을 임의로 선정한 후 고유번호를 적은 알루미늄 라벨을 부착하였다. 2011년 4월 말, 2011년부터 2013년까지 매년 10월 말 근원경(Root collar diameter, mm)과 수고(Height, cm)를 디지털캘리퍼스 및 절척으로 측정하였고, 근원경과 수고의 상대생장량은 식 1과 2를 이용하여 계산하였다.
두 조사지 모두 2011년 3월 말 편백 노지묘(1-1)를 3,900본·ha−1 밀도로 해남 조사지는 14 ha, 장성 조사지는 7 ha에 식재하였다.
연구 조사지는 전라남도 해남군 송지면(34° 20’ 43” N, 126° 33’ 33” E)과 전라남도 장성군 금곡면(35° 23’ 20” N, 126° 44’ 23” E)에 위치한 국유림으로 벌채 전 각각 리기다소나무와 낙엽송 영급 임분이었다.
토양은 2011년 4월 각 조사구 내 임의의 5곳에서 낙엽 층을 제거한 후 직경 5.5 cm 토양 채취기를 이용하여 토심 20 cm까지 채취하였다. 채취한 토양 시료는 충분히 음건 후 2 mm체로 걸러 분석에 이용하였다.
데이터처리
조림지 토양의 물리·화학적 특성, 편백 조림목의 근원 경과 수고 생장, 상대생장량 및 H/D율, 부위별 질소와 인 농도 등의 차이를 검정하기 위하여 t-test 검정법으로 두 지역 간의 평균을 비교하였으며, 모든 통계 분석에 SAS(ver. 9.2) 프로그램을 사용하였다(SAS Institute Inc., 2009).
이론/모형
채취한 토양 시료는 충분히 음건 후 2 mm체로 걸러 분석에 이용하였다. 토성은 비중계법, pH는 pH meter (Orion 501, Orion, USA)를 이용한 1:5 증류수법, 전질소는 micro Kjeldahl법, 유효인산은 Bray No.1법, 유기물 농도는 Walkley-Black법, 양이온치환 용량은 ammonium acetate법, 치환성양이온(Ca2+, Mg2+, K+, Na+) 농도는 Optical Emission Spectrometer (ICP-730OES, Varian Australia)를 이용하여 측정하였다.
성능/효과
, 2000) 되었지만, 식재 후 약 2년이 경과한 편백 조림목의 잎, 줄기, 당년생 가지, 2 mm 이상 뿌리 및 세근의 질소와 인 농도를 분석한 결과 지역 간 유의한 차이는 나타나지 않았다. 다만, 해남 조사지의 줄기 내 인 농도(411.9 ppm)만 장성 조사지(365.2 ppm)보다 통계적으로 유의한 차이를 보였다(Table 3). 각 조사지 내 부위별 질소 농도에 차이가 없는 이유는 토양 내 전질소가 생장에 영향을 주는 제한 인이 되지 않는 가운데 편백 조림목이 최대로 흡수할 수 있는 질소의 양이 유사하였기 때문으로 판단된다.
수고 상대생장량 또한 근원경 상대생장량과 같이 2012년부터 약 2배 정도의 차이를 보였으며 2013년에는 장성 조사지에서 유의하게 높았다. 두 조사지의 근원경과 수고 상대 생장량은 시간이 경과함에 따라 감소하는 경향을 보였지만 장성 조사지에서 2012년 근원경 상대생장량이 증가한 이유는 2012년의 여름 기간 동안 강수량이 2011년에 비하여 110 mm 정도 증가하여 근원경 생장에 긍정적인 영향을 준 것으로 보인다.
해남 조사지의 H/D율은 매년 증가하고 있는데 이는 수고의 생장 속도에 비하여 근원경의 생장이 저조하다는 것을 의미한다. 또한, 장성 조사지의 H/D율은 매년 감소하다가 2013년에 증가하면서 불규칙적인 변화를 보였는데 이것은 근원경 생장이 수고 생장보다 우수하다가 2013년에는 수고 생장이 더 활발해졌기 때문으로 판단된다. 한편, 해남 조사지의 H/D율은 장성 조사지보다 낮았으나 2012년부터는 장성 조사지의 H/D율이 해남 조사지보다 낮아져 장성 조사지 내 편백 조림목이 점차 상대적으로 더 균형 있게 생장할 것으로 예측된다.
해남과 장성 조사지 내 편백 조림목의 수고 상대생장량(%)은 Figure 3(b)에 제시되어 있다. 수고 상대생장량 또한 근원경 상대생장량과 같이 2012년부터 약 2배 정도의 차이를 보였으며 2013년에는 장성 조사지에서 유의하게 높았다. 두 조사지의 근원경과 수고 상대 생장량은 시간이 경과함에 따라 감소하는 경향을 보였지만 장성 조사지에서 2012년 근원경 상대생장량이 증가한 이유는 2012년의 여름 기간 동안 강수량이 2011년에 비하여 110 mm 정도 증가하여 근원경 생장에 긍정적인 영향을 준 것으로 보인다.
해남과 장성 조사지 내 편백 조림목의 근원경 상대생장량(%)은 각각 2011년 68과 69, 2012년 43과 87, 2013년 32와 75로 나타났다[Figure 3(a)]. 식재 후 초기에는 차이가 없었으나 2012년과 2013년에는 약 2배 정도 장성 조사지 내 근원경 상대생장량이 해남 조사지보다 유의하게 높은 결과를 보였다. 해남과 장성 조사지 내 편백 조림목의 수고 상대생장량(%)은 Figure 3(b)에 제시되어 있다.
토양 내 평균 전질소 농도(%)는 해남 조사지 0.45, 장성 조사지 0.26으로 해남 조사지에서 유의하게 높았다(Table 2). 기존에 보고된 전라남도 권역 내 산림 토양의 전질소 농도(%)는 순천시 6년생 편백림 토양 (토심 50 cm)에서 0.
9로 조사되었다[Figure 1(a)]. 통계적 유의성은 2012년과 2013년에만 나타났으나 매년 장성 조사지의 근원경 생장량이 해남 조사지보다 높았다. 해남과 장성 조사지 내 편백 조림목의 평균 수고는 Figure 1(b)에 제시하였다.
해남과 장성 조사지 내 편백 조림목의 평균 수고는 Figure 1(b)에 제시하였다. 통계적 유의성은 2013년에만 나타났으나 근원경 생장과 같이 매년 장성 조사지의 수고 생장량이 해남 조사지보다 높았다. 본 연구 조사지 내 편백 조림목의 2011년 4월 식재 직후 근원경과 수고 값은 Song et al.
편백은 지형 및 토양 조건에 따라 생장이나 부위별 질소와 인 농도에 차이가 있다고 보고(Park et al., 2000) 되었지만, 식재 후 약 2년이 경과한 편백 조림목의 잎, 줄기, 당년생 가지, 2 mm 이상 뿌리 및 세근의 질소와 인 농도를 분석한 결과 지역 간 유의한 차이는 나타나지 않았다. 다만, 해남 조사지의 줄기 내 인 농도(411.
한편, 해남과 장성 조사지 토양의 평균 유효토심(cm)은 각각 34±7과 68±6으로 조사되었으며, 해남 조사지의 경우 토양 내 석력이 많이 분포하고 있었다(Table 1).
해남과 장성 조사지 내 편백 조림목의 부위별 질소와 인 농도 모두 잎 > 당년생 가지 > 세근 > 줄기 2 mm 이상 뿌리 순으로 나타났다.
후속연구
(1985)의 연구에서도 같은 경향을 보였다. 임목의 부위별 질소와 인 농도를 측정한 기존 연구에서는 가지, 소지 및 당년생 가지 등 가지를 세분화하여 조사한 사례(Lee and Son, 2004; Son et al., 2001)는 많으나 2 mm 이상 뿌리와 세근을 분리하여 측정한 연구는 부족하므로 본 연구 결과는 편백 조림목의 지상부와 지하부의 양분 분배를 구명하기 위한 기초 자료로 이용 가능하리라 판단된다.
즉, 편백 조림목은 토양 특성보다는 식재지 입지 특성의 영향을 많이 받는 것으로 생각된다. 해남 조사지와 같은 해풍의 직접적인 영향을 받는 곳은 편백 조림지로서 제한해야 하며, 이러한 본 연구 결과는 편백 조림을 위한 최적 식재지 마련에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
편백은 우리나라 어디에 분포하는가?
편백(Chamaecyparis obtusa)은 상록교목으로 우리나라 전북, 전남, 경남, 제주 등 남부지역에 분포하는 주요 수종이다(Lee, 1986). 편백은 상대적으로 음수이고 생장이 느리며 토양이 건조하고 척박한 곳에서도 잘 견디고, 내한성과 내염성이 약하나 대기오염에는 다소 저항력을 가지고 있는 것으로 알려져 있다(KFS, 1992; Lee et al.
편백을 대상으로 수행된 국내 연구는 무엇이 있는가?
, 2014) 등이 수행되었다. 국내 연구는 편백 노지묘와 용기묘의 생장특성 비교(Song et al., 2012), 영급 이상 편백림 내 토양 특성 및 환경인자와 생장과의 관계(Chung, 1980) 등이 수행된 바 있으나 토양 및 입지 특성이 편백 조림목의 초기 생장에 어떠한 영향을 주는지에 관한 연구는 부족한 실정이다. 또한, 일반적으로 편백의 생장에 이상적인 기후 조건은 연 평균 기온 10-15oC, 연 강수량 1,200 mm 이상, 토심이 깊고 배수가 양호한 곳에서 잘 자라는 것으로 알려져 있다(KFRI, 2012; KFS, 1992).
편백의 특징은 무엇인가?
편백(Chamaecyparis obtusa)은 상록교목으로 우리나라 전북, 전남, 경남, 제주 등 남부지역에 분포하는 주요 수종이다(Lee, 1986). 편백은 상대적으로 음수이고 생장이 느리며 토양이 건조하고 척박한 곳에서도 잘 견디고, 내한성과 내염성이 약하나 대기오염에는 다소 저항력을 가지고 있는 것으로 알려져 있다(KFS, 1992; Lee et al., 2009; Niinemets and Valladares, 2006; Sumida et al.
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