본 연구는 침엽수 인공림에서 산림 유역내 및 유역출구점에서 용존물질 농도의 특성을 밝혀보고자, 2005년부터 2007년까지 경기도 국립수목원 소재의 침엽수 시험림에서 pH, EC, 양이온, 음이온, 산중화능을 조사하였다. pH는 평균 6.87로 봄에 낮은 경향을 나타내는데, 수관층에 포집된 강하물의 영향으로 판단된다. EC는 평균 $58.4{\mu}S/cm$으로 강수량이 적은 봄에 이온의 양이 상대적으로 많아 계류수에서 높을 값을 나타냈다. 양이온과 음이온은 강우로 인해 봄과 가을철에 높게 나타났다. 다른 유역과의 수질 비교에서 EC는 강우량이 많은 여름철에 낮게 나타나는 경향을 보였으며, $NO_3{^-}$는 강하물 및 시업의 영향으로 계류수에서 높게 나타나는 것으로 판단된다. 본 연구대상유역의 경우, 계류수내 pH와 ANC가 일정 수준으로 유지되는 것으로 나타났다.
본 연구는 침엽수 인공림에서 산림 유역내 및 유역출구점에서 용존물질 농도의 특성을 밝혀보고자, 2005년부터 2007년까지 경기도 국립수목원 소재의 침엽수 시험림에서 pH, EC, 양이온, 음이온, 산중화능을 조사하였다. pH는 평균 6.87로 봄에 낮은 경향을 나타내는데, 수관층에 포집된 강하물의 영향으로 판단된다. EC는 평균 $58.4{\mu}S/cm$으로 강수량이 적은 봄에 이온의 양이 상대적으로 많아 계류수에서 높을 값을 나타냈다. 양이온과 음이온은 강우로 인해 봄과 가을철에 높게 나타났다. 다른 유역과의 수질 비교에서 EC는 강우량이 많은 여름철에 낮게 나타나는 경향을 보였으며, $NO_3{^-}$는 강하물 및 시업의 영향으로 계류수에서 높게 나타나는 것으로 판단된다. 본 연구대상유역의 경우, 계류수내 pH와 ANC가 일정 수준으로 유지되는 것으로 나타났다.
This study was carried out to investigate pH, EC, solutes concentration and ANC characteristics in coniferous forest experiment watershed in Gyeonggi-do, Korea from 2005 to 2007. The average pH value was 6.87 and low at spring season due to deposition in crown. The average EC was $58.4{\mu}S/cm...
This study was carried out to investigate pH, EC, solutes concentration and ANC characteristics in coniferous forest experiment watershed in Gyeonggi-do, Korea from 2005 to 2007. The average pH value was 6.87 and low at spring season due to deposition in crown. The average EC was $58.4{\mu}S/cm$ and was high at spring season due to high concentration of solutes. The cation and anion concentration was high at spring and fall season with low rainfall. When stream water quality was compared to different watershed, EC was relatively low due to high rainfall and $NO_3{^-}$ was high due to deposition and forest practice. pH and ANC was relatively constant at stream water
This study was carried out to investigate pH, EC, solutes concentration and ANC characteristics in coniferous forest experiment watershed in Gyeonggi-do, Korea from 2005 to 2007. The average pH value was 6.87 and low at spring season due to deposition in crown. The average EC was $58.4{\mu}S/cm$ and was high at spring season due to high concentration of solutes. The cation and anion concentration was high at spring and fall season with low rainfall. When stream water quality was compared to different watershed, EC was relatively low due to high rainfall and $NO_3{^-}$ was high due to deposition and forest practice. pH and ANC was relatively constant at stream water
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
이와 같이 산림유역을 대상으로 한 연구들은 대기로부터 임상, 토지이용 등에 따른 계류수의 수질변화 연구는 수행되어 왔지만, 산림유역에서 계류수의 월별 변화 특성에 관한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 월별 또는 연간 계류수의 화학적 수질 특성을 분석하고자 한다.
6배 높았다고보고하였다. 이것은 계류 인근의 토지이용이 용존물질의 유출에 큰 영향을 미친다는 분명한 증거를 제공하며, 산림경영에 있어서 수자원과 수질에 대한 영향을 평가하는 기초자료를 제공하였다. Likens and Bormann(1995)은 1964부터 1992년까지 HBEF W6 유역에서 강수에서 질소의 연평균 대기강하량은 492 mol/ha/year, 계류수에서 연평균 NO3- flux는 200 mol/ha/year으로 보고한 바 있다.
제안 방법
Park and Woo(1997)는 산림유역을 대상으로 강수, 임내우, 토양수, 계류수에서 EC 에 유의한 인자를 밝히기 위해 다중회귀분석을 실시했으며, Mg2+, Na+, 양이온 총량, 음이온총량, 선행무강우일수 등 5개 인자가 영향을 미친다고 하였다. 각 이온과 월별강우량을 검토하였다. 양이온의 경우 Ca2+ , Na+ 이온이 봄철에 높게 나타났으며, 음이온의 경우, Cl- 과 SO42- 이온의 경우 76.
강수를 통한 용존물질의 월유입량은 해당 월에 채취되어 분석한 강수시료 내 용존물질의 농도를 가중평균한 후 부피로 환산한 월강수량을 곱하여 계산하였다. 또한 유역으로부터 유출되는 용존물질의 손실량은 정기적으로 채수한 계류수 시료 내 용존물질의 농도를 채수일의 부피로 환산한 일 유출량을 적용하여 가중평균한 후 부피로 환산한 월유출량을 곱하여 계산하였다.
계류수 시료는 평상시에 1~2주 간격으로 Figure 1에 도시된 각 지점에서 무균채수병을 이용하여 채수하였으며, 강수량이 많은 여름철 장마기에는 채수빈도를 증가시켰다.
강수를 통한 용존물질의 월유입량은 해당 월에 채취되어 분석한 강수시료 내 용존물질의 농도를 가중평균한 후 부피로 환산한 월강수량을 곱하여 계산하였다. 또한 유역으로부터 유출되는 용존물질의 손실량은 정기적으로 채수한 계류수 시료 내 용존물질의 농도를 채수일의 부피로 환산한 일 유출량을 적용하여 가중평균한 후 부피로 환산한 월유출량을 곱하여 계산하였다.
채취된 수질시료는 실험실로 운반하여 먼저 수소이온농도(pH)와 전기전도도(EC)를 측정한 후 여분의 시료는 수질오염공정시험법으로 이온분석 하였다. 여분의 시료는 시린지 필터 (pore size 0.45㎛, PALL)를 이용하여 5㎖로 여과한 다음 이온크로마토그래피 (음이온, Sykam, DE/S-135; 양이온, Dionex, DX-320 IC System)로 이용하여 음이온 (Cl-, NO3-, SO42-)과 양이온 (Na+ , K+, Mg2+, Ca2+)의 ppm (㎎/l) 농도를 각각 분석하였다(Holloway and Dahlgren, 2001). 시린지 필터에 잔존된 물질에 대해서는 별도의 분석을 수행하지 않았다.
강수를 통한 용존물질의 월유입량은 해당 월에 채취되어 분석한 강수시료 내 용존물질의 농도를 가중평균한 후 부피로 환산한 월강수량을 곱하여 계산하였다. 또한 유역으로부터 유출되는 용존물질의 손실량은 정기적으로 채수한 계류수 시료 내 용존물질의 농도를 채수일의 부피로 환산한 일 유출량을 적용하여 가중평균한 후 부피로 환산한 월유출량을 곱하여 계산하였다.
채취된 수질시료는 실험실로 운반하여 먼저 수소이온농도(pH)와 전기전도도(EC)를 측정한 후 여분의 시료는 수질오염공정시험법으로 이온분석 하였다. 여분의 시료는 시린지 필터 (pore size 0.
대상 데이터
연구대상지는 경기도 포천시 소흘읍 직동리 국립수목원 내에 위치한 산림 소유역으로 좌표는 북위 37° 45′48.23″, 동경 127° 09′23.40″이다.
데이터처리
유역출구에서 관측기간 동안 계류수질의 시간적인 변화에 대해서는 회귀분석을 실시하였다. 계류수의 월별, 채수 지점별 이온농도의 차이를 분석하기 위하여 분산분석을 실시하였다. 통계적으로 차이가 유의한 경우 Tukey's test를 이용하여 평균값을 비교하였으며, 모든 통계처리는 SAS 8.
유역출구에서 관측기간 동안 계류수질의 시간적인 변화에 대해서는 회귀분석을 실시하였다. 계류수의 월별, 채수 지점별 이온농도의 차이를 분석하기 위하여 분산분석을 실시하였다.
통계적으로 차이가 유의한 경우 Tukey's test를 이용하여 평균값을 비교하였으며, 모든 통계처리는 SAS 8.02 소프트웨어를 사용하였다 (SAS, 1999).
성능/효과
Table 1에서 본 연구대상유역의 경우 NO3-, Na+ , NH4+ , K+, Mg2+, Ca2+의 연 가중평균농도는 각각 126.7, 211.9 7.4, 18.5, 107.2, 318.2µeq/l로서 상기 산림소유역보다 약 2배 이상 높은 값을 보였으며 농경지 유역과 비교하면 무기질소를 제외하고는 상당히 낮은 경향이었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
강수에 의해 유역에 유입된 물질은 무엇과 접촉하면서 물을 양적으로 변환시키고 있는가?
강수에 의해 유역에 유입된 물질은 지형과 지질, 식생, 토양 그리고 지하수와 접촉하면서 계류로 유출되기까지 물을 양적으로 또는 질적으로 변환시키고 있다. 우리나라는 건기와 우기의 강수량 변동이 뚜렷한 계절풍의 영향을 받고 있다.
산림유역에서의 물질순환과 여기서 유출되는 용존물질 등의 모니터링 자료는 어떻게 활용되는가?
이러한 몬순기후에서는 수자원의 근원이 되는 산림유역으로부터의 물과 물질의 순환과 유출정보는 매우 중요하다. 산림유역에서의 물질순환과 여기서 유출되는 용존물질 등의 모니터링 자료는 유출수의 수질발생 기작을 모델링하고 수질을 예측하는데 기초자료로 활용된다(Ohte, 2006).
몬순기후란 무엇을 의미하는가?
강수에 의해 유역에 유입된 물질은 지형과 지질, 식생, 토양 그리고 지하수와 접촉하면서 계류로 유출되기까지 물을 양적으로 또는 질적으로 변환시키고 있다. 우리나라는 건기와 우기의 강수량 변동이 뚜렷한 계절풍의 영향을 받고 있다. 이러한 몬순기후에서는 수자원의 근원이 되는 산림유역으로부터의 물과 물질의 순환과 유출정보는 매우 중요하다.
참고문헌 (17)
Diese, N.B. and R.F. Wright(1995) Nitrogen leaching from European forests in relation to nitrogen deposition. Forest Ecology and Management 71: 153-161.
Fenn, E.F. and M.A. Poth(1999) Temporal and spatial trends in streamwater nitrate concentrations in the San Bernardino mountains, southern California. Journal of Environmental Quality 28: 822-836.
Gundersen, P.(1995) Nitrogen deposition and leaching in European forest - Preliminary results from a data compilation. Water, Air and Soil Pollution 85: 1179-1184.
Holloway, J.M. and R.A. Dahlgren(2001) Seasonal and event-scale variations in solute chemistry for four Sierra Nevada catchments. Journal of Hydrology 250: 106-121.
Jo, K.W., H.J. Lee, J.H. Park and J.S. Owen(2010) Effects of monsoon rainfalls on surface water quality in a mountainous watershed under mixed land use. Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology 12(3): 197-206.
Jun, J., K. Kim, J. Yoo, H.T. Choi and Y. Jeong(2007) Variation of suspended solid concentration, electrical conductivity and pH of stream water in the regrowth and rehabilitation forested catchments, South Korea. Journal of Korean Forest Society. 96(1): 21-28. (in Korean with English abstract)
Kendall, K.A., J.B. Shanley and J.J. McDonnell(1999) A hydrometric and geochemical approach to test the transmissivity feedback hypothesis during snowmelt. Journal of Hydrology 219: 188-205.
Kim, S.J., Y. Jeong, K. Kim, J. Yoo, C. Jeong and J. Jun(2005) Change of streamwater chemistry and contribution of subsurface discharge in forest catchment during storm events. Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology. 7(1): 51-56. (in Korean with English abstract)
Likens, G.E. and F.H. Bormann(1995) Biogeochemistry of a forested ecosystem. Second edition, Springer-Verlag New York Inc. pp. 159.
Lee, H.H.(1997) Estimation on the water purification of forest by analyzing water quality variations in forest hydrological processes. Journal of Korean Forest Society 86(1): 56-68. (in Korean with English abstract)
Malek, S and A. Astel(2008) Throughfall chemistry in a spruce chronosequence in southern Poland. Environmental Pollution 155: 517-527.
Ohte, N(2006) Necessity to consider hydrological controls of biogeochemical cycling when developing a catchment-scale ecosystem model. Japanese Journal of Limnology 67: 259-266.
Park, J.H. and B.M. Woo(1997) Analysis of influential factors from rainfall to stream water quality in small forested watershed. Journal of Korean Forest Society 86(4): 489-501.(in Korean with English abstract)
SAS(1999) SAS/STAT User's Guide, Version 8, SAS Publishing, Cary, NC, 1464pp.
Shin, Y.K.(2004) Comparison of the characteristics of water quality and runoff pollutant loads due to diverse land uses in Daegwallyeong area. Ph. D. Dissertation, Seoul National University, Seoul, 210pp. (in Korean with English abstract)
Quinn, J.M. and M.J. Stroud(2002) Water quality and sediment and nutrient export from New zealand hill-land catchments of contrasting land use. New zealand Journal of Marine and Freshwater Research 36: 409-429.
Williams, M.R. and J.M. Melack(1997) Atmospheric deposition, mass balances, and processes regulation streamwater solute concentrations in mixed-conifer catchments of the Sierra Nevada, California. Biogeochemistry 37: 111-144.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.