[논문]불암산 도시자연공원 생태복원지와 식생보전지 수목의 탄소저장량 및 흡수량

양금철; 김정섭

doi:10.17820/eri.2020.7.4.284

불암산 도시자연공원 생태복원지와 식생보전지 수목의 탄소저장량 및 흡수량
Carbon Storage and Absorption of Trees in the Ecological Restoration Area and Vegetation Conservation Area of Bulamsan Urban Nature Park 원문보기

Ecology and resilient infrastructure, v.7 no.4, 2020년, pp.284 - 293

초록
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본 연구는 2013년 7월 부터 2015년 7월 까지 서울시 노원구 불암산 도시자연공원의 잔존림으로 남아있는 식생보전지와 교란 후 복원된 생태복원지에서 수목의 흉고직경을 측정하여 탄소 저장량 및 흡수량을 산정하여 비교, 분석하였다. 상수리나무군락을 중심으로 한 생태보전지의 수목의 밀도는 약 30 개체/225 ㎡로 쪽동백나무, 갈참나무, 노린재나무, 물푸레나무, 진달래 등 약 20여종의 수종이 분포하고 있는 것으로 나타났다. 그 외 생태복원지는 대표적으로 신갈나무군락, 졸참나무군락, 물푸레나무군락 등으로 조성되었고, 식재밀도는 각각 8.3, 7.7, 14.3 개체/25 ㎡로, 신나무, 팥배나무, 생강나무, 진달래 등 약 10여 종의 식생이 분포하는 것으로 조사되었다. 식생보전지와 생태복원지에서 식생에 의해 저장되는 전체 탄소량은 각각 250.77, 19.3 ton C ha-1로, 연간 전체 탄소흡수량은 각각 10.28, 2.33 ton C ha-1 yr-1로 분석되었다. 이는 도시내 녹지의 탄소흡수능 및 탄소수지 모니터링의 중요한 기초 자료를 제공할 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

We present a quantitative survey of the carbon storage and absorption capacity of tree species in the vegetation conservation and ecological restoration areas of Bulamsan urban nature park in Nowon-gu, Seoul. The density of the sawtooth oak (Quercus acutissima) community in the ecological conservation area is approximately 30 individuals/225 ㎡, while a further 20 species, such as Japanese snowbell (Styrax obassia), galcham oak (Quercus aliena), Asian Sweetleaf (Symplocos chinensis f. pilosa), East Asian ash (Fraxinus rhynchophylla), and Korean rhododendron (Rhododendron mucronulatum) are sparsely distributed. In contrast, the ecological restoration sites typically comprised Mongolian oak (Quercus mongolica), jolcham oak (Quercus serrata), and East Asian ash (Fraxinus rhynchophylla) plantations, with planting densities of 8.3, 7.7, and 14.3 individuals/25 ㎡ , respectively. Approximately 10 species, including Amur maple (Acer tataricum subsp. ginnala), Korean mountain ash (Sorbus alnifolia), Japanese spice bush (Lindera obtusiloba), and Korean rhododendron (Rhododendron mucronulatum) were identified in the ecologically restored area. The total amounts of carbon stored by the trees in the vegetation conservation and ecological restoration sites are 250.77 and 19.3 t C ha-1, respectively, and the total annual carbon uptakes are 10.28 and 2.33 t C ha-1 yr-1, respectively. The survey results are expected to provide important basic data for monitoring the carbon absorption capacity and carbon balance of green areas in the city.

주제어

표/그림 (11)

그림 Fig. 1. Location of the study site, Mt. Bulam in Seoul city, Korea (from Kim et al. 2014b).
그림 Fig. 2. Location of vegetation conservation site and ecological restoration sites in Mt. Bulam in Seoul, Korea (from Kim 2016). (●: Vegetation Conservation site - Quercus acutissima, ■: Ecological Restoration site - Quercus mongolica, ▲: Ecological Restoration site - Quercus serrata, ◆: Ecological Restoration site - Fraxinus rhynchophylla)
그림 Fig. 3. Changes in soil temperature (°C, -10 cm depth of soil) in the study sites from January 2015 to December 2015 (from Kim 2016).
표 Table 1. Monthly mean meteorological characteristics in the study sites from January 2015 to December 2015
그림 Fig. 4. Changes in air temperature (°C) in the study sites from January 2015 to December 2015 (from Kim 2016).
그림 Fig. 5. Changes in soil moisture content (%) in the study sites from January 2015 to December 2015 (from Kim 2016).
그림 Fig. 6. Changes in solar radiation (wat/m²) in the study sites from January 2015 to December (from Kim 2016).
표 Table 2. Physical structure of vegetation in the study sites
표 Table 3. Carbon storage and carbon absorption of each tree species in the ecologically restored site in Bulamsan urban natural park
표 Table 4. Species carbon storage and absorption of vegetation conservation site during the experiment in the vegetation conservation site in Bulamsan urban natural park
표 Table 5. Comparison of carbon storage and absorption between vegetation conservation and ecological restoration site in Bulamsan urban natural park

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 서울시 노원구 불암산 도시자연공원 생태복원지의 식물군락을 대상으로 수목의 탄소 저장량 및흡수량을 산정하여 잔존림으로 남아있는 식생보전지와 비교하여 도시공원의 탄소흡수원으로서의 기초 자료를 제공하는데 목적이 있다.

제안 방법

불암산 도시자연공원에서 식생보전지의 대표 식생인 상수리나무군락에 15 m × 15 m의 크기의 방형구를 설치하였으며, 생태복원지에서는 신갈나무군락, 졸참나무군락, 물푸레나무군락에 각각 5 m × 5 m의 크기의 방형구를 설치하여 관목이상의 수목에 대하여 매목 조사를 실시하였다 (Fig. 2). 수목의 생장을 조사하기 위하여 식생보전지에서는 경우 2013년부터 2015년까지 3년에 걸쳐 매년 활발한 7월에 교목의 흉고직경 (Diameter at breast height; DBH)을 측정하였고, 관목은지상 15 cm 높이에서 직경이 1 cm이상인 개체를 대상으로 하여 기저직경 (Diameter at aboveground 15 cm height; DAG₁₅)을 측정하였다.
생태복원지와 식생보전지의 방형구 인근에 Data logger (WatchDog 1000 Series, Spectrum Technologies Inc)를 설치하여 10 cm 깊이 지중온도와 토양수분 함량, 1.5 m 높이에서의 기온과 일사량 (solar radiation) 을 2015년 1월 1일부터 2015년 12월 31일까지 30분 간격으로 자동 측정하였다.
2). 수목의 생장을 조사하기 위하여 식생보전지에서는 경우 2013년부터 2015년까지 3년에 걸쳐 매년 활발한 7월에 교목의 흉고직경 (Diameter at breast height; DBH)을 측정하였고, 관목은지상 15 cm 높이에서 직경이 1 cm이상인 개체를 대상으로 하여 기저직경 (Diameter at aboveground 15 cm height; DAG₁₅)을 측정하였다. 생태복원지에서는 수목의 식재가 완료된 시점인 2015년 4월에 지상으로부터 15 cm 높이에서 직경이 1 cm 이상인 목본을 대상으로 하여 기저직경을 1차 측정하였으며, 2016년 4월에같은 수목을 대상으로 2차 측정을 실시하였다.

대상 데이터

도시공원 생태복원지와 식생보전지의 탄소 저장량및 흡수량을 비교･분석하기 위하여 서울시 노원구 중계동에 위치한 불암산 도시자연공원을 대상으로 하였다 (Fig. 1). 불암산 도시자연공원은 불암산 주봉 능선부의 서쪽지역으로 북쪽으로 수락산과 인접하고 서쪽으로 북한산과 마주보고 있으며, 경도 127° 04′ 42″ E -127° 04′ 58″ E, 위도 37° 39′ 26″ N - 37° 39′ 10″ N에 위치하고 있다.
수목의 생장을 조사하기 위하여 식생보전지에서는 경우 2013년부터 2015년까지 3년에 걸쳐 매년 활발한 7월에 교목의 흉고직경 (Diameter at breast height; DBH)을 측정하였고, 관목은지상 15 cm 높이에서 직경이 1 cm이상인 개체를 대상으로 하여 기저직경 (Diameter at aboveground 15 cm height; DAG₁₅)을 측정하였다. 생태복원지에서는 수목의 식재가 완료된 시점인 2015년 4월에 지상으로부터 15 cm 높이에서 직경이 1 cm 이상인 목본을 대상으로 하여 기저직경을 1차 측정하였으며, 2016년 4월에같은 수목을 대상으로 2차 측정을 실시하였다.
2). 연구대상지내 토양은대부분 사방지토양 (Er-C)과 갈색건조산림토양 (B1) 으로 토성은 양질사토와 사양토로 이루어져 있다. (산림공간정보서비스, http://fgis.

이론/모형

1과 Eq. 2에 제시한 Lee (2003)의성장회귀식을 이용하여 추정하였다. Lee (2003)은 교목활엽수, 교목침엽수, 관목활엽수, 관목침엽수로 단순화시킨 후 교목의 경우에는 흉고직경 (DBH)을, 관목의 경우에는 지상부의 15 cm 높이의 근원직경 (DAG15) 의 증가를 이용하여 수종별 CO₂ 저장량 및 흡수량을 산정하였다.

성능/효과

13 wat･m^-2로 나타났다. 생태복원지에서는 0 - 1, 207 wat･m^-2의 범위로, 연 평균 126.76 ± 62.29 wat･m^-2로 조사되었으며, 식생 보전지역의 경우 잎이 무성한 여름에 낮게 나타나고, 겨울에 높게 나타났으나, 생태복원지역의 경우 식생 보전지역과 반대의 경향을 보였다 (Fig. 6).
89 ton C ha^-1로 나타났다 (Table 4). 생태복원지의 수종별 탄소흡수량은 신갈 군락에서 신갈나무, 팥배나무 순으로 각각 0.44 ± 0.11, 0.16 ± 0.16 ton C ha^-1yr^-1로 나타났으며, 졸참나무군락에서 졸참나무, 신나무 순으로 각각 0.40 ± 0.04, 0.09 ton C ha^-1yr^-1로, 물푸레나무군락에서 물푸레나무, 졸참나무 순으로 각각 0.95 ± 0.19, 0.17 ± 0.07 ton C ha^-1 yr^-1 이었다 (Table 3). 식생보전지 상수리나무군락의 수종별 연간 탄소흡수량은 상수리나무, 갈참나무, 밤나무 순으로 각각 5.
58 개체/25 m²로 조사되었다. 생태복원지의물푸레나무군락은 DAG₁₅ 1.70 - 4.40 cm의 범위로, 평균 3.12 ± 0.82 cm였으며 수목의 밀도는 14.33 ± 0.58 개체/25 m²로 조사되었다.
식생보전지 상수리나무군락 교목의 흉고직경 (DBH)은 22.54 - 42.34 cm의 범위로, 평균 28.62 ± 8.26 cm로 분포하였고, 관목의 근원직경 (DAG15)은 1.23 - 14.23 cm의 범위로, 평균 3.71 ± 3.07 cm를 나타내었다. 수목의 밀도는 29.
식생보전지의 상수리나무군락의 층위구조는 4층구조로 이루어져있으며, 상수리나무, 신갈나무, 갈참나무, 노린재나무, 누리장나무, 밤나무 등이 함께 분포하고 있는 것으로 조사되었다. 생태복원지는 2015년 5 월에 수목이 식재되었으며, 관목성의 수목이 함께 분포하고 있다.
66 ton C ha^-1로 조사되었다 (Table 3). 식생보전지인 상수리나무군락에서 수종별 탄소저장량은 갈참나무, 상수리나무, 밤나무 순으로 각각 116.30, 108.01, 25.89 ton C ha^-1로 나타났다 (Table 4). 생태복원지의 수종별 탄소흡수량은 신갈 군락에서 신갈나무, 팥배나무 순으로 각각 0.
생태복원지는 2015년 5 월에 수목이 식재되었으며, 관목성의 수목이 함께 분포하고 있다. 신갈나무군락에는 신갈나무, 신나무, 졸참나무, 팥배나무 등, 졸참나무군락에는 졸참나무, 신나무 등, 물푸레나무군락에는 물푸레나무, 신갈나무, 졸참나무 등이 분포하고 있는 것으로 조사되었다.
kr/fgis/). 토양 pH는 식생보전지와 생태복원지에서 각각 4.47 ± 0.15, 5.34 ± 0.14, 유기물함량은 각각 6.47 ± 0.24, 5.07 ± 0.14%로 조사되었다.
4). 토양수분 함량은 식생보전지에서 5.8 - 46.7%의 범위로, 연평균 18.5 ± 4.1%로 나타났다. 생태복원지에서는 2.
생물종 다양성 증진을 위한 생물 서식공간조성으로 인간과 자연이 조화된 도시생태 공간으로의 조성이 필요하다. 현지조사 결과 보전이 잘된 상수리나무군락 등의 일부 산림은 식생보전지로서 유지되었고, 식재밀도는 약 30 개체/225 m²로, 쪽동백나무, 갈참나무, 노린재나무, 물푸레나무, 진달래 등 약 20 여종의 수종이 함께 분포하고 있는 것으로 나타났다. 그 외 복원 이전의 아까시나무, 배나무밭 지역은 신갈나무군락, 졸참나무군락, 물푸레나무군락 등으로 조성되었고, 식재밀도는 각각 8.

후속연구

또한 탄소 저장량 및 흡수량 산정을 위해 활용한 상대생장식의 경우 각 수종에 맞는 상대생장식을 활용할필요가 있으며, 보다 정확한 산정을 위하여 3D 스캐너를 활용하는 등의 추가 연구가 필요할 것으로 생각된다.
따라서 탄소배출원인 도시 내 녹지의 기능을 개선하고 탄소수지 평가를 통한 탄소 발생원과 고정원의 구분이 필요하며, 이에 대한 개선방안 도출이 요구된다. 현재까지의 탄소수지 개선방안은 탄소 발생원을 줄이는 공학적 접근법이 주가 되었으나, 탄소수지 개선을 위해 생태계 기능에 토대를 둠으로써 탄소 고정원을 늘리는 생태적 접근 방법도 필요할 것으로 판단된다. (Kim et al.

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용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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