[논문]우리나라 산림토양의 산성화 민감도평가와 그에 따른 토양 이화학적 특성 비교분석

이아림; 구남인

doi:10.14578/jkfs.2020.109.2.157

우리나라 산림토양의 산성화 민감도평가와 그에 따른 토양 이화학적 특성 비교분석
Comparison of Soil Physicochemical Properties According to the Sensitivity of Forest Soil to Acidification in the Republic of Korea 원문보기

한국산림과학회지 = Journal of korean society of forest science, v.109 no.2, 2020년, pp.157 - 168

이아림 (국립산림과학원 산림육성.복원연구과) , 구남인 (국립산림과학원 산림육성.복원연구과)

초록
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본 연구는 국내 산림토양을 대상으로 새로운 민감도 평가기법을 활용하여 산림토양 산성화 민감도를 평가하여 3가지 등급으로 구분하고, 각 민감도 그룹별 산성화 정도 및 토양 이화학적 특성을 비교·분석하여 산림토양의 질적 현황을 파악하려는 목적으로 수행되었다. 공시토양은 국립산림과학원에서 설치한 산성화 모니터링 고정조사지에서 채취하여 이화학적 특성 분석에 활용하였으며, 산림토양 산성화 민감도는 토양 pHH2O, 양이온치환용량(Cation exchange capacity, CEC), 염기포화도(Base saturation, BS)를 활용하여 평가하였다: '양호'(pH≧4.2, CEC≧15cmol/kg, BS≧15%), '주의'(1~2개 지표 '양호'등급 기준미달), '심각'(3가지 지표 모두 미달). 전체 공시토양의 약 19%가 '양호'등급으로 분류되었으며, 66%와 15%는 각각 '주의'와 '심각'등급으로 분류되었다. 양호등급의 경우 양분의 상태(치환성 양이온, 치환성 양이온/전질소 몰비), CEC, BS 등 대부분의 토양 인자들이 수목 생육에 적합한 수준인 것으로 나타났다. 그러나 주의 및 심각 등급으로 갈수록 토양의 양분, CEC, BS 등의 인자들이 양호등급의 토양보다 유의하게 낮았으며, K⁺ 등의 필수 영양소가 결핍되는 현상이 나타났다. 또한, 독성물질인 치환성 알루미늄의 농도가 양호등급에 비해 2배 이상 높고, 치환성 알루미늄의 독성발현 가능성을 평가하는 Ca/Al지표가 0.6이하로 나타나 산성화로 인해 수목 생육이 저해될 가능성이 높은 것으로 나타났다. 이러한 현상은 토양 산성화로 인한 양분의 용탈 및 치환성알루미늄의 농도 등의 차이 때문으로 사료되며, 주의 및 심각등급의 토양은 산성화로 인한 토양의 질적 저하가 진행되고 있는 것으로 판단된다. 그러므로 산성화로 인한 산림쇠퇴를 방지하기 위해서는 pH교정을 통해 치환성 알루미늄의 유효도를 감소시키고 부족해진 양분을 보충하는 등 토양의 이화학적 환경회복이 필요할 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

The sensitivity of forest soil to acidification in the Republic of Korea (ROK) was evaluated based on pHH2O, cation exchange capacity (CEC), and base saturation (BS). Sensitivity to acidification was categorized into three grades: adequate level (AL, pH ≧ 4.2, CEC ≧ 15cmol/kg, BS ≧ 15%), caution level (CL, at least one indicator is below AL), and severe Level (SL, all three indicators are below AL). Soil samples were collected from the 65 stationary monitoring plots (40 × 40 ㎢), distributed throughout ROK. Only 19% of soil samples were classified as AL, while 66% and 15% were CL and SL, respectively. The median of pHH2O, CEC, BS, and Ca/Al indicator in AL soils was pH 4.64, 20.7cmol/kg, 29%, and 6.3, respectively. Moreover, BCex (K+, Mg2+, Ca2+) and available phosphorus (AP) concentration compared with a threshold value and molar ratio of BCex and AP to total nitrogen (TN) was high. This indicates that AL soils have a good nutrient condition. The molar Ca/Al ratio, an indicator for toxicity of exchangeable aluminum (Alex), was more than 1, indicating no negative impact of Alex on plant growth. On the contrary, the median of pHH2O, CEC, and BS in SL soils was pH 4.02, 13.2cmol/kg, and 10%, respectively. The Ca/Al index was less than 0.6, which indicates that negative impacts of Alex on plants were high. Furthermore, both the concentration of BCex in SL soils and the BCex/TN ratio were the lowest among the three acidity degrees. This shows that SLsoils can be degraded by soil acidification compared with less acidic soils.

주제어

표/그림 (8)

표 Table 1. The classification of sensitivity of soil acidification and definition of each grade according to Šantrůčková et al.(2019).
그림 Figure 1. The relationship between soil base saturation and pH_H2O (a) and pH_H2O exchangeable acidity (b) in 65 samples of forest soil in Republic of Korea.
표 Table 2. Soil physicochemical characteristics of 65 stationary monitoring plots.
그림 Figure 2. Relationships between CEC and EA(a), CEC and BC_ex(b), CEC and SOC(c) when pH_H2O is less than pH_threshold(pH4.48) and relationships between CEC and BC_ex(d), CEC and EA(e), CEC and SOC(f) when pH_H2O is higher than pH_threshold(pH4.48).
표 Table 3. Comparison soil sensitivity to acidification according to two different classification methods.
그림 Figure 3. Map of soil sensitivity distribution in Republic of korea.
표 Table 4. Soil physicochemical characteristics among the three sensitivity grades (median/average, min-max). Different letters indicate significant differences among the sensitivity grades (One way ANOVA for pH_H2O, ΔpH, and K⁺ and Kruskal-Wallis test for the rest of soil physicochemical characteristics because the data does not meet the assumption of normality, p<0.05).
표 Table 5. The interpretation of associated soil acidity parameters status based on threshold values.

AI 본문요약
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문제 정의

(2008a)에 따르면 CEC와 BS지표는 pH에 대한 의존성이 크고 산성물질에 대한 완충능력을 의미하는 토양의 산중화능이 pH범위에 따라 변하기 때문에 토양 pH를 제외한 채 CEC와 BS만으로 산성화 민감도를 평가하는 것은 토양의 실제 산성화 민감도를 충분히 반영하지 못한다고 지적했다. 따라서 본 연구는 기존의 평가기법과는 다르게현재 토양 pH를 고려한 새로운 평가기법으로 산성화 모니터링 고정조사지의 산성화 정도 및 민감도를 평가하고자 한다. 또한, 민감도 그룹별 토양 이화학적 특성을 비교분석하고 산성화 고도 위험군의 차이점을 확인하여 앞으로의 효율적인 산림토양 산성화 관리방안 및 대응책을 마련하는 데 이바지하고자 한다.
따라서 본 연구는 기존의 평가기법과는 다르게현재 토양 pH를 고려한 새로운 평가기법으로 산성화 모니터링 고정조사지의 산성화 정도 및 민감도를 평가하고자 한다. 또한, 민감도 그룹별 토양 이화학적 특성을 비교분석하고 산성화 고도 위험군의 차이점을 확인하여 앞으로의 효율적인 산림토양 산성화 관리방안 및 대응책을 마련하는 데 이바지하고자 한다.
본 연구는 국내 산림토양의 산성화 민감도를 평가하고 산성화 저감 및 피해완화를 위한 대응방안을 마련하기 위해 수행되었다. 전국 65개소의 산성화 모니터링 고정조사지에서 채취한 토양 시료의 이화학성(토성, pH, 유기물, 총 질소, 유효인산, CEC, BC_ex, Al_ex 등)을 측정하였다.

제안 방법

50(NIFOS,2016)보다 낮은 것으로 조사 되었다. 등급 간 토양 양분상태를 비교하기 위해 Na⁺제외한 BC_ex(Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺)및 유효 인산(AP)의 농도와 Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺, AP/TN 몰비를 평가 인자로 사용하였다. '양호'등급 토양에서는 각각 3.
전국 65개소의 산성화 모니터링 고정조사지에서 채취한 토양 시료의 이화학성(토성, pH, 유기물, 총 질소, 유효인산, CEC, BC_ex, Al_ex 등)을 측정하였다. 또한 CEC, BS, 토양 pH를 지표인자로 사용하여 65개 공시토양을 3가지 민감도 등급으로 구분하였으며, 각 민감도 등급별 이화학적 특성 차이를 비교분석 하였다. 측정된 토양인자를 바탕으로 산성화로 인한 토양의 이화학적 특성을 비교한 결과 국내 산림토양은 전반적으로 '주의' 및 '심각'등급으로 많이 치우쳐 있는 것으로 나타났다.
산림토양 산성화 민감도는 토양 pH, 양이온 치환용량(CEC)과 염기포화도(BS)를 활용해 '양호', '주의', '심각'의 3가지 등급으로 구분하였다(Table 1).
염기포화도(BS)는 치환성 양이온의 합을 양이온치환용량으로 나누어 백분율(BC_ex/CEC*100)로 나타내었으며 교환 산성이온(EA)의 경우 측정된 치환성 알루미늄의 농도와 토양 산도로부터 계산된 수소농도의 합으로 계산하였다. 산성화로 인한 토양 및 수목의 성장 저해 가능성은 Ca/Al 몰비를 활용하여 평가하였다.
I법으로 토양 중 인산 침출 후 ascorbic acid로 발색시켜 UV분광광도계를 이용하여 분석하였다. 양이온 치환용량은 ammonium acetate법으로 측정하였으며,ammonium acetate를 이용하여 토양 표면을 NH₄⁺이온으로 흡착시킨 후, Kjeldahl 증류를 통해 NH₄⁺를 적정하여 분석하였으며, 치환성 양이온(Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺)은 양이온치환용량 분석 시, ammonium acetate로 침출한 용액을 원자흡광광도계(AAS)로 측정하여 각 농도를 분석하였다. 치환성 알루미늄(Al_ex)의 농도는 KCl로 침출한 용액을 희석하여 원자흡광광도계(AAS)로 농도를 측정하였다.
치환성 알루미늄(Al_ex)의 농도는 KCl로 침출한 용액을 희석하여 원자흡광광도계(AAS)로 농도를 측정하였다. 염기포화도(BS)는 치환성 양이온의 합을 양이온치환용량으로 나누어 백분율(BC_ex/CEC*100)로 나타내었으며 교환 산성이온(EA)의 경우 측정된 치환성 알루미늄의 농도와 토양 산도로부터 계산된 수소농도의 합으로 계산하였다. 산성화로 인한 토양 및 수목의 성장 저해 가능성은 Ca/Al 몰비를 활용하여 평가하였다.
(1998)에서 제안한 평가기법을 활용하여 국내 산림토양의 민감도를 평가하였다. 이 평가기법은 토양 CEC와 BS만을 평가지표 활용하는 방법으로, 두 가지 평가지표에따라 산림토양 산성화 민감도를 5가지 등급으로 구분하였다. 분석결과에 따르면 우리나라 산림토양의 70% 이상이 산성물질에 대한 취약성이 가장 큰 1등급으로 분류되어 산성화 민감도가 높은 수준으로 나타났다(NationalInstitute of Forest Science, 2016).
따라서 CEC와 BS만으로 판단하는 기존의 민감도 평가기법은 가장 기초적인 염기성 양이온교환에 의한 완충 능력만을 고려하기 때문에, 산림토양의 평균산도가 지속적으로 감소해가는 현시점에서 사용하기에는 부족한 면이 있다고 판단되며, 실제 기존의 민감도 평가기법으로는 민감도 평가결과와 현재 상태의 토양 pH간의 상호 배치되는 사례가 종종있다. 일례로 토양 A(Soil A,Table 3)와 토양 B(Soil B, Table 3)를 기존의 민감도 평가기법과 새로 도입된 민감도 평가기법으로 평가하였다. 기존의 민감도 기법으로 평가한 토양 A와 B의 등급은 두가지 토양 모두 II 등급을 받게 되지만, 새로운 민감도 기법의 경우 토양 A는 주의(CL)등급을, 토양 B는 양호(AL)등급에 해당하는 것으로 나타났다.
전국 65개소의 산성화 모니터링 고정조사지에서 채취한 토양 시료의 이화학성(토성, pH, 유기물, 총 질소, 유효인산, CEC, BC_ex, Al_ex 등)을 측정하였다. 또한 CEC, BS, 토양 pH를 지표인자로 사용하여 65개 공시토양을 3가지 민감도 등급으로 구분하였으며, 각 민감도 등급별 이화학적 특성 차이를 비교분석 하였다.
양이온 치환용량은 ammonium acetate법으로 측정하였으며,ammonium acetate를 이용하여 토양 표면을 NH₄⁺이온으로 흡착시킨 후, Kjeldahl 증류를 통해 NH₄⁺를 적정하여 분석하였으며, 치환성 양이온(Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺)은 양이온치환용량 분석 시, ammonium acetate로 침출한 용액을 원자흡광광도계(AAS)로 측정하여 각 농도를 분석하였다. 치환성 알루미늄(Al_ex)의 농도는 KCl로 침출한 용액을 희석하여 원자흡광광도계(AAS)로 농도를 측정하였다. 염기포화도(BS)는 치환성 양이온의 합을 양이온치환용량으로 나누어 백분율(BC_ex/CEC*100)로 나타내었으며 교환 산성이온(EA)의 경우 측정된 치환성 알루미늄의 농도와 토양 산도로부터 계산된 수소농도의 합으로 계산하였다.
토양 산도와 전기전도도(EC)는 증류수를 이용하여 토양과 물의 비율을 1:5로 하여 진탕한 후 각각 유리전극과 conductivity meter을 이용하여 측정하였다. 토양 내 유기물(SOM) 함량은 중크롬산칼륨으로 유기물을 산화시켜 유기탄소함량(SOC)을 측정하고 환산계수(1.724)를 곱하여 유기물 함량을 정량하였다(Tyurin법). 전질소는 토양 시료를 진한 황산과 촉매제를 가하여 완전분해하고 Kjeldahl증류 후 붕산에 포집하여 0.
토성의 경우 비중계법을 이용하였으며, 시료의 입자분산 및 유기물 분해를 한 후 체가름을 통해 입자간 분류된 토양을 증류수에 넣고 비중계로 물의 밀도 변화를 측정하여 입경별 입자무게를 정량하였다. 토양 산도와 전기전도도(EC)는 증류수를 이용하여 토양과 물의 비율을 1:5로 하여 진탕한 후 각각 유리전극과 conductivity meter을 이용하여 측정하였다. 토양 내 유기물(SOM) 함량은 중크롬산칼륨으로 유기물을 산화시켜 유기탄소함량(SOC)을 측정하고 환산계수(1.

대상 데이터

산성화 모니터링 고정조사지의 경우, 수종의 영향을 최소화하여 산림토양의 이화학적 특성을 보다 정확히 파악하고자 하는 목적으로, 우리나라 전 지역에 골고루 분포하고 있는 소나무림[침엽수림 39%(전체 침엽수림의66%가 소나무림), 혼효림 28%, 활엽수림 33%, Stationary year book of forestry, 2019]에 비중을 두어 조성되었으며, 따라서 고정조사지 전체의 85%가 침엽수림에 설치되어있다. 공시시료 한 점은 표토층(A층)을 대상으로 코어를 사용해 고정조사지의 중심점을 포함한 4방위에서 각각 토양을 채취한 후 지퍼백에 넣고 충분히 균질화하여 제조되었다. 채취된 토양 시료는 풍건하여 2 mm 채로 거른 후 국립산림과학원의 토양 및 식물체 분석법I (National Institute of Forest Science, 2014a)과 II (National Institute of Forest Science, 2014b)의 방법에 준하여 이화학성 분석을 시행하였다.
토양은 국립산림과학원에서 구축한 산림토양 산성화모니터링 고정조사지에서 채취하여 공시재료로 사용하였다. 산성화 모니터링 고정조사지의 경우, 수종의 영향을 최소화하여 산림토양의 이화학적 특성을 보다 정확히 파악하고자 하는 목적으로, 우리나라 전 지역에 골고루 분포하고 있는 소나무림[침엽수림 39%(전체 침엽수림의66%가 소나무림), 혼효림 28%, 활엽수림 33%, Stationary year book of forestry, 2019]에 비중을 두어 조성되었으며, 따라서 고정조사지 전체의 85%가 침엽수림에 설치되어있다.

데이터처리

등급별 이화학적 특성 차이의 경우 통계프로그램 R(R development Core Team, 2015)을 사용하였으며, pHH2O, ∆pH, K+의 경우 ANOVA 분석 및 Tukey's Honest Significant Difference Test(오차범위0.05% 미만)을 통해 차이를 비교하였으며, pHH2O, ∆pH, K+를 제외한 나머지 항목의 경우, 정규성 검정결과 데이터가 정규분포를 따르지 않아 대푯값의 치우침을 최소화하기 위해 분포에 대한 가정이 없는 비모수적 방법인 Kruskal-Wallis test를 통해 분석하였으며 Mann-Whitneytest by Bonferronni's method(오차범위 0.05% 미만)으로 다중비교를 실시하였다.
토양 산도 및 토양 이화학적 특성 분석을 위한 모든 실험은 3 반복으로 수행되었으며, 실험결과는 3 반복의 평균값으로 나타내었다. 등급별 이화학적 특성 차이의 경우 통계프로그램 R(R development Core Team, 2015)을 사용하였으며, pH_H2O, ∆pH, K⁺의 경우 ANOVA 분석 및 Tukey's Honest Significant Difference Test(오차범위0.

이론/모형

따라서 2016년국립산림과학원은 우리나라 산림토양 산성화 현황파악 및 효과적인 대응책을 마련하기 위해 Cinderby et al.(1998)에서 제안한 평가기법을 활용하여 국내 산림토양의 민감도를 평가하였다. 이 평가기법은 토양 CEC와 BS만을 평가지표 활용하는 방법으로, 두 가지 평가지표에따라 산림토양 산성화 민감도를 5가지 등급으로 구분하였다.
유효인산(mg/kg)은 Bray.I법으로 토양 중 인산 침출 후 ascorbic acid로 발색시켜 UV분광광도계를 이용하여 분석하였다. 양이온 치환용량은 ammonium acetate법으로 측정하였으며,ammonium acetate를 이용하여 토양 표면을 NH₄⁺이온으로 흡착시킨 후, Kjeldahl 증류를 통해 NH₄⁺를 적정하여 분석하였으며, 치환성 양이온(Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺)은 양이온치환용량 분석 시, ammonium acetate로 침출한 용액을 원자흡광광도계(AAS)로 측정하여 각 농도를 분석하였다.
민감도 등급의 구분 기준은 미국 및 유럽 여러 국가에서 산림토양 산성화 민감도평가 시 사용했던 토양 pH, CEC, BS의 임계값을 활용하였다(Meiwes et al., 1986; Kuylenstierna et al.,2001; #표기 Santrůčková et al., 2019).
공시시료 한 점은 표토층(A층)을 대상으로 코어를 사용해 고정조사지의 중심점을 포함한 4방위에서 각각 토양을 채취한 후 지퍼백에 넣고 충분히 균질화하여 제조되었다. 채취된 토양 시료는 풍건하여 2 mm 채로 거른 후 국립산림과학원의 토양 및 식물체 분석법I (National Institute of Forest Science, 2014a)과 II (National Institute of Forest Science, 2014b)의 방법에 준하여 이화학성 분석을 시행하였다. 토성의 경우 비중계법을 이용하였으며, 시료의 입자분산 및 유기물 분해를 한 후 체가름을 통해 입자간 분류된 토양을 증류수에 넣고 비중계로 물의 밀도 변화를 측정하여 입경별 입자무게를 정량하였다.

성능/효과

07cmol/kg로 측정되었으며 모두 식물생육 적정범위에 위치하는 것으로 조사되었다. Ca²⁺, Mg²⁺,K⁺/TN 몰비와 AP/TN몰비는 각각 0.26, 0.21, 0.03, 0.007cmol/kg로 세 가지 등급 중 가장 높은 수치를 보여주었다(Table 4). 반면 Al_ex의 농도는 0.
일례로 토양 A(Soil A,Table 3)와 토양 B(Soil B, Table 3)를 기존의 민감도 평가기법과 새로 도입된 민감도 평가기법으로 평가하였다. 기존의 민감도 기법으로 평가한 토양 A와 B의 등급은 두가지 토양 모두 II 등급을 받게 되지만, 새로운 민감도 기법의 경우 토양 A는 주의(CL)등급을, 토양 B는 양호(AL)등급에 해당하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 기존의 평가기법이 현재 토양의 pH를 고려하지 않기 때문에 나타난 것으로 판단되며(Blaser et al.
대부분 양분(Ca2+, Mg2+, K+)과 Ca2+, Mg2+, K+/TN 몰비는 '양호'등급의 토양보다 유의하게 낮은 수준으로 조사되었으며(Table 4), 특히, K+의 경우 '주의' 및 '심각'등급 모두 그 농도가 최저임계치인 0.26 cmol/kg보다 낮은 수준으로 나타나 K+의 결핍으로 인한 수목의 성장 피해 가능성이 있는 것으로 나타났다(Table 5).
더하여 '주의'등급의 지표 및 토양인자들과 '양호'등급 간의 차이가 유의하게 나타난 반면 '심각'등급과는 유의한 차이가 없는 것으로 보아, '주의'등급으로 분류된 토양 대부분이 향후 '심각'등급으로 분류될 가능성이 높은 것으로 판단된다.
따라서 '주의' 및 '심각'등급의 토양은 유기물의흡착(∆pH<0)을 통해 Alex의 유효도가 감소할 것으로 예상되지만, Ca/Al지표가 1 미만으로 나타나 Alex의 독성발현으로 인한 수목의 생육 저해 가능성이 높은 것으로 판단된다.
또한 '주의' 및 '심각'등급 토양과 같이 산성화가 진행된 토양에서는 Alex이 유기물의 화학적 흡착작용을 통해 그 유효도가 감소하는 것으로 나타났다.
또한, pH_H2O가 pH_threshold보다 낮은 토양의 경우 유기탄소(soil organic carbon, SOC)함량이 1% 증가할수록 약 4.0cmol/kg의 CEC가 증가하는 경향을 보였으며[Figure2(c)], SOC가 전체 CEC의 약 70%를 차지하는 것으로 분석되었다. 일반적으로 SOC에 의한 CEC증가는 토양의 pH가 낮은 산성토양 및 풍화가 많이 된 토양, 토성이 거친 토양과 같이 CEC가 낮은 토양에서 많이 발생하는 것으로 알려져 있다(Clark and Nichols, 1968; McGrath etal.
본 연구에서의 토양 pHthreshold는 4.48로 계산되었으며(pHthreshold= 4.61 - 0.0079*BS, #), 토양 pHH2O가 pHthreshold보다 낮을 때, CEC가 EA(H+, Alex)와 양의 관계가 있는 것으로 나타났으며 BCex와는 상관관계가 없는 것으로 조사되었다[Figure 2
우리나라 산림토양 산성화 민감도를 평가한 결과, 공시토양의 약 15%가 산성화로 인한 산림의 쇠퇴가 예상되는 '심각'등급인 것으로 나타났으며, 약 66%가 '주의',19%가 '양호' 등급으로 분류되었다(Figure 3).
위 결과를 종합해 볼 때 '주의' 및 '심각' 등급에서는 토양 pH교정을 통한 산성조건 개선 및 유기물 보충을 통한 Alex저감, 용탈로 인해 부족해진 양분 보충 등의 관리를 통하여 이화학적 토양환경 회복과 산림 수목의 성장을 증진시킴으로써 토양 산성화로 인한 산림쇠퇴 방지에 도움이 될 것으로 판단된다.
, 2013). 위의 결과를 종합해보면 pH_threshold보다 낮은 조건의 토양에서 SOC(SOM)의 함량이 높다는 것은CEC가 증가하고 Al_ex의 독성발현 가능성이 낮다는 것을 의미하며, 이러한 결과는 pH_threshold보다 높은 토양에서는Al(OH)₃의 형성으로 인한 완충작용이, pH_threshold보다 낮은 토양에서는 유기물에 의한 완충작용이 우세하게 일어난다는 것을 뜻한다(Gruba and Mulder, 2008; Gruba etal., 2013; Gruba and Mulder, 2015).
2 cmol/kg으로 나타났다. 유기탄소(SOC) 함량은 2.47%, C/N 비율은 17.5로 측정되었으며, 전질소(TN) 함량은0.17%, 유효인산(AP)은 0.07 cmol/kg으로 조사되었다. Ca/Al 2.
전국 65지점에서 채취한 토양의 이화학적 특성을 분석한 결과, 공시토양의 평균 산도는 pH 4.30, 가장 높은 토양 pH가 5.08로 모든 토양의 pH가 5.50 이하로 나타나 약산성을 띄는 것으로 조사되었다. 우리나라 토양의 대부분은 운모와 장석의 비중이 높은 조립질 산성모재인 화강암과 화강편마암에서 유래되어 규소함량이 높고 알칼리 토금속함량이 적다.
측정된 토양인자를 바탕으로 산성화로 인한 토양의 이화학적 특성을 비교한 결과 국내 산림토양은 전반적으로 '주의' 및 '심각'등급으로 많이 치우쳐 있는 것으로 나타났다.
4% 순으로 감소하였다. 치환성 양이온농도(BC_ex)와 양이온치환용량(CEC)은 각각 3.06 cmol/kg, 18.2 cmol/kg으로 나타났다. 유기탄소(SOC) 함량은 2.
토양 pH는 BS가 낮아질수록 감소하는 경향을 보였으며, pH가 감소할수록 교환산성이온[Exchangeable acidity,EA: 수소이온(H⁺), 치환성 알루미늄(Al_ex)]농도가 증가하는 경향을 나타냈다(Figure 1). 일반적으로 토양의 pH가 낮아지면 Al_ex의 농도가 증가하고, 이는 독성물질로 식물뿌리발달을 저해하고 양분의 흡수와 이동을 방해하여 식물 성장을 억제하는 것으로 알려져 있다(Kinraide, 2003;de Wit HA et al.
토양 산도 및 주요 이화학성 지표들을 비교한 결과 '주의' 및 '심각'등급의 토양은 산성화로 인한 양분의 결핍 및 Alex 독성발현으로 수목의 피해 가능성이 높은 것으로 나타나 산성화로 인해 토양의 질이 저하된 상태로 판단된다.

후속연구

03토양이 동일한 산성화 정도를 가지며 민감도 역시 동일하여 두 가지 토양 모두 향후 산성화 정도 및 진행 방향이 유사할 것이라는 결론을 내리게 된다. 이를 종합해보면, 현재 토양의 pH가 현재 토양 산성화 정도와 민감도를 반영하고 있는것으로 판단되며, 토양 pH를 민감도 평가 지표에 추가함으로써 현재 토양의 질적 상태와 앞으로의 산성화 정도를 보다 면밀히 파악할 수 있을 것으로 판단된다.

참고문헌 (69)

Amacher, M.C., O'Neil, K.P. and Perry, C.H. 2007. Soil vital signs: a new soil quality index (SQI) for assessing forest soil health. Res. Pap. RMRS-RP-65. Fort Collins, CO: US Department of Agriculture, Forest Service, Rocky Mountain 4 Research Station 12: pp. 65.
Berggren, D. and Mulder, J. 1995. The role of organic matter in controlling aluminum solubility in acidic mineral soil horizons. Geochimica et Cosmochimica Acta 59(20): 4167-4180.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

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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