[논문]식재밀도가 느티나무 조림목의 초기 생육에 미치는 영향

노남진; 권보람; 양아람; 조민석

doi:10.14578/jkfs.2020.109.3.281

식재밀도가 느티나무 조림목의 초기 생육에 미치는 영향
Effect of Planting Density on Early Growth Performances of Zelkova serrata Trees 원문보기

한국산림과학회지 = Journal of korean society of forest science, v.109 no.3, 2020년, pp.281 - 290

노남진 (국립산림과학원 산림기술경영연구소) , 권보람 (국립산림과학원 산림기술경영연구소) , 양아람 (국립산림과학원 국제산림연구과) , 조민석 (국립산림과학원 산림기술경영연구소)

초록
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본 연구는 식재밀도가 느티나무 조림목의 초기 생장에 미치는 영향을 구명하고자 수행되었다. 연구지는 경북 경산과 전북 순창이며, 2015년 3월 말 느티나무 노지묘(1-0)를 4처리 밀도(3천, 5천, 7천, 10천본 ha^-1)로 식재하였다. 2019년까지 매년 9월에 조림목의 근원경과 수고를 측정하였고, H/D율과 수간 재적을 계산하였다. 모든 조사지에서 식재밀도가 증가할수록 근원경 및 수고 생장이 높아지는 경향을 보였으며, 수간 재적은 10천본 ha^-1 처리구에서 가장 높게 나타났다. 그러나 생존율과 H/D율은 식재밀도에 따른 차이가 없었다. 식재후 5년차에, 경산 지역에서의 근원경, 수고, 수간 재적은 순창 지역에서보다 높게 나타났다. 그러나, 입지 환경이 다른 두 조사지 모두에서 식재밀도 증가에 따라 조림목의 초기 생장이 향상되는 동일한 경향을 확인할 수 있었다. 본 연구는 10천본 ha^-1의 식재밀도가 느티나무 조림목의 초기 생장을 향상시키기 위한 적정 식재밀도임 확인하였으며, 느티나무의 조림학적 특성으로서 밀식처리에 의해 초기 생장이 향상될 수 있다는 점을 제안한다.

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to determine the optimal planting density for Zelokva serrata plantations. The study sites were located in Gyeongsan (GS) and Sunchang (SC), Korea. One-year-old, bare-root seedlings were planted at densities of 3,000; 5,000; 7,000; and 10,000 trees ha-1 at the end of March 2015. We measured the root collar diameter and height each September from 2015 to 2019, and then calculated the H/D ratio and stem volume. The root collar diameter and height increased with increased planting density, and the stem volume was significantly higher at 10,000 trees ha-1 than those at the other planting densities. Planting density did not affect the survival rate or H/D ratio. The root collar diameter, height, and stem volume were higher in GS than those in SC five years after planting. This study highlights that early growth performance was improved at increased planting densities at both sites. This study suggests that the initial planting density of 10,000 trees ha-1 is suitable to improve the early growth performance of Z. serrata plantations, and that the improved growth performance at higher planting densities may be a silvicultural characteristic of Z. serrata.

주제어

표/그림 (7)

표 Table 1. The site characteristics of Zelkova serrata plantation.
표 Table 2. Planting design and initial root collar diameter (RCD, mm), height (cm) and H/D ratio of Zelkova serrata seedlings.
그림 Figure 1. The survival rate of Zelkova serrata trees according to planting density in Gyeongsan and Sunchang sites. The vertical bars represent standard errors of the mean (n=3).
표 Table 3. The soil properties of Zelkova serrata plantation sites in 2015.
표 Table 4. Results of two-way ANOVA of the planting density, year and their interaction effects on survival rate, root collar diameter (RCD), height, and stem volume for Zelkova serrata trees in Gyeongsan and Sunchang sites.
표 Table 5. The root collar diameter (RCD, mm), height (cm), and H/D ratio of Zelkova serrata trees according to planting density in Gyeongsan and Sunchang sites.
그림 Figure 2. The stem volume of Zelkova serrata trees according to planting density in Gyeongsan and Sunchang sites. The vertical bars represent standard errors of the mean (n=150). Different letters indicate significant differences in stem volume among planting density in 2019 by Duncan’s multiple range test (P < 0.05).

AI 본문요약
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문제 정의

특히 느티나무는 생장 초기에 잎의 면적을 넓혀 초기 생장의 효율성을 높이기 때문에(Park, 1998b), 식재밀도가 생장에 미치는 영향을 식재 초기부터 분석할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 온대 남부지역의 느티나무 조림지에서 식재밀도에 따른 조림목의 초기 생육 특성을 연차적으로 분석하여, 느티나무 조림목의 생존 및 생장 향상을 위한 적정 식재밀도를 구명하고자 한다.
본 연구는 입지 환경이 다른 두 지역에서 식재밀도에 따른 느티나무 조림목의 초기 생육 특성을 연차적으로 분석하여 느티나무 조림목의 생존 및 품질 향상을 위한 적정 식재밀도를 구명하고자 수행되었다. 두 지역 모두에서 조림후 5년간 생존율과 H/D율은 식재밀도에 따른 차이가 없었으나, 식재밀도가 높은 곳(10,000본 ha^-1)에서 근원경, 수고 및 재적 생장이 모두 높은 것으로 나타나, 밀식조림이 느티나무 조림목의 초기 생장에 미치는 긍정적 효과를 확인하였다.

제안 방법

식재밀도에 따른 느티나무 조림목의 생존율과 생장 특성을 조사하기 위하여 각 처리구 마다 50본씩 3반복으로 총 150본의 조림목을 선정하였다. 2015년부터 2019년까지 5년간 매년 9월에 생존율을 조사하고, 전자식 캘리퍼스와 절척을 이용하여 조림목의 근원경(Root collar diameter, RCD, mm)과 수고(Height, H, cm)를 측정하였다. 측정된 값을 이용하여 H/D율[H/D ratio = H / RCD]과 조림목 초기 품질의 평가 지표인 수간 재적[Stem volume (cm³) = Π × RCD²× H / 6]을 계산하였다(Pinto et al.
식재밀도에 따른 느티나무 조림목의 생존율과 생장 특성을 조사하기 위하여 각 처리구 마다 50본씩 3반복으로 총 150본의 조림목을 선정하였다. 2015년부터 2019년까지 5년간 매년 9월에 생존율을 조사하고, 전자식 캘리퍼스와 절척을 이용하여 조림목의 근원경(Root collar diameter, RCD, mm)과 수고(Height, H, cm)를 측정하였다.

대상 데이터

식재 당년인 2015년에 지역별 9개 지점에서 토양 시료 채취기(직경 5.5 cm)를 이용하여 토심 20 cm 까지의 시료를 채취하였다. 채취한 토양 시료는 48시간 이상 충분히 음건하였고, 2 mm체(US standard No.
연구 대상지는 경상북도 경산시 용성면 용산리(35°45′34.47″ N, 128°52′29.43″ E)와 전라북도 순창군 구림면 방화리(35°27′52.78″ N, 127°03′58.23″ E)에 위치하며, 2개 지역의 조림지 특성은 Table 1과 같다. 순창 지역과 비교하여 낮은 고도에 위치한 경산 지역은 생장기간(3-10월) 동안의 평균기온이 상대적으로 높았고, 깊은 유효토심과 완만한 경사의 입지 특성을 보였다.

데이터처리

두 지역 조림지 간의 토양 특성 차이는 t-test를 실시하여 비교하였다. 또한 식재밀도와 조림 경과연수가 느티나무 조림목의 생존율, 근원경, 수고, H/D율, 및 수간 재적에 미치는 영향을 분석하기 위하여 이원분산분석을 실시하였고, 유의성이 인정된 인자들의 처리에 따른 유의성 분석을 위해 t-test 또는 Duncan의 다중검정법(P <0.
두 지역 조림지 간의 토양 특성 차이는 t-test를 실시하여 비교하였다. 또한 식재밀도와 조림 경과연수가 느티나무 조림목의 생존율, 근원경, 수고, H/D율, 및 수간 재적에 미치는 영향을 분석하기 위하여 이원분산분석을 실시하였고, 유의성이 인정된 인자들의 처리에 따른 유의성 분석을 위해 t-test 또는 Duncan의 다중검정법(P <0.05)을 이용하였다. 모든 통계 분석에는 SAS(ver.

이론/모형

토성은 5% sodium hexametaphosphate 용액에 토양을 분산시킨 후 hydrometer로 측정하였고(Hydrometer법), 토양 pH는 토양과 증류수를 1:5 비율로 희석하여 교반한 용액을 pH meter(Orion Star A211, Thermo, USA)로 측정하였다. 전질소 농도는 Kjeldahl 증류법, 유기물 농도는 Tyurin법, 유효인산 농도는 Lancaster법으로 측정하였다. 또한 치환성 양이온(Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺, Na⁺) 농도는 Brown No.

성능/효과

본 연구결과는 Kerr (2003)에 의한 F. excelsior의 초기 생장 연구에서 0.77-4.86 m의 식재간격 범위에서 밀식할수록 수고 및 줄기직경, 재적이 증가하는 경향과 유사하게 나타났다. 일반적으로 활엽수는 생장기간 동안 침엽수에 비해 토양 내 많은 양분을 필요로 한다(Binkley and Fisher, 2013).
경산 지역에 식재된 1년생 조림목의 평균 근원경, 수고, H/D율은 각각 5.53 mm, 89.5 cm, 166이며, 순창 지역에서는 각각 5.87 mm, 88.8 cm, 156으로 나타났다. 두 지역간에 조림목의 수고는 차이가 없었으나, 근원경과 H/D율은 좁은 범위내에서 유의적인 차이가 있었다(P < 0.
0으로 유의적으로 낮았으나, 2019년에는 두 지역 모두에서 식재밀도 처리에 따른 유의적인 효과를 보이지 않았다(Table 5). 경산, 순창 두 지역에 조림된 느티나무 1-0 노지묘의 평균 H/D율은 각각 161.0, 151.4로 산림용 묘목규격(220)에 비해 양호한 수준이었으며(Table 2)(KFS, 2015), 식재밀도와 관계없이 시간이 경과함에 따라 H/D율이 감소하는 일반적인 경향을 보여, 조림목의 안정적인 활착과 함께 지하부 생장 촉진에 의해 지속적으로 품질이 향상되고 있는 것으로 판단된다. 상대적으로 낮은 식재밀도 범위에서의 선행연구 중 4년생 유칼립투스(Eucalyptus spp.
(2013)에 의해 수행된 음나무(Kalopanax septemlobus) 묘목의 식재밀도에 따른 생장 특성 연구에서 수고생장에 있어서 5,000본 ha^-1과 10,000본 ha^-1의 식재밀도 처리간에 유의적인 차이를 보이지 않았다. 그러나, 본 연구에서는 경산 지역의 느티나무는 식재 당해년도부터 식재밀도에 따라 근원경과 수고 생장에 있어서 유의적인 차이가 나타나기 시작하였으며, 10,000본 ha^-1 식재 처리구에서 매년 유의적으로 높게 나타났다(P < 0.05, Table 5). 순창 지역에서 근원경은 2016년부터, 수고는 2015년부터 10,000본 ha^-1식재 처리구에서 가장 높았다(P < 0.
본 연구는 입지 환경이 다른 두 지역에서 식재밀도에 따른 느티나무 조림목의 초기 생육 특성을 연차적으로 분석하여 느티나무 조림목의 생존 및 품질 향상을 위한 적정 식재밀도를 구명하고자 수행되었다. 두 지역 모두에서 조림후 5년간 생존율과 H/D율은 식재밀도에 따른 차이가 없었으나, 식재밀도가 높은 곳(10,000본 ha^-1)에서 근원경, 수고 및 재적 생장이 모두 높은 것으로 나타나, 밀식조림이 느티나무 조림목의 초기 생장에 미치는 긍정적 효과를 확인하였다. 향후 느티나무 조림목의 생장 특성을 지속적으로 모니터링하고, 활엽수 조림목의 초기 생장에 대한 수종별 이해와 함께 풀베기, 시비처리 등 조림지 관리 비용 등을 종합적으로 고려하여, 용재수로서 품질 향상을 위한 적정 식재밀도를 제시할 수 있을 것이다.
식재밀도 처리 이후, 근원경 및 수고 생장은 두 지역 모두에서 식재밀도가 가장 높은 처리구(10,000 ha^-1)에서 우수한 경향을 나타났다(Table 5). 강원도 평창지역에서 Kang et al.
식재밀도에 따른 개체목당 수간 재적의 유의적 차이는 두 지역 모두 매년 10,000본 ha^-1 식재 처리구에서 가장 높은 수간 재적을 보였고, 2019년 10,000본 ha^-1식재 처리구에서의 평균 수간 재적은 경산과 순창 지역에서 각각 5,469 cm³본^-1과 1,773 cm³ 본^-1으로 3,000본 ha^-1식재처리구에 비해 각각 약 1.50배, 2.36배 크게 나타났다(Figure 2). 본 연구결과는 Kerr (2003)에 의한 F.

후속연구

, 2015), 조림 후 시간 경과에 따라 토양 내 양분의 부족이 생장 제한 요인으로 작용할 수 있다(Nambiar and Sands, 1993; Mead 2005). 따라서 식재밀도에 따른 토양 및 식물체내 양분 변화의 추가적인 모니터링이 요구되며, 본 연구 결과와 함께 시비 및 간벌 등의 적정시기가 함께 고려되어야 할 것이다. 그럼에도 불구하고 본 연구는 밀식에 따른 광환경에 있어서의 경쟁 조건의 조성이 느티나무 개체목들의 초기 생장을 촉진하는 긍정적인 영향을 확인하였으며(Iwasa et al.
, 2018). 따라서, 향후 용재수로서 느티나무의 정확한 목재 품질 평가를 위해서는 H/D율과 함께 가지 각도, 가지 발생수, 굵기 및 지하고 등의 항목을 선정하여 추가적인 분석이 필요할 것으로 보인다(Salminen and Varmola, 1993; Van de Peer et al., 2017; Cho et al., 2020).
, 2003). 본 연구에서는 식재밀도(3,000-10,000본 ha^-1) 차이가 느티나무 조림목의 초기 생존율에 영향을 미치지 않았기 때문에, 밀식함에 따라 조림목간 경쟁 환경이 조성되고 이에 따른 수고 및 재적 생장의 증가가 유도될 경우(Iwasa et al., 1984), 생장 특성에 있어서 밀식 조림의 긍정적 효과를 기대할 수 있을 것으로 판단된다.
두 지역 모두에서 조림후 5년간 생존율과 H/D율은 식재밀도에 따른 차이가 없었으나, 식재밀도가 높은 곳(10,000본 ha^-1)에서 근원경, 수고 및 재적 생장이 모두 높은 것으로 나타나, 밀식조림이 느티나무 조림목의 초기 생장에 미치는 긍정적 효과를 확인하였다. 향후 느티나무 조림목의 생장 특성을 지속적으로 모니터링하고, 활엽수 조림목의 초기 생장에 대한 수종별 이해와 함께 풀베기, 시비처리 등 조림지 관리 비용 등을 종합적으로 고려하여, 용재수로서 품질 향상을 위한 적정 식재밀도를 제시할 수 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	느티나무는 어느 나라에 분포하는가?	3만 ha 중에서 활엽수의 조림면적은 37% 이상을 차지하고 있으며, 주요 활엽수 조림수종으로는 참나무류, 자작나무, 백합나무, 벚나무, 물푸레나무, 느티나무 등이 식재되고 있다(KFS, 2019). 이 중 낙엽활엽교목인 느티나무(Zelkova serrata)는 한국, 일본, 중국, 대만 등에 분포하고(Kim and Lee, 2013), 우리나라에서는 주로 온대 중남부지역에 식재되고 있으며 2010년 이래로 연간 74-398 ha의 면적에 조림되고 있다(KFS, 2019). 느티나무는 목재 산업을 위한 주요 용재수로서의 가치를 인정받고 있어 향후 조림면적은 지속적으로 증가할 것으로 보인다(Hwang et al.
	주요 활엽수 조림수종에는 어떤 종류가 식재 되고 있는가?	2018년 우리나라 전체 조림면적 2.3만 ha 중에서 활엽수의 조림면적은 37% 이상을 차지하고 있으며, 주요 활엽수 조림수종으로는 참나무류, 자작나무, 백합나무, 벚나무, 물푸레나무, 느티나무 등이 식재되고 있다(KFS, 2019). 이 중 낙엽활엽교목인 느티나무(Zelkova serrata)는 한국, 일본, 중국, 대만 등에 분포하고(Kim and Lee, 2013), 우리나라에서는 주로 온대 중남부지역에 식재되고 있으며 2010년 이래로 연간 74-398 ha의 면적에 조림되고 있다(KFS, 2019).
	낙엽활엽교목인 느티나무는 무엇으로서의 가치를 인정받고 있는가?	이 중 낙엽활엽교목인 느티나무(Zelkova serrata)는 한국, 일본, 중국, 대만 등에 분포하고(Kim and Lee, 2013), 우리나라에서는 주로 온대 중남부지역에 식재되고 있으며 2010년 이래로 연간 74-398 ha의 면적에 조림되고 있다(KFS, 2019). 느티나무는 목재 산업을 위한 주요 용재수로서의 가치를 인정받고 있어 향후 조림면적은 지속적으로 증가할 것으로 보인다(Hwang et al., 2015; Oyama et al.

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저자의 다른 논문 :

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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