[논문]상수리나무, 신갈나무, 졸참나무, 굴참나무 임분의 토양 물리·화학적 특성

이상태; 정상훈; 김춘식

doi:10.14578/jkfs.2022.111.4.530

상수리나무, 신갈나무, 졸참나무, 굴참나무 임분의 토양 물리·화학적 특성
Physical and Chemical Properties of Soils in Quercus acutissima, Q. mongolica, Q. serrata, and Q. variabilis stands 원문보기

한국산림과학회지 = Journal of korean society of forest science, v.111 no.4, 2022년, pp.530 - 537

이상태 (국립산림과학원 산림기술경영연구소) , 정상훈 (국립산림과학원 산림기술경영연구소) , 김춘식 (경상국립대학교 환경산림과학부)

초록
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본 연구는 우리나라 대표적 낙엽활엽수종인 참나무류 중 상수리나무 임분 72개소, 신갈나무 임분 150개소, 졸참나무 임분 97개소, 굴참나무 임분 104개소 등 총 423개소를 대상으로 토양 물리·화학적 특성을 조사하였다. 토양 물리적 특성 중 모래 함량은 상수리나무 임분이 졸참나무, 굴참나무, 신갈나무 임분에 비해 유의적으로 높았으나, 점토 함량은 타 참나무류 임분에 비해 낮게 나타났다. 토양 pH는 임분 간 차이가 뚜렷하여 신갈나무나 졸참나무 임분이 상수리나무나 굴참나무 임분에 비해 토양 산성화가 심하였다. 토양 유기탄소 및 전질소 농도는 신갈나무 임분이 졸참나무, 굴참나무, 상수리나무 임분에 비해 유의적으로 높았다. 유효인산은 신갈나무와 졸참나무 임분이 굴참나무나 상수리나무 임분에 비해 유의적으로 높았으나, 교환성 포타슘, 칼슘, 마그네슘 농도는 낮게 나타났다. 양이온교환용량은 신갈나무, 졸참나무, 굴참나무, 상수리나무 임분 순이었다. 국내 참나무류 임분의 토양 물리·화학적 특성은 임분 간 차이가 있었으며, 신갈나무와 졸참나무 임분은 낮은 토양 pH와 교환성 양이온 농도를 개선할 수 있는 양분관리 방안을 모색할 필요가 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was conducted to compare the physical and chemical properties of soils in Quercus acutissima, Q. mongolica, Q. serrata, and Q. variabilis stands. A total of 423 plots (Q. acutissima 72 plots, Q. mongolica 150 plots, Q. serrata 97 plots, and Q. variabilis: 104 plots) were examined to determine the soil properties of A and B horizons throughout the country. The physical and chemical properties of soils were significantly different among the four different Quercus spp. stands. The sand content in both horizons was significantly higher in Q. acutissima stands than in the other three oak stands, whereas the clay content was lowest among the four stands. The soils in Q. mongolica and Q. serrata stands were more acidified than those in Q. acutissima and Q. variabilis stands. The concentrations of organic carbon and total nitrogen in both soil depths were significantly higher in Q. mongolica stands than in Q. serrata, Q. variabilis, and Q. acutissima stands. The content of available phosphorus was significantly higher in Q. mongolica and Q. serrata stands than in Q. acutissima and Q. variabilis stands; whereas the contents of exchangeable potassium, calcium, and magnesium were lower in Q. mongolica and Q. serrata stands than in Q. acutissima and Q. variabilis stands. The cation exchange capacity was highest in Q. mongolica stands, followed by that in Q. serrata, Q. variabilis, and Q. acutissima stands. These data indicate the need to design a nutrient management plan to enhance the low soil pH and exchangeable cation in Q. mongolica and Q. serrata stands.

주제어

표/그림 (4)

그림 Figure 1. Location of the sampled sites in Quercus acutissima, Q. mongolica, Q. serrata, and Q. variabilis stands.
표 Table 1. General stand characteristics in Quercus acutissima, Q. mongolica, Q. serrata, and Q. variabilis stands.
그림 Figure 2. Results of principal component analysis (SI: Site index; SA: Stand age; OC: Organic carbon; SD: Soil depth; BA: Basal area; STD: Stand density; H: Height; VO: Stand volume) of stand characteristics and soil properties in Quercus acutissima, Q. mongolica, Q. serrata, and Q. variabilis stands.
표 Table 2. Soil physical and chemical properties in Quercus acutissima, Q. mongolica, Q. serrata, and Q. variabilis stands.

AI 본문요약
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대상 데이터

본 연구는 2016년에서 2021년 사이 전국 경제림 육성단지를 중심으로 기존 문헌 분석 및 임상도(1:5,000)를 이용하여 참나무류의 수종별 분포 현황을 파악하였고, 그 중 수관 점유비율 75% 이상인 임분을 조사구로 선정하였다. 조사한 표본 수는 상수리나무 72개소, 신갈나무 150개소, 졸참나무 97개소, 굴참나무 104개소 등 총 423개소였다(Figure 1).
본 연구는 2016년에서 2021년 사이 전국 경제림 육성단지를 중심으로 기존 문헌 분석 및 임상도(1:5,000)를 이용하여 참나무류의 수종별 분포 현황을 파악하였고, 그 중 수관 점유비율 75% 이상인 임분을 조사구로 선정하였다. 조사한 표본 수는 상수리나무 72개소, 신갈나무 150개소, 졸참나무 97개소, 굴참나무 104개소 등 총 423개소였다(Figure 1).

성능/효과

본 연구에서 수집된 자료는 임분 속성 8개와 토양 속성 13개 등 총 21개의 변수를 포함하고 있어 변수 사이 복잡한 상관관계를 간략하게 표현하기 위해 주성분분석을 실시한 결과 상수리나무 임분의 A층은 가로축(Axis 1)의 경우 임분 및 토양 특성 분산에 대하여 24%, 세로축(Axis 2)은 44%를 설명하였다. 토양 B층도 A층과 유사하게 가로축은 25%, 세로축은 41% 정도로 나타났다(Figure 2).
임분 속성 간의 상관성은 조사한 4개 수종 모두 흉고직경, 지위지수, 수고, 임령, 흉고단면적, 임분축적은 각 화살표 사이에 각도가 작게 나타나 강한 정의 상관이 있었다(Figure 2). 토양 특성은 A층과 B층 모두 전질소 농도, 유기탄소 농도, C/N율은 정의 상관이 있었다.
7%로 타 참나무류 임분에 비해 낮은 값을 보였다. 점토 함량은 졸참나무 임분이 22.8%로서 타 참나무류 임분에 비해 높았다. 토양 B층의 모래와 미사 함량은 A층과 유사한 경향을 보였으며, 점토 함량은 상수리나무 임분이 11.
지리적으로 광범위한 지역에 분포하는 상수리나무, 굴참나무, 신갈나무, 졸참나무 임분의 토양 물리·화학적 특성은 A층과 B층 모두 임분별 차이가 있었다. 조사한 참나무류 임분의 대부분은 토양 pH가 낮아 토양 산성화가 심하였으며, 신갈나무나 졸참나무 임분은 교환성 칼슘이나 마그네슘도 낮아 토양 산성화 개량을 위한 양분관리가 필요한 것으로 나타났다. 평균 모래 함량은 국내 산림토양의 평균 모래 함량에 비해 약 11%정도 높아 배수성이나 통기성이 양호한 지역에 참나무류가 주로 분포하고 있었다.
토양 특성은 A층과 B층 모두 전질소 농도, 유기탄소 농도, C/N율은 정의 상관이 있었다. 조사한 토양 특성 중 상수리나무, 졸참나무, 굴참나무 임분의 모래 함량과 신갈나무 임분의 점토 함량은 흉고직경, 수고, 지위, 흉고단면적 등과 같은 임분 속성과 정의 상관을 보였다. 그러나 두 화살표의 각도가 정반대 방향을 보이는 모래와 미사 또는 점토 등은 강한 부의 상관을 보였다(Figure 2).
지리적으로 광범위한 지역에 분포하는 상수리나무, 굴참나무, 신갈나무, 졸참나무 임분의 토양 물리·화학적 특성은 A층과 B층 모두 임분별 차이가 있었다
토양 A층의 모래 함량은 상수리나무 임분이 57.3%로 졸참나무, 굴참나무, 신갈나무 임분에 비해 유의적으로 높았으며, 미사는 졸참나무 임분이 26.7%로 타 참나무류 임분에 비해 낮은 값을 보였다. 점토 함량은 졸참나무 임분이 22.
8%로서 타 참나무류 임분에 비해 높았다. 토양 B층의 모래와 미사 함량은 A층과 유사한 경향을 보였으며, 점토 함량은 상수리나무 임분이 11.6%로 타 참나무류 임분에 비해 가장 낮았다.
임분 속성 간의 상관성은 조사한 4개 수종 모두 흉고직경, 지위지수, 수고, 임령, 흉고단면적, 임분축적은 각 화살표 사이에 각도가 작게 나타나 강한 정의 상관이 있었다(Figure 2). 토양 특성은 A층과 B층 모두 전질소 농도, 유기탄소 농도, C/N율은 정의 상관이 있었다. 조사한 토양 특성 중 상수리나무, 졸참나무, 굴참나무 임분의 모래 함량과 신갈나무 임분의 점토 함량은 흉고직경, 수고, 지위, 흉고단면적 등과 같은 임분 속성과 정의 상관을 보였다.
평균 모래 함량은 국내 산림토양의 평균 모래 함량에 비해 약 11%정도 높아 배수성이나 통기성이 양호한 지역에 참나무류가 주로 분포하고 있었다. 한편 토양 수분 환경과 밀접하게 관련되는 유기탄소 농도나 점토 함량이 높은 입지는 졸참나무나 신갈나무 임분, 유기탄소나 전질소 농도가 낮은 입지는 상수리나무 임분이 분포하였다. 본 연구 결과는 입지 및 토양 특성에 따른 참나무류 수종선정이나 임분 별 양분관리를 위한 기초 자료로 제공이 가능할 것으로 사료된다.

후속연구

한편 토양 수분 환경과 밀접하게 관련되는 유기탄소 농도나 점토 함량이 높은 입지는 졸참나무나 신갈나무 임분, 유기탄소나 전질소 농도가 낮은 입지는 상수리나무 임분이 분포하였다. 본 연구 결과는 입지 및 토양 특성에 따른 참나무류 수종선정이나 임분 별 양분관리를 위한 기초 자료로 제공이 가능할 것으로 사료된다.

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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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