[논문]정주지의 메타세쿼이아와 양버즘나무의 탄소 배출 계수 및 바이오매스 상대생장식 개발

정준영; 임수빈; 김현준; 이계한

doi:10.14578/jkfs.2023.112.2.127

정주지의 메타세쿼이아와 양버즘나무의 탄소 배출 계수 및 바이오매스 상대생장식 개발
Development of Carbon Emission Factors and Biomass Allometric Equations for Metasequoia glyptostroboides and Platanus occidentalis in Urban Forests 원문보기

한국산림과학회지 = Journal of korean society of forest science, v.112 no.2, 2023년, pp.127 - 135

정준영 (전남대학교 산림자원학과) , 임수빈 (전남대학교 산림자원학과) , 김현준 (전남대학교 산림자원학과) , 이계한 (전남대학교 산림자원학과)

초록
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본 연구는 도시림 주요 식재 수종인 양버즘나무와 메타세쿼이아 2개 수종을 대상으로 탄소 배출 계수를 산정하고, 수목 부위별 바이오매스 상대생장식을 개발하였다. 메타세쿼이아 20본, 양버즘나무 25본을 벌채하여 주간, 가지, 잎, 뿌리 (>5 mm)의 건중량과 줄기 재적을 산출하였다. 메타세쿼이아와 양버즘나무의 목재 기본 밀도 0.293±0.008 g cm^-3, 0.509± 0.018 g cm^-3이었으며, 바이오매스 확장계수는 1.738±0.031, 1.561±0.035였다. 마지막으로 뿌리 대 지상부 비율은 0.446± 0.009, 0.402±0.012이었다. 각각의 불확도 검사(CV, %)를 진행하여 목재 기본 밀도 2.8%, 3.5%, 바이오매스 확장계수 1.8%, 2.3%, 뿌리 대 지상부 비율 2.1%, 2.9%로 계산되었다. 개발된 상대생장식은 흉고직경을 활용한 Model I이 적합하였다. 이에, 메타세쿼이아와 양버즘나무의 지상부는 Y=1.679(DBH)^1.315, Y=0.505(DBH)^1.896, 뿌리 Y=0.746(DBH)^1.315, Y=0.301(DBH)^1.751이었으며, 전체는 Y=2.422(DBH)^1.316, Y=0.787(DBH)^1.858이었다. 산정된 탄소 배출 계수와 개발된 세 개 모델의 상대생장식을 활용하여 정주지 수목의 탄소저장량과 바이오매스를 산정한다면, 고정계수의 사용과 환경적 차이에 따라 발생하는 오차를 줄일 수 있을 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study aimed to develop biomass allometric equations and estimate carbon emission factors, such as the wood density, biomass-expansion factor, and root-to-shoot ratio, for Platanus occidentalis and Metasequoia glyptostroboides planted in urban areas. Twenty M. glyptostroboides and 25 P. occidentalis trees were harvested, and the dry weights and stem volumes of stems, branches, leaves, and roots (>5 mm) were measured. The wood densities of M. glyptostroboides and P. occidentalis were 0.293 ± 0.008 g cm-3 and 0.509 ± 0.018 g cm-3, and the biomass-expansion factors were 1.738 ± 0.031 and 1.561 ± 0.035. The root-to-shoot ratios were 0.446 ± 0.009 and 0.402 ± 0.012. The uncertainty tests (coefficient of variation, %) gave 2.8% and 3.5% values for wood density, 1.8% and 2.3% for biomass-expansion factor, and 2.1% and 2.9% for root-to-shoot ratio, respectively. Among the developed allometric equations, Model I using the diameter at breast height (DBH) was suitable. The allometric equations of M. glyptostroboides and P. occidentalis above ground were y = 1.679 (DBH)1.315 and y = 0.505 (DBH)1.896, and the allometric equations of the root and total were y = 0.746 (DBH)1.315, y = 0.301 (DBH)1.751, y = 2.422 (DBH)1.316, and y = 0.787 (DBH)1.858. If the carbon-emission factors of this study and biomass allometric equations of the three developed models are used to estimate the carbon storage and biomass of urban forests, errors caused by not considering the use of fixed factors and the environmental differences can be reduced.

주제어

표/그림 (11)

그림 Figure 1. Locations of the study sites.
표 Table 1. Average age and sizes of harvested sample trees in urban forests.
표 Table 2. In this study’s allometric equations forms.
표 Table 3. Carbon emission factors calculated in this study and uncertainty test results (CV, %).
표 Table 4. Basic wood density(WD) one sample t-test results.
표 Table 5. Biomass expansion factor(BEF) one sample t-test results.
표 Table 6. Below to aboveground ratio(Root/shoot ratio; R) one sample t-test results.
표 Table 7. Coefficients of allometric equations for estimating biomass by tree part component M. glyptostroboides's diameter at breast height(DBH), diameter at breast height and height(DBH²×Height), and polynomial using diameter at breast height(a×b(DBH)×c(DBH²).
표 Table 8. Coefficients of allometric equations for estimating biomass by tree part component P. occidentalis's diameter at breast height(DBH), diameter at breast height and height(DBH²×H), and polynomial using diameter at breast height(a×b(DBH)×c(DBH²).
표 Table 9. M. glyptostroboides's allometric equations by tree components and the highest R²(Compared with Model Ⅰ and Model Ⅲ).
표 Table 10. P. occidentalis's allometric equations by tree components and the highest R²(Copmared with Model Ⅰ and Model Ⅲ).

AI 본문요약
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문제 정의

이에, 본 연구는 1) 도시림 수종별 탄소저장량 추정에 필요한 계수들인 목재 기본 밀도, 바이오매스 확장계수, 뿌리 대 지상부 비율을 산정하고, 2) 도시림 주요 수종의 탄소저장량을 추정하기 위해 수목 부위별 바이오매스 상대생장식의 개발을 목적으로 하였다.

대상 데이터

본 연구 대상 수종은 메타세쿼이아와 양버즘나무 두 수종이다. 탄소 배출 계수 및 상대생장식을 개발하기 위해 2020년부터 2022년까지 7~8월 여름철에 연구를 수행하였다.
본 연구는 정주지 주요 수종에 대한 탄소 배출 계수 및 상대생장식을 개발하기 위하여 전라도 도시지역(35°24′2″N; 126°57′10″E, 35°26′44″N; 127°8′32″E)에서 수목을 벌채하였다(Figure 1).
탄소 배출 계수 및 상대생장식을 개발하기 위해 2020년부터 2022년까지 7~8월 여름철에 연구를 수행하였다. 수종 별로 표준목들은 흉고직경이 고르게 분포하도록 메타세쿼이아는 중경목 17본, 30 cm 초과인 대경목 3본으로 총 20본 이었으며, 양버즘나무는 소경목 9본, 중경목 13본, 대경목 3본으로 총 25본을 선정하였다. 메타세쿼이아의 평균수령은 20.
본 연구 대상 수종은 메타세쿼이아와 양버즘나무 두 수종이다. 탄소 배출 계수 및 상대생장식을 개발하기 위해 2020년부터 2022년까지 7~8월 여름철에 연구를 수행하였다. 수종 별로 표준목들은 흉고직경이 고르게 분포하도록 메타세쿼이아는 중경목 17본, 30 cm 초과인 대경목 3본으로 총 20본 이었으며, 양버즘나무는 소경목 9본, 중경목 13본, 대경목 3본으로 총 25본을 선정하였다.

성능/효과

양버즘나무도 모든 부위에서 Model Ⅲ가 결정계수가 높아 적절한 것으로 보이나(Table 10), 두 수종 모두 Model Ⅲ로 바이오매스를 산정할 경우 음수값이 나오는 경향이 있어 흉고직경을 활용하여 바이오매스를 산정한다면 Model Ⅰ을 사용하여 바이오매스를 산정하는 것이 적절하다.

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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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