산불피해지 토양입지환경의 종합평가를 위한 지표 개발 및 실증 = Development and validation of a comprehensive evaluation index for soil environmental conditions in post-fire forest|RISS 상세보기

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The objective of this study is to analyze early soil properties and short-term recovery
following wildfire disturbance and to develop an soil quality index (SQI) to support
effective soil restoration. Soil physicochemical properties and fine root traits were measured
approximately two months (1st survey) and four months (2nd survey) after the wildfire.
The soil physicochemical properties were used to calculate the soil quality index (SQI),
which was then compared with fire severity indices. Four burned stand types in Andong,
Korea, were examined: Pinus densiflora (PD), Pinus strobus stands PS1 and PS2, and
Quercus spp. (QS). Fire severity was assessed using the composite burn index (CBI; 0–3),
composite burn soil index (CBSI; 0–3), and soil burn severity (SBS; 0–5), and soil
samples were collected. SQI was calculated with species-specific reference values derived
from unburned forest soils. Across all stands, fire severity corresponded to moderate to
high levels, with PD, PS1, and PS2 generally exhibiting higher severity than QS. Soil
carbon and nitrogen concentrations decreased relative to reference soils in the 1st survey,
though without statistical significance. Exchangeable cations (K⁺, Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺) showed
clear increases in the 2nd survey (p < 0.001). In the SQI evaluation, PD showed
consistently lower SQI values than reference soils at both survey periods (p < 0.001),
whereas PS1 and PS2 exhibited higher SQI values in the 2nd survey (p < 0.001). QS did
not differ significantly from reference soils at either time. Although some fire severity
indices showed significant correlations with SQI, these relationships were not consistent
across all severity indices. Overall, individual soil properties exhibited diverse responses
depending on fire severity, stand type, and survey timing. SQI effectively captured these integrated soil responses, and revealed clear species-specific patterns. These findings
highlight the applicability and importance of SQI as a quantitative tool for evaluating
post-fire soil conditions and for supporting soil-based restoration and rehabilitation

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국문 초록 (Abstract)

본 연구는 산불피해 초기 토양 특성 및 단기회복양상을 분석하고, 이를 종합적으로 평가할수 있는 지표를 개발하여 효과적인 토양복구전략 수립에 기여하고자 수행되었다. 산불피해이후 약 2개월(1차)과 4개월(2차)이 경과한 시점의 토양의 물리·화학적 특성 및 세근특성을 분석하고, 물리·화학적 특성을 바탕으로 토양질지수(Soil quality index; SQI)를 산출하여 피해강도와 비교·분석하였다. 연구대상지는 안동시 풍천면에 위치한 산불피해지 내 4 임분유형(소나무피해지: PD, 잣나무류 피해지 1, 2: PS1, PS2, 참나무류 피해지: QS)을 선정하였다. 각 임분에서 현장조사를 통해 composite burn index (CBI; 0-3), composite burn soil index (CBSI; 0-3), soil burn severity (SBS; 0-5단계)를 산출하였고, 토양시료를 채취하였다. 채취한 시료는토양특성 및 세근특성 분석 후 SQI 산출에 활용하였다. 참조생태계는 각 수종별로 전국 미피해지 토양 평균값을 활용하였다. 연구 결과, 피해강도는 모든 임분에서 중-강도 수준으로 나타났으며, 상대적으로 PD, PS1, PS2 임분의 피해강도가 QS에 비해 높은 경향을 보였다. 토양탄소와 질소 농도는 1차에서 참조생태계 대비 감소하였으나 통계적으로 유의하지 않았다. 2차에는 치환성 양이온(칼륨, 나트륨, 칼슘, 마그네슘 이온)에서 증가 경향이 뚜렷하게 나타났다(p <0.001). SQI 분석에서는 PD 임분이 두 시기 모두 참조생태계 대비 낮은 값을 보였으며(p <0.001), PS1과 PS2는 2차에서 오히려 높은 SQI를 나타냈다(p < 0.001). QS 임분은 두 시점모두 참조생태계와 유의한 차이를 보이지 않았다. 상관관계 분석 결과, 피해강도지수가 높은임분에서 SQI가 낮아지는 경향은 일부에서 관찰되었으나, 전체적으로는 피해강도와 SQI 간의 강한선형적 관계는 나타되지 않았다(p > 0.05). 종합적으로, 개별 토양특성은 피해강도, 수종, 시기에 따라 다양한 반응을 보였다. SQI는 피해강도가 높은 PD, PS1, PS2 임분에서 값의 변동폭이 크게 나타났고, 수종에 따른 뚜렷한 경향을 보였다. 본 연구결과는 복합적인 토양 반응을정량적으로 평가하기 위한 도구로서 SQI 분석의 활용 가능성과 중요성을 강조하며, SQI 분석이 토양입지환경에 기반한 피해지 복구·복원 전략 수립에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

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본 연구는 산불피해 초기 토양 특성 및 단기회복양상을 분석하고, 이를 종합적으로 평가할수 있는 지표를 개발하여 효과적인 토양복구전략 수립에 기여하고자 수행되었다. 산불피해이후 약...

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