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광릉 천연활엽수림의 낙엽낙지와 낙엽분해에 따른 양분동태
김춘식 ( Kim Chun Sig ),임종환 ( Lim Jong Hwan ),신준환 ( Shin Joon Hwan ) 한국농림기상학회 2003 한국농림기상학회지 Vol.5 No.2
산립생태계에서 낙엽낙지의 유입과 유입된 낙엽낙지의 분해는 산림의 주요한 탄소 및 양분의 공급원이다. 본 연구는 온대중부지역에 속하는 경기도 광릉의 천연활엽수림에 위치한 DK-site를 대상으로 2년 동안 연낙엽낙지 유입량가 낙엽분해율을 측정하였다. 낙엽낙지량은 원형의 낙엽수집기(수집면적 0.25㎡)를 낙엽분해율은 30×30 cm 크기의 낙엽분해주머니(메쉬 1.5mm)를 이용하였다. 광릉 장기생태연구조사구의 연 낙엽낙지량은 5.627 kg/ha/yr으로 이중 순수한 엽량은 총 낙엽낙지량의 61%를 차지하였다. 수종별 유입량은 본 조사구의 우점종인 졸참나무 잎이 가장 많은 양을 보였으며 서어나무, 까치박달 순이었다. 낙엽분해율은 서어나무, 까치박달 낙엽이 졸참나무 낙엽에 비해 분해속도가 빨라 2년의 조사기간 동안 까치박달 낙엽 84%, 서어나무 낙엽 77%, 졸참나무 낙엽 48%가 분해되었다. 졸참나무 낙엽의 분해가 느리게 진행된 것은 타수종의 낙엽에 비해 졸참나무 낙엽내 낮은 양분함량 같은 기질의 차가 원인인 것으로 나타났다. 칼륨을 제외한 양분(N, P, Mg)함량은 분해 초기함량에 비해 낙엽분해과정동안 증가하였다. 또한 낙엽분해과정동안 양분(N, P, K, Ca, Mg)의 방출량은 까치박달과 서어나무낙엽이 졸참나무낙엽에 비해 신속한 것으로 나타났다. 본 연구결과에 따르면 광릉장기생태연구 조사구내 우점종의 낙엽분해와 양분의 동태는 동일한 입지에 있어서도 수종간에 상당한 차이를 나타내었다. Litterfall and litter decomposition represent a major contribution to the carbon and nutrient inputs in a forest ecosystem. We measured litterfall quantity and nutrient dynamics in decomposing litter for two years at the Kwangneung broadleaf natural forest (DK site) in Korea. Litterfall was collected in circular littertraps (collecting area : 0.25 ㎡) and mass loss rates and nutrient release patterns in decomposing litter were estimated using the litterbag technique employing 30 cm x 30 cm nylon bags with 1.5 mm mesh size. Total annual litterfall was 5,627 kg/ha/yr and leaf litter accounted for 61% of the litterfall. The leaf litter quantity was highest in Quercus serrata, followed by Carpinus laxiflora and C. cordata, etc., which are dominant tree species in the site. Mass loss from decomposing leaf litter was more rapid in C. laxiflora and C. cordata than in Q. serrata litter. About 77% of C. laxiflora and 84% of C. cordata litter disappeared, while about 48% in Q. serrata litter lost over two years. Lower mass loss rates of Q. serrata litter may be attributed to the difference of substrate quality such as lower nutrient concentrations compared with the other litter types. Nutrient concentrations (N, P, Mg) of three litter types except for potassium (K) increased compared with initial nutrient concentrations of litter over the study period. Compared with Q. serrata litter; nutrients (N, P, K, Ca, Mg) in C. laxiflora and C. cordata litter were released rapidly. The results suggest that litter mass loss and nutrient dynamic processes among tree species vary considerably in the same site conditions.
금산 장기생태연구 조사지 낙엽활엽수림 낙엽낙지량의 연변동
김춘식 ( Choon Sig Kim ),임종환 ( Jong Hwan Lim ),이임균 ( Im Kyum Lee ),박병배 ( Byung Bae Park ),천정화 ( Jung Hwa Chun ) 한국산림과학회 2013 한국산림과학회지 Vol.102 No.2
Litterfall production represents a major contribution of carbon and nutrient cycling in forest ecosystems. This study was carried out to determine the litterfall production in a broadleaved deciduous forest at the Mt. Keumsan Long Term Ecological Research (LTER) site, Southern Korea. Littefall was collected monthly or bimonthly from the site for 7 years from 2004 to2010. Leaf and reproductive (catkins) litters showed a seasonal variation, but litters of needle, branch, and barks were not changed across the seasons. Annual leaf litter of Quercus serrata and Carpinus laxiflora were significantly different (p<0.05) but that of C. cordata, Chamaecyparis obtusa, and Pinus thunbergii was not significantly changed for 7 years (p>0.05). Annual average litterfall production was 5,223 kg/ha, but annual variations were very large with minimum of 4,110 kg/ha/yr in 2004 and maximum of 6,002 kg/ha/yr in 2007. Total litterfall comprised of 2,323 kg/ha/yr in Q. serrata, 442 kg/ha/yr in C. laxiflora, 157 kg/ha/yr in C. cordata, 131 kg/ha/yr in Acer pseudosieboldianum, 390 kg/ha/yr in other deciduous tree species, 74 kg/ha/yr in P. thunbergii, 37 kg/ha/yr in C. obtusa, 672 kg/ha/yr in branches, 515 kg/ha/yr in miscellaneous, 448 kg/ha/yr in reproductive parts, and 54 kg/ha/yr in barks. respectively. The results indicate that litterfall production of the Mt. Keumsan LTER site was yearly fructurated with the positive linear relationship between leaf or total litterfall and annual mean temperature if no disturbance such as a typoon, and was lower than that of other Korean LTER sites.
금산장기생태조사지 낙엽활엽수림내 토양이산화탄소 방출량의 연변동
김춘식 ( Choon Sig Kim ),이임균 ( Im Kyun Lee ),임종환 ( Jong Hwan Lim ),박병배 ( Byung Bae Park ),천정화 ( Jung Hwa Chun ) 한국농림기상학회 2013 한국농림기상학회지 Vol.15 No.3
산림생태계 토양 호흡량은 지구탄소순환에 중요한 역할을 한다. 본 연구는 금산 장기생태 연구 조사지 낙엽활엽수림을 대상으로 4년 동안 토양 이산화탄소 방출량의 연 변동을 조사하였다. 금산 장기생태 연구 조사지 월별 토양 이산화탄소 방출량은 토양온도 변화와 밀접한 관계가 있었으며 토양수분함량과는 뚜렷한 경향을 보이지 않았다(P > 0.05). 동절기(1월과 2월, 2007년의 경우 1월부터 3월)를 제외한 평균 토양 이산화탄소 방출량은 2008년 0.32 g CO2 m?2 h?1, 2009년0.40g CO2 m?2 h?1, 2007년 0.41g CO2 m?2 h?1, 2010년 0.54 g CO2 m?2 h?1 순이었으며, 2008년의 연 평균 토양온도는 12.0°C로 다른 연도의 토양 온도 13.0-13.5°C에 비해 유의적으로(P<0.05) 낮았다. 토양 이산화탄소 방출량과 토양 20cm 깊이의 토양온도는 지수함수 관계가 있었으며 (R2 = 0.31-0.75, P < 0.05), 토양수분함량은 토양 이산화탄소 방출량과 유의적인 관계가 없었다(P > 0.05). 본 연구 결과에 따르면 금산장기생태연구 조사지 토양 이산화탄소 방출량의 연 변동은 토양수분보다는 토양온도 변화와 관계가 있었다. Soil respiration in forest ecosystems play an important role in global carbon cycle. This study was carried out to determine the annual variation of soil CO2 efflux for 4 years in a broadleaved deciduous forest of the Geumsan (Mt.) Long-Term Ecological Research (GLTER) site in Southern Korea. The soil CO2 efflux in the GLTER site showed annual variations with the fluctuations of annual mean soil temperature, but not with those of soil water content. The annual mean soil CO2 efflux except for winter season was 0.32 g CO2 m?2 h?1 for 2008, 0.40 g CO2 m?2 h?1 for 2009, 0.41 g CO2 m?2 h?1 for 2007, and 0.54 g CO2 m?2 h?1 for 2010. The lowest soil CO2 effluxin 2008 was associated with the lowest soil temperature (12.0 ℃) in comparison with those of other years (13.0-13.5 ℃). The exponential relationships between monthly soil CO2 efflux and the corresponding soil temperature at the soil depth of 20 cm were significant (R2 = 0.31 -0.75, P < 0.05). The results indicate that the annual variation of soil CO2 efflux was attributed to the variations of soil temperature rather than soil water content in the GLTER site.