소나무와 굴참나무 임분의 가지 분해율과 탄소 및 질소 동태 비교

최병길 ( Byeonggil Choi ),백경원 ( Gyeongwon Baek ),김형섭 ( Hyungsub Kim ),손요환 ( Yowhan Son ),김춘식 ( Choonsig Kim ) 한국농림기상학회 2021 한국농림기상학회지 Vol.23 No.2

본 연구는 경상남도 산청과 진주 지역으로부터 서로 인접하여 생육하고 있는 소나무와 굴참나무를 대상으로 기질의 특성, 임분 종류, 토양 및 기상 환경요인 등이 가지의 분해율과 탄소 및 질소 동태에 어떠한 영향을 끼치는지 알아보기 위해 수행하였다. 직경 2.0∼4.0cm, 길이 10cm의 가지 시료를 30cm × 30cm 크기의 매쉬 백에 넣은 후 2018년 5월 각 임분의 임상에 매설하였으며 2018년 8월과, 11월, 그리고 2019년 2월과, 5월에 각 조사구에서 회수하여 가지의 분해율과 탄소 및 질소 동태를 조사하였다. 매설 12개월 후 가지 분해율은 산청-소나무(4.49 %) < 진주-소나무(5.75 %) < 산청-굴참나무(20.01 %) < 진주-굴참나무(24.68 %) 순서로 나타나 두 지역 모두 굴참나무 가지가 소나무에 비해 빠른 분해를 보였다. 탄소 및 질소의 경우 굴참나무는 순 무기화를 나타냈으며, 소나무는 탄소 및 질소의 축적 및 저장이 나타나 수종 간 다른 경향을 보였다. 본 연구 결과에 따르면 서로 인접하여 생육하고 있는 두 수종의 분해율과 탄소 및 질소 동태는 지역·환경적 요인보다 수종 간 초기 질소 농도, C/N율과 같은 기질의 특성이 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. This study was carried out to understand how factors of decomposition such as quality of the substrate (tree species), forest types, and soil·meteorological conditions affect decomposition rates and dynamics of carbon (C) and nitrogen (N) of branches in adjacent Pinus densiflora and Quercus variabilis stands in Sancheong and Jinju in Southern Korea. The branch bags (30 cm × 30 cm) with branch samples (a diameter of 2.0 - 4.0 cm and length of 10 cm) were placed on the forest floor at each stand in May 2018. The branch bags were collected in August and November 2018, February and May 2019, respectively. The decomposition rates of branches in P. densiflora stands were 4.49 % for Sancheong, and 5.75 % for Jinju. Whereas, the decomposition rates in Q. variabilis were 20.01 % for Sancheong, and 24.68 % for Jinju, respectively. The decomposition of branches was more rapid in Q. variabilis compared with P. densiflora in both regions. C and N in decomposed branches were more mineralized in Q. variabilis, whereas C and N were more accumulated in P. densiflora. These results indicated that the decomposition rates, C and N of decomposed branches may be affected by differences in substrate quality such as initial N concentration and C/N ratio rather than differences between both regions including different environmental factors.

드론영상을 이용한 얕은수심 지역의 하상표고 추정방법에 관한 연구

배채용(Chaeyong Bae),최병길(Byeonggil Choi),권용희(Yonghee Kwon) 대한공간정보학회 2019 한국공간정보학회 학술대회 Vol.2019 No.5

솜대 조림지와 확산지의 바이오매스, 임상, 토양의 양분 특성

곽유식 ( You Sig Kwak ),백경원 ( Gyeongwon Baek ),최병길 ( Byeonggil Choi ),하지석 ( Jiseok Ha ),배은지 ( Eun Ji Bae ),김춘식 ( Choonsig Kim ) 한국산림과학회(구 한국임학회) 2021 한국산림과학회지 Vol.110 No.1

본 연구는 대나무 확산에 있어서 토양 성질이 미치는 영향을 조사하기 위해 매년 시비가 실시된 솜대 조림지와 미시비 확산지를 대상으로 바이오매스 부위별 양분 농도와 임상 및 토양 30 cm 깊이의 양분 특성을 비교하였다. 솜대 조림지의 잎, 가지, 줄기 내 질소와 인 농도는 확산지에 비해 유의적으로(P < 0.05) 높았으나, 임상의 양분 농도는 조림지와 확산지 사이에 유의적인 차이가 없었다. 토양 0∼30 cm 깊이의 평균 유기탄소는 조림지가 30.80 mg g^-1으로 확산지 15.64 mg g^-1에 비해 유의적으로 높았다. 평균 전질소 농도의 경우 조림지 2.47 mg g^-1, 확산지 1.24 mg g^-1, 인은 조림지 10.27mg kg^-1, 확산지 5.61 mg kg^-1, 포타슘은 조림지 0.27 cmolc kg^-1, 확산지 0.16 cmolc kg^-1로 조림지가 확산지에 비해 유의적으로 높았다. 본 연구 결과에 따르면 토양 양분 상태는 솜대의 인접 산림지역으로 확산에 큰 영향을 끼치지 않는 것으로 나타났다. In this study, the relationships between bamboo expansion and the nutrient characteristics of bamboo biomass, the forest floor, and mineral soil (at 30-cm depth) were determined in unfertilized expansion sites and fertilized plantations of Phyllostachys nigra var. henonis in Jinju, Gyeongsangnam-do. Nitrogen and phosphorus concentrations in bamboo components (culm, branches, and foliage) were significantly higher in the plantation site than those in the expansion site (P < 0.05). However, the nutrient concentration of the forest floor did not differ significantly between the plantation and expansion sites. Mean organic carbon concentration at 0-30-cm soil depth was significantly higher in the plantation site (30.80 g kg^-1) than that in the expansion site (15.64 g kg^-1). In addition, total nitrogen, phosphorus, and exchangeable K⁺ at 0-30-cm soil depth were significantly higher in the plantation site than those in the expansion site. These results indicate that bamboo can spread to areas with low-nutrient concentrations in adjacent forests.

소나무재선충병 피해지에 식재된 편백의 낙엽· 낙지에 의한 탄소 및 질소 유입량

강현철 ( Hyeon Cheol Kang ),백경원 ( Gyeongwon Baek ),최병길 ( Byeonggil Choi ),하지석 ( Jiseok Ha ),김춘식 ( Choonsig Kim ) 한국산림과학회(구 한국임학회) 2021 한국산림과학회지 Vol.110 No.1

소나무재선충병 피해목을 모두베기하거나 미피해 곰솔을 잔존하고 편백을 수하식재 한 15년생 편백 조림지를 대상으로 1년 동안(2018년 12월∼2019년 12월) 낙엽·낙지에 의한 탄소 및 질소 유입량을 조사하였다. 편백의 평균 흉고직경은 모두베기구가 12.10 cm로 수하식재구의 9.42 cm에 비해 유의적으로 크게 나타났다. 편백 낙엽의 유기탄소 및 질소 농도는 모두베기구나 수하식재구 사이에 유의적인 차이(P > 0.05)가 없었으나, 낙엽의 C/N비는 8월∼10월에 유입된 낙엽이 93으로 12월∼3월 사이에 유입된 낙엽의 143보다 유의적으로 낮았다. 낙엽·낙지 구성 성분의 탄소 농도는 곰솔 가지, 편백낙엽, 곰솔 낙엽 등의 탄소 농도가 활엽수나 기타 물질에 비해 유의적으로 높았으며, 질소 농도는 활엽수 잎, 편백 녹엽(green leaf), 기타 물질 등이 편백 낙엽이나 곰솔 가지 등에 비해 높은 농도를 보였다. C/N비는 곰솔 낙엽과 편백 낙엽이 기타 물질, 편백 녹엽, 활엽수 낙엽 등에 비해 유의적으로 높았다. 편백 낙엽에 의한 유기탄소 및 질소 유입량은 모두베기구가 773 kg C ha^-1 yr^-1와 6.95 kg N ha^-1 yr^-1로 수하식재구 78 kg C ha^-1 yr^-1와 0.70 kg N ha^-1 yr^-1에 비해 유의적으로 많은 양이 유입되었다. 그러나 총 유기탄소 및 질소 유입량은 수하식재구 3,765 kg C ha^-1 yr^-1와 47.6 kg N ha^-1 yr^-1, 모두 베기구 1,290 kg C ha^-1 yr^-1와 17.2 kg N ha^-1 yr^-1로 수하식재구가 상층 곰솔의 낙엽·낙지 유입으로 인하여 3배 정도 많았다. 본 연구결과에 따르면 모두베기구에 조성된 편백의 흉고직경 생장은 수하식재구에 비해 양호하였으나, 낙엽·낙지에 의한 탄소 및 질소 유입량은 상당히 감소하는 것으로 나타났다. In this study, carbon (C) and nitrogen (N) inputs by the litterfall of Japanese cypress (Chamaecyparis obtusa Endlicher) planted in pine wilt disease-disturbed forests were determined. The study sites were located in Sacheon-si, Gyeongsangnam-do. Eight plots under two regeneration sites (DR: four plots of C. obtusa planted under slightly disturbed Pinus thunbergii stands; CR: four plots of C. obtusa planted following the clear-cutting of severely disturbed pine stands) were established to collect litterfall from December 2018 to December 2019. The growth of diameter at breast height (DBH) was significantly higher in the CR treatment (12.10 cm) than that in the DR treatment (9.42 cm). C and N concentrations and the C/N ratio in C. obtusa leaf litter did not differ significantly between the two regeneration treatments, but the C/N ratio was significantly lower in the leaf litter collected in October (93) relative to that collected in December (143). The C concentration of litterfall components was significantly higher in C. obtusa leaf litter and in P. thunbergii needle litter than in broadleaved and miscellaneous litter, whereas the N concentration in broadleaved and miscellaneous litter was significantly higher than that in the leaf litter of C. obtusa and in branch litter. Thus, the C/N ratio was significantly higher in C. obtusa leaf litter and branch litter compared with that in miscellaneous and broadleaved litter. Respective C and N inputs by leaf litter were 773 kg C ha^-1 yr^-1 and 6.95 kg N ha ^-1 yr^-1 for the CR treatments, and 78 kg C ha^-1 yr^-1 and 0.70 kg N ha^-1 yr^-1 for the DR treatment. Total C and N inputs were higher for the DR treatment (3,765 kg C ha^-1 yr^-1 and 47.6 kg N ha^-1 yr^-1, respectively) than for the CR treatment (1,290 kg C ha^-1 yr^-1 and 17.2 kg N ha^-1 yr^-1, respectively). These results indicate that, for C. obtusa, the DBH growth in the CR treatment was superior to that in the DR treatment, but the C and N inputs by litterfall were considerably reduced in CR treatments.

산청군 고령토(백토) 노천 광산 채굴지와 인접 소나무 임분의 토양 물리 · 화학적 성질

김경태 ( Kyung Tae Kim ),백경원 ( Gyeongwon Baek ),최병길 ( Byeonggil Choi ),하지석 ( Jiseok Ha ),김춘식 ( Choonsig Kim ) 한국산림과학회(구 한국임학회) 2020 한국산림과학회지 Vol.109 No.4

노천 광산 채굴지의 토양 물리·화학적 성질은 광산지 식생 복원의 가장 중요한 요인이다. 본 연구는 경상남도 산청군 고령토 광산의 고령토 폐석지와 식생 복원지 및 인접한 소나무 임분의 토양 성질을 비교하기 위하여 수행하였다. 고령토 채굴이 진행되고 있는 6개 지역을 선정하고 고령토 폐석지, 식생 복원지, 소나무 임분의 토양 10 cm 깊이에 물리·화학적 성질을 조사하였다. 토양 용적밀도는 고령토 폐석지가 1.51 g·cm^-3로 식생 복원지 1.19 g·cm^-3나 소나무 임분 0.93 g·cm^-3에 비해 유의적으로(P< 0.05) 높게 나타났으며, 기상은 고령토 폐석지가 14.2%로 소나무 임분 32.6%에 비해 유의적으로 낮았다. 점토함량은 소나무 임분이 33.6%로서 고령토 폐석지 14.8%나 식생 복원지 18.7%에 비해 유의적으로 높았다. 토양구조 안정지수는 고령토 폐석지가 0.87%, 식생 복원지가 1.61%로 소나무 임분 7.75%에 비해 유의적으로 낮았다. 토양 pH는 고령토 폐석지 pH 6.68, 식생 복원지 pH 6.27로 소나무 임분 pH 5.31에 비해 유의적으로 높았다. 그러나 토양 유기탄소 농도는 고령토 폐석지 2.12 mg·g^-1, 식생복원지 5.00 mg·g^-1, 소나무 임분 36.03 mg·g^-1, 전질소 농도는 고령토 폐석지 0.07 mg·g^-1, 식생 복원지 0.31 mg·g^-1, 소나무 임분 2.08 mg·g^-1로 고령토 폐석지와 식생 복원지는 소나무 임분에 비해 유의적으로 낮은 값을 보였다. 토양 내 유효 인 농도는 고령토 폐석지, 식생 복원지, 소나무 임분 사이에 유의적인 차이가 없었다. 토양 포타슘 농도는 고령토 폐석지 0.08 cmolc·kg^-1과 식생 복원지 0.21 cmolc·kg^-1로 소나무 임분 0.30 cmolc·kg^-1에 비해 유의적으로 낮았다. 본 연구 결과에 따르면 고령토 노천 채굴지의 고령토 폐석지나 식생 복원지는 토양 용적밀도가 높고, 토양 유기탄소, 전질소, 유효 인, 교환성 포타슘 농도가 낮았으며 식생 복원지의 경우 토양 비옥도로 향상할 수 있는 관리 방안이 필요한 것으로 나타났다. Soil properties in opencast mines are a key factor in reclamation (revegetation) of mining areas. In this study we determined the soil physical and chemical properties of kaolinite tailings, reclaimed areas, and adjacent natural red pine (Pinus densiflora S. et Z.) forests in kaolinite opencast mines in Sancheong-gun, Gyeongsangnam-do. Six sites were chosen for collection of soil samples to determine soil physical and chemical properties at a soil depth of 10 cm. Soil bulk density was significantly higher (P < 0.05) in the kaolinite tailings (1.51 g·cm^-3) than in the reclaimed areas (1.19 g·cm^-3) and red pine forests (0.93 g·cm^-3), whereas air phase in the kaolinite tailings (14.2%) was significantly lower than in the red pine forests (32.6%). Clay content in the red pine forests was significantly higher than in the reclaimed areas (18.7%) or kaolinite tailings (14.8%), whereas soil structural stability index was significantly lower in the reclaimed areas (1.61%) and kaolinite tailings (0.87%) than in the red pine forests (7.75%). Soil pH was significantly higher in the kaolinite tailings (pH 6.68) and reclaimed areas (pH 6.27) than in the red pine forests (pH 5.31). Soil organic carbon and total nitrogen were significantly higher in the red pine forests (C: 36.03 mg·g^-1; N: 2.08 mg·g^-1) than in the reclaimed areas (C: 5.00 mg·g^-1; N: 0.31 mg·g^-1) than in the kaolinite tailings (C: 2.12 mg·g^-1; N: 0.07 mg g^-1). The amount of available phosphorus was not significantly different among the three treatments. The concentration of exchangeable potassium was significantly lower in the kaolinite tailings (0.08 cmolc·kg^-1) than in the reclaimed areas (0.21 cmolc·kg^-1) and red pine forests (0.30 cmolc·kg^-1). These results indicate that, because of high soil bulk density and low soil organic carbon, total nitrogen, available phosphorus, and exchangeable potassium in kaolinite tailings and reclaimed mining areas, soil nutrient management is needed in order to reclaim the vegetation in these type of areas.

진주시에 식재된 은행나무, 느티나무, 왕벚나무의 탄소저장량 추정식에 관한 연구

하지석(Ha, Jiseok),백경원(Baek, Gyeongwon),최병길(Choi, Byeonggil),이정민(Lee, Jeongmin),손요환(Son, Yowhan),김춘식(Kim, Choonsig) 한국기후변화학회 2022 한국기후변화학회지 Vol.13 No.2