Analysis on the Relation between the Morphological Physical and Chemical Properties of Forest Soils and the Growth of the Pinus koraiensis Sieb. et Zucc. and Larix leptolepis Gord by Quantification

수량화(數量化)에 의(依)한 우리나라 삼림토양(森林土壤)의 형태학적(形態学的) 및 이화학적(理化学的) 성질(性質)과 잣나무 및 낙엽송(落葉松)의 생장(生長) 상관분석(相關分析)

1. Aiming at supply of basic informations on tree species siting and forest fertilization by understanding of soil properties that are demanded by each tree species through studies of forest soil's morphological, physical and chemical properties in relation to tree growth in our country, the necessary data have been collected in the last 10 years, are quantified according to quantification theory and are analyzed in sccordance with multi-variate analysis. 2. Test species, japanese larch (Larix leptolepis Gord) and the Korean white pine, (pinus koraiensis S et Z.) are plantable in extensive areas from mid to north in the temperate forest zone and are the two most recommended reforestation tree species in Korea. However, their respective site demands are little known and they have been in confusion or considered demanding the same site during reforestation. When the Korean white pine is planted in larch sites, it has shown relatively good growth, but, when Japanese larch is planted in Korean white pine site it can be hardly said that the Japanese Larch growth is good. To understand on such a difference soil factors have been studied so as to see how th soil's morphological, physical and chemical factors affect tree growth helped with the electronic computer. 3. All the stands examined are man-made mature forests. From 294 Japanese larch plots and 259 Korean white pine plots dominant trees are cut as samples and through stem analysis site index is determined. For each site index soil profiles are made in the related forest-land for analysis. Soil samples are taken from each profile horizon and forest-land productivity classification tables are worked out through physical and chemical analyses of the soil samples for each tree species for the study of relationships between physical, chemical and the combined physical/properties of soil and tree growth. 4. In the study of relationships between physical properties of soil and tree growth it is found out that Japanese larch growth is influenced by the following factors in the decreasing order of weight deposit form, soil depth, soil moisture, altitude, relief, soil type, depth a A-horizon, soil consistency, content of organic matter, soil texture, bed rock, gravel content, aspect and slope. For the Korean white pine the influencing factors' order is soil type, soil consistency, bed rock, aspect, depth of A-horizon, soil moisture, altitude, relief, deposit form, soil depth, soil texture, gravel content and slope. 5. In the study of relationships between chemical properties of soil and tree growth it is found out that Japanese larch growth is influenced by the following factors in the order of base saturation, organic matter, CaO, C/N ratio, effective $P_2O_5$, PH, exchangeable, $K_2O$, T-N, MgO, CEC, Total Base and Na. For the Korean white pine the influencing factors' order is effective $P_2O_5$, Total Base, T-N, Na, C/N ratio, PH, CaO, base saturation, organic matter, exchangeable $K_2O$, CEC and MgO. 6. In the study of relationships between the combined physical and chemical properties of soil and tree growth it is found out that Japanese larch growth is influenced by the following factors in the order of soil depth, deposit form, soil moisture, PH, relief, soil type altitude, T-N, soil consistency, effective $P_2O_5$, soil texture, depth of A-horizon, Total Base, exchangeable $K_2O$ and base saturation. For the Korean white pine the influencing factors' order is soil type, soil consistency, aspect, effective $P_2O_5$, depth of A-horizon, exchangeable $K_2O$, soil moisture, Total Base, altitude, soil depth, base saturation, relief, T-N, C/N ratio and deposit form. 7. In the multiple correlation of forest soil's physical properties larch's correlation coefficient for Japanese Larch is 0.9272 and for Korean white pine, 0.8996. With chemical properties larch has 0.7474 and Korean white pine has 0.7365. So, the soil's physical properties are found out more closely related with tree growth than chemical properties. However, this seems due to inadequate expression of soil's chemical factors and it is proved that the chemical properities are not less important than the physical properties. In the multiple correlation of the combined physical and chemical properties consisting of important morphological and physical factors as well as chemical factors of forest soils larch's multiple correlation coefficient is found out to be 0.9434 and for Korean white pine it is 0.9103 leading to the highest correlation. 8. As shown in the partial correlation coefficients Japanese larch needs deeper soil depth than Korean white pine and in the deposit form of colluvial and creeping soils are demanded by the larch. Moderately moist to not moist should be soil moisture and PH should be from 5.5 to 6.1 for the larch. Demands of T-N, soil texture and soil nutrients are higher for the larch than the Korean white pine. Thus, soil depth, deposit form, relief, soil moisture, PH, N, altitude and soil texture are good indicators for species sitings with larch and the Korean white pine while soil type and soil consistency are indicative only limitedly of species sitings due to their wide variations as plantation environments. For the larch siting soil depth, deposit form, relief, soil moisture, pH, soil type, N and soil texture are indicators of good growth and for the Korean white pine they are soil type, soil consistency, effective $P_2O_5$ and exchangeable $K_2O$. In soil nutrients larch has been found out demanding more than the Korean white pine except $K_2O$, which is demanded more by the Korean white pine than Japanese larch generally. 9. Physical properties of soil has been known as affecting tree growth to the greatest extent so far. However, as a result of this study it is proved through computer analysis that chemical properties of soil are not less important factors for tree growth than chemical properties and site demands for the Japanese larch and the Korean white pine that have been uncertain so far could be clarified.

1. 본(本) 연구(研究)는 우리나라의 삼림토양(森林土壤)의 형태학적(形態学的) 이학적(理学的) 화학적(化学的) 성질(性質)이 임목생장(林木生長)에 미치는 영향(影響)을 조사(調査)하여 수종별(樹種別)로 토양조건(土壤條件)의 요구(要求) 경향(傾向)을 파악(把握)하므로서 적지적수(適地適樹) 및 비배관리(肥培管理)의 기초자료(基礎資料)를 얻고자 10여년간(余年間)에 걸쳐서 자료(資料)를 수집(蒐集)하여 수량화방법(數量化方法)의 이론(理論)을 적용(適用)하여 다변량해석(多變量解析)으로 분석(分析)한 것이다. 2. 공시수종(供試樹種)인 낙엽송(落葉松)과 잣나무는 온대중부(温帶中部)에서 온대북부(温帶北部) 지방(地方)에 이르기까지 조림적지(造林適地)가 광대(廣大)하게 분포(分布)되고 있고 한국(韓國)의 이대(二大) 조림수종(造林樹種)으로 되고 있으나 적지특성(適地特性)이 밝혀지고 있지않아 조림시(造林時)에 적지선정(適地選定)의 혼동(混同)을 초래(招來)하는 경우가 있고 때로는 동일지위급(同一地位級)으로 취급(取扱)되기도 하였다. 낙엽송적지(落葉松適地)에는 잣나무를 조림(造林)하여도 비교적(比較的) 생장(生長)이 양호(良好)하나 반면(反面) 잣나무 적지(適地)에 낙엽송(落葉松)을 조림(造林)할 경우(境遇)는 반드시 좋은 생장(生長)은 기대할 수 없다. 이러한 차이(差異)에 대(對)하여 토양형태학적(土壤形態学的) 인자(因子) 이화학적(理化学的) 인자(因子)가 임목생장(林木生長)에 어떻게 영향(影響)하는 것인가를 Computer를 이용(利用)하여 추적(追跡)하여 보았다. 3. 조사(調査)된 임분(林分)은 인공조림지(人工造林地)의 성림지(成林地)로서 낙엽송(落葉松) 294Plot 잣나무259Plot에서 우세목(優勢木)의 표준목(標準木)을 벌채(伐採)하여 수간석해(樹幹析解)에 의(依)하여 지위지수(地位指數)를 결정(決定)하고 동시에 당해림지(當該林地)에서 토양단면조사(土壤斷面調査)를 실시(實施)하고 층위별(層位別)로 토양시료(土壤試料)를 채취(採取)하여 토양(土壤)의 이화학적(理化学的) 성질(性質)을 분석(分析)하여 수종별(樹種別)로 임지생산력(林地生産力) 구분표(區分表)를 만들어 토양(土壤)의 물리성(物理性) 화학성(化学性) 및 이화학성(理化学性)과 임목생장(林木生長) 관계(關係)를 구명(究明)하였다. 4. 토양(土壤)의 물리적(物理的) 요인(要因)과 임목생장(林木生長) 관계(関係)의 순위(順位)는 낙엽송(落葉松)에서는 퇴적양식(堆積樣式) 토심(土深) 토양수분(土壤水分), 표고(標高), 지형(地形), 토양형(土壤型), A층(層)의 두께, 견밀도(堅密度), 유기물함량(有機物含量), 토성(土性), 기암(基岩), 석력함량(石礫含量), 방위(方位), 경사등(傾斜等)으로 나타나고 잣나무는 토양형(土壤型), 견밀도(堅密度), 기암(基岩), 방위(方位), A층(層)의 두께, 토양수분(土壤水分), 표고지형(標高地形), 퇴적양식(堆積樣式), 토심(土深), 토(土), 석력함량(石礫含量), 경사등(傾斜等)의 순(順)이였다. 5. 토양(土壤)의 화학적(化学的) 요인(要因)과 임목생장관계(林木生長関係)의 순위(順位)는 낙엽송(落葉松)에서는 염기포화도(塩基飽和度), 토양유기물(土壤有機物), 석회(石灰) C/N율(率) 유기인산(有機燐酸), PH 치환성가리(置換性加里), 전질소(全窒素), 고토(苦土), 양(陽)ion 치환능력(置換能力), 염기총량(塩基總量), 나토륨 등(等)으로 나타났고 잣나무는 유효인산(有効燐酸), 염기총량(塩基總量), 전질소(全窒素) 나토륨, C/N율(率), PH석회(石灰), 염기포화도(塩基飽和度), 토양유기물(土壤有機物), 치환성가리(置換性加里), 양(陽)ion, 치환능력(置換能力), 고토(苦土) 등(等)의 순(順)이였다. 6. 토양(土壤)의 이화학성(理化学性)과 임목생장(林木生長) 관계순위(関係順位)는 낙엽송(落葉松)에서는 토심(土深), 퇴적양식(堆積樣式), 토양수분(土壤水分), PH, 지형(地形), 토양형(土壤型), 표고(標高), 전질소(全窒素), 견밀도(堅密度), 유효인산(有効燐酸), 토성(土性)A층(層)의 두께, 염기총량(塩基總量), 치환성가리(置換性加里), 염기포화도(塩基飽和度), 등(等)으로 나타났고 잣나무는 토양형(土壤型), 토양견밀도(土壤堅密度), 방위(方位), 유효인산(有効燐酸), A층(層)의 두께, 치환성가리(置換性加里), 토양수분(土壤水分), 염기총량(塩基總量), 표고(標高), 토심(土深), 염기포화도(塩基飽和度), 지형(地形), 전질소(全窒素), C/N율(率), 퇴적양식(堆積樣式), 등(等)의 순위(順位)였다. 7. 산림토양(山林土壤)의 물리적(物理的) 성질(性質)과의 중상관관계(重相関関係)에서는 낙엽송(落葉松) 0.9272, 잣나무 0.8996이며 토양(土壤)의 화학적(化学的) 성질(性質)은 낙엽송(落葉松) 0.7474, 잣나무 0.7365이였다. 이상(以上)과 같이 토양(土壤)의 물리적(物理的) 성질(性質)과 임목생장관계(林木生長関係)는 토양(土壤)의 화학적(化学的) 성질(性質)보다는 상관성(相関性)이 높은 것으로 나타났으나 토양(土壤)의 화학적(化学的) 제인자(諸因子)에 대(對)한 표시방법(表示方法)이 미흡(未洽)한 것이라고 사료(思料)되며 토양(土壤)의 화학적(化学的) 성질(性質)이 물리적(物理的) 성질(性質) 못지않게 중요(重要)한 것이라는 것을 입증(立証)하기에 이르렀다. 산림토양(山林土壤)의 형태학적(形態学的) 및 물리적(物理的) 중요인자(重要因子)와 토양(土壤) 화학적(化学的) 중요인자(重要因子)를 발췌(拔萃)한 산림토양(山林土壤)의 이화학적(理化学的) 성질(性質)과 임목생장(林木生長)과의 중상관관계(重相関関係)는 낙엽송(落葉松) 0.9434이고 잣나무 0.9103으로서 가장높은 상관성(相関性)을 나타냈다. 8. 편상관계수(偏相関係数)에서 나타난 것과 같이 낙엽송(落葉松)은 잣나무보다 토심(土深)이 깊어야 하며 퇴적양식(堆積樣式)에 있어서도 붕적토(崩積土), 포행토(葡行土)이여야하며 토양건습도(土壤乾湿度)에서도 적윤지(適潤地) 내지(乃至) 습윤지(湿潤地)를 요구(要求)하고 있으며 PH. 5.5~6.1을 요구(要求)하며 전질소(全窒素)(T-N), 토성(土性) 및 토양양료(土壤養料)도 낙엽송(落葉松)이 잣나무보다 훨씬 많은 토양조건(土壤條件)을 요구(要求)하고 있다. 즉(即), 토심(土深) 퇴적양식(堆積樣式), 지형(地形)의 기복(起伏), 토양건습도(土壤乾湿度), PH, N, 표고(標高), 토심등(土深等)이 낙엽송(落葉松)과 잣나무 적지(適地) 구분(区分)의 유효(有効)한 지표(指標)가 되며 토양형(土壤型), 토양견밀도(土壤堅密度)는 식재환경(植栽環境)의 변이폭(變異幅)이 넓으므로 지표성(指標性)은 있으나 낮다고 할 수 있다. 적지판별(適地判別)은 낙엽송(落葉松)은 토심(土深), 퇴적양식(堆積樣式), 지형(地形), 토양수분(土壤水分), PH, 토양형(土壤型), N, 토성등(土性等)이 생장(生長)을 도모(図謀)하는 지표인자(指標因子)인데 반(反)하여 잣나무는 토양형(土壤型) 토양견밀도(土壤堅密度) 유효인산(有効燐酸) 치환성가리(置換性加里) 등(等)이 생장(生長)을 도모(図謀)하는 유효(有効)한 요인(要因)이였다. 토양양료(土壤養料)에 대(對)하여서도 일반적(一般的)으로 잣나무보다 낙엽송(落葉松)이 요구도(要求度)가 크게 나타나고 있으나 $K_2O$에 대(對)하여서만 잣나무가 낙엽송(落葉松) 보다 많이 요구(要求)하고 있다. 9. 지금(只今)까지 임목생장(林木生長)에 크게 영향(影響)을 미치는 것은 산림토양(山林土壤)의 물리적(物理的) 성질(性質)이라는 일반개념(一般槪念)이었으나 본연구결과(本研究結果) 토양(土壤)의 화학적(化学的) 성질(性質)도 매우 중요(重要)한 임목생장요인(林木生長要因)이 된다는 것을 Computer를 이용(利用) 추적(追跡)하여 입증(立証)하였으며 아울러 종래(從來) 낙엽송(落葉松)과 잣나무 적지(適地) 구분(区分)이 불분명(不分明)하던 것을 명료(明瞭)하게 적지(適地) 특성(特性)을 구명(究明)하였다.