Variations of pH and Electrical Conductivity at Different Depths of Forest Soil after an Application of Artificial Acid Rain

인공산성(人工酸性)비 살포(撒布)에 의한 산림토양(山林土壤)의 토심별(土深別) 산도(酸度) 및 전기전도도(電氣傳導度)의 변화(變化)

This study was carried out to analyze the characteristics of pH and electrical conductivity(EC) at each stand and soil depth by the artificial acid rain sprinkling in the upper watershed of Mt. Palgong and furthermore to clarify the relationships between forest soil and water purification function. The results obtained in the experimental sites of Quercus acutissima and Larix leptolepis were summarized as follows ; 1. The average soil pH at each soil layer(0~5cm, 0~10cm, 0~20cm in depth) were 4.8, 4.3 and 4.5 for the Quercus acutissima soil and 5.15, 5.19 and 5.21 for the Larix leptolepis soil. The soil pH of Larix leptolepis stand was higher than that of Quercus acutissima stand. In addition, the deeper soil depth was, the higher soil pH was. 2. The soil solution pH of Larix leptolepis stand was higher than that of Quercus acutissima stand. It was due to the high soil pH of Larix leptolepis stand itself and the difference of humus layer thickness. 3. It took time to show the pH buffer capacity of forest soil after application of artificial acid rain in the forest soil. The pH value of soil solution in each experimental site was maximum at this time and then did not increase pH value any more. 4. Soil solution EC increased slowly with pH 3.0 treatment, but it decreased slowly with pH 5.0 treatment over time. It was assumed that the amount of the leached cation and the ions leading buffer action changed at the stands with ranges of acidity treatment. 5. From the trend of soil solution EC at each soil depth, it seemed that the water buffer capacity of the forest soil increased as the soil depth increased.

본 연구는 팔공산 상류 수원지역(水源地域)에서 인공산성비 산도(酸度)의 변화에 따라 산림토양내를 통과한 토양수의 pH와 전기전도도(電氣傳導度)(EC)를 분석하여 임지 및 토심별 그 변화 특성을 파악하고, 나아가 산림토양과 수질정화기능과의 관련을 구명하고자 실시하였다. 시험유역의 상수리나무 및 낙엽송임지의 토양에서 얻은 결과는 다음과 같다. 1. 토심별(0~5cm, 0~10cm, 0~20cm) 평균 토양pH는 상수리나무임지에서 4.8, 4.3, 4.5로, 그리고 낙엽송임지에서는 각각 5.15, 5.19, 5.21로 나타나 상수리나무임지에 비해 낙엽송임지에서 전반적으로 토양pH의 값이 높았다. 낙엽송임지의 토양에서는 토심이 깊을수록 토양pH가 다소 높았다. 2. 상수리나무임지에 비해 낙엽송임지의 토양에서 상대적으로 토양수 pH가 높았다. 이는 자연임지 자체의 토양 pH가 높은 것과 O층 두께의 차이에 의한 것으로 판단되었다. 3. 산림토양의 pH중화능력(中和能力)은 인공산성비 살포후 상당한 시간이 경과하였을 때 크게 발휘되었다. 일정시간이 경과한 후에 각 임지에서 토양수pH의 최대값이 나타났으며, 그 이후는 pH값이 더 높아지지 않았다. 4. 토양수EC의 특성은 pH3.0의 인공산성비 처리에서 시간의 경과에 따라 EC는 두 임지에서 모두 완만(緩慢)한 증가를 보였으며. pH5.0의 경우는 이와 반대로 EC가 시간의 경과에 따라 처음부터 값이 완만하게 감소하는 것으로 나타났다. 이는 토양 내에서 pH의 처리 범위에 따라 양이온의 용탈량(溶脫量)과 완충작용을 주도(主導)하는 이온이 달라지기 때문으로 추정되었다. 5. 토심별 토양수EC값의 변화 경향에서 판단할 때, 두 임지에서 모두 토심이 깊어질수록 산림토양의 완충능은 증가하는 것으로 나타났다.