Effect of Soil Environment on Diversity and Population of Aerobic Soil Bacteria from Baekdudaegan Mountain Forests in Gyeongsangbuk-do, Korea

This study was carried out to compare species diversity of soil bacteria from Baekdudaegan mountain forests (Bonghwa-gun, Mungyeong-si and Sangju-si) in Gyeongsangbuk-do and to analyze the effects of soil environments on diversity and population of soil bacteria. Soil bacteria were isolated from soil samples by streak plate method, and identified by DNA extaction and 16S rDNA sequence analyses. The population of soil bacteria from the soil samples of Bonghwa-gun was the highest with $5.1{\times}10^5cfu/g$, and followed by those from Mungyeong-si and Sangju-si with $1.9{\times}10^5cfu/g$ and $1.1{\times}10^5cfu/g$, respectively. The population of soil bacteria from surface layer soil was the highest, and then gradually decreased according to soil depth. The increase in population of soil bacteria from soil samples of different sites was correlated with the increase of the altitude of soil sampling site, depth of A horizon, liquid phase among three phases of soil, water content and bulk density of soil. Two hundreds and sixty eight bacterial colonies from Bonghwa-gun were classified into 10 species, 8 genera. One hundred and thirty four bacterial colonies from Mungyeong-si were classified into 15 species, 9 genera. Forty four bacterial colonies from Sangju-si were classified into 5 species, 2 genera. The dominant species (occupancy rate) from Bonghwa-gun and Mungyeong-si were Bacillus weihenstephanensis (36% and 40%, respectively), and Sangju-si was Bacillus cereus (39%). The relationships between soil environment and community structure of soil bacteria were analyzed statistically by using ecological indices. The diversity, evenness and dominance indices of soil bacteria were 6.30, 2.04 and 0.59 in Bonghwa-gun, 9.09, 2.94 and 0.51 in Mungyeong-si, and 4.55, 2.34 and 0.71 in Sangju-si, respectively. The diversity and evenness indices were increased by the increase of water content, drainage condition and gravel content of soil, while the dominance index was decreased.

경상북도 산림지역의 토양 환경이 호기성 토양 세균의 다양성과 밀도에 미치는 영향

본 연구는 경상북도 봉화군, 문경시 및 상주시에 위치한 백두대간 산림지역에서 토양 시료를 채취하여 도말 평판법으로 세균을 분리 배양하고 DNA추출 및 염기배열 분석에 의하여 동정하여 지역별 토양 세균의 다양성을 비교하고, 토양환경이 토양 세균의 다양성과 밀도에 미치는 영향을 분석하였다. 지역별 세균 밀도는 봉화군에서 $5.1{\times}10^5cfu/g$로 가장 높았고, 다음으로 문경시에서 $1.9{\times}10^5cfu/g$, 상주시에서 $1.1{\times}10^5cfu/g$ 순으로 조사되었다. 토양 깊이별로 는 모든 지역의 시료에서 표토층에서 밀도가 가장 높았고 깊어질수록 밀도가 감소하였다. 각 지역 site별로 토양 세균의 밀도를 비교하였을 때, 고도, A층위의 깊이, 토양 3상 중 액상, 수분함량 및 용적밀도가 높을수록 세균의 밀도는 증가하였다. 토양 세균을 동정한 결과, 봉화군에서는 8속, 10종의 268개 균주가, 문경시에서는 9속, 15종의 134개 균주가, 상주시에서는 2속, 5종의 44개 균주가 동정되었다. 봉화군 및 문경시의 우점종은 Bacillus weihenstephanensis (36%, 40%)였으며, 상주시의 우점종은 Bacillus cereus(39%)로 확인되었다. 각 지역별 다양도, 균등도 및 우점도 지수는 봉화군의 경우 각각 6.30, 2.04, 0.59이고, 문경시는 각각 9.09, 2.94, 0.51이었으며, 상주시는 4.55, 2.34, 0.71이었다. 지역별 토양 세균 군집구조의 안정성과 토양환경과의 유의성을 비교 분석한 결과, 수분함량, 배수상태 및 석량 함량이 높을수록 토양세균의 다양도 및 균등도 지수는 증가하였고, 우점도 지수는 감소하였다.