Seasonal Variation of Contribution of Leaf-Litter Decomposition Rate in Soil Respiration in Temperate Deciduous Forest

In a forest ecosystem, the major source of soil carbon input is from litterfall and its decomposition. To understand the effect of litterfall and litter decomposition on seasonal variation of soil respiration and litter decomposition rates were measured in temperate deciduous forest in Korea. Annual litterfall collected from litter trap (1m x 1m) were 147.5 ± 8.2g Cm/sup -2/ yr/sup -1/ in 2003. About 47% of litterfall were Quercus serrata leaf followed by Carpinus laxiflora leaf (27 %), Carpinus cordata leaf (7 %), and others, such as other leaf, bark, branch, and acorn, were 20%. The decomposition rate was the highest in C. cordata (33.03%, k = 0.46), followed by C. laxiflora (25.73%, k = 0.30), and Q. serrata (24.17%, k = 0.28). The continuous measurement of soil respiration from January 2004 to December 2004 was carried out using AOCC (Automatic Open-Closed multi-Chamber system). The annual soil respiration rate was 629.6g Cm/sup -2/ yr/sup -1/ and the litter decomposition was 30.0g Cm/sup -2/ yr/sup -1/. The portion of litter decomposition rate on soil respiration rate was about 5%. From January to February, when the soil respiration rate was the lowest, about 11 % of soil respiration (7.4 ± l.4g Cm/sup -2/ month/sup -1/) were effected by litter decomposition rate (0.8g Cm/sup -2/ month/sup -1/). The highest soil respiration rate (111.5 ± 16.2g Cm/sup -2/ month/sup -1/) and litter decomposition rate (11.4g Cm/sup -2/ month/sup -1/) were showed in July to August. According to the regression analysis between soil respiration rate and litter decomposition, the soil respiration rate were related to litter decomposition with the correlations (r = 0.63).

토양호흡의 계절적 변이에 기여하는 리터의 분해속도

토양은 리터의 축적, 분해, 뿌리호흡을 포함하는 토양호흡을 통해 많은 양의 탄소를 저장 또는 방출할 수 있다. 이러한 토양의 주요한 탄소 및 양분의 공급원은 낙엽낙지의 유입과 유입된 낙엽낙지의 분해이며 생태계로 돌아가는 영양의 약 60%가 낙엽에서 유래되는 것으로 알려져 있다. 본 연구의 목적은 천연자연림으로 잘 보존된 경기도 광릉시험림의 온대낙엽활엽수림의 리터 생산량과 분해속도가 토양호흡의 계절적 변 이에 미치는 영향을 파악하고 낙엽층과 토양호흡간의 관련성을 찾아 생태계에서의 탄소순환을 이해하기 위한 것이다. 광릉 낙엽활엽수림에서 2003년 생산된 리터의 총량은 1489 Cm/sup -2/ yr/sup -1/ 이었으며 조사지의 우점종인 졸참나무, 서어나무, 까치박달의 순수 낙엽의 총량은 1189 Cm/sup -2/ yr/sup -1/이었다. 낙엽의 분해율은 조사기간인 1년 동안 졸참나무는 24.2%(k = 0.28), 서어나 무는 25.7％(k = 0.30), 까치박달은 33.0%(k = 0.46)이었 다. AOCC를 이용한 연속적인 토양호흡 측정결과 연간 토양호흡량은 629.69 Cm/sup -2/ yr/sup -1/이었으며 이 중 리터 분해가 차지하는 비율은 약 5％인 309 Cm/sup -2/ yr/sup -1/이었다. 토양호흡의 동절기 최저값은 7.4±1.4g Cm/sup -2/ month/sup -1/ 이었으며 이 시기의 리터 분해속도도 0.8g Cm/sup -2/ month/sup -1/로 최저값을 나타내었다. 하절기에는 토양 호흡과 리터 분해속도 모두 증가하여 111.5 ± 16.2g Cm/sup -2/ month/sup -1/와 11.4g Cm/sup -2/ month/sup -1/로 최고값을 보였다. 토양호흡 중 리터 분해속도가 차지하는 비율은 식물 지하부의 생장이 활발해지는 5-6월에는 4.3%로 감소하였으며 리터의 생산량이 증가하는 11- 12월에는 23.5%로 증가하였다. 회귀분석결과 리터 분해속도와 토양호흡과는 r²= 0.63의 상관관계를 가지고 있었다.