본 연구는 산성우의 영향을 받는 산림에서 4개 수종별 수관통과류, 수간류, 토양을 채취하여 pH 변화와 양료함량을 비교함으로써 산성우에 대한 수종별 중화능력과 완충능력을 측정하여 중화능력이 우수한 수종을 선발하는데 있다. 경기도 반월공단으로부터 15km 떨어진 산림환경연구소 반월시험림을 대상으로 약 30년생 리기다소나무, 물오리나무, 신갈나무, 튤립나무림에서 1996년 5월부터 9월까지 매 강우시 발생되는 강우, 수관통과류, 수간류를 채취하여 pH, Ca, K, Na, Mg의 농도를 측정하였고, 5월, 7월, 9월에 각각 채취된 잎의 내부 pH, 중화능력(ENC), 완충능력(BCI)을 측정하였다. 또한 공시목의 수간기저부로부터 10, 100, 200cm 떨어진 거리에서 토양 시료를 채취한 후 pH와 양료함량을 측정하였다. 본 시험 유역에서 시험기간 동안 강우의 평균 pH는 4.56이었으며, pH 5.6이하의 산성우의 비율이 74%를 차지하였으며, 토양 pH는 평균 4.15이었다. 수관통과류의 pH는 모든 수종에서 강우보다 높았으며, 수간류의 pH는 리기다소나무(pH 3.73)를 제외한 모든 수종에서 강우보다 높았고, 특히 튤립나무가 가장 놓은 pH 5.38을 나타냈다. 수관통과류의 pH는 강우의 pH와 정의 상관이 매우 높았으나 수간류의 pH는 강우의 pH와는 상관이 없었다. 강우에 가장 많이 함유된 이온은 Ca이었으며, 수관통과류와 수간류의 이온 함량은 모두 K>Na>Ca>Mg의 순으로 나타났다. 수간류에서의 양료 함량은 튤립나무에서 가장 높았고 리가다소나무에서 가장 낮았다. 강우의 pH가 낮아지면 지상부에서 양료의 용탈이 높아지는 것으로 나타났다. 수간류의 pH는 잎의 중화능력과 완충능력이 높을수록 증가하여 매우 높은 상관을 보였다. 잎에서의 중화능력과 완충능력은 튤립나무에서 가장 높았고(ENC : 9.03, BCI : $655.3{\mu}eq.H^-/g$), 리기다소나무에서 가장 낮았다(ENC : -4.95, BCI : $57.8{\mu}eq.H^-/g$). 수종별 토양에서의 pH와 양료 농도는 수간류의 경우와 유사하였으며 튤립나무에서 가장 높았고 리기다소나무에서 가장 낮았다. 이러한 경향은 수간으로 부터 100cm 거리까지 나타나 수간류가 토양의 특성에 영향을 미치고 있음을 보여주었다. 결론적으로 강우의 특성은 수관을 통과하거나 수간을 따라 흘러내리면서 수목의 중화작용과 완충작용에 의해 변화되는데 수종에 따라 다르게 나타난다. 특히 산성우에 대한 중화능력과 완충능력이 우수한 수종인 튤립나무의 수간류는 pH와 양료의 농도가 높아 토양의 산성화를 지연 또는 조절할 수 있으나, 리기다소나무와 같이 능력이 낮은 수종은 토양의 산성화를 가속화 시킬 것으로 생각된다.
소나무류 묘목을 가해하는 해충을 채집하여 동정한 결과, 검정날개버섯파리과(Sciaridae)에 속하는 작은뿌리파리(신청)(Bradysia agrestis)로 확인되었으며, 해송, 소나무, 리기다소나무, 리기테다소나무를 가해하는 새로운 해충으로 기록되었다. 본 종의 간략한 형태적 특정, 피해증상, 기주를 소개하였다. 소나무 종류에 따른 피해율은 해송(15.4-20.0%)보다 리기다소나무(23.1-48.8%)와 리기테다소나무(13.8-67.5%)가 피해를 많이 받았으며, 파종시기에 따른 피해율은 5월(0%)보다 7월(소나무 : 20.0%, 리가다소나무 : 49.4%)에 피해가 심하며 파종시기별로 피해율의 차이가 있었다.
국내에서 성장한 주요 침엽수 3종(소나무, 잣나무, 리기다소나무)의 수간 내 셀룰로오스 상대결정화도와 결정폭에 대한 수평방향 및 수직방향 변이를 X선 회절법에 의해 조사하였다. 각 수종의 상대결정화도 평균값은 소나무 60.6%, 잣나무 61.7%, 리기다소나무 49.4%로 리기다소나무가 가장 낮게 나타났다. 공시 수종의 상대결정화도는 약 10~15연륜까지 증가하다가 그 후 거의 일정한 값을 보여 주었고 만재부의 상대결정화도가 조재부의 상대결정화도보다 다소 높게 나타나는 경향이 있었다. 소나무 상대결정화도는 수관부보다 기부에서 다소 낮게 나타났으나 잣나무, 리기다소나무는 수고에 따른 차이를 거의 나타내지 않았다. 각 수종의 셀룰로오스 결정폭은 3수종 모두 2.8~3 nm 정도로 거의 차이가 없었고 수평방향 및 수직방향, 조만재 간에도 차이가 없었다. 따라서 상대결정화도와 결정폭 중 상대결정화도는 국내산 주요 침엽수재의 미성숙재와 성숙재를 구분하는 재질 지표의 하나로 이용이 가능할 것으로 생각되었다.
이 연구는 생활환경보호구역의 실태를 분석함으로써 합리적인 산림관리를 위한 기초자료를 제공하기 위하여 2011년 3월부터 2011년 12월까지 실시하였다. 직경급에 따른 ha당 입목본수를 분석한 결과, II영급과 III영급으로 아직 유령림의 단계를 나타내므로 간벌 및 가지치기를 통해 장령림으로 유도할 필요가 있다. 생활환경보호구역의 I영급의 수령이 작은 수목들에 대해서는 불량목을 제거해 주고, 우량목을 선별하여 집중적으로 무육할 필요가 있고, III영급의 수목 중 간벌 및 가지치기, 미래목으로 무육하기 위한 수종을 선택, 집중적으로 육성시킬 필요가 있다. 또한 생활환경보호구역의 산림은 과거 사방지로서 하층식생의 활엽수림 다양화를 위하여 리기다소나무 등 수종갱신을 위한 우수한 임목의 수하식재 및 간벌 및 가지치기 등을 통한 숲의 활력을 증진시키는 산림시업이 필요할 것으로 사료된다. 조사대상지역의 산림은 현재 리기다소나무림이 주수종을 이루고 있으나 단기간에 리기다소나무 등을 벌채하지 않고, 부분적으로 갱신을 유도하며 중층 및 하층을 형성하고 있는 갈참나무, 굴참나무, 졸참나무 등 참나무림을 육성하는 수종 갱신시업이 필요하다고 판단된다.
누에인공사료의 조성중 필수적인 cellulose성분을 천연의 자원에서 개발하기 위해 뽕나무가지, 미류나무가지, 리기다소나무와 이태리포프라의 펄프분말, 왕겨, 톱밥, 볏짚등을 대상으로 실험하였다. 실험결과 뽕나무가지와 리기다소나무펄프가 인공사료의 cellulose대치 가능 자원임이 밝혀졌다. 특히 뽕나무가지의 화학적인 처리방법에 의하여 누에성장발육에 보다 유용한 제품을 얻을 수 있었고, 나아가서 장차 인공사료개발에 cellulose원으로서의 역활을 기대할 수 있게 되었다.
리기다소나무 추출액을 농도별로 무와 차풀에 처리한 3일 후에 광학현미경을 이용하여 근단세포를 관찰할 경우 6% 처리구에서는 피층세포가 신장되었으나, 25%, 75% 처리구에서는 오히려 세포 표면이 위촉되어 불규칙하게 변화됨으로써 표면부 전체가 심한 굴곡현상을 나타내었다. 특히 차풀에 있어서 75% 처리구의 표피층은 작고 불규칙한 세포들로 상당히 비후되어 있었다. 투과전자현미경으로 근단의 세포를 관찰한 결과 무의 처리구는 대조구에 비하여 표피세포의 원형질막 함입현상이 활발하였고 세포벽은 전자밀도가 높은 과립들이 층상으로 분포해 있었다. 피층세포와 중심주의 유세포에서는 중앙 액포가 발달하였고 지질과립이 감소하였으며 전분형성체가 자주 관찰되었다. 차풀의 처리구는 대조구에 비하여 세포질의 퇴행현상이 심화되었고 일부 잔존한 세포질내에는 중앙 액포가 발달하였는데 그 액포막의 안쪽에는 높은 전자밀도의 물질이 축적되었으며 피층세포와 중심부의 유세포에서는 전분형성체가 뚜렷이 존재하였다.
경기 태화산 북서사면(해발 250m) 36년생 리기다소나무림의 바이오매스는 수간 목부 166.1ton/ha, 수간 수피부 22.4ton/ha, 가지 51.9ton/ha, 고사지 16.0ton/ha, 당년생 잎 3.8ton/ha, 전년생 잎 6.6ton/ha, 구과 1.3ton/ha로서 지상부 252.0ton/ha로 나타났다. 또한 연간 순생산량은 수간 목부 15.4ton/ha/yr, 수피 1.7ton/ha/yr, 가지 5.2ton/ha/yr, 당년생 잎 3.8ton/ha/yr, 구과 1.3ton/ha/yr, 지상부 27.4ton/ha/yr로 추정되었다. 리기다소나무림 지상부의 에너지량은 5,434GJ/ha, 연간 에너지 고정량은 597GJ/ha/yr로 나타났다. 리기다소나무림의 광합성부는 지상 5.2m부터 시작되고 최대 광합성부는 지상 11-13m 사이의 높이에 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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