인공산성우(人工酸性雨)(pH2.0, 3.0, 4.0, 5.6)의 투수(透水)($100ml{\times}12$회(回))매험(賣驗)에 의(依)한 우리나라 주요(主要) 삼림토양(森林土壤)(갈색삼림토양(褐色森林土壤)(B), 암적색삼림토양(暗赤色森林土壤)(D R), 회갈색삼림토양(灰褐色森林土壤)(GrB), 적황색삼림토양(赤黃色森林土壤)(R Y), 화산회삼림토양(火山灰森林土壤)(Va))별(別) 치환성(置換性) 염기(鹽基)의 용탈변화(溶脫變化)와 그에 따른 영향(影響)을 분석검토(分析檢討)한 결과(結果) 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 1. 토양(土壤) 침출액중(侵出液中)의 용출(溶出) Ca 농도(農度)는 각(各) 공시토양(供試土壤) 공(共)히 pH2.0 처리(處理)에서 가장 높았으며 처리(處理) pH 값이 낮아질수록 용탈농도(溶脫農度)는 급격(急激)히 증가(增加)하였다. 또 암적색(暗赤色) 삼림토양(森林土壤)에서는 pH2.0 처리(處理)를 제외(除外)하고는 큰 변화(變化)가 없었다. 2. Mg의 용탈(溶脫) 양상(樣相)은 pH 처리간(處理間)에 완만(緩慢)한 감소(減少) 경향(傾向)을 보였다. K 용탈변화(溶脫變化)는 처리(處理) 초기(初期)부터 처리(處理) 회수(回數)가 증가(增加)할수록 점차(漸次) 감소(減少)하는 경향(傾向)을 보였으며 인공산성우(人工酸性雨)의 pH가 낮을수록 K의 용탈(溶脫)은 점차(漸次) 증가(增加)하였고, 공시토양간(供試土壤間)의 차이(差異)는 적게 나타났다. Na의 용탈(溶脫)은 Mg과 비슷한 경향(傾向)을 보였는데, pH 처리간(處理間)에는 큰 차이(差異)가 없었으며, 암적색(暗赤色) 삼림토양(森林土壤)에서 가장 큰 용탈량(溶脫量)을 나타냈다. 그리고, 적황색(赤黃色) 산림토양(山林土壤)에서는 치환성(置換性) 염기중(鹽基中) Na의 용탈(溶脫)이 가장 많았다. 3. 토양(土壤) 침출액(侵出液)의 각종(各種) 치환성(置換性) 염기(鹽基) 농도(農度)는 공시토양간(供試土壤間)에 다소(多少)의 차이(差異)를 나타냈으나 이들 공(共)히 pH2 처리(處理)에서 가장 높았고 pH가 높아짐에 따라 점차(漸次) 감소(減少)하여 pH5.6의 경우(境遇)에 있어서 가장 낮게 나타났다. 그리고 각(各) 공시토양(供試土壤) 중 치환성(置換性) 염기(鹽基)에 의(依)한 수소이온 소비능력(消費能力)이 가장 큰 삼림토양(森林土壤)은 암적색(暗赤色) 삼림토양(森林土壤)이었고, 그 다음이 화산회(火山灰) 삼림토양(森林土壤), 적황색(赤黃色) 삼림토양(森林土壤), 회갈색(灰褐色) 삼림토양(森林土壤), 갈색(褐色) 삼림토양(森林土壤)의 순(順)이었다.
화강암 모재의 갈색산림토양에 3년생 잣나무(Pinus koraiensis) 묘목을 이식하여 1999년 4월 21일부터 11월 17일까지 210일간 pH 5.6(대조구), 4.0, 3.0, 2.5 및 2.0의 인공산성우를 조제하여 살포한 결과, 잣나무 묘목의 가시장해는 pH 2.5 및 pH 2.0 처리구에서 관찰되었다. 잎과 뿌리 그리고 개체 건중량은 대조구에 비해 pH 2.0 처리구에서 유의적으로 감소하였으며, T/R비는 타 처리구에 비해 pH 2.0 처리구에서 현저히 증가하였다. 잣나무 묘목의 각 기관내 원소성분을 분석한 결과, 잎의 Ca, P농도 및 chlorophyll함량은 대조구에 비해 pH 2.0 처리구에서 증가하는 경향을 보였으며, N농도는 모든 기관에 있어서 처리구 pH가 감소함에 따라 증가하였다. 잣나무 묘목을 육성한 토양을 분석한 결과, 처리구의 pH가 감소함에 따라 토양 pH가 저하되고 Ca, Mg, Al 및 Mn 농도가 증가하였는데, 특히 토양 pH 4.4 전후에서 급격한 증가를 보였다. 한편, 잣나무 묘목의 개체건중량과 토양의 pH 및 Al농도와의 사이에 각각 높은 상관(r=0.90, p<0.05 ; r=-0.94, p<0.01)이 인정되었다. 이 결과는 토양의 pH 및 Al농도는 산림수종의 생장에 미치는 산성우의 영향평가에 있어 중요한 지표가 될 것으로 사료된다.
향신료 재배 토양 내에서 분리한 효모 중 이들의 분포와 국내 미기록 야생효모들의 특성을 조사한 결과, 충청남도 금산군 진산면의 향신료 재배토양에서 35종 58균주의 야생효모들을 분리, 동정하였고 Trichosporon moniliiforme균이 우점균으로 확인되었다. 또한, 대둔산 일대 산림토양에서 46균주의 야생효모들을 분리하였고 이들 향신료 토양들과 산림 토양 등에서 분리한 야생효모들 중 아직까지 국내에 보고되지 않은 Debaryomyces vindobonensis GHY31-3, Pseudozyma alboarmeniaca CD23-5, Filobasidium stepposum SFG1-4, Aureobasidium caulivorum HD17-5, Metschnikowia noctiluminum HD29-2, Papiliotrema anemochoreius NK2-12, Hannaella surugaensis DCH25-5, Microbotryozyma collariae DCH1-4, Rhodosporidiobolus lusitaniae DCH30-2, Wickerhamiella azyma DCH46-3등 10균주의 국내 미기록 효모들을 선별하였다. 이들 미기록 균주들은 구형-타원형으로 출아, 분열법으로 영양 증식하였다. Filobasidium stepposum SFG1-4균주를 포함하는 5균주들은 포자를 형성하였고 Pseudozyma alboarmeniaca CD 23-5등 3 균주들은 비타민을 첨가하지 않은 YPD 배지에서도 모두 생육하였다. Wickerhamiella azyma DCH 46-3는 20% 포도당을함유한 YPD 배지에서, Debaryomyces vindobonensis GHY31-3 균주는 5% NaCl을함유한 YPD 배지에서 잘 자라는 특성을 보였다. 또한, 이들의 무세포추출물들의 항산화 활성은 거의 없거나 10% 미만이었지만, 항통풍성 xanthine oxidase 저해활성은 Filobasidium magnum SFG1-3가 28.6%로 높게 나타났으며, 미백성 tyrosinase 저해활성은 Rhodotorula mucilaginosa GHP40-2 균주의 무세포추출물이 26%로 가장 높게 나타났다.
질소와 인의 농도가 다른 만경강 하천토양에 친수성 목본식물인 갯버들을 재배하여 식물체의 생장량과 광합성, 그리고 토양내의 질소와 유효인산$(P_2O_5)$의 함량변화 등을 조사하였다. 만경강 하천토양 내 질소와 유효인산의 함량은 비교적 하류에 위치하면서 일부 축산오수가 유입되고 있는 삼례철교 부근의 하천토양에서 가장 높았다. 하천토양에서 재배된 갯버들은 줄기의 길이생장이 가장 왕성(170-215%)하였고, 다음으로 직경생장이 양호(42.3-79.3%)하였다. 전반적으로 질소의 함량이 높은 하천토양일수록 갯버들의 생장이 더 왕성하였다. 식물체의 광합성량은 질소의 함량이 많은 토양에서 약간 높았고, 8월에 최대치를 나타내었다. 갯버들을 재배함으로써 하천토양에서 질소는 14-15% 정도 제거되었고, 유효인산은 9-11% 정도 제거되었다. 갯버들은 인보다는 질소의 제거에 더 효과적이었으며, 질소와 인산 모두 농도가 높은 토양에서 제거율도 높은 경향을 나타내었다.
제3차 우주개발 진흥 기본계획의 일환으로써 개발되는 차세대 중형위성 5호인 수자원위성은 수자원/수재해 감시 전용 위성으로 2025년 발사 예정이다. 수자원위성의 메인 센서인 C-band 영상레이더(Synthetic Aperture Radar, SAR)는 기상조건 및 주야 상관없이 지표면 관측이 가능한 센서로 급변하는 수재해 양상에 효과적으로 대응하기 위해 탑재된 센서이다. 본 연구사업은 차세대 수자원위성의 효과적 활용 방안 및 SAR 자료기반의 활용산출물 및 주제도 서비스를 위한 알고리즘 구조설계 및 표출시스템 시범개발을 목표로 하고 있으며, 홍수/가뭄/안전/환경모니터링을 주제로 수자원 및 원격탐사 분야의 다학제적 전문가들로 구성된 컨소시엄을 구성하여 추진하고 있다. 본 연구의 내용은 가뭄 모니터링을 위해 개발 중인 SAR 기반 토양수분과 농업적 가뭄지수 산정 알고리즘 개발 및 공간적 표출을 포함한다. 토양수분은 SAR 영상에서 지표피복별로 추출된 후방산란계수와 수문학적 개념의 융합을 통해 논/밭/산림에 대해 산정한다. 물리적 특성에 기반한 변화탐지모델을 활용해 토양수분량을 추출 후, 기계학습기법과 S C S - C N 방법에서 파생된 수문학적 개념 5일 선행강우량과 결합한 토양수분 산정 알고리즘을 개발하였다. 산정된 토양수분을 기반으로, 논 지역은 벼 재배에 따른 담수 시기를 고려한 토양의 포화/불포화상태, 밭 지역은 토양 종류에 따른 토양의 물리적 특성, 산림 지역은 수문학적 개념 및 식생지수를 활용하여 가뭄 판단 기준을 구축하고, 가뭄의 해갈 여부와 해갈되는 시점의 강우량을 산정 가능한 알고리즘을 개발하였다. 개발된 가뭄 모니터링 기법은 향후 고도화, 최적화 및 안정화를 통해 수자원위성의 핵심 활용기술로써 구현할 계획이다.
본 연구는 낙엽송과 리기다소나무 벌채지에 조성된 낙엽송 조림지의 토양 물리·화학적 특성 및 조림목 생장의 장기적인 변화를 이해하고자 수행되었다. 낙엽송 전생임분(춘천, 김천)과 리기다소나무 전생임분(원주, 가평)에 낙엽송 노지묘(1-1)를 3,000본 ha-1 밀도로 2009-2010년에 식재하였다. 조림 당해연도와 식재 후 3, 7, 11년에 토양 시료(0-20 cm)를 채취하여 물리·화학적 특성을 분석하였으며, 동시에 주기적으로 수고 및 근원경을 측정하였다. 연구 결과, 식재 초기 미사와 점토 함량, 총탄소와 전질소, 유효태인산 농도, 양이온치환용량 등의 토양 특성은 전생임분에 따른 차이를 보였으나, 조림목 생장은 전생임분에 따른 차이를 보이지 않았다. 토양의 화학적 특성은 전반적으로 김천지역이 가장 양호한 반면, 조림목 초기 생장은 가평지역에서 가장 높게 나타났다. 조림 11년 경과 후에는 어린나무가꾸기 작업에 따라 임분밀도가 크게 감소한 원주(1,028본 ha-1)와 춘천(1,359본 ha-1)에서 흉고직경이 더 크게 나타났다. 한편 조림 초기 전생임분과 조림지별 토양 특성의 차이는 낙엽송 조림 11년 경과 후 유사하게 변화하였다. 특히 벌채·조림 후 높게 나타났던 모래함량과 유효태인산 농도는 잠재적으로 유기물 유입과 양분 흡수에 의해 크게 감소하였다. 본 연구는 벌채 후 조기 재조림이 양분 용탈을 제한하고 토양 안정화에 기여할 수 있음을 제안하고, 낙엽송 재조림지의 양분 관리에 유용한 정보를 제공한다.
이 연구(硏究)는 계류수(溪流水)에서 수질평가항목(水質評價項目)의 설정시(設定時) 중요한 인자(因子)인 수소이온농도(pH), 용존산소(溶存酸素), 전기전도도(電氣傳導度)에 미치는 영향 요인을 구명(究明)함으로써 계류수질평가기준(溪流水質評價基準)을 정립(定立)하기 위한 기초자료를 제공하기 위하여 서울대학교(大學校) 농업생명과학대학(農業生命科學大學) 부속(附屬) 관악수목원(冠岳樹木園) 산림소유역내 3개 조사구(서어나무림, 벚나무림, 리기다소나무림)에서 수행하였다. 1996년 7월 1일부터 1997년 8월 31일까지 강수(降水), 임내우(林內雨), 토양수(土壤水), 계류수질(溪流水質)을 분석(分析)한 결과(結果), 강우평균(降雨平均) pH는 6.06(5.02~6.60)이었으며, pH 5.6 미만의 산성우(酸性雨) 출현빈도(出現頻度)는 약 16.7%로 pH 5.02가 가장 낮았다. 강수(降水)로부터 임내우(林內雨)를 통해 산림토양(山林土壤)에 도달한 물이 계류수(溪流水)에 도달될 때까지 평균(平均) pH의 크기는 계류수(溪流水)>토양수(土壤水) [벚나무림(B층>A층)] > 벚나무림 임내우(林內雨)>토양수(土壤水) [서어나무림(B층>A층)]>서어나무림 임내우(林內雨)>강수(降水)>토양수(土壤水) [리기다소나무림(B층>A층)]>리기다소나무림 임내우(林內雨)의 관계를 나타내어 리기다소나무림은 강수 pH를 낮게 하였고, 서어나무림과 벚나무림은 이와 반대되는 결과를 나타내었다. 강수(降水)와 수종(樹種)에 따른 임내우(林內雨), 토양수(土壤水), 계류수(溪流水)에서 평균(平均) 용존산소농도(溶存酸素濃度)의 크기는 계류수(溪流水)>임내우(林內雨)(서어나무림>벚나무림>리기다소나무림)>강수(降水)>토양수(土壤水)(벚나무림 A층>리기다소나무림 A층>서어나무림 A층>벚나우림 B층>리기다소나무림 B층>서어나무림 B층)의 관계이었다. 강수(降水), 임내우(林內雨), 토양수(土壤水), 계류수(溪流水)에서 평균전기전도도(平均電氣傳導度)의 크기는 토양수(土壤水)(B층>A층)>임내우(林內雨)(리기다소나무림>벚나무림>서어나무림)>계류수(溪流水)>강수(降水)의 관계이었다. 즉, 강수(降水), 임내우(林內雨), 토양수(土壤水), 계류수(溪流水)에서 전기전도도(電氣傳導度)의 설명(說明)에 유의(有意)한 영향을 마치는 인자(因子)는 $Mg^{2+}$, $Na^+$, 양이온총량, 이온총량, 그리고 선행무강우일수 등 5개 인자이었으며, 중상관계수(重相關係數)는 0.84로 1% 수준에서 유의하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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