산림생산력의 예측은 지속가능한 산림경영이나 산림생태계서비스 증진을 위한 산림관리에 필수적인 것으로 알려져 있다. 본 연구는 전국 112개 신갈나무 임분을 대상으로 입지 및 토양 특성의 속성변수를 이용하여 지위 추정 모형을 개발하였다. 신갈나무 임분의 지위지수는 입지 및 토양 특성을 독립변수 한 일반최소제곱(Ordinary Least Squares, OLS) 및 부분최소제곱(Partial Least Squares, PLS) 회귀모형을 이용하여 유의적인 추정(P<0.05)이 가능하였다. 지위추정 회귀모형의 수정 결정계수(adjusted R2)는 입지 및 토양단면 속성변수의 회귀모형(A층: R2=0.29; B: R2=0.32)이, 토양 물리·화학적특성의 속성변수(A층: R2=0.09; B층: R2=0.21)보다 높게 나타났다. 한편, PLS 회귀모형(R2=0.20~0.32)은 OLS 회귀모형(R2=0.09~0.31)에 비해 지위지수 추정식의 설명력이 높았다. 본 연구로부터 신갈나무 임분의 입지 및 토양 특성을 이용한 지위 추정 회귀 모형이 개발되었으나, 결정계수 값이 낮아 회귀모형의 설명력을 향상시킬 수 있는 새로운 변수 개발이 필요할 것으로 사료되었다.
본 연구의 목적은 약재로 사용되는 천궁 중 토천궁(Ligusricum chuanxing Hort.)에 대한 지역별 생육환경을 확인하고 이에 따른 지상부 및 지하부 생장과의 상관관계를 규명하여 토천궁의 적정 재배지역 확인 및 지속 가능한 안정적인 한약재 생산에 대한 기초자료로 사용함에 있다. 토천궁이 주로 재배되고 있는 봉화군, 영양군, 평창군과 더불어 기후변화에 의한 재배지 이동을 고려하여 고위도 지역인 인제군을 포함한 4지역의 재배지를 선정하였으며, 생육특성을 비롯 기상 및 토양환경을 분석하여 토천궁의 생육특성과의 상관관계를 분석하였다. 4지역의 재배지 중 지상부와 지하부의 전체적인 생육은 평창지역에서 유의적으로 높게 확인되었다. 그리고 생육특성과 기상환경과의 상관관계에서 대기 및 토양온도가 지상부의 전체높이, 줄기직경, 지하부의 생육특성과 P < 0.01수준에서 유의적인 음의 상관관계, 잎의 길이 및 너비와는 양의 상관관계를 보였다. 또한 일사량이 높아질수록 잎의 크기를 제외한 생육특성이 양의 상관관계를 나타냈는데 이는 대기 및 온도의 상승으로 인한 잎의 증발산율 상승과 일사량에 따른 잎의 광합성량의 차이에 의한 결과라 사료된다. 또한 토양특성과의 상관관계에서 OM과 N, P, K는 지상부의 전체 높이와 줄기 직경을 비롯한 지하부의 생육특성과 음의 상관관계를 보였는데 근권의 토양시료를 사용하여 분석한 것이라 실질적으로 토천궁의 생육에 필요한 토양의 성분이 OM과 N, P, K이며, 토천궁에 의해 흡수되었다고 판단되는데 생육이 가장 우수했던 평창지역 토양 내 OM(1.69%)과 N(0.09%), P(897.72mg/kg), K(0.21cmol+/kg)의 수치가 타 지역 대비 상대적으로 낮게 측정된 결과가 본 실험에서 확인된 생육에 대한 OM, N, P, K의 함량과 부의 상관관계를 지지하며, 본 연구의 결과는 향후 토천궁의 재배지 선정 및 재배기술 정립에 활용할수 있을 것이라 사료된다.
본 연구는 작약의 재배지별 토양특성과 albiflorin, paeoniflorin 함량 간의 상관관계를 구명하기 위하여 수행되었다. UPLC를 사용하여 직선성, LOD, LOQ, 정밀성, 정확성, 회수율을 평가하여 분석법을 검증하였다. 작약의 albiflorin 함량은 0.04 ± 0.00 ~ 2.79 ± 0.21%, paeoniflorin은 1.98 ± 0.14 ~ 6.67 ± 0.84%로 확인되었다. 또한 작약의 개체별 뿌리 중량을 조사한 결과, 0.06 ± 0.02 ~ 1.27 ± 0.28 kg로 지역별 차이를 확인하였다. 작약 재배지의 토양특성은 pH, 전기전도도, 유기물 함량, 질소전량, 유효인산, 치환성 칼륨, 치환성 칼슘, 치환성 마그네슘, 치환성 나트륨, 양이온치환용량 등을 분석하였다. 재배지 토양특성과 작약 뿌리 중량 간의 상관관계를 분석한 결과, 토양의 유효인산과 작약 뿌리 중량 간의 유의적인 정의 상관관계를 확인하였다. 또한 작약 뿌리 중량과 지표성분 함량 간의 상관관계를 분석한 결과, 작약 뿌리 중량은 지표성분인 albiflorin, paeoniflorin의 함량과 유의적인 부의 상관관계를 보이는 것을 확인하였다. 따라서 작약 재배에 있어 지표성분과 생산량을 동시에 증가시키는 재배법 개발에 유용한 정보를 제공할 것으로 판단된다.
토지 이용 변화는 토양 내 유기물과 양분 상태에 영향을 줄 것으로 기대된다. 본 연구에서는 경기도 광주군 검단산 일대에서 과거 논으로 이용되다가 현재는 버드나무-신나무 우점의 산림으로 변한 지역, 밭에서 잣나무 인공조림지로 변한 지역, 그리고 과거부터 지속적으로 참나무류가 우점하고 있는 산림 지역 등 세 가지 토지 이용 형태를 선정하고 여기에서 토양 내 탄소와 질소의 농도, 토양 호흡, 그리고 질소 유효도 등을 측정, 비교하였다. 경작지의 휴경 후 20년이 경과한 다음, 토양 내 탄소와 질소의 농도는 토양 깊이 0-10cm, 10-20cm에서 과거 논이었던 지역이 다른 지역에 비하여 높은 것으로 나타났다. 또한 일반적으로 탄소와 질소의 농도는 표층에서 높고 토양 깊이가 증가할수록 점차 낮아지는 경향을 보였다. 이것은 유기물의 유입과 분해의 차이로 인한 축적량이 과거 논이었던 지역에서 가장 많기 때문이며, 탄소와 질소의 증가는 주로 표층에 국한한데에 기인하는 것으로 보인다. 토양 발생 이산화탄소량은 논에서 산림으로 변한 지역에서 가장 높게 나타났으며, 이는 토양 내 높은 탄소 농도와 습윤한 수분 조건 때문인 것으로 보인다. 이온교환수지봉지법으로 측정한 토양 내 질소 유효도는 토지 이용 형태에 따라 유의한 차이를 나타내었는데, 무기태 질소 $NH_4{^+}+NO_3{^-}$)의 유효도와 암모니움태 질소의 농도는 산림지역에서 가장 높고, 밭에서 산림으로 변한 지역, 논에서 산림으로 변한 지역의 순으로 점차 감소하였다.
산성화원 산림토양에 Ca, Ca+Mg, Ca+Mg+C.F. 등의 시비가 토양의 화학적 성질변화에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보기 위해 도시지역인 남산과 수락산, 산림지역인 광릉의 참나무류 임분과 리기다소나무 임분을 대상으로 1991년 11월부터 1995년 4월까지 매년 시비한 후 시비 5년차인 1995년 11월에 토양의 화학적 성질을 조사하였다. 시비는 산림토양의 화학적 성질에 변화를 초래하였다. 토양 pH는 비료의 종류에 관계없이 상승하였으나 지역이나 임분에 따라 다른 경향을 보였다. 유기물, 전질소함량 등은 비료 종류간에 뚜렷한 차이가 나타나지 않았으나, 칼슘, 마그네슘, 염기총량은 시비 후 증가하였다. 치환성 양이온 함량은 리기다소나무 임분이 참나무류 임분에 비해 낮은 값을 보이고 있으며, 또한 도시지역이 산림지역에 비해 낮게 나타나 도시지역 산림에서 이들 양분의 용탈이 더 심한 것으로 나타났다.
본 연구에서는 폐탄광 주변 산림의 복원을 위한 기초자료를 제공하고자 경북 문경지역에 위치한 폐탄광 중 4개의 광산을 대상으로 산림토양의 화학적 특성과 중금속 오염현황을 i.자한 결과를 보고한다 폐탄광지 산림토양의 pH는 $5.30\~6.76$의 범위에 있었으며, 대조구 지역의 토양 pH는 5.23이었다. 폐탄광지역의 산림토양 중 유기물과 전질소 함량은 각각 $4.46\~7.19\%,\;0.07\~0.15\%$의 범위에 있는 것으로 조사되었다. 평균 유효인산 함량은 삼창탄광 6.54, 봉명탄광 6.52, 갑정탄광 3.94, 단봉탄광 5.45 그리고 대조구 5.25mg/kg으로 토양 pH와 정의 상관을 가지는 것으로 나타났다. 폐탄광지역의 치환성양이온 평균 함량은 Ca 196.1, Mg 88.7, K 88.2 그리고 Na $10.2cmol^+/kg$로 나타났으며, 그 범위는 Ca $132.1\~242.1,\;Mg 24.2\~138.6,\;K 64.9\~120.8$ 그리고 Na $8\~12.2cmol^+/kg$에 있는 것으로 조사되었다 대조구 지역의 Ca, Mg, K, Na의 평균 함량은 각각 192.8, 95.8, 104 and $21.2 cmol^+/kg$로 조사되었다. 폐탄광지 산림토양의 중금속(Al, As, Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn) 함량은 대조구 산림토양보다 높은 것으로 분석되었다. 특히, Al, Mn 그리고 Pb의 함량은 대조구에 비해 폐탄광지가 아주 높은 것으로 나타났다. 폐탄광지 산림토양의 Al함량은 $397\~917 ppm$으로 나타나 식물생육에 영향을 미칠 수 있을 것으로 추정된다 그러므로 과거 석탄채굴이 활발하게 이루어졌던 폐탄광지에 대해서는 환경문제를 최소화하기 위하여 산림토양을 대상으로 한 적절한 관리가 필요할 것으로 추정된다.
지리산 국립공원 동부지 역에 위치한 중산리, 백무동, 대원사 산구야영장 등 4개의 야영장조성지와 인접한 산림지역의 토양 특성을 비교한 결과 토양용적밀도, 토양경도, 토양 pH, 투수율, 토양호흡율 등의 토양 특성은 산림지역과 야영장 조성지 사이에 차이가 있었다(p<0.05). 그러나 표토($0{\sim}15cm$)와 심토($15{\sim}30cm$) 사이에 깊이별 토양특성은 야영장 조성지와 산림지역 모두 차이가 없었다(p>0.05). 토양용적밀도의 경우 산림지역 $0.95g/cm^3$, 야영장 조성지 $1.29{\sim}1.44g/cm^3$로, 야영장 조성지가 산림지역에 비해 높았으며, 토양경도는 산림지역 $1.44kg/cm^2$, 야영장 조성지 $2.9{\sim}4.0kg/cm^2$로 유의적인 차이가 있었다(p<0.05). 토양공극율의 경우 산림지역은 64.3%로 야영장 조성지 $45.7{\sim}51.4%$에 비해 높았고, 토양 PH는 산림지역 pH 5.46, 야영장 조성지 $pH\;5.49{\sim}pH\;6.38$ 범위에 분포하였다. 투수율의 경우산림지역 18.7cc/초, 야영장 조성지 $0.79{\sim}2.06cc$/초, 토양호흡율은 산림지역 $0.58gCO_2/m^2/h$로, 야영장 조성지 $0.13{\sim}0.34gCO_2/m^2/h$에 비해 높게 나타났다.
본 연구는 동일한 임분연령과 유사한 입지환경에서 생육한 삼나무, 편백, 종가시나무 임분을 대상으로 2020년 5월부터 2022년 4월까지 2년 동안 토양호흡을 측정하고 토양 환경요인과의 관계를 조사하였다. 토양호흡은 세 임분 모두 뚜렷한 월별 변동을 보였으며 종가시나무 임분의 변동이 삼나무나 편백 임분에 비해 크게 나타났다. 조사기간 동안 평균 토양호흡은 종가시나무 임분이 2.63µmol m-2 s-1로, 편백 0.99µmol m-2 s-1, 삼나무 0.93µmol m-2 s-1에 비해 유의적으로 토양 CO2 방출(P < 0.05)이 크게 나타났다. 한편, 토양 pH는 종가시나무가 pH 4.87로 삼나무 pH 5.30, 편백 pH 5.14에 비해 낮은 값을 보였으나, 토양수분 함량, 토양온도, 토양 전기전도도, 토양 유기탄소 함량 등은 임분 간 유의한 차가 없었다. 조사한 임분 모두 토양온도와 토양호흡 사이에 유의적인 지수함수모델 관계가 있었으며(R2 = 0.44~0.80), Q10 값은 삼나무 2.58, 편백 3.10, 종가시나무 5.13으로 종가시나무 임분이 가장 크게 나타났다. 본 연구 결과에 따르면 종가시나무 임분은 삼나무와 편백 임분에 비해 토양호흡이 많고 토양온도 상승에 가장 크게 반응할 것으로 나타났다.
본 연구에서는 남강댐 저수지 일원의 버드나무류 군락의 현황 및 문제점을 조사 분석하고, 버드나무류의 생장 특성분석 결과를 기초로 남강댐 저수지 일원의 버드나무류 군락의 특성과 토양의 이화학성을 파악하기 위하여 수행하였다. 조사대상 4개 지역 전체의 평균본수는 5,284본/ha로 조사대상지역 모두 밀도관리가 시급한 것으로 분석되었다. 4개 조사대상지역의 평균수관면적은 9,786.4 $m^2/ha$로 진양호 수변구역에서 버드나무류의 수관이 차지하는 면적은 단위면적을 거의 차지하는 것으로 나타났다. 대조구인 산림지역의 평균토심 12.5 cm와 비교할 때 조사대상 4개 지역의 평균토심은 78 cm로 대조구인 산림지역과의 평균토심은 약 65.5 cm의 차이가 나타났는데, 이는 퇴적토사의 깊이로 추정할 수 있다. 또한 진양호수변구역의 버드나무류가 생장하고 있는 토양은 일반적인 산림토양보다 토양용적밀도가 높게 나타났는데, 이는 그만큼 토사퇴적으로 인한 사질토 함량의 증가 등 토양의 경화가 이루어진 결과라 사료된다. 조사지역의 pH는 산림지역의 경우 A층이 5.3, B층이 5.2로 약산성에 해당하나, 조사대상지역의 A층과 B층토양의 pH는 평균 모두 6.7로 주변 산림토양보다 중성에 가까운 값을 나타내었는데 이는 퇴적토사 즉, 진양호에 유입되는 생활하수에 사용되는 세제 성분 및 인근 지역으로부터 유입된 비점오염원이 퇴적된 데 따른 영향에 기인하는 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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