한국(韓國)의 산림토양(山林土壞)에 분포(分布)하는 아버스쿨균근균(菌根菌) 중에서 균사총(菌絲叢)(hyphal plexus)를 중심으로 하여 포자(胞子)가 1개의 층으로 방사상 배열을 한 포자낭과(胞子賽囊果)를 형성 하는 Glomus속(屬)의 6개 종(種)(최근까지 Sclerocystis 속(屬)으로 분류(分類))이 단양 석회암(石灰岩) 지역(地域), 문경 탄광(炭鑛) 폐석지. 진도의 팽나무 식재지. 남해(南海)의 삼나무 조림지(造林地). 성산 일출봉 분화구(噴火口) 바닥, 서귀포 천지연 폭포 주변 찔레등 관목림(灌木林)에서 채집(採集)되었다. Glomus clavisporum의 포자(胞子)는 곤봉형으로 머리부분의 벽(壁)이 $25-33{\mu}m$으로 매우 두터우며, G. heterosporum 의 후막 포자(胞子)는 포자낭과(胞子賽囊果) 중앙부의 벽이 두터운 굵은 균사와 연결되어 있다. G. liquidambaris는 포자(胞子)사이사이에 주걱모양의 구조 (paraphysis)가 있으며, G. rubiforme는 검정색의 산딸기 모양이다. G. sinuosum 은 벽이 두터운($2-3{\mu}m$) 황금색의 균사(菌絲)가 구불구불하게 뭉쳐서 외피(peridium)를 구성한다. G. taiwanense의 포자낭과(胞子賽囊果)는 적갈색이고 포자(胞子)는 노랑색으로 머리부분의 벽(壁)이 두텁다.
우리나라의 소나무림에 만연되어 있는 소나무재선충에 대한 살선충 및 증식억제 활성을 우리나라 산림토양으로부터 분리 한 방선균을 이용하여 수행하였다. 우리나라 산림토양에서 분리 된 32개의 방선균 균주들 중 21개 균주의 2배 배양여액에서 소나무재선충에 대한 보정사충율이 90% 이상을 나타내었다. 방선균들 중 AM210, SG16, YD116, YD315 균주의 병원성이 가장 높았으며 YD116 균주는 분자생물학적, 형태적 특성 조사결과 Streptomyces atratus로 동정되었다. S. atratus로부터 몇 가지 활성 물질들이 알려져 있으며 그들 중 세포독성을 가지는 hydrazidomycin과 유사한 hydrazine hydrate를 이용하여 소나무재선충에 대한 살선충 활성을 검정하였다. 10 ppm 농도의 hydrazine hydrate는 소나무재선충에 대하여 60.8%의 보정사충율을 보였다. S. atratus YD116 균주의 실용화를 위한 부가적인 연구가 필요할 것이다.
토지 이용이 다변화된 산지 유역에서 몬순 강우에 의한 환경 영향을 평가하는데 필수적인 기초 자료를 확보하기 위해 수질의 계절간 비교와 강우사상 집중샘플링의 방법을 활용하여 지표수 수질의 시공간적 변이 특성을 조사하였다. 유역 내 토지 이용을 반영하는 지표수 9개 지점을 대상으로 건 우기 수질의 계절적 차이를 비교하고, 2회의 강우사상에 대해 산림과 농경지 하천 2개 지점에서 집중 샘플링을 실시하였다. 대부분의 지점에서 건기보다 우기에 전기전도도와 $Cl^-$ 농도는 더 낮았으나, 총 금속 농도는 우기에 훨씬 더 높았다. 이는 우기에 늘어난 유량에 의해 용존 이온은 희석되고, 토양 침식량은 증가됐기 때문인 것으로 보인다. 한편 18mm의 적은 강우 시에 산림 하천의 수질에서는 거의 변화가 보이지 않은 데 반해, 농경지 하천에서는 부유토사와 용존 물질 농도가 모두 가파른 변화를 보였으며, 452mm의 많은 강우에 대해서는 농경지 하천은 물론 산림 하천에서도 큰 수질 변화를 관찰할 수 있었다. 농경지 하천의 Pb 농도는 부유토사 농도와 높은 양의 상관관계를 보였다. 제한된 샘플링 횟수와 조사지점으로 인해 결과 해석에 신중을 기해야 하겠지만, 전체 결과는 가파른 산지 유역에 농경지가 무분별하게 확장되면 강우의 변동폭과 극단화가 심해질 경우 토양 침식과 그에 따른 환경 영향의 취약도가 증가할 것임을 시사한다.
인삼 종자를 사토 토양에 파종 후 평균발아율은 양액농도 EC1.0에서 87%로 가장 높게 나왔다. 다음으로 EC1.5에서는 82%, EC2.0에서는 78%, EC2.5에서는 72%, EC0.5에서는 71%, 비교군(EC0.0)에서는 68% 순이다. 우수 발아율 순서는 EC 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 0.5 비교군 0.0으로 발아율이 확인되었다. 인삼 종자파종 60일 후 식물체를 인삼토양에 이식하였다. 30일 후 각 양액 EC(0.0에서~2.5까지) 각 6개 실험구 별로 생육비교 관찰한 결과 EC1.5에서는 3.90cm로 가장 많은 초장(cm)이 생장을 하였다. EC1.0에서는 0.33g으로 가장 많은 초중(g)의 증가를 하였고, EC0.5에서는 1.46mm으로 가장 많은 초경(mm)의 증가를 하였다. 인삼 이식 생장을 조사한 결과 다른 실험구보다 초장(cm)에서는 EC1.5에서, 초중(g)은 EC1.0에서, 초경(mm)은 EC0.5 양액 농도가 생장이 우수한 결과로 측정되었다. 적절한 양액 농도는 EC0.5~EC1.5까지 생육 증가의 결과값으로 확인되었다.
식생피복율, 병충해, 출현종수 등의 항목으로 평가를 실시하였다. 리핑암과 발파암에서는 녹화공법 C와 녹화공법 C-1이 가장 높은 식생피복율을 보였다. 절토부의 경우에는 녹화공법 D의 식생피복율 녹화공법 E보다 상대적으로 높은 것으로 나타났으며, 성토부의 경우에는 녹화공법 D가 녹화공법 F보다 높은 것으로 나타났다. 목본종의 출현종수는 암지역(리핑암, 발파암), 토사지역(절토부, 성토부)에 적용한 모든 녹화공법에서 상급으로 평가되었으나, 전체종의 출현종수의 비율에 있어서는 다소의 차이가 나타났다. 식생기반의 물리화학적 특성 분석에서 토사지역 절토부의 녹화공법 E와 성토부의 녹화 공법 D의 경우는 토양경도가 다른 공법들에 비해 낮게 나타났다. 암지역의 리핑암과 발파암에 사용된 모든 공법은 토양산도와 토양경도가 식물의 근계생육에 영향을 미치지 않는 범위 이내로 조사되었다. 리핑암과 발파암에 적용된 각 공법의 경우 식생상태가 양호하였으며, 향후 주변 지역의 자연식생의 침입과 천이과정을 거치면서 식생상태가 역시 정상적으로 변화될 것으로 예상된다. 토사지역의 절토부와 성토부에서는 중간 정도의 식생상태를 유지하고 있었으나, 향후 주변의 산림지역으로부터의 식생 구성종의 침투로 인해 식생천이가 역동적으로 변화될 것으로 예상된다.
우리나라의 곤충병원성곰팡이 분포를 조사하기 위하여 5개도와 3개 광역시에서 200개소의 토양 sample을 채집하여 꿀벌부채명나방 유충을 이용하여 분리하였다. 8종의 곤충 사체로 부터는 직접 분리하였다. 그 결과 40개소(20.0%)의 토양과 8종의 곤충 사체에서 곰팡이가 분리되었는데, 토양에서 분리된 균종별로는 Bequveria가 21개소(10.5%), Metarhizium이 19개소(9.5%)이었다. 그외 7종의 곤충에서 Beauvria가 분리되었다. 서식처별로는 산림 110개소중 25개소(22.7%), 경작지 20개소중 2개소(11.0%), 휴한지 11개소중 6개소(54.5%), 하천 제방 19개소중 7개소(36.8%)에서 곤충병원성곰팡이가 검출되었다. 한편, 곤충 사체에서는 긴수염 대벌레에서 Metarhizium이 분리된 것을 제외하고는 모두 Beauveria가 분리되었다.
최근 무분별한 개발로 인한 산림지역의 훼손으로 토양의 침식이 발생하고 이는 강우와 결부되어 하천 오염 및 하천의 바닥고를 상승시켜 통수능을 저하시키는 원인이 되기도 한다. 이를 위해 국내에서는 환경영향평가 및 재해영향평가를 통하여 토사유출의 정량적 분석을 실시하여 적절한 대책을 수립하도록 하고 있다. 토사유출량 산정 시 고려되는 매개변수 중 본 연구에서는 무선조종 헬기 통하여 취득한 영상 정보를 이용하여 절취사면의 사면경사계수(LS) 및 토양피복계수(C)를 영상분석을 이용하여 보다 정확한 값을 산정하였다.
국내의 사면안정평가는 국토교통부, 국민안전처, 산림청 등의 주요 기관에서 사면을 구성하고 있는 토양특성과 사면경사 등을 평가할 수 있는 기준을 마련하고 있다. 대부분 경우 이 기준을 가지고 자연사면의 안정성에 대한 전반적인 평가가 이루어지고 있다. 하천관리에서는 다양한 요소들을 고려하여 계획이 수립되고 실행되고 있으며 이 중 산지와 기타 지역에서 유입유사는 그 정도에 따라 하천의 통수능력 감소와 하천생태계 교란 등의 많은 영향을 미치고 있다. 이러한 이유에서 유사는 하천관리에 있어 매우 중요한 관리 대상이다. 그러나 현재 평가기준을 이용하여 사면의 붕괴 및 취약정도를 판단할 수 있으나 유역의 유사발생여부를 평가하기에는 상당한 오류를 가지게 된다. 본 연구에서는 사면평가기준을 통한 1차적인 평가와 강우로부터 발생하는 토양침식과 퇴적을 분석 결과를 적용한 종합적인 2차적인 평가를 수행하였다. (1)기존에 사용하고 있는 사면안정평가기준을 가지고 대상유역인 금호강유역의 토양특성에 대한 등급을 분류한다. (2)토층, 토지이용, 빈도별 강우자료 등 다양한 인자를 고려할 수 있는 C-SEM(Cell-based Sediment Erosion Model)을 이용하여 침식 및 퇴적 깊이를 계산한다. (3)사용하고 있는 평가기준과 침식 및 퇴적깊이에 대한 분석결과를 조합하여 금호강유역에서의 유사발생 평가를 위한 지도를 작성한다. 이 연구는 국가에서 제공하고 있는 유역관련 자료를 이용하여 대상유역에서 유사발생을 평가하고 유사발생 관련인자를 대상으로 평가기준을 제안하였다.
토양유기탄소는 산림의 형성에 도움을 주며, 대기 중의 이산화탄소양을 조절함으로써 지구 온난화에 영향을 미치는 중요한 인자 중 하나이다. 토양에 존재하는 인자의 분포를 정확히 파악하려면 모든 지역에 대해 샘플링을 수행 해야하나 이는 매우 비현실적인 방법이다. 따라서 알맞은 모델을 제작하여 토양유기탄소의 분포를 추정할 수 있다면 그 활용도가 높을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 의사결정나무 알고리즘을 이용해 경사 데이터, 경사향 데이터, Digital Elevation Model (DEM), 식생의 형태 데이터로부터 토양유기탄소를 상대적으로 다량 함유하고 있는 환경 인자를 파악할 수 있는 모델을 제작했으며, 정확도 검증은 10 집단 교차 검정을 통해 수행하였다. 이를 위하여 See 5와 Weka 소프트웨어를 이용하였다. See5 소프트웨어의 경우, 토양유기탄소 표층에 대해 식생의 형태에 의해 토양유기탄소량이 결정되는 것으로 나타났으며, 중간층에 대해서는 DEM에 의해 토양유기탄소량이 달라진다는 결론이 도출됐다. 생성된 모델의 정확도는 표층에 대해 70.8%, 중간층에 대해 64.7%인 것으로 나타났다. Weka 소프트웨어의 경우, 토양유기탄소 샘플의 표층에 대해 See5와 동일한 결과가 도출되었지만, 중간층에 대해서는 DEM이나 식생의 형태뿐만 아니라 경사향도 영향을 미친다는 결론이 도출되었다. 생성된 모델의 정확도는 표층에 대해 68.98%, 중간층에 대해 60.65%인 것으로 나타났다. 본 연구는 토양유기탄소량의 파악 및 토양유기탄소 지도 제작에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
경상남도 진주시와 산청군에 위치한 성숙한 밤나무 재배지를 대상으로 여러 가지 토양 개량제 처리[(유기질비료 처리구: 20 kg/본; 복합비료 및 목탄 처리구: 복합비료 4 kg/본+목탄 2 kg/본; 석회비료 처리구: 3 kg/본; 혼합비료 처리구: 복합비료 1 kg/본+유기질비료 10 kg/본+목탄 1 kg/본; 대조구(무시비구)]가 토양 특성 및 잎 형질에 미치는 단기적 영향을 조사하였다. 밤나무 재배지에 토양용적밀도, 토양 유기탄소, 전 질소, 칼슘 및 마그네슘 함량은 양 개량제 처리에 따른 유의적인 변화가 없었다. 그러나 잎 건중량은 진주지역 석회비료 처리구($0.65\;g\;leaf^{-1}$), 산청지역 유기질비료 처리구($0.68\;g\;leaf^{-1}$)로 대조구(진주: $0.46\;g\;leaf^{-1}$; 산청: $0.53\;g\;leaf^{-1}$)에 비해 유의적으로 높았다. 잎면적의 경우 진주지역 석회비료 처리구가($79.1\;cm^2\;leaf^{-1}$)로 가장 크게 나타났으며, 산청지역 토양 개량제 처리구는 ($70.4\;cm^2\;leaf^{-1}{\sim}78.2\;cm^2\;leaf^{-1}$)로 대조구(진주: $56.2\;cm^2\;leaf^{-1}$; 산청: $60.5\;cm^2\;leaf^{-1}$)에 비해 유의적으로 증가하였다. 토양 개량제 처리에 따른 잎 내 질소 함량은 혼합비료 처리구가 2.51%, 복합비료+목탄 처리구가 2.50%로 대조구 .98%에 비해 유의적으로 높았다. 본 연구 결과에 따르면 토양 개량제 처리는 밤나무 재배지의 단기적인 토양 특성개선에는 효과가 크지 않았으나 잎 형질 개선에 효과가 있었으며, 잎 내 질소 분석은 밤나무 재배지의 토양 개량 효과를 판정할 수 있는 지표로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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