• 한국농림기상학회지
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• 제7권1호
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• pp.57-65
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• 2005

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.

• 한국농림기상학회지
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• 제25권2호
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• pp.71-79
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• 2023

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.

• 환경생물
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• 제32권4호
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• pp.363-370
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• 2014

생태계가 담당하는 기능의 크기와 그 변화에 관여하는 환경요인과의 상호관계성 도출은 생태계의 과학적 속성 이해에 필수불가결한 요소이다. 본 연구는 수변의 특이적 환경조건에 의해 주기적인 교란과 토양 퇴적환경이 발달하는 하천 수변지역에 형성되어 있는 하천식생에 대해 토양탄소축적량을 정량하고 그러한 식생의 토양으로부터 방출되는 토양호흡과 환경요소 자료를 수집하여 각 요소의 상호간의 관계성을 분석하였다. 남한강 여주지역에서 물억새, 달뿌리풀, 버드나무에서 토양호흡은 2009년 8월부터 11월까지 각 군락에서 수집하였으며, 토양탄소축적량은 각 군락의 3지점에서 수집하였다. 토양호흡은 지온변화에 민감하게 반응하였으며, 가장 높게 관찰되는 8월의 토양호흡값은 달뿌리풀군락, 물억새군락, 버드나무군락에서 각각 $1,539mgCO_2\;m^{-2}$, $1,200mgCO_2\;m^{-2}$, $1,215mgCO_2\;m^{-2}$으로 측정되었다. 이러한 자료를 바탕으로 산정한 연간 토양호흡량은 달뿌리풀군락, 물억새군락, 버드나무군락에서 각각 $19.8tCha^{-1}yr^{-1}$, $30.1tCha^{-1}yr^{-1}$, $22.0tCha^{-1}yr^{-1}$으로 산정되어 물억새군락의 토양에 가장 높은 탄소가 축적된 것으로 평가되었다. 한편, 토양탄소축적량 (리터층+토양층)은 달뿌리풀군락, 물억새군락, 버드나무군락에서 각각 $40.6tCha^{-1}$ (1.9+38.7), $46.9tCha^{-1}$ (43.0+3.9), $31.2tCha^{-1}$ (28.9+2.3)으로 물억새군락의 토양에 가장 많은 탄소가 축적된 것으로 조사되었으며 이는 물억새군락의 높은 지상부 생산성에서 기인하는 것으로 판단된다.

• 농업생명과학연구
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• 제43권2호
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• pp.9-15
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• 2009

본 연구는 소나무재선충병의 피해를 받은 토양생태계의 합리적인 관리를 위한 기초정보를 제공할 목적으로 이루어졌다. 토양온도와 수분함량은 완전벌채지 $15.3{^{\circ}C}$, 11.5%, 일부벌채지 $14.4{^{\circ}C}$, 13.5%, 대조구 $13.7{^{\circ}C}$, 14.8%로 나타났다. 토양유기물 함량은 완전벌채지가 2.11~2.64%, 일부벌채지 2.26~3.33%, 대조구 2.27~3.10%의 범위에 있은 것으로 분석되었다. 토양호흡량은 계절적인 차이가 있었는데 여름철에 높았으며, 토양온도와 정의 상관이 있는 것으로 나타났다. 평균 토양호흡량은 완전벌채지 0.24, 일부벌채지 0.36, 대조구 $0.32gCO_{2}/m^{2}/hr$로 나타나 소나무재선충 피해목만 벌채한 일부벌채지의 토양호흡량이 가장 높은 것으로 분석되었다. 소나무재선충병 피해지 산림토양의 $Q_{10}$값은 2.39에서 2.68 사이에 있는 것으로 나타났다. 조사기간을 통한 년간 토양호흡량은 완전벌채지, 일부벌채지, 대조구에서 각각 8.1, 15.6, $14.6tCO_{2}/ha/yr$으로 분석되었다.

• 유기물자원화
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• 제23권3호
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• pp.85-92
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• 2015

기후변화 문제와 관련하여 탄소 격리와 토양 유기물의 중요성에 대한 관심이 증가하고 있다. 토양 탄소 격리를 산정하기 위해서는 물 추출 토양 유기탄소(WESOC)와 토양 호흡에 의해 이산화탄소로 배출되는 탄소량과 같은 토양 유기탄소를 분석하는 것이 중요하다. 이러한 성분의 분석에는 시간이 많이 소요된다. 따라서 본 연구에서는 분석시간이 짧게 소요되는 중적외선분광분석법으로 물 추출 유기탄소와 토양 호흡에 의한 이산화탄소량을 분석할 수 있는 가능성을 알아보았다. 토양을 $100^{\circ}C$와 $350^{\circ}C$ 건조오븐에서 처리하고 중적외선분광계로 분석하여 WESOC와 30일, 60일, 90일, 120일 간 토양호흡에 의해 발생하는 이산화탄소량과의 상관을 분석하였다. 물 추출 토양 유기탄소에 대한 예측 모델에서는 표준 일반 변수화(SNV) 전처리를 통해 0.6937의 결정 계수를 보였고 30일간의 토양 호흡 발생 이산화탄소 예측 모델에서는 $350^{\circ}C$ 건조 토양에 대해 1차 도함수 전처리를 통해 0.8933의 결정 계수를 보여 중적외선분광분석법을 사용하여 토양 중 유기탄소의 분획별 정량에 사용할 수 있는 가능성을 보였다.

• 생명과학회지
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• 제20권9호
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• pp.1353-1357
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• 2010

공주 근교의 일본잎갈나무 조림지에서 벌목이 이루어지지 않은 비벌목지를 대조구, 벌목이 이루어진 벌목지를 처리구로 설정하여 토양호흡과 호흡에 영향을 주는 토양온도, 토양수분을 2008년 5월부터 12월까지 2주 간격으로 측정하였다. 조사기간 동안 대조구와 처리구의 평균 토양온도는 각각 $23.3{\pm}0.5^{\circ}C$, $25.9{\pm}3.1^{\circ}C$으로 처리구에서 높았으며, 토양수분은 각각 $27.76{\pm}7.12%$, $24.55{\pm}5.12%$으로 처리구에서 낮게 나타났다. 토양호흡량은 봄부터 하절기로 이행함에 따라 증가한 후 동절기에 이르기까지 감소하는 경향을 보였으며, 토양호흡과 토양온도와는 높은 상관관계($R^2$=0.8747)가 있었으나, 토양수분과는 유의성이 높지 않았다($R^2$=0.4437). 토양호흡량은 대조구와 처리구에서 모두 8월에 가장 높았으며, 이때 대조구와 처리구의 평균 토양호흡량은 각각 $0.82{\pm}0.13$, $1.32{\pm}0.10$ $CO_2g{\cdot}m^{-2}{\cdot}hr^{-1}$으로 나타났다. 대조구와 처리구에서 5월부터 12월까지 측정된 전체 호흡량은 각각 2,419.2, 3,610.8 $CO_2g{\cdot}m^{-2}$으로 대조구에 비해 처리구에서 49.3% 높은 것으로 나타났다. 본 연구의 결과 인위적인 삼림의 벌목은 토양 호흡량을 증가시켜 대기 중의 이산화탄소를 증가시킬 것으로 판단된다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제26권3호
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• pp.129-134
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• 2003

공주 근교의 15년 된 잣나무 조림지에서 물질생산을 통한 탄소고정량과 토양호흡을 통한 탄소 방출량을 조사하였다. 연 순생산량은 상대생장법에 의해 보고된 물질생산 식을 이용하여 측정하고 이것을 이산화탄소의 고정량(순 흡수량)으로 환산하였다. 토양호흡은 대조구, 뿌리제거구, 낙엽제거구로 구분하여 2001년 4월부터 2002년 4월까지 2주 간격으로 측정하였으며, 이때 토양온도, 토양수분함량도 함께 측정하였다. 이들 자료를 기준으로 잣나무 조림지의 탄소수지를 파악하였다. 조사지역 잣나무 조림지의 연 순생산량은 25.7t·ha/sup -1/·yr/sup -1/이었으며, 이를 CO₂량으로 환산한 결과 연간 CO₂ 고정량은 42.5 t CO₂·ha/sup -1/·yr/sup -1/이었다. 잣나무 조림지 대조구의 연간 총 호흡량은 5.0 t CO₂·ha/sup -1/·yr/sup -1/이었다. 연간 이 산화탄소 발생량 중 낙엽층의 기여도는 전체의 32.0%, 뿌리의 기여도는 46.0%이었다. 임목밀도에 따라 연 순생산량에 차이가 있지만 본 조사지역의 경우 CO₂순 흡수량과 토양호흡에 의한 방출량의 차이는 37.5 t CO₂·ha/sup -1/·yr/sup -1/로 삼림이 대기 중의 이산화탄소를 감소시킴을 알 수 있다.

• 한국농림기상학회지
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• 제11권2호
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• pp.52-60
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• 2009

본 실험은 사과원 토양으로부터의 $CO_2$방출량을 정량적으로 파악하고, 토양호흡과 환경인자와의 관계를 알아보기 위해 수행되었다, 실험은 경기도 수원 국립 원예특작과학원 내의 사과 '후지' 과수원에서 2007년 4월 23일$\sim$2008년 3월 31일까지 실시하였다. 자체 제작한 자동 토양호흡 측정장치(밀폐법)를 이용하여 밀폐법에 근거하여 사과원의 토양 호흡을 지속적으로 측정 하였다. 토양 호흡속도의 일변화는 일출 이후의 온도 상승과 함께 아침 7시경부터 증가하여, 온도가 가장 높은 $14{\sim}15$시경에 최대값($399.4{\sim}450.9mg$ $CO_2$ $m^2d^{-1}$)을 나타내었으며 이후 온도의 하강과 함께 감소하였다. 토양 호흡속도는 $0.82{\sim}13.65g$ $CO_2$ $m^2d^{-1}$ 범위의 계절변화를 보였고, 온도가 높고 강우가 많았던 $7{\sim}9$월에는 비교적 온도가 낮았던 $5{\sim}6$월보다 토양호흡 속도가 낮았다. 토양호흡속도는 지온($r^2=0.800$) 및 기온($r^2=0.805$)과 유의한 지수함수적 관계를 보였다. 지온과 기온에 대한 토양호흡속도의 $Q_{10}$ 값은 각각 2.0과 1.9이었으며, 연간 총 토양 호흡량은 19.6ton $CO_2$ $ha^{-1}$ 이었다.

• 한국기후변화학회지
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• 제4권2호
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• pp.77-93
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• 2013

지구온난화는 산림 생산성을 증가시켜 토양으로의 탄소 유입량을 늘리는 한편 토양호흡량을 증가시켜 토양으로부터의 탄소 유출량도 늘리기 때문에, 온도변화에 의한 미래 토양탄소 저장량의 변화 경향은 불확실하다. 따라서 본 연구에서는 한국형 산림토양탄소모델(Korean forest soil carbon model; KFSC 모델)을 이용하여 RCP 8.5 기후변화 시나리오 하에서 국내 소나무림 토양탄소의 동태를 추정하였다. 국내에 분포하고 있는 소나무림 총 1,467,458 ha를 16개 행정 구역으로 나누고, 이를 다시 6개의 영급[1영급(1~10년), 2영급(11~20년), 3영급(21~30년), 4영급(31~40년), 5영급(41~50년), 6영급 이상(51~80년)]으로 나누어 모의 단위를 설정하였다. 각 모의 단위별로 2100년까지의 순일차생산량, 토양 호흡량 및 산림토양탄소 저장량 변화를 기후변화가 있을 때(RCP 시나리오)와 없을 때(CT 시나리오; constant temperature)로 나누어 추정하였다. 두 시나리오 모두 순일차생산량은 초기에 감소하다가 점차 증가하는 경향을 나타내었으며, 토양 호흡량은 초기에 증가하다가 점차 감소하는 경향을 나타내었다. 이는 현재 국내 소나무림이 유령림에서 장령림으로 전환되는 시점에 있기 때문으로 여겨진다. 또한, RCP 시나리오에서의 평균 순일차생산량 및 평균 토양 호흡량이 CT 시나리오에서보다 각각 20.2%와 20.0% 높게 나타났다. 한편, 토양탄소 저장량은 초기 임령이 1, 4, 5영급 또는 6영급 이상일 경우에는 CT 시나리오에서의 모의값이 RCP 시나리오에서의 모의값보다 높았으나, 2, 3영급일 경우에는 반대의 경향이 나타났다. 또한, 지위지수가 낮을 경우 지위지수가 높은 경우에 비해 토양탄소 저장량이 낮았다. 이는 임분의 생장이 빠르게 나타나는 경우, 온도에 의한 순일차생산량 변화의 영향을 더 크게 받았기 때문일 것이다. 모의 후기에 RCP 시나리오에서 토양탄소 저장량이 감소하는 경향이 나타났는데, 이것은 기온 상승에 의해 토양 호흡량이 지수함수적으로 증가하면서 호흡으로 인한 토양탄소 유출량이 상대적으로 많아지기 때문인 것으로 판단된다. 따라서 현재의 기후변화 경향이 지속된다면 산림토양탄소의 손실량은 더욱 커질 것으로 예상된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권2호
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• pp.260-265
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• 2012

담수 토양에서의 토양호흡량은 호기 상태에 비해 매우 낮은 수준이나, 혐기 상태에서의 유기물의 분해는 담수 생태계의 탄소순환에 매우 중요한 역할을 한다. 한편, 비산회(fly ash), 석탄바닥재 (bottom ash)와 같은 석탄 연료 부산물들은 이산화탄소 발생을 저감하고 토양 탄소를 격리하는 효과가 있음이 보고된 바 있다. 이에 본 연구는 혐기조건 토양에서 석탄바닥재 단일 처리 및 석탄바닥재와 유기물 혼합 처리가 토양 미생물 호흡량 및 미생물 생체량 변화에 미치는 영향을 조사하였다. 이산화탄소 발생속도는 석탄바닥재 처리에 의해 유의하게 감소하였고, 처리수준에 따라서도 감소하는 것을 보였다. 유기물과 석탄바닥재를 혼합 처리하였을 때에도 발생속도가 감소되는 것을 확인하였다. 석탄바닥재 처리에 따라 토양미생물 생체량은 유의하게 증가하였고, 토양 중 암모니아태 질소, 질산태 질소, 유효인의 함량은 감소하는 경향이 있었다.