• 제목/요약/키워드: AUTOTROPHIC RESPIRATION

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Effects of Experimental Drought on Soil CO2 Efflux in a Larix Kaempferi Stand

  • Kim, Beomjeong;Yun, Youngjo;Choi, Byoungkoo
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제34권3호
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    • pp.253-257
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    • 2018
  • Climate models forecast more frequent and a longer period of drought events which may impact forest soil carbon dynamics, thereby altering the soil respiration (SR) rate. We examine the simulated drought effects on soil $CO_2$ effluxes from soil surface partitioning heterotrophic and autotrophic soil respiration sources. Three replicates of drought plots ($6{\times}6m$) were constructed with the same size of three control plots. We examined the relation between $CO_2$ and soil temperature and soil moisture, each being measured at a soil depth of 15 cm. We also compared which factor affected $CO_2$ efflux more under drought conditions. Total SR, autotrophic respiration (AR) and heterotrophic respiration (HR) were positively correlated with soil temperature (p < 0.05), and the relationships were stronger in roof plots than in control plots. Total SR, AR, and HR were negatively correlated only in roof plots, and the only HR showed a significant correlation (p < 0.05, r = -0.59). Soil respiration rates were more influenced by soil temperature than by soil moisture, and this relationship was more evident under drought conditions.

최대 호흡율을 이용한 활성슬러지 모델 No.1 보정: 자가영양균 최대비성장율 추정 (Calibration of Activated Sludge Model No. 1 using Maximum Respiration Rate: Maximum Autotrophs Specific Growth Rate)

  • 최은희
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.409-413
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    • 2005
  • 본 논문에는 자가영양균의 최대비성장율 추정법이 제시되었다. 먼저 질산화균의 농도가 질산화 된 암모니아, 슬러지 일령 및 사멸계수를 이용하여 시뮬레이션 되었고, 다음단계로 과잉암모니아를 공급하여 질산화균의 호흡율을 측정하였다. 자가영양균의 최대비성장율은 ${\mu}_{max,A}\;=\;OUR_{max,A}/Y_A$의 관계를 통해 계산되어질 수 있으며 추정된 최대비성장율은 운전기간에 걸쳐 일정한 값을 가지지 앉고 시간에 따라 변화한다는 결과를 얻었다. 본 연구를 통해 최대호흡율을 이용한 최대비성장율의 동적 추정법이 수행되었고, 일정한 최대비성장율를 이용한 처리장 운전결과 예측은 처리장 거동을 예측할 수 없으며 활성슬러지공정의 성능예측을 위한 시뮬레이션을 위해서는 동적 추정된 매개변수의 사용이 필요함을 확인하였다.

토양호흡의 측정과 국내 연구 현황에 대한 고찰 (A Review on Soil Respiration Measurement and Its Application in Korea)

  • 이은혜;임종환;이재석
    • 한국농림기상학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.264-276
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    • 2010
  • 본 연구는 토양호흡 측정방법을 소개하고 국내에서 관측된 토양호흡 자료를 고찰하고, 토양호흡 관측 자료 비교시 발생하는 문제점을 정리하였다. 토양호흡측정 방법은 측정원리에 따라 알칼리흡습법, 밀폐상법, 밀폐상역학법, 통기법으로 분류된다. 국내 토양호흡연구를 종합분석한 결과, 국내의 생태계에 적용 된 토양 호흡 측정 방법은 밀폐상역학법(62%), 알칼리흡습법(17%), 통기법(13%), 밀폐상법(8%)이 이용되었고 이러한 방법에 사용된 기기로는 LI-6400-09, EGM-3, EGM-4, 자동토양호흡측정기 등이 있다. 또한, 국내 토양호흡은 대부분 산림 생태계에 국한되어 관측이 이루어졌으며 관측된 평균 토양호흡은 130~900mg $CO_2\;m^{-2}h^{-1}$ 범위였다. 그러나 국내 토양호흡 관측이 산발적 불연속적으로 이루어져 축적된 자료가 매우 빈약한 실정이며, 토양호흡의 상호 비교 및 정량화를 위해 측정방법간의 비교 및 오차에 대한 검증된 연구가 없어 관측된 토양호흡값의 상호비교가 어려운 실정이다. 이로 인해 한반도 생태계의 탄소수지의 정확한 예측자료를 생산하기 위한 기초 자료로서의 가치를 저하시키고 있다. 한반도 탄소순환 메커니즘의 이해를 위해서는 보다 다양한 생태계의 토양호흡 관측이 시급히 이루어져야하며 토양호흡을 조절하는 환경요인과 상호작용에 관한 연구, 다양한 기상 조건을 포함하는 토양호흡 연구가 절실히 요구된다. 더불어 토양호흡의 발생원 별 구분에 대한 국내의 연구결과는 대단히 미약한 수준으로 토양호흡의 메카니즘이해와 정확한 탄소수지이해를 위해 발생원 별 토양호흡량 정량에 대한 연구가 이루어져야한다.

미생물 호흡률에 의한 유입 하수의 유기물질과 미생물 분율 측정 (Measurement of the Organic and Biomass Fractions in Sewage by Respirometry)

  • 신항식;정형석;남세용
    • KSBB Journal
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    • 제16권4호
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    • pp.351-355
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    • 2001
  • 호흡율 측정법을 이용하여 하수의 유기물 성분을 ASM No.1에서 제안한 네 가지 성분으로 구분하였다. Ss의 경우 전체 TCOD의 10-16%, Xs의 경우 32-50%, S$_1$의 경우 8-1% 정도를 차지하는 것으로 나타났으며, X$_1$의 경우 2-47% 정도를 차지하는 것으로 관찰되었다. 그리고 이 결과는 외국의 결과와 비교해 볼 때 Ss 성분이 10% 작을 반면 X$_1$ 성분은 10% 정도 큰 것으로 비교되었다. 하수의 미생물 농도를 분석한 결과, active heterotrophic biomass가 TCOD의 10-23% 정도를 차지하고 있었으며, active autotrophic biomass는 검출되지 않았다. 본 실험은 현재 TCOD, SCOD로 구분하는 하수의 유기물 성분을 미생물의 이용 정도를 나타내는 호흡률 측정법으로 세분화함으로서, 본 실험 방법을 이용하여 유기물 분해 과정 및 탈질화 그리고 인 제거 기작에 사용되는 유기물에 대한 정보를 구체적으로 제공할 수 있음을 보여 주었다.

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상수리나무림의 토양호흡에 대한 뿌리호흡의 기여 (Contribution of Root Respiration to Soil Respiration for Quercus acutissima Forest)

  • 이규진;원호연;문형태
    • 한국환경생태학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.780-786
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    • 2012
  • 공주 근교의 상수리나무림을 대상으로 단근처리 방법을 적용하여 토양호흡량에 대한 뿌리호흡량의 기여율을 파악하였다. 토양호흡구(control plot)와 미생물호흡구(trenched plot)를 설치하고 2011년 6월부터 2012년 5월까지 IRGA 토양호흡측정기를 사용하여 $CO_2$발생량을 측정하였다. $CO_2$발생량은 하절기에 증가한 후 동절기에 감소하는 경향을 보였다. 토양호흡구와 미생물호흡구의 $CO_2$발생량은 8월에 가장 높았으며, 이때 토양호흡구와 미생물호흡구의 $CO_2$발생량은 각각 1.345, 0.897g $CO_2\;m^{-2}\;hr^{-1}$로 토양호흡구에 비해 미생물호흡구에서 33.31% 낮게 나타났다(P<0.05). $CO_2$발생량은 1월에 가장 낮았으며, 이때 토양호흡구와 미생물호흡구에서 각각 0.097, 0.032g $CO_2\;m^{-2}\;hr^{-1}$로 토양호흡구에 비해 미생물호흡구에서 67.01% 낮게 나타났다(P<0.01). 연간 $CO_2$발생량은 토양호흡구와 미생물호흡구에서 각각 4.320, 2.834kg $CO_2\;m^{-2}\;yr^{-1}$로 나타났다. $CO_2$발생량은 토양호흡구와 미생물호흡구에서 토양온도와 높은 상관관계가 있었다. 토양호흡구와 미생물호흡구간의 $CO_2$발생량 차이로 추정한 뿌리호흡량은 토양호흡량 중 약 34.40%를 차지하는 것으로 나타났다.

장자못의 생태학적 연구 제II보 춘계 장자못의 기초생산 (Ecological Studies of the Lake Changjamot II. Primary Production in Lake Changjamot During Spring Season)

  • 엄규백
    • Journal of Plant Biology
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    • 제17권2호
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    • pp.53-62
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    • 1974
  • A study was made on the primary production of Lake Changjamot during the spring season of 1973 by menas of the oxygen method. The stratification of temperature and dissolved oxygen were formed in May with the stratified structure of phytoplankton. The range of Secchi disc transparency was from 0.8m to 2.3m during the nine months of this investigation, which was begun in January, 1973. The value was lowest in early June when the phytoplankton blooming reached the peak. The concentration of PO4-P, NH3-N, NO3-N and NO3-N was reduced at the beginning of the phytoplankton blooming and increased again after May except PO4-P. It might have been caused by the inflow of the nitogenous fertilizer from the surrounding agricultural area since May when farming was started. The total amount of chlorophyll-a in the entire water column varied from 25mg/$m^2$ to 277mg/$m^2$ from January till September with the maximum value occurring in early June. These values show a considerable eutrophication of the in comparison with the data obtained in 1969. The daily gross production in the lake varied from a low of 655mgC/$m^2$ to a high of 2,859 mgC/$m^2$ during the spring season and this corresponds to the variation of the amount of chlorophyll. The total amount of daily respiration varied from 650mg C/$m^2$ in winter to 2,307 mg C/$m^2$ in late spring and exceeds gross primary production especially in late May showing the negative balance of daily production and consumption of organic material at that time. In conclusion, Lake Changjamot is a fairly productive and a moderately autotrophic lake and has been eutrophicated much during the past four years.

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