• 한국수자원학회논문집
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• 제45권6호
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• pp.557-568
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• 2012

산림사면에서 수문학적 과정을 이해하는데, 증발산 중 토양증발을 구분하여 규명하고 정량화하는 것은 도전적이지만 중요한 연구 주제이다. 본 연구에서는 2009년 5월 22일부터 31일까지 총 10일 동안에 습윤한 산림사면에서 세 지점에서 깊이별 토양수분을 집중 측정하고, 분석하여 토양증발과 관련 기작에 대해 연구하였다. 토양증발을 평가하는 방법은 토양수분자료의 물질수지($E_{SM}$), Penman식(1948) 그리고 수정된 Penman식(Staple (1974), Konukcu (2007), 평형증발($E_{equili}$))이다. $E_{SM}$을 계산하기 위해서는 지표면의 에너지 균형식을 이용하여 토양내의 증발깊이(DSL, dry surface layer)를 평가하였다. 그 결과, 각 지점(A, B, C)의 2시간별 10일 동안의 누적 증발량($E_{SM}$)은 약 2.09, 1.80 그리고 2.88mm으로 평가되었다. Penman식(1948), Staple (1974), Konukcu (2007), 평형증발($E_{equili}$)의 누적 증발값은 각각 4.91, 8.80, 8.63 그리고 3.28mm으로 $E_{SM}$보다 높은 값들을 보여주고 있다. 산림 내 토양증발은 직접적인 복사량과 바람의 영향보다는 낙엽층과 DSL으로 인해 토양 내의온도상승과 대기와의 상호작용을 통해서 일어난다. 이는 $E_{SM}$는 복사량의 변화보다 2~4시간 정도의 시간적 지체(time lag)가 보이기 때문이다. DSL과 지표저항($r_s$)은 토양수분이 감소함에 따라 선형적으로 증가하였다. 관측된 장력 및 토양수분의 수직적 분포를 분석함으로써 확보되는 DSL 값은 에너지 방정식에 의해서 추정된 값과 유사하게 나타났다.

• 한국산림과학회지
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• 제85권4호
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• pp.656-666
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• 1996

미국 오대호 지역에서는 최근 들어 미국사시나무의 수요가 증가하고 있다. 마국사시나무는 1800년도 후반부터 이 지방에 들어오기 시작하면서 축적이 계속 증가해 지금은 오대호 지방의 임업 관련 산업의 구조를 바꾸기에 이르렀다. 집약적인 임목 벌채와 임지로부터 목재 반출은 양분의 손실을 초래해 양분 부족으로 인한 생산력 저하를 일으킬 수 있다. 산림내 양분과 양분순환의 변화 과정을 미국 미네소타의 사질토양에서 자라는 7-10, 27-33, 41-42년생 미국사시나무림에서 조사하였다. 대기로부터 그리고 풍화에 의해 유입되는 양분은 식물체내에 효과적으로 흡수, 저장되었다. 지상부 생물량은 유령림에서 $24.4t{\cdot}ha^{-1}$였고 성숙림에서 $139.2t{\cdot}ha^{-1}$로 증가하였으며, 여기에 저장된 양분의 총량도 같은 비율로 증가 하였다. 대기로부터 유입되는 양분의 양은 Ca, N, K, Mg, P 순으로 많았다. 연간 총낙엽생산량은 성숙림으로 갈수록 많았다. 그러나 유령임에서는 낙엽내 양분 함량이 높아 낙엽으로 인해 임지에 환원되는 양분의 총량에는 큰 차이가 없었다. 낙엽 분해와 양분 방출률은 성숙림보다는 유령림에서 높았고, 따라서 가용성 양분도 유령림에서 가장 많았다. 용탈에 의한 양분 손실은 모든 조사구에서 극히 적은 것으로 나다났다. 질소무기화작용은 유령림에서 가장 높았고 지하수위가 높은 곳에서는 2-3배 더 상승하였다. 양분순환 과정은 가용 양분의 증가와 함께 유령림에서 촉진된 것을 알 수 있었다. 양분의 수지균형과 벌채에 의한 양분 손실량을 고려했을 때 짧은 벌기령에 집약적인 벌채가 계속 될 경우 칼슘이 가장 고갈되기 쉬운 양분인 것으로 나타났다.