• 제목/요약/키워드: C/P ratio decay constant

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Weight Loss and Nutrient Dynamics during Leaf Litter Decomposition of Quercus mongolica in Mt. Worak National Park

  • Mun, Hyeong-Tae
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제32권2호
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    • pp.123-127
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    • 2009
  • Weight loss and nutrient dynamics of Quercus mongolica leaf litter during decomposition were investigated from December 2005 through August 2008 in Mt. Worak National Park as a part of National Long-Term Ecological Research Program in Korea. The decay constant (k) of Q. mongolica litter was 0.26. After 33 months decomposition, remaining weight of Q. mongolica litter was 49.3$\pm$4.4%. Initial C/N and C/P ratios of Q. mongolica litter were 43.3 and 2,032, respectively. C/N ratio in decomposing litter decreased rapidly from the beginning to nine months decomposition, and then showed more or less constant. C/P ratio increased to 2,407 after three months decomposition, and then decreased steadily thereafter. N and P concentration increased significantly during decomposition. N immobilization occurred from the beginning through 18 months decomposition, and mineralization occurred afterwards in decomposing litter. P immobilized significantly from fifteen months during decomposition. K concentration decreased rapidly from the beginning to six months decomposition. However it showed an increasing pattern during later stage of decomposition. Remaining K decreased rapidly during early stage of decomposition. There was no net K immobilization. Ca concentration increased from the beginning to twelve months decomposition, and then decreased rapidly till twenty one months elapsed. However, it increased again thereafter. Ca mineralization occurred from fifteen months. Mg concentration increased during decomposition. There was no Mg immobilization during litter decomposition. After 33 months decomposition, remaining N, P, K, Ca and Mg in Q. mongolica litter were 79.2, 110.9, 36.2, 52.7 and 74.4%, respectively.

Weight Loss and Nutrient Dynamics during Leaf Litter Decomposition of Quercus variabilis and Pinus densiflora at Mt. Worak National Park

  • NamGung, Jeong;Han, A-Reum;Mun, Hyeong-Tae
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제31권4호
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    • pp.291-295
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    • 2008
  • Weight loss and nutrient dynamics of oak and pine leaf litter during decomposition were investigated from December 2005 through June 2008 at Mt. Worak National Park as a part of National Long-Term Ecological Research Program in Korea. The decay constant (k) of oak and pine leaf litter were 0.314 and 0.217, respectively. After 30 months decomposition, remaining weight of oak and pine leaf litter was 45.5% and 58.1%, respectively. Initial C/N ratio of oak and pine leaf litter was 53.4 and 153.0, respectively. Carbon % of initial oak and pine leaf litter was similar with each other; however, nitrogen content of initial oak leaf litter (0.85%) was greater than that of initial pine leaf litter (0.33%). N and P concentration in both decomposing leaf litter increased significantly during decomposition. There was no net N and P mineralization period in decomposing pine leaf litter. K, Ca and Mg concentration in both decomposing leaf litter showed different pattern with those of N and P. After 30 months decomposition, remaining nutrients in oak and pine leaf litter were 97.7 and 216.2% for N, 123.2 and 216.5% for P, 39.3 and 44.8% for K, 47.9 and 40.6% for Ca, 30.7 and 51.2% for Mg, respectively.

공주와 진주지역에서 상수리나무 낙엽의 분해율 및 분해과정에 따른 영양염류 함량 변화 (Decay Rate and Nutrient Dynamics during Litter Decomposition of Quercus acutissima in Gongju and Jinju)

  • 원호연;오경환;문형태
    • 한국습지학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.537-545
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    • 2012
  • 낙엽활엽수인 상수리나무 낙엽의 지역에 따른 분해율 및 분해과정에 따른 영양염류의 함량 변화를 파악하기 위해 2008년 12월 공주의 상수리나무림과 진주지역의 낙엽-상록침엽수 혼효림 임상에 낙엽주머니를 설치하고 2011년 3월까지 33개월 동안 분해율, 분해상수 (k), 그리고 분해과정에 따른 C/N 비, C/P 비의 변화와 영양염류의 동태를 조사하여 비교하였다. 33개월경과 후 공주와 진주에서 상수리나무 낙엽 잔존률은 각각 $41.2{\pm}0.4%$$28.3{\pm}0.6%$, 분해상수 (k)는 각각 0.39와 0.61로 진주지역이 공주지역에 비해 분해가 빠른 것으로 나타났다. 이것은 진주지역이 공주에 비해 연중 기온과 강수량이 높기 때문인 것으로 판단된다. 상수리나무 낙엽의 분해과정에 따른 C/N. C/P 비율은 초기에 각각 46.8, 270.9 이었으나 33개월경과 후에는 공주지역에서 각각 22.0과 106.8, 진주지역에서는 각각 19.2와 170.2로 낮아졌다. 낙엽의 초기 N, P, K, Ca, Mg 함량은 각각 8.31, 0.44, 4.18, 9.38, 1.37 mg/g이었으며, 33개월경과 후 N, P, K, Ca, Mg의 잔존률은 공주지역에서 각각 91.0, 85.4, 30.2, 47.9, 11.7 %, 진주지역에서는 각각 67.0, 54.2, 19.9, 30.0, 40.8%로 Mg을 제외하고 진주지역의 잔존률이 낮았다. 조사기간 동안에 질소와 인은 부동화 후 무기화가, 칼륨, 칼슘, 마그네슘은 지속적인 무기화가 진행되었다.

한반도 중부지역 조림지 소나무와 곰솔의 장기적 낙엽 분해율 및 분해과정에 따른 영양염류 동태변화 (The long-term decay rate and nutrient dynamics during leaf litter decomposition of Pinus densiflora and Pinus thunbergii)

  • 이일환;조수언;이영상;원호연
    • 환경생물
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    • 제39권3호
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    • pp.374-382
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    • 2021
  • 공주지역에 조림된 리기다소나무 군락에서 국내 대표 수종인 소나무와 방풍림으로 주로 조림되는 곰솔 낙엽의 분해율 및 분해과정에 따른 영양염류의 함량 변화를 파악하였다. 분해 60개월 경과 후 소나무 낙엽과 곰솔 낙엽의 잔존율은 각각 42.12±5.30과 24.79±1.98%로 소나무와 곰솔의 낙엽 분해율은 곰솔 낙엽의 분해가 소나무 낙엽의 분해에 비해 빠르게 일어났다. 60개월 경과 후 소나무 낙엽과 곰솔 낙엽의 분해상수(k)는 각각 3.02과 3.59로 곰솔 낙엽의 분해상수가 다소 높게 나타났다. 소나무 낙엽의 분해과정에 따른 C/N, C/P 비율은 초기에 각각 14.4, 144.1이었으나 60개월 경과 후에는 각각 2.26와 40.1로 점차 감소하였으며, 곰솔 낙엽의 경우 초기 C/N, C/P 비율은 각각 14.4와 111.3로 나타났고, 60개월 경과 후에는 각각 3.06와 45.8로 나타났다. 낙엽의 초기 N, P, K, Ca, Mg 함량은 소나무 낙엽에서 각각 3.07, 0.31, 1.51, 16.56, 2.03 mg g-1, 곰솔 낙엽에서 각각 3.02, 0.39, 0.99, 19.55, 1.48mg g-1로 소나무 낙엽과 곰솔 낙엽의 질소와 인의 함량은 유사하였다. 60개월 경과 후 N, P, K, Ca, Mg의 잔존율은 소나무 낙엽에서 각각 231.08, 130.13, 35.68, 48.58, 36.03%이었고, 곰솔 낙엽에서 각각 143.91, 74.02, 28.59, 45.08, 44.99%로 나타났다.

월악산 국립공원에서 신갈나무와 소나무 낙엽의 장기적 분해 및 영양염류 동태 (Long term decomposition and nutrients dynamics of Quercus mongolica and Pinus densiflora leaf litter in Mt. Worak National Park)

  • 원호연;김덕기;이규진;박상봉;최중석;문형태
    • 한국환경생태학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.566-573
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    • 2014
  • 국가장기생태 연구사업의 일환으로 낙엽활엽수인 신갈나무와 상록침엽수인 소나무 낙엽의 분해율 및 분해과정에 따른 영양염류 함량 변화를 파악하였다. 이를 위해 2005년 12월 월악산의 신갈나무림과 소나무림에 낙엽주머니를 설치하고 2006년 3월부터 2011년 9월까지 69개월간 3개월 간격으로 낙엽주머니를 수거하여 분해율, 분해상수(k), 그리고 분해과정에 따른 C/N비, C/P비의 변화와 영양염류의 동태를 조사하였다. 분해 69개월경과 후 신갈나무와 소나무 낙엽의 잔존률은 각각 $35.4{\pm}2.3%$$16.1{\pm}1.3%$로 소나무 낙엽의 분해가 신갈나무 낙엽의 분해보다 빠르게 진행되는 것으로 나타났다. 분해 69개월경과 후 신갈나무 낙엽과 소나무 낙엽의 분해상수(k)는 각각 5.97과 10.50으로 소나무 낙엽의 분해상수가 높게 나타났다. 신갈나무 낙엽의 분해과정에 따른 C/N, C/P 비율은 초기에 각각 43.1, 543.9이었으나 69개월경과 후에는 각각 8.7과 141.2로 점차 감소하였으며, 소나무 낙엽의 경우 초기 C/N, C/P 비율은 각각 151.2와 391.4로 나타났고, 분해 69개월경과 후에는 각각 22.9와 136.5로 나타났다. 낙엽의 초기 N, P, K, Ca, Mg의 함량은 신갈나무 낙엽에서 각각 9.30, 0.23, 2.36, 3.14, 1.11mg/g, 소나무 낙엽에서 각각 3.02, 0.09, 1.00, 3.84, 0.62mg/g으로 신갈나무 낙엽에서 질소와 인의 함량이 현저히 높았다. 분해 69개월경과 후 N, P, K, Ca, Mg의 잔존률은 신갈나무 낙엽에서 각각 73.8, 60.9, 17.2, 20.3, 35.1%, 소나무 낙엽에서 각각 69.5, 75.3, 12.3, 10.9, 10.8%로 나타났다.

리기다소나무와 잣나무 낙엽의 분해율 및 분해과정에 따른 영양염류 함량 변화 (Decay rate and Nutrient Dynamics during Litter Decomposition of Pinus rigida and Pinus koraiensis)

  • 원호연;이영상;조수언;이일환;진선덕;황소영
    • 한국환경생태학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.557-565
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    • 2018
  • 국가장기생태연구사업의 일환으로 국내 주요 조림수종인 리기다소나무와 잣나무 낙엽의 분해율 및 분해과정에 따른 영양염류 함량 변화를 파악하였다. 분해 21개월경과 후 리기다소나무 낙엽과 잣나무 낙엽의 잔존률은 각각 $58.27{\pm}4.13$, $54.08{\pm}4.32$으로 잣나무 낙엽의 분해가 리기다소나무 낙엽보다 빠르게 진행되는 것으로 나타났다. 21개월경과 후 리기다소나무 낙엽과 잣나무 낙엽의 분해상수(k)는 각각 0.95, 1.08로 잣나무 낙엽의 분해상수가 높은 것으로 나타났다. 리기다소나무 낙엽과 잣나무 낙엽의 초기 C/N 비율은 각각 64.4, 40.6 이었으나 21개월경과 후에는 각각 41.0, 18.9로 점차 감소하였고, C/P 비율은 리기다소나무 낙엽과 잣나무 낙엽에서 초기에 각각 529.8, 236.5에서 21개월경과 후 384.1, 205.2로 감소하였다. 낙엽의 초기 N,P,K,Ca,Mg 함량은 리기다소나무 낙엽에서 각각 6.78, 0.83, 2.84, 0.99, 2.59 mg/g 이었으며, 잣나무 낙엽에서 각각 10.90, 1.87, 5.82, 4.79, 2.00 mg/g으로 마그네슘을 제외한 원소의 함량은 잣나무에서 높았다. 21개월 경과 후 N,P,K,Ca,Mg 잔존률은 리기다소나무 낙엽에서 각각 88.4, 77.6, 26.7, 50.5, 44.5%이었으며 잣나무 낙엽에서 각각 114.4, 61.3, 7.6, 115.2, 72.0%로 나타났다.

상수리나무와 가시나무 낙엽의 분해율 및 분해과정에 따른 영양염류 함량 변화 (Decay Rate and Nutrient Dynamics during Litter Decomposition of Quercus acutissima and Quercus mysinaefolia)

  • 원호연;오경환;표재훈;문형태
    • 한국환경생태학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.74-81
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    • 2012
  • 상록활엽수인 가시나무와 낙엽활엽수인 상수리나무 낙엽의 분해율 및 분해과정에 따른 영양염류의 함량 변화를 파악하기 위해 2008년 12월 공주의 상수리나무군락에 낙엽주머니를 설치하고 2009년 3월부터 2010년 12월까지 3개월 간격으로 낙엽주머니를 수거하여 분해율, 분해상수(k), 그리고 분해과정에 따른 C/N비, C/P비의 변화와 영양염류의 동태를 조사하였다. 24개월경과 후 상수리나무 낙엽과 가시나무 낙엽의 잔존률은 각각 $46.3{\pm}5.4%$$37.8{\pm}2.5%$로 가시나무 낙엽의 분해가 상수리나무 낙엽의 분해보다 빠르게 진행되는 것으로 나타났다. 24개월경과 후 상수리나무 낙엽과 가시나무 낙엽의 분해상수(k)는 각각 0.38과 0.49로 가시나무 낙엽의 분해상수가 높게 나타났다. 상수리나무 낙엽의 분해과정에 따른 C/N. C/P 비율은 초기에 각각 46.8, 270.9 이었으나 24개월경과 후에는 각각 22.5와 104.2로 점차 감소하였으며, 가시나무 낙엽의 경우 초기 C/N, C/P 비율은 각각 22.4와 41.7로 나타났고, 24개월경과 후에는 각각 16.7와 89.9로 나타났다. 낙엽의 초기 N, P, K, Ca, Mg 함량은 상수리나무 낙엽에서 각각 8.31, 0.44, 4.18, 9.38, 1.37 mg/g, 가시나무 낙엽에서 각각 19.88, 2.73, 7.06, 8.24, 2.61 mg/g으로 가시나무 낙엽의 질소와 인의 함량이 상수리나무 낙엽에 비해 현저히 높았다. 24개월경과 후 N, P, K, Ca, Mg의 잔존률은 상수리나무 낙엽에서 각각 100.91, 114.75, 32.99, 50.63, 15.51% 이었고, 가시나무 낙엽에서 각각 43.22, 11.35, 12.98, 82.22, 44.23% 로 조사기간 동안에 상수리나무 낙엽에서는 질소와 인의 부동화가, 가시나무 낙엽에서는 질소와 인의 무기화가 진행되었다.

Effects of frequency ratio on bridge aerodynamics determined by free-decay sectional model tests

  • Qin, X.R.;Kwok, K.C.S.;Fok, C.H.;Hitchcock, P.A.
    • Wind and Structures
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    • 제12권5호
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    • pp.413-424
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    • 2009
  • A series of wind tunnel free-decay sectional model dynamic tests were conducted to examine the effects of torsional-to-vertical natural frequency ratio of 2DOF bridge dynamic systems on the aerodynamic and dynamic properties of bridge decks. The natural frequency ratios tested were around 2.2:1 and 1.2:1 respectively, with the fundamental vertical natural frequency of the system held constant for all the tests. Three 2.9 m long twin-deck bridge sectional models, with a zero, 16% (intermediate gap) and 35% (large gap) gap-to-width ratio, respectively, were tested to determine whether the effects of frequency ratio are dependent on bridge deck cross-section shapes. The results of wind tunnel tests suggest that for the model with a zero gap-width, a model to approximate a thin flat plate, the flutter derivatives, and consequently the aerodynamic forces, are relatively independent of the torsional-to-vertical frequency ratio for a relatively large range of reduced wind velocities, while for the models with an intermediate gap-width (around 16%) and a large gap-width (around 35%), some of the flutter derivatives, and therefore the aerodynamic forces, are evidently dependent on the frequency ratio for most of the tested reduced velocities. A comparison of the modal damping ratios also suggests that the torsional damping ratio is much more sensitive to the frequency ratio, especially for the two models with nonzero gap (16% and 35% gap-width). The test results clearly show that the effects of the frequency ratio on the flutter derivatives and the aerodynamic forces were dependent on the aerodynamic cross-section shape of the bridge deck.

Energy- and Time-Dependent Branching to Competing Paths in Coupled Unimolecular Dissociations of Chlorotoluene Radical Cations

  • Seo, Jongcheol;Kim, Seung Joon;Shin, Seung Koo
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권3호
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    • pp.833-838
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    • 2014
  • The energy- and time-dependent branching to the competing dissociation paths are studied by theory for coupled unimolecular dissociations of the o-, m-, and p-chlorotoluene radical cations to $C_7{H_7}^+$ (benzylium and tropylium). There are four different paths to $C_7{H_7}^+$, three to the benzylium ion and one to the tropylium ion, and all of them are coupled together. The branching to the multiple paths leads to the multiexponential decay of reactant with the branching ratio depending on both internal energy and time. To gain insights into the multipath branching, we study the detailed kinetics as a function of time and internal energy on the basis of ab inito/RRKM calculations. The number of reaction steps to $C_7{H_7}^+$ is counted for each path. Of the three isomers, the meta mostly goes through the coupling, whereas the para proceeds with little or no coupling. In the beginning, some reactants with high internal energy decay fast to the benzylium ion without any coupling and others rearrange to the other isomers. Later on all three isomers dissociate to the products via long-lived intermediates. Thus, the reactant shows a multiexponential decay and the branching ratio varies with time as the average internal energy decreases with time. The reciprocal of the effective lifetime is taken as the rate constant. The resulting rate-energy curves are in line with experiments. The present results suggest that the coupling between the stable isomers is thermodynamically controlled, whereas the branching to the product is kinetically controlled.

The Fluorescence Behavior of the Responsive Macrocycle by Aromatic Imine Molecules

  • Choi, Chang-Shik;Jeon, Ki-Seok;Lee, Ki-Hwan
    • Journal of Photoscience
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    • 제11권2호
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    • pp.71-74
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    • 2004
  • The macrocycle L exhibited a switch on-off behavior through the fluorescent responses by aromatic imine molecule 1 (X=H) / trifluoroacetic acid (TFA). In the 'switch on' state, it was supposed that the aromatic imine molecule 1 is in the cavity of macrocycle L and a photoinduced electron transfer (PET) from the nitrogen of azacrown part to the anthryl group is inhibited by the interaction between the aromatic imine molecule 1 and the azacrown part of macrocycle L. In the 'switch off' state, it was supposed that the protonated imine molecule 1 is induced by the continuous addition of TFA and a repulsion between the protonated azacrown part and the protonated imine molecule 1 is occurred. It was considered that this process induces the intermolecular PET from the protonated imine molecule 1 to the anthryl group of macrocycle L because of a proximity effect between the anthryl group and the protonated imine molecule 1. From the investigation of the transient emission decay curve, the macrocycle L showed three components (3.45 ns (79.72%), 0.61 ns (14.53%), and 0.10 ns (5.75%). When the imine molecule 1 was added in the macrocycle L as molar ratio=1:1, the first main component showed a little longer lifetime as 3.68 ns (82.75%) although the other two components were similar as 0.64 ns (14.28%) and 0.08 ns (2.96%). On the contrary, when the imine molecule 3 (X=C1) was added in the macrocycle L as molar ratio=l:1, all the three components were decreased such as 3.27 ns (69.83%), 0.44 ns (13.24%), and 0.06 ns (16.93%). The fluorescent pH titration of macrocycle L was carried out from pH=3 to pH=9. The macrocycle L and C $U^{2+}$- macrocycle L complex were intersected at about pH=5, while the E $u^{3+}$ -macrocycle L complex was intersected at about pH=5.5. In addtion, we investigated the fluorescence change of macrocycle L as a function of the substituent constant ($\sigma$$_{p}$$^{o}$) showing in the para-substituent with electron withdrawing groups (X=F, Cl) and electron donating groups (X=C $H_3$, OC $H_3$, N(C $H_3$)$_2$), respectively, as well as non-substituent (X=H).).ctively, as well as non-substituent (X=H).

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