• Journal of Ecology and Environment
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• 제48권3호
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• pp.382-394
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• 2024

Background: Humbo Farmer Managed Natural Regeneration (FMNR) forest is managed through direct involvement of the local community and funded by the World Vision Australia through World Vision Ethiopia under framework of the Kyoto Protocol's Clean Development Mechanism on greenhouse gas emissions. Understanding the amount and distribution of carbon stored in forests across different elevations will enhance ability to anticipate how forests will react to future climate conditions and carbon levels. The aim of the study was to quantify the amount of carbon stocks along altitudinal gradients in the Humbo FMNR forest in southern Ethiopia. A total of 54 nested sample plots of 20 m × 20 m were established on transects of elevation gradients. Inventories of woody species and soil samples (0-10 cm and 10-20 cm depth) were collected within each nested sample plot. Carbon stocks in woody biomass and soil were compared by three elevation classes. Results: The total carbon stocks significantly (p < 0.05) differed among the three altitudinal gradients. There is no significant difference in biomass carbon stocks between the middle (1,610-1,750 m above sea level [a.s.l.]) and lower (1,470-1,610 m a.s.l.) elevations. However, both of these elevations significantly differ (p < 0.05) from the higher (1,750-1,890 m a.s.l.) elevation, despite an increase in carbon stocks from lower to higher elevations. The highest ecosystem carbon stock was contributed by soil carbon. The higher proportion of C stocks at the higher elevations may be associated to the species composition and dominance with larger wood density. Conclusions: It was concluded that even though soil carbon contributed higher carbon to the total carbon stock, biomass is stronger impact than soil carbon when it comes to carbon stock variation by altitudinal gradients. We recommend that carbon-related awareness creation on reducing emission for the local people and promotion of knowledge on carbon stock credits accounting and to be claimed in future for financing, which could be considered as additional possible option for sustainable forest management.

• 대기
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• 제33권1호
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• pp.61-72
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• 2023

Accurate estimation of forest carbon stocks is important in establishing greenhouse gas reduction plans. In this study, we estimate the spatial distribution of forest carbon stocks using machine learning techniques based on high-resolution remote sensing data and detailed field survey data. The high-resolution remote sensing data used in this study are Landsat indices (EVI, NDVI, NDII) for monitoring vegetation vitality and Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) data for describing topography. We also used the forest growing stock data from the National Forest Inventory (NFI) for estimating forest biomass. Based on these data, we built a model based on machine learning methods and optimized for Korean forest types to calculate the forest carbon stocks per grid unit. With the newly developed estimation model, we created forest carbon stocks maps and estimated the forest carbon stocks in South Korea. As a result, forest carbon stock in South Korea was estimated to be 432,214,520 tC in 2020. Furthermore, we estimated the loss of forest carbon stocks due to the Donghae-Uljin forest fire in 2022 using the forest carbon stock map in this study. The surrounding forest destroyed around the fire area was estimated to be about 24,835 ha and the loss of forest carbon stocks was estimated to be 1,396,457 tC. Our model serves as a tool to estimate spatially distributed local forest carbon stocks and facilitates accounting of real-time changes in the carbon balance as well as managing the LULUCF part of greenhouse gas inventories.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제43권1호
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• pp.43-60
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• 2019

Background: Tropical montane forests played an important role in the provision of ecosystem services. The intense degradation and deforestation for the need of agricultural land expansion result in a significant decline of forest cover. However, the expansion of agricultural land did not completely destruct natural forests. There remain forests inaccessible for agricultural and grazing purpose. Studies on these forests remained scant, motivating to investigate biomass and soil carbon stocks. Data of biomass and soils were collected in 80 quadrats ($400m^2$) systematically in 5 forests. Biomass and disturbance gradients were determined using allometric equation and disturbance index, respectively. The regression modeling is employed to explore the spatial distribution of carbon stock along disturbance and environmental gradients. Correlation analysis is also employed to identify the relation between site factors and carbon stocks. Results: The result revealed that a total of 1655 individuals with a diameter of ${\geq}5cm$, representing 38 species, were measured in 5 forests. The mean aboveground biomass carbon stocks (AGB CS) and soil organic carbon (SOC) stocks at 5 forests were $191.6{\pm}19.7$ and $149.32{\pm}6.8Mg\;C\;ha^{-1}$, respectively. The AGB CS exhibited significant (P < 0.05) positive correlation with SOC and total nitrogen (TN) stocks, reflecting that biomass seems to be a general predictor of SOCs. AGB CS between highly and least-disturbed forests was significantly different (P < 0.05). This disturbance level equates to a decrease in AGB CS of 36.8% in the highly disturbed compared with the least-disturbed forest. In all forests, dominant species sequestrated more than 58% of carbon. The AGB CS in response to elevation and disturbance index and SOC stocks in response to soil pH attained unimodal pattern. The stand structures, such as canopy cover and basal area, had significant positive relation with AGB CS. Conclusions: Study results confirmed that carbon stocks of studied forests were comparable to carbon stocks of protected forests. The biotic, edaphic, topographic, and disturbance factors played a significant variation in carbon stocks of forests. Further study should be conducted to quantify carbon stocks of herbaceous, litter, and soil microbes to account the role of the whole forest ecosystem.

• 생태와환경
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• 제57권3호
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• pp.123-133
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• 2024

우리나라 산림의 지상부 탄소저장량과, 종 다양성 및 구조적 다양성과의 관계를 분석하기 위하여 과거 10년 동안의 환경영향평가 계획에서 조사된 식생조사표를 수집하였다. 이 중 이용 가능한 자료를 선별하여 계획별로 수종, DBH, 면적 등의 자료를 정리하였다. 정리된 자료는 산림 유형별로 구분하고 지상부 탄소저장량을 산정, 비교하였으며 지상부 탄소저장량과 생물종 다양성 및 구조적 다양성과의 상관성을 분석하였다. 분석 결과 산림의 지상부 탄소저장량은 혼효림과 활엽수림에서 많고 침엽수림에서 적어 기존의 연구와 비슷하였다. 그러나 혼효림에서는 인공림보다 자연림에서 지상부 탄소저장량이 많았으나 활엽수림에서는 인공림이 더 많았고 침엽수림에서는 자연림과 인공림 간의 차이가 없어 뚜렷한 경향성이 없었다. 이는 대상 지역의 생물학적, 환경적 요인 등 다양한 영향에 의한 결과로 탄소저장에 영향을 분석하기 위한 연구가 필요할 것으로 판단된다. 생물다양성과 지상부 탄소저장량과의 상관성 분석 결과 상관관계가 없었고 구조적 다양성과 지상부 탄소저장량은 중간 정도의 양의 상관관계가 있었다. 이는 산림의 지상부 탄소저장량은 수목의 직경이 다양하고 직경에 따른 수종의 비율과 개체수의 균등도 증가와 관련이 있음을 나타낸다. 그리고 산림의 발달과정에서 종 다양성과 구조적 다양성이 높아지고 식물 생장에 필요한 자원의 이용 효율이 높아져 식물의 생산성과 저장량이 늘어나는 것으로 분석되었다. 본 연구가 수행된 산림은 평균 DBH가 14.8~23.7 cm인 비교적 젊은 산림인 것을 고려했을 때 생물다양성 및 구조적 다양성이 증가함에 따라 탄소저장량도 더욱 많아질 것으로 판단된다. 향후 산림의 탄소저장량 평가 및 증대를 위한 정책적 활용을 위해 탄소 저장량에 대한 다양성의 관계를 정량적으로 평가할 수 있는 기법을 개발하기 위한 많은 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국조경학회지
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• 제52권5호
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• pp.27-41
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• 2024

현재 우리나라 산림의 탄소저장량을 산출하는 방법은 임목축적에 목재밀도, 바이오매스 확장계수, 탄소전환계수 등을 곱하여 산출하고 있으나 산림 식생을 충분히 반영하지 못하고 있는 실정이다. 본 연구는 용인시 수지구 산림을 대상으로 도시생태현황지도와 바이오매스 상대생장식(이하 '상대생장식'이라고 한다)을 활용하여 탄소저장량 산출방법을 제시하고자 하였다. 도시생태현황지도는 5년마다 작성되며 현존식생도, 토지피복현황도 등 식생에 대한 자세한 정보가 있다. 용인시 도시생태현황지도에서 수지구의 산림 비오톱을 추출하고, 용인시 24개 대표 산림 식생조사구(이하 '대표 조사구'라고 한다)의 수종, 수고, 흉고직경 등을 상세 분석하였다. 교목과 아교목의 탄소저장량 산출을 위해 국립산림과학원에서 개발한 상대생장식을 사용하였고, 관목의 탄소저장량 산출을 위해 기존 연구 결과인 m²당 0.457kg을 적용하였다. 우선 용인시 대표 조사구별로 탄소저장량을 산출하였고, 이를 전체 면적에 적용하기 위해 용인시 수지구의 125개 산림식생 유형을 50개로 재유형화 하였다. 그 결과 신갈나무군락이 가장 큰 면적을 차지하였으며, 리기다소나무군락, 상수리나무군락, 졸참나무군락 순이었다. 군락별 탄소저장량을 산출한 결과 단위면적(m²)당 탄소저장량이 가장 많은 군락은 층층나무-신갈나무군락이었으며, 가장 적은 군락은 참나무-물박달나무군락이었다. 도시생태현황지도와 상대생장식을 적용하여 산출한 용인시 수지구 산림의 탄소저장량은 기존 임목축적에 목재밀도, 바이오매스 확장계수, 탄소전환계수 등을 곱하여 산출한 탄소저장량 보다 상대적으로 높았다. 이는 현재 공식적으로 사용되는 용인시 임목축적(144.44m³/ha)이 실제 산림의 식생을 충분히 반영하지 못하였고, 임목축적 조사 시 흉고직경 6cm 미만 규격의 수목이 제외되어 탄소저장량이 실제보다 낮게 산출되어진 것으로 판단되었다. 본 연구는 식생에 대한 상세한 정보가 있는 도시생태현황지도와 국립산림과학원에서 개발한 상대생장식을 활용하여 기존의 탄소저장량 산출 방법의 한계를 보완하고 보다 정밀도 높은 탄소저장량 산출 방법을 제시하는데 의의가 있다.

• 한국산림과학회지
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• 제111권3호
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• pp.365-373
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• 2022

본 연구는 낙엽활엽수종인 참나무류 중 상수리나무, 굴참나무, 신갈나무, 졸참나무 4개 수종을 대상으로 임목 바이오매스 및 토양 탄소 저장량을 비교하였다. 2016년부터 2021년 사이 전국 경제림 단지에 분포하는 상수리나무 110개소, 신갈나무 177개소, 졸참나무 96개소, 굴참나무 148개소 등 총 531개소를 대상으로 임분 현황을 조사하고 토양 A층과 B층의 탄소 농도를 분석하였다. 임목 바이오매스의 탄소 저장량은 평균 임령 57년생인 신갈나무 임분이 144.9 Mg C ha^-1, 43년생인 굴참나무 임분 123.7 Mg C ha^-1, 43년생인 졸참나무 임분 120.1 Mg C ha^-1, 36년생인 상수리나무 임분 113.2 Mg C ha^-1 순이었다. 토양 탄소 농도는 신갈나무 임분의 A층이 43.1 mg C g-1로 졸참나무 임분 31.0 mg C g-1, 굴참나무 임분 25.3 mg C g-1, 상수리나무 임분 24.4 mg C g-1에 비해 유의적으로 크게 나타났다. 토양 탄소 저장량은 신갈나무 임분이 116.8 Mg C ha^-1로 타 참나무류 임분에 비해 가장 높고, 상수리나무 임분은 49.3 Mg C ha^-1로 가장 낮은 값을 보였다. 총 탄소 저장량은 신갈나무 임분 262 Mg C ha^-1, 졸참나무 임분 218 Mg C ha^-1, 굴참나무 임분 211 Mg C ha^-1, 상수리나무 임분 163 Mg C ha^-1 순이었으며 해발고, 임령, 평균 흉고직경, 평균 수고, 흉고단면적이 증가함에 따라 탄소 저장량도 증가하는 경향을 보였다. 조사된 4개 수종의 총 탄소 저장량은 흉고단면적과 해발고 같은 설명 변수를 이용한 다중 회귀모델에 의해 유의적인(P<0.05) 추정이 가능하였다.

• 생태와환경
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• 제56권4호
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• pp.330-338
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• 2023

산림 사업이 산림의 탄소저장량에 미치는 영향을 알아보기 위하여 임상도, 산림사업 정보 및 토양 정보 등을 활용하여 산림 사업 전후의 지상부 및 토양의 탄소저장량을 산정하고 그 변화를 분석하고자 하였다. 먼저 임상도 정보에 기초하여 면적이 넓고 영급이 감소하는 도엽 6곳을 선정하였다. 그리고 임상도와 생장계수, 산정 지역의 토양유기물함량, 토양용적밀도 등 데이터를 수집하여 산림 탄소저장량을 산정하였다. 그 결과 모든 곳에서 산림 탄소저장량은 산림사업 후 약 34.1~70.0%가 감소하였다. 그리고 기존 연구와 비교했을 때 국내 산림 토양은 지상부에 비해 더 적은 탄소를 저장하고 있어 우리나라의 산림 토양은 더 많은 탄소를 저장할 수 있는 잠재성이 큰 것으로 판단되며 탄소저장량 증대를 위한 전략이 필요할 것으로 판단되었다. 산림사업이 없을 때 있을 때보다 탄소저장량은 약 1.5배 많은 것으로 추정되었다. 그리고 본 연구에서 산림사업에 따라 간벌 전 산림 탄소저장량으로 회복되기까지 약 27년이 걸리는 것으로 추정되었다. 산림은 물리적 훼손에 의해 탄소저장량이 감소하면 원래의 탄소저장량으로 회복되기까지 오랜 시간이 걸리므로 특히 자연성이 높은 산림은 최대한 보전하는 계획을 수립하여 산림의 탄소저장 기능을 유지할 수 있도록 하여야 할 것이다.

• 한국지역지리학회지
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• 제20권2호
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• pp.206-216
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• 2014

본 연구는 Landsat 위성영상과 수치임상도 등을 이용하여 충청남도의 임상을 분석하고 이를 바탕으로 산림 탄소저장량을 추정하였다. 임상분석은 NDVI 방법과 Tasseled Cap, ISODATA, 감독분류 등을 사용하였으며, 분류된 결과를 기초로 임상통계를 활용하여 충청남도의 산림 탄소저장량을 추정하였다. 그 결과, 위성영상을 이용한 임상분석에서는 감독분류를 통한 임상분석이 가장 높은 전체정확도를 보였으며, 충청남도 전체 임상에서 차지하는 비율은 침엽수(49.3%), 활엽수(28.0%), 혼효림(22.7%)로 나타났다. 수정된 수치임상도를 통해 추정된 산림 탄소저장량과 다른 추정 방법들을 비교분석한 결과에서는 Tasseled Cap과 무감독분류를 이용한 방법이 가장 유사한 산림 탄소저장량을 추정하였지만, 단순히 수치임상도만을 이용한 경우 가장 많은 차이가 나타났다. 향후 위성영상 및 수치임상도를 통합하여 탄소저장량을 추정한다면 국가단위 산림 탄소저장량 추정에 있어서 보다 정확한 결과를 도출할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산림과학회지
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• 제100권4호
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• pp.708-714
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• 2011

목재는 연소나 분해되기 전까지 산림이 흡수한 이산화탄소를 장기간에 걸쳐 목제품 내에 저장한다. 이러한 목제품이 가장 많이 사용되는 곳은 종이 및 펄프를 제외하면 주택분야로서 주택 내의 목재사용은 온실가스 배출량 감축에 중요한 역할을 한다. 따라서 우리나라 주택 내에 사용되고 있는 목제품의 탄소저장량은 어느 정도인지 추정하였고, 이러한 주택 내에 사용한 목제품의 탄소저장량이 온실가스 배출량 감축에 어느 정도 기여하고 있는지를 분석하였다. 그 결과, 우리나라 주택 내 목제품의 탄소저장량은 2010년 현재 28.4백만 $tCO_2$으로 2007년 기준 우리나라 연간 온실가스 총 배출량(620백만 $tCO_2$)의 약 4.6%, 토지이용, 토지이용변화 및 산림부분(LULUCF) 흡수량의 약 77.4%에 해당하는 것으로 분석되었다. 이러한 주택분야의 온실가스 배출량 감축 역할은 목재사용량이 가장 많은 목조주택이 거의 없음에 불구하고 2010년 주택 내 목제품의 탄소저장량이 1975년 대비 약 4.1배(21.4백만 $tCO_2$)증가한 것은 1980년대 후반부터 본격화된 아파트 건설의 의한 탄소저장량이 증가하였기 때문이다.

• 한국산림과학회지
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• 제110권2호
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• pp.233-243
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• 2021

기후변화 영향의 심각성을 인지한 국제사회의 움직임에 발맞춰 우리 정부는 2050 탄소중립 선언을 통해 지속가능한 탄소중립 사회를 지향하고 있으며, 국가 온실가스 감축 목표의 이행을 위해 산림부문을 적극적으로 활용한 전략을 수행중이다. 특히 산림 내 고사목은 탄소저장고로서의 역할을 담당하므로 고정표본점에 대하여 모니터링이 이루어지는 국가산림자원조사(National Forest Inventory; NFI)에서 수집되는 고사목 자료를 활용하여 고사목 축적량과 고사목의 탄소저장량 변화 특성을 구명하는 것은 의의가 크다. 따라서 본 연구는 각 차수별(제5차-제7차 NFI) 고사목 자료를 활용하여 동일표 본점 내 고사목의 발생 현황 및 탄소저장량을 산출하고 시간에 따른 변화 특성을 분석하였다. 강원도 산림에서 각 차수별로 모니터링이 가능한 동일 표본점 2,021개를 분석한 결과 조사차수별 고사목 축적량(m³ ha^-1)은 제5차 및 제6차 NFI에서 각각 4.71과 4.09로 나타났으나, 제7차 NFI에서는 3.09로 감소하는 결과를 보였다. 연도별 고사목의 탄소저장량(ton C ha^-1)은 2009년 0.67, 2014년 0.64, 그리고 2019년 0.41로 분석되어, 시간의 흐름에 따른 감소추세를 나타냈다. 본 연구 결과를 기초자료로 활용하여 향후 전국 산림에 대한 고사목의 탄소저장량 추정 및 시계열적 변화 특성에 대한 지속적인 모니터링 연구가 수행될 필요가 있다.