• 환경생물
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• 제34권2호
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• pp.73-78
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• 2016

Bhutanese forests have been well preserved and can sequester the atmospheric carbon (C). In spite of its importance, understanding Bhutanese forest C dynamics was very limited due to the lack of available data. However, forest C model can simulate forest C dynamics with comparatively limited data and references. In this study, we aimed to simulate Bhutanese forest C dynamics at 6 plots with the Forest Biomass and Dead organic matter Carbon (FBDC) model, which can simulate forest C cycles with small amount of input data. The total forest C stock ($Mg\;C\;ha^{-1}$) ranged from 118.35 to 200.04 with an average of 168.41. The C stocks ($Mg\;C\;ha^{-1}$) in biomass, litter, dead wood, and mineral soil were 3.40-88.13, 4.24-24.95, 1.99-20.31, 91.45-97.90, respectively. On average, the biomass, litter, dead wood, and mineral soil accounted for 36.0, 5.5, 2.5, and 56.0% of the total C stocks, respectively. Although our modeling approach was applied at a small pilot scale, it exhibited a potential to report Bhutanese forest C inventory with reliable methodology. In order to report the national forest C inventory, field work for major tree species and forest types in Bhutan are required.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제27권4호
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• pp.217-224
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• 2004

The purpose of this study is to clarify the effects of the conversion of the forest management type from a natural deciduous broad-leaved forest to an artificial evergreen coniferous forest based on organic matter dynamics. We investigated the amounts and carbon contents of the forest floor and the litterfall, soil chemical characteristics and cellulose decomposition rates in the natural deciduous broad-leaved forest and adjacent artificial evergreen coniferous forest. In the artificial evergreen coniferous forest were planted Japanese cypress (Chamaecyparis obtusa) on the upper slope and Japanese cedar (Cryptomeria japonica) on the lower slope. The soil carbon and nitrogen contents, CEC and microbial activity had decreased due to the conversion of the forest management type from a natural deciduous broad-leaved forest to an artificial Japanese cypress forest, and were almost the same for the conversion to a Japanese cedar forest. Under the same conditions, it is considered that the soil fertility was different by planting specific tree species because the organic matter dynamics were changed by them.

• 한국제4기학회지
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• 제17권2호
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• pp.163-163
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• 2003

The study area, Kwangneung Experiment Forest (KEF) is located on the west-central portion of Korean peninsula and belongs to a cool-temperate broadleaved forest zone. At the old-growth deciduous forest near Soribong-peak (533.1m) in KEF, we have established a permanent plot and a flux tower, and the site was registered as a KLTER site and also a KoFlux site. In this study, we aimed to present basic ecological characteristics and synthetic data of carbon budgets and flows, and some monitoring data which are essential for providing important parameters and validation data for the forest dynamics models or biogeochemical dynamics models to predict or interpolate spatially the changes in forest ecosystem structure and function. We made a stemmap of trees in 1 ha plot and analyzed forest stand structure and physical and chemical soil characteristics, and estimated carbon budgets by forest components (tree biomass, soils, litter and so on). Dominant tree species were Quercus serrata and Carpinus laxiflora, and accompanied by Q. aliena, Carpinus cordata, and so on. As a result of a field survey of the plot, density of the trees larger than 2cm in DBH was 1,473 trees per ha, total biomass 261.2 tons/ha, and basal area 28.0 m2/ha. Parent rock type is granite gneiss. Soil type is brown forest soil (alfisols in USDA system), and the depth is from 38 to 66cm. Soil texture is loam or sandy loam, and its pH was from 4.2 to 5.0 in the surface layer, and from 4.8 to 5.2 in the subsurface layer. Seasonal changes in LAI were measured by hemispherical photography at the l.2m height, and the maximum was 3.65. And the spatial distributions of volumetric soil moisture contents and LAIs of the plot were measured. Litterfall was collected in circular littertraps (collecting area： 0.25m2) and mass loss rates and nutrient release patterns in decomposing litter were estimated using the litterbag technique employing 30cm30cm nylon bags with l.5mm mesh size. Total annual litterfall was 5,627 kg/ha/year and leaf litter accounted for 61% of the litterfall. The leaf litter quantity was highest in Quercus serrata, followed by Carpinus laxiflora and C. cordata, etc. Mass loss from decomposing leaf litter was more rapid in C. laxiflora and C. cordata than in Q. serrata litter. About 77% of C. laxiflora and 84% of C. cordata litter disappeared, while about 48% in Q. serrata litter lost over two years. The carbon pool in living tree biomass including below ground biomass was 136 tons C/ha, and 5.6 tons C/ha is stored in the litter layer, and about 92.0 tons C/ha in the soil to the 30cm in depth. Totally more than about 233.6 tons C/ha was stored in DK site. And then we have drawn a schematic diagram of carbon budgets and flows in each compartment of the KEF site.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제34권6호
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• pp.472-480
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• 2018

This study was conducted to estimate carbon storage in Quercus mongolica stands based on stand age class, and to provide basic data on the carbon balance of broad-leaved forests of Korea. The research was conducted at the experimental forest of Kangwon National University, Hongcheon-gun County, Gangwon-do Province, Korea. Three plots were set up in each of three Q. mongolica forest stands (III, V, and VII) to estimate the amount of carbon stored in Q. mongolica aboveground vegetation, coarse woody debris (CWD), organic layer, mineral soil, and litterfall. The carbon storage of the aboveground vegetation increased with an increase in stand age, while the carbon storage ratio of stems decreased. The carbon storage of the organic layer, CWD, and litterfall did not show any significant differences among age classes. In addition, the carbon concentration and storage in the forest soils decreased with depth, and there were no differences among age classes for any soil horizon. Finally, the total carbon storage in the III, V, and VII stands of Q. mongolica were 132.2, 241.1, and $374.4Mg\;C\;ha^{-1}$, respectively. In order to predict and effectively manage forest carbon dynamics in Korea, further study on deciduous forests with other tree species in different regions will be needed.

• 한국산림과학회지
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• 제99권6호
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• pp.791-801
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• 2010

산림토양탄소모델은 산림 내 복잡한 토양탄소 순환과정을 이해하고 기후변화에 따른 토양탄소동태를 예측하는데 유용한 도구이나, 국내에서는 모델의 개발 및 활용 연구가 미흡하다. 한편 IPCC 국가보고서와 같이 국제 사회에서 탄소계정에 대한 높은 수준의 연구결과를 요구하는 반면, 이를 반영하기 위한 기존 해외 모델의 국내 적용은 여러 가지 제약과 문제가 발생할 수 있기 때문에 국내 모델 개발의 필요성이 점차 증가하고 있다. 따라서 본 연구에서는 문헌조사를 바탕으로 국내 산림에서 적용이 가능한 7가지 해외 토양탄소모델(CBM-CFS3, CENTURY, Forest-DNDC, ROMUL, RothC, Sim-CYCLE, YASSO)을 선정하여 이들의 구조, 분해기작, 초기화 과정, 입력 및 출력 자료에 대하여 비교 분석하고, 모델의 국내 적용 가능성을 입력 자료 이용 가능성, 모델의 성능, 지역적 보정 가능성의 세 가지 기준을 토대로 평가하였다. 또한, 이를 기반으로 새로운 모델을 개발하고 적용하기 위한 일련의 과정을 제시하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제102권1호
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• pp.82-89
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• 2013

벌채 수확은 토양 내 탄소 동태를 변화시킬 수 있는 중요한 교란 중 하나이다. 그러나 수확에 따른 토양탄소 변화를 현지에서 장기간 연구하는 데에는 여러 가지 제한 요건이 있기 때문에 수학적 모델을 이용하여 장기적인 토양탄소 변화 경향을 효율적으로 추정할 수 있다. 본 연구에서는 최근 개발된 한국형 산림토양탄소 모델(KFSC 모델)을 이용하여 국내 중부지방 소나무(Pinus densiflora S. et Z.) 임분을 대상으로 수확의 주기, 강도, 수확 후 잔재물 처리방법에 따른 산림토양탄소 동태의 장기 변화를 모의하였다. 모의 시나리오는 3개의 수확 주기(50년, 80년, 100년), 2개의 수확 강도(재적 대비 30%의 부분수확 및 100%의 개벌수확), 2개의 수확 후 잔재물 처리방법(지상부 잔재물의 전량 수거 및 전량 방치) 등을 조합하여 총 12개로 이루어졌으며, 연간 토양탄소 저장량의 변화를 400년 간 모의하였다. 모의 결과, 400년 후 30 cm 깊이까지의 토양탄소 저장량은 시나리오별로 50.3-55.8 Mg C $ha^{-1}$(현재 토양탄소 저장량 대비: 98.1-108.9%)의 범위를 나타냈다. 수확 후 잔재물을 전량 방치할 경우 잔재물을 전량 수거할 때보다 토양탄소 저장량이 2.5-11.0% 증가하는 것으로 모의되었으나, 수확 주기 및 강도에 따른 토양탄소 저장량 변화에서는 일정한 경향이 나타나지 않았다. 토양탄소 저장량의 변화 경향은 고사유기물의 변화 경향과 일치하였으며, 고사유기물의 변화 경향은 수확 시 발생하는 고사유기물의 양과 수확 후 임분 생장 형태에 의해 달라지는 것으로 나타났다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제10권4호
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• pp.161-170
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• 2023

본 연구에서는 제주도에서 자생하는 준맹그로브인 황근 (Hibiscus hamabo)과 갯대추나무 (Paliurus ramosissimus)의 탄소 저장량을 원격탐사로 추정하고 기후요인에 의하여 공간변이를 예측하는 인공지능 모델을 구축하고자 하였다. 준맹그로브의 지상부 탄소 축적량은 Global Ecosystem Dynamics Investigation (GEDI) 라이다에 의하여 제공되는 지상부 생물량 밀도(aboveground biomass density, AGBD)를 Sentinel-2 영상으로부터 추출한 normalized difference vegetation index (NDVI)으로 해상도를 상향하여 추정하였다. 제주도에서 단위면적당 탄소 축적량은 황근이 16.6 t C/ha, 갯대추나무가 21.1 t C/ha이었다. 제주도 전 해안에서 준맹그로브의 탄소 축적량은 11.5 t C로 추정되었다. 환경요인에 따른 준맹그로브의 탄소 축적량을 예측하기 위하여 랜덤 포레스트 기술을 적용하였다. 제주도 준맹그로브림의 분포면적 대비 지상부 생물량의 잔차를 계산하였다. 이 잔차에 영향을 미치는 주요 환경요인으로는 가장 습한 달의 강수량, 가장 더운 달의 최고온도, 등온성 및 가장 습한 달의 평균 온도가 선정되었다. 제주도에서 랜덤 포레스트 분석으로 예측된 준맹그로브의 탄소 축적량은 12.0 t C/ha - 27.6 t C/ha 범위의 공간적 변이를 나타내었다. 본 연구에서 개발된 탄소 축적량의 원격탐사 추정법과 환경요인에 따른 인공지능 예측법은 한반도에서 탄소흡수원으로서 맹그로브의 보전과 조성에 필요한 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.

• 한국농림기상학회지
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• 제20권4호
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• pp.357-365
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• 2018

본 연구는 울산광역시 봉대산 산불 훼손 복원지를 대상으로 토양개량제 처리가 토양층에 매설된 wood stakes의 분해율과 유기 탄소 및 질소 동태에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시하였다. 산불 훼손 복원지에 식재된 튤립나무, 상수리나무, 왕벚나무, 곰솔 조림지와 미복원지를 대상으로 2015년 3월 토양 0~15cm 깊이에 wood stakes를 매설한 후, 2년 동안 각 1회씩 토양개량제(CLB: 복합비료 + 석회 + 목탄 처리구; LB: 석회 + 목탄 처리구)를 처리하고, 2015년 10월, 2016년 3월, 2016년 10월 채취하여 분해율과 유기탄소 및 질소 농도를 조사하였다. Wood stakes 분해율의 경우 토양개량제 처리구와 대조구 사이에 유의적인 차이는 없었으나, 유기 탄소 잔존율의 경우 대조구(43.7%), CLB처리구(71.3%), LB처리구(71.6%) 순으로 토양개량제 처리구의 탄소 무기화가 대조구에 비해 낮게 나타났다. Wood stakes 내 질소 잔존율의 경우도 대조구가 29.7%로 LB처리구 52.6%에 비해 낮아 탄소 무기화율과 유사한 경향을 보였다. 본 연구결과에 따르면 산불 훼손 복원지에 토양개량제 처리는 wood stakes의 탄소 및 질소 무기화를 지연하는 것으로 나타났다.

• 한국농림기상학회지
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• 제17권1호
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• pp.35-44
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• 2015

산림은 많은 양의 탄소를 저장하고 있으며, 산림 탄소 동태는 기후변화에 따라 변화할 것으로 예상된다. 본 연구는 우리나라 산림에서 가장 우점하는 침엽수종과 활엽수종인 소나무림과 참나무림을 대상으로 최근 개발 및 개선된 한국형산림토양탄소모델(Korean Forest Soil Carbon model; KFSC model)을 이용하여 두 가지 기후변화 시나리오(2012년 기온이 2100년까지 유지되는 시나리오(CT), Representative Concentration Pathway(RCP) 8.5 시나리오) 하에서의 산림 탄소 동태를 예측하였다. 5차 국가산림자원조사 자료로부터 소나무림과 굴참나무림 조사구들을 추출한 뒤, 이를 행정구역(9개 도, 7개 특별 광역시) 및 영급(1-5영급, 6영급 이상)별로 분류하여 탄소 동태 모의 단위를 설정하였다. 탄소 저장고는 2012년을 기준으로 초기화하였으며, 모의 기간인 2012년부터 2100년까지 모든 교란은 고려하지 않았다. 모의 결과 산림 탄소 저장량은 시간이 경과함에 따라 전반적으로 증가하지만, CT 시나리오에 비하여 RCP 8.5 시나리오 하에서 산림 탄소 저장량이 낮게 나타났다. 소나무림의 탄소 저장량(Tg C)은 2012년에 260.4에서 2100년에는 각각 395.3(CT 시나리오) 및 384.1(RCP 8.5 시나리오)로 증가하였다. 굴참나무림의 탄소 저장량(Tg C)은 2012년에 124.4에서 2100년에는 219.5(CT 시나리오) 및 204.7(RCP 8.5 시나리오)로 각각 증가하였다. 5차 국가산림자원조사 자료와 비교한 결과, 고사유기물 탄소 저장량의 초기값은 타당한 것으로 나타났다. 모의 기간 동안 소나무림과 굴참나무림의 연간 탄소 흡수율($g\;C\;m^{-2}\;yr^{-1}$)은 CT 시나리오 하에서 각각 71.1과 193.5, RCP 8.5 시나리오 하에서 각각 65.8과 164.2로 추정된다. 따라서 우리나라 소나무림과 굴참나무림의 탄소 흡수잠재력은 지구 온난화에 의하여 감소할 것으로 예상된다. 비록 모델의 구조와 파라미터로부터 불확실성이 존재하지만 본 연구는 미래 산림 탄소 동태 파악에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제5권2호
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• pp.101-109
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• 2003

The study area, Kwangneung Experiment Forest (KEF) is located on the west-central portion of Korean peninsula and belongs to a cool-temperate broadleaved forest Bone. At the old-growth deciduous forest near Soribong-peak (533.1 m) in KEF, we have established a 1 ha permanent plot ($100m{\times}100m$) and a flux tower, and the site was registered as a KLTER(Korean long-term ecological research network) and DK site of KoFlux. In this site, we made a stemmap of trees and analyzed forest stand structure and physical and chemical soil characteristics, and estimated carbon budgets by forest components (tree biomass, soils, litter and so on). Dominant tree species were Quercus serrata and Carpinus laxiflora, and accompanied by Q. aliena, Carpinus cordata, and so on. As a result of a field survey of the plot, density of the trees larger than 2 cm in DBH was 1,473 trees per ha, total biomass 261.2 tons/ha, and basal area $28.0m^2$/ha. Parent rock type is granite gneiss. Soil type is brown forest soil (alfisols in USDA system), and the depth is from 38 to 66 cm. Soil texture is loam or sandy loam, and its pH was f개m 4.2 to 5.0 in the surface layer, and from 4.8 to 5.2 in the subsurface layer. Seasonal changes in LAI were measured by hemispherical photography at the 1.2 m height, and the maximum was 3.65. And the spatial distributions of volumetric soil moisture contents and LAIs of the plot were measured. The carbon pool in living tree biomass including below ground biomass was 136 tons C/ha, and 5.6 tons C/ha is stored in the litter layer, and about 92.0 tons C/ha in the soil to the 30 cm in depth. Totally more than about 233.6 tons C/ha was stored in DK site. These ground survey and monitoring data will give some important parameters and validation data for the forest dynamics models or biogeochemical dynamics models to predict or interpolate spatially the changes in forest ecosystem structure and function.