• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제34권1호
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• pp.1-11
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• 2018

We studied natural and plantation forest ecosystem of Sarguja in Chhattisgarh, India in order to understand how vegetation biomass, carbon stock and its allocation patterns vary among the sites. For this, stratified random sampling was opted to measure the different layers of vegetation. Wide floral diversity was found in the natural forest site as compared to the teak stand. Overall, 17 tree species found in natural forest comprising 8 families while in the teak stand 6 species were recorded. In understory strata 23 species were recorded (18 herbs and 5 shrubs) in natural forest whereas in teak stand 20 herb species and 3 shrubs were found. Great variation was also seen in the population dynamics of the different vegetation stratum in concerned sites. The sapling, seedling and herb density was found to be highest in natural stand while tree and shrub density was more in teak stand. Results indicated that stand biomass of the natural site was $321.19t\;ha^{-1}$ while in the teak stand it was $276.61t\;ha^{-1}$. The total biomass of tree layer in plantation site was $245.22t\;ha^{-1}$ and natural forest $241.44t\;ha^{-1}$. The sapling, seedling, shrub and forest floor biomass was found highest under natural forest as compared to the teak plantation site. Carbon stock has similar trend as that of biomass accumulation in natural forest and teak stand. Higher biomass accumulation and carbon stock were recorded in the higher girth class gradation of the population structure. Proper efforts are required to manage these diverse ecosystems to obtain higher biomass and sustainable ecological services.

• 한국산림과학회지
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• 제98권6호
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• pp.791-798
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• 2009

전 지구적인 기후변화에 따라 산림 및 토양탄소의 역할은 탄소 저장고로서 매우 중요하며, 이들의 동태를 연구하기 위해서는 기존의 현장연구뿐만 아니라 적용 가능한 산림모델 연구가 필요하다. 본 연구에서는 산림토양탄 소모델인 Yasso의 주요 입력자료인 과거의 연간 낙엽량 자료를 연륜연대학적 자료구축과정을 통해 생산하고, 위 모델을 이용하여 광릉지역 천연소나무림(Pinus densiflora)의 토양탄소동태를 모의하였다. 연륜연대학적 자료구축과정을 통해 계산된 임분 내 낙엽(침엽, 가지, 줄기, 세근)의 생산량은 1971년부터 2006년까지 지속적으로 증가해왔다. 또한 2006년 낙엽 생산량(침엽, 가지)의 실측값과 추정값을 비교한 결과 유의적인 오차는 없었다. 모의된 30 cm 깊이까지의 토양탄소 저장량의 임분 전체평균은 $46.30{\pm}4.28tCha^{-1}$로 산림의 임목 내 탄소 저장량의 약 53%를 차지했으며, 실측값과 비교하여 유의한 차이 및 오차가 없었다. IPCC A1B 시나리오에 따른 한반도 기후변화추세를 반영한 이 지역의 모의된 토양탄소 추정량은 1971년부터 2041년까지 지속적으로 증가한 후 2100년까지 감소되는 것으로 나타났다. 기후변화를 고려하지 않는 시나리오의 결과와 비교하면 2100년에 이르러 최고 7.58%까지 토양탄소량이 감소될 수 있다. 본 연륜연대학적 자료 구축방법과 Yasso 모델을 이용한 모의과정은 천연소나무림의 토양탄소동태를 추정하는데 유용한 것으로 판단되었다. 향후 더욱 신뢰성 있는 결과를 생산할 수 있도록 연륜연대학적 방법 및 Yasso 모델의 개선과 다양한 환경에서의 적용 및 타당성평가와 같은 후속연구가 필요한 것으로 사료된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제8권3호
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• pp.199-207
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• 2006

최근의 지구온난화현상은 급진전하고 있으며 산림생태계에도 많은 영향을 미쳐 온 것으로 보인다. 지난 세기에 지구온난화와 함께 생물들의 생물계절, 종 분포범위 이동 및 급작스런 기상재해 등에 있어 분명한 변화가 있었다. 우리나라 산림은 주로 온대림지역에 위치하고 있으면서 잎과 꽃의 시기의 변화, 자연재해 및 산림생산성의 변화 등을 포함하여 기후변화의 영향을 받아왔다. 그러나 우리나라에서는 기후변화의 영향을 가늠하고 적응전략 수립에 필수적이라 할 수 있는 산림생태계의 영향에 관한 연구가 매우 미흡하였다. 아울러 산림생태계 프로세스에 대한 기초적이고 장기적인 자료도 부족하다. 우리나라 산림생태계 연구에 있어 하나의 장애물로 작용하였던 복잡한 지형조건을 가진 산림생태적 특성을 고려하여 주의 깊게 자료를 수집하고 생태계프로세스 모델을 개발하여야 할 것이다. 우리나라에서 산림생태계에 대하여 산림동태, 물과 탄소의 순환 및 플럭스 그리고 시공간적 동태모델링 등에 대한 통합적 연구를 소개하고 우리나라에서의 지구온난화에 따른 산림생태계의 영향에 대한 연구현황을 고찰하였다. 역동적으로 변화하는 탄소저장고로서의 산림생태계의 중요성과 임업활동에 대하여 논의하고 우리나라에서의 향후 연구방향과 영향평가 및 적응조치 수립을 위한 산림관리 옵션과 과제를 제시하였다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제28권6호
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• pp.347-351
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• 2005

The amounts of organic carbon and several nutrients in litterfall on the forest floor of Quercus mongolica forest were assessed for two years from 1998 through 2000 in Mt. Songnisan National Park in Korea. The amounts of organic carbon (C) in litterfall were the highest in autumn with the values of $150.4g/m^2$ (62.6%) in 1998 and $219.2g/m^2$ (61.0%) in 1999. In winter, organic C was the lowest with the values of $16.3g/m^2$ (6.8%) in 1998 and $12.5g/m^2$ (6.7%) in 1999. It was estimated that the organic C added to forest floor via litterfall was 240.1 $g{\cdot}m^{-2}yr^{-1}$ and 186.6 $g{\cdot}m^{-2}yr^{-1}$ 1998 and 1999, respectively. The amounts of nitrogen (N) in litterfall were the highest in autumn with the values of 5.9 $g/m^2$ (58.0%) in 1998 and 5.2 $g/m^2$ (62.3%) in 1999. The amount of phosphorus (P) in litterfall showed its peak in autumn with 0.19 $g/m^2$ (52.9%) in 1998 and 0.11 $g/m^2$ (52.6%) in 1999. The amount of P returned to forest floor via litterfall was 0.35 $g{\cdot}m^{-2}yr^{-1}$ in 1998 and 0.22 $g{\cdot}m^{-2}yr^{-1}$ in 1999. The amount of potassium (K) in litterfall showed its peak in autumn with 0.57 $g/m^{2}$ (53.8%) in 1998 and 0.42 $g/m^2$ (55.3%) in 1999. The amounts of K returned to forest floor via litterfall was 1.11 $g{\cdot}m^{-2}yr^{-1}$ in 1998 and 0.81 $g{\cdot}m^{-2}yr^{-1}$ in 1999.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제29권1호
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• pp.23-27
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• 2006

This study was conducted to evaluate forest carbon cycling and soil $CO_2$ efflux rates in a 42-year-old pine (Pinus densiflora) stand located in Hamyang-gun, Korea. Aboveground and soil organic carbon storage, litterfall, litter decomposition, and soil $CO_2$ efflux rates were measured for one year. Estimated aboveground biomass carbon storage and increment in this stand were $3,250gC/m^2\;and\;156gC\;m^{-2}yr^{-1}$, respectively. Soil organic carbon storage at the depth of 30 cm was $10,260gC/m^2$ Mean organic carbon inputs by needle and total litterfall were $176gC\;m^{-2}yr^{-1}\;and\;235gC\;m^{-2}yr^{-1}$, respectively. Litter decomposition rates were faster in nne roots less than 2 mm diameter size ($<220\;g\;kg^{-1}yr^{-1}$) than in needle litter ($<120\;g\;kg^{-1}yr^{-1}$). Annual mean and total soil respiration rates were $0.37g\;CO_2m^{-2}h^{-1}$ and $2,732g\;CO_2m^{-2}yr^{-1}$ during the study period. A strong positive relationship existed between soil $CO_2$ efflux and soil temperature (r=0.8149), while soil $CO_2$ efflux responded negatively to soil pH (r=-0.3582).

• Journal of Ecology and Environment
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• 제40권1호
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• pp.5-11
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• 2016

Background: As the decomposition of lignocellulosic compounds is a rate-limiting stage in the nutrient mineralization from organic matters, elucidation of the changes in soil enzyme activity can provide insight into the nutrient dynamics and ecosystem functioning. The current study aimed to assess the effect of thinning intensities on soil conditions. Un-thinned control, 20 % thinning, and 30 % thinning treatments were applied to a Larix kaempferi forest, and total carbon and nitrogen, total carbon to total nitrogen ratio, extractable nutrients (inorganic nitrogen, phosphorus, calcium, magnesium, potassium), and enzyme activities (acid phosphatase, ${\beta}$-glucosidase, ${\beta}$-xylosidase, ${\beta}$-glucosaminidase) were investigated. Results: Total carbon and nitrogen concentrations were significantly increased in the 30 % thinning treatment, whereas both the 20 and 30 % thinning treatments did not change total carbon to total nitrogen ratio. Inorganic nitrogen and extractable calcium and magnesium concentrations were significantly increased in the 20 % thinning treatment; however, no significant changes were found for extractable phosphorus and potassium concentrations either in the 20 or the 30 % thinning treatment. However, the applied thinning intensities had no significant influences on acid phosphatase, ${\beta}$-glucosidase, ${\beta}$-xylosidase, and ${\beta}$-glucosaminidase activities. Conclusions: These results indicated that thinning can elevate soil organic matter quantity and nutrient availability, and different thinning intensities may affect extractable soil nutrients inconsistently. The results also demonstrated that such inconsistent patterns in extractable nutrient concentrations after thinning might not be fully explained by the shifts in the enzyme-mediated nutrient mineralization.

• 한국농림기상학회지
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• 제23권2호
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• pp.89-99
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• 2021

본 연구는 경상남도 산청과 진주 지역으로부터 서로 인접하여 생육하고 있는 소나무와 굴참나무를 대상으로 기질의 특성, 임분 종류, 토양 및 기상 환경요인 등이 가지의 분해율과 탄소 및 질소 동태에 어떠한 영향을 끼치는지 알아보기 위해 수행하였다. 직경 2.0~4.0cm, 길이 10cm의 가지 시료를 30cm × 30cm 크기의 매쉬 백에 넣은 후 2018년 5월 각 임분의 임상에 매설하였으며 2018년 8월과, 11월, 그리고 2019년 2월과, 5월에 각 조사구에서 회수하여 가지의 분해율과 탄소 및 질소 동태를 조사하였다. 매설 12개월 후 가지 분해율은 산청-소나무(4.49 %) < 진주-소나무(5.75 %) < 산청-굴참나무(20.01 %) < 진주-굴참나무(24.68 %) 순서로 나타나 두 지역 모두 굴참나무 가지가 소나무에 비해 빠른 분해를 보였다. 탄소 및 질소의 경우 굴참나무는 순 무기화를 나타냈으며, 소나무는 탄소 및 질소의 축적 및 저장이 나타나 수종 간 다른 경향을 보였다. 본 연구 결과에 따르면 서로 인접하여 생육하고 있는 두 수종의 분해율과 탄소 및 질소 동태는 지역·환경적 요인보다 수종 간 초기 질소 농도, C/N율과 같은 기질의 특성이 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제40권2호
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• pp.203-217
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• 2024

The Land Use, Land-Use Change and Forestry (LULUCF) sector of the National Greenhouse Gas Inventory is crucial for obtaining data on carbon sinks, necessitating accurate estimations. This study analyzes cases of countries applying the LULUCF sector at the Tier 3 level to propose enhanced methodologies for carbon sink estimation. In nations like Japan and Western Europe, satellite spatial information such as SPOT, Landsat, and Light Detection and Ranging (LiDAR)is used alongside national statistical data to estimate LULUCF. However, in Korea, the lack of land use change data and the absence of integrated management by category, measurement is predominantly conducted at the Tier 1 level, except for certain forest areas. In this study, Space-borne LiDAR Global Ecosystem Dynamics Investigation (GEDI) was used to calculate forest canopy heights based on Relative Height 100 (RH100) in the cities of Icheon, Gwangju, and Yeoju in Gyeonggi Province, Korea. These canopy heights were compared with the 1:5,000 scale forest maps used for the National Inventory Report in Korea. The GEDI data showed a maximum canopy height of 29.44 meters (m) in Gwangju, contrasting with the forest type maps that reported heights up to 34 m in Gwangju and parts of Icheon, and a minimum of 2 m in Icheon. Additionally, this study utilized Ordinary Least Squares(OLS)regression analysis to compare GEDI RH100 data with forest stand heights at the eup-myeon-dong level using ArcGIS, revealing Standard Deviations (SDs)ranging from -1.4 to 2.5, indicating significant regional variability. Areas where forest stand heights were higher than GEDI measurements showed greater variability, whereas locations with lower tree heights from forest type maps demonstrated lower SDs. The discrepancies between GEDI and actual measurements suggest the potential for improving height estimations through the application of high-resolution remote sensing techniques. To enhance future assessments of forest biomass and carbon storage at the Tier 3 level, high-resolution, reliable data are essential. These findings underscore the urgent need for integrating high-resolution, spatially explicit LiDAR data to enhance the accuracy of carbon sink calculations in Korea.

• 한국기후변화학회지
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• 제4권2호
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• pp.77-93
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• 2013

지구온난화는 산림 생산성을 증가시켜 토양으로의 탄소 유입량을 늘리는 한편 토양호흡량을 증가시켜 토양으로부터의 탄소 유출량도 늘리기 때문에, 온도변화에 의한 미래 토양탄소 저장량의 변화 경향은 불확실하다. 따라서 본 연구에서는 한국형 산림토양탄소모델(Korean forest soil carbon model; KFSC 모델)을 이용하여 RCP 8.5 기후변화 시나리오 하에서 국내 소나무림 토양탄소의 동태를 추정하였다. 국내에 분포하고 있는 소나무림 총 1,467,458 ha를 16개 행정 구역으로 나누고, 이를 다시 6개의 영급[1영급(1~10년), 2영급(11~20년), 3영급(21~30년), 4영급(31~40년), 5영급(41~50년), 6영급 이상(51~80년)]으로 나누어 모의 단위를 설정하였다. 각 모의 단위별로 2100년까지의 순일차생산량, 토양 호흡량 및 산림토양탄소 저장량 변화를 기후변화가 있을 때(RCP 시나리오)와 없을 때(CT 시나리오; constant temperature)로 나누어 추정하였다. 두 시나리오 모두 순일차생산량은 초기에 감소하다가 점차 증가하는 경향을 나타내었으며, 토양 호흡량은 초기에 증가하다가 점차 감소하는 경향을 나타내었다. 이는 현재 국내 소나무림이 유령림에서 장령림으로 전환되는 시점에 있기 때문으로 여겨진다. 또한, RCP 시나리오에서의 평균 순일차생산량 및 평균 토양 호흡량이 CT 시나리오에서보다 각각 20.2%와 20.0% 높게 나타났다. 한편, 토양탄소 저장량은 초기 임령이 1, 4, 5영급 또는 6영급 이상일 경우에는 CT 시나리오에서의 모의값이 RCP 시나리오에서의 모의값보다 높았으나, 2, 3영급일 경우에는 반대의 경향이 나타났다. 또한, 지위지수가 낮을 경우 지위지수가 높은 경우에 비해 토양탄소 저장량이 낮았다. 이는 임분의 생장이 빠르게 나타나는 경우, 온도에 의한 순일차생산량 변화의 영향을 더 크게 받았기 때문일 것이다. 모의 후기에 RCP 시나리오에서 토양탄소 저장량이 감소하는 경향이 나타났는데, 이것은 기온 상승에 의해 토양 호흡량이 지수함수적으로 증가하면서 호흡으로 인한 토양탄소 유출량이 상대적으로 많아지기 때문인 것으로 판단된다. 따라서 현재의 기후변화 경향이 지속된다면 산림토양탄소의 손실량은 더욱 커질 것으로 예상된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제25권4호
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• pp.222-237
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• 2022

본 연구에서는 우리나라의 미래 산지면적의 변화를 전망하기 위해 요인들의 인과관계에 기반한 System Dynamics 모델을 개발하여 2050년까지 산지전용 수요 변화를 전국 단위로 분석하였다. 모델을 개발하기 위한 산지전용 형태의 유형을 농업용지, 산업용지, 주거·상업용지, 공용·공공용지로 분류하여 시계열 자료로 구축하였다. 각 산지전용 유형에 영향을 주는 피드백 인자를 분석한 결과, 농업용지와 산업용지는 모두 GDP와 직접적인 음과 양의 관계를 가지는 것으로 나타났고, 공용·공공용지는 GDP와 직접적인 양의 관계가 성립하지만 생활용 목적이 대부분이기 때문에 인구수와도 직접적인 영향을 주고받는 것으로 나타났으며, 주거·상업용지의 경우에는 경기상황을 대표하는 GDP와 주택건축허가량에 직접 영향을 받는 것으로 분석되었다. 또한 각 유형에 영향을 주는 GDP, 주택건축허가량, 인구의 변수는 하위 단의 생산토지, 생산자산, 고용자수 등의 변수와 순환적 관계가 성립하고 이러한 변수에 의해 유발되는 유형별 전용면적은 생산토지에 다시 영향을 주는 피드백 관계를 나타내는 것으로 나타났다. 그리하여 본 연구에서는 한국은행, 통계청에서 제공하는 GDP와 인구자료와 기존 연구에서 도출된 주택건축허가량 시계열 자료를 이용하여 각 유형을 직접 추정하는 모델을 개발하였다. 그 결과 농업용지 전용수요는 지속해서 감소하고, 2050년까지의 산업용지 수요는 2020년 전용면적 대비 약 39% 정도 감소하는 것으로 나타났으며, 공용·공공용지의 경우 2050년까지 감소추세를 나타내며 인구가 감소하는 2029년 이후부터 수요의 감소율이 지속해서 증가하는 것으로 분석되었으며, 주거·상업용지의 수요는 가구수 감소와 더불어 2034년 정점 대비 약 1,634ha까지 줄어드는 것으로 예측되었다. 이렇듯 산지전용은 미래에도 지속해서 발생하기 때문에 산지의 보호와 국토의 균형적 발전을 위해서는 현재의 산지이용 체계를 개선하여 합리적인 이용을 유도할 수 있는 법률과 정책이 수반되어야 할 것으로 사료된다.