• 한국토양동물학회지
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• 제2권2호
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• pp.83-91
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• 1997

One year study with litter bags(mesh size - 0.4mm, 0.8mm, 1.7mm and 5.0mm) was carried out to investigate the soil invertebrate community in the process of leaf decomposition in Namsan and Kwangreung deciduous forests, which were considered to be under different degrees of environmental selective pressure. Soil animals collected from litter bags were classified into the class of order or higher taxa. Acari and Collembola were major groups: Acari and Collembola were about 60% and 30% of total soil animals in their numbers, respectively. Among minor groups, Dipteria, Araneae, Diplopoda, Coleoptera and Chilopoda were comparatively dominant. In Namsan forest which was considered to be under higher environmental selective pressure than Kwangreung, the densities of Acari and Collembola were somewhat higher than in Kwangreung, although there was no statistically significant difference between two sites. The densities of Chilopoda, Enchytraeidae and Nematoda were much higher in Namsan than in Kwangreung but Diplopoda and Symphyla were much more in Kwangreung. It was expected that those groups could be used as bioindicators. The densities of Acari and Collembola were very low until March and then showed the peak in May. But they decreased slowly until November. There was no significant difference among the mesh sized of litter bags in the densities of Acari and Collembola but other groups of soil invertebrates seemed to be prevented from immigrating into the litter bag of mesh size 0.4mm. Decomposition rate of litter in the litter bag was low in early stage of decomposition. The % residual mass over initial mass at 8 months after litter bag introduction in the field was over 80%. Thereafter, % residual mass decreased more fast and was about 60% at 1 year after bag introduction. There was little evidence for the effects of soil invertebrates upon the litter decomposition in the period of this study. And there was no significant difference between Namsan and Kwangreung or among mesh sizes of litter bags in the decomposition rate.

• Animal cells and systems
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• 제2권3호
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• pp.333-339
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• 1998

Litter decomposition is a key process in energy flow and nutrient cycling in the freshwater littoral zone, and is regulated by physicochemical properties of litters. Using a litterbag method, we compared the decomposition rates of 16 different litter types from 10 plant species of the emergent macrophytes for one year in the littoral zone of the Paltangho Reservoir, Korea. The regression analysis fitted to the various decomposition models showed that mass loss of the litters with time best fitted an asymptotic function. The litters of the emergent macrophytes were composed of two compartments, labile and refractory. The macrophytic litters showed a great variety in decomposition dynamics depending on sources of litters. The labile compartment of the initial litter mass was in a wide range between 18% and 99%, and their decomposition rates varied from 0.0037 to 0.0131 day-1. The decomposition processes of the emergent macrophytes were determined by the relative amounts of the labile and refractory compartments and by the decomposition rate of the habile one in the littoral zone.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제38권4호
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• pp.517-528
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• 2015

Litter decomposition is an important process in terrestrial ecosystem. However, studies on decomposition are rare, especially in evergreen broadleaf trees. We collected the leaf litter of five evergreen broadleaf trees (Daphniphyllum macropodum, Dendropanax morbifera, Castanopsis cuspidata var. thunbergii, Machilus thunbergii and Quercus acuta), and carried out a decomposition experiment using the litterbag method in Ju-do, Wando-gun, Korea for 731 days from December 25, 2011 to December 25, 2013. Among the five experimental tree species, C. cuspidata var. thunbergii distribution was limited in Jeju Island, and D. macropodum was distributed at the highest latitude at Mt. Baekyang (N 35°40′). About 2% of the initial litter mass of D. macropodum and D. morbifera remained, while 20.9% remained for C. cuspidata var. thunbergii, 30.4% for M. thunbergii, and 31.6% for Q. acuta. D. macropodum litter decayed four times faster (k = 2.02 yr^-1) than the litter of Q. acuta (k = 0.58 yr^-1). The decomposition of litter was positively influenced by thermal climate such as accumulated mean daily air temperature (year day index) and precipitation, as well as by physical characteristics such as thickness (R²=0.939, P = 0.007) and specific leaf area (SLA) (R² = 0.964, P = 0.003). The characteristics of chemical composition such as lignin (R² = 0.939, P = 0.007) and water-soluble materials (R² = 0.898, P = 0.014) showed significant correlations with litter decomposition. However, the nutrients in litter showed complicated species-specific trends. The litter of D. macropodum and D. morbifera had fast decomposition despite their low nitrogen concentration and high C/N ratio. This means that the litter decomposition was more strongly affected by physical characteristics than chemical composition and nutrient content. On the other hand, the litter of Q. acuta which had the slowest decay rate had a high amount of N and low C/N ratio. Thus, the decomposition of Q. acuta litter was more affected by the P content of the litter than the N content, although all litter had similar physical characteristics.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제35권2호
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• pp.121-139
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• 2019

Decomposition of litter is a function of various interrelated variables, both biotic and abiotic factors. Litter decomposition acts like a natural fertilizer play a prime role in maintaining the productivity and nutrient cycling in agroforestry systems. There are few studies of decomposition carried out in agroforestry systems with coffee; so it is necessary to perform more research work to fill the research gap, which will allow a better understanding of the management of the coffee agroforestry systems. This paper is based on the theoretical and conceptual aspects of leaf litter decomposition in agroforestry systems, emphasizing the combination with coffee cultivation and critically examined the role of the different factors involved in the decomposition. This study made a comparison of different investigations with regards to weight loss, decomposition rates (k), initial chemical composition, and release of the main nutrients. This study suggested that it is necessary to implement studies of decomposition and mineralization, and the microflora and fauna associated with these processes, so that serves as an important tool to develop a model for enabling a description of the short, medium, and long-term dynamics of soil nutrients in coffee agroforestry systems.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제34권4호
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• pp.401-410
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• 2011

We assayed the effects of simulated acid rain on the mass loss, $CO_2$ evolution, dehydrogenase activity, and microbial biomass-C of decomposing Sorbus alnifolia leaf litter at the microcosm. The dilute sulfuric acid solution composed the simulated acid rain, and the microcosm decomposition experiment was performed at 23$^{\circ}C$ and 40% humidity. During the early decomposition stage, decomposition rate of S. alnifolia leaf litter, and microbial biomass, $CO_2$ evolution and dehydrogenase activity were inhibited at a lower pH; however, during the late decomposition stage, these characteristics were not affected by pH level. The fungal component of the microbial community was conspicuous at lower pH levels and at the late decomposition stage. Conversely, the bacterial community was most evident during the initial decomposition phase and was especially dominant at higher pH levels. These changes in microbial community structure resulting from changes in microcosm acidity suggest that pH is an important aspect in the maintenance of the decomposition process. Litter decomposition exhibited a positive, linear relationship with both microbial respiration and microbial biomass. Fungal biomass exhibited a significant, positive relationship with $CO_2$ evolution from the decaying litter. Acid rain had a significant effect on microbial biomass and microbial community structure according to acid tolerance of each microbial species. Fungal biomass and decomposition activities were not only more important at a low pH than at a high pH but also fungal activity, such as $CO_2$ evolution, was closely related with litter decomposition rate.

• 한국초지조사료학회지
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• 제13권1호
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• pp.23-30
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• 1993

인의 식물체로 부터 토양으로의 주요 환원경로인 litter의 분해과정에 관해서 조사하였다. 즉 생활형이 다른 Miscanthus sinensis. SaSa palmalta, Artemisia princeps 및 Polygonim thunbergii 군락에 있어서 litter로서 공급되어지는 총 낙엽량과 litter 존재량으로부터 litter의 소실속도를 구하였고, 또한 군락하에 nylon mesh bag 중에 litter를 집어 넣은 litter bag 을 설치하여, 그 내용물중의 감소속도로 부터 소실속도를 구하여 비교 검토하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 최대 litter 양은 Miscanthus＞SaSa＞Artemisia＞Polygonum 의 순이었지만, 년간의 litter 공급량은 Artemisia＞Miscanthus＞Polygonum＞SaSa의 순으로 나타났다. 2. 식물체 인의 토양에의 환원속도는 Polygonum＞Artemisia＞Miscanthus＞SaSa의 순으로 나타났다. 3. litter bag 법으로 산출된 소실속도는 자연상태에서 얻은 결과보다 소실속도가 늦은 경향을 보였다. 4. litter의 질소함유율과 litter의 소실속도와의 사이에는 강한 부의 상관을 보였다.

• 한국환경생태학회지
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• 제24권4호
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• pp.426-435
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• 2010

본 연구는 사문암 토양의 화학적 성질과 토양미생물량 및 토양효소 등 토양의 생물학적 활성을 대조구의 비사문암 토양과 비교하고, 사문암과 비사문암에서 공통으로 서식하는 새(Arundinella hirta)와 억새(Miscanthus sinensis var. purpurascens)의 낙엽이 입지가 다른 사문암지역과 비사문암 지역에서 분해될 때 분해율의 차이가 어떻게 유발되는지 9개월 동안 야외에서 교차 실험하였다. 사문암 토양은 비사문암 토양에 비하여 높은 pH, 낮은 dehydrogenase 와 urease활성을 나타내었으며 alkaliphosphatase의 활성은 높았다. 두 토양에서 microbial biomass-C와 N의 차이는 유의하지 않았으나 사문암 토양에서 microbial biomass-N함량이 더 높게 나타나 비사문암 토양에서 보다 낮은 토양의 C/N을 나타내는 원인이 되었다. 사문암지역에서의 낙엽분해실험에서는 사문암지역에서 획득한 새와 억새 낙엽이 각각 39.8%, 38.5%의 중량감소를 보였으며, 비사문암 토양에서 획득한 낙엽은 각각 41.1%, 41.7%의 중량감소를 나타내었다. 비사문암지역에서의 낙엽분해실험에서는 사문암낙엽이 46.8%, 42.2% 그리고 비사문암낙엽은 44.8%, 37.4%의 중량감소를 각각 보였다. 이러한 결과는 중금속을 포함하는 토양의 영향보다는 낙엽의 질적 차이가 분해율에 더 큰 영향을 미쳤음을 나타내준다. 일반적으로 낮은 C/N을 갖는 낙엽이 더 빨리 분해된다는 결과와는 달리 낮은 C/N을 갖는 사문암낙엽의 분해가 느린 것은 낙엽에 포함된 중금속의 저해가 낙엽의 C/N이나 lignin/N과 같은 낙엽의 질적 차이에서 유발되는 낙엽분해의 저해보다 큰 영양을 미친다는 결과를 보여주었다. 또한 낙엽분해가 진행되는 동안 낙엽내의 Cr, Ni과 Mg, Fe의 농도는 점차 증가하였으며 이러한 경향은 사문암지역에서 현저하였다.

• 생태와환경
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• 제46권2호
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• pp.276-288
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• 2013

본 연구는 질소 시비에 의해 증가된 토양 질소가 식물의 성장 및 식물체의 화학적 조성에 미치는 영향과 이로 인한 분해에서의 변화를 확인하고자 야외성장실험과 분해실험을 진행하였다. 온실에서 질소 시비구와 비시구 토양에 각각 벼를 재배하였으며 식물이 성숙한 뒤 수확하여 C, N, lignin, cellulose 함량을 측정하였다. 대조구와 질소 처리구 토양에서 재배된 식물의 개체 당 평균 건중량은 각각 0.70 g, 1.32 g로 질소 시비에 의해 1.9배 증가하였다. 식물체의 N 및 C 함량은 질소 시비에 의해 증가하였고 lignin, C/N, lignin/N, cellulose/N은 감소하였다. 이후, 수확된 식물의 지상부는 microcosm 분해실험에 이용되었으며, 분해 식물체에서 건중량의 변화, microbial biomass C와 microbial biomass N, 그리고 dehydrogenase와 urease 활성을 측정하고, 분해과정 중 발생하는 $CO_2$의 양을 정량하였다. 대조구 토양에서 분해시킨 대조구 식물체와 질소 처리구 식물체, 그리고 질소를 처리한 토양에서 분해시킨 질소 처리구 식물체의 잔존량은 각각 초기 건중량의 53.0%, 47.1%, 53.6%를 나타내었다. 질소 시비는 식물체에서 N 함량을 높이고 C/N 및 lignin/N을 낮추어 식물체의 분해를 촉진하였으나, 분해 과정에서의 토양 질소처리는 분해를 억제하였다. 질소 시비에 의해 토양에서 microbial biomass C와 dehydrogenase 활성은 감소하였고, 반면에 microbial biomass N과 urease 활성은 증가하였다. 분해 중 발생한 $CO_2$의 양은 30일 이후부터 질소 시비에 의해 감소하였다. 분해 식물체에서 측정된 microbial biomass C는 질소 처리에 의해 초기에 증가하였으나 이후 저해되는 양상을 나타냈으며 microbial biomass N은 유의한 차이를 보이지 않았다. 질소 시비에 의해 분해 식물체에서 dehydrogenase 활성은 저해되었으며 urease는 분해 초기에 가장 높은 활성을 보였으나 분해 후기에 현저한 감소를 나타냈다. 본 실험에서 질소 시비는 식물의 성장을 증가시키고 식물체의 N 함량을 높여 화학적 조성의 변화를 일으키며 분해율을 증가시키나 분해 단계에서 질소의 시비는 미생물의 활성을 억제시켜 분해를 저해하는 결과를 나타내었다.

• 한국토양동물학회지
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• 제4권2호
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• pp.75-80
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• 1999

남산과 광릉의 잣나무림에서 낙엽분해에 관련된 토양미소절지동물을 이목이상의 상위분류군으로 동정한 결과 개체수에 있어서 두 지역 모두 응애류가 61-68%, 톡토기류가 27-35%로 두 분류군이 절대다수를 점유하고 있었다. 응애류에서는 날개응애아목이 현저하게 많았으며, 중기문, 전기문아목은 소수군에 속하였다. 응애류의 총개체수가 광릉이 남산보다 약간 많은 것 이외에는 두 지역간의 토양절지동물 군집구조가 크게 다르지 않은 것으로 나타났다. 낙엽주머니의 mesh size에 따른 차이도 응애류, 거미류, 파리목의 개체수가 1.7 mm에서 0.4 mm보다 높은 것을 제외하면 양자간 차이가 없는 것으로 나타났다. 분류군의 계절 변동에 있어서는 분류군에 따라 다른 밀도변동양상을 나타내었으나 전체적으로는 5월부터 9월까지의 밀도가 다른 시기의 밀도보다 높은 것으로 나타났고, 특히 낙엽분해 1년차에는 7월의 밀도가 뚜렷하게 높게 나타났다. 낙엽의 잔존율은 낙엽후 1년 동안은 지속적으로 떨어졌다. 낙엽분해 2년차에서는 잔존률의 하강속도가 둔화되는 경향을 보였으며, 최종조사 시점인 22개월 후의 낙엽잔존율은 약 40% 정도가 되었으며, 두 지역간, 낙엽주머니 mesh size간에 차이가 없었다. 이상의 결과에서 낙엽분해 2년차까지는 남산과 광릉의 입지환경 차이가 두 지역 잣나무 낙엽분해과정에 관련된 토양절지동물군집과 낙엽분해율에 큰 영향을 미치지 않았던 것으로 판단된다.

• 한국산림과학회지
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• 제69권1호
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• pp.13-18
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• 1985

잣나무의 녹엽(綠葉), 낙엽(落葉), F층(層)의 엽(葉)과 떡갈 및 굴참나무의 녹엽(綠葉)을 각각 토양(土壤)에 혼합(混合)하여 53일간 $30^{\circ}C({\pm}1)$로 항온배양(恒温培養)하는 동안 토양중(土壤中)의 무기태(無機態) 질소(窒素) 및 $CO_2$ 방출속도(放出速度)의 변화(變化)를 측정(測定)하여 다음의 결과(結果)를 얻었다. 1) 배양초기(培養初期)에는 무기태(無機態) 질소(窒素)의 유기화(有機化)로 무기태(無機態) 질소량(窒素量)의 감소(減少)가 강(強)하게 일어났고, 시간(時間)의 경과(經過)에 따라 점차 증가(增加) 하였다. 2) 혼합(混合)한 엽중(葉中)의 유기태(有機態) 질소(窒素)의 유기화속도(有機化速度)는 잣나무의 엽중(葉中) 녹엽(綠葉)에서 가장 컸으나, 굴참 및 떡갈나무의 녹엽(綠葉)보다는 작았다. 3) $CO_2$ 방출속도(放出速度)의 크기는 굴참나무녹엽(綠葉), 떡갈나무녹엽(綠葉), 잣나무녹엽(綠葉), 잣나무 낙엽(落葉), F층(層)의 잣나무엽(葉)을 혼합(混合)한 토양(土壤)의 순(順)이었고, 시간의 경과(經過)에 따라 점차 감소했다. 4) 질산태(窒酸態) 질소량(窒素量)은 점차 증가(增加)하여 배양(培養) 53일 후에, 암모니아태(態應) 질소량(窒素量)을 상회(上迴)하였다.