• 제목/요약/키워드: Nutrient Cycling

검색결과 90건 처리시간 0.025초

大氣汚染에 依한 麗川地域의 森林群集變化에 關한 硏究 (A Study on the Change in Forest Community by Air Pollution at Yocheon District)

  • 김준선;김태욱
    • 한국대기환경학회지
    • /
    • 제2권3호
    • /
    • pp.1-10
    • /
    • 1986
  • Nowadays, air pollution by increasing consumption of fossil fuels resulting from rapidly growing population and industrialization has caused the adverse effects on terrestrial ecosystems and become one of the most serious problems causing environmental discriptions. Air pollution such as $SO_2, HF, NO_X,$ fly ash, ozone and PAN might influence plant growth, reproduction, nutrient cycling, photosynthesis and predisposition to entomological and pathological stresses on plants. Furthermore, accumulation of those toxic substances in forests might cause subtle or serious changes in the structure and function of forest ecosystems. Since 1970s, a number of large industrial complexes had been constructed as a part of industrialization plan in Korea. Accordingly, the forest exosystems around them has been under chronic influences of air pollution and effects of air pollution on plants became a matter of concern. In Yocheon Industrial Complex which consisted of lots of petrochemical plants and a phosphatic fertilizer manufacturing plant, forests has been exposed to chronic air pollution, mainly HF and $SO_2$ gas, Various reports were available to investigate the potential effects of air pollution on crops and forest trees in Yocheon. Kim and Kim surveyed vegetation by naked eye method and reported 71 families, 150 genera and 158 species were growing within a 2 km from air pollution sources in 1981. Needle injuries on Pinus spp. in the polluted area water reported by Kim, et al. and Kim, et al. Kim, et al. investigated the primary production of Pinus thunbergii forests in the polluted area and verified that growth inhibition of Pinus thunbergii was attributable to air pollution. Thus, previous reports suggested that forest ecosystems around Yocheon Industrial Complex were influenced adversely by air pollution. The objective of this study was to investigate the subtle ecological changes in forest community exposed to chronic air pollution in Yocheon.

  • PDF

Species diversity, relative abundance, and decline of flying insects in a fragmented forest in Futa Akure, Ondo State, Nigeria

  • Temitope A. Olatoye;Ohseok, Kwon;Kayode L. Akinwande
    • Proceedings of the National Institute of Ecology of the Republic of Korea
    • /
    • 제5권1호
    • /
    • pp.10-20
    • /
    • 2024
  • The study investigated species diversity, relative abundance, and decline of flying insects and plants within a fragmented forest in the Federal University of Technology Akure (FUTA), Ondo State, Nigeria. It is known that habitat fragmentation can reduce biodiversity. Thus, it is important to perform comprehensive assessments to understand implications of the habitat fragmentation for flora and fauna. Species richness and abundance of flying insects and plants across fragmented forest patches were quantified using field surveys and taxonomic identification. This study revealed shifts in species diversity, with fragmented areas exhibiting reduced biodiversity compared to contiguous forest ecosystems. Flying insects crucial for ecosystem functioning and pollination services demonstrated decreased species richness and relative abundance within fragmented habitats. This decline was attributed to habitat loss, altered microclimates, and limited movement pathways known to hinder insect dispersal. Similarly, plant species richness and abundance showed decline in fragmented forest due to disrupted mutualistic interactions with pollinators, altered nutrient cycling, and increased competition among plant species. This study underscores the importance of maintaining intact forest habitats to sustain healthy ecosystems and preserve biodiversity. Effective conservation strategies should focus on habitat connectivity, reforestation efforts, and protection of essential ecological corridors to mitigate effects of fragmentation. In conclusion, this investigation provides empirical evidence for effects of habitat fragmentation on flying insects and plants in a forest ecosystem in FUTA Akure, Nigeria. Findings emphasize an urgency of adopting conservation measures to safeguard these invaluable components of biodiversity and ecosystem stability in the face of ongoing habitat loss and fragmentation.

산림 소유역 생태계에서 질소와 황의 유입량, 유출량과 물질수지 (Input, Output and Budget of Nitrogen and Sulphur in Forested Watershed Ecosystems)

  • 유영한;김준호;문형태;이창석
    • The Korean Journal of Ecology
    • /
    • 제25권3호
    • /
    • pp.189-195
    • /
    • 2002
  • 생태계의 필수원소이고 대기오염의 주물질인 질소와 황의 유입량, 유출량과 연물질 수지를 밝히기 위하여 집수역의 특성이 알려지고, 수문학 연구시설이 구비된 산림청 임업연구원 중부시험장내 광릉시험림의 침엽수림과 활엽수림 소유역 생태계에서 강수량과 유출수량을 측정하고, 이 속에 있는 두 물질의 함량을 분석하고 이를 수문학적 자료와 통합하였다. 광릉의 연평균 강수량은 $12,916\;ton{\cdot}ha^{-1}{\cdot}yr^{-1}$이었고, 연평균 유출량은 각각 5,094(39%)와 $7,467\;ton{\cdot}ha^{-1}{\cdot}yr^{-1}$(59%)로서 침염수림이 활엽수림보다 더 낮았다. 강수에 의한 $N({NO_3}^-+{NH_4}^+)$${SO_4}^{2-}$의 연 평균 유입량은 각각 12.50과 $81.72\;kg{\cdot}ha^{-1}{\cdot}yr^{-1}$ 이었다. 유출수를 통하여 생태계로부터 유출되는 $N({NO_3}^-+{NH_4}^+)$${SO_4}^{2-}$의 유출량은 침엽수림소유역에서 각각 0.06과 $39.23\;kg{\cdot}ha^{-1}{\cdot}yr^{-1}$이었고, 활엽수림소유역에서 각각 0.15, $55.46\;kg{\cdot}ha^{-1}{\cdot}yr^{-1}$로서 질소와 황은 생산성이 높은 천이초기 단계에 있는 침엽수림이 극상단계에 있는 활엽수림 소유역보다 적었는데 이는 물질생산에 의하여 이들 물질이 생물체의 조직에 축적되었음을 시사하였다. 이 결과로부터 계산한 $N({NO_3}^-+{NH_4}^+)$${SO_4}^{2-}$의 연수지는 침엽수림소유역 에서 각각 +12.46, $+42.49\;kg{\cdot}ha^{-1}{\cdot}yr^{-1}$ 활엽수림소유역에서 각각 +11.35, $+26.26\;kg{\cdot}ha^{-1}{\cdot}yr^{-1}$로서 두 생태계에 축적되었다.

여수 엑스포 해역의 생물.화학적 해양환경 특성 (A Study on the Marine Biological and Chemical Environments in Yeosu Expo Site, Korea)

  • 노일현;오석진;박종식;안영규;윤양호
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
    • /
    • 제13권1호
    • /
    • pp.1-11
    • /
    • 2010
  • 2012 여수 엑스포 부지인 신항해역의 생물해양학적 환경특성과 이를 조절하는 물리 화학적 요인의 경시적인 변동특성을 파악하기 위해 1개 정점을 대상으로 2006년 4월부터 2007년 12월까지 일주일 간격을 원칙으로 현장조사를 실시하였다. 수온은 표층에서 $6.8{\sim}27.8^{\circ}C$, 저층에서 $6.3{\sim}25.9^{\circ}C$의 범위를, 염분은 표층에서 12.8~33.0 psu의 범위를, 저층에서 25.2~33.6 psu의 범위를 보였다. 강우가 집중된 하계에 급격하게 염분이 낮아지면서 표·저층사이에 강한 염분약층이 형성되었다. 용존무기질소(DIN)는 표층에서 $1.36{\sim}82.7{\mu}M$, 저층에서 $1.27{\sim}25.2{\mu}M$의 범위를, 인산성 인은 표층에서 $0.06{\sim}2.13{\mu}M$, 저층에서 $0.07{\sim}1.38{\mu}M$의 범위를, 규산성 규소는 표층에서 $1.68{\sim}52.0{\mu}M$, 저층에서 $1.37{\sim}30.7{\mu}M$의 범위를 나타내었으며, 영양염류는 계절적으로 강우량이 많은 시기와 저수온기에 높고, 춘계와 추계에 크게 감소하였다. N/P ratio는 표층에서 4.43~325, 저층에서 3.57~321의 범위로 변동하였으며, 강우가 집중되는 시기에 급격히 증가하고, 그 외 시기에는 16 내외의 값을 나타내었다. $Chlorophyll{\alpha}$는 표층에서 $0.46{\sim}65.0{\mu}g$ $L^{-1}$, 저층에서 $0.71{\sim}15.0{\mu}g$ $L^{-1}$의 범위를 나타내었으며, 저수온기에는 낮은 농도로 유지되다 고수온기에 생물량이 급격히 증가하였다. 주성분분석과 중회귀분석 결과, 본 연구해역의 물리 화학적 및 생물학적 요인의 경시적인 변동은 염분의 변화로 표현되는 담수유입에 의해 크게 지배되는 구조를 보이고, 공급된 무기영양염은 식물플랑크톤의 흡수 동화를 통해 비교적 효율적으로 조절되고 있으며, 또한 저수온기에는 무기화과정과 영양염 순환을 통해 재생산된 영양염이 이 해역의 환경구조에 큰 영향을 미치는 것으로 판단되었다.

영산강 하구해역에서의 단순 박스모델에 의한 물질수지 (Material Budgets in the Youngsan River Estuary with Simple Box Model)

  • 이경식;전수경
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
    • /
    • 제12권4호
    • /
    • pp.248-254
    • /
    • 2009
  • 영산강 하구해역에서 계절별로 물질순환과 영양염 플럭스 특성을 파악하기 위해 단순 박스모델을 이용하여 담수수지, 염분수지, 영양염 물질수지를 산정하였다. 외해, 시스템영역으로 유입되는 계절적 평균담수의 양은 $36.481{\times}10^6{\sim}663.634{\times}10^6m^3/month$로 나타났다. 염분수지에 의해 계산된 담수존재량은 $2.515{\times}10^6{\sim}5.812{\times}10^6m^3$이었고 평균 체류시간은 0.26~2.03일로 계산되었다. 평균체류시간은 계절별로 큰 차이를 보였는데 강우가 집중된 하계 풍수기에는 0.26일의 짧은 체류시간을 보인 반면 추계 갈수기에는 2.03일의 평균체류시간을 나타내었다. 해수교환량은 $1,248{\times}10^6{\sim}9,489{\times}10^6m^3/month$으로 하계 풍수기에 해수교환량이 가장 크게 나타났다. 영양염의 부하량은 DIP과 DIN가 각각 2.9~61.22 ton/month, 76.63~1,149.91 ton/month로 계산되었다. 영양염의 체류시간은 DIP의 경우 0.45~1.10일의 범위를, DIN의 경우 0.28~1.92일의 범위를 보였고, 담수체류시간과 비교하면 DIP과 DIN는 하계를 제외한 전 계절에서 담수 체류시간 보다 짧은 체류시간을 보여 영양염이 빠르게 순환되는 것을 알 수 있었다. 특히 DIP는 동계에 외해에서 상대적으로 높은 농도를 보이고 같은 시기에 해수교환에 의한 플럭스가 시스템 영역내로 유입되는 결과를 보여 외부 유입원 존재를 추정하게 하였다.

  • PDF

HGM 적용을 통한 하도습지의 기능평가 제고 방안 연구 (Improvement of Functional Assessment for Riverine Wetlands using HGM Approach)

  • 염정헌;김태성
    • 한국습지학회지
    • /
    • 제18권4호
    • /
    • pp.378-385
    • /
    • 2016
  • 본 연구는 유수역에 적용 시 효율성을 높일 수 있는 HGM(Hydrogeomorphic) 기능 평가 틀을 제안 하였고, 이와 더불어 유수역에 적합한 기준습지를 습지보호지역 중 유수역에 해당되는 곳에 적용함으로써 기준습지의 활용성 제고를 목적으로 하였다. 기능평가는 기존의 HGM 평가 틀을 기반으로 하였으나, 유수역의 특성을 반영하여 수문학적, 생지화학적, 식물서식처, 동물서식처 기능에 따른 총 10개 항목의 기능지수(Functional Capacity Index, FCI)를 산정하였다. 유수역에 적합한 기능평가 틀의 각 항목별 지수를 하도 습지보호지역인 2개소의 습지에 적용해 본 결과 인공호안 하도습지인 담양하천습지는 제외지내 식생 분포 면적비율, 단위면적당 식물종수, 버드나무 분포 면적비율 등의 값이 높게 분석되었고, 이들 변수 값이 반영된 양분 순환(947,668.00), 식물종풍부도 및 특징적인 식생 군집 유지(6.39), 서식처의 공간구조적 유지(11.00) 등의 기능지수 값이 상대적으로 높게 분석되었다. 자연호안 하도습지인 한반도습지는 담양하천습지에 비해 하천 규모가 크고, 생물종다양성과 관련된 변수값이 높았으며, 이와 관련된 에너지 감쇄(17,805.16), 지표하 저류(0.54), 이입된 원소와 화합물 제거(103,052.73), 잔재생체량 유지(2.31), 산포 및 연결성 유지(6.50), 저서성무척추동물의 종다양성(1.60), 척추동물의 종다양성 및 종수(2.52/ 151.50) 등에서 기능지수 값이 상대적으로 높게 분석되었다.

국내 흰개미(Reticulitermes speratus kyushuensis Morimoto)에 의한 토양의 화학적 특성 변화 (Changes in Chemical Property of Soil Affected by Termites (Reticulitermes speratus kyushuensis Morimoto) in Korea)

  • 성세하;김근기;홍창오;박현철
    • 한국환경과학회지
    • /
    • 제26권6호
    • /
    • pp.789-795
    • /
    • 2017
  • Termites (Isoptera) are classified into approximately 3,106 species. In Korea, only one species has been identified, which is Reticulitermes speratus kyushuensis Morimoto. The termite, a social insect, is known to play an important role in nutrient cycling of the ecosystem, although some species of termites are well-known pests attacking wooden structures or any plant materials. However, there is a lack of research about termites in Korea, including aspects such the taxonomy, physiology, and ecology of termites. This study was carried out to provide valuable basic data on the ecological role of termites in an ecosystem in Korea for the future studies. For the experiments, soil and termite samples were randomly collected from Mt. Hwajang located in Jikdong-ri, Eonyang-eup, Ulju-gun, Korea between October 5 and 30, 2015. Analysis results showed that there were no significant differences in soil chemical properties between the soil samples just after air-drying and one year elapsed without any treatment. The treated soil with termites showed significantly higher than the soil without termite treatment. Chemical properties of total nitrogen, organic matter, available phosphate, pH, Calcium(Ca), Potassium(K) and Magnesium(Mg) in soil treated with termites were $1.11{\pm}0.3gkg^{-1}$, $43.3{\pm}12.4gkg^{-1}$, $27.4{\pm}2.9mgkg^{-1}$, $4.56{\pm}0.2$, $0.82{\pm}0.2cmol_ckg^{-1}$, $3.18{\pm}1.4cmol_ckg^{-1}$, $1.73{\pm}1.1cmol_ckg^{-1}$, respectively. The values of soil property of without termite treatment were $0.56{\pm}0.1gkg^{-1}$, $30.5{\pm}3.1gkg^{-1}$, $24.0{\pm}4.7 mgkg^{-1}$, $4.09{\pm}0.1$, $0.71{\pm}0.2cmol_ckg^{-1}$, $2.88{\pm}1.5cmol_ckg^{-1}$, $1.30{\pm}0.7cmol_ckg^{-1}$, respectively. These results suggest that inhabitation of termites could improve soil chemical properties in an ecosystem.

밭 토양에서 바닥재와 축분퇴비의 혼합시용이 토양의 중금속 함량 및 효소활성에 미치는 영향 (Effect of Combined Application of Bottom Ash and Compost on Heavy Metal Concentration and Enzyme Activities in Upland Soil)

  • 김용균;임우섭;홍창오;김필주
    • 한국환경농학회지
    • /
    • 제33권4호
    • /
    • pp.262-270
    • /
    • 2014
  • 본 연구는 바닥재의 농업적 활용성을 증대시키기 위해 바닥재의 안정화 제재로써 축분퇴비를 선발하였고 알타리무의 재배토양에서 바닥재와 축분퇴비의 혼합 시용량에 따른 토양의 화학적 특성, 토양 내 중금속의 함량, 효소활성의 변화 및 알타리무의 수량을 조사하기 위해 실시되었다. 바닥재를 단독으로 시용하였을 때 보다 바닥재와 축분퇴비를 혼합 시용하였을 때 토양의 화학적 특성이 더욱 우수하게 개량되어지는 결과를 나타내었다. 바닥재의 시용량을 증가시킴에 따라 토양 내 수용성 망간과 아연의 함량이 유의적으로 감소하였으며 이러한 효과는 바닥재와 축분퇴비를 혼합 시용하였을 때 더욱 증가하는 것으로 나타났다. 바닥재의 시용량 증가는 알타리무 수확 후 토양 내 urease의 활성을 유의적으로 증가시켰다. 바닥재의 단독시용에 비해 바닥재와 축분퇴비의 혼합시용은 urease, dehydrogenase, acidic phosphotase 및 alkaline phosphotase의 활성을 더욱 증가시키는 것으로 나타났다. 바닥재와 축분퇴비의 혼합시용은 알타리무의 수량 감소를 초래하지 않았으며 통계적으로 유의한 차이는 없었지만 수량의 증수를 보였다. 결론적으로 바닥재는 축분퇴비와 혼합하여 사용된다면 밭토양 내 중금속 함량의 증대와 작물수량의 감소 없이 토양의 화학적 특성과 효소활성을 개량할 수 있는 것으로 조사되었다.

Microbiological Features and Bioactivity of a Fermented Manure Product (Preparation 500) Used in Biodynamic Agriculture

  • Giannattasio, Matteo;Vendramin, Elena;Fornasier, Flavio;Alberghini, Sara;Zanardo, Marina;Stellin, Fabio;Concheri, Giuseppe;Stevanato, Piergiorgio;Ertani, Andrea;Nardi, Serenella;Rizzi, Valeria;Piffanelli, Pietro;Spaccini, Riccardo;Mazzei, Pierluigi;Piccolo, Alessandro;Squartini, Andrea
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
    • /
    • 제23권5호
    • /
    • pp.644-651
    • /
    • 2013
  • The fermented manure derivative known as Preparation 500 is traditionally used as a field spray in biodynamic agriculture for maintaining and increasing soil fertility. This work aimed at characterizing the product from a microbiological standpoint and at assaying its bioactive properties. The approach involved molecular taxonomical characterization of the culturable microbial community; ARISA fingerprints of the total bacteria and fungal communities; chemical elemental macronutrient analysis via a combustion analyzer; activity assays for six key enzymes; bioassays for bacterial quorum sensing and chitolipooligosaccharide production; and plant hormone-like activity. The material was found to harbor a bacterial community of $2.38{\times}10^8$ CFU/g dw dominated by Gram-positives with minor instances of Actinobacteria and Gammaproteobacteria. ARISA showed a coherence of bacterial assemblages in different preparation lots of the same year in spite of geographic origin. Enzymatic activities showed elevated values of ${\beta}$-glucosidase, alkaline phosphatase, chitinase, and esterase. The preparation had no quorum sensing-detectable signal, and no rhizobial nod gene-inducing properties, but displayed a strong auxin-like effect on plants. Enzymatic analyses indicated a bioactive potential in the fertility and nutrient cycling contexts. The IAA activity and microbial degradation products qualify for a possible activity as soil biostimulants. Quantitative details and possible modes of action are discussed.

차세대염기서열방법을 이용한 경북 봉화군 장군봉 소나무림의 토양 박테리아 군집 구성 (Soil Bacterial Community in Red Pine Forest of Mt. Janggunbong, Bonghwa-Gun, Gyeongbuk, Korea, Using Next Generation Sequencing)

  • 이병주;어수형
    • 한국산림과학회지
    • /
    • 제106권2호
    • /
    • pp.121-129
    • /
    • 2017
  • 토양미생물은 산림 생태계 구성 요소로써 산림 내 물질 순환 및 식물 생장 등에 중요한 역할을 한다. 그러나 국내 산림과학분야에서는 토양 균류 일부 종에 대한 연구가 주로 실시되어졌으며, 박테리아를 포함한 미생물 군집에 대한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 16S rRNA gene 영역에 대한 차세대염기서열분석법을 통해, 장군봉 천연 소나무림 토양 내 존재하는 박테리아 군집 구성을 파악하였다. 분석 결과, phylum 수준에서 Proteobacteria, Acidobacteria, Actinobacteria, Planctomycetes 등이 나타나, 전형적인 토양 박테리아 군집 구성을 보였다. 또한, 부영양 환경을 선호하는 Proteobacteria가 가장 높은 비율을 차지하였는데, 다른 인공림과 비교하여 장군봉 천연 소나무림 토양 유기물량이 상대적으로 풍부한 것이 원인으로 생각된다. 한편, 토양 내 질소 순환에 기여를 하는 뿌리혹박테리아 분류군을 살펴본 결과, Burkholderia, Bradyrhizobium, Rhizobium 속이 주로 존재하는 것을 확인하였다. 토양 물리 화학적 특성과 박테리아 군집 구성간의 상관관계를 분석한 결과, 토양 내 pH가 박테리아 군집 구성과 관련된 주요 토양 특성인 것으로 확인되었다.