• 제목/요약/키워드: THROUGHFALL STEMFLOW

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대기오염지역과 비오염지역 강우의 이온특성 (characteristic of Ions in Rainwater at Air Polluted and Non-POLLUTED aREA)

  • 김종갑
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제21권3호
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    • pp.195-201
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    • 1998
  • This study was carried out to investigate characteristic of ions in rainwater by throughfall, stemflow and rainfall at air polluted area(Kure city industrial city) and non-air polluted area (Higashihiroshima city non industrial city). pH of rainwater in air polluted area were all low as compared with those in non-air polluted area. EC of rainwater in ir polluted area were high in throughfall and stemflow, but there was no difference between both areas in rainfall. The concentration of major ions in rainwater were generally high at air polluted area, especially of $Mg^{2+}$, $Ca^{2+}$, $Cl^{-}$ and $SO_4^{2-}$ in stemflow. But there was little difference in $NH_4^{+}$, and there was also cases had a high concentration in non-air polluted area. By comparison with forest type, in stemflow concentration of ions in coniferous forest were higher than those in broad-leaved, but in throughfall they were higher in mixed forest rather than coniferous forest. There was no correlation between the amount of rainwater and pH, and also EC. $NO_4^{-}$ and $SO_{4}^{2-}$ had high correlations between major ions besides $Na^{+}$ and $NH_{4}^{+}$ in air poluted area.

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강원도 춘천지역 낙엽활엽수림에서의 수분이동에 따른 양분동태 (Nutrient Dynamics through Water Transport in Natural Deciduous Hardwood Forests in Chunchon, Kangwon Province)

  • 진현오;손요환;이명종;박인협;김동엽
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제26권1호
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    • pp.13-18
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    • 2003
  • 본 연구에서는 강원도 춘천지역 낙엽활엽수림(굴참나무, 신갈나무)에서의 강우의 이동에 따른 수량, 용존원소 농도 및 물질량 등을 조사하였다. 임외우량에 대한 각 강우량의 비율은 굴참나무임분이 신갈나무임분에 비하여 수관통과우에서 2∼3%, 그 외의 강우에서 10∼15%의 증가량을 나타내고 있었다. 임외우에 비하여 수관통과우에서는 K/sup +/농도가, Ao층통과우에서는 Ca/sup 2+/, Mg/sup 2+/, NO₃/sup -/농도가 현저하게 증가하였는데, 이는 전자의 원소농도에서는 수관으로부터의 용탈, 후자의 원소농도에서는 Ao층으로부터의 용탈 및 질산화 작용에 기인한 것이라 판단된다. 수관통과우, Ao층통과우 및 A, B층토양수에 있어서 원소농도는 수량이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였는데, 특히 K/sup +/, Mg/sup 2+/, Cl/sup -/농도에서 현저하였다. Ao층통과우의 Ca/sup 2+/에서 굴참나무임분이 신갈나무임분에 비하여 1.5배 정도 높은 값을 나타낸 것 이외에는 다른 강우의 물질량에 있어서는 임분 간 뚜렷한 차이는 없었다. 연간 수간류 물질량은 임상으로 도달하는 강우(수관통과우+수간류)물질량의 10% 미만이었는데, 양적인 면으로 보아 물질순환 과정에 있어서 수간류의 비중은 작다고 판단된다.

Inorganic Nutrient Inputs from Precipitation, Throughfall, and Stemflow in Pinus densiflora and Quercus mongolica Stands in an Urban Forest Ecosystem

  • Kim, Kee Dae
    • 한국환경과학회지
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    • 제28권10호
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    • pp.813-829
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    • 2019
  • We measured the amount of precipitation, stemflow, and throughfall and concentrations of nine major inorganic nutrients ($H^+$, ${NH_4}^+$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $K^+$, $Na^+$, $Cl^-$, ${NO_3}^-$, and ${SO_4}^{2-}$) to investigate the nutrient inputs into soil from precipitation in Pinus densiflora and Quercus mongolica stands from September 2015 to August 2016. The precipitation inputs of $H^+$, ${NH_4}^+$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $K^+$, $Na^+$, $Cl^-$, ${NO_3}^-$, and ${SO_4}^{2-}$ into soil were 0.170, 15.124, 42.227, 19.218, 14.050, 15.887, 22.391, 5.431, and $129.440kg{\cdot}ha^{-1}{\cdot}yr^{-1}$, respectively. The P. densiflora stemflow inputs were 0.008, 0.784, 1.652, 1.044, 0.476, 0.651, 1.509, 0.278, and $9.098kg{\cdot}ha^{-1}{\cdot}yr^{-1}$, and those for Q. mongolica were 0.008, 0.684, 2.429, 2.417, 2.941, 1.398, 2.407, 0.436, and $13.504kg{\cdot}ha^{-1}{\cdot}yr^{-1}$, respectively. The P. densiflora throughfall inputs were 0.042, 21.518, 52.207 27.694, 20.060, 24.049, 37.229, 10.241, and $153.790kg{\cdot}ha^{-1}{\cdot}yr^{-1}$, and those for Q. mongolica were 0.032, 15.068, 42.834, 21.219, 20.294, 20.237, 24.288, 5.647, and $119.134kg{\cdot}ha^{-1}{\cdot}yr^{-1}$, respectively. Of the total throughfall flux (i.e., stemflow + throughfall flux) of the nine ions for the two species, ${SO_4}^{2-}$ had the greatest total throughfall flux and $H^+$ had the lowest. The net throughfall fluxes of the ions for the two species had various correlations with the precedent dry period, rainfall intensity, rainfall amount, and pH of precipitation. The soil pH under the Q. mongolica canopy (4.88) was higher than that under the P. densiflora canopy (4.34). The difference in the soil pH between the two stands was significant (P < 0.01), but the difference in soil pH by the distance from the stems of the two species was not (P > 0.01). This study shows the enrichments of inorganic nutrients by two representative urban forests in temperate regions and the roles of urban forests during rainfall events in a year.

Chemical Characteristics of Precipitation in Quercus Forests in Korea and Japan

  • Kim, Min Sik;Takenaka, Chisato;Park, Ho Taek;Chun, Kun Woo
    • 한국산림과학회지
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    • 제96권5호
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    • pp.503-509
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    • 2007
  • The major objective of this study was to analyze the difference of the chemical characteristics of acid deposition in Quercus forests in Korea and Japan. The pH values of rainfall at the experimental forest of Kangwon National University (KS site) were higher than those at the Foresta Hills in Japan (JP site), and all chemical contents of throughfall and stemflow were much higher than those of rainfall in Quercus forest stands at the KS and JP site. The pH values, $Ca^{2+}$, $NO_3{^-}$ and $SO{_4}^{2-}$ concentration of throughfall and stemflow at the KS site showed seasonal variation. While at the JP site, the same pattern was shown in the pH values of throughfall and stemflow, however, did not show any difference among seasons. Also, the annual input of all nutrients in these two contrasting forests varied seasonally. These results can be used to predict the amounts of air pollutant that are washed off and leached by the rainfall and Yellow Sand (Asian dust), including NOx and SOx acid pollutants transported easterly from China in the spring. Therefore, it is necessary to quantify the inputs of dry and wet deposition throughout a full year to gain a more complete understanding of the effects of acid deposition on the nutrient cycles in these forest ecosystems.

테다소나무림과 소나무림에서의 수관통과우량(樹冠通過雨量), 수간유하우량(樹幹流下雨量) 및 차단손실우량(遮斷損失雨量) (Throughfall, Stemflow and Interception Loss at Pinus taeda and Pinus densiflora stands)

  • 민홍진;우보명
    • 한국산림과학회지
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    • 제84권4호
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    • pp.502-516
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    • 1995
  • 30년생 테다소나무(Pinus taeda)림과 30년생 소나무(Pinus densiflora)림 시험구에서 수관통과우량(樹冠通過雨量), 수간유하우량(樹幹流下雨量), 차단손실우량(遮斷損失雨量) 및 임내강우량(林內降雨量)을 산정(算定)하고 이것에 관여하는 인자(因子)와의 관계(關係)를 밝힌 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 시험기간(試驗期間)의 총강우량(總降雨量)은 3,107.6mm로, 연평균(年平均) 1,035.9mm였으며 시험기간(試驗期間)동안 조사된 일단위우량(日單位雨量)의 강우강도빈도(降雨强度頻度)는 30mm 이하가 전체의 90%(1992년), 81%(1993년), 88%(1994년)였다. 2. 선정(選定)된 총(總) 85회(回)의 단위강우(單位降雨)에 대한 수관통과우량(樹冠通過雨量), 수간유하우량(樹幹流下雨量), 차단손실우량(遮斷損失雨量)은 임외강우량(林外降雨量)과 직선관계(直線關係)를 보였다. 수관통과우량(樹冠通過雨量)은 테다소나무림에서 2,432.5mm(78.3%), 소나무림은 2,699.6mm(86.9%)였으며, 회귀식(回歸式)에 대한 단위 강우당 차단저류능(遮斷貯留能)은 각각 1.1mm와 1.3mm로 추정(推定)되었다. 3. 수관유하우량(樹幹流下雨量)은 테다소나무림에서 227.3mm(7.3%), 소나무림에서 62.7mm(2.0%)로 나타났으며, 회귀식(回歸式)을 이용하여 추정(推定)된 단위 강우당 수간유하우량(樹幹流下雨量)의 발생강우량(發生降雨量)은 각각 약 7.2mm와 1.9mm로 추정(推定)되었다. 4. 차단손실우량(遮斷損失雨量)은 임외강우량(林外降雨量)에서 수관통과우량(樹冠通過雨量)과 수간유하우량(樹幹流下雨量)을 제(除)하여 산정(算定)하였으며, 테다소나무림에서 447.8mm(14.4%), 소나무림에서 345.3mm(11.1%)로 산정(算定)되었다. 5. 수관통과우량(樹冠通過雨量)과 수간유하우량(樹幹流下雨量)의 합(合)으로 나타나는 임내강우량(林內降雨量)은 태다소나무림에서 2,659.8mm(85.6%)였고, 소나무림에서 2,762.3mm(88.9%)였다. 6. 수관통과(樹冠通過) 및 수간유하율(樹幹流下率)은 강우량(降雨量)이 증가(增加)할수록 급증(急增)하다가 각각 30mm, 50mm 이상의 강우(降雨)에서 일정(一定)하게 유지되었고, 차단손실율(遮斷損失率)은 강우량(降雨量)이 증가(增加)함에 따라 급감(急減)하다가 50mm 이상의 강우(降雨)에서 일정(一定)하게 유지되었다.

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경기도(京畿道) 광주(廣州) 지방(地方) 잣나무림(林), 낙엽송림(落葉松林), 활엽수림(闊葉樹林)에서 수관통과우(樹冠通過雨), 수간류(樹幹流), 토양수내(土壤水內) 양료동태(養料動態) (Nutrient Dynamics in the Throughfall, Stemflow and Soil Solution of Korean Pine, Japanese Larch and Hardwood Stands at Kwangju-Gun, Kyonggi-Do)

  • 박영대;이돈구;김동엽
    • 한국산림과학회지
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    • 제88권4호
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    • pp.541-554
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    • 1999
  • 이 연구는 경기도 광주지방에서 잣나무림, 낙엽송림, 참나무류 위주의 활엽수림을 대상으로 임분간 수관통과우, 수간류를 통한 양료유입 양상을 비교하고 수관통과우, 수간류, 토양수별로 양료동태 특성을 알아보고자 하였다. 조사기간동안 총 강우량은 1410.1mm였으며 수관통과우량은 낙엽송림에서 전체강우량의 85%, 잣나무 간벌림에서 84.5%, 잣나무 하예림에서 83.2%, 활엽수림에서 81.2%로 나타나 활엽수림 보다는 침엽수림에서 높게 유입되었다. 수간류량은 활엽수림에서 강우의 2.7%, 잣나무하예림에서 1.3%, 잣나무 간벌림에서 1.2%, 낙엽송림에서 0.8%로 활엽수림이 침엽수림에 비하여 높았다. 강우, 수관통과우, 수간류내 평균 이온농도는 수간류가 가장 높았으며 임분별 평균 이온농도는 양이온, 음이온 모두 낙엽송림, 잣나무림, 활엽수림의 순으로, 활엽수림에 비하여 침엽수림에서 높았다. 수관통과우와 수간류내 양이온 농도는 $NH{_4}^+$-N, $K^+$, $Ca^{2+}$, $Na^+$, $Mg^{2+}$의 순으로 높았으며 음이온 농도는 $SO{_4}^{2-}$, $NO{_3}^-$-N, $Cl^-$의 순이었다. 강우가 수관층을 통과한 후 수관통과우와 수간류에서의 농도변화를 보면 활엽수림의 경우 가장 크게 증가한 이온이 $K^+$인 반면 잣나무림과 낙엽송림에선 $NH{_4}^+$-N이온이 가장 크게 증가하여 수종에 따라 각기 다른 양상을 보였다. 토양수내 양이온 농도는 $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Na^+$의 순으로 높았고, 음이온 농도는 $NO{_3}^-$-N, $Cl^-$, $SO{_4}^{2-}$의 순으로 높았다. 이 중 $NH{_4}^+$-N, $K^+$는 주로 대기로 부터 유입되고 $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Na^+$는 주로 모암의 풍화에 의하여 유입되었다.

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리기다소나무 임분에서 산림관리작업이 토양의 물리성 및 산림의 수질정화기능에 미치는 영향 (Influence of Forest Practices on Soil Physical Properties and Facility of Purifying Water Quality in Pinus rigida Stands)

  • 박재현
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.61-70
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    • 2007
  • This study aims to clarify the effect of forest management practices(thinning and pruning) on soil physical properties and water quality to get the fundamental information on the facility of purifying water quality after forestry practices. Rainfall, throughfall, stemflow, soil and stream water were sampled at the study site which consists of Pinus rigida in Jinju National University Experimental Forest for 4 years from Mar. 1, 2002 to Nov. 30, 2006. Averaged tree height of the management site increased by 1.6m, compared to the value of the non-management site in Pinus rigida. Increment of averaged D. B. H. at the management site showed 4.2cm more in Pinus rigida compared with that at non-management sites. Mesopore ratios (pF2.7) and total porosities of A layer soil at the management site increased more than those at the non-management sites in both stands. Otherwise, soil bulk density resulted in being reversely. Water qualities of throughfall, stemflow and buffered soil water were influenced more positively by the management practice. The average electrical conductivity of stream water was $32.9{\mu}S/cm$ within the range of non-polluted stream water.

광릉(光陵) 활엽수(闊葉樹) 천연노령림(天然老齡林)과 침엽수(針葉樹) 인공유령림(人工幼齡林) 그리고 양주(楊洲) 사방지(砂防地) 혼효유령림(混淆幼齡林)의 수관통과우량(樹冠通過雨量), 수간유하량(樹幹流下量) 그리고 차단손실량(遮斷損失量)에 관하여(I) - 실험적(實驗的) 측정결과(測定結果)를 중심(中心)으로 - (Throughfall, Stemflow and Interception Loss of the Natural Old-growth Deciduous and Planted Young Coniferous in Gwangneung and the Rehabilitated Young Mixed Forest in Yangju, Gyeonggido(I) - with a Special Reference on the Results of Measurement -)

  • 김경하;전재홍;유재윤;정용호
    • 한국산림과학회지
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    • 제94권6호
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    • pp.488-495
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    • 2005
  • 본 연구는 국립산림과학원에서 운용하는 경기도 광릉시험림 내 활엽수 천연노령림과 침엽수 인공유령림 그리고 양주 사방지 혼효유령림의 수관통과우량, 수간유하량, 그리고 차단손실량을 조사하여 앞으로 임상변화가 임내우 및 차단손실량에 미치는 영향을 시뮬레이션 할 수 있는 전산모델을 개발하는데 필요한 자료를 확보하기 위하여 수행되었다. 본 연구 대상유역인 활엽수 천연노령림은 활엽수 천연림을 대표할 수 있으며, 잣나무와 전나무림으로 구성된 침엽수 인공유령림은 1976년 조림지로서 침엽수 인공림을 대표할 수 있다. 또한 양주 사방지 혼효유령림은 1974년 사방공사를 실시한 후 현재까지 보전되어 온 임분으로 사방림을 대표할 수 있다. 조사는 2003년 3월부터 2004년 10월까지 실시하였으며, 겨울에는 측정을 중지하였다. 임외장우량은 전도형 자기우설량계로 측정하였으며, 임내우량은 임분 내에 $10m{\times}10m$의 표준구를 설정하고 수관통과우량과 수간유하량을 전도형 측정기와 CR10X 데이터 로거를 이용하여 30분 단위로 측정하였다. 약 2년간 자료를 종합한 결과, 임외강우량에서 수관통과우량과 수간유하량을 뺀 차단손실량은 잣나무림이 임외강우량(1,629.5 mm)의 37.2%인 606.6 mm로 가장 많았으며, 혼효림이 임외강우량(1,363.5 mm)의 22.6%인 308.6 mm로 가장 적었다. 수간유하량은 혼효림이 임외강우량의 10.7%로 가장 많았으며, 잣나무림이 2.4%로 가장 적었다. 임외강우량과 수관통과우량 간의 관계는 모든 조사구에서 직선회귀식으로 나타났다. 직선회귀식의 기울기인 평균 수관통과율은 수관울폐도에 따라 66%에서 77%까지 분포하였다. 임외강우량과 수간유하량은 수관통과우량에 비해 편차가 크긴 하지만 모든 조사구에서 직선회귀식으로 나타낼 수 있었다. 임외강우량이 수간유하량으로 전환되는 비율은 잣나무림이 2%로 가장 낮았고 혼효림이 12%로 가장 높았다. 수간저류능은 활엽수림이 0.21 mm로 가장 높은 반면에 잣나무림이 0.003 mm로 가장 낮았다. 대체로 수간유하량은 침엽수림보다 활엽수림에서 많이 발생하였는데, 이는 임분구조에서 활엽수림이 수피가 매끄럽고 가지의 각도가 가파르기 때문이라고 판단되었다. 차단손실량은 임외강우량이 증가함에 따라 모든 조사구에서 직선적으로 증가하였다. 활엽수림과 혼효림의 경우 전나무림과 잣나무림에 비해 차단손실량의 편차가 크게 나타났는데, 이는 활엽수림과 혼효림이 계절적으로 낙엽에 의해 엽면적지수가 변하기 때문이라고 생각된다. 이상의 결과로 임분구조에 따라 임내우인 수관통과우량과 수간유하량, 그리고 차단손실량이 큰 차이를 보인다는 사실을 확인할 수 있었다. 그러므로 차단손실량을 산정하기 위한 전산모델은 임분구조에 따른 차단손실량의 변화를 나타낼 수 있어야 하며, 이는 임상별 특성과 엽면적지수 등을 매개변수로 한 모델이어야 할 것으로 판단된다.

강우(降雨)와 식생(植生)의 상호작용(相互作用)이 수관통과우(樹冠通過雨) 및 수간류(樹幹流)의 화학적(化學的) 성질변화(性質變化)에 미치는 영향(影響) (The Effects of the Interaction between Precipitation and Tree Species on the Chemical Properties of Throughfall and Stemflow)

  • 주영특;진현오;손요환;오종민;정덕영
    • 한국산림과학회지
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    • 제88권2호
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    • pp.149-156
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    • 1999
  • 본 연구는 산성우 정화능 및 수관통과우, 수간류의 화학적 성질변화에 미치는 수종간 차이의 영향정도를 비교하기 위하여 경기도 광주군 경희대학교 연습림 내의 잣나무림, 낙엽송림 및 참나무림을 대상으로 임외우, 수관통과우 및 수간류를 조사, 분석하였다. 수관통과우 pH는 참나무림, 낙엽송림, 잣나무림에서 각각 pH 5.00~6.30, pH 3.96~6.41, pH 4.11~6.36, 또한 수간류 pH는 각각 pH 4.33~6.05, pH 3.59~6.09, pH 3.60~6.13의 범위에 분포하고 있어 수종에 따른 임외우에 대한 수관통과우 및 수간류의 pH 변화는 참나무림이 낙엽송림과 잣나무림에 비하여 pH 값이 높으면서 분포 범위의 폭이 작았다. 따라서, 수종간 차이에 따른 임외우에 대한 완충능은 참나무림이 낙엽송림과 잣나무림에 비하여 큰 경향을 나타내었다. 대부분의 용존 원소의 농도에 있어서는 임외우${\leq}$수관통과우${\leq}$수간류로 나타났으며, 수관통과우 및 수간류의 양이온은 $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $K^+$, $NH_4{^+}$, 음이온에서는 $Cl^-$, $NO_3{^-}$의 농도가 임외우보다 증가하였는데, 특히 $Mg^{2+}$, $K^+$, $NH_4{^+}$, $Cl^+$에서 현저하였다. 그리고, 수관통과우의 용존원소 농도를 수종간 비교하면 $Ca^{2+}$의 농도는 참나무림<잣나무림=낙엽송림의 경향이었으며, $NH_4{^+}$에서 용존원소 농도의 수종간 차이는 참나무림<잣나무림<낙엽송림의 경향을 보였다.

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산지(山地) 물순환과정(循環過程)에 있어서 산도(酸度), 전기전도도(電氣傳導度) 및 용존산소량(溶存酸素量)의 변화(變化) (Water Quality Variations of pH, Electrical Conductivity and Dissolved Oxygen in Forest Hydrological Processes)

  • 이헌호;전재홍
    • 한국산림과학회지
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    • 제85권4호
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    • pp.634-646
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    • 1996
  • 본 연구는 산지유역을 대상으로 하여 임지의 수질정화능을 구명하고자 실시했다. 대한리 및 박달리의 2개 유역에서 임외우 및 수관통과우, 수간류, 토양수, 계류수의 산지 물순환 각 과정에 대한 수량과 산도, 전기전도도, 용존산소 등을 측정하여 수질변화를 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 임외우의 평균 pH는 박달리 7.6, 대한리 6.4로 나타났다. 2. 적송과 리기다소나무의 수간유하수와 수관통과우의 수질을 비교한 결과, 형균 pH는 대한리에서 각각 4.32와 4.22, 박달리에서 각각 3.34와 4.81로 나타났으며, 평균 전기전도도는 박달리에서 각각 $230.0{\mu}S/cm$, $82.0{\mu}S/cm$이었고, 대한리에서 각각 $119.7{\mu}S/cm$, $96.8{\mu}S/cm$로 나타났다. 3. 계류수의 pH는 유출량의 증가에 따라 감소하였으나, 전기전도도 및 용존산소량은 값이 높아지는 것으로 나타났다. 4. 적송의 임내우(수간류와 수관통과우)가 상수리나무의 임내우보다 pH는 낮게 나타났으며, 전기전도도는 높게 나타났다. 5. 두 시험지의 산지 물순환 과정 중에서 산림토양의 수질정화능력이 가장 높은 것으로 나타났다. 6. 물순환 과정에 따라 수질 변화를 분석한 결과, 습성 강하물에 의한 오염물질의 부하보다는 건성강하물에 의한 부하와 수목의 수피에 의한 영향이 더 큰 것으로 판단되었다. 그러나 산성 임내우도 토양을 거치면서 모암에 의해 중화되고 토양입자에 의한 침착이 일어나면서 계류로 유출되는 유출수의 수질은 양호하게 나타났다.

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