Background: We sought to understand the relationship between the seed bank and vegetation in abandoned rice paddies in South Korea, in order to guide management of these sites. We investigated the floristic composition and species richness of the soil seed bank and ground vegetation in former paddies along three seral gradients (wet meadow, young forest, and mature forest) in Gwangneung Forest Biosphere Reserve. Results: Seed bank samples contained 59 species, of which the dominant families were Cyperaceae, Gramineae, and Polygonaceae. Species richness and seedling density (59 taxa and 19,121 germinants from all samples) were high. Carex spp. (11, 921 germinants) were the dominant taxa. The species composition in the seed bank changed gradually as the land transitioned from wet meadow to mature forest. Sørensen's index of similarity between above- and below-ground vegetation was 29.3% for wet meadow, 10.8% for young forest, and 2.1% for mature forest. Germinant density also declined, with 10, 256 germinants for wet meadow, 6445 germinants for young forest, and 2420 germinants for mature forest. Conclusions: Changes in aboveground environment and life history traits such as amphicarpic plants, likely affect the composition of soil seed bank species. Abandoned paddy fields may be good sites for restoration of wetland forest and conservation of wetland habitat. Some intervention may be required to promote the recovery of a natural species assemblage.
국제공동해양시추사업(Ocean Drilling Program: ODP)는 DSDP, IPOD 그리고 현재의 IODP 등의 여러 가지 이름으로 바뀌어 왔지만 공고한 국제협동을 통해 지구과학의 발전에 크게 기여하여 왔다. 약 10 년 전에 시작된 IODP는 이제 2013년부터 2단계로 진입하면서 더욱더 견고한 국제협력, 새로운 과학 영역에 대한 도전, 그리고 새로운 과학적 목표를 향해 발전해 나갈 것이다. 이 논문은 그동안 수행된 ODP탐사로 얻어진 탁월한 연구성과와 새롭게 출범되는 IODP의 구조와 새로운 과학영역을 한층 발전시키기 위해 필요한 역할에 대해 정리하였다. 특히 2단계로 접어드는 IODP에서는 현재까지 이루어지지 않았던 북극해와 같은 지역에 대한 조사와 심해 생물권(biosphere) 등 미생물 영역에 대한 연구, 기후변화에 대한 연구가 더욱 활성화 될 것으로 기대된다. 이처럼 IODP는 가맹국들의 강력한 국제협력을 통해 IODP는 앞으로도 지구과학의 발전에 중요한 역할을 할 것으로 생각된다.
Vegetation canopy plays an important role in $CO_2$/$H_2$O exchange between the biosphere and the atmosphere by controlling leaf stomata. In this study, rice (Oryza sativa L.), a staple crop in Asia was investigated to formulate its single leaf model of photosynthesis and stomatal conductance. Photosynthesis and stomatal conductance were measured with a portable infrared gas analyzer system. Other plant and meteorological variables were also measured. To evaluate empirical constants in this biochemical leaf model, nonlinear least squares technique was used. The maximum catalytic activity of enzyme and the maximum rate of electron transport were $ 100\mu$㏖ $m^{-2}$$s^{-1}$ and $140 \mu$㏖ m$^{-2}$ s$^{-1}$ (@ 35$^{\circ}C$), respectively. The empirical constants, m and b, associated with stomatal conductance model were 9.7 and $0.06 m^{-2}$$s^{-1}$ , respectively. On a leaf scale, agreements between the modeled and the measured values of photosynthesis and stomatal conductance were on average within 20%, and the simulation of diurnal variation was also satisfactory On a canopy scale, the Simple Biosphere model(SiB2) was tested using the derived parameters. The modeled energy fluxes were compared against the micrometeorologically measured fluxes over a rice canopy. Agreements between the modeled and the measured values of net radiation, sensible heat and latent heat fluxes, and $CO_2$ flux (i.e., net canopy photosynthesis) were on average within 25%.
Increasing carbon dioxide emissions from fossil fuel use and land-use change has been perturbing the balanced global carbon cycle and changing the carbon distribution among the atmosphere, the terrestrial biosphere, the soil, and the ocean. SGCM(Simple Global Carbon Model) was used to simulate global carbon cycle for the IPCC emissions scenarios, which was six future carbon dioxide emissions from fossil fuel use and land-use change set by IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change). Atmospheric $CO_2$ concentrations for four scenarios were simulated to continuously increase to $600{\sim}1050ppm$ by the year 2100, while those for the other two scenarios to stabilize at $400{\sim}600ppm$. The characteristics of these two $CO_2$-stabilized scenarios are to suppress emissions below $12{\sim}13$ Gt C/yr by tile year 2050 and then to decrease emissions up to 5 Gt C/yr by the year 2100, which is lower than the current emissions of $6.3{\pm}0.4$ Gt C/yr. The amount of carbon in the atmosphere was simulated to continuously increase for four scenarios, while to increase by the year $2050{\sim}2070$ and then decrease by the year 2100 for the other two scenarios which were $CO_2$-stabilized scenarios. Even though the six emission scenarios showed different simulation results, overall patterns were such similar that the amount of carbon was in the terrestrial biosphere to decrease first several decades and then increase, while in the soil and the ocean to continuously increase. The ratio of carbon partitioning to tile atmosphere for the accumulated total emissions was higher for tile emission scenario having higher atmospheric $CO_2$, however that was decreasing as time elapsed. The terrestrial biosphere and the soil showed reverse pattern to the atmosphere.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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