• 제목/요약/키워드: forest growth model

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주요 수종 및 임상별 현실림의 재적생장량 곡선 추정 (Growth Curve Estimation of Stand Volume by Major Species and Forest Type on Actual Forest in Korea)

  • 윤준혁;배은지;손영모
    • 한국산림과학회지
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    • 제110권4호
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    • pp.648-657
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    • 2021
  • 본 연구는 국가산림자원조사를 활용하여 임상별 및 주요 수종별 재적생장량을 추정하고, 연평균생장량(MAI)과 연년생장량(CAI) 등을 도출하여 벌기령을 제시하고자 수행하였다. 재적생장 추정을 위하여 Chapman-Richards 모델을 적용하였다. 도출된 임상별 재적추정식에서는 침엽수림이 가장 높은 생장을 하는 것으로 나타났다. 주요 수종별 추정식은 침엽수종(3종) 중에서는 일본잎갈나무가, 그리고 활엽수종(3종)에서는 굴참나무가 가장 높은 생장이 예측되었다. 그리고 이들 추정식은 적합도지수가 일본잎갈나무 0.32, 굴참나무가 0.21 등으로 대체적으로 낮게 나타났다. 그러나 재적 추정식의 적용 가능성을 알 수 있는 잔차도 분석에 있어서는, 일부 30년 이상의 임령에서 추정식의 추정치가 과소 추정되는 경향을 보였으나, 대부분 0을 중심으로 잔차가 고르게 분포하고 있었다. 따라서 이들 식이 우리나라 현실림의 수종들에 대한 재적을 추정할 수 있을 것으로 판단된다. 추정된 재적을 이용하여 연평균생장량을 계산한 결과, 침엽수림 중 중부지방 소나무 34년, 일본잎갈나무 35년, 리기다소나무 31년일 때 MAI가 최대시기에 도달하는 것으로 나타났다. 그리고 활엽수림에 있어서는 굴참나무 32년, 상수리나무 30년, 신갈나무 29년일 때가 최대시기임을 알 수 있었다. 또한 MAI와 CAI를 계산하여, 이들이 만나는 지점을 재적수확 최대 벌기령으로 결정하였다. 그 결과는 현재 산림청이 제시한 기준 벌기령과 큰 차이를 보이지 않아 정책자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

잣나무 임분의 생장변화에 따른 임분구조 해석에 관한 연구 - 강원대학교 학술림을 중심으로 - (A Study on the Stand Structure Analysis by the Changing Growth in Korean White Pine Stand)

  • 장재영;신현지;우종춘
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제20권1호
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    • pp.58-68
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    • 2004
  • 본 연구는 잣나무 임분의 생장변화에 따른 임분구조를 해석하기 위하여 강원대학교 학술림의 잣나무림을 대상으로 임분의 생장변화 및 흉고직경, 수고, ha당 재적에 대한 생장 추정식을 도출 하였다. 즉 잣나무 임목의 흉고직경에 대한 수고와의 상관관계, 흉고직경에 대한 재적과의 상관관계, 수고에 대한 재적과의 상관관계, 수관면적에 재적과의 상관관계가 분석되었으며, 임령에 대한 흉고직경과의 상관관계, 수고와의 상관관계, 단위면적당 재적과의 상관관계 등이 분석되었다. 그리고 흉고직경에 대한 추정식 (1)은 Y = 20.687Ln(X)-50.431으로 나타났고 수고에 대한 추정식 (2)은 Y= 12.951Ln(X)-31.225으로 나타났으며, ha당 재적의 추정식 (3)은 Y = 171.06Ln(X)-462.16으로 나타났다. 그 결과, 추정식을 이용한 영급별 평균 ha당 재적은 II영급 $27.5m^3$, III영급 $91.1m^3$, IV영급 $147.7m^3$, V영급 $190.0m^3$, VI영급 $223.8m^3$, VII영급 $252.0m^3$, VIII영급 $276.2m^3$으로 산출 되었다. 마지막으로 잣나무 임분에 있어서의 정기평균생장량과 총평균생장량과의 관계가 분석되었다.

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영천 측백림의 직경 및 흉고단면적 생장추정 (Estimation of Diameter and Basal Area Growth Pattern for Thuja orientalis Stand Grown in Yeongcheon)

  • 이상현;이회선;김현;최수임;조영진;임호섭
    • 한국산림과학회지
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    • 제96권1호
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    • pp.29-33
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    • 2007
  • 본 연구는 천연기념물(62호)인 충북 영천리 측백나무(Thuja orientalis)림의 직경과 흉고단면적 생장모형을 추정하여 측백림의 관리에 필요한 기초 자료를 제공하고자 45본의 표준목을 선발하여 생장추를 이용하여 목편을 채취한 후 기초(non-overlapping) data와 데이터 재배열을 통한 overlapping data를 이용하여 최적의 흉고직경과 흉고단면적 추정식을 선정하였다. 동형 및 다형의 비선형 생장식을 데이터에 적합한 결과 overlapping data를 이용한 다형 방정식이 우수한 적합성을 보였다. 흉고직경 생장은 Schnmacher 다형 방정식인 $D_2={\exp}({\ln}(D_1)(T_1/T_2)^{0.4495}+3.8535(1-(T_1/T_2)^{0.4495}))$, 흉고단면적 생장은 Schnmacher 다형 방정식인 $BA_2={\exp}({\ln}(BA_1)(T_1/T_2)^{0.1235}+11.3793(1-(T_1/T_2)^{0.1235}))$가 가장 우수한 식으로 판명되었다. 본 연구에서 제시된 측백림의 흉고직경과 흉고단면적 생장식은 천연기념물인 측백림의 관리 경영에 필요한 정보로 이용할 수 있을 것으로 판단된다.

소나무와 일본잎갈나무의 연륜생장과 기후 요소와의 상관관계 분석 및 생장예측 (Correlation Analysis between Climatic Factors and Radial Growth and Growth Prediction for Pinus densiflora and Larix kaempferi in South Korea)

  • 정준모;김현섭;김미숙;전영우
    • 한국산림과학회지
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    • 제106권1호
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    • pp.77-86
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    • 2017
  • 본 연구는 소나무(Pinus densiflora)와 일본잎갈나무(Larix kaempferi)의 연륜생장과 기후 요소와의 관계를 분석하고, 각 수종별 연구지역을 기후군집으로 분류하여 군집별 연륜기후학적 모델을 개발하였다. 또한 기후변화에 따른 연륜생장 변화를 RCP 기후변화 시나리오와 연륜기후학적 모델을 이용하여 예측하였다. 군집분석을 통한 소나무와 일본잎갈나무의 기후군집은 각각 4개로 분류되었다. 각 군집별 연륜기후학적 모델은 단계적 회귀분석으로 표준화된 잔차연대기와 군집별 기후변수를 이용하여 작성하였다. 소나무의 연륜기후학적 모델에는 각 4개씩의 기후변수가 사용되었고 $R^2$는 0.38~0.58로 나타났다. 일본잎갈나무 연륜기후학적 모델에는 2~5개의 기후변수가 사용되었고 $R^2$는 0.31~0.43으로 분석되었다. 수종별 연륜생장변화 예측은 RCP 4.5와 RCP 8.5 두 개의 기후변화 시나리오를 이용하였다. 소나무 기후군집별 연륜생장예측은 백두대간 산악지역인 군집 4에서 연륜생장이 증가하였고 평균기온이 높은 군집 2와 군집 3에서는 연륜생장이 감소하였다. 일본잎갈나무는 월평균 최저기온이 낮은 군집 1과 평균기온이 높은 군집 2에서는 기후변화가 진행됨에 따라 연륜생장이 감소하였고, 동부해안지역인 군집 3과 해발고가 높은 지역인 군집 4에서는 연륜생장이 유지되었다. 본 연구의 결과는 소나무와 일본잎갈나무의 기후변화에 따른 연륜생장의 변화 예측에 필요한 유용한 정보로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

강원도(江原道) 평창(平昌) 지역(地域) 천연(天然) 활엽수림(闊葉樹林)의 입지유형별(立地類型別) 임분구조(林分構造)와 경쟁관계(競爭關係)의 구명(究明) (A Study on Stand Structure and Competition Status by Site Types in Natural Deciduous Forest of Pyungchang, Kangwon-do)

  • 신만용;임종수;이돈구
    • 한국산림과학회지
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    • 제90권3호
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    • pp.295-305
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    • 2001
  • 본 연구는 우리나라 온대 중 북부지방의 천연 활엽수림을 대표하는 강원도 평창 지역을 대상으로 입지유형을 해발고도(1,000m 이상, 700~1,000m, 700m 미만) 및 지형(능선, 사면, 계곡)에 따라 9가지로 구분하여 정밀 임분조사를 실시하고, 각 입지유형별 임분구조의 파악과 경쟁관계를 구명함으로써, 천연 활엽수림의 친환경적 경영방안에 필요한 기초 자료를 제공하기 위하여 수행하였다. 입지유형별 임분의 생장은 700~1,000m에서 가장 양호한 것으로 나타났으며, 종 다양성도와 풍부도는 해발고도가 낮아질수록 증가하는 것으로 파악되었다. 또한 지형별로는 능선, 사면, 계곡의 순서로 재적 등의 임분 상태가 양호한 것으로 나타났으며, 한 수종의 상대우점도가 높은 입지유형에서는 균재도는 낮은 값을 보이고 있었다. 입지유형별 최적 경쟁지수 모형은 7개 입지유형에서 거리독립경쟁지수가 선정되었으며, 1,000m 이상의 능선과 700~1,000m의 계곡에서만 거리종속경쟁지수가 흉고직경 정기평균 생장량과 높은 상관을 나타내어 입지유형별로 다소 다른 결과를 보였다. 입지유형에 따른 수종별 생장특성과 경쟁관계를 분석한 결과 상대우점도가 높은 수종들이 상대적으로 경쟁 상태도 양호한 것으로 나타났다. 신갈나무는 해발고도 700m 이상의 지형에서 생장이 우수하였고, 음나무의 경우에는 해발고도 1,000m 이상의 지형과 700~1,000m의 능선에서 상대우점도가 상대적으로 낮았음에도 불구하고 높은 경쟁력을 유지하고 있는 것으로 파악되었다. 또한 느릅나무와 다릅나무는 1,000m 미만의 지형에서 다른 수종보다 높은 경쟁력을 보이고 있어, 앞으로 이러한 입지유형별 수종분포 및 경쟁관계를 고려한 무육작업이 필요할 것으로 보인다.

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산림시업이 일본잎갈나무 임분의 생장과 직경분포모형에 미치는 영향 (Influences of Forest Management Activity on Growth and Diameter Distribution Models for Larix kaempferi Carriere Stands in South Korea)

  • 이선주;이영진
    • 농업생명과학연구
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    • 제52권6호
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    • pp.37-47
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 전국에 분포하는 일본잎갈나무 임분에 대해 산림시업 수행이 직경분포변화에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 본 연구에 사용한 자료는 국가산림자원조사 중 시업지 232plots, 비시업지 47plots의 고정표본점 자료를 활용하였다. 직경분포모델은 Weibull 누적분포함수를 사용하였으며, 분석 방법에는 백분위(Percentile)에 근거한 직경모형추정, 백분위(Percentile)에 대한 모수복구 방법을 사용하였다. 개발한 모델을 이용하여 산림시업의 수행여부에 따른 시나리오(임령, 지위지수, 임분밀도) 별임분생장량을 예측한 결과, 시업지 임분의 최대임목본수를 차지하는 평균 흉고직경의 이동이 비시업지 임분에 비해 이동량과 생장량이 더 높게 나타났으며, 대경목이 차지하는 비율 또한 시업지 임분이 높게 예측되었다. 본 연구의 결과는 직경급에 따른 목재생산량의 장기적인 예측과 동적인 임분구조 해석에 기초적인 정보를 제공할 수 있을 것으로 사료되어진다.

산림식생에 따른 유역 물수지 영향 평가 (Assessment of Forest Vegetation Effect on Water Balance in a Watershed)

  • 김철겸;김남원
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제37권9호
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    • pp.737-744
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    • 2004
  • 본 연구에서는 산림식생에 따른 장기적인 측면에서의 유역 물수지 영향을 살펴보기 위하여 보청천 유역을 대상유역으로 선정하고, 준분포형 매개변수 모형인 SWAT 모형을 적용하여, 침엽수와 활엽수에 따른 증발산, 지표유출, 중간유출, 기저유출, 총 유출의 차이를 검토하였다. 먼저 SWAT 모형내 식생 생장 알고리즘을 수정하여 연중 일정한 엽면적지수를 갖는 국내 침엽수림의 생장 특성을 반영할 수 있도록 하였으며, 대상유역을 하나의 토지피복을 갖는 가상의 유역으로 설정한 후, 수정된 SWAT 모형을 적용하여 각 물수지 요소 변화를 모의한 결과, 침엽수가 활엽수에 비해 증발산 증가 및 유출 감소에 더 영향을 미치는 것으로 나타났다. 그러나, 보다 정량적인 규명과 유출모형의 불확실성을 보완하기 위해서는 수종 외에 수령, 식재밀도, 식재위치, 토양특성자료 등 다양한 조건이 충분히 고려되어야 할 것이다.

수간곡선식 개발과 국가탄소배출계수를 이용한 졸참나무의 탄소저장량 추정 (Estimation of Carbon Stock by Development of Stem Taper Equation and Carbon Emission Factors for Quercus serrata)

  • 강진택;손영모;전주현;유병오
    • 한국기후변화학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.357-366
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    • 2015
  • This study was conducted to estimate carbon stocks of Quercus serrata with drawing volume of trees in each tree height and DBH applying the suitable stem taper equation and tree specific carbon emission factors, using collected growth data from all over the country. Information on distribution area, tree number per hectare, tree volume and volume stocks were obtained from the $5^{th}$ National Forest Inventory (2006~2010), and method provided in IPCC GPG was applied to estimate carbon storage and removals. Performance in predicting stem diameter at a specific point along a stem in Quercus serrata by applying Kozak's model,$d=a_1DBH^{a_2}a_3^{DBH}X^{b_1Z^2+b_2ln(Z+0.001)+b_3{\sqrt{Z}}+b_4e^Z+b_5({\frac{DBH}{H}})}$, which is well known equation in stem taper estimation, was evaluated with validations statistics, Fitness Index, Bias and Standard Error of Bias. Consequently, Kozak's model turned out to be suitable in all validations statistics. Stem volume tables of Quercus serrata were derived by applying Kozak's model and carbon stock tables in each tree height and DBH were developed with country-specific carbon emission factors ($WD=0.65t/m^3$, BEF=1.55, R=0.43) of Quercus serrata. As a result of carbon stock analysis by age class in Quercus serrata, carbon stocks of IV age class (11,358 ha, 36.5%) and V age class (10,432; 33.5%) which take up the largest area in distribution of age class were 957,000 tC and 1,312,000 tC. Total carbon stocks of Quercus serrata were 3,191,000 tC which is 3% compared with total percentage of broad-leaved forest and carbon sequestration per hectare(ha) was 3.8 tC/ha/yr, $13.9tCO_2/ha/yr$, respectively.

점봉산 일대 천연활엽수림의 군집 유형별 천이 경향 분석 (The Analysis of Successional Trends by Community Types in the Natural Deciduous Forest of Mt. Jumbong)

  • 김광택;김지홍
    • 한국산림과학회지
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    • 제94권6호
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    • pp.387-396
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    • 2005
  • 이 연구는 점봉산 일대 천연활엽수림의 군집 유형별 천이 경향을 보다 합리적으로 추정하기 위하여 Markov chain의 이론을 응용한 추이확률 모델을 이용하여, 중층의 수종구성으로부터 상층의 수종 구성을 추정하였고, 하층의 수종구성으로부터 중층의 수종 구성을 추정하였다. 개체수 비율로 작성된 대치확률행렬에 개개 수종의 광선 흡수 요인, 번식 요인 및 목재의 이학적 성질을 종합적으로 평가한 극성상지수의 제곱을 가중치로 주어 대치확률행렬을 재구성하여 임분의 천이경향을 예측하였다. 분석된 결과에 의한 각 군집별 안정상태 시기와 상층 및 중층 예측 우점수종을 요약하면 다음과 같다. 당단풍과 까치박달은 생활형의 특성 때문에 상층으로 도약하기는 어렵지만, 높은 구성 비율을 유지할 것으로 예측됨으로서 연구대상 산림생태계에서 생태학적으로 차지하는 비중은 대단히 큰 것으로 평가되었다.