• 한국산림과학회지
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• 제113권2호
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• pp.143-152
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• 2024

본 연구는 울산광역시에 위치한 봉대산 산불피해지의 식생복원을 위해 2009년에 조림된 4 수종(백합나무, 왕벚나무, 상수리나무, 곰솔)을 대상으로 시비처리 후 임목생장 및 토양특성 변화를 조사하였다. 조림 4년 후인 2013년 4월과 2014년 3월 복합비료(N₆P₄K₁)를 시비하고 2016년 10월까지 매년 임목의 생장과 토양 및 잎의 양분 동태를 조사하였다. 조림목의 흉고직경 생장 증가에 대한 시비구와 대조구 사이의 회귀계수(slope)는 4 수종 모두 유의적인 차이가 있어 시비는 조림목의 흉고직경 생장에 효과가 있었으나, 수고 생장의 회귀계수는 곰솔을 제외하고 유의성이 없었다. 시비 처리에 따른 토양 호흡과 토양 EC 값은 대조구에 비해 유의적으로 높았으나 토양수분 함량, 토양 유기탄소 및 전질소 농도는 대조구에 비해 낮았다. 그러나 토양 유효 인, 교환성 칼슘과 마그네슘은 시비구가 대조구에 비해 높은 값을 보였다. 조림목의 잎 내 질소 및 인 농도는 시비구가 대조구에 비해 증가하였으나, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 농도는 시비의 영향이 뚜렷하지 않았다. 조사한 4 수종 중 왕벚나무와 백합나무는 잎 내 양분 농도가 상수리나무나 곰솔에 비해 높아 토양 양분요구량이 큰 것으로 나타났다. 본 연구 결과에 따르면 도시 숲의 산불피해 복원지에 시비 처리는 조림된 수목의 생장과 토양 양분의 유효도 향상에 효과적이었다.

• Proceedings of the National Institute of Ecology of the Republic of Korea
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• 제4권2호
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• pp.86-94
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• 2023

Climate change is more rapid in the Arctic than elsewhere in the world, and increased precipitation and warming are expected cause changes in biogeochemical processes due to altered microbial communities and activities. It is crucial to investigate microbial responses to climate change to understand changes in carbon and nitrogen dynamics. We investigated the effects of increased temperature and precipitation on microbial biomass and community structure in dry tundra using two depths of soil samples (organic and mineral layers) under four treatments (control, warming, increased precipitation, and warming with increased precipitation) during the growing season (June-September) in Cambridge Bay, Canada (69°N, 105°W). A phospholipid fatty acid (PLFA) analysis method was applied to detect active microorganisms and distinguish major functional groups (e.g., fungi and bacteria) with different roles in organic matter decomposition. The soil layers featured different biomass and community structure; ratios of fungal/bacterial and gram-positive/-negative bacteria were higher in the mineral layer, possibly connected to low substrate quality. Increased temperature and precipitation had no effect in either layer, possibly due to the relatively short treatment period (seven years) or the ecosystem type. Mostly, sampling times did not affect PLFAs in the organic layer, but June mineral soil samples showed higher contents of total PLFAs and PLFA biomarkers for bacteria and fungi than those in other months. Despite the lack of response found in this investigation, long-term monitoring of these communities should be maintained because of the slow response times of vegetation and other parameters in high-Arctic ecosystems.

• 한국농림기상학회지
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• 제5권2호
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• pp.110-115
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• 2003

한계농지 토양 내의 탄소와 질소의 동태에 관한 연구는 적절한 연구 대상지의 부족으로 지금까지 폭 넓게 이루어지지 못했다. 본 연구에서는 서울 근처의 검단산 일대에서 지속적으로 산림이었던 지역, 과거 논으로 이용되었던 지역, 과거 밭으로 이용되었던 지역 등 세 곳의 연구 대상지를 선정하고 여기에서 2002년 7월 25일부터 2003년 1월 24일까지 토양 발생 $CO_2$와 무기태 질소의 유효도를 측정하였다. 현재 지속적으로 산림이었던 지역과 과거 논으로 이용되었던 지역은 낙엽활엽수림이고, 과거 밭으로 이용되었던 지역은 낙엽성 관목이 주 식생을 이루고 있다. 토양 발생 $CO_2$는 토양 온도의 계절적 변화에 따라 차이를 보였다. 본 연구 기간동안 토양 발생 $CO_2$량 (g $CO_2$/$m^2$/hr)의 평균은 각각 과거 논으로 이용되다. 산림으로 변한 지역이 0.42, 과거 밭으로 이용되다 관목으로 변한 지역이 0.50, 지속적으로 산림이었던 지역이 0.41로 나타났다. 토양 발생 $CO_2$와 토양 온도는 연구 지역간에 차이가 나타나지 않았으나 토양 습도는 주목할 만한 차이를 보였고, 토양 발생 $CO_2$에 대해 토양 습도는 매우 약한 상관관계를 나타냈다. 무기태 질소의 유효도는 세 곳의 연구 대상지에 따라 차이를 나타냈으며 이는 토양 수분과 관련이 있는 것으로 보인다.

• 한국산림과학회지
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• 제107권2호
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• pp.140-150
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• 2018

산림에서 온실가스 동태를 모의하기 위해서는 탄소 및 질소 순환을 종합적으로 모의하는 모델을 활용할 필요가 있다. 국내에는 한국형 산림 탄소 모델인 FBDC 모델이 개발되어 탄소 저장량 및 변화량을 추정하고 타당성 검토도 진행된 바 있으나, 질소 순환을 모의하는 모델의 개발 사례는 부족한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 문헌조사를 바탕으로 우리나라의 실정에 적합한 산림 탄소 및 질소 결합 모델의 개발방안을 제시하고자 한다. 이를 위하여 VISIT, Biome-BGC, Forest-DNDC, O-CN 등 모델의 일반적 특징, 구조, 생태적 과정, 입력 자료, 출력 자료, 탄소 및 질소 순환의 결합 방법을 분석하였으며, FBDC 모델의 구조와 특징도 분석하였다. 이러한 모델을 분석한 결과 기존의 탄소 순환 모델에 질소 순환 구조를 결합하여 개발된 VISIT 모델을 참고하여, FBDC 모델과 질소 순환 구조를 결합하는 방식으로 새로운 모델을 설계할 수 있을 것으로 보인다. 그리고 새로 개발될 모델이 토양 $N_2O$ 배출을 모의하기 위해서는 질소 순환 구조에 VISIT과 Forest-DNDC 모델에서 공통적으로 모의하는 생태적 과정들이 포함될 필요가 있다. 또한 모든 국외 모델들은 임목의 탄소와 질소 흡수, 고사유기물의 분해 과정을 중심으로 탄소 및 질소 순환을 유기적으로 연결하고 있으며, 이러한 연결 구조를 FBDC 모델과 질소 순환 구조의 결합에 활용할 수 있을 것으로 보인다. 한편 모델 개발에 필요한 기상, 토성, 수종 분포 등의 입력 자료는 국내에서 확보할 수 있으나, 토양에서 배출되는 $N_2O$에 대한 검증 자료와 질소 순환과 관련된 일부 파라미터 자료는 현지조사를 통하여 확보해야 할 것으로 사료된다.

• 한국환경농학회지
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• 제16권4호
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• pp.295-303
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• 1997

수분조건(${\theta}$m 0.2, 0.3, 0.4, 0.5) 변화에 따른 토양내 우분퇴비의 질소와 탄소의 전환특성을 조사하기 위해 7월말에서 11월 초 사이 15주간 실내에서 Incubation 실험을 실시하였다. 실험기간동안에 토양 pH는 질산화 과정중 발생되는 수소의 영향으로 낮은 폭으로 지속적인 감소를 보였으며, 유기물과 수분처리량이 증가할수록 암모니아 질소의 발생률의 증대와 환원물질의 생성으로 토양 pH가 높아졌다. 전 질소의 감소율은 수분량이 증가할수록 증가하는 경향을 보였으나, 전 탄소는 이와 반대의 경향을 보였다. 따라서 낮은 수분조건(${\theta}$m 0.2)에서 C/N율은 시험기간동안 지속적으로 감소되어 지력이 증진됨을 볼 수 있었으나, ${\theta}$m 0.4 이상의 높은 수분조건에서는 지속적인 C/N율 증가가 발생되어 지력 감소와 토양 pH 감소 원인으로 작용하였다. 우분처리에 따른 $NO_3\;^--N$ 발생량은 ${\theta}$m 0.3 이하의 수분조건에서는 비교적 양호한 통기조건 때문에 지속적으로 증가되었으나, ${\theta}$m 0.4 이상의 조건에서는 초기에 큰 폭의 감소가 발생되었으며, 특히 ${\theta}$m 0.5에서는 2∼3주 이후 $NO_3\;^--N$가 발생되지 않았다. 그러나 $NH_4\;^+-N$의 발생량은 위와 반대경향을 보여, 수분함량이 증가함에 따라 발생량이 증대되는 경향을 보였다. 전 질소에 대한 무기태 질소의 비율로 나타낸 질소의 무기화율은 낮은 수분조건에서는 꾸준히 증가하였으나, 높은 수분조건에서는 초기 큰 폭의 감소가 발생된 후 서서히 증가되는 경향을 보였다. 이상의 결과를 종합할 때, 토양내 유기물 시용시 지력 유지 측면에서 토양내 수분조건은 대단히 중요하며, 높은 수분조건에서는 질소 손실량 증대에 의한 지력 감소가 발생될 것으로 예측되었다.${\theta}$ m 0.2 정도의 적정 수분조건에서는 양호한 통기성과 수분유지로 인한 질소 손실을 줄일 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제40권4호
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• pp.255-261
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• 2007

토양입단은 물리화학, 생물학적 인자의 종합적 결과로 토양 중 탄소행동과 물질이동 해석에 중요하다. 본 연구에서는 습식체별에 안정한 대입단(>지름 0.25mm)과 토양특성과의 관계를 15개 토양을 대상으로 살펴보았다. 토양은 먼저 깊이 0-10cm에서 통기성을 현장측정한 후 3인치 코아 5반복으로 채취하여 습식체별에 안정한 대입단과 토양이화학성을 분석하였다. 대상토양의 점토함량은 1~33%범위였고 토지이용은 과수, 일년생 밭작물(채소, 옥수수), 초지를 비롯하여 도로변 나지 등이었다. 습식체별에 안정한 대입단은 점토함량 2%이하의 사토에서 함량이 0%로 낮고, 사토를 제외한 토양에서 일년생 작물을 재배하는 밭이 27~35%, 과수원 51%, 초지 75%의 순으로 나타났다. 이는 경운 등의 토양교란정도와 연관이 깊은 것으로 보인다. 습식체별에 안정한 대입단은 양이온치환용량, 유기물함량, 모래, 점토, 미사, 용적밀도, 그리고 교환성 K, Mg와 유의한 상관을 나타내었으나 pH, EC 및 수용성 인 등의 토양특성은 상관이 유의하지 않았다. 특히 교환성 칼슘의 경우, 칼슘 과포화 토양을 제외하였을 때 내수성입단함량과 유의한 상관을 보였다. 따라서, 본 연구는 습식체별에 안정한 대입단은 토지이용과 토양특성을 반영하나 칼슘 과포화도 및 토성간의 차이를 고려해서 파악해야 함을 제안한다 하겠다.

• 한국농림기상학회지
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• 제23권2호
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• pp.89-99
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• 2021

본 연구는 경상남도 산청과 진주 지역으로부터 서로 인접하여 생육하고 있는 소나무와 굴참나무를 대상으로 기질의 특성, 임분 종류, 토양 및 기상 환경요인 등이 가지의 분해율과 탄소 및 질소 동태에 어떠한 영향을 끼치는지 알아보기 위해 수행하였다. 직경 2.0~4.0cm, 길이 10cm의 가지 시료를 30cm × 30cm 크기의 매쉬 백에 넣은 후 2018년 5월 각 임분의 임상에 매설하였으며 2018년 8월과, 11월, 그리고 2019년 2월과, 5월에 각 조사구에서 회수하여 가지의 분해율과 탄소 및 질소 동태를 조사하였다. 매설 12개월 후 가지 분해율은 산청-소나무(4.49 %) < 진주-소나무(5.75 %) < 산청-굴참나무(20.01 %) < 진주-굴참나무(24.68 %) 순서로 나타나 두 지역 모두 굴참나무 가지가 소나무에 비해 빠른 분해를 보였다. 탄소 및 질소의 경우 굴참나무는 순 무기화를 나타냈으며, 소나무는 탄소 및 질소의 축적 및 저장이 나타나 수종 간 다른 경향을 보였다. 본 연구 결과에 따르면 서로 인접하여 생육하고 있는 두 수종의 분해율과 탄소 및 질소 동태는 지역·환경적 요인보다 수종 간 초기 질소 농도, C/N율과 같은 기질의 특성이 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제37권6호
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• pp.371-377
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• 2004

산림토양에서의 황산이온 흡착은 식물의 흡수, 양이온 이동 및 산중화능 등 산림생태계의 황 동태에 중요한 영향을 미친다. 따라서 본 연구는 산림토양 중의황산이온 분포와 그와 관련된 황산이온 흡착이 어떠한 토양특성에 의해 영향을 받는지를 밝히기 위해 수행되었다. 이를 위해 소나무와 신갈나무 임분으로 조성된 4개 산림지역을 대상으로 표토층과 심토층으로 구분하여 황산이온 흡착지표로서의 추출성 황산이온함량 및 황산이온 흡착능을 정량 한 후 관련 토양 물리화학적 특성인 pH. 양이온치환용량, 점토함량 및 Ai과 Fe 산화물의 종류별 함량과의 상관성을 분석하였다. 토양 중 추출성 황산이온 함량 및 황산이온 흡착능은 각 조사지별로 큰 차이를 보였으며 전체적으로 유기물 함량이 적고 Al 또는 Fe 산화물 함량은 많은 심토층이 표토층에 비하여 황산이온 흡착량이 많았다. 황산이온 흡착량이 많았던 심토층의$Al_d$와 $Fe_d$ 산화물 평균 함량은 각각 8.49와 $12.45g\;kg^{-1}$로 대체로 낮은 수준이었다. 황산이온 흡착지표들은 토양 pH, 양이온치환용량 및 점토함량과 대체로 유의적인 정의 상관관계를 보였다. 반면에 유기탄소 함량과는 부의 상관성을 보여 산림토양 중에서 유기물이 황산이온 흡착에 대해 경합물질로 작용함을 알 수 있었다. Ai과 Fe 산화물 중에서는 $Al_d,\;Al_o,\;Al_p,\;Al_a$ 및 $Fe_a$가 황산이온 흡착지표들과 유의성 있는 상관성을 보였으나, $Al_c$와 $Fe_c$는 황산이온 흡착지표들과 상관성이 없었다. 황산이온 흡착지표인자들과 토양 pH, 양이온치환용량 및 비결정형 Ai 함량간의 정의 상관관계 결과는 토양산성화로 인해 산림생태계에서 황 동태에 기여하는 산림토양의 황산이온 흡착 능력이 저하될 수 있음을 반영한다.

• Mycobiology
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• 제50권5호
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• pp.326-344
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• 2022

The fungal-like family Saprolegniaceae (Oomycota), also called "water mold," includes mostly aquatic saprophytes as well as notorious aquatic animal pathogens. Most studies on Saprolegniaceae have been biased toward pathogenic species that are important to aquaculture rather than saprotrophic species, despite the latter's crucial roles in carbon cycling of freshwater ecosystems. Few attempts have been made to study the diversity and ecology of Saprolegniaceae; thus, their ecological role is not well-known. During a survey of oomycetes between 2016 and 2021, we investigated the diversity and distribution of culturable Saprolegniaceae species in freshwater ecosystems of Korea. In the present study, members of Saprolegniaceae were isolated and identified at species level based on their cultural, morphological, and molecular phylogenetic analyses. Furthermore, substrate preference and seasonal dynamics for each were examined. Most of the species were previously reported as animal pathogens; however, in the present study, they were often isolated from other freshwater substrates, such as plant debris, algae, water, and soil sediment. The relative abundance of Saprolegniaceae was higher in the cold to cool season than that in the warm to hot season of Korea. This study enhances our understanding of the diversity and ecological attributes of Saprolegniaceae in freshwater ecosystems.

• 환경생물
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• 제34권4호
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• pp.257-263
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• 2016

본 연구는 영년생 작물 중 배 재배지의 탄소수지 평가를 위하여 전남 나주 욱곡리 배 재배지에서 토양호흡, 초본류의 생태계순생산량 그리고 배 과수의 바이오매스와 배 재배지에서의 생태계순교환량을 측정하였다. 2015년 배 재배지의 연간 토양호흡량은 약 $25.6ton\;CO_2\;ha^{-1}$이었다. 바이오매스 측정을 통해 측정된 배나무 수체에 저장된 $CO_2$ 양은 $(-)27.9ton\;CO_2\;ha^{-1}$이었으며, 전정된 가지에 저장된 $CO_2$ 양은 약 $(-)12.6ton\;CO_2\;ha^{-1}\;yr^{-1}$이었다. 배 재배지 임상 하부에 자생하는 초본류 광합성에 의해 흡수된 $CO_2$ 양은 $(-)5.2ton\;CO_2\;ha^{-1}\;yr^{-1}$이었다. 이를 배 재배지 단위에서의 $CO_2$ 배출량과 흡수량으로 구분하여 보면, 연간 1 ha당 약 25.6 ton이 대기 중으로 배출되었으며 대기로부터 흡수된 $CO_2$는 약 (-)45.7 ton이었다. 이를 합산하면 연간 약 (-)20.1 ton의 $CO_2$가 대기 중으로부터 배 재배지로 흡수되는 것을 확인할 수 있었다. 이는 미기상학적인 방법을 이용하여 측정한 배 재배지 대기와 작물 및 토양권 간의 연간 $CO_2$ 교환량 $(-)17.8ton\;ha^{-1}$와 큰 차이를 보이지 않았다. 이러한 다양한 접근 방법을 이용한 연구는 배 재배지뿐만 아니라 영년생 작물 재배지 단위에서 농업생태계 구성요소들 간의 $CO_2$ 흐름을 파악하여 보다 효율적인 탄소수지 평가 연구를 위한 방법론을 제시하고 향후 농업생태계가 탄소 흡수원으로서 인정받기 위한 후속 연구의 기초 데이터로 사용될 수 있을 것으로 예상된다.