• 제목/요약/키워드: soil carbon storage

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Budget and distribution of organic carbon in Quercus serrata Thunb. ex Murray forest in Mt. Worak

  • Lee, Seung-Hyuk;Jang, Rae-Ha;Cho, Kyu-Tae;You, Young-Han
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제38권4호
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    • pp.425-436
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    • 2015
  • The carbon cycle came into the spotlight due to the climate change and forests are well-known for their capacity to store carbon amongst other terrestrial ecosystems. The annual organic carbon of litter production, forest floor litter layer, soil, aboveground and belowground part of plant, standing biomass, net primary production, uptake of organic carbon, soil respiration, etc. were measured in Mt. Worak in order to understand the production and carbon budget of Quercus serrata forest that are widely spread in the central and southern part of the Korean Peninsula. The total amount of organic carbon of Q. serrata forest during the study period (2010-2013) was 130.745 ton C ha-1. The aboveground part of plant, belowground part of plant, forest floor litter layer, and organic carbon in soil was 50.041, 12.510, 4.075, and 64.119 ton C ha-1, respectively. The total average of carbon fixation in plants from photosynthesis was 4.935 ton C ha-1 yr-1 and organic carbon released from soil respiration to microbial respiration was 3.972 ton C ha-1 yr-1. As a result, the net ecosystem production of Q. serrata forest estimated from carbon fixation and soil respiration was 0.963 ton C ha-1 yr-1. Therefore, it seems that Q. serrata forest can act as a sink that absorbs carbon from the atmosphere. The carbon uptake of Q. serrata forest was highest in stem of the plant and the research site had young forest which had many trees with small diameter at breast height (DBH). Consequentially, it seems that active matter production and vigorous carbon dioxide assimilation occurred in Q. serrata forest and these results have proven to be effective for Q. serrata forest to play a role as carbon storage and NEP.

폐탄광 산림복구지의 수종별 탄소 저장량 추정: 자작나무, 잣나무, 소나무류 식재지를 중심으로 (Estimation of carbon storage in reclaimed coal mines: Focused on Betula platyphylla, Pinus koraiensis and Pinus spp. plantations)

  • 김광은;김성준;김현준;장한나;김형섭;박용하;손요환
    • 환경생물
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    • 제38권4호
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    • pp.733-743
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    • 2020
  • 본 연구는 폐탄광에서 산림으로 복구된 지역의 임목, 낙엽층, 토양, 그리고 산림의 총 탄소 저장량을 추정하고, 수종별 탄소 저장량 차이를 비교하기 위해 수행되었다. 이를 위하여 강원도, 경상북도, 전라남도의 폐탄광 산림복구지에서 자작나무, 잣나무, 소나무류(소나무, 리기다소나무, 곰솔)가 서로 다른 시기에 식재된 산림과 주변의 일반 산림을 조사하였다. 일반 산림에 비하여 폐탄광 산림복구지 내 낙엽층 및 토양(ton C ha-1; 자작나무: 3.31±0.59 및 28.62±2.86, 잣나무: 3.60±0.93 및 22.26±5.72, 소나무류: 4.65±0.92 및 19.95±3.90), 그리고 산림의 총 탄소 저장량(ton C ha-1; 자작나무: 54.81±7.22, 잣나무: 47.29±8.97, 소나무류: 45.50±6.31)은 낮게 나타났으며, 임목 탄소 저장량(ton C ha-1; 자작나무: 22.57±6.18, 잣나무: 21.17±8.76, 소나무류: 20.80±6.40)은 자작나무가 식재된 곳에서만 낮은 결과가 나타났다. 수종별로 토양 탄소 저장량을 제외한 임목, 낙엽층, 산림의 총 탄소 저장량에서 차이가 나타나지 않았으며, 임목 및 산림의 총 탄소 저장량은 복구 후 경과시간에 따라 증가하는 경향을 보였다. 한편, 폐탄광 산림복구지의 자작나무와 소나무류에서 토양 pH 및 CEC가 낮게 나타났으며, 수종별 불안정탄소, 유효인산, 미생물 바이오매스 탄소가 일반 산림토양보다 2배 이상 낮은 결과를 보였다. 폐탄광 산림복구지에 석회 및 유기질 비료의 시비와 경운을 통해 토양 성질을 개선하고, 가지치기 및 간벌 등과 같은 산림관리로 임목 생육을 증진시키면 폐탄광 산림복구지 내 탄소 저장량을 증가시킬 수 있을 것으로 기대된다.

이산화탄소 지중저장 시설의 잠재적 누출 판단을 위한 DGCI(Dark Green Color Index) 적용 가능성 평가 (Applicability of DGCI (Dark Green Color Index) to Assess Potential Impacts of CO2 Leakage from the Geological Storage Site)

  • 유신이;송윤진;오희주;김유진;유가영
    • 한국기후변화학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.351-356
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    • 2016
  • The carbon capture and storage (CCS), which collects and stores carbon dioxide in a geological site, is a promising option to mitigate climate change. However, there is the possibility of carbon dioxide leakage from the soil in the steps of collecting, transporting, and storing. To ensure the feasibility of this technology, it is important to monitor the leakage of carbon dioxide and to assess the potential impacts. As plants are sensitive to the changes in carbon dioxide in the soil environment, we can utilize plant parameter to detect the carbon dioxide leakage. Currently, chlorophyll a content is a conventional index indicating the changes in plants, however, this method is labor intensive and it only utilizes a small portion of leaves. To overcome its limitations, a simple spectroscopic parameter, DGCI (dark green color index), was suggested as an easy and quick indicator. In this study, we compared the values of chlorophyll a contents with DGCI from the experiment investigating the impacts of high underground $CO_2$ on grape plants. Results suggest that DGCI had high correlation with chlorophyll a contents and it has high potential to be utilized as an easy indicator to monitor plants' responses to $CO_2$ treatment.

Carbon Sequestration of Teak (Tectona grandis Linn. f.) Plantations in the Bago Yoma Region of Myanmar

  • Oo, Thaung Naing;Lee, Don Koo;Combalicer, Marilyn
    • 한국산림과학회지
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    • 제96권5호
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    • pp.602-608
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    • 2007
  • Forest plantations become important strategy not merely for the financial aspect, but for carbon sequestration and ecosystem stability. Forest plantations increase the density of the forest biomass, which reduce the increase in atmospheric carbon dioxide. Biomass density is also a useful variable for comparing structural and functional attributes of forest ecosystems across a wide range of environmental conditions. In this study, carbon sequestration of teak (Tectona grandis Linn. f.) in the individual tree and plantation levels estimation was carried out Site-specific allometric equation for the estimation of teak tree biomass was developed based on the direct measurement of fifteen (15) harvested trees in the Oak-twin Township of the Bago Yoma Region, Myanmar. A regression equation of the diameter at breast height (DBH) and the aboveground biomass (carbon content) was constructed to estimate the carbon storage level of plantations, which averaged 79 ton/ha. The average carbon accumulation in the soil (up to 30 cm in depth) was estimated 38.89 ton/ha, The highest mean annual increment (MAI) of total carbon was found in the 6-yr-old teak plantation (12.10 ton/ha/yr) whereas the lowest MAI was in the 26-yr-old teak plantation (4.31 ton/ha/yr).

충주지역 굴참나무림의 세근에 의한 탄소축적 (Annual Carbon Storage by Fine Root Production in Quercus variabilis Forests)

  • 박관수;임재구
    • 한국환경생태학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.360-365
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    • 2004
  • 충청북도 충주지역에서 생육하는 굴참나무림에서 세근에 의한 지하부에서의 연간 탄소축적량을 조사하기 위하여 2001년 4월부터 11월까지 매달 토양샘플러를 사용하여 0-30cm, 30-60cm, 그리고 60-90cm 토양 깊이에서 샘플을 채취하였다. 세근에 의한 탄소생체량(fine root carbon biomass)은 다른 두 개의 조사 토양깊이에서 보다 0-30cm 토양깊이에서 가장 많은 것으로 나타났다. 세근에 의한 순탄소생산량 (kg/㏊/yr)은 0-30cm에서 671kg, 30-60cm에서 599kg, 그리고 60-90cm토양깊이에서 479kg로 나타났으며, 0-90cm토양깊이에서 세근에 의한 총 순탄소생산량은 1749kg이었다 세근고사율은 0-30cm에서 0.43, 30-60cm에서 0.96. 그리고 60-90cm에서 1.03로 나타났다. 세근고사율에 의한 토양으로의 연간 양분투입량은 N의 경우 33.9kg/㏊/yr, P의 경우 1.8kg, K의 경우 11.4kg, 그리고 Ca의 경우 20.1kg으로 나타났다.

우리나라 논 토양의 토양유기탄소 변동 특성 (Soil Organic Carbon Dynamics in Korean Paddy Soils)

  • 정원교;김선관
    • 한국토양비료학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.36-42
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    • 2007
  • 지구온난화, 기후변화 및 온실가스 배출 및 저감기술에 관한 많은 연구가 수행되고 있으나, 토양 내 유기탄소의 축적을 통한 온실가스 배출억제에 대한 연구는 매우 미진하며, 특별히 우리나라 농경지의 주요 이용형태인 논토양에 대해서는 유기탄소의 축적량 산정을 포함한 변동 등에 대한 연구가 매우 미흡하다. 본 연구에서는 도서를 제외한 우리나라 전국적인 논 토양 유기탄소의 연차별 모니터링을 통하여 토양에서 유기탄소의 연차간 변동을 평가하였으며 토양의 생성학적, 물리적 특성에 따라 토양유기탄소의 변화에 대한 해석을 시도하였다. 연구결과, 토양 생성분류학적으로 우리나라의 주된 논토양인 Inceptisol 에서 토양유기탄소량이 1999년에 비하여 2003년에 증가하는 경향이었던 것으로 나타났으며, 논의 이용형태별로는 염해답이나 미숙답에서 보다 보통답, 사질답, 배수불량답에서 토양유기탄소가 증가하는 것으로 나타났다. 표토의 토성별로 양토에서 보다 미사 식양토 및 미사양토에서 유기탄소의 증가가 높게 나타났다. 지형적으로는 곡간지에서 보다 평탄지에서 토양유기탄소의 증가율이 높게 나타났다. 결론적으로, 본 연구의 결과를 통하여, 1999년 이후 논토양에서 토양유기탄소의 양이 증가하는 경향을 나타내고 있으며 ($+0.11g\;kg^{-1}yr^{-1}$) 이는 대기중의 이산화탄소를, 논 토양의 유기탄소 축적기능을 통해, 토양 중에 저장함으로써 논토양이 온실가스 흡수원으로서의 역할을 하는 것으로 해석할 수 있다.

계룡산 국립공원 산림생태계의 탄소축적량 산정에 관한 연구 (A Study of Estimation of Forest Ecosystem Carbon Storage in Gyeryongsan National Park, Korea)

  • 장지혜;이준석;정지선;송태영;이경재;서상욱;이재석
    • 생태와환경
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    • 제47권4호
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    • pp.319-327
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    • 2014
  • 지역적 규모의 탄소 축적량 자료는 지역적 규모의 탄소순환 형태의 이해를 위한 필수적 요소이며 지구적 규모의 탄소순환 형태 변화를 예측하는 중요한 기초 자료가 된다. 본 연구는 국내 다양한 생태계 중 자연성이 높은 국립공원지역 산림 생태계의 탄소축적량을 산정하여 자연군락이 축적 가능한 탄소축적 잠재량을 평가하기 위해 실시되었다. 연구대상지인 계룡산 국립공원은 신갈나무류군락 1,743.5 ha (38.0%), 굴참나무류군락 1,174.0 ha (25.6%), 졸참나무류군락 971.90 ha (21.2%), 소나무류군락 695.19 ha (15.2%) 등의 순으로 분포하는 것으로 분석되었으며, 이들 군락의 분포 중심으로 판단되는 지점에 정밀 조사구를 설치하여 biomass 탄소축적량 측정을 위해 매목조사를 실시하였고, 리터층 및 토양층의 탄소축적량은 조사구 내 소방형구($30cm{\times}30cm$)를 설치, 리터와 토양 (0~30 cm)을 채취하여 측정된 리터 건중량 및 토양 유기물함량을 기초로 단위 탄소값을 구한 후 해당 군락의 총 면적으로 환산하여 산정하였다. 임목 biomass 탄소축적량은 굴참나무군락이 $130.1tCha^{-1}$, 소나무군락 $111.1tCha^{-1}$, 신갈나무군락 $76.2tCha^{-1}$, 졸참나무군락 $39.0tCha^{-1}$ 순으로 산정되었다. 리터층 탄소축적량은 소나무군락이 $18.3tCha^{-1}$, 신갈나무군락 $13.4tCha^{-1}$, 졸참나무군락 $5.8tCha^{-1}$, 굴참나무군락 $5.0tCha^{-1}$의 순으로 나타났다. 토양탄소축적량은 신갈나무군락이 $159.7tCha^{-1}$, 졸참나무군락 $121.0tCha^{-1}$, 소나무군락 $110.5tCha^{-1}$, 굴참나무군락 $90.8tCha^{-1}$의 순으로 산정되었다. 생태계탄소축적량은 소나무군락이 $239.9tCha^{-1}$, 신갈나무군락이 $235.9tCha^{-1}$, 굴참나무군락은 $226.0tCha^{-1}$, 졸참나무군락은 $165.9tCha^{-1}$를 나타냈고 총 $867.7tCha^{-1}$로 나타났다. 각 군락의 면적 별 탄소축적량은 신갈나무가 우점하는 신갈나무류군락에서 $411,200tCha^{-1}$, 굴참나무군락에서 $265,300tCha^{-1}$, 소나무군락에서 $166,800tCha^{-1}$, 졸참나무군락에서 $161,200tCha^{-1}$로 계룡산 국립공원에서 총 $1,045,400tCha^{-1}$로 산정되었다. 계룡산 국립공원의 생태계탄소축적량을 조사한 결과, 탄소축적량은 분포하고 있는 식생군락에 따라 다른 값을 보였으며, 이는 환경요인의 변화에 따른 것이다. 따라서 기후변화에 따라 식생의 분포 유형 및 종류가 변하게 되면, 생태계 탄소축적량도 변화할 것으로 예상되며, 이러한 연구를 통해 기후변화에 대한 한반도의 변화를 예측할 수 있을 것으로 판단된다.

북한 산림복원 전략에 따른 탄소저장량 잠재성 평가 (Assessment of potential carbon storage in North Korea based on forest restoration strategies)

  • 조원희;김인유;고동욱
    • 환경생물
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    • 제41권3호
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    • pp.204-214
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    • 2023
  • 본 연구는 북한의 과거 토지이용 변화의 경향성을 반영한 토지이용 변화 시나리오에 따라 2050년까지의 탄소저장량 변화를 평가하였다. 토지이용 변화 시나리오는 과거 시점의 상태로부터 현 상태를 예측할 수 있는 CA-Markov 모델링을 통해 구축하였으며, 이를 위해 북한 산림복원을 위한 대내·외 노력이 시도된 2010년 전후의 토지이용 공간정보를 통해 추정한 토지이용 유형별 변화 경향성을 활용하였다. 이를 통해 산림황폐화(non-reforestation)와 산림복원(reforestation) 시나리오를 마련하였으며, 토지이용 변화에 따른 북한 탄소저장량 변화를 평가하였다. 북한의 토지이용 유형별 탄소저장량은 우리나라를 대상으로 수행된 연구문헌 조사를 통해 도심지, 산림, 농경지, 초지, 나지의 지상부, 지하부, 토양, 기타 유기물에 대한 추정값을 적용하였다. 북한을 대상으로한 대내·외 산림복원 노력은 2050년의 탄소저장량을 2020년 대비 4.4% 증진시킬 수 있는 잠재력을 지닐 것으로 판단된다. 그러나 산림복원의 노력없이 황폐화가 지속된다면 2050년 탄소저장량은 2020년 대비 11.5% 감소할 것으로 예측되었다. 이에 따라 북한의 탄소저장량 증진을 위해서 대내·외의 지속적인 노력이 매우 중요할 것으로 판단된다. 따라서, 장기적으로 북한의 산림복원을 위한 노력과 협력을 추진됨에 있어 본 연구에서 제시하는 결과가 기여할 수 있길 기대한다.

GIS RS 식생탄소저장능력의 공간분포 특성규명 (Up-scaling Vegetation Carbon Storage Distribution Map of Pinus densiflora Stands from Plot to Landscape Level using GIS/RS)

  • 김태민;송철철;이우균;손요환;배상원;김춘식
    • 한국GIS학회:학술대회논문집
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    • 한국GIS학회 2007년도 추계학술대회
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    • pp.221-225
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    • 2007
  • 산림은 탄소저장능력이 있어 대표적인 온실가스인 이산화탄소를 저감시킨다. 따라서 산림의 탄소저장능력 특성을 규명하고 그것을 산림경영에 반영함으로써 온실가스 저감이라는 국제적 노력에 동참하는 수단으로 활용할 수 있다. 일반적으로 임분에서의 탄소저장능력(Carbon Storage, CS)은 식생탄소저장능력(Vegetation Carbon Storage, VCS)과 토양탄소저장능력(Soil Carbon Storage, SCS)의 합으로 볼 수 있다. 본 연구에서는 우리나라 대표적인 자생수종인 소나무림 VCS의 공간분포를 지엽적 범위(spot level)에서 광역적 범위(regional level)로 확대하여 그 특성을 규명하는 방법을 제시하고자 한다. 지엽적 범위의 조사 및 연구에서 VCS는 임목의 흉고직경(Diameter at Breast Height)과 밀접한 관계가 있는 것으로 확인되었다. 이러한 관계와 Quickbird 고해상도 위성영상에서 추출한 소나무림 공간분포도를 이용해 경관범위(landscape level)에서 소나무림 탄소저장능력의 공간분포를 추정할 수 있었으며,그 결과를GIS 및 RS를 통해 광역적 범위로 확대하였다.

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Carbon Storage in Aboveground, Root, and Soil of Pinus densiflora Stand in Six Different Sites, Korea

  • Park, Gwan-Soo;Choi, Jaeyong;Lee, Kyung-Hak;Son, Young-Mo;Kim, Rae-Hyun;Lee, Hang-Goo;Lee, Sang-Jin
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.1-9
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    • 2009
  • Due to the increase of carbon dioxide in the atmosphere and global warming, the importance of forest ecosystems, as a place of carbon accumulation and emission, has received a great amount of recognition lately. This study was performed to help understand and provide the current status of carbon cycle in the pinus densiflora stand, Korea. The samples were collected from average 35-years-old Pinus densifiora rands in Gongju, Youngdong, Chungsan, Muju, Mupung, and Jangsu regions. Total thirty aboveground sample trees were cut, and ten roots were sampled, and soil samples were collected. Average carbon concentrations in foliage, branch, stem bark, stem wood, and root were 55.7%, 56.0%, 56.0%, 57.3%, and 56.5%, respectively. Carbon content was estimated by the model $Wt=aD^b$ where Wt is oven-dry weight in kg and D is DBH in cm. Total carbon content (aboveground and root) was 42.39tonC/ha in the Pinus densiflora stand. The proportion of each tree component to total carbon content was high in order of stemwood, root, branch, stem bark, and foliage. Total net primary production (aboveground and root) was estimated at 6.51tonC/ha/yr in Pinus densiflora stand. The proportion of each tree component to total net primary carbon content was high in order of sternwood, root, branch, foliage and stembark. Soil carbon contents in the study sites was 43.51tonC/ha at 0-50cm soil depth.