• 생명과학회지
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• 제20권9호
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• pp.1353-1357
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• 2010

공주 근교의 일본잎갈나무 조림지에서 벌목이 이루어지지 않은 비벌목지를 대조구, 벌목이 이루어진 벌목지를 처리구로 설정하여 토양호흡과 호흡에 영향을 주는 토양온도, 토양수분을 2008년 5월부터 12월까지 2주 간격으로 측정하였다. 조사기간 동안 대조구와 처리구의 평균 토양온도는 각각 $23.3{\pm}0.5^{\circ}C$, $25.9{\pm}3.1^{\circ}C$으로 처리구에서 높았으며, 토양수분은 각각 $27.76{\pm}7.12%$, $24.55{\pm}5.12%$으로 처리구에서 낮게 나타났다. 토양호흡량은 봄부터 하절기로 이행함에 따라 증가한 후 동절기에 이르기까지 감소하는 경향을 보였으며, 토양호흡과 토양온도와는 높은 상관관계($R^2$=0.8747)가 있었으나, 토양수분과는 유의성이 높지 않았다($R^2$=0.4437). 토양호흡량은 대조구와 처리구에서 모두 8월에 가장 높았으며, 이때 대조구와 처리구의 평균 토양호흡량은 각각 $0.82{\pm}0.13$, $1.32{\pm}0.10$ $CO_2g{\cdot}m^{-2}{\cdot}hr^{-1}$으로 나타났다. 대조구와 처리구에서 5월부터 12월까지 측정된 전체 호흡량은 각각 2,419.2, 3,610.8 $CO_2g{\cdot}m^{-2}$으로 대조구에 비해 처리구에서 49.3% 높은 것으로 나타났다. 본 연구의 결과 인위적인 삼림의 벌목은 토양 호흡량을 증가시켜 대기 중의 이산화탄소를 증가시킬 것으로 판단된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제7권3호
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• pp.227-234
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• 2005

From published data of mature forests worldwide, Raich and Nadelhoffer suggested that total belowground carbon allocation (TBCA) could be estimated from the difference between annual rates of soil respiration and aboveground litterfall. Here we analyze new measurements of IRGA-based soil respiration and litterfall of natural mature oak forests dominated by Quercus mongolica in Korea. Rates of in situ soil respiration and aboveground litter production are highly and positively correlated. Our results disagree with the Raich and Nadelhoffer model far world forests. A regression analysis of the data from Q. mongolica forests produced the following relationship: annual soil respiration : 141 + 2.08 ${\times}$ annual litterfall. The least squares regression line has a more gentle slope (2.08) than the slope (2.92) described by Raich and Nedelhoffer for mature forests worldwide. The regression slope of our study indicates that, on average, soil respiration is about two times the aboveground litterfall-C, which further implies that TBCA is similar with annual aboveground litterfall-C at natural Q. mongolica forests in Korea. The non-zero Y-intercept (141) of the regression indicates that TBCA may be greater than litterfall-C where litterfall rate are relativery low. Over a gradient of litterfall-C ranging from 200-370 g C $m^{-2}yr^{-l}$, TBCA increased from 350-530 g C $m^{-2}yr^{-l}$.

• 한국농림기상학회지
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• 제25권2호
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• pp.71-79
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• 2023

본 연구는 동일한 임분연령과 유사한 입지환경에서 생육한 삼나무, 편백, 종가시나무 임분을 대상으로 2020년 5월부터 2022년 4월까지 2년 동안 토양호흡을 측정하고 토양 환경요인과의 관계를 조사하였다. 토양호흡은 세 임분 모두 뚜렷한 월별 변동을 보였으며 종가시나무 임분의 변동이 삼나무나 편백 임분에 비해 크게 나타났다. 조사기간 동안 평균 토양호흡은 종가시나무 임분이 2.63µmol m^-2 s^-1로, 편백 0.99µmol m^-2 s^-1, 삼나무 0.93µmol m^-2 s^-1에 비해 유의적으로 토양 CO₂ 방출(P < 0.05)이 크게 나타났다. 한편, 토양 pH는 종가시나무가 pH 4.87로 삼나무 pH 5.30, 편백 pH 5.14에 비해 낮은 값을 보였으나, 토양수분 함량, 토양온도, 토양 전기전도도, 토양 유기탄소 함량 등은 임분 간 유의한 차가 없었다. 조사한 임분 모두 토양온도와 토양호흡 사이에 유의적인 지수함수모델 관계가 있었으며(R² = 0.44~0.80), Q₁₀ 값은 삼나무 2.58, 편백 3.10, 종가시나무 5.13으로 종가시나무 임분이 가장 크게 나타났다. 본 연구 결과에 따르면 종가시나무 임분은 삼나무와 편백 임분에 비해 토양호흡이 많고 토양온도 상승에 가장 크게 반응할 것으로 나타났다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제26권3호
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• pp.129-134
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• 2003

공주 근교의 15년 된 잣나무 조림지에서 물질생산을 통한 탄소고정량과 토양호흡을 통한 탄소 방출량을 조사하였다. 연 순생산량은 상대생장법에 의해 보고된 물질생산 식을 이용하여 측정하고 이것을 이산화탄소의 고정량(순 흡수량)으로 환산하였다. 토양호흡은 대조구, 뿌리제거구, 낙엽제거구로 구분하여 2001년 4월부터 2002년 4월까지 2주 간격으로 측정하였으며, 이때 토양온도, 토양수분함량도 함께 측정하였다. 이들 자료를 기준으로 잣나무 조림지의 탄소수지를 파악하였다. 조사지역 잣나무 조림지의 연 순생산량은 25.7t·ha/sup -1/·yr/sup -1/이었으며, 이를 CO₂량으로 환산한 결과 연간 CO₂ 고정량은 42.5 t CO₂·ha/sup -1/·yr/sup -1/이었다. 잣나무 조림지 대조구의 연간 총 호흡량은 5.0 t CO₂·ha/sup -1/·yr/sup -1/이었다. 연간 이 산화탄소 발생량 중 낙엽층의 기여도는 전체의 32.0%, 뿌리의 기여도는 46.0%이었다. 임목밀도에 따라 연 순생산량에 차이가 있지만 본 조사지역의 경우 CO₂순 흡수량과 토양호흡에 의한 방출량의 차이는 37.5 t CO₂·ha/sup -1/·yr/sup -1/로 삼림이 대기 중의 이산화탄소를 감소시킴을 알 수 있다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제38권3호
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• pp.281-291
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• 2015

To clarify the effects of forest fire on the carbon budget of a forest ecosystem, this study compared the seasonal variation of soil respiration, net primary production and net ecosystem production (NEP) over the year in unburned and burned Pinus densiflora forest areas. The annual net carbon storage (i.e., NPP) was $5.75t\;C\;ha^{-1}$ in the unburned site and $2.14t\;C\;ha^{-1}$ in the burned site in 2012. The temperature sensitivity of soil respiration (i.e., $Q_{10}$ value) was higher in the unburned site than in the burned site. The annual soil respiration rate was estimated by the exponential regression equation with the soil temperatures continuously measured at the soil depth of 10 cm. The estimated annual soil respiration and heterotrophic respiration (HR) rates were 8.66 and $4.50t\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$ in the unburned site and 4.08 and $2.12t\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$ in the burned site, respectively. The estimated annual NEP in the unburned and burned forest areas was found to be 1.25 and $0.02t\;C\;ha^{-1}yr^{-1}$, respectively. Our results indicate that the differences of carbon budget and cycling between both study sites are considerably correlated with the losses of living plant biomass, insufficient nutrients and low organic materials in the forest soil due to severe damages caused by the forest fire. The burned Pinus densiflora forest area requires at least 50 years to attain the natural conditions of the forest ecosystem prior to the forest fire.

• 한국습지학회지
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• 제20권2호
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• pp.116-123
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• 2018

산림생태계에서 대기로의 토양의 이동은 토양 호흡이라는 과정을 통해 이루어진다. 본 연구에서는 임령이 다른 잣나무림을 대상으로 생육기 동안의 토양 호흡값과 토양 내 뿌리의 양, 미생물 개체군 생물량을 측정하여, 토양호흡량이 임령에 따라 어떻게 다르며, 뿌리와 미생물 개체군이 얼마나 기여할 것인지 알아보고자 하였다. 토양 온도와 토양 호흡은 임령과는 상관없이 유사한 패턴을 보여 7월까지는 증가하고 이후 감소하였다. 산림의 임령이 높을수록 토양 호흡량이 대체적으로 높았다. 토양 내 뿌리와 미생물을 조사한 결과, 임령이 높을수록 토양 내 존재하는 지름 2 mm 이하인 세근의 양이 많았으며 토양 미생물 개체군의 생물량이 많았다. 토양에서 뿌리를 제거하였을 때 70년 숲은 변화가 없었으나, 40년 숲에서는 토양 호흡값이 감소하였다. 본 연구결과로 볼 때, 산림의 연령이 높아질수록 토양 호흡량이 커지며, 식물 뿌리와 특히 토양 미생물이 토양 호흡값에 많은 기여를 하고 있는 것으로 생각해 볼 수 있다.

• 한국농림기상학회지
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• 제7권1호
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• pp.57-65
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• 2005

토양은 리터의 축적, 분해, 뿌리호흡을 포함하는 토양호흡을 통해 많은 양의 탄소를 저장 또는 방출할 수 있다. 이러한 토양의 주요한 탄소 및 양분의 공급원은 낙엽낙지의 유입과 유입된 낙엽낙지의 분해이며 생태계로 돌아가는 영양의 약 60%가 낙엽에서 유래되는 것으로 알려져 있다. 본 연구의 목적은 천연자연림으로 잘 보존된 경기도 광릉시험림의 온대낙엽활엽수림의 리터 생산량과 분해속도가 토양호흡의 계절적 변 이에 미치는 영향을 파악하고 낙엽층과 토양호흡간의 관련성을 찾아 생태계에서의 탄소순환을 이해하기 위한 것이다. 광릉 낙엽활엽수림에서 2003년 생산된 리터의 총량은 1489 Cm/sup -2/ yr/sup -1/ 이었으며 조사지의 우점종인 졸참나무, 서어나무, 까치박달의 순수 낙엽의 총량은 1189 Cm/sup -2/ yr/sup -1/이었다. 낙엽의 분해율은 조사기간인 1년 동안 졸참나무는 24.2%(k = 0.28), 서어나 무는 25.7％(k = 0.30), 까치박달은 33.0%(k = 0.46)이었 다. AOCC를 이용한 연속적인 토양호흡 측정결과 연간 토양호흡량은 629.69 Cm/sup -2/ yr/sup -1/이었으며 이 중 리터 분해가 차지하는 비율은 약 5％인 309 Cm/sup -2/ yr/sup -1/이었다. 토양호흡의 동절기 최저값은 7.4±1.4g Cm/sup -2/ month/sup -1/ 이었으며 이 시기의 리터 분해속도도 0.8g Cm/sup -2/ month/sup -1/로 최저값을 나타내었다. 하절기에는 토양 호흡과 리터 분해속도 모두 증가하여 111.5 ± 16.2g Cm/sup -2/ month/sup -1/와 11.4g Cm/sup -2/ month/sup -1/로 최고값을 보였다. 토양호흡 중 리터 분해속도가 차지하는 비율은 식물 지하부의 생장이 활발해지는 5-6월에는 4.3%로 감소하였으며 리터의 생산량이 증가하는 11- 12월에는 23.5%로 증가하였다. 회귀분석결과 리터 분해속도와 토양호흡과는 r²= 0.63의 상관관계를 가지고 있었다.

• 농업생명과학연구
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• 제43권2호
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• pp.9-15
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• 2009

본 연구는 소나무재선충병의 피해를 받은 토양생태계의 합리적인 관리를 위한 기초정보를 제공할 목적으로 이루어졌다. 토양온도와 수분함량은 완전벌채지 $15.3{^{\circ}C}$, 11.5%, 일부벌채지 $14.4{^{\circ}C}$, 13.5%, 대조구 $13.7{^{\circ}C}$, 14.8%로 나타났다. 토양유기물 함량은 완전벌채지가 2.11~2.64%, 일부벌채지 2.26~3.33%, 대조구 2.27~3.10%의 범위에 있은 것으로 분석되었다. 토양호흡량은 계절적인 차이가 있었는데 여름철에 높았으며, 토양온도와 정의 상관이 있는 것으로 나타났다. 평균 토양호흡량은 완전벌채지 0.24, 일부벌채지 0.36, 대조구 $0.32gCO_{2}/m^{2}/hr$로 나타나 소나무재선충 피해목만 벌채한 일부벌채지의 토양호흡량이 가장 높은 것으로 분석되었다. 소나무재선충병 피해지 산림토양의 $Q_{10}$값은 2.39에서 2.68 사이에 있는 것으로 나타났다. 조사기간을 통한 년간 토양호흡량은 완전벌채지, 일부벌채지, 대조구에서 각각 8.1, 15.6, $14.6tCO_{2}/ha/yr$으로 분석되었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2002년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.199-202
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• 2002

Many methods have been developed for the remediation of contaminated soil and groundwater. Among those technologies, in-situ bioremediation is most likely to be cost-effective method for petroleum hydrocarbon contamination. But the in-situ bioremediation can require more time to remediate hydrocarbon-contaminated soil and groundwater than other methods. Therefore we intended to save time of in-situ bioremediation using a biological additive to activate indigenous microbes in soil. The additive, 'Inipol EAP 22' stimulates the growth of specific flora, significantly accelerating the speed at which hydrocarbons are biodegraded. And it hans been tested in accordance with protocol approved by the USEPA and is registered on the National Contingency Plan Product Schedule List. In the experiment, three soil samples contaminated with fuel oil were prepared in the same concentration. Inipol EAP 22 was not added to one sample and was added to the other two samples with 5% and 10% of hydrocarbon by weight respectively. And $CO_2$gas derived from bacterial respiration was analyzed in each samples for 15 days. As a result, 145% and 153% of $CO_2$ evolution (microbial respiration) against the sample without 'Inipol EAP 22' occurred in samples with 'Inipol EAP 22' addition of 5% and 10%, respectively

• 농촌계획
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• 제16권4호
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• pp.109-116
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• 2010

Climate change is known to affect both natural and managed ecosystems, and will likely impact on the terrestrail carbon balance. This paper reports the effects of climate change on spatial-temporal changes in carbon reductions in South Korea's during 2000-2100. Future carbon (C) stock distributions are simulated for the same period using various spatial data sets including land cover, net primary production(NPP) and leaf area index (LAI) obtained from MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer), and climate data from Data Assimilation Office(DAO) and Korea Meteorological Administration(KMA). This study attempts to predict future NPP using multiple linear regression and to model dependence of soil respiration on soil temperature. Plants store large amounts of carbon during the growing periods. During 2030-2100, Carbon accumulation in vegetation was increased to $566{\sim}610gC/m^2$/year owing to climate change. On the other hand, soil respiration is a key ecosystem process that releases carbon from the soil in the form of carbon dioxide. The estimated soil respiration spatially ranged from $49gC/m^2$/year to $231gC/m^2$/year in the year of 2010, and correlating well with the reference value. This results include Spatial-Temporal C reduction variation caused by climate change. Therefore this results is more comprehensive than previous results. The uncertainty in this study is still large, but it can be reduced if a detailed map becomes available.