• 한국환경복원기술학회지
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• 제13권6호
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• pp.97-106
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• 2010

Earthworm, a prominent ecosystem engineer within many terrestrial ecosystems, can exert profound influences on various abiotic/biotic environments through bioturbation processes such as burrowing, casting and mixing of litter and soil. In this study, we investigated how the presence or absence of earthworm (Oligochaeta) can alter the soil physico-chemical conditions and ultimately the distribution and abundance of Collembola which constitutes a large proportion of the soil fauna. During September 2010, soil organisms along with soil samples were collected from randomly installed 20 plots in Mt. Gwan-ak. We examined the differences in the abundance of Collembola among plot samples in respect to the presence/absence of earthworm and soil physico-chemical conditions (i.e., pH, $PO_4^{3-}$, $NO_3^{2-}$, organic matter (OM), electrical conductance and water content). Analysis of soil physico-chemical environment revealed a significantly higher organic matter content and electrical conductance in plots with earthworm compared to plots without earthworm. Abundance of Collembola were not only higher in plots with earthworm than in plots without earthworm, but were also positively correlated with availability of OM present in the environment. The results suggest that positive impacts of earthworm on the abundance of Collembola in this study may have been due to their ability to effectively modify soil physico-chemical conditions favored by Collembola. Such conspicuous influence of earthworm's activity on below-ground community suggests their potential significance in forest restoration or revegetation process.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제10권4호
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• pp.161-170
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• 2023

본 연구에서는 제주도에서 자생하는 준맹그로브인 황근 (Hibiscus hamabo)과 갯대추나무 (Paliurus ramosissimus)의 탄소 저장량을 원격탐사로 추정하고 기후요인에 의하여 공간변이를 예측하는 인공지능 모델을 구축하고자 하였다. 준맹그로브의 지상부 탄소 축적량은 Global Ecosystem Dynamics Investigation (GEDI) 라이다에 의하여 제공되는 지상부 생물량 밀도(aboveground biomass density, AGBD)를 Sentinel-2 영상으로부터 추출한 normalized difference vegetation index (NDVI)으로 해상도를 상향하여 추정하였다. 제주도에서 단위면적당 탄소 축적량은 황근이 16.6 t C/ha, 갯대추나무가 21.1 t C/ha이었다. 제주도 전 해안에서 준맹그로브의 탄소 축적량은 11.5 t C로 추정되었다. 환경요인에 따른 준맹그로브의 탄소 축적량을 예측하기 위하여 랜덤 포레스트 기술을 적용하였다. 제주도 준맹그로브림의 분포면적 대비 지상부 생물량의 잔차를 계산하였다. 이 잔차에 영향을 미치는 주요 환경요인으로는 가장 습한 달의 강수량, 가장 더운 달의 최고온도, 등온성 및 가장 습한 달의 평균 온도가 선정되었다. 제주도에서 랜덤 포레스트 분석으로 예측된 준맹그로브의 탄소 축적량은 12.0 t C/ha - 27.6 t C/ha 범위의 공간적 변이를 나타내었다. 본 연구에서 개발된 탄소 축적량의 원격탐사 추정법과 환경요인에 따른 인공지능 예측법은 한반도에서 탄소흡수원으로서 맹그로브의 보전과 조성에 필요한 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.

• 한국농림기상학회지
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• 제16권3호
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• pp.233-245
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• 2014

복잡지형에서의 에디 공분산 방법을 이용한 플럭스 관측에 있어서 가장 중요하면서도 어려운 문제 중에 하나가 야간 이산화탄소($CO_2$) 플럭스 자료 보정이다. 본 연구에서는 복잡산림지형에 위치한 두 KoFlux 관측지(광릉의 활엽수림과 침엽수림 관측지, GDK와 GCK)의 2009년도 플럭스 타워 자료에 대표적인 야간 자료 보정 방법인 마찰속도 보정 방법, 광 반응 곡선 보정 방법, 이류를 고려한 반 고셀 보정 방법을 적용한 결과를 평가하였다. 계산된 $CO_2$ 플럭스(생태계호흡, 총일차생산, 순생태계교환)는 방법에 따라 그 크기와 계절변동에 차이를 보였는데, 그 차이는 관측지 별로 다르게 나타났다. 각 방법에서 나온 결과들을 선행연구에서 보고된 결과들과의 비교와 함께, 기상학적인 접근뿐만 아니라 생태학적인 접근을 통해 검증하였다. 검증 결과, 이러한 차이의 원인은 야간 자료 보정 과정에서 선별된 자료의 일부가 이미 배수류에 의한 $CO_2$ 이류의 영향을 받았기 때문인 것으로 추측된다. GDK의 광 반응 곡선 방법의 결과를 제외한 나머지 $CO_2$ 플럭스 결과들은 아시아의 다양한 생태계에서 보고된 값들의 범위에 포함되었다. 본 연구는 현재 배포된 플럭스 자료들은 개선의 여지가 있으며, 최신 자료의 올바른 사용을 위한 자료 사용자와 자료 생산자 간의 소통의 중요성을 상기시켜 준다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제29권3호
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• pp.305-321
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• 2006

대기 산성 강하물 : 삼림의 질소 포화 한국의 연평균 습성 질소 강하량은 12.78(범위: $7.28{\sim}21.05)\;kgN{\cdot}ha^{-1}{\cdot}yr^{-1}$이고, 이것에 건성 질소 강하량(43%)을 합하여 추정한 총질소 강하량은 18.26(10.41-30.10) $kgN{\cdot}ha^{-1}{\cdot}yr^{-1}$이 된다. 이 질소 강하량은 유럽과 북미 북동부의 질소 강하량과 비슷한 수준이다. 대기 질소 강하량이 많은 온대 삼림은 질소로 포화된다. 질소로 포화된 삼림은 계류수와 토양에 질산이온 ($NO_3^-$)과 질산태질소/암모늄태질소이($NO_{3}^{-}-N/NH_{4}^{+}-N$)의 비가 높아지고, 잎의 질소 농도가 높아지므로 N/P비, N/K비 및 N/Mg 비가 높아지는 것으로 보아 무기 영양소 교란이 일어나며, 상해와 병해에 걸리기 쉬워지고 세근과 근균의 활성이 낮아짐으로써 생산성이 낮아진다. 그러고 혐질소성 종이 호질소성 종에 의하여 대치된다. 질소로 포화된 토양에서는 온실가스인 메탄($CH_4$)의 흡수가 감소되고 일산화질소 (NO)와 아산화질소 ($N_{2}O$)의 배출이 증가되어 지구온난화를 촉진할 수 있다. 이 종설은 한국의 33장소에서 6년 동안 ($1999{\sim}2004$) 측정한 부피가중 연평균 습성 질소 강하량이 삼림의 질소 포화 수준에 달하고, 광릉시험림분수계와 그 밖의 삼림 계류수의 $NO_3$ 유출량으로 미루어 보아 한국의 삼림에 질소 포화의 징후가 나타났음을 제시하며, 문헌 자료를 통해서 외국의 삼림에서 일어나는 질소 포화의 징후를 체계적으로 논하는 데 목적이 있다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제8권1호
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• pp.32-43
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• 2021

삼림 생태계에서 토양 CO2 유출량의 연속적인 모니터링을 위한 다중채널 자동챔버시스템 (MCACs)을 개발하였다. MCACs는 자동개폐 덮개가 있는 8개의 토양챔버, 8개의 다중채널 가스샘플러를 장착한 적외선 CO2 농도 분석기, 시간 릴레이 회로를 갖춘 전자 컨트롤러, 프로그래밍이 가능한 로직용 자료수집장치로 구성되었다. 사계절 장기간에 걸쳐 야외 현장에서 MCACs의 안전성과 신뢰도를 조사하고, 높은 시간분해능으로 현장 테스트에서 얻은 온도와 토양수분 함량이 토양 CO2 유출에 미치는 효과들을 파악하기 위해, 2010년 1월부터 12월 사이의 기간 동안 남산의 신갈나무림 실험지소에서 MCACs를 사용하여 토양 CO2 유출속도와 미기상 요인들을 지속적으로 측정하였다. 토양 CO2 유출속도의 일변화 및 계절적인 변화는 현저하게 온도 요인의 경향을 따랐다. 전체 실험 기간 동안에 토양 CO2 유출속도는 5 cm 깊이의 토양온도와 밀접한 상관관계 (r2 = 0.92)를 보였으나 토양수분 함량과는 약한 상관관계 (r2 = 0.27)를 나타냈다. 남산 신갈나무림에서 온도에 대한 토양 CO2 유출량의 연간 민감도(Q10 수치)는 2.23~3.0의 범위에 달했고, 다양한 온대지역의 낙엽활엽수림에 대한 다른 연구들과 일치하였다. MCACs에 의해 측정된 연평균 토양 CO2 유출량은 약 11.1 g CO2 m-2 day-1이었다. 이 결과들은 MCACs가 야외 현장에서 토양 CO2 유출량의 연속적인 장기측정과 동시에 미기상 요인들의 영향을 결정하는데 유용한 시스템임을 나타낸다.