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한국형 산림토양탄소모델(KFSC)을 이용한 수확 주기 및 강도와 수확 후 잔재물 처리방법에 따른 소나무림 토양탄소 저장량의 장기 변화 추정 연구 / 박찬우 ; 이궁 ; 이종열 ; 이경학 ; 이명종 ; 김춘식 ; 박관수 ; 김래현 ; 손요환 1
요약 1
Abstract 1
서론 2
재료 및 방법 2
1. KFSC 모델의 구조 2
2. 연구대상지 선정 및 초기값 설정 3
3. 수확 시나리오 3
결과 및 고찰 4
1. 수확 주기가 토양탄소 저장량에 미치는 영향 4
2. 수확 강도가 토양탄소 저장량에 미치는 영향 5
3. 잔재물 처리방법이 토양탄소 저장량에 미치는 영향 6
4. 연구의 한계 및 향후 개선 방향 7
결론 7
감사의 글 7
인용문헌 7
초록보기
벌채 수확은 토양 내 탄소 동태를 변화시킬 수 있는 중요한 교란 중 하나이다. 그러나 수확에 따른 토양탄소 변화를 현지에서 장기간 연구하는 데에는 여러 가지 제한 요건이 있기 때문에 수학적 모델을 이용하여 장기적인 토양탄소 변화 경향을 효율적으로 추정할 수 있다. 본 연구에서는 최근 개발된 한국형 산림토양탄소 모델(KFSC 모델)을 이용하여 국내 중부지방 소나무(Pinus densiflora S. et Z.) 임분을 대상으로 수확의 주기, 강도, 수확 후 잔재물 처리방법에 따른 산림토양탄소 동태의 장기 변화를 모의하였다. 모의 시나리오는 3개의 수확 주기(50년, 80년, 100년), 2개의 수확 강도(재적 대비 30%의 부분수확 및 100%의 개벌수확), 2개의 수확 후 잔재물 처리방법(지상부 잔재물의 전량 수거 및 전량 방치) 등을 조합하여 총 12개로 이루어졌으며, 연간 토양탄소 저장량의 변화를 400년 간 모의하였다. 모의 결과, 400년 후 30 cm 깊이까지의 토양탄소 저장량은 시나리오별로 50.3-55.8 Mg C ha−1(현재 토양탄소 저장량 대비: 98.1-108.9%)의 범위를 나타냈다. 수확 후 잔재물을 전량 방치할 경우 잔재물을 전량 수거할 때보다 토양탄소 저장량이 2.5-11.0% 증가하는 것으로 모의되었으나, 수확 주기 및 강도에 따른 토양탄소 저장량 변화에서는 일정한 경향이 나타나지 않았다. 토양탄소 저장량의 변화 경향은 고사유기물의 변화 경향과 일치하였으며, 고사유기물의 변화 경향은 수확 시 발생하는 고사유기물의 양과 수확 후 임분 생장 형태에 의해 달라지는 것으로 나타났다.
Harvest is one of the major disturbances affecting the soil carbon (C) dynamics in forests. However, researches on the long-term impact of periodic harvest on the soil C dynamics are limited since they requires rigorous control of various factors. Therefore, we adopted a modeling approach to determine the long-term impacts of harvest interval, harvest intensity and post-harvest residue management on soil C dynamics by using the Korean Forest Soil Carbon model (KFSC model). The simulation was conducted on Pinus densiflora S. et Z. stands in central Korea, and twelve harvest scenarios were tested by altering harvest intervals (50, 80, and 100-year interval), intensities (partial-cut harvest: 30% and clear-cut harvest: 100% of stand volume), and the residue managements after harvest (collection: 0% and retention: 100% of aboveground residue). We simulated the soil carbon stock for 400 years for each scenario. As a result, the soil C stocks in depth of 30 cm after 400 years range from 50.3 to 55.8 Mg C ha−1, corresponding to 98.1 to 108.9% of the C stock at present. The soil C stock under the scenarios with residue retention was 2.5-11.0% higher than that under scenarios with residue collection. However, there was no significant impact of harvest interval and intensity on the soil C stock. The soil C dynamics depended on the dead organic matter dynamics derived from the amount of dead organic matter and growth pattern after harvest.
Harvest is one of the major disturbances affecting the soil carbon (C) dynamics in forests. However, researches on the long-term impact of periodic harvest on the soil C dynamics are limited since they requires rigorous control of various factors. Therefore, we adopted a modeling approach to determine the long-term impacts of harvest interval, harvest intensity and post-harvest residue management on soil C dynamics by using the Korean Forest Soil Carbon model (KFSC model). The simulation was conducted on Pinus densiflora S. et Z. stands in central Korea, and twelve harvest scenarios were tested by altering harvest intervals (50, 80, and 100-year interval), intensities (partial-cut harvest: 30% and clear-cut harvest: 100% of stand volume), and the residue managements after harvest (collection: 0% and retention: 100% of aboveground residue). We simulated the soil carbon stock for 400 years for each scenario. As a result, the soil C stocks in depth of 30 cm after 400 years range from 50.3 to 55.8 Mg C ha−1, corresponding to 98.1 to 108.9% of the C stock at present. The soil C stock under the scenarios with residue retention was 2.5-11.0% higher than that under scenarios with residue collection. However, there was no significant impact of harvest interval and intensity on the soil C stock. The soil C dynamics depended on the dead organic matter dynamics derived from the amount of dead organic matter and growth pattern after harvest.
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참고문헌 (33건) : 자료제공( 네이버학술정보 )
| 번호 | 참고문헌 | 국회도서관 소장유무 |
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| 1 | 針葉樹 造林地에서의 殘存林分密度에 따른 林木生長 比較에 관한 硏究 | 소장 |
| 2 | Artiele : Developing Dynamic DBH Growth Prediction Model by Thinning Intensity and Cycle -Based on Yield Table Data-  |
미소장 |
| 3 | 산림청, (2009), 재적중량표 및 임분수확표. 산림청. 대전. pp. 272. | 미소장 |
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| 5 | 산림청, (2011), 임업통계연보 (제41호). 산림청. 대전. pp. 484. | 미소장 |
| 6 | 이동환, (2012), 임목수확 집재작업시스템과 작업장 개발. 월간산림 2012(6), 72-75. | 미소장 |
| 7 | Approaches for Developing a Korean Model Through Analysis of Overseas Forest Soil Carbon Models | 소장 |
| 8 | Effect of Overlying Windrowed Harvest Residues on Soil Carbon and Nitrogen in Hoop Pine Plantations of Subtropical Australia (6 pp) |
미소장 |
| 9 | Carbon Pools and Flux of Global Forest Ecosystems |
미소장 |
| 10 | Soil Carbon Dynamics in a Mixed Deciduous Forest Following Clear‐Cutting with and without Residue Removal |
미소장 |
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미소장 |
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| 16 | Effects of Partial Harvest on the Carbon Stores in Douglas-fir/Western Hemlock Forests: A Simulation Study |
미소장 |
| 17 | Terrestrial ecosystem carbon dynamics and climate feedbacks. |
미소장 |
| 18 | Management Impacts on Forest Floor and Soil Organic Carbon in Northern Temperate Forests of the US. |
미소장 |
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미소장 |
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| 22 | Forest Management Effects on Surface Soil Carbon and Nitrogen |
미소장 |
| 23 | Estimating the Soil Carbon Stocks for a Pinus densiflora Forest Using the Soil Carbon Model, Yasso |
미소장 |
| 24 | Carbon and decomposition model Yasso for forest soils |
미소장 |
| 25 | Which rotation length is favourable to carbon sequestration? |
미소장 |
| 26 | Liu, S., Bond-Lamberty, B., Hicke, J.A., Vargas, R., Zhao, S., Chen, J., Edburg, S.L., Hu, Y., Liu, J., McGuire, A.D., Xiao, J., Keane, R., Yuan, W., Tang, J., Luo. Y., Potter, C., Oeding, J, (2011), Simulating the impacts of disturbances on forest carbon cycling in North America: Processes, data, models, and challenges. Journal of Geophysical Research 116, G00K08. | 미소장 |
| 27 | Modelling the Soil Carbon Cycle of Pine Ecosystems |
미소장 |
| 28 | The role of harvest residue in rotation cycle carbon balance in loblolly pine plantations. Respiration partitioning approach |
미소장 |
| 29 | Simulated long-term effects of harvest and biomass residue removal on soil carbon and nitrogen content and productivity for two Upper Great Lakes forest ecosystems |
미소장 |
| 30 | Roberts, S.D., Harrington, C.A., Terry, T.A, (2005), Harvest residue and competing vegetation affect soil moisture, soil temperature, N availability, and Douglas-fir seedling growth. Forest Ecology and Management 205, 333-350. | 미소장 |
| 31 | Effect of thinning on allometry and needle-age distribution of trees in natural Abies stands of northern Japan |
미소장 |
| 32 | An inventory‐based analysis of Canada's managed forest carbon dynamics, 1990 to 2008 |
미소장 |
| 33 | Yi, K., Park, C.W., Ryu, S.R., Lee, K.H. Yi, M.J., Kim, C., Park, G.S., Kim, R., Son, Y. (0000),Simulating the soil carbon dynamics of Pinus densiflora forests in central Korea. Scandinavian Journal of Forest Research. In press. | 미소장 |
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