본 연구는 경주국립공원 전체 지구를 대상으로 토양침식에 대해 RUSLE 기법을 활용하여 잠재적 토양유실량과 침식위험도를 파악함으로써 토양생태계의 지속적인 보전과 더불어 재해방지 계획 수립을 위한 기초 자료 제공에 그 목적이 있다. 연평균 토양침식량 분석 결과, 전체 지구의 평균 토양침식량은 5.7ton/ha/yr로 나타났으며, 지구별로 남산 지구가 7.6ton/ha/yr로 가장 높았고 서악 지구가 2.1ton/ha/yr로 가장 낮았다. 토양침식위험등급 지역은 1% 미만으로 분석되었으며, 구미산 지구와 화랑 지구는 심각한 지역이 없었다. 그러나 남산 지구는 심각한 지역이 다른 지구에 비해 높게 나타났으며, 금오봉 일대에 집중되어 있었다. 따라서 금오봉 일대를 보호하기 위해서는 적절한 복원 및 관리방안이 수립되어야 할 것이다. 경주국립공원의 토지피복형태는 대부분 산림지역으로 나타났으며, 평균 토양침식량이 3.7ton/ha/yr로 양호한 수준인 것으로 확인되었다. 지형에 따른 토양침식량 분석 결과, 깊은 계곡이 단위면적 당 7.3ton/ha/yr로 나타났으며, 다음이 평탄곡지로 6.1ton/ha/yr로 분석되었다. 평탄지와 산정능선은 토양침식이 적게 발생되는 것으로 예측되었다. 향후, 국내국립공원의 토양유실량을 분석한다면, 전체 국립공원의 토양생태계를 보전 및 복원할 수 있는 계획 수립에 도움이 될 것으로 기대된다.

본 연구는 경주국립공원 전체 지구를 대상으로 토양침식에 대해 RUSLE 기법을 활용하여 잠재적 토양유실량과 침식위험도를 파악함으로써 토양생태계의 지속적인 보전과 더불어 재해방지 계획 수립을 위한 기초 자료 제공에 그 목적이 있다. 연평균 토양침식량 분석 결과, 전체 지구의 평균 토양침식량은 5.7ton/ha/yr로 나타났으며, 지구별로 남산 지구가 7.6ton/ha/yr로 가장 높았고 서악 지구가 2.1ton/ha/yr로 가장 낮았다. 토양침식위험등급 지역은 1% 미만으로 분석되었으며, 구미산 지구와 화랑 지구는 심각한 지역이 없었다. 그러나 남산 지구는 심각한 지역이 다른 지구에 비해 높게 나타났으며, 금오봉 일대에 집중되어 있었다. 따라서 금오봉 일대를 보호하기 위해서는 적절한 복원 및 관리방안이 수립되어야 할 것이다. 경주국립공원의 토지피복형태는 대부분 산림지역으로 나타났으며, 평균 토양침식량이 3.7ton/ha/yr로 양호한 수준인 것으로 확인되었다. 지형에 따른 토양침식량 분석 결과, 깊은 계곡이 단위면적 당 7.3ton/ha/yr로 나타났으며, 다음이 평탄곡지로 6.1ton/ha/yr로 분석되었다. 평탄지와 산정능선은 토양침식이 적게 발생되는 것으로 예측되었다. 향후, 국내 국립공원의 토양유실량을 분석한다면, 전체 국립공원의 토양생태계를 보전 및 복원할 수 있는 계획 수립에 도움이 될 것으로 기대된다.

미국 알래스카주 Anchorage 지진공원과 Denali cantwell 토양에서 분리된 Bacillus thuringiensis(이하 B.t) 균주에서 나방류 해충에 살충활성을 나타내는 새로운 균주 를 선발하였다. B.t는 친환경농업에서 주요 작물보호 농자재로 사용되는 생물농약 으로 곤충병원성세균이다. δ-내독소는 곤충이 섭식할 때에 중장세포막에 결합하 여 이를 파괴하여 영양분의 흡수를 제한하여 치사에 이르게 한다. 선발한 균주의 내 독소 단백질을 위상차현미경으로 관찰한 결과 spore와 crystal 형태를 확인하였다. 난방제 해충인 담배거세미나방(Spodoptera litura), 파밤나방(Spodoptera exigua), 배추좀나방(Plutella xylostella)에 대해 다른 균주와 비교 검토하였다. 단백질 패턴 분석과 담배거세미나방(S. litura), 파밤나방(S. exigua) 중장액을 처리하였을 때 분 해억제정도를 보기위한 SDS-PAGE를 수행하였다. SDS-PAGE의 단백질 패턴 분 석 결과로 plasmid DNA 전기영동을 하여 패턴의 차이를 분석하였다. 또한, 균주에 서 Cry1 내독소 유전자가 존재하는 것을 확인하기 위하여 PCR을 수행하였다.

제주도는 신생대에 형성된 섬으로 대한해협의 서남측에 위치하며 면적은 약 1,848 ㎢에 달한다. 단면상으로는 해발 고도 1,950 m의 한라산 정상을 중심으로 한 원추형이며 한 라산의 남 ․ 북사면은 경사가 급한 반면, 동 ․ 서사면은 비교 적 완만한 경사를 이룬다. 제주도에 대한 토양조사는 전국 토양 개략조사의 일환으로 1962년에 시작되었으며, 1975 년에 해발 700 m 이상인 산악지와 추자군도를 대상으로 정밀토양조사를 실시한 바 있다. 그 후 1999년에Soil Taxonomy 개정판 발간으로 인하여 토양 분류단위와 분류 기준이 수정되면서 이에 대한 추가 조사 및 연구가 진행되 고 있다. 본 연구의 목적은 한라산국립공원 내 등산로 구간 을 중심으로 토양의 이화학적 성질 및 토양미생물의 분포와 효소활성을 측정하여 한라산국립공원 자연자원의 효율적 인 관리체계를 위한 기초 자료를 제시함에 있다. 본 토양조사는 2012년 3월부터 수행되었으며 한라산국 립공원에 위치한 어리목, 영실, 성판악, 관음사 및 돈내코 등산로를 중심으로 낙엽층을 제거한 후에 표토(0~15 cm)와 심토(15~30 cm)를 채취하였다. 등산로 구간은 한라산국립 공원에 한정하였으며 해발고도 100 m 간격으로 토양시료 를 채취하였다. 가급적이면 시료를 채취할 때 오차가 ± 10 m를 넘지 않도록 하였다. 등산로는 침목 및 석분 등으로 인하여 사실상 시료채취가 불가능한 지역이 많았으며 등산 로를 주변으로 가급적이면 훼손이 안 된 지역에서 토양시료 를 채취하였다. 토양의 화학적 성질은 농촌진흥청 분석법 (NIAST, 1998)에 준하여 분석하였다. 토양의 화학적 성질 분석은 채취한 시료를 풍건시킨 후 2 mm 체에 통과된 토양 시료를 사용하였다. 토양 pH는 토양과 증류수의 비를 1 : 5로 하여 pH meter로 측정하였고, 전기전도도는 pH를 측정 하고 남은 여액을 EC meter를 이용하여 측정하였다. 유기 물함량은 Walkley and Black법, 유효인산은 Lancaster법, 전 질소함량은 Kjeldahl법으로 측정하였다. 치환성양이온 K, Ca, Mg 및 Na는 1N ammonium acetate(pH 7.0)용액 50 mL를 가하여 30분간 진탕한 다음 여과하여 얻어진 여액 을 원자흡광분광광도계(AAS)를 이용하여 측정하였다. 양 이온치환용량은 1 N-NH4OAc(pH 7.0)로 포화하고 80% ethyl alcohol로 세척한 후 토양을 Kjeldahl 증류장치에 의 해 NH4+ 함량을 정량하여 산출하였다. 입도분석은 풍건토 양 10 g을 평량하여 500 ㎖ Tall beaker에 담고, Tall beaker 에 증류수를 300 ㎖씩 가하고 30% 과산화수소를 25 ㎖씩 가 한 뒤 90℃로 가열된 전열판 위에서 가열하면서 유기물 을 분해하였다. 원심분리병에 분산제 5% Sodium hexametaphosphate 10 ㎖를 가한 후 약 18시간 정도를 진 탕시키면서 완전히 분산시켰다. 이 후 Pipette법과 체분석을 이용하여 측정하였다. 인지질 지방산(Phospholipid fatty acid, PLFA)분석은 Bligh/Dyer first-phase extraction(Bligh and Dyer, 1959)방법을 이용하였다. 미생물 분포비율은 분 석된 지방산을 지방산 분석지표를 이용하여 세균, 방선균, 사상균 및 균근균으로 분류하여 처리별 PLFA 값은 총 PLFA의 퍼센트 비율로 나타냈다(Li et al., 2006; Rahman and Sugiyama, 2008). 한라산국립공원 등산로 구간은 전체적으로 표토의 평균 토양 pH는 4.8, 심토의 평균 토양 pH는 5.0이었다. 한라산 국립공원의 토양 pH도 일반토양에서 나타나는 현상과 마찬 가지로 대체적으로 표토보다 심토에서 높았다. 표토의 평균 전기전도도는 0.59 dS/m, 심토의 평균 전기전도도는 0.37 dS/m였다. 이와 같은 농도는 식물생육에 대한 염류의 영향 을 거의 무시할 수 있다고 판단된다. 표토의 평균 유기물함 량은 21.45%, 심토의 평균 유기물함량은 15.79%였다. 이와 같이 유기물함량은 토양 pH와는 반대로 심토보다 표토에서 함량이 높았으며 표토에 유기물함량이 집적되는 현상을 보 였다. 표토의 평균 유효인산함량은 9.7 mg/kg, 심토의 평균 유효인산함량은 7.3 mg/kg였다. 이와 같이 한라산국립공원 토양의 유효인산함량은 매우 낮았다. 표토의 평균 총 질소 함량은 1.16%, 심토의 평균 총 질소함량은 0.94%였다. 어 리목 등산로 1500 m 지점에서 총 질소함량이 4.04%로 매 우 높아 특이한 현상을 보였다. 표토의 평균 치환성 K, Ca 및 Mg 함량은 0.25, 0.69 및 0.46 cmol+/kg 이었으며, 심토 는 0.13, 0.28 및 0.19 cmol+/kg이었다. 전체적으로 한라산 국립공원 등산로의 치환성 Na 함량은 불검출~0.26 cmol+/kg 범위였다. 표토의 평균 치환성 Na 함량은 0.06 cmol+/kg, 심토의 평균 치환성 Na 함량은 0.03 cmol+/kg으 로 매우 낮았다. 양이온치환용량은 토양비옥도를 나타내는 하나의 지표인자이다. 제주도 화산회토는 난분해성 유기물 의 집적으로 유기물 함량이 매우 높고 양이온치환용량도 매우 높다. 표토의 평균 양이온치환용량은 20.98 cmol+/kg, 심토의 평균 양이온치환용량은 20.91 cmol+/kg로 표토와 심토 간에 차이가 없었다. 토양의 입도(입경)는 흙을 이루고 있는 입자의 굵기에 따 라 모래, 미사 및 점토로 구분이 되며 토성이란 모래, 미사, 점토의 상대적인 비율을 의미한다. 한라산국립공원의 토양 은 다양한 토성명으로 구분이 되었으며 영실 및 관음사 등 산로의 토성은 식토와 사질식양토가 우세하였고 성판악 등 산로의 토성은 사질식양토, 식토, 사양토, 식양토 등으로 다 양했으며 돈내코 등산로의 토성은 식토가 우세하였다. 토양 미생물은 온도, 수분함량, 양분 등 토양환경조건에 많은 영 향을 받고 토양내에서 물질순환에 중요한 역할을 한다. 한 라산 등산로별로 인지질지방산함량을 이용한 미생물의 분 포비율을 조사한 결과 그람양성세균, 방선균, 균근균은 성 판악지역이 각각 17.4%, 12.7%, 3.4%로 가장 높게 분포하 였으며 곰팡이는 관음사지역이 13.1%로 성판악지역 9.4% 보다 높았다. 그람음성세균은 영실과 관음사지역이 각각 34.5, 34.4%로 성판악과 어리목지역보다 약 9% 정도 높게 분포하였다. 이상의 결과는 5개 등산로 코스별 채취지점에 따라 미생물이 서식하기에 적합한 환경조건에 따라 고도별 로 차이를 보였기 때문으로 판단된다. 특히 성판악지역의 그람양성세균이 제일 높고, 곰팡이 분포비율이 낮아 토양 중 유기물함량이 높아도 미생물이 이용할 수 있는 탄소영양 원의 분포비율이 낮아 토양중 유기물의 분해에는 방선균 등이 많이 관여하는 것으로 생각된다. 등산로 코스별 100m 간격으로 인지질 지방산 유래 토양미생물의 분포비율을 조 사한 결과 그람음성세균이 가장 높았고 균근균이 낮았으며 한라산 고도별로 채취지점에 따른 분포는 일정한 경향을 보이지 않았다. 토양의 온도는 미생물의 밀도와 활성에 영 향을 주는데 이것은 채취시기의 토양환경 조건에 기인한 것으로 생각된다. 한라산 등산로 코스별 인지질 지방산함량 을 이용한 생물학적 지표를 분석한 결과, 탄소 영양원 이동 지표인 (G-/G+)비는 관음사지역이 4.0으로 성판악과 어리 목지역보다 약 2.5배 높게 나타났다. 이것은 관음사지역의 토양중 탄소 영양원이 증가하는 반면에 성판악과 어리목지 역은 감소하는 것으로 판단된다. 온도가 높아지면 그람음성 세균/그람양성세균 비가 낮아지는데 이들 지역은 토양채취 시기에 토양의 온도가 한라산 고도별 영향으로 낮은 것도 있지만 등산로 코스별로 조사지점의 토양 중 그람음성세균 의 비율이 낮거나 식생의 분포, 일조량 등 토양환경 조건이 영향을 준 것으로 생각된다. 유기물함량 지표인 B/F비는 영실지역과 성판악 지역이 각각 4.8, 4.7로 높았으며 관음사 와 어리목지역이 3.5로 낮게 나타났다. 성판악지역이 G-/G+비가 낮고 B/F비가 높은 것으로 보아 토양 중 유기물 함량이 높지만 미생물이 이용 가능한 탄소영양원이 낮아 채취지점의 토양온도, 수분함량 등 고도별로 물리적인 환경 이 다르고, 토양유기물함량에 영향을 주는 식물체의 뿌리, 낙엽 등을 고려할 때 식생의 영향을 받은 것으로 생각된다. 따라서 본 연구결과를 바탕으로 식생, 지형, 지질 및 기상 요인을 종합하여 해석한다면 한라산국립공원의 등산로 구 간과 비등산로 구간의 토양특성을 이해하고 한라산국립공 원 자연자원의 효율적인 관리체계를 위한 기초 자료를 제시 할 수 있을 것으로 판단된다.

한반도의 참나무 중 수분과 유기물이 많은 입지에 분 포하는 상수리나무와 수분이나 양분이 적은 척박한 건조 지에 분포하는 굴참나무를 대상으로 대기 중의 CO2 농도 와 기온이 상승하고 환경요소인 광, 토양수분, 영양소가 변화할 때 두 종의 생태 지위폭과 생태 지위 중복역에 가장 많은 영향을 미치는 요소가 어떤 것인지 알아보고 자 하였다. 유리온실 내에서 대기 중의 CO2 농도를 그대 로 반영한 대조구와 이보다 CO2 농도는 약 1.6배와 온도 는 2.2􀆆C 상승시킨 온난화처리구에서 유식물에 주요 환 경요인 중 광, 토양수분과 영양소를 각각 4구배로 처리하 여 두 종의 생태 지위폭과 생태 지위 중복역을 계산하였 다. 그 결과, 상수리나무의 생태 지위폭은 대조구와 온난 화처리구간에 통계적인 차이는 없었고, 굴참나무의 생태 지위폭은 대조구에 비해 온난화처리구의 영양소 처리구 에서 감소하였다. 상수리나무와 굴참나무의 생태 지위 중 복역은 대조구에 비해 온난화처리구의 토양수분과 영양 소 처리구에서 감소하였다. 이러한 결과는 유식물을 대상 으로 실험한 결과로 성측목에 적용하는 것은 한계가 있 으나, 지구온난화가 진행됨에 따라 상수리나무와 굴참나 무는 토양수분과 영양소 환경에 의한 경쟁이 약해질 것으로 유추할 수 있다. Cluster 분석과 PCA 분석 결과, 두 종은 CO2 농도 및 온도 증가에 의한 반응보다 광 환경에 따라 민감하게 반응하는 것으로 나타났다.

최근 기후변화에 따른 지구온난화는 전세계적으로 매 우 큰 문제로 인식되고 있다. 이산화탄소의 농도, 온난화 정도, 토양 온도, 강우량, 토양수분함량, 탈질작용 등과 같 은 요인들은 토양으로부터 아산화질소 (N2O)의 방출에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 산지 습지인 오대산 질뫼늪과 정족산 무체치늪 토양으로부터 온도변화에 따른 N2O 발생을 조사하였다. 7월 채취한 질 뫼늪 토양은 온도가 증가함에 따라 N2O 발생이 증가하 였으나 10􀆆C에서는 유의한 차이를 보이지 않았다. 15􀆆C 와 20􀆆C 토양은 24시간까지는 증가하는 N2O 발생양상을 보였으나 그 이후 발생량의 뚜렷한 차이를 보이지 않았 다, 전반적으로 온도처리에 따른 유의한 차이만을 보였 다. 무제치늪 토양 또한 질뫼늪 토양과 유사한 경향을 보 였다. 부가적인 질소원 처리에 대해 두 습지 토양은 다소 증가하는 양상을 보였으나 질소부가나 질소원에 따른 유 의한 차이를 보이지 않았다. 결론적으로 이탄토양으로부 터 배출하는 N2O의 양은 온도가 상승함에 따라 증가되 는 양상을 보였으나 질소원의 종류와 부가량은 N2O 배 출 양상에 큰 차이를 보이지 않은 것으로 조사되었다. 향 후 산지 이탄습지 토양의 N2O 배출양상을 보다 명확히 규명하기 위해서는 질소원의 차이, 질소의 시비, 토양효 소 활성이나 질화세균의 활동성을 포함하여 다양한 요인 에 대한 복합적인 연구가 진행될 필요가 있을 것이다.

우리나라 저수지에서 호안 환경의 특성을 파악하기 위 하여, 수위변동폭과 이용 목적에 따라서 35개 저수지를 선정하여 지형, 수문, 수질 및 토양 환경요인을 조사하여 이들 사이의 관계를 분석하고 환경 특성에 따라 저수지 의 유형을 구분하였다. 저수지의 지형적, 수문적 특성은 그 조성된 곳의 환경과 크기에 따라서 다양하였다. 저수 지의 연수위변동폭은 1~27 m로서 변이가 컸다. 저수지 의 수질은 대부분 중영양 혹은 부영양 상태이었다. 호안 의 토양 환경은 모래 함량이 많았다. 저수지의 수위변동 폭, 빈도 및 기간은 저수지의 이용 목적에 따라서 독특한 특성을 보였다. 홍수조절용 저수지는 수위변동 폭이 크고 빈도는 낮았으며 수력발전용 저수지는 수위변동 폭이 크 고 빈도가 높았다. 회귀분류 나무(CART) 분석 결과에 의 하면 저수지의 수질은 수심, 수위변동폭 및 고도에 의하 여 구분되었다. 주요인분석(PCA)의 결과에 의하면 환경 요인에 의하면 저수지의 유형은 저수지의 크기, 수위변동 폭, 수질 및 토양의 토성과 유기물 함량에 의하여 구분되 었다. 이상의 결과를 종합하면, 우리나라 저수지의 호안 에서 저수지의 크기, 수위변동폭, 수질 및 호안 토양의 특 성이 중요한 환경요인인 것으로 판단되었다.

본 연구는 오대산 국립공원 내 이탄습지로 알려진 소황병산늪과 질뫼늪을 대상으로 토양의 이화학적 특성을 파악하고, 두 습지의 생성 연대를 추정하기 위하여 토양시료를 채취하여 분석하였다. 소황병산늪과 질뫼늪의 토양 pH는 평균 5.5로 조사 시기 및 식물군락에 따른 유의적인 차이를 보이지 않았다. 총이온 함량은 식물군락에 따른 차이를 보이고 있지만, 각 식물 군락 내에서 조사 시기에 따른 차이를 보이지 않았다. 총이온 함량과 마찬가지로 치환성 양이온인 Na, K과 Mg 함량 또한 식물 군락에 따른 차이를 보였지만, 조사 시기에 따른 함량 차이를 보이지 않았다. 다른 양이온과는 달리 Ca 함량은 식물군락과 조사 시기에 따라 유의한 차이를 나타내었다. 유기물 함량과 총질소 함량은 식물군락에 따라 현저한 차이를 보였으며, 특히 물이끼(Sphagnum palustre)가 분포하는 지점에서 두 습지 모두 낮은 함량을 나타내었다. 위의 결과를 바탕으로 소황병산늪과 질뫼늪은 약산성의 bog 습지로 생각되며, 두 습지 토양의 생성 연대를 분석한 결과 소황병산늪은 AD 100년 그리고 질뫼늪은 AD 1448년으로 조사되어 소황병산늪의 생성연대는 AD 100년 그리고 질뫼늪은 AD 1448년 이전에 습지가 형성되어졌을 것으로 추정된다.

육상생태계의 토양에는 대기의 약 2배에 해당하는 많 은 양의 탄소를 가지고 있으며, 기후변화에 의한 기온 상 승으로 대기로의 방출에 매우 취약한 상황에 놓여 있다. 한반도의 육상 생태계 토양탄소 수지의 변화예측을 위해 필연적으로 요구되는 다양한 생태계의 토양호흡 자료 수 집을 위해 이용되는 방법론, 기기, 기기들 간의 오차, 시 공간적인 불균일성, 결측 자료에 대한 보충 (gap filling), 발생원 별 구분 등에 대한 현 상황을 정리하고 그를 바 탕으로 국내 토양호흡 연구의 문제점과 과제에 대해 고 찰하였다. 결론적으로 국내의 토양호흡 연구는 기기 간 또는 방법들 간의 오차 보정이나 노력들이 매우 빈약하 게 행해져 왔기 때문에 과거 및 현재 축적되는 자료의 품질은 거의 보정되지 않은 상태로 볼 수 있다. 이러한 문제점들이 해소되지 않고 지금까지와 같은 방식으로 토 양호흡 자료가 축적된다면 그 활용성은 매우 낮을 수 밖에 없다. 또한 장기적인 자료 축적, 토양호흡 조절 메커니 즘에 관한 조절 실험, 다양한 생태계, 토성, 토심 등에 대 한 자료 역시 장래의 토양권 탄소 동태 변화를 모델 수 단으로 예측하는 데에는 매우 중요한 요소이므로 토양호 흡 자료 수집과 함께 수집되어야 할 것이다. 더불어 장기 적인 측면에서 이러한 문제들이 연구자 간에 깊숙이 인 식되어 보다 양질의 자료가 생산되도록 노력할 필요가 있다.

본 연구는 질소 시비에 의해 증가된 토양 질소가 식물 의 성장 및 식물체의 화학적 조성에 미치는 영향과 이로 인한 분해에서의 변화를 확인하고자 야외성장실험과 분 해실험을 진행하였다. 온실에서 질소 시비구와 비시구 토 양에 각각 벼를 재배하였으며 식물이 성숙한 뒤 수확하 여 C, N, lignin, cellulose 함량을 측정하였다. 대조구와 질 소 처리구 토양에서 재배된 식물의 개체 당 평균 건중량은 각각 0.70 g, 1.32 g로 질소 시비에 의해 1.9배 증가하였 다. 식물체의 N 및 C 함량은 질소 시비에 의해 증가하였 고 lignin, C/N, lignin/N, cellulose/N은 감소하였다. 이후, 수확된 식물의 지상부는 microcosm 분해실험에 이용되었 으며, 분해 식물체에서 건중량의 변화, microbial biomass C와 microbial biomass N, 그리고 dehydrogenase와 urease 활성을 측정하고, 분해과정 중 발생하는 CO2의 양을 정량하였다. 대조구 토양에서 분해시킨 대조구 식물체와 질소 처리구 식물체, 그리고 질소를 처리한 토양에서 분 해시킨 질소 처리구 식물체의 잔존량은 각각 초기 건중 량의 53.0%, 47.1%, 53.6%를 나타내었다. 질소 시비는 식 물체에서 N 함량을 높이고 C/N 및 lignin/N을 낮추어 식 물체의 분해를 촉진하였으나, 분해 과정에서의 토양 질소 처리는 분해를 억제하였다. 질소 시비에 의해 토양에서 microbial biomass C와 dehydrogenase 활성은 감소하였 고, 반면에 microbial biomass N과 urease 활성은 증가하 였다. 분해 중 발생한 CO2의 양은 30일 이후부터 질소 시 비에 의해 감소하였다. 분해 식물체에서 측정된 microbial biomass C는 질소 처리에 의해 초기에 증가하였으나 이 후 저해되는 양상을 나타냈으며 microbial biomass N은 유의한 차이를 보이지 않았다. 질소 시비에 의해 분해 식 물체에서 dehydrogenase 활성은 저해되었으며 urease는 분해 초기에 가장 높은 활성을 보였으나 분해 후기에 현 저한 감소를 나타냈다. 본 실험에서 질소 시비는 식물의 성장을 증가시키고 식물체의 N 함량을 높여 화학적 조성 의 변화를 일으키며 분해율을 증가시키나 분해 단계에서 질소의 시비는 미생물의 활성을 억제시켜 분해를 저해하 는 결과를 나타내었다.

본 연구는 TNT 오염토양을 콤포스팅과 슬러리생물상으로 처리 후 형광미생물을 이용하여 독성을 평가하고자 실시되었으며, 운전기간은 각각 45일과 200일이었다. 콤포스팅 처리 후 C/N비 조절용으로 아세톤을 첨가한 경우의 GL값은 40으로 글루코오스를 첨가한 경우(GL 80)보다 낮아 독성이 더 많이 제거되었다. 혐기성, 혐기성/호기성, 그리고 호기성 조건의 슬러리생물상으로 처리 후 GL값은 각각 6, 8, 4로 나타나 독성이 거의 없는 수준까지 크게 감소하였다. GL값과 S. typhimurium 수의 상관도는 1차식으로 표현이 가능하였으며, 생물학적 처리에 따른 미생물독성과 돌연변이성 변화는 비교적 높은 상관도 (r > 0.8890)를 나타내었다.

본 연구는 복숭아 품질의 핵심인 당도 향상을 위해 토양미생물의 영양원으로 에틸알콜을 투입하여 활성을 촉진시키고, 이들의 질소섭식 증가가 복숭아 수체로의 질소흡수를 제어하여 과중 감소 없이 당도를 향상시키는 최적의 에틸알콜 투입량을 구명하기 위해 수행하였다. 1. 토양 중 질산태질소의 함량은 에틸알콜 투입량 250ml에서는 12일, 500ml는 16일, 1,000ml는 24일 그리고 2,000ml는 29일간 적어 투입량이 증가할수록 질산태질소의 제어 기간이 길었다. 2. 엽 중 질소 함량은 무처리에 비해 첫 수확일인 9월 19일에는 에틸알콜 500 ml 이상 투입에서 적었고, 9월 25일과 10월 1일 수확에서는 1,000 ml 이상 투입에서 적었다. 3. 토양의 biomass C는 에틸알콜 투입 후 7일에서 26일 사이에 투입량 250 ml에서는 342 ~ 356 mg/kg, 500 ml는 431 ~453 mg/kg, 1,000 ml는 503~521 mg/kg일 그리고 2,000 ml는610 ~ 625 mg/kg로 유지되어 무처리에 비하여 증가되었고, 투입량이 많아짐에 증가량이 많아졌다. 4. Dehydrogenase 활성은 에틸알콜 250 ml 투입에서는 9월14일, 500 ml 투입은 9월 21일, 1,000 ml 투입은 9월 27일이후 감소하는 경향이었으며, 2,000 ml 투입에서는 10월 3일까지 활성이 지속되었다. 5. 과중은 에틸알콜 2,000 ml 투입에서 9월 25일 이후 수확시 감소되었지만, 1,000 ml 투입에서는 모든 수확시기에서 과중 감소 없이 당도가 증가되었다.

토양검정 후 시비수준이 멜론의 생육과 품질에 미치는 영향을 분석한 결과, 추천 시비량을 줄이면 엽면적과 과실 무게는 크게 감소하는 경향을 보였다. 엽면적은 추천시비량의 100% 시비구에 비해 0%와 50% 시비구에서 각각 54.1%와 24.5% 감소하였다. 과실무게는 추천 시비량의 100% 시비구에서 2670g인데 비해 0과 50% 시비구에서 각각 1650g과 2140g으로 38.2%와 19.9% 감소 하였다. 그러나 가용성 고형물과 자당 함량은 100% 시비구에 비해 50% 시비구에서는 각각 1.8%와 23.3% 증가하였다. 따라서 멜론 재배시 토양검정 후 추천 시비량의 50%만 시비하여도 엽수, 초장 및 엽면적 등의 생육과 평균과중에 감소가 없어 당도가 높은 멜론을 생산할 수 있을 뿐만 아니라 시비량을 줄임으로써 염류집적도 방지할 수 있을 것으로 판단되었다.

부산, 경남 지역의 8개 친환경농산물인증 지역에서 카드뮴, 구리, 비소, 수은, 납, 6가크롬, 아연, 니켈 등 8개 중금속의 토양 함량을 조사하였다. 카드뮴은 그 햠량의 순으로 보면 산청, 하동, 사천, 부산순으로 함량이 높았으며, 구리는 김해, 사천, 부산, 고성 순으로, 비소는 사천, 부산, 김해, 고성 순으로, 수은은 고성, 사천, 부산, 김해 순으로, 납은 김해, 사천, 고성, 부산 순으로, 6가크롬은 김해, 부산, 하동, 산청 순으로, 아연은 김해, 부산, 사천, 함양 순으로, 니켈은 사천, 하동, 고성, 산청 순으로 각각 함양이 많았다. 전체적인 함량을 보았을 경우 김해, 사천, 부산 등 낙동강 주변의 평야지대에서 높은 수치를 보였다. 한편 하동, 진주 산청 등 중산간지에서는 전체 중금속 함량이 대체로 낮았다.

남산의 소나무림, 신갈나무림 그리고 아까시나무림에서 2008년 1월부터 2009년 12월까지의 월별 낙엽생산량과 토양의 유기탄소량을 조사하였다. 소나무림은 2008년과 2009년 모두 10월에 낙엽생산량이 가장 많았으며, 2008년 1월과 2009년 12월에 낙엽생산량이 가장 적었다. 신갈나무림은 2008년과 2009년 모두 11월에 낙엽생산량이 가장 많았으며, 2월에 낙엽생산량이 가장 적었다. 아까시나무림은 2008년 11월과 2009년 10월에 낙엽생산량이 가장 많았으며, 2008년 1월과 2009년 12월에 낙엽생산량이 가장 적었다. 이것은 한반도 중부에서 상록성의 소나무림이 낙엽성의 참나무숲 보다 더 일찍 낙엽이 진다는 것을 의미한다. 소나무림과 신갈나무림, 아까시나무림의 2년 평균의 낙엽생산량은 7.07, 6.36, 5.02 ton ha-1로 소나무가 가장 많았다. 소나무림과 신갈나무림, 아까시나무림의 2년 평균의 토양유기탄소량은 76.2, 68.6, 72.5 ton C ha-1로 소나무림에서 가장 많았다. 이처럼 소나무숲에서 높게 나타난 것은 남산에서 신갈나무나 아까시나무를 벌목하여 임목밀도가 줄었기 때문이다.

토양 서식 절지동물은 토양 생물상의 핵심 구성요소로서 개체수가 풍부하며, 토양의 형성이나 변화에 대한 역할이 잘 알려져 있기 때문에 토양의 상태를 나타내는 좋은 지표 로 여겨지고 있다. 최근 이탈리아에서는 토양에 서식하는 절지동동물을 대상으로, 분류군별로 토양에서의 역할 정도 에 따라 고유의 지수를 할당하고, 이 지수들을 이용하여 토 양의 상태 판정에 활용하는 기법(QBS, Biological Quality of Soil)을 개발하여 토양생태계 관리에 적극 활용하고 있으 며(Parisi, 2005) 우리나라에서도 이 기법을 도입하여 토양 의 질을 판정하는 시도가 있었다. QBS에서는 토양환경에 적응한 절지동물들의 적응 수준을 평가하고, 토양에서의 역 할과 적응 정도에 따라 분류군별로 목 수준에서 생태ㆍ형태 학적 지수(EMI, Eco-morphologic index)를 부여하기 때문 에, 토양에 서식하는 동물들을 종수준에서 동정하는 어려움 을 극복하고자 개발된 것이다. 예를 들면 토양에 서식하는 미소절지동물들은 토양 환경에 대한 적응을 나타내는 형태 학적 특징들을 잘 보여주는데, 체색이나 시각기구의 감소나 퇴화, 부속지(털, 더듬이, 다리)들이 감소하거나 빽빽한 형 태로 된 유선형의 체형, 비행능력이 퇴화하거나 없고 도약 이나 달리는 것의 적응, 그리고 큐티클 층이 얇고 바깥쪽 표면에 소수성 화합물이 부족해서 수분보유능이 감소한 것 등이다. QBS에서는 이런 토양환경과 관련된 특징들의 존 재 유무만 집중하여 조사하고 토양에 사는 절지동물을 복잡 하고 까다롭게 종 수준에서 동정할 필요가 없기 때문에 토 양서식 절지동물 동정에 비전문가인 사람들도 손쉽게 시스 템을 이용할 수 있는 장점이 있다. 조사지역 토양의 상태를 나타내는 QBS 값을 구하는 순서는 이탈리아에서 사용된 것과 동일하게 먼저 대상지역의 토양을 채취하고 미소절지 동물을 분리한 후 주로 목 수준에서 동정하고 최종적으로 분류군과 맞는 EMI를 계산하여 결정하게 된다. 본 연구에 서는 일반적으로 통용되는 기준에 따라, 토양 심층에 서식 하는 분류군(eu-edaphic)의 지수는 20, 중층서식 분류군 (hemi-edaphic)은 적응 정도에 따라 보통 5∼20, 표층에 서 식하는 분류군(epi-edaphic)은 1을 부여하였다. 낫발이목이 나 좀붙이목처럼 토양에 적응한 정도가 유사한 종들로 구성 된 분류군들은 단일 EMI를 갖는데, 이들은 심충에 서식하 기 때문에 여기에 속하는 종들은 모두 20을 갖게 된다. 그렇 지만 톡토기목이나 딱정벌레목처럼 토양에 적응한 정도가 다른 종들로 구성된 경우에는 종의 특성에 따라 다른 EMI 를 갖게 된다. 만약 동일한 장소에서 동일한 분류군에 속하 는 다른 EMI를 갖는 생태ㆍ형태형이 존재하면 최종 점수는 높은 EMI를 갖는 분류군으로 결정하였다. 즉 최고로 토양 에 잘 적응한 분류군이 그 전체 분류군의 대표적인 EMI를 결정하는 것이다. 최종 QBS 점수는 모든 조사된 분류군들 의 EMI를 합산하여 산출 하였다. 본 연구에서는 제주도의 4개 지역을 대상으로 토양 절지동물상을 조사하고 한국형 QBS시스템을 적용하여 토양의 상태를 파악하고자 하였다 (서, 2012). 제주도 내 토양 무척추동믈 채집은 4곳(St.1∼4)에서 진 행되었다. St.1은 제주도 서귀포시 남원읍 신례리로서 한라 산 자락의 해발 664m지역으로 자연이 잘 보존된 지역으로 서어나무, 조릿대가 우점하였다. St.2는 제주도 제주시 오등 동 지역으로 한라생태숲 내의 관리사가 있는 지역으로 인간 의 간섭이 일부 존재 했던 곳이며 서어나무, 쥐똥나무, 억새 가 우점하였다. St.3는 제주시 월평동 지역으로 한라산 국립 공원의 관음사 인근지역이다. 숲이 잘 보존된 지역이다. St.4는 조사지역 중 표고가 가장 낮은 103m였고, 곶자왈이 잘 보존된 동백동산 내의 폐원된 밀감과원 지역으로 종가시 나무, 사스레피나무, 감귤나무 등이 많이 분포하였다. 조사 지에서 토양 절지동물의 채집과 분리는 다음과 같이 진행하 였다. 먼저 조사지점에 토양 샘플러(10×10×30㎝, 스테인레 스 소재)를 설치하고 고무망치를 이용하여 깊이 10㎝로 박 은 다음에 토양 샘플러를 조심스럽게 회수하고 안에 있는 1,000㎖ 분량의 토양을 지퍼백에 보관하여 실험실로 가급 적 빨리 운반한 후 Tullgren 장치에 넣어 토양 절지동물들을 분리하였다. 분리된 토양동물은 75% 에타놀에 액침표본으 로 보관 한 후 동정하였다. 동정은 토양동물학(최, 1996)과 일본산 토양동물도감(Aoki, 1996)의 검색표를 이용하여 QBS 분석에 필요한 목 또는 강 수준까지 진행하였다. 조사지점의 QBS 결과는 다음과 같다. St.1에서는 노린재 목, 딱정벌레목, 벌목, 파리목 유충, 진드기목, 거미목, 순각 강, 배각강이 조사되었고 각 분류군별 EMI를 활용하여 환 산된 QBS 점수는 총 110으로 상태가 양호한 2등급 토양을 나타냈다. St.2에서는 톡토기목, 노린재목, 딱정벌레목, 벌 목, 파리목 유충, 진드기목, 거미목, 의갈목, 순각강, 배각강 이 조사되었고 각 분류군별 EMI를 활용하여 환산된 QBS 점수는 총 150으로 상태가 양호한 2등급 토양을 나타냈다. St.3에서는 톡토기목, 노린재목, 딱정벌레목, 벌목, 파리목 유충, 완전변태 곤충 유충, 진드기목, 거미목, 순각강이 조사 되었고 각 분류군별 EMI를 활용하여 환산된 QBS 점수는 총 120으로 상태가 양호한 2등급 토양을 나타냈다. St.4에 서는 좀붙이목, 톡토기목, 집게벌레목, 노린재목, 딱정벌레 목, 벌목, 파리목 유충, 완전변태 곤충 유충, 불완전변태 곤 충 유충, 진드기목, 거미목, 의갈목, 등각목, 순각강, 배각강 이 조사되었고 각 분류군별 EMI를 활용하여 환산된 QBS 점수는 총 192로 상태가 양호한 2등급 토양을 나타냈다. 조사된 4개 지역의 토양 상태는 QBS가 나눈 토양의 7개 등급 중 전부 2등급으로서 우수한 것으로 나타났다. 이 결과 는 조사된 지역들이 생태계가 잘 보존된 한라산 국립공원 인근지역이거나 한라생태숲 지역, 곶자왈 지역이기 때문에 당연한 것으로 여겨지며, QBS가 한국의 토양 상태를 평가 하는데 유용하게 사용될 수 있다는 것을 다시 한번 확인 할 수 있었다.

간척지토양은 일반 내륙과 달리 토양 내 고농도의 염분이 포함되어 있는 매우 특수한 토양으로 토양입단 형성 불량, 토양용액 중에 이온 간의 균형파괴, 토양용액의 알칼리도 증가, 토양의 통기성 불량, 재염화 현상에 따른 염분 축적과 (손재권 등, 2005) 지하부에 상존하는 토양염분과 염분지하 수, 척박한 토양과 유기물 부족(오구균 ‧ 김도균, 2009), 강 한 조풍, 태풍 또는 바람에 의한 건조피해 및 비사 등 여러 가지 환경압이 강하여 식물생육환경이 대단히 불량하다(오 휘영 ․ 최병권, 2001; 김도균, 2006). 따라서 이러한 각종 환경의 제한요소를 최소화할 수 있는 방안을 모색하고, 양호한 식생환경을 조성할 보완 대책수립 (오휘영 ‧ 최병권, 2001)이 필요하다. 그 중 토양염류에 의한 수목의 피해가 가장 큰 문제로 볼 수 있고, 이에 대한 대책은 수목식재 공간 내부로 토양염류의 이동을 억제하거나 차단 하여 수목이 생리․생태적으로 안정되고, 건전한 생육을 위 한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 염류차단이 가능한 여 러 가지의 재료와 차단방법에 따라 토양염류의 이동변화를 측정하여 차단효과가 우수한 재료와 방법을 검증하여 향후 간척지 녹화에 필요한 수목식재 기술개발에 기초자료를 제 공하고자 하였다. 본 연구를 위한 시험지 조성은 전북 군산시 옥구읍 수산 리에 위치한 새만금 노출간척지내에서 2011년 10월에 시험 지를 조성하여 2012년 12월까지 14개월간 모니터링을 실 시하였다. 간척지토양에서 식재혈을 파고 차단재료를 설치 한 후 양질토로 객토한 후 토양염분이 식재혈 내부로 침투 한 정도를 평가하기 위하여 월 1회에 걸쳐 식재혈 내부의 토양전기전도도(EC)를 측정하였다. 차단재료는 쇄석, 준설 토, 목질칩, 드레인보드, 왕겨, EPS, 비닐의 7종류의 재료를 대상으로 하였고, 차단방법별로는 식재혈의 전면차단, 바닥 면차단, 벽면차단 등의 3가지로 하였고, 차단재료의 두께별 로는 10㎝, 20㎝, 30㎝로 구분하였으며, 무처리구는 차단재 료의 설치하지 않고 객토만을 실시하여 실험하였다. 실험구 조성시 대상지의 간척지토양의 EC는 약 5.11ds/m 로 EC에 따른 수목피해등급기준(Lee, S.H. et al., 2003)에 비교한 결과 불량한 토양으로 나타났다. 우리나라 초기 간 척지는 대부분토양의 EC가 4ds/m이상(오휘영 ․ 최병권, 2001)으로 대상지의 토양은 수목의 생육피해 등급 중 생육 이 불량한 등급(4.75ds/m 이상)으로 수목식재가 곤란하고 토양개량 및 염분차단을 위한 방법이 필요한 것으로 나타났 다. 원지반토양인 무처리구의 EC를 시계열적으로 분석한 결 과 1월과 6월에 다소 높게 나타났다. 이것은 가뭄과 연관 지을 수 있고, 기상데이터와 같이 추가적인 분석이 필요할 것으로 생각된다. 재료별 식혈구내의 EC의 월평균값을 분석한 결과 무처 리구(1.32ds/m)>비닐(1.30ds/m)>왕겨(1.18ds/m)>드레인 보드(1.11ds/m)>EPS(1.08ds/m)>쇄석(0.79ds/m)>목질칩 (0.731ds/m)> 준설토(0.72ds/m) 순으로 높게 나타났다. 차 단재료를 설치하지 않은 무처리구는 EC가 가장 높게 나타 났으며, 특히 준설토, 쇄석, 목질칩이 다른 재료에 비해 EC 가 비교적 낮게 나타나 염분이동을 억제하는 효과가 높은 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 준설토, 쇄석, 목질칩의 재료는 타 재료보다 공극률 다소 크고 배수성이 우수하여 식재혈 내부로 이동하는 토양염분을 억제한 결과로 생각한 다. 따라서 준설토와 쇄석, 목질칩은 다른 재료에 비해 염분 이동을 차단 또는 억제하는 효과가 우수한 것으로 판단되었 다. 그러나 목질칩의 경우 현재는 재료의 입자간에 공극이 커서 염분차단 기능을 하고 있는 것으로 추정되지만 장차 부식되어 공극이 작아지고 다져질 경우 염분차단 기능을 할 수 있을지에 대해서는 장기적 모니터링이 필요할 것으로 생각되었다. 염분이동 억제효과가 높은 목질칩, 쇄석, 준설토의 3가지 재료에 대하여 차단방법과 처리 두께별 처리결과를 추가적 으로 분석하였다. 염분차단방법별로는 전면차단에서 목질 칩처리가 월평균 EC 0.79ds/m로 가장 효과적이었고, 바닥 면차단의 경우는 준설토처리구(EC0.56ds/m) 및 쇄석 (EC0.56ds/m)처리구가 다소 효과가 높았으며, 벽면차단의 경우는 현재 일관성이 없었다. 일반적으로 염해지 수목식재 시 토양염분의 수직적인 이동을 고려하여 식재혈의 바닥면 을 대상으로 주로 차단처리를 하고 있으나 본 연구결과 토 양염분은 수직적 이동 외에 수평적 이동 또한 발생하기 때 문에 식재혈의 전면을 차단하거 바닥면을 우선적으로 차단 하는 것이 효과적인 것으로 판단되었다. 염분차단재료의 처리두께별 결과는 쇄석처리구에서 차 단두께가 두꺼울수록 EC가 낮게 나타났으나 목질칩과 준 설토처리구에서는 일관성이 보이지 않아 추가적인 모니터 링이 필요할 것이다. 염분차단실험에서 무처리구보다 차단재료를 설치한 처 리구의 EC가 낮게 나타났다. 이러한 결과는 처리구의 재료 가 공극이 커서 모세관 현상을 차단하여 염분 상승을 차단 하거나 억제한 것으로 판단된다. 2012년 12월 현재까지, 토 양염분 차단 및 억제효과는 월평균 EC를 기준으로 목질칩 (1.48ds/m), 쇄석(1.43ds/m), 준설토(1.34ds/m) 등의 재료 가 다른 재료에 비해 뛰어난 것으로 나타났고, 수목생육피 해 및 토양등급기준에서 모두 매우 양호하고, 무해한 등급 의 조건으로 나타나 수목식재가 가능한 것으로 나타났다. 재료 차단방법 및 두께에서는 재료별 일관성이 있는 결과가 도출되지 않았으며, 이에 대한 실내실험으로 보완이 필요할 것으로 판단되었다. 대상지는 점토질토양으로 실험구 조성 후 초기에 지반의 다짐 및 안정화가 이루어지지 않고, 여름철 집중강우 등 기 상의 영향으로 EC의 변화 폭이 크게 나타났다. 특히, 1월 측정 시에는 전체적으로 값이 높게 나타났는데 이는 겨울철 토양 결빙으로 발생한 EC측정기의 측정오차로 추정되었다. 기존의 토양염분 측정에 대한 연구들은 대부분 횡단적으 로 14개월 측정하여 염분평가를 하였으나 본 실험결과 토양 염분은 계절적으로나 시간의 흐름에 따라 변화가 있으므로 토양염분을 조사할 때는 최소한 4계절 구분하여 조사하여 야 하고, 장기적인 모니터링에 의하여 염분변화를 파악하여 야 할 것으로 생각되었다. 또한 각각의 실험재료에 대한 경 제성부분을 추가적으로 검토하여 간척지에서 토양염분차 단을 위한 수목식재시 재료와 방법별 설치비용과 기능성을 추가적으로 조사․분석하여 현실적으로 가장 효과적인 재료 와 방법을 개발해야 할 것으로 생각된다.