생태계 내에서 일어나는 모든 현상은 매우 느리고 긴 시간에 걸쳐서 이루어진다. 그렇기에 생태계 내에서 일어나는 현상을 이해하고 연구하기 위해 장기생태연구가 필요하다. 현재 우리나라의 소나무는 단일 수종으로 가장 넓게 분포하 고 있으나 기후변화 및 음수로의 천이과정 등 다양한 요인에 의하여 변화가 예상된다. 변화과정에 대한 모니터링은 생태계 과정의 이해와 임분관리 등에 있어서 매우 중요한 부분을 차지하므로 장기생태모니터링구에 대한 매목조사와 변화상 분석을 실시하였다. 국가장기생태연구의 조사지로 구축된 지리산 소나무림(100m × 100m)을 대상으로 격년별 (2017년, 2019년, 2021년, 2023년) 4회 매목조사를 실시하였고, 매목조사자료를 바탕으로 밀도, 흉고단면적, 중요치, 직경급 분포, 수간건강상태, 고사율, 이입률 등의 분석을 실시하였다. 소나무개체군의 밀도는 6년 동안 292본/㏊에서 272본/㏊으로 6.8% 가량 감소하였고, 특히 비목나무는 6년 동안 161본/㏊에서 46본/㏊으로 71.4% 가량 크게 감소하였 다. 흉고단면적(㎡/㏊)은 비목나무를 제외한 모든 수종이 증가하였고 이에 따라 중요치는 비목나무만 감소하고 이외 모든 수종은 증가하거나 유지되는 경향으로 나타났다. 직경급 분포에서 전제 구성종은 10㎝ 미만의 직경급이 가장 높은 역 J자형을 보이고 소나무는 30-40㎝의 직경급의 개체목이 가장 많은 정규분포형을 보였다. 소나무의 수간건강상 태에서 AS가 2017년에 76.1%(252본/㏊)로 가장 높게 나타났지만 AL과 DF의 증가로 인해 2023년에 ㏊당 63.4%(210 본/㏊)로 12.8%(42본/㏊)감소하였다. 소나무의 6년간 연평균고사율은 1.18%, 연평균이입률은 진계목이 발생하지 않아 나타나지 않았다. 그러나 비목나무의 6년간 연평균고사율은 19.75%로 높게 나타났다. 지리산 소나무림의 소나무 개체 군 밀도는 감소하나 흉고단면적, 중요치는 유지되어 양호한 생육상태인 것으로 나타났지만 진계목이 발생하지 않았고 이는 소나무가 양수의 특성에 기인된 것으로 판단되었다. 앞으로 소나무개체군, 비목나무개체군, 삼나무개체군, 굴참나 무개체군 등 개체군 변화에 대한 지속적인 후속 연구가 필요할 것으로 판단되었다.

본 연구는 강릉 소나무 친환경벌채지 산림식생(벌채지, 산림영향권, 군상잔존구, 수림대, 대조구)을 대상으로 산림군집구조를 구명하고 조림학적 갱신 정보를 제공하고자 수행되었다. 2020년 7월 75개소의 방형구를 Braun-Blanquet 방법으로 식생조사를 실시한 후 중요치, 종다양도, 군락유사도, DCA를 분석하였다. 그 결과, 벌채지와 산림영향권에서 큰기름새의 중요치가 높은 것으로 나타났다. 종다양도는 대조구가 1.733로 가장 높게 나타났고, 벌채지가 1.237로 가장 낮게 나타났다. 군락유사도는 벌채지와 산림영향권이 0.706로 가장 높게 나타났고, 벌채지와 대조구가 0.452로 가장 낮게 나타났으며, Sørensen의 유사계수와 더불어 조사위치별 거리를 정량적으로 확인해 보고자 DCA분석을 실시한 결과 군락유사도와 유사한 결과를 나타내었다. 본 연구는 단기적인 연구결과이므로 추후 장기적인 모니터링을 통해 변화되는 친환경벌채지 산림식생에 대한 지속적인 식생 정보의 축적을 통해, 산림영향권이 포함된 친환경벌채지 산림식생의 회복과정에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

본 연구는 소나무재선충병 피해지의 식생복원을 위해 조림된 편백을 대상으로 토양개량제의 처리 효과를 조사하기 위한 목적으로 수행하였다. 2007년 소나무재선충병 피해지에 모두베기 후 조림된 8년생 편백을 대상으로 2013년부터 2016년까지 4년 동안 목탄과 톱밥을 두 수준의 복합비료 (N6:P4:K1, N3:P4:K1)에 혼합 처리한 토양개량제 처리구와 무시비구(대조구)를 대상으로 임목 생장, 토양 및 잎 양분 특성을 조사하였다. 조사기간 동안 흉고직경 또는 수고 생장량과 측정시기에 대한 선형회귀식의 회귀계수(slope)는 유의적인 차이가 없었으나, Biomass 증가량은 토양개량제 처리구와 대조구 사이의 회귀계수에 유의적인 차이가 있었다. 그러나 복합비료의 시비 수준의 회귀계수는 유의적인 차이가 없었다. 토양 EC를 제외한 토양 호흡, 토양온도, 토양수분 함량, 토양 pH는 토양개량제 처리구와 대조구 및 시비 수준 사이에 유의적인 차이가 없었다. 토양의 화학적 특성 중 유기탄소와 전질소 농도는 토양개량제 처리구가 대조구에 비해 유의적으로 낮은 값을 보였으나, 유효 인, 교환성 칼슘 및 마그네슘은 토양개량제 처리구가 대조구에 비해 유의적으로 크게 나타났다. 잎의 질소 및 인 농도는 토양개량제 처리구가 대조구에 비해 증가하였으나, 칼륨과 마그네슘 농도는 처리 간 차이가 없었다. 본 연구 결과에 따르면 소나무재선충병 피해지 식생복원을 위한 편백 조림지에 토양개량제 처리는 양분 유효도의 향상 및 조림목의 바이오매스 증가에 기여할 수 있는 것으로 나타났다.

Pinus densiflora is a fixed-growth coniferous species that elongates its shoot once a year and finishes growing in early summer. However, it may produce additional shoots in the same year in response to external stimuli, called abnormal shoot growth. This study investigated the effects of open-field summer warming and drought on the abnormal shoot growth of P. densiflora seedlings. In March 2022, two factorial combinations were constructed, including two temperature treatments (control and 4°C increase) and two precipitation treatments (control and drought), with five replicates for each combination. The temperature treatment was performed for 87 days from May 14 to August 8, 2022, and the precipitation treatment was performed for 33 days from May 14 to June 15, blocking 100% of the ambient rainfall. The abnormal shoot occurrence rate and leaf unfolding stages were measured in November, and the shoot and root collar diameter growth rates were calculated by comparing the seedling height and root collar diameter measured in August (after the cessation of treatment) and October (after the end of growing period) with the initial values (i.e., May 2022). The abnormal shoot occurrence rate significantly increased under the warming treatment, showing a 410.6% increase in the warming plots (38.4%) compared to the control plots (7.5%). There was no significant difference in the shoot and root collar diameter growth rate regarding warming and drought treatments. Abnormal shoots may have been affected by high temperatures by inducing early transition to the next ontogenetic stage.

This study measured soil respiration in pine forests dominated by Pinus densiflora in Mt. Jeombong, Mt. Namsan, Mt. Jirisan in Republic of Korea from 2009 to 2010. The seasonal variations, along with temperature and soil moisture content, were measured to understand the characteristics at each site. Soil respiration was highest in summer and autumn, closely influenced by the increase in soil temperature. Throughout the measurement period, soil respiration ranged from 205.6 to 312.2 mg CO2 m-2 h-1, with Mt. Namsan showing the highest values and Mt. Jirisan the lowest. A strong correlation was observed between soil respiration and soil temperature, with Q10 values ranging from 2.5 to 3.0. Precipitation significantly affected soil moisture content, and although it appeared to influence soil respiration, no significant correlation was found.

In this study, the biogeochemistry management (BGC-MAN) model was applied to North and South Korea pine and oak forest stands to evaluate the Net Primary Productivity (NPP), an indicator of forest ecosystem productivity. For meteorological information, historical records and East Asian climate scenario data of Shared Socioeconomic Pathways (SSPs) were used. For vegetation information, pine (Pinus densiflora) and oak (Quercus spp.) forest stands were selected at the Gwangneung and Seolmacheon in South Korea and Sariwon, Sohung, Haeju, Jongju, and Wonsan, which are known to have tree nurseries in North Korea. Among the biophysical information, we used the elevation model for topographic data such as longitude, altitude, and slope direction, and the global soil database for soil data. For management factors, we considered the destruction of forests in North and South Korea due to the Korean War in 1950 and the subsequent reforestation process. The overall mean value of simulated NPP from 1991 to 2100 was 5.17 Mg C ha-1, with a range of 3.30-8.19 Mg C ha-1. In addition, increased variability in climate scenarios resulted in variations in forest productivity, with a notable decline in the growth of pine forests. The applicability of the BGC-MAN model to the Korean Peninsula was examined at a time when the ecosystem process-based models were becoming increasingly important due to climate change. In this study, the data on the effects of climate change disturbances on forest ecosystems that was analyzed was limited; therefore, future modeling methods should be improved to simulate more precise ecosystem changes across the Korean Peninsula through processbased models.

본 연구는 소나무재선충병 방제대상지 선정의 효율성을 높이기 위해 진주시를 대상으로 소나무재선충병 잠재분포를 예측하였다. 예측에 사용된 MaxEnt 모델은 회귀분석을 기반으로 종 발생 확률 평가 및 다양한 잠재분포 예측에 이용되고 있다. 종속변수로는 소나무재선충병 감염목 자료를 사용하였으며, 독립변수로는 지리 ‧ 지형 ‧ 기후적 요인으로 총 15개 인자를 사용하였다. 잠재분포 예측 결과, 모델의 성능은 AUC가 0.801로 우수한 수준의 정확도를 나타냈다. 독립변수 중에는 전년도 감염목과의 거리, 6월 하순 강우량, 5월 강우량, 화목보일러와의 거리 순으로 잠재분포에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 지속적인 소나무재선충병 감염목 DB 구축과 지리적 요인들에 대한 모니터링의 중요성이 크다는 것을 의미한다.

To investigate the effect of thinning intensity on environmental factors and ectomycorrhizal mushroom fruiting in forest ecosystems, we studied canopy closure, throughfall, soil temperature, soil moisture, light response of understory vegetation, and ectomycorrhizal mushroom fruiting in a 10-year-old pine forest after 34%, 45%, and 60% thinning. Canopy closure was significantly higher in the 34% treatment and control plots, ranging from 80–85% in April. However, in November, all thinning treatment plots showed a decrease of approximately 5–10% compared with the control plot. The 60% treatment plot had over 200 mm of additional throughfall compared with the control plot, and monthly throughfall was significantly higher by more than 100 mm in October. The soil temperature in each treatment plot increased significantly by up to 1°C or more compared with the control plot as the thinning rate increased. The soil moisture increased by more than 5% in the thinning treatment plots during rainfall, particularly in the 34% treatment plot, where the rate of moisture decrease was slower. The photosynthetic rate of major tree species (excluding Pinus densiflora)was highest in Quercus mongolica, with a rate of 7 μmolCO2·m-2·s-1. At a lightintensity of 800 μmol·m-2·s-1, Q. mongolica showed the highest photosynthetic level of 6 ± 0.3 μmolCO2·m-2·s-1 in the 45% treatment. The photosynthetic rate of Fraxinus sieboldiana and Styrax japonicus increased as the thinning intensity increased. The Shannon– Wiener index of mycorrhizal mushrooms did not significantly differ among treatments, but the fresh weight of mushrooms was approximately 360–840 g higher in the 34% and 45% treatments than in the control. Additionally, the fresh weight of fungi in the 60% treatment was 860 g less than that in the control. There were more individuals of Amanita citrina in the control than in the thinning treatment, while Suillus bovinus numbers increased by more than 10 times in the 34% thinning treatment compared with the control.

본 연구에서는 소나무재선충의 매개충인 솔수염하늘소와 북방수염하늘소에 대하여 무인항공기 (무인헬리콥터)를 이용하여 스피네토람의 약효 및 약해를 조사하였다. 하늘소를 대상으로 등록된 펜토에이트 유제, 비펜트린 액상수화제, 하늘소를 제외한 딱정벌레가 대상인 에토펜프록 스 유제, 디플루벤주론 수화제와 나방류에 방제 약제로 등록된 인독사카브 수화제, 스피네토람 액상수화제 6종을 ULV기로 살포하여 솔수염하 늘소에 대한 섭식독과 접촉독을 확인한 후 선발하였다. ULV 시험 결과, 펜토에이트, 비펜트린, 인독사카브, 스피네토람의 33배, 55배 희석배수 액은 처리후 3일차에 접촉독과 섭식독에서 100% 살충율을 보였으나, 에토펜프록스는 7일차 접촉독 살충율 88.9%(33배), 88.9%(50배), 섭식독 살충율 93.4%(33배, 50배), 디플루벤주론은 7일차 접촉독 살충율 83.3%(33배), 섭식독 80.3%, 53.9%(50배)로 조금 낮은 살충률을 보였다. ULV 시험에서 선발된 가장 적합한 스피네토람의 33배액을 무인항공기로 살포하여 솔수염하늘소와 북방수염하늘소에 대한 감수성을 평가한 결 과, 98.6% - 100%의 살충율을 보였다. 그러나, 해당 약제의 매개충 방제에 적용하기 전에 항공 살포에 의한 꿀벌에 대한 위해성 평가가 필요할 것 으로 판단되었다.

강풍, 폭우 등 이상기후의 대형화와 빈도 증가로 인해 나무가 부러지거나 쓰러지는 훼손이 증가하고 있으나 나무 내부의 공동, 부후 등 구조적 결함은 육안조사로 판별이 어렵기 때문에 예측을 통한 사전대응에 한계가 있다. 비파괴 음파단층촬영은 나무에 미치는 물리적 훼손을 최소화하면서 내부결함을 추정하는 방법으로 내부결함 진단에 효율적이 나 수종별 정확도에 차이가 발생하기 때문에 현장적용 전 측정결과의 신뢰성 분석이 선행되어야 한다. 이번 연구는 우리나라 대표 수종인 소나무와 은행나무 노거수를 대상으로 음파단층촬영의 신뢰성 검증을 위해 침입성 드릴저항 측정을 교차 적용하여 목재 내부결함을 측정하고 평가결과를 비교하였다. 두 집단 간 결함부 측정 평균값에 대한 t검정 결과 소나무는 통계적으로 유의한 차이가 없는 반면, 은행나무는 유의성에 차이가 있었다. 선형회귀분석 결과 두 수종 모두 드릴저항그래프의 결함이 증가할 때 음파단층영상 결함이 증가하는 양의 상관관계를 보였다.

본 연구는 최근 20년간(2001~2020) 소나무에 관한 주요 연구 주제 및 연구영역 분석을 통한 향후 연구 방향성을 파악하고자 하였다. 이를 위해 Python.3.9.0과 Textom를 활용하여 RISS와 Web of Science의 소나무 관련 총 3866편의 논문 제목과 키워드 데이터를 수집하고 분석을 실시하였다. 분석 결과, 국가별 총 논문 수는 일본 383편(46.8%), 한국 363편(44.4%), 중국 78편(9.5%)순으로 소나무 자생국가를 중심으로 한 관련 연구들이 활발히 진행되었다. 단어 빈도 및 TF-IDF, N-gram, CONCOR 분석을 통해 국내와 국외에서 소나무 관련 주요 연구 주제는 소나무재 선충으로 나타났으며, 사회 및 경제적 환경, 관련 정책 등 차이에 의해 국내와는 달리 국외에서는 '균근' 관련 연구가 주요 연구 영역으로 도출되었다. 또한 소나무 관련 연구는 일부 인문 사회학적인 연구들이 진행되었지만 주로 생태적인 측면에 집중되어 있는 것으로 나타 났다. 이에 소나무의 인문·사회학적 가치를 고려할 때 향후 연구에서는 이와 관련 후속연구가 필요할 것으로 판단된다.

본 연구는 머신러닝 기법을 토대로 15개 환경 변수를 활용하여 소나무재선충병의 위험지역 분포를 예측하였다. 연구는 최대 엔트로피 모델을 머신러닝 기법으로 활용하였고, 연구 지역은 경주이며 연구 기간은 2018∼2020년이다. 모델의 평가에는 AUC(area under the curve)를 이용하였다. 연구 지역에서 소나무재선충병의 감염목 핵심 분포 지역은 2018년 대비 2019년과 2020년에 각각 2.5배와 4.7배 확대되었다. 소나무재선충병의 감염목 분포 추정 모델의 AUC는 모든 해에 최소 0.86 이상이었다. 모델에서 가장 중요한 변수는 직전 해의 감염목 근접도 이었다. 지형과 도로와의 인접성, 목조건물 인접성, 5월 평균 기온도 중요한 변수이었다. 인간 활동과 매개충의 생장 환경이 소나무재선충병의 공간적 분포에 중요한 역할을 한다는 것을 의미한다. 나아가 연구의 결과는 감염목 분포 정보의 지속적인 구축과 공유가 소나무재선충병 예방을 위한 정책과 연구에 중요하다는 것을 시사한다.

본 연구는 우리나라 소나무림을 대상으로 지위지수를 기반으로 한 잠재수확량을 예측하여 직관적인 임분 생산력 지표를 제시하고자 하였다. 분석 자료는 2016~2019년에 실시한 제7차 국가산림자원조사(National Forest Inventory: NFI)와 2016~2017년에 실시한 전국 소나무 실태조사 (Korea forest service, 2016; Korea forest service, 2017)를 통해 획득된 총 1,610 표본점 조사자료를 이용하였다. 지위지수 분류곡선과 임분밀도관 리도를 이용하여 각 표본점의 지위 추정 및 기준임령 60년에 대한 생장예측을 실시하여 수확이 예상되는 평균 흉고직경과 임분재적을 추정하였다. 분석 결과, 예측된 재적 수확량은 전체 표본점 중 80.9%가 150~300m3 ha-1의 재적 수확이 가능한 것으로 분석되었고, 300m3 ha-1이상의 재적을 수확할 수 있는 표본점은 223개소(13.9%)에 불과하였다. 수확이 예상되는 평균 흉고직경 예측값은 평균 흉고직경 30cm 이상의 목재를 수확할 수 있는 표본점은 전체 20.9%에 불과하였고, 절반 이상인 55.4%가 20~30cm급의 목재 수확이 가능한 것으로 확인되어 현실림의 생장 특성을 반영한 시업체계의 개선이 필요할 것으로 판단되었다. 또한 현장에서 지위지수에 따라 잠재수확량을 가늠할 수 있도록 지위지수별 잠재수확량 표를 작성하여 제공하였다. 본 연구의 결과는 앞으로 조림적지 평가 및 조림지 경영계획 수립에 활용성이 높을 것으로 사료된다.

공주지역에 조림된 리기다소나무 군락에서 국내 대표 수종인 소나무와 방풍림으로 주로 조림되는 곰솔 낙엽의 분해율 및 분해과정에 따른 영양염류의 함량 변화를 파악하였다. 분해 60개월 경과 후 소나무 낙엽과 곰솔 낙엽의 잔존율은 각각 42.12±5.30과 24.79±1.98%로 소나무와 곰솔의 낙엽 분해율은 곰솔 낙엽의 분해가 소나무 낙엽의 분해에 비해 빠르게 일어났다. 60개월 경과 후 소나무 낙엽과 곰솔 낙엽의 분해상수 (k)는 각각 3.02과 3.59로 곰솔 낙엽의 분해상수가 다소 높게 나타났다. 소나무 낙엽의 분해과정에 따른 C/N, C/P 비율은 초기에 각각 14.4, 144.1 이었으나 60개월 경과 후에는 각각 2.26와 40.1로 점차 감소하였으며, 곰솔 낙엽의 경우 초기 C/N, C/P 비율은 각각 14.4와 111.3로 나타났고, 60개월 경과 후에는 각각 3.06와 45.8로 나타났다. 낙엽의 초기 N, P, K, Ca, Mg 함량은 소나무 낙엽에서 각각 3.07, 0.31, 1.51, 16.56, 2.03 mg g-1, 곰솔 낙엽에서 각각 3.02, 0.39, 0.99, 19.55, 1.48 mg g-1로 소나무 낙엽과 곰솔 낙엽의 질소와 인의 함량은 유사하였다. 60 개월 경과 후 N, P, K, Ca, Mg의 잔존율은 소나무 낙엽에서 각각 231.08, 130.13, 35.68, 48.58, 36.03%이었고, 곰솔 낙엽에서 각각 143.91, 74.02, 28.59, 45.08, 44.99%로 나타났다.

본 연구는 백두대간 소나무림의 생장 변화를 관찰하기 위해 연륜생장과 미기상 요소와의 관계를 분석하였다. 백두대간 소나무림 분포지역과 기후변화의 영향이 나타나는 난대림지역에 대조구로 설정하여 미기상 측정을 위해 기온, 지온을 측정할 수 있는 데이터 로거(HOBO Micro station, Oneset)를 설치하여 측정하였고, 5개 지역에서 25본 연륜을 채취하여 미기상인자와 상관분석을 실시하였다. 거제 지역에서 기온과 연륜간의 상관관계 가 부의 상관관계를 나타내어 기온이 상대적으로 높은 지역에서 연륜생장의 감소경향을 알 수 있다. 본 연구는 기후변화에 따른 소나무림 연륜생장 변화 예측에 필요한 정보로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.