대조구와 처리구의 지표면 최대온도는 모두 8월 중에 측정되었으며, 평균온도는 대조구와치리구에서 각각 \( 23.3 \pm 0.5,25.9 \pm 3.1^{\circ} \mathrm{C} \)로 대조구에 비해 처리구에서 \( 2.6^{\circ} \mathrm{C} \) 높게 나타났다.지소간 계절별 토양수분함량의 차이는 벌목에 따른 광량 증가와 토양온도변화에 의한 수분의 손실에 의한 것으로 사료된다.대조구와 처리구의 토양호홉량은 모두 하절기로 감에따라증가한 뒤 동절기로 갈수록 감소하는 경향을 보였다.본 실험결과 벌목지인 처리구에서 대조구에 비해 토양호홉량이 높게 나타났다.본 연구에서는 대조구와 처리구 사이에 토양호홉량에 차이가 나타난 것이 1차적으로 벌목에 의한 토양온도 증가에 의한것으로 판단되기에, 따라서 벌목과 같은 산림생태계의 교란이탄소순환에 미치는 영향을 파악하기 위해 토양호홉에 영향을 주는 토양온도뿐만 아니라 교란으로 인한 토양미생물활성, 임상 토양의 양분 변화 등에 대한 연구가 필요하다고 판단된다.
<h1>결과 및 고찰</h1> <h2>토양온도와 수분함량</h2> <p>조사지역의 내조구와 치리구에서 토양온도의 계절변화 패턴은 매우 유사하게 나타났다. 대조구와 처리구의 지표면 최대온도는 모두 8월 중에 측정되었으며, 평균온도는 대조구와치리구에서 각각 \( 23.3 \pm 0.5,25.9 \pm 3.1^{\circ} \mathrm{C} \)로 대조구에 비해 처리구에서 \( 2.6^{\circ} \mathrm{C} \) 높게 나타났다.</p> <p>지표면의 최소온도는 12월 중에 대조구와 처리구에서 각각 \( 4.0 \pm 0.6,6.1 \pm 3.4^{\circ} \mathrm{C} \) 로 기록되었다. 대조구와 처리구에서 조사기간 동안의 연평균 지표면 온도는 각각 \( 15.9,17.7^{\circ} \mathrm{C} \) 로 대조구보다 치리구에서 높게 나타났다. 조사기간 동안 대조구와 처리구의 평균 토양수분함량은 각각 \( 27.76 \pm 7.12,24.55 \pm 1.40 \% \)로 나타났으며(Fig. 2B), 내조구가 처리구에 비해 수분함량이 높은 것으로 나타났다. 토양수분함량은 대조구에서 8월 \( (38.68 \pm 3.55 \%) \)에 가장 높았고, 12 월\( (18.60 \pm 1.65 \%) \)에 가장 낮았다. 처리구에서도 8 월 \( (31.8 \pm 3.88 \%) \)에 가장 높았고, 12월 \( (18.1 \pm 1.54 \%) \)에 가장 낮았다. 지소간 계절별 토양수분함량의 차이는 벌목에 따른 광량 증가와 토양온도변화에 의한 수분의 손실에 의한 것으로 사료된다.</p> <h2>토양호흡량</h2> <p>대조구와 처리구의 토양호홉량은 모두 하절기로 감에따라 증가한 뒤 동절기로 갈수록 감소하는 경향을 보였다. 조사기간 동안 대조구와 처리구의 평균 토양호흡량은 각각\( 0.43 \pm 0.27,0.67 \pm 0.48 \mathrm{gCO}_{2} \cdot \mathrm{m}^{-2} \cdot \mathrm{hr}^{-1} \)로 처리구가 대조구에 비해 유의하게 높게 나타났다 \( (\mathrm{p}<0.01) \). 토양호홉량이 가장 높은 8월에 대조구와 처리구의 평균 토양호홉량은 각각 \( 0.82 \pm 0.13 \),\( 1.32 \pm 0.10 \mathrm{gCO}_{2} \cdot \mathrm{m}^{-2} \cdot \mathrm{hr}^{-1} \)로 처리구가 대조구에 비헤 높게 나타났으나, 12월에는 토양호홉량이 각각 \( 0.03 \pm 0.02,0.03 \pm 0.01 \)\( \mathrm{gCO}_{2} \cdot \mathrm{m}^{-2} \cdot \mathrm{hr}^{-1} \)로 지소간에 유의한 차이는 없었다.</p> <p>조사기간 동안인 2008년 5월부터 12월까지 대조구와 처리구의 총 토양호홉량은 각각 \( 2.42,3.61 \mathrm{kgCO}{ }_{2} \cdot \mathrm{m}^{-2} \)로 처리구가대조구에 비해 \( 49.3 \% \) 높게 나타났다. 계절별 토양호홉량의 변화는 토양온도의 계절변화와 매우 유사하게 \( 7 \sim 8 \) 월에 최고치에 도달한 후 점차 감소하는 경향을 나타내었다. 국내의 리기다소나무림과 낙엽송림에서 5월에서 12월까지측정한 토양호흡량은 \( 1.68 \sim 1.94 \mathrm{kgCO}_{2} \cdot \mathrm{m}^{-2} \) 으로 본 조사지역의 결과에 비헤 낮았으며, 일본의 40 년생 소나무림에서의연간 토양호홉량은 \( 3.6 \mathrm{kgCO}{ }_{2} \cdot \mathrm{m}^{-2} \cdot \mathrm{yr}^{-1} \) 으로 본 조사지소 처리구의 걸과와 유사하였다. 조사기간 동안 대조구와 치리구에서 측정된 총 토양호흡량은 유사 기후대에서 조사된 결과와 차이를 보였으나, 본 조사의 걸과는 전 세계 침엽수림의 토양에서 발생되는 토양호흡량(1.0 \( \left.4.6 \mathrm{kgCO}_{2} \cdot \mathrm{m}^{-2} \cdot \mathrm{yr}^{-1}\right) \)의 범위 내에 포함되는 값이었다.</p> <p>생태계의 탄소순환에서 토양호흡의 중요성이 대두된 이후 많은 사람들이 다양한 기후대와 식생형에서 토양호흡을 측정하였다. 토양호흡에 관한 대부분의 연구에서 토양호흡이 1차적으로 토양온도에 의해 주도되며, 이들 사이에 상당히 높은 상관관게가 있음을 보고하였다. 삼림 토양의 온도는 유기물질의 분해율과 미생물에 의해 매개되는 물질순환 과정에 영향을 미치는 주된 요인이며, 뿌리 호흡과도 밀접한 관련이 있다. 본 연구에서도 교란의 정도와 상관없이 토양호흡과 토양온도 사이에 높은 상관관계를 나타내었다. 토양호흡률은 동절기에서 하절기로 갈수록 토양온도가 증가함에 따라 지수적으로 증가하였다. 본 조사지소에서 토양온도와 토양호흡률 사이의 상관관계는\( \mathrm{R}^{2}=0.8905 \) 로 유의성이 매우 높게 나타났다.</p> <p>토양수분과 토양호흡의 관계에 대해서는 연구에 따라 서로다른 걸과가 보고되고 있다. 이들 연구에서는 토양수분을 토양호흡을 걸정하는 2차적인 환경요인으로 평가하였고, Alaska 내륙지역의 성숙한 삼림에서 연구 보고된 결과에 의하면 토양온도에 따라 토양수분이 이산화탄소의 발생량에 영향을 주어 \( 10 \sim 20^{\circ} \mathrm{C} \) 사이의 토양온도에서 토양습도가 중요한 요인이 된다고 하였다. 그 외의 연구는 토양수분과 토양호홉량 사이에 관련성이 적다고 보고된 바 있다. 본 조사결과에서도 토양수분과 토양호홉량 간에는 상관관계가 낮은 것으로 나타났으며, 토양수분과 호홉량 사이의 상관계수는 \( R^{2}=0.4437 \) 로 토양온도에 비해 토양호홉과의 유의성이 낮았다.</p> <p>본 실험결과 벌목지인 처리구에서 대조구에 비해 토양호홉량이 높게 나타났다. 이는 벌목으로 인해 토양호홉에 주 영향을 주는 토양온도의 변화에서 비롯된 것으로 판단된다. 또한 벌목 후 진행되는 2차 천이과정에서 이입된 콩과 식물의 질소고정으로 인해 무기질소 이용도가 증가함에 따른 미생물의 활성 증가에도 일부 원인이 있을 수 있다. 또한 벌목으로 인하여 하층 초본식생이 증가되어 표층토에 분포하는 세근의 양 증가에 따른 뿌리호흡의 증가도 처리구에서 토양호홉량 증가의 원인이 될 수 있다. 토양의 무기질소 증가가 뿌리나 미생물의 활성을 증가시킬 경우 호홉량은 증가할 수 있지만, 무기질소 증가가 토양호홉에 미치는 효과는 단기적 그리고 장기적으로 다르게 나타날 수 있다. 그러나 장기적으로 질소함량이 증가할 경우 오히려 미생물의 활성이 감소되어 토양호홉량이 감소될 수 있다.</p> <p>본 연구에서는 대조구와 처리구 사이에 토양호홉량에 차이가 나타난 것이 1차적으로 벌목에 의한 토양온도 증가에 의한것으로 판단된다. 일반적으로 벌목과 같은 삼림생태계의 교란은 토양의 유기물질 분해를 촉진시켜 토양에 저장되어 있는유기탄소가 대기 중으로 방출되는 것을 촉진시키는 것으로 알려져 있다. 따라서 벌목과 같은 산림생태계의 교란이탄소순환에 미치는 영향을 파악하기 위헤서는 토양호홉에 영향을 주는 토양온도 뿐만 아니라 교란으로 인한 토양미생물활성, 임상 토양의 양분 변화 등에 대한 연구가 필요하다고 판단된다.</p>