산림 소유역 생태계에서 질소와 황의 유입량, 유출량과 물질수지 = Input, Output and Budget of Nitrogen and Sulphur in Forested Watershed Ecosystems

국문 초록 (Abstract)

생태계의 필수원소이고 대기오염의 주물질인 질소와 황의 유입량, 유출량과 연물질 수지를 밝히기 위하여 집수역의 특성이 알려지고, 수문학 연구시설이 구비된 산림청 임업연구원 중부시험장내 광릉시험림의 침엽수림과 활엽수림 소유역 생태계에서 강수량과 유출수량을 측정하고, 이 속에 있는 두 물질의 함량을 분석하고 이를 수문학적 자료와 통합하였다. 광릉의 연평균 강수량은 $12,916\;ton{\cdot}ha^{-1}{\cdot}yr^{-1}$이었고, 연평균 유출량은 각각 5,094(39%)와 $7,467\;ton{\cdot}ha^{-1}{\cdot}yr^{-1}$(59%)로서 침염수림이 활엽수림보다 더 낮았다. 강수에 의한 $N({NO_3}^-+{NH_4}^+)$와 ${SO_4}^{2-}$의 연 평균 유입량은 각각 12.50과 $81.72\;kg{\cdot}ha^{-1}{\cdot}yr^{-1}$ 이었다. 유출수를 통하여 생태계로부터 유출되는 $N({NO_3}^-+{NH_4}^+)$와 ${SO_4}^{2-}$의 유출량은 침엽수림소유역에서 각각 0.06과 $39.23\;kg{\cdot}ha^{-1}{\cdot}yr^{-1}$이었고, 활엽수림소유역에서 각각 0.15, $55.46\;kg{\cdot}ha^{-1}{\cdot}yr^{-1}$로서 질소와 황은 생산성이 높은 천이초기 단계에 있는 침엽수림이 극상단계에 있는 활엽수림 소유역보다 적었는데 이는 물질생산에 의하여 이들 물질이 생물체의 조직에 축적되었음을 시사하였다. 이 결과로부터 계산한 $N({NO_3}^-+{NH_4}^+)$와 ${SO_4}^{2-}$의 연수지는 침엽수림소유역 에서 각각 +12.46, $+42.49\;kg{\cdot}ha^{-1}{\cdot}yr^{-1}$ 활엽수림소유역에서 각각 +11.35, $+26.26\;kg{\cdot}ha^{-1}{\cdot}yr^{-1}$로서 두 생태계에 축적되었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In order to elucidate the budget and cycling of Nitrogen and Sulfur, essential elements and principal constituents of acid rain, their input through precipitation, and their output by streamflow were quantified in coniferous and deciduous forested watersheds, using combination of nutrient concentration and hydrological analysis, in Kwangnung Experimental Forest from July 1991 to December 1993. Amount of annual mean precipitation was $12,916\;ton{\cdot}ha^{-1}{\cdot}yr^{-1}$, annual mean runoff $5,094\;ton{\cdot}ha^{-1}{\cdot}yr^{-1}$(39%), $7,467\;ton{\cdot}ha^{-1}{\cdot}yr^{-1}$(59%) in coniferous and deciduous forest watersheds, respectively. Amounts of annual input of $N({NO_3}^-+{NH_4}^+)$ and ${SO_4}^{2-}$ through preciptation were 12.5, $81.72\;kg{\cdot}ha^{-1}{\cdot}yr^{-1}$, repectively. Annual output via runoff of $N({NO_3}^-+{NH_4}^+)$ and ${SO_4}^{2-}$ were 0.06, $39.23\;ton{\cdot}ha^{-1}{\cdot}yr^{-1}$ in the coniferous forest watershed ecosystem, and 0.15, $55.46\;ton{\cdot}ha^{-1}{\cdot}yr^{-1}$ in the deciduous one, respectively. On the basis of annual nutrient input and output, the annual budget of $N({NO_3}^-+{NH_4}^+)$ and ${SO_4}^{2-}$ were +12.46, $+42.49\;ton{\cdot}ha^{-1}{\cdot}yr^{-1}$ in the coniferous forest watershed, and +11.35, $+26.26\;ton{\cdot}ha^{-1}{\cdot}yr^{-1}$ in the deciduous one. Thus $N({NO_3}^-+{NH_4}^+)$ and ${SO_4}^{2-}$ were accumulated in both forested watershed ecosystems.