임해준설매립지 식물분포와 표층토양의 이화학적 특성

남웅,곽영세,정인호,이덕범,이상석,Nam, Woong,Kwak, Young-Se,Jeong, In-Ho,Lee, Deok-Beom,Lee, Sang-Suk 한국조경학회 2008 韓國造景學會誌 Vol.36 No.3

본 연구는 광양제철소 임해준설매립지에 자생하는 식물분포와 토양환경요인의 특성을 규명하고, 식물분포와 토양과의 상관관계를 밝힘으로써 향후 생태적 조경의 활용방안을 제시하고자 한다. 연구대상지는 해수변으로부터 시작하여 표고 15m에 이르는 지역으로 임해준설매립지내 조사지역 1,2,3 및 4는 전형적인 염습지의 특정을 나타내었다. 조사지역의 총 출현종수는 1, 2, 3, 4, 5지역별로 각각 13, 15, 22, 27, 35종으로 증가하는 것으로 나타났으며, 염생식물은 감소하고 중성식물은 증가하는 경향을 나타내었다. 각 조사지역별 표층토양(O ~2Ocm)의 물리, 화학적 특성을 분석한 결과, 조사지역 1 에 서 조사지역 4로 이동함에 따라 탈염이 진행되면서 토양산도 및 전기전도도는 낮아지고, 영분, 유효인산, 칼륨, 염소, 칼숨, 마그네숨 등은 함량이 감소된 반면, 전 질소, 미사, 점토함량은 증가하는 경향을 보여주었다. 이는 임해준설매립지에서 자연강우에 토양이 장기간 노출되면서 염분과 관련된 토양환경인자들이 변화하는 것을 잘 나타내는 것이다. 이러한 분석 결과, 염분과 관련된 인자들이 연구대상지의 식물분포의 변화를 유도한 주요한 영향요인으로 밝혀졌다. By analyzing specific plant distributions and physicochemical characteristics of topsoil in a reclaimed dredging area, baseline data was found of natural landscape planting sites, and developing dredged fill ground. The reclaimed dredging area is five different stands (1, 2, 3, 4 and 5) which were examined in this research. They are located from sea level to 15 meters in altitude and exhibited typical characteristics of the salt marsh in Gwangyang Bay. Species with high constancy in the vegetation on the reclaimed soil were classified into four stages. A total of 12, 15, 22, 27 and 35 different plant species were found and also increased in stands 1, 2, 3, 4 and 5, respectively. Moving from stand 1 to 5, halophytes decreased and non-halophytes increased. Desalination at each stage of the reclaimed dredging area was a driving force affecting the performance and distribution of halophytes and non-halophytes. Overall, 35 quadrats of soil were selected and analyzed for specific physicochemical characteristics of topsoil between O${\sim}$20cm. Results of the physicochemical analysis such as altitude, slope, vegetation and kind of reclaimed dredging soil, exhibited irregular increases or decreases. As survey areas moved from stand 1 to 4, desalination areas, soil acidity, electric conductions, content of salinity, available phosphorus, potassium, chlorine, calcium, and magnesium indicated decreasing patterns; however, total nitrogen, silt, and clay content increased. Cluster analysis and PCA by environmental data within the stands clearly showed five distinct vegetation patterns on the tested reclaimed area. These results indicate that the differences of performance and distribution of vegetation are due to the SAR in the reclaimed soil and related to the natural survival strategy at the given hostile habitat.

Growth of Landscape Tree Species at Two Planting Densities in a Planting Pilot System for Reclaimed Dredging Areas

이덕범,남웅,곽영세,정인호,이상석,Lee, Deok-Beom,Nam, Woong,Kwak, Young-Se,Jeong, In-Ho,Lee, Sang-Suk Korean Institute of Landscape Architecture 2009 韓國造景學會誌 Vol.37 No.2

본 연구는 임해준설매립지반의 토양환경에서 4종의 조경수종을 대상으로 생장 및 적응성을 평가하였다. 준설토와 조경토를 1:1로 혼합하여 1m 높이로 조성한 식물재배 실험구(planting pilot system)기반 토양의 토성은 사질토(S)로 분류되었고, 평균 pH값은 7.16으로 약알칼리성을 나타내었으며, 전기전도도(EC)는 294 ${\mu}S/cm$로 해수의 영향을 받았던 토양이었으나 비교적 낮은 EC값을 보였다. 토양의 유기물 함량은 3.9%로 낮았고, 총질소 함량은 397 mg/kg에 가깝게 나타났으며, 인산의 평균함량은 4.60 mg/kg으로 매우 낮아 식물의 생장을 돕기 위해서는 계획적인 인산질 비료의 시비가 필요한 것으로 사료되었고, 토양의 치환성 양이온 함량은 K가 152.9 mg/kg, Ca가 1,190 mg/kg, Mg가 62.7 mg/kg, Na가 24.8 mg/kg으로 비교적 높은 함량을 나타내었다. 식재후 4년인 비교년도의 식물재배 실험구에서 식재조건에 따른 생장수고는 물오리나무>사방오리>곰솔>피라칸사 순으로 나타났고, 흉고직경은 물오리나무>사방오리>곰솔 순으로 나타났다. 사방오리, 물오리나무, 곰솔 및 피라칸사 개체당 열매, 잎, 가지, 줄기, 주근, 중근 및 세근의 식물량은 고밀도보다 저밀도 식재지역에서 높게 나타났고, 고밀도와 저밀도 식재지역에서 개체당 식물량은 물오리나무>사방오리>곰솔>피라칸사 순으로 나타났다. 식물재배 실험구에서 4종 모두 고밀도보다 저밀도 식재지역에서 개체당 식물량은 물질생산 및 분배가 크게 반영된 생육양상을 보여 약 2배 높았다. 이는 토양 내의 영양염류의 이용경쟁에 있어 고밀도보다 저밀도 식재지역에서 더욱 유리한 조건이 반영되었기 때문으로 판단되었다. 단위면적당 식물량은 물오리나무>p사방오리>곰솔>피라칸사 순으로 나타났고, 식물량이 가장 적은 피라칸사 기준으로 곰솔은 약 7배, 사방오리는 약 13배, 그리고 물오리나무는 약 23배 높은 식물량을 나타내었다. 식재조건에 따른 실험 수종 개체당 식물량은 고밀도보다 저밀도 식재지역에서 약 2배 높은 것으로 나타났지만, 단위면적당 식재조건에 따른 식물량은 저밀도보다 고밀도 식재지역이 비슷하거나 높았다. 고 저밀도 식재지역에서 오리나무속의 식물들이 많은 식물량을 보였는데, 이는 임해준설매립지의 토양 특성에 잘 적응성을 나타냄과 동시에 질소 고정능력을 갖는 속성수(fast-growing tree)의 특성 및 지하부에 뿌리혹박테리아(root nodule bacteria)가 형성됨으로써 토양에 불용성 영양원의 이용도를 높일 수 있는 능력이 있기 때문으로 판단되었다. 본 연구는 제한된 부지를 대상으로 4종의 식물만을 이용하여 연구가 진행되었기 때문에 다양한 식재조건 및 수종을 대상으로 하는 추가적인 연구가 필요하고, 조경분야의 생태적 활용을 위해서는 대상 식물들을 이용한 조경학적 적용방안에 대한 연구가 보완되어야 한다. To investigate the possible use of plants for landscaping in reclaimed soil, a planting pilot system experiment was performed over the course of four years in reclaimed dredging area with four species: Alnus firma, Alnus hirsuta, Pinus thunbergii, and Pyrachantha angustifolia for 4 years. The physicochemical characteristics of the tested soil showed that it was sandy through coming from a reclaimed dredging area. The average pH of the tested soil was 7.16(slight alkali), and electric conductivity(EC) was relatively low, $294{\mu}S/cm$, even though it came from a saltwater area. To test the effect of planting density vs. phytomass by plant specie from a planting basin, the experiment was designed using four plant species with high and low planting densities over 4 years. The planting conditions of the growth of landscape tree species exhibited growth height as follows: A. hirsuta, A. firma, P. thunbergii, and P. angustifolia, whill the DBH followed the order of A. hirsuta, A. firma, and P. thunbergii. The total phytomass of each plant was higher at low density planting areas than high density planting area in terms of total phytomass production and growth distribution in the reclaimed dredging area. Total phytomass per unit area increased as follows: A. hirsuta, A. firma, P. thunbergii, and P. angustifolia. The total phytomass per each tested plant was 2 times higher in low density planting areas than high density planting areas. Total phytomass per unit area, however, was similar or slighty higher in high density planting areas compared to low density areas. Among the tested plants, A. hirsuta showed the highest phytomass, implying that A. hirsuta adapted very well to the reclaimed area and has the capability of a fast growth, nitrogen fixation tree, and utilizing insoluble nutrients through inoculated root nodule bacteria. The yield of phytomass per individual in low density Alnus species was greater than that of the high density. However, those per unit areas had no difference in the density-dependent planting. The ratio of belowground to aboveground was $0.21{\sim}0.26$. Thus, it could be concluded that the Alnus species are potential candidates for ornamental tree species in reclaimed dredging areas. This study offers baseline data for the use of ornamental tree species in reclaimed dredging areas. Additional research is required for different ornamental species in order to increase phytomass of a planting conditions based on reclaimed dredging areas.

임해준설매립지 토양의 깊이별 이화학적 특성

남웅 ( Woong Nam ),곽영세 ( Young Se Kwak ),정인호 ( In Ho Jeong ),이덕범 ( Deok Beom Lee ),이상석 ( Sang Suk Lee ) 한국환경복원기술학회 2008 한국환경복원기술학회지 Vol.11 No.5

원추리(Hemerocallis coreana Nakai)의 데침, 건조 및 발효조건에 따른 이화학적 특성 변화

정지숙(Ji-Suk Jeong),김용주(Yong-Joo Kim),최보름(Bo-Rum Choi),박노진(No-Jin Park),손병길(Byeong-Gil Son),곽영세(Young-Se Kwak),김종철(Jong-Cheol Kim),조경환(Kyoung-Hwan Cho),김인호(In-Ho Kim),김성호(Seong-Ho Kim) 한국식품영양과학회 2013 한국식품영양과학회지 Vol.42 No.10

본 연구는 나물 활용도를 증진시키기 위해 원추리의 기능성을 높이고자 발효를 시도하였으며, 건조조건 및 데침에 따른 이화학적 특성 변화를 조사하였다. 원추리의 수분함량은 85.60%로 연백부분의 수분함량이 높았다. 데침, 건조조건 및 발효조건에 따른 에탄올추출물의 수율은 11.0~30.5%로 차이를 보였다. 유기산의 종류로는 citric acid, tartaric acid, malic acid, succinic acid가 검출되었으며, 발효 후에는 acetic acid가 추가로 검출되었다. Oxalic acid와 lactic acid는 검출되지 않았다. 총 유기산 함량은 발효온도 50°C, 발효습도 65%에서 24시간 발효한 시료가 18,109.82 mg/100 g으로 가장 높았으며, 데친 후 열풍건조 시료는 동결건조 시료에 비해 총 유기산 함량이 30% 정도로 감소하였다. 원추리나물의 주요 유기산은 succinic acid인 것으로 확인되었다. 동결건조 시료의 총 유리당 함량이 13,086.45 mg/100 g으로 가장 높았으며, glucose가 6573.24 mg/100 g, fructose가 3,562.49 mg/100 g으로 가장 높게 검출되어 원추리나물의 주요 유리당은 glucose와 fructose로 확인되었다. 발효 후에는 대부분의 유리당이 감소하였으며, 특히 발효습도 80%에서 발효한 시료가 동결건조 시료에 비해 모든 유리당이 32~75% 감소하였다. Glucose와 fructose는 citric acid, tartaric acid, malic acid, succinic acid의 생성에 양의 상관관계를 보였으며, sucrose와 maltose는 citric acid 생성에 양의 상관관계, tartaric acid, malic acid, succinic acid 생성에는 음의 상관관계를 보였다. 원추리나물에는 필수아미노산인 valine, methionine, leucine, threonine, phenylalanine, tryptophan, lysine의 8종과 비필수아미노산 11종이 검출되었다. 원추리나물은 주로 valine, isoleucine, phenylalanine이 차지하였으며, 열풍건조 시료가 동결건조 시료보다 약 2~2.9배 증가하여 유의적인 차이를 보였다. 발효조건에 따른 시료에서는 총 아미노산 함량이 중발효(17시간 발효) 시료가 1,010.71 mg/100 g fresh wt.로 가장 높았으며, 강발효(24시간) 시료에서는 오히려 감소하였다. 발효시간이 길어질수록 비필수아미노산 함량은 감소하였으나 필수아미노산의 함량은 지속적으로 증가하는 경향이었다. 원추리나물에는 상당량의 glutamine과 asparagine을 함유하고 있어 풋풋한 신맛과 다양한 아미노산에 의해 단맛을 주는 나물로 평가되어 기호도가 높은 산채류로 활용가능성이 높을 것으로 판단된다. 또한 발효 후에는 필수아미노산의 함량이 증가함으로써 영양학적으로도 우수한 결과를 나타내었다. 따라서 본 연구 결과에서는 나물로만 섭취하던 원추리를 발효함으로써 향후 다양한 제품 개발에 활용할 수 있을 것으로 판단된다. To promote the utilization of wild edible plants, this study examined blanching, drying, and fermentation as methods for enhancing the functionality of Hemerocallis coreana Nakai. Specimens fermented for 24 hours at a fermentation temperature of 50°C, with a relative humidity of 65%, contained the highest amount of organic acid (18,109.82 mg/100 g). For the blanched; specimens, total organic acid content decreased about 30% compared with the freeze-dried specimens. The main organic acid of Hemerocallis coreana Nakai was confirmed as succinic acid. After fermentation, free sugars decreased; in particular, specimens fermented at a relative humidity of 80% showed a 32~75% reduction in free sugar compared with the freeze-dried specimens. In terms of amino acid content, Hemerocallis coreana Nakai was mainly composed of valine, isoleucine, and phenylalanine. In fermented specimens the total amino acid content was highest in a moderately fermented (17 hr) specimen, (1,010.71 mg/100 g fresh wt.), but decreased in the maximally fermented (24 hr) specimen. The longer the fermentation, the higher the decrease in non-essential amino acids content, while the content of more essential amino acids consistently increased. In conclusion, since seasoned Hemerocallis coreana Nakai contains a considerable amount of glutamine and asparagine, it has a fresh sour and sweet taste; thus, it will likely be a highly preferred wild edible plant. Also, with an increase of essential amino acids after fermentation, Hemerocallis coreana Nakai is excellent in terms of nutrition. Thus, it may be possible to utilize fermented Hemerocallis coreana Nakai in the development of diverse products.