잎과 뿌리의 분해율에 토양온도와 낙엽량 변화가 미치는 영향

박병배1, 김형원1*, 공예진1, 박상현1, 안지영2

(1충남대학교 산림환경자원학과, 2경상국립대학교 환경산림과학부)

Decomposition of Leaves and Roots

at Change in Soil Temperature and Litterfall Layer

Byung Bae Park1, Hyung Won Kim1*, Ye Jin Kong1, Sang Hyun Park1, Ji Young An2

(1Department of Environment and Forest Resources, Chungnam National University, Korea

2Division of Environmental Forest Science, Gyeongsang National University, Korea)

요약: 육상생태계에서 잎과 뿌리의 분해는 탄소순환에 있어 중요한 부분을 구성하고 있으며, 식물이 토양으로 탄소와 양분을 유입시키는 주요 경로라고 할 수 있다. 최근 기후변화로 인해 산림환경도 변화하고 있어, 본 연구를 통해 기후변화 현상이 잎과 뿌리의 분해에 미칠 수 있는 영향을 알아보고자 하였다. 온대낙엽활엽수림을 대상으로 토양온도 상승(대조구, 열선설치, 열선가열) 처리구와 낙엽량 변화(대조구, 낙엽제거, 낙엽 2배) 처리구를 조성하였다. 잎과 뿌리의 분해율을 측정하기 위해 인근 산림에서 수집된 낙엽과 세근에 분해망법을 적용하여 각 처리구에 설치하였다. 잎과 뿌리의 분해율은 초기의 형태학적 및 화학적 특성에 따라 결정되므로 초기 잎과 뿌리의 특성을 분석하였다. 또한, 계절에 따른 분해율의 차이가 클 것으로 예상되어 계절별 수집을 통해 잎과 뿌리 분해 패턴을 추정하였다. 본 연구를 통해 기후변화 현상이 잎과 뿌리의 분해율에 미치는 영향을 구명함으로써 향후 기후변화에 의한 산림생태계 탄소순환 변화 연구에 기여할 수 있을 것이다.

Abstract: Leaf and root decomposition is a crucial process in the carbon cycle of terrestrial ecosystems, as it facilitates the return of carbon and nutrients to the soil. Recently, climate change has become extreme and it given the impacts on forest environments, this study aims to investigate how climate change might affect the decomposition rates of leaves and roots. In a temperate deciduous broadleaf forest, we established experimental treatments to simulate changes in soil temperature (control, only cable, heating) and variations in the litter layer (control, removal, doubling). To measure the decomposition rate, the litter bag method was applied, with litterfall and fine roots collected from nearby forests. Initial morphological and chemical characteristics of the leaves and roots were analyzed, as these attributes significantly influence decomposition rates. Leaf and root decomposition patterns were evaluated through periodic collections of samples to capture seasonal differences. The findings of the study aim to provide insights into the effects of climate change on forest carbon cycling by examining how changes in temperature and litterfall impact leaf and root decomposition. The results are expected to contribute to a deeper understanding of climate-induced changes in forest ecosystems.

Keyword: environmental manipulation, litter layer, heating soil, fine roots, litter bag, biomass

사사: 본 연구는 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 연구입니다(No. 2021R1A2C201017812).