잣나무인공림 밀도처리에 따른 부유물질 유출 비교 분석

남수연*, 임홍근

(국립산림과학원 생활권도시숲연구센터)

Analysis and Comparison of Suspended Solids Transport Processes after Stand Density in Korean Pine Plantation

Sooyoun Nam*, Honggeun Lim

(Livable Urban Forests Research Center, National institute of Forest Science)

요약: 전체 수계의 이용가능한 수자원의 공급량은 산림과 물에 의해 결정하기 때문에 산림유역의 상황 및 관리상태가 수자원의 양과 질에 절대적인 영향을 주고 있다. 산림유역은 산림과 물, 수질과의 관계에 기반하여 수질보전을 위한 관리 기준을 마련하고, 산림관리 및 산림작업으로 인한 수질오염 발생 저감이 요구되어 진다. 따라서 산림유역의 수자원 이용 및 확충을 위한 최적의 관리기법을 수립하는 데에 필요한 수문학적 자료를 제공할 목적으로, 본 연구는 잣나무인공림에서 밀도처리에 따른 부유물질의 특성을 5년간(2017∼2021년) 비교·분석하였다. 잣나무인공림의 소유역 3(0.6ha)은 2016년 12월부터 2017년 3월에 걸쳐 본수기준 50% 간벌을 실시하였으며, 소유역 2(1.0ha)는 무처리구로 잔존시켰다. 그 결과, 간벌 후 1∼2년 동안 유출된 부유물질은 소유역 2(1100본/ha) 대비 소유역 3(575본/ha)에서 최대 10∼13배의 높은 수치를 나타냈다. 반면에 간벌 후 3∼5년 동안 유출된 부유물질은 소유역 3 대비 소유역 2에서 최대 11∼35배의 높은 수치를 나타냈다. 이는 잣나무인공림 밀도처리는 간벌 후 초기 2년까지는 지표 토양층이 약화됨으로써 강우 시 고농도의 부유물질이 다량으로 유출되었지만, 3년이 되면서 지표면의 안정화로 부유물질의 유출이 감소한 것으로 판단된다. 향후 잣나무인공림 밀도처리에 따른 계류수질에 미치는 영향을 제시함으로써, 지속가능한 산림유역의 수질보전기법 개발에 중요한 기초자료로써 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

Abstract: To determine the available water supply, forest management was considered to effectively maintain stand conditions and water conservation function within a forested catchment. Thus, we evaluated the influence of 50% forest thinning on total suspended solids (TSS) responses in a headwater catchment draining a Korean pine (Pinus koraiensis) plantation forest. We applied a paired catchment analysis to treated (C2: 0.6 ha) and control (C3: 1.0 ha) catchments for 5 years (2017－2021). Thinning operations were conducted by forest workers using chainsaws and non-heavy machinery from December 2016 to March 2017. The paired catchment analysis revealed that TSS event loads in the C2 increased from 10- to 13-fold compared with the C3 within one and two years after thinning. However, the TSS event loads in the C3 increased from 11- to 35-fold compared with the C2 in three years after thinning. These results indicated the TSS loads could be increased due to hydrological connectivity via the magnitude of soil surface disturbance area in the immediate post-thinning period. After that, the TSS loads could be decreased by the protective effect of vegetation trapping and settling. Therefore, forest thinning for mitigating increases in TSS loads can require appropriate site-specific management of land preparation, in particular improvement of stream water quality in the forested catchment.

Keywords: total suspended solids; paired-catchment analysis; 50% thinning intensity