경기도 가평군 화악산의 해발고도에 따른 토양 탄소저장량의 공간적 이질성

최병길1*, 배지환2, 김한수3

(1경기도산림환경연구소, 2경희대학교, 3경기연구원)

Spatial heterogeneity of soil carbon stocks along altitudinal gradient in Mt. Hwaak in Gapyeong-gun, Gyeonggi province

Byeonggil Choi1* Jeehwan Bae2, Hansoo Kim3

(1Gyeonggido Forest Environment Research Center, 2Kyunghee University,

3Gyeonggi Research Institute)

요약: 토양 탄소저장량의 공간적 이질성은 산림생태계 내에서 토양 탄소저장량을 정확하게 평가하는데 어려움을 가져온다. 특히, 토양 탄소저장량은 해발고도에 따라 수종 분포와 분해과정과 관련 있는 온도 특성의 차이 등으로 상당한 변동을 나타낼 수 있다. 따라서 본 연구는 경기도산림환경연구소 도유림을 대상으로 해발고도 510m~1347m 범위 내 참나무속이 우점하는 총 9개의 임분을 조사하였다. 신갈나무의 경우 해발고 800~1347m 범위에 분포하였으며 활엽수 혼효 임분은 900m, 굴참나무의 경우 590m, 상수리나무와 졸참나무가 혼효하고 있는 임분은 해발 510m에 분포하고 있었다. Variation partioning 분석 결과 해발고도는 토양 탄소 저장량 분산의 약 40%를 차지하여 참나무류 우점 활엽수 임분의 토양 탄소 저장량 분포에서 중요한 요인임을 나타냈다. 또한 해발고도를 고정효과로 하는 토양 탄소저장량 혼합모델 추정식(mixed effect model)의 유의성은 인정되었으며(P<0.05), 참나무류 임분 전반에 걸쳐 해발고도가 상승함에 따라 토양 탄소저장량이 증가하였음을 확인하였다. 본 연구결과에 따르면 토양 탄소저장량의 정확한 평가를 위해 해발고도를 반영해야 할 필요성이 있으며 해발고도를 반영하지 않고 토양 탄소저장량을 추정하는 경우 과소평가의 우려가 있을 것으로 사료된다.

Abstract: The significant heterogeneity of soil carbon stocks(SCS) depending on spatial distribution bring a challenge to accurately assessing SCS in forest ecosystems. Notably, SCS might exhibit considerable variability along altitudinal gradients, primarily due to the interaction between tree species distribution and temperature involved in the decomposition process. This study addresses the necessity of  understanding SCS distribution along these gradients. We investigated nine Quercus spp. plots at altitudes ranging from 510 m to 1347 m. The sampled sites included Q. mongolica at elevations of 800-1347 m, mixed broad-leaved tree plots at 900 m, Q. variabilis at 590 m, and mixed plots of Q. acutissima and Q. serrata at 510 m. Our findings revealed that elevation accounted for about 40% of the variance in SCS, indicating its critical influence on SCS distribution across oak sites. By developing a mixed model with elevation as a fixed effect, we demonstrated a significant increase in SCS with rising elevation across the oak species. These results emphasize the necessity of considering elevation for a precise evaluation of SCS and there could be a concern of underestimation of SCS unless considering elevation.