소나무 유령림의 수관연료량 추정을 위한 연료량 추정식 개발

이웅희1*, 송재학1, 박기형2, 이현석1, 김성용1

(1국립경국대학교 산림과학과, 2국립산림과학원 산림생태연구과)

Development of Allometric Equations for Estimating Crown Fuel Loads in Young Pinus densiflora Stands

Woong Hee Lee1*, Jae Hak Song1, Ki Hyung Park2, Hyeon Seok Lee1, Sung Yong Kim1

(1Department of Forest Science, Gyeongkuk National University

2Division of Forest Ecology, National Institute of Forest Science)

요약: 본 연구는 경상북도 문경시에 위치한 소나무 유령림을 대상으로 수관 연료량 추정을 위한 연료량 추정식을 개발하고자 하였다. 이를 위하여 소나무 12본을 벌채하였으며, Smalian 구분구적법을 활용하여 0.5m 간격으로 구분하였다. 수관연료는 먼저 잎과 가지로 구분하였으며, 가지는 <0.5cm, 0.5∼1cm, 1∼2cm, 2∼4cm, >4cm로 굵기별로 세분화하였다. 연료량 추정식은 흉고직경과 수고를 독립변수로 하는 3개의 식([eqn: lnWt`=` beta _{0} `+` beta _{1} lnD], [eqn: lnWt`=` beta _{0} `+` beta _{1} lnD ^{2} H], [eqn: lnWt`=` beta _{0} `+` beta _{1} lnD`+` beta _{2} lnH])을 이용하였으며, 잎, 가지(<0.5cm, 0.5∼1cm, 1∼2cm, 2∼4cm, >4cm), 연소가능한 연료로 구분하여 개발하였다. 수관층 연료의 평균 비율은 잎 32.9%, <0.5cm 가지 15.9%, 0.5∼1cm 가지 16.5%, 1∼2cm 가지 21.3%, 2∼4cm 가지 13.6% 이었으며, 연소가능한 연료(잎과 <1cm 가지)의 비율은 65.3%로 분석되었다. 성숙림에 비해 소나무 유령림에서 높은 연소가능한 연료의 비율이 나타났다. 상대생장식 개발 결과, 잎과 1∼2cm 가지를 제외한 수관 연료에서 [eqn: lnWt`=` beta _{0} `+` beta _{1} lnD]식에서 가장 높은 조정된 결정계수가 나타났다([eqn: R^{ 2} _{ adj}]=0.7844∼0.8527). 개발한 연료량 추정식을 이용하여 잎과 연소가능한 연료 증가량 추이를 성숙림과 비교한 결과, 성숙림에 비해 소나무 유령림에서 더 높은 증가량을 보였으며, 흉고직경 9cm 이후부터 큰 차이가 나타났다. 유령림과 성숙림의 연료량은 서로 다른 추세를 보였으며, 유령림의 연료량 추정을 위해서는 별도의 추정식이 필요하다고 사료된다.

Abstract: This study aimed to develop allometric equations for estimating crown fuel loads in young Pinus densiflora stands located in Mungyeong-si, Gyeongsangbuk-do. For this, 12 sample trees were destructively sampled and segmented at 0.5 m intervals using Smalian’s formula. Crown fuels were first classified into needles and branches. Branches were further categorized by diameter into classes of <0.5 cm, 0.5∼1 cm, 1∼2 cm, 2∼4 cm, and >4 cm. Three types of allometric equations ([eqn: lnWt`=` beta _{0} `+` beta _{1} lnD], [eqn: lnWt`=` beta _{0} `+` beta _{1} lnD ^{2} H], [eqn: lnWt`=` beta _{0} `+` beta _{1} lnD`+` beta _{2} lnH]) were developed using dbh and total height as independent variables. These equation were developed for needles, branches(<0.5cm, 0.5∼1cm, 1∼2cm, 2∼4cm, >4cm), and available fuel. The average proportions of crown fuel components were 32.9% for needles, 15.9% for branches <0.5 cm, 16.5% for branches 0.5∼1 cm, 21.3% for branches 1∼2 cm, and 13.6% for branches 2∼4 cm. The proportion of available fuel (needles and branches <1 cm) was analyzed to be 65.3%. The young Pinus densiflora stands exhibited a higher proportion of available fuel compared to mature stands. Regarding the development of allometric equations, the [eqn: lnWt`=` beta _{0} `+` beta _{1} lnD] model showed the highest adjusted coefficient of determination ([eqn: R^{ 2} _{ adj}] = 0.7844∼0.8527) for most canopy fuel components, excluding needles and 1∼2 cm branches. Comparison of fuel increment trends for needles and available fuel using the developed allometric equations revealed that young Pinus densiflora stands exhibited higher rates of increase than mature stands. Notably, a significant divergence was observed starting from a dbh of 9 cm. Given the distinct fuel load trends between young and mature stands, this study suggests that separate allometric equations are necessary for accurately estimating fuel loads in young stands.

Key words: Allometric equation, Crown fuel, Young Pinus densiflora stands,

사사: 본 연구는 한국연구재단 이공분야 중점연구소지원사업(NRF-2018R1A6A1A03024862)의 지원에 의해 이루어진 것입니다.