산불피해지의 토양 개량 처리에 따른 토양의 물리·화학적 특성 변화

김지현1,2*, 배정현1, 정상훈1, 정유경1

(1국립산림과학원 산불연구과, 2강원대학교 산림환경시스템학과)

Changes in Physico-chemical Properties

of Soil Amendment Treatments in a Post-fire Area

Ji-Hyun Kim1,2*, Jeong-Hyeon Bae1, Sang-Hun Jung1, Yu-Gyeong Jung1

(1Forest Fire Division, National Institute of Forest Science,

2Department of Forestry and Environmental Systems, Kangwon National University)

요약: 산불은 지표 식생과 토양 구조를 파괴하여 물리·화학적 특성을 저하시키므로, 조림목의 성공적인 활착을 위해서는 토양 환경 개선이 필수적이다. 본 연구는 울진 산불피해지를 대상으로 황벽나무(Phellodendron amurense) 1-1 노지묘를 식재한 후, 대조구(CON), 바이오차 식혈구(BC), 솔잎 멀칭처리구(PM), 구덩이처리구(PT)가 토양의 물리 및 화학적 특성에 미치는 변화를 영향을 3년간(2023~2025년) 모니터링하였다. 토양 물리성 분석을 위해 토양캔을 이용하여 시료를 채취하였으며, 포화수분량법을 이용하여 포화공극률과 용적밀도를 산출하였다. 입도 분석 결과, 모든 실험구의 모래 함량은 증가하고 점토 함량은 감소하는 경향을 보였다. 일원분산분석 결과, 조성 초기 실험구 간 모래 함량에서 통계적으로 유의미한 차이가 나타났다(p<0.001). 대조구는 조성 3년 경과 후에도 모래 함량은 최대치를, 점토 함량은 최소치를 기록하여 산불 피해의 영향이 지속되고 있음을 확인하였다. 토양 pH는 2023년 조성 직후 대조구(4.7) 대비 모든 처리구의 pH가 높게 나타나 초기의 산도 개선 효과를 보였으나, 조사 기간이 경과함에 따라 전반적으로 하락하는 경향이 나타났다. 유기물 함량은 PT가 4.0%로 가장 높았으며, 대조구(1.9%)와 비교하여 약 2배 이상의 차이를 보였다. 또한 모든 처리구에서 용적밀도 감소와 함께 포화수분 보유 능력이 개선되는 경향을 확인하였다. 이러한 결과는 토양 개량 처리가 산불 피해지의 물리적 구조 안정화와 양분 보유력 증진에 기여하고 있음을 시사한다. 본 연구 결과는 향후 산불 피해지 복원을 위한 적정 토양 관리 수립의 기초 자료로 활용될 것으로 기대된다.

Abstract: As forest ecosystem damage from frequent large-scale forest fires intensifies, the importance of soil improvement techniques for rapid functional recovery has increased. This study analyzed the effects of Control (CON), Biochar (BC), Pine Mulching (PM), and Pit Treatment (PT) on the soil properties of a post-fire area in Uljin, planted with Phellodendron amurense (1-1 bare-root seedlings). Soil physical properties were determined from undisturbed samples collected with soil cans using the saturation-moisture method, and statistical significance was verified via one-way ANOVA. Particle size analysis showed an overall increase in sand and a decrease in clay content across all plots. Early in the study, significant differences in sand content were observed between treatments (p<0.001). The CON plot maintained the highest sand and lowest clay levels even after three years, indicating persistent fire impact. Initially, all treatments showed higher pH values compared to the CON (4.7), suggesting an early acidity mitigation effect, though values generally declined over time. Organic matter content was highest in PT (4.0%), more than double that of the CON (1.9%). Additionally, all treatments exhibited decreased bulk density and improved saturated water retention. These results suggest that soil improvement treatments stabilize physical structures and enhance nutrient retention in post-fire areas, providing fundamental data for establishing effective soil management strategies for forest restoration.

Keywords: Post-fire restoration, Soil amendments, Phellodendron amurense, Soil physico-chemical properties