자동화 토양호흡시스템을 이용한 태화산 활엽수림의 연간 계절적 토양호흡 방출패턴 및 Q10 규명

윤아름1*, 이호진1,2, 홍정현3, 신한두3, 박성민3, 백지원3, 김근효3, 유혜영3, 김현석1,3,4,5

(1서울대학교 협동과정 농림기상학전공, 2프라이부르크 대학교,

3서울대학교 농림생물자원학부 산림환경학전공, 4서울대학교 농업생명과학연구원 5서울대학교 식물병원)

Seasonal Dynamics of Soil Respiration and Q10 in the Mt. Taehwa Deciduous Forest Using Automated Chambers

Ahreum Yun1*, Hojin Lee1,2, Jeonghyun Hong3, Handoo Shin3, Seongmin Park3, Jiwon Baek3,

Hye Young Yoo3, Hyun Seok Kim1,3,4,5

(1Interdisciplinary Program in Agricultural and Forest Meteorology, Seoul National University,

2Faculty of Environment and Natural Resources, Albert-Ludwigs-University Freiburg, Freiburg, Germany,

3Department of Agriculture, Forestry and Bioresources, Seoul National University,

4Research Institute of Agriculture and Life Sciences, Seoul National University,

5Seoul National University Plant Hospital, Seoul National University)

요약: 산림은 전 지구 토양 탄소의 약 40%를 저장하는 핵심 탄소저장고이나, 최근 기후변화 영향이 심화됨에 따라 전세계적으로 토양호흡이 증가하거나 감소하여 지구 탄소순환이 불확실성이 커지고 있다. 이는 토양호흡이 온도와 더불어 수분 스트레스, 기질공급 변화 등에 복합적인 영향을 받음을 시사한다. 태화산과 같이 계절성이 뚜렷한 산림에서는 계절적·주야간에 온도민감도(Q10)가 어떻게 달라지는지 규명하고, 이를 바탕으로 연속적인 토양호흡 시계열을 안정적으로 재구성할 수 있는 온도 반응 기반 gap-filling 체계를 마련하는 것이 필요하나, 국내 낙엽활엽수림을 대상으로 장기간 자동챔버 자료를 활용한 연구는 제한적이다. 이에 본 연구는 온대 중부지역 태화산에 위치한 낙엽활엽수림(TBK)에서 2025년 2월부터 12월까지 AOCC 시스템을 이용해 연속 측정된 토양 CO₂플럭스를 바탕으로, (1) 토양호흡의 일변동 특성과 계절적 Q10값과 기준호흡량(R0) 변화 양상을 확인하였고, (2) 계절별/주야간의 토양호흡의 토양온도 민감도와 기준호흡량이 변동성을 갖는 원인을 환경 요인과 연계해 분석하는 것을 목적으로 한다.

Abstract: Forests store about 40% of the global soil carbon pool, yet soil respiration remains uncertain under climate change due to combined effects of temperature, moisture, and substrate availability. In seasonally distinct forests, understanding seasonal and diurnal variability in temperature sensitivity (Q10) is essential for temperature-based gap filling, but long-term automated chamber studies in Korean deciduous forests are scarce. This study analyzes continuous soil CO₂ efflux measured using an automated open/closed chamber (AOCC) system in a temperate deciduous forest at Mt. Taehwa from February to December 2025 to quantify diurnal patterns and seasonal changes in Q10 and basal respiration (R₀), and to assess their environmental controls.

사사: 본 연구는 환경부 관측기반 온실가스 공간정보지도 플랫폼 기술 개발사업(RS-2023-00232066), 산림청 산림탄소 흡수·저장 기능 증진을 위한 임분과 경관 수준의 산림 관리 기술 개발사업(RS-2024-00400603), 산림청 산림의 가치증진을 위한 임업기술 첨단화 및 스마트조림 현당 맞춤형 전문인력 양성(RS-2024-00404133)의 지원에 의해 수행되었음.