만경강 하구습지의 탄소 저장량 및 플럭스와 토양의 물리화학적 특성과의 관계
The carbon storage and fluxes in the Mankyeong River Estuary and their relationships with soil physico-chemical properties
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초록
전지구적 탄소 순환에 있어, 자연생태계는 유일한 탄소 흡수원으로서의 역할을 담당하고 있다. 최근 심화되는 기후변화에따라, 자연생태계의 탄소 흡수원으로서의 기능에 대한 중요성이 강조되고 있다. 특히, 습지 생태계의 경우 높은 생산성을가진 반면에 낮은 분해율을 가진 생태계로 타 생태계에 비해 단위면적당 많은 양의 탄소를 저장하고 있다고 알려져있다. 본 연구에서는 국내 하구습지의 탄소 저장량 및 토양 호흡량 분석을 위해 전라북도 김제시에 위치한 만경강하구습지(35°51'54"N, 126°43'38"E)에서 초본 식생을 확인하고 식물체 탄소 저장량을 측정하였다. 그리고 토양의계절적 탄소 저장량과 토양호흡량을 함께 측정하였다. 그 결과 만경강 하구습지에는 퉁퉁마디군락(Salicornia europaea community)과 칠면초군락(Suaeda japonica community), 그리고 갈대군락(Phragmites communis community)이우점하고 있었으며 식물체 탄소 저장량은 갈대군락에서 6.5±2.1Mg C ha-1 로 가장 많았다. 토양의 계절적 탄소저장량은4.3±0.62~10.6±1.90Mg C ha-1 의 범위를 나타냈으며 가을철에 가장 많았다. 토양호흡량은 0.10±0.06~0.59±0.19g CO2 m-2 hr-1 의 범위를 나타냈으며 여름철에 가장 많았다. 토양의 물리화학적 특성 중 수분함량, 총질소(T-N), 총인(T-P) 그리고 pH 는 탄소저장량과 유의한 양의 상관관계를 보여 탄소저장량은 유기물의 축적과 분해에 영향을 받는 것으로판단되었다. 토양호흡량은 온도와 C/N 비와 각각 양의 상관관계와 음의 상관관계를 보여, 토양호흡량은 미생물의 활성과직접적인 관련이 있음을 보여줬다. 결과적으로 하구습지의 토양 탄소저장량과 토양호흡량은 토양의 물리화학적 특성과토양온도에 의해 유기적인 조절작용이 발생하는 것으로 판단된다. 본 연구는 하구습지의 탄소저장능력과 환경요인간의특성을 분석하고, 온실가스 산정 및 모델 활용을 위한 과학적 기초자료를 제시하고자 수행되었다.
Abstract
The natural ecosystem plays a unique role as the only carbon sink in the global carbon cycle. With the intensifying impacts of climate change, the importance of this function has been increasingly emphasized. In particular, wetland ecosystems are known to have high productivity but low decomposition rates, allowing them to store large amounts of carbon per unit area compared to other ecosystems. In this study, soil samples were seasonally collected from the Mangyeong River Estuarine wetland (35°51'54"N, 126°43'38"E) located in Gimje, Jeollabuk-do, to analyze soil characteristics, carbon storage, and soil respiration. The carbon storage of vegetation within the wetland was also measured. As a result, three dominant plant communities were identified in the Mangyeong River Estuarine wetland: Salicornia europaea, Suaeda japonica, and Phragmites communis communities, with the Phragmites communis community showing the highest plant carbon storage as 6.5±2.1 Mg C ha-1. The seasonal variation in soil carbon storage ranged from 4.3±0.62 to 10.6±1.90Mg C ha-1, with the highest values observed in Fall. Soil respiration ranged from 0.10±0.06 to 0.59±0.19g CO2 m-2 hr-1, showing the highest rates in Summer. Seasonal variations showed that soil carbon storage was highest in autumn, while soil respiration was greatest in summer. Among the soil physico-chemical properties, moisture content, total nitrogen (T-N), total phosphorus (T-P), and pH exhibited significant positive correlations with carbon storage, indicating that carbon accumulation is influenced by the balance between organic matter accumulation and decomposition. Soil respiration showed a positive correlation with temperature and a negative correlation with the C/N ratio, suggesting a close relationship between soil respiration and microbial activity. Overall, the results indicate that soil carbon storage and soil respiration in estuarine wetlands are organically regulated by soil physico-chemical properties and temperature. This study was conducted to analyze the relationship between carbon storage capacity and environmental factors in estuarine wetlands and to provide scientific baseline data for greenhouse gas estimation and model development.