| 초록 |
□ 연구개요 ● 복잡한 삼림생태계 탄소수지(CO<sub>2</sub> 흡수/방출)의 시공간적 변동의 메커니즘을 밝히기 위해서는 삼림을 구성하는 각각의 탄소수지 과정을 분리 관측하는 것이 불가결하다. 이를 위해 독자적으로 개발한 높은 시간분해능의 다채널 밀폐순환식 자동챔버시스템(multi-channel automated chamber system)을 야외 현장에 적용시켜, 삼림의 탄소수지 성분요소들인 순광합성량, 목부조직의 호흡량, 토양 호흡량을 자동 연속 측정하고 시계열에 따른 정량적 분석을 수행하며, 동시에 미기상 인자들을 관측하여 환경 변화에 대한 각각의 탄소수지 성분요소의 반응과 기여도를 규명한다. 또한 탄소수지 정량화의 신뢰성을 높이기 위해 에디공분산법에 의한 야외관측과 생물측정법에 의한 현장조사를 병행하여 결과들을 비교 및 검토하고 정도 높은 삼림 탄소수지 평가의 종합화 및 야외관측기술을 개발하고자 한다. □ 연구 목표대비 연구결과 ● 낙엽활엽수림과 소나무림에 대기-삼림생태계 사이의 CO<sub>2</sub> flux와 미기상인자를 연속적으로 관측할 수 있는 야외 관측사이트를 구축하였다. ● 다채널 밀폐순환식 자동챔버시스템(multi-channel automated chamber system)을 적용하여 높은 시간분해능의 순광합성(CO<sub>2</sub> 흡수), 목부조직(가지와 줄기), 토양 호흡(CO<sub>2</sub> 방출)을 연속 관측 수행하였다. ● 에디공분산법(eddy covariance method)과 다채널 밀폐순환식 자동챔버시스템에 의한 탄소수지 비교 관측을 수행하였다. ● 생물측정법(biometric method)을 이용하여 연간 탄소수지를 산출하였다. ● 각 주요 관측사이트(소나무림과 낙엽활엽수림)에서 연속 관측한 순광합성 속도, 목부조직(가지와 줄기) 호흡 그리고 토양 호흡 속도와의 미기상 인자와의 관계식을 유도하였다. ● 상기, 3가지(다채널 자동챔버법, 에디공분산법, 생물측정법)의 연구방법에 의한 연구 결과를 종합하여 소나무림과 낙엽활엽수림의 정량적인 탄소수지(CO<sub>2</sub> 흡수/방출량)를 상호비교 및 평가하였다. - 소나무림과 낙엽활엽수림에서 다채널 자동챔버시스템으로 측정 평가된 연간 순생태계생산량(NEP)은 각각 약 1.40과 약 1.05 kg CO<sub>2</sub> m<sup>-2</sup> yr<sup>-1</sup>이었다. - 소나무림에서 에디공분산법으로 산정된 연간 순생태계교환량(-NEE = NEP)은 약 1.64 kg CO<sub>2</sub> m<sup>-2</sup> yr<sup>-1</sup>이었다. - 소나무림과 낙엽활엽수림에서 생물측정법으로 추정된 연간 순생태계생산량(NEP)은 각각 약 1.23과 약 0.98 kg CO<sub>2</sub> m<sup>-2</sup> yr<sup>-1</sup>이었다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) ○ 삼림생태계에 의한 정량적 CO<sub>2</sub> 흡수량/배출량 산정 및 탄소수지 평가 기술 개선 활용방안: - 대기-식생-토양 사이의 CO<sub>2</sub> flux 구성 성분 관측 자동화 모니터링 기술 향상. - 복잡한 삼림생태계 내부의 식생과 토양의 CO<sub>2</sub> 교환 및 탄소순환 프로세스 규명 기술 향상. ○ 복잡한 지형의 대기-식생-토양의 CO<sub>2</sub> flux 및 삼림 탄소수지의 성분요소들을 높은 시간분해능으로 관측하기 위한 다채널 방식의 CO<sub>2</sub> flux 측정용 무인 자동화 챔버시스템의 상용화 및 시제품 제작 기술 개발. ○ 기후변화 및 주요 기상인자들이 삼림생태계의 CO<sub>2</sub> 수지 구성요소에 미치는 영향을 이해하기 위한 공공 기초연구이므로 향후, 종합적인 한반도 탄소수지 모델 및 기후변화 모델에 직접적인 활용 가능. ○ 탄소거래 배출권 전환 및 기후변화 감시 예측 및 원인 분석에 있어서 우리나라 삼림생태계의 기능적인 역할의 중요성을 파악하여 자연적인 CO<sub>2</sub> 흡수능을 포함한 생태계의 통합적인 기능성 제고를 위한 국가 미래의 CO<sub>2</sub> 저감 정책에 방향 제시. ○ 기술적 측면: - 국토의 토지이용 강도에 따른 각 섹터별, 지역별, 유역별의 육상생태계에서의 CO<sub>2</sub> 흡수량 및 CO<sub>2</sub> 배출량 분포 차이 규명 및 정량화 기술 개선. - 삼림 탄소수지의 정량화 평가에 필요한 야외 자동화 관측기기 장치 개발 및 기술 향상. - 기후과학 및 물질순환 연구 정보에 필수적인 대기-육상생태계(식생과 토양) 사이의 상호작용에 따른 탄소순환 프로세스 관측기반 자료구축과 기후변화 영향 평가의 강화 및 기후변화 적응 기술 등의 대응 대책 방안에 활용. - 이상 기후변화 및 지구 온난화에 따른 미래의 한반도 삼림 탄소수지의 변동 예측 및 생태계 적응 예측에 활용. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
