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11-1480523-000900-01 온난화환경에서의생태계영향연구 (II) 환경자원연구부자연평가연구팀, 대기환경연구과 1), 건국대학교 2) 서울대학교 3) 제주대학교 4), 충북대학교 5), 국립공원연구원 6) 2011

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목차 ii

목차 iii

Abstract iv

Ⅰ. 서론 Ⅰ 2 2 1

Ⅱ. 연구내용및방법 Ⅱ. <Figure 1> Outside(left) and inside(right) of temperature gradient chamber.. 2

Ⅱ. 연구내용및방법. <Table 1> List of seeds for germination experiment in TGC.. 3

Ⅱ. 연구내용 및 방법 2. 생태관측타워를 이용한 생태계 변화관찰 2차년도에는 1차년도에서 선정된 대상지에 설립된 수관관측타워 인근의 미 기상환경, 수목의 생장 및 생리, 토양호흡 등에 대한 종합적인 모니터링을 수행 하였다. 가. 미기상 모니터링 주변 임목(평균 수고 18m)에 최대한 근접하여 설치된 22m 수관관측타워를 이용하여 수관 상부인 22m 지점과 수관 하부인 5m 지점, 지표면인 1.5m에서 기온, 상대습도, 광환경, 풍속 등 미기상 인자를 모니터링하였다. <Figure 2> Canopy tower and micrometeorological monitoring sensors. 수목관측타워는 건축용 비개를 주 골조로 하여 3x2x20m 크기로 설치하였으 며<Figure 2>, 측면에는 1.9x1.7x2.3m의 간이형 창고를 설치하여 분석기기 보관 시설로 활용하였다. 수목관측타워는 임목과 최대한 근접한 위치에 설치하여 약 15m 상부에 위치한 임목 가지에서의 생리, 생태적 실험 및 모니터링이 가능하 도록 하였으며, 환경관측센서로 대기온도 및 상대습도 센서(HMP45C, Campbell Sci.), 광환경센서(LI1200x/LI190SB, Campbell Sci.), 풍향풍속계 4

Ⅱ. 연구내용및방법 <Figure 3> Diagram of micrometeorology monitoring in canopy tower.. 5

Ⅱ. 연구내용및방법 g S GV ( Ta + 273)rE = D L ρ 6

Ⅱ. 연구내용 및 방법 수분이용률은 탄소수지에서 계산된 Anet을 증산에 사용한 물의 양으로 나누어, 단위 건중량 생산을 위해 사용된 물의 양을 계산하였다. 다. 토양호흡 측정 및 가뭄처리 토양호흡은 AOCC(Automatic open/closing chamber system, Suh et al., 2006)를 이용하여 측정하였다. AOCC 시스템은 쳄버부, 펌프부, 타이머부의 3 개 주요부분으로 구성되어 있다. 총 6개의 쳄버가 10분 간격으로 순차적으로 작동하여 1시간이면 6개의 쳄버가 모두 측정되어 1 사이클이 완성된다. Closed Dynamic Chamber(CDC) 방법으로 측정된 토양호흡은 일정시간 동안 쳄버에 서 유출되는 공기의 CO2 농도를 측정한 후에 이들 단위 면적당 농도의 변화율 로 토양호흡속도를 계산하였다. 기후변화에 따른 강우패턴 및 강우 강도의 변화가 토양호흡에 미치는 영향을 파악하기 위하여 토양호흡 측정시스템 인근에 가뭄처리구를 추가로 설치하였 다. 가뭄처리구는 하우스 파이프와 DC 24V 개폐모터 그리고 강우센서를 이용 하여 강우 발생시 자동적으로 토양호흡 쳄버 상부를 차폐막으로 덮어 강우를 차단하고 강우가 끝나면 다시 차단막을 자동적으로 걷어내어 광환경의 교란을 최소화하였다<Figure 4>. <Figure 4> Equipment for of drought treatment. 7

Ⅱ. 연구내용및방법. <Figure 5> Artificial nest(left above), fledglings of Parus major(left below) and eggs of Parus major(right). 8

Ⅱ. 연구내용및방법. km km 9

Ⅱ. 연구내용및방법. 10

Ⅱ. 연구내용및방법 <Figure 6> Layout of open-top chamber in subalpine grassland of Mt. Sobaek. <Figure 7> Subalpine grassland of Mt. Sobaek(left), Open-top chamber and time-lapse camera(right). 11

Ⅲ. <Table 2> Aestivation time of Pinus koraiensis, Pinus densiflora and Abies koreana. (unit: day) Species Pinus koraiensis Pinus densiflora Abies koreana Treatment T0 T2 T4 T0 T2 T4 T0 T2 T4. 12

<Table 3> Germination of Quercus mongolica, Quercus serrata, Abies nephrolepsis and Thuja koraiensis. Species Quercus mongolica Quercus serrata Abies nephrolepsis Thuja koraiensis Treatment T0 T2 T4 T0 T2 T4 T0 T2 T4 T0 T2 T4 a a b a b c a a 13

. 14

<Table 4> Flowering time of Lychnis cognata and Leibnitzia anandria. Species Lychnis cognata Leibnitzia anandria Treatment T0 T1 T3 T5 T0 T1 T3 T5 Mean flowering date 196.1 192.6 213.8 211.5 272.1 268.6 265.1 253.4 First flowering date 187.0 181.0 180.0 182.0 257.0 256.0 258.0 246.0 Last flowering date 207.0 204.0 271.0 270.0 297.0 290.0 274.0 260.0 Flowering duration 20 23 91 88 40 34 16 14. 15

<Figure 8> Location of study site(google map). 16

<Figure 9> Microclimate in canopy tower (a: air and soil temperature profile, b: precipitation, c: photosynthetically active radiation). 17

. 18

1 <Figure 10> Diameter growth rate of Pinus koraiensis in Mt. Taehwa site (DOY: Day of Year). 19

<Figure 11> Relationship between branch diameter and leaf area of Pinus koraiensis in Mt. Taehwa site. <Figure 12> Annual pattern of laf area index of Pinus koraiensis in Mt. Taehwa site. 20

<Figure 13> Daily pattern of sap flux density of Pinus koraiensis in Mt. Taehwa site( : 0-2cm, : 2-4cm, : 4-6cm). 21

<Figure 14> Relationship between sap flux density and relative depth of Pinus koraiensis in Mt. Taehwa site. <Figure 15> Daily average evaporation of Pinus koraiensis in Mt. Taehwa site. 22

<Figure 16> Daily average net assimilation of Pinus koraiensis in Mt. Taehwa site. 23

. <Figure 17> Diurnal changes of soil respiration and air temperature. <Figure 18> Regressoin analysis of soil respiration and soil temperature. 24

<Figure 19> Soil respiration changes due to precipitation. 25

. (1) <Table 5> Mean and daily temperature range of each sites at Mt. Halla in 2009 2011. 26

2 0 0 9 2 0 1 0 2 0 1 1 <Figure 20> Variation of average, minimum and maximum temperature of each site at Mt. Halla during April-July in 2009 2011 ( : Average temperature). (2) 27

χ χ χ χ <Table 6> Use of artificial nests of each sites at Mt. Halla in 2009 2011. χ 28

χ χ χ χ χ χ χ χ χ χ χ 29

<Table 7> Comparision of the first egg-laying of each sites at Mt. Halla in 2009 2011. 2 0 0 9 2 0 1 0 2 0 1 1 <Figure 21> Breeding date of titmouse with elevation at Mt. Halla in 2009 2011. 30

. m2 m2 m2 m2 m2 31

32

. 33

<Figure 22> Temperature of warm and control treatment. 34

Ⅳ. 결론 Ⅳ 35

참고문헌 Ⅰ 36

참고문헌 37