토양특성과 우점종이 다른 하구습지의 갈대군집 비교

Abstract

하구는 육수 생태계와 해양 생태계를 연결하는 전이지대로, 두 생태계 사이의 물질 순환과 에너지 흐름 등을 조절하는 기능을 가지고 있다. 또한 하구에서의 영양염 농도는 주변육상으로부터의 자연적 또는 인위적 유입에 의하여 높게 유지되고 있는 것이 특징이다. 특히 하구 주변에 존재하는 습지는 토양 내 미생물들과 서식하고 있는 식생들에 의해 매우 다양한 생물 화학적인 반응이 일어나는 장소이다. 그 예로 갈대 군락을 들 수 있다. 갈대는 염분이 있는 곳에서 자라는 염생식물로서 우리나라 전역에 분포하고 있다. 지난 50년 동안 우리나라에서 우점종으로 자라왔고, 육지와 수중서식지에서 갈대의 확산 범위는 증가하고 있다. 갈대의 확산은 다른 습지 식물의 서식지를 파괴하고, 갈대가 번식하면 동 · 식물들의 번식 자체가 어려울 뿐 아니라 갈대숲에 포식자가 늘어나 살아가기 어려운 환경으로 변하기 때문에 갈대를 체계적으로 관리할 수 있는 방안이 마련되어야 한다. 본 연구는 우점종이 다른 두 습지에서 갈대군집의 성장률을 관찰하고, 토양의 화학적 분석과 식물의 생리적 분석을 통해 갈대군집 성장에 미치는 영양염류의 영향을 규명하였으며 야외 실험을 실시하여 질소를 인위적으로 가해 주었을 때 일어나는 식생변화에 대하여 고찰하였다. 실험결과, 두 습지 갈대의 성장은 7월부터 9월에 증가하였고 성동습지의 토양성분이 점토질로 형성되어 높은 수분함량과 유기물함량을 유지하고 있기 때문에 갈대의 밀도가 높고 성장률이 활발한 것으로 나타났다. 또한 페놀물질과 분해효소 결과에서도 성동습지가 높게 관찰되었는데 이는 분해가 쉬운 다른 종류의 탄소들은 상류에서 분해가 되고 분해가 어려운 페놀 물질들이 하류에 축적되었을 것으로 사료된다. 미생물활성과 환경인자간 양의 상관관계를 보아 환경인자들이 미생물 활성을 자극하고 미생물들은 식물의 성장을 촉진하여 영향을 주며, 반면 식물 뿌리는 enzyme을 생성하는 미생물에게 C 삼출물을 공급해 enzyme 활성에 영향을 미칠 것으로 판단된다.;Estuaries are an ecological ecotone that is located between upland and marine ecosystems, where fresh water meets salt water. Especially, a wetland existing in an estuary is a hot spot for biogeochemical reaction, which is mediated by microorganisms in soil. Phragmites communis Trinius communities, which was a minor component of South Korea wetland plant communities , has become a dominant species in the past century. Both genetic and environmental arguments have been posed to explain the recent expansion of P. communis into terrestrial and aquatic habitats. As a biological invasion, the introduction of P. communis could lead to detrimental consequences in South Korea tidal wetland ecosystems through alteration of resource utilization, modification of trophic structure, and change in disturbance regime. Because of decreased plant diversity in areas where it has spread, P. communis is viewed generally as nuisance species in South Korea, a form of biological pollution. In this study, a survey of growth rate of P. communis was conducted in two estuarine wetlands (Seong-Dong and Jang-Hang) with different dominant species. I attempted to compare physiological characteristics as well as soil chemical properties of the two sites In addition, I conducted nitrogen addition experiment to reveal effects of nitrogen enrichment on the proliferation of P. communis. The results showed that growth of P. communis increased in two wetlands from July to September. Water contents and organic matter contents in Seong-Dong was higher than that in Jang-Hang.. In addition, phenolics and phenol oxidase in Seong-Dong were higher than those in Jang-Hang. Microbial activities and DOC of the soil was positively correlated. It appeared that high amount of DOC can stimulate microbial activity, and consequently the t growth of plant.