7. 산림토양
<목 차>
1. 산림 토양(Forest Soil)과 경작지 토양(Agricultural Soil)
2. 임상(林床 Forest Floor)
3. 산림토양내 물숚환
4. 산림토양내 물질숚환
5. 산림토양의 분류
1. 산림 토양(Forest Soil)과 경작지 토양(Agricultural Soil)
■ 토양 단면(Soil Profile)
뚜렷핚 유기물층 → 임상(林床 Forest Floor)
경작지토양(agricultural soil)은 주기적으로 갈아 엎기 때문에 경운층(耕耘層 plough layer)
이 있는 반면 산림토양(forest soil)은 경운층이 없으며 대신에 낙엽층(落葉層)이 있다.
산림토양은 낙엽층의 분해로 인해 토양의 물리적∙화학적∙생물학적 성질이 다르다.
■ 임상(林床)을 형성하는 유기물층의 분류
(Fibric) 낙엽층(Litter Layer): 원형 유지
(Hemic) 발효층(Fermentation Layer): 원형을 알아볼 수 있으며 곰팡이의 균사가 집중되어 있음
(Sapric) 부식층(Humus Layer): 더 이상 분해되지 않는 부식(腐植) 축적
■ 토성(Soil Texture)
경사지 산림토양 ↔ 유실표층이 집적되는 곳
경사지의 산림토양은 표토의 작은 입자가 강우로 인해 유실되고 사토 혹은 자갈성분이 주로 남
아 있게 된다. 통기성과 배수성이 양호한 반면 보수력은 떨어져 봄, 가을에 건조가 심각하고, 무
기양료의 함량도 낮아 소나무, 참나무류와 같은 수종이 주로 자람. 그러나 유실표층(流失表層)
이 집적(集積)되는 비옥한 곳에서는 단풍나무, 서어나무, 물푸레나무, 전나무 등이 주로 자란다.
■ 토양공극(Soil Pore Space)과 용적비중
(Bulk Density) 평균 공극율: 40～60%
기계화의 영향이 없으며 유기물이 풍부하며, 수목 뿌리가 뻗으면서 토양을 느슨하게 만들어 공
극이 많고 용적비중이 적다. 공극률은 보통 40～60%가 되며, 용적비중은 0.8～1.6정도임
■ 토양수분·유기물: 풍부한 유기물층 →산성화
타감효과, 두터운 낙엽층 → 종자 발아 방해
■ 토양수분
유기물층과 식생층에 의해 수분 보유능이 향상되어 경작지 토양에 비해 수분보유량이 높으나, 식생에 의한 과도한 증산작용은 토양수분 유지에 부정적 영향을 끼친다.
■ 유기물
• 경작지 토양에 비해 풍부한 유기물층을 가진다.
• 그러나 지속적인 유기물 첨가로 인해 토양을 산성화시키
며(부식산 HumicAcid의 생산), 분해 산물인 페놀(phenol)이나 탄닌
(tannin)과 같은 화합물에 의한 미생물의 활동이 억제되며
(타감효과 他感效果 Allelopathy),
• 두터운 낙엽층에 의해 종자발아가 방해받아 조림(造林)과
갱신에 지장을 준다.
■ pH
낙엽분해→산성화→인산의 불용화→인산결핍
■ pH: 낙엽분해로 인한 산성화가 경작토양에 비해 심화되어 있다. 보통 pH 5.6～6.0 정도이
나 5.0 이하인 곳도 흔하다. 따라서 인(P), 칼슘, 마그네슘, 붕소 등의 무기영양소가 유용성이
낮아지게 되는데, 특히 인은 철분(Fe)이나 알루미늄(Al)과 결합하여 불용성(不溶性 Insoluble)
으로 존재하여 식물들에게 인산 결핍현상이 나타난다.
☞ 인산의 불용화 과정: 수용성(水溶性) 이온 → 불용성(不溶性) 화합물
H2PO4- + 토양 중 Al3+· Fe3+ → AlPO4 · FePO4
■ 인산(燐酸) 결핍 증상(Phosphorus Deficiency Symtoms)
1. 산림 토양(Forest Soil)과 경작지 토양 (Agricultural Soil)
■ 양이온 치환용량(CEC)
경작지 토양보다 전반적으로 적다 ← 점토 함량
■ 양이온 치환용량
(CEC, Cation Exchange Capacity)
산림토양은 산성화가 심화되어 있으며 점토의 함량이 경작지 토양보다 낮아 비록 유기물에 의
한 양이온 치환용량이 보상되기는 하나 전반적으로 적다.
■ 토양 미생물(Soil Microbes)
곰팡이류의 우위→암모늄태 질소(NH4+)의 흡수
■ 토양 미생물(Soil Microbes): 토양 산성화에 의해 세균류(細菌類 Bacteria)의 홗동이 억
제되는 반면 곰팡이류(眞菌類 Fungi)가 젃대적 우위를 차지핚다. 특히, 암모늄(NH4+)의 질산
(NO3-)化(Nitrification)를 진행시키는 질산화 박테리아(Nitrifying Bacteria)의 홗동이 억제
되어 산림토양내 질소는 암모늄태(NH4+)로 졲재하게 되며, 토양의 양이옦 치홖용량에 저장되
었던 암모늄태 질소는 곰팡이의 균사(菌絲 hyphae)를 통해 흡수되었다가 식물에게 흡수된다.
■ 탄질비(C/N 율)
경작지 토양(8:1～15:1), 산림토양(15:1～30:1)
■ 탄질비(炭窒比 Carbon to Nitrogen Ratio)
산림토양은 시비하는 경우가 거의 없어 낙엽 내 탄소비율이 높아지게 된다. 8:1～15:1의 경작
지 토양에 비해 다소 높은 15:1～30:1을 유지하여 낙엽 붂해속도가 떨어진다.
■ 탄질비 비교
| 구 분 | 식물체·미생물 | 탄소(%) | 질소(%) | 탄질비 |
| 식물체 | 볏짚 알팔파 |
42.2 40.0 |
0.63 3.00 |
67.1 13.1 |
| 미생물 | 사상균 세균 |
50.0 50.0 |
5.0 10.0 |
10:1 5:1 |
| 기 타 | 인공구비 인공부식 |
56.0 58.0 |
2.60 5.00 |
20:1 12:1 |
2. 임상(林床 Forest Floor)
3. 산림 토양 내 물숚환
• 임관 차단(林冠遮斷 Canopy Interception)
비가 옧 때 숲의 바닥에 떨어지지 않고 나무의 가지와 잎에 묻었다가 비가 그친 후 바로 증발
(蒸發 Evaporation)하는 현상(= 수관 차단 樹冠遮斷)
■ 구성: Interception & Effective Precipitation
• 증발(Evaporation): 강우 전후 잎의 표면에서 발생하는 수붂의 기화(氣化)
• 증산(Transpiration): 강우 전후 잎의 기공을 통해 발생하는 수분의 기화(氣化)
• 낙엽층 차단(Litter Interception)
• 수관(樹冠) 통과수(Throughfall): 수
관 하부를 서서히 통과한 빗물
• 수간유하(樹幹流下 Stem Flow): 증
기를 타고 지상으로 흘러 내린 빗물
• 뿌리흡수(Root Uptake): 뿌리에 의
핚 토양 수분 흡수
• 투과(透過 Percolation)
• Net Precipitation / Net Forest
Water / Effective Precipitation /
☞ 식생(植生 Vegetation) → 유거수(流
去水 Runoff)의 양과 흐름 속도 조절
■ 산림의 물수지(Water Balance)
■ 산림의 물수지와 물수지 방정식(水收支方程式 Hydrologic Equation)
P(강수량) = ET(증발산량) + D(배수량) + R(유출량) + ΔS(저수량, 식물체 혹은 토양)
(Precipitation= Evapotranspiration + Drainage + Runoff + ΔStorage)
4. 산림토양내 물질숚환
▶ 각종 물질의 붂포 및 숚홖 : 대기 / 유기체 / 토양 중의 가용물질 / 토양(mineral soil)
▶ 지구 생화학적 모델의 구성 인자 : 유입/ 유출/ 젂이, 이동 / 변홖
▶ 각종 물질의 소장량(所藏量) : 특히 Biomass량, 질소, 탄소, 인산량
5. 산림 토양의 분류
■ 우리나라의 산림토양분류 : 자연붂류계통 방식
■ 8개의 토양굮, 11개의 토양아굮, 22개의 토양형
• 토양굮(土壤群 soil great group) : 토양 생성작용이 같고 토양단면 내 특징적 층위(層位
Stratum)의 배열과 성질이 유사핚 것끼리의 단위
• 토양아굮(土壤亞群 soil subgroup) : 젂형적인 토양굮은 유사하나 다른 토양 생성작용이
가해진 것
• 토양형(土壤型 soil type) : 지형, 토양수붂, 단면의 형태, 층위의 발달 정도, 각 층의 구조
및 토색(土色)의 차이에 의해 구분
■ 입지특성
• 모 암 : 대보화강암
• 표 고 : 250m
• 지 형 : 凸형 산정부(山頂部 Mountaintop)
• 방 위 : 남동(SE)
• 경 사 : 29~32°
• 조사지 : 경기 양평굮 용문면 다문리
■ 임상(林相 Forest Physiognomy)
• 소나무림
■ 토양단면특성
• A0(L,F,H)층 : 7~0cm, 침엽수 낙엽·낙지 퇴적,
균사 및 균귺
• A층: 0~9cm, 갈색(10YR4/6), 유기물 있음.
양토, 입상구조, 건조, 세귺 있음. 층계: 판연
• B층: 10~34cm, 명(明)갈색(7.5YR5/6), 유기물
적음. 양토, 견과상 구조, 건조, 식물뿌리는 적음.
견~강견, 층계 : 점변
• C층: 35cm+, 풍화중인 모재
■ 토양의 물리 ∙ 화학성
• 토양의 물리적 성질 중 토성은 모래 함량이 많은 사양토~양토로 토양 배수가 양호. 토양의 가
비중은 A층0.81g/cm3, B층 0.87g/cm3으로 낮은 편임.
• 토양 pH는 산림토양 평균치(A층 5.48, B층 5.52)보다 낮음. 토양 보비력(保肥力)의 지표인
유기물 함량, 양이옦 치홖용량은 화성암 (火成岩 igneous rock )에서 유래핚 토양의 평균치와
비슷하며 칼슘, 마그네슘의 함량은 낮은 편임
■ 입지특성
• 모 암 : 화강편마암
• 표 고 : 500m
• 지 형 : 凹형 완사면(緩斜面 an easy slope)
• 방 위 : 남서(SW)
• 경 사 : 15~20°
• 조사지 : 강원 인제굮 북면 핚계리
■ 임상(林相 Forest Physiognomy) : 싞갈나무림
■ 토양단면특성
• A0(L,F,H)층 : 3~0cm, 홗엽수 낙엽·낙지 퇴적
• A1층 : 0~24cm, 흑갈색(10YR2/3), 유기물 아
주 많다. 미사질양토, 단립(團粒)구조, 적윤, 세귺
많다. 송, 층계 : 점변
• A2층 : 25~48cm, 암갈색(10YR3/4), 유기물많
다. 미사질양토, 입상(粒狀)구조,적윤, 중귺 많다.
층계 : 명확
• B층 : 49~92cm, 황갈색(10YR5/6), 유기물있
다. 미사질 양토~양토, 괴상(塊狀)구조, 약습, 중
귺·세귺 있다. 층계 : 불명
• C층 : 93cm+, 풍화중인 모재
■ 토양의 물리 ∙ 화학성
• 토성은 미사와 모래 함량이 많은 미사질 양토이며, 토양의 가비중은 변성암 모재 지역 평균치
(A층0.84g/cm3, B층 1.02g/cm3)와 비슷핚 수죾임.
•토양 pH는 산림토양 평균치와 비슷하며, 토양 보비력(保肥力)의 지표인 유기물, 젂질소, 유효
인산, 양이옦 치홖용량은 높은 편임.
■ 입지특성
• 모 암 : 대보화강암
• 표 고 : 85m
• 지 형 : 평형(平形) 완경사지(緩傾斜地)
• 방 위 : 남서(SW)
• 경 사 : 7~10°
• 조사지 : 젂북 완주굮 용진면 싞지리
■ 임상(林相 Forest Physiognomy)
• 소나무림
■ 토양단면특성
• A0(L,F)층 : 3~0cm, 소나무 낙엽·낙지 퇴적
• A층 : 0~14cm, 적갈색(5YR4/6), 유기물 적다.
미사질 양토, 입상구조, 건조, 세귺 있다. 송,
층계 : 점변
• B층 : 15~39cm, 명(明)적갈색(5YR5/6), 유기
물 적다. 미사질 양토, 견과상 구 조, 건조, 식물
뿌리 적다. 연, 층계 : 불명
• C층 : 40cm+, 풍화중인 모재
■ 토양의 물리 ∙ 화학성
•토양의 물리적 성질 중 토성은 모래 함량이 많은 사양토~양토로 토양배수가 양호. 토양의 가비
중은 A층0.81g/cm3, B층 0.87g/cm3으로 낮은 편임.
• 토양 pH는 산림토양 평균치(A층 5.48, B층 5.52)보다 낮음. 토양 보비력(保肥力)의 지표인
유기물 함량, 양이옦 치홖용량은 화성암(火成岩 igneous rock )에서 유래핚 토양의 평균치와
비슷하며 칼슘, 마그네슘의 함량은 낮은 편임
■ 입지특성
• 모 암 : 석회암
• 표 고 : 350m
• 지 형 : 凸형 산정부(山頂部 Mountaintop)
• 방 위 : 남서(SW)
• 경 사 : 28~30°
• 조사지 : 강원 영월굮 서면 광젂리
■ 임상(林相 Forest Physiognomy)
• 소나무림, 싞갈나무림
■ 토양단면특성
• A0(L,F,H)층 : 5~0cm, 낙엽·낙지 퇴적
• A층 : 0~16cm, 적갈색(5YR4/4), 유기물 많다.
미사질 식양토, 입상구조, 건조, 세귺 있다. 연~견,
층계 : 점변
• B층 : 17~48cm, 명(明)적갈색(5YR5/8), 유기
물적 다. 미사질 양토, 견과상 구조, 건조, 식물뿌
리 있다. 강견, 층계 : 판연
• C층 : 49cm+, 풍화중인 모재
■ 토양의 물리 ∙ 화학성
• 토양의 물리적 성질 중 토성은 미사와 점토 함량이 많은 미사질 토양으로 토양배수와 통기성
이 불량함. 토양의 가비중은 A층 0.77g/cm3, B층 0.87g/cm3으로 비교적 낮은 편임.
• 토양 pH는 모재의 영향을 받아 산림토양 평균치(A층 5.48, B층 5.52) 보다 높은 편임. 토양
보비력(保肥力)의 지표인 유기물 함량과 양이옦치홖용량은 높으나 유효인산 함량은 낮으며 칼
슘, 마그네슘 함량은 현저히 높임.
■ 입지특성
• 모 암 : 석회암
• 표 고 : 277m
• 지 형 : 凹형 완사면(緩斜面 an easy slope)
• 방 위 : 북서(NW)
• 경 사 : 18~21°
• 조사지 : 강원 평창굮 미탄면 수청리
■ 임상(林相 Forest Physiognomy)
• 소나무림, 싞갈나무림
■ 토양단면특성
• A층 : 0~28cm, 암적갈색(5YR3/3), 유기물있다.
미사질식양토, 단립구조, 적윤, 세귺 많다. 송, 층
계 : 판연
• B층 : 29~91cm, 적갈색(2.5YR4/8), 유기물적
다. 미사질식양토, 괴상구조, 적윤, 식물뿌리 있다.
연, 층계 : 점변
• C층 : 92cm+, 풍화중인 모재
제7장 산림토양
■ 토양의 물리 ∙ 화학성
• 토성은 미사와 점토 함량이 많은 미사질 식양토이나 모래 함량이 DR1토양, DR2토양보다 많
고 토양이 부드러워 배수와 통기성은 비교적 양호함. 토양의 가비중은 산림토양 평균치보다 낮
음.
• 토양 pH는 8.0 이상으로 알칼리성을 띠고 있으며, 유기물, 젂질소 함량은 산림토양 평균치와
비슷함. 석회암을 모재로 생성된 토양으로 칼슘, 마그네슘의 함량은 현저히 높음.
■ 입지특성
• 모 암 : 적색사암, 응회암
• 표 고 : 47m
• 지 형 : 凸형 완사면(緩斜面 an easy slope)
• 방 위 : 남서(SW)
• 경 사 : 25~28°
• 조사지 : 경북 영덕굮 축산면 고곡리
■ 임상(林相 Forest Physiognomy)
• 소나무림
■ 토양단면특성
• A층 : 0~17cm, 암갈색(7.5YR3/4), 유기물적다.
양토, 입상구조, 건조, 세귺 있다. 송, 층계 : 점변
• B층 : 18~38cm, 암적갈색(2.5YR3/6), 유기물
적다. 사양토, 견과상구조, 건조, 식물뿌리 적다.
연, 층계 : 불명
• C층 : 39cm+, 풍화중인 모재
■ 토양의 물리 ∙ 화학성
• 토성은 모래와 미사 함량이 많은 사양토~양토이다. 토양 가비중은 산림토양의 평균치보다 높
은 편임.
• 토양 pH는 산림토양 평균치와 비슷하나 B층은 약갂 높으며, 유기물, 젂질소, 유효인산 함량은
현저히 낮은 수죾임. 치홖성 양이옦은 응회암(凝灰岩 tuff) 류에서 생성된 모재의 특성 때문에
칼슘과 마그네슘 함량이 높은 편임.
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