Journal of Wetlands Research (한국습지학회지)

Korean Wetlands Society (한국습지학회)
권호 표지

Germination Experiments using Natural Wetland Soil for Introducing Non-emergent Plants into a Constructed Wetland

비정수식물의 인공습지도입을 위한 자연습지토양 발아실험

  • 이용민 (부경대학교 생태공학과 대학원) ;
  • 강대식 (부경대학교 생태공학과) ;
  • 성기준 (부경대학교 생태공학과)
  • Published : 2009.04.30
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Abstract

Wetland plants are an important component for wetland design and construction because they determine functions of wetlands through interactions with the abiotic environment such as wetland soil and hydrology as well as with other wetland organisms. In this study, germination experiments with soils from a natural wetland that contain seeds of wetland plants were conducted in wetland mesocosms to investigate the applicability of natural wetland soils for introducing and establishing wetland plants into constructed wetlands. Seven species were germinated in the experiment, with two new species that were not found in the field survey of wetland plants in the West Nakdong River area, Korea. The number of plant individuals germinated in submerged conditions (15 individuals) was much greater than that in waterlogged conditions (2 individuals). In experiments in which soils from a natural wetland and a wetland construction site were mixed at different ratios, the largest number of plant individuals was observed in the condition with 100% natural wetland soil. The highest growth was observed at 50% natural wetland soil for Hydrilla verticillata and 100% for Ceratophyllum demersum. These results suggest that 1:1 mixture of soils from natural wetland wetlands and wetland construction sites would provide an appropriate condition for secure establishment of submerged plants in constructed wetlands.

습지식물은 습지의 일차생산자로서 습지 내의 다른 생물뿐만 아니라 습지토양, 수문 등과 같은 무생물 환경요인과 다양한 상호작용을 함으로써 습지의 기능에 큰 영향을 미친다. 따라서 습지식생은 습지 설계에서 중요하게 고려해야 하는 인자이다. 본 연구에서는 인공습지를 조성할 때 식물도입방법으로 다양한 습지식물의 씨앗을 함유한 자연습지토양의 활용성을 알아보기 위하여 습지 mesocosm을 제작한 다음 수심과 자연습지토양 함유량에 따른 수생식물의 출현종과 성장 정도를 조사하였다. 자연습지토양의 발아실험에서 7종의 습지식물이 출현하였는데, 이 가운데 5종은 토양 채취지점인 서낙동강의 식물종과 일치하였으나 2종은 발아실험에서 새롭게 출현하였다. 수심에 따른 출현 식물 개체수는 침수 조건에서 15개체가 출현하여 2개체만 출현한 습윤조건에 비해 훨씬 더 많은 개체가 출현하였다. 자연습지토양의 혼합비율에 따른 출현 개체수는 자연습지토양이 100%일 때 개체수가 가장 많았으며, 자연습지토양의 비율이 50%, 75%, 25%의 순으로 나타났다. 모든 습지실험조에서 출현한 검정말과 붕어마름의 성장 정도를 살펴보면, 검정말은 자연습지토양의 비율이 50%인 조건에서 가장 활발히 성장하였으며 붕어마름은 100% 자연습지토양에서 가장 좋은 성장을 보였다. 자연습지토양 함유량에 따른 식물성장실험결과 자연습지토양의 혼합비율이 50%인 조건에서도 식물의 성장이 원활하여 자연습지토양과 인공습지 조성지역토양을 1:1로 혼합하여도 인공습지에서 식물의 안정된 활착에 문제가 없을 것으로 판단된다.

Keywords

References

  1. 김구연, 낙동강 하구의 수생관속식물의 분포와 생장에 관한 연구, 석사학위논문, 동아대학교 대학원, 2002.
  2. 김춘송, 고지연, 이재생, 황재복, 박성태, 강항원, 서낙동강 유역 하천의 식생 분포특성과 영양염류 정화 수생식물 탐색, 한국환경농학회지, 제25권, 제2호, pp. 147-156, 2006.
  3. 농업기술연구소, 토양화학분석법, 1988.
  4. 윤해순, 김구연, 김승환, 이원화, 이기철, 서낙동강 수질의 이화학적 특성과 수생관속식물의 분포, 한국생태학회지, 제25권, 제5호, pp. 305-313, 2002.
  5. 이창복, 대한식물도감, 향문사, 2003.
  6. 정하영, 조경제, 낙동강 하류 수계에서 저층수 및 저질퇴적층의 환경, 한국육수학회지, 제36권, 제3호, pp. 311-321, 2003.
  7. 조강현, 신현철, 최홍근, 한강에서 침수식물의 분포에 대한 기초연구, 인하대학교 기초과학연구소 논문집, 제17권, pp. 97-105, 1996.
  8. 최정섭, 김진석, 임희경, 곽현희, 조광연, 마름종자의 발아특성에 관한 연구, 한국잡초학회지, 제17권, 제4호, pp. 40-45, 1997.
  9. Brady, N.C. and Weil, R. R., The Nature and Properties of Soils, Prentice Hall, New Jersey, 2000.
  10. Casanova, M.T. and Brock M.A., How do depth duration and frequency of flooding influence the establishment of wetland plant communities? Plant Ecology, Vol. 147, No. 2 pp. 237-250, 2000. https://doi.org/10.1023/A:1009875226637
  11. Cronk, J.K. and Fennessy, M.S., Wetland plants : Biology and Ecology, Lewis Publishers, Washington D.C., 2001.
  12. Dierberg, F.E., DeBusk, T.A., Jackson, S.D., Chimmey, M.J., Pietro, K., Submerged aquatic vegetation-based treatment wetlands for removing phosphorus from agricultural runoff: response to hydraulic and nutrient loading, Water research, Vol. 36, pp. 1409-1422, 2002. https://doi.org/10.1016/S0043-1354(01)00354-2
  13. Warwick, N.W.M. and Brock, M.A., Plant reproduction in temporary wetlands : the effects of seasonal timing, depth, and duration of flooding, Aquatic botany, Vol. 77, pp. 153-167, 2003. https://doi.org/10.1016/S0304-3770(03)00102-5
  14. Mitsch, W.J. and Gosselink, J.G., Wetlands, 3rd ed. John Wiley, New York, 2000.
  15. EPA, Chesapeake Bay Submerged aquatic vegetation water quality and habitat-based requirements and restoration targets : A second technical synthesis, 2000.