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산림토양의 단면

토양은 지표위의 낙엽, 죽은 가지나 풀이 있는 유기물층과 지표아래의 암석 풍화물에서 형성된 광물토층으로 나눈다.
유기물층은 분해정도에 따라 낙엽층, 분해층, 부식층으로 구분하며 전체의 두께는 보통 5cm이다. 광물토층은 유기물이 풍부하여 진한색을 띄는 A층, 그 밑에 부식이 거의 없고 암석풍화의 영향을 받아 생긴 밝은 색의 B층, 암석이 부숴진 형태의 C층이 있다.
일반적으로 토심이라함은 C층을 제외한 A와 B층의 합을 의미하며, 우리나라 산림토양의 평균 토심은 약 65cm이다.

나무뿌리의 형태

뿌리의 형태는 뿌리의 습성과 활력도에 의해 좌우되며 수직근(tap root), 폭근(heart root), 수평근(sincor root)등 3가지로 나눈다.
수직근은 주근이 아래로 길게 뻗어 있고 측근은 거의 없다. 호도나무, 참나무, 소나무류가 해당된다. 토심이 상당히 깊은 곳까지 뿌리를 빨리 뻗어 건조한 지역에서도 살 수 있다.
폭근이란 주근은 없지만 뿌리가 상당히 많고 여러 개의 큰 측근이 수직으로 내린 형태이다. 낙엽송, 자작나무, 서어나무, 피나무 등이다. 토심이 깊고 통기성이 양호한 토양에서 가장 잘 자라며 다른 형의 뿌리보다 암석풍화 능력이 크다.
수평근은 굵은 뿌리가 수평으로 뻗어 있고 가는 측근이 수직적으로 분포한다. 측근이 짧으면 토심이 깊은 곳에서도 잘 산다. 가문비나무, 포플러류, 물푸레나무가 있다.

나무뿌리

나무뿌리는 나무와 토양을 연결함으로써 나무를 서 있게 하고 물과 양분을 흡수하여 지상부로 보낸다. 죽은 후에는 유기물을 공급하며 토양생물의 서식처가 된다.
뿌리의 무게는 나무 전체의 약 1/5을 차지하며 가지무게와 비례한다. 또한 뿌리는 침식이나 붕괴가 일어나기 쉬운 지형에서 토양을 꽉 붙잡는 역할을 한다.

지렁이는 토양에 이로운 동물

지렁이는 마디가 있는 형과 마디가 없고 둥근 형이 있는데 전자가 토양형성에 아주 중요하다.
지렁이는 토양생물상에 가장 중요하며 토양동물 전체의 80%를 차지한다. 그들은 낙엽과 유기물을 먹고 입자가 아주 작은 토양도 함께 체내를 통과시킨다.
1헥타르에 사는 지렁이는 50만∼250만 마리로 추정되며 그들이 소화하는 토양과 유기물의 양은 30톤이나 된다. 지렁이 배설물에는 질소, 인산, 칼륨, 칼슘, 마그네슘이 많다.

토양생물

두더지, 쥐 등 대형동물과 딱정벌레, 지네, 노래기, 톡톡이 등 소형동물로 나눈다. 토양에 대한 기여도와 동물크기는 반비례할 정도로 소동물이 토양에 큰 영향을 준다.
그들은 낙엽을 분해하며 토양구조를 발달시켜 나무생장에 적합한 토양을 형성시킨다. 좋은 숲에는 톡톡이류가 가장 많고 다음이 응애이다.

소나무와 송이

송이는 주름버섯목 송이과 송이속에 속하는 버섯으로서 소나무와 공생하므로 화강암 및 화강편마암 지대의 소나무가 많이 자라는 곳에 출현한다. 주산지는 양양, 울진, 삼척, 영덕, 봉화이며 연간 500톤 정도 생산된다. 송이균은 소나무뿌리에 침입하여 균근을 만드는데, 송이는 소나무의 광합성 산물인 탄수화물에 의존하여 산다.
소나무 20년 생부터 90년 생까지 숲에서 발생하며 낙엽층을 포함하여 6cm아래에 위치한다. 송이가 지면에 보이기 시작하여 5-6일이 될 때가 채취적기이다. 토양은 양질사토, 가양토 등 모래가 많아 배수가 잘 되며 산성(ph4.5-5.5)조건에서 잘 발생한다.

숲 속의 버섯은 사상균(균류)의 자실체

산림토양의 낙엽을 분해하는 미생물은 균류가 가장 많고 산성조건에서는 부후의 주요기능을 맡고 있다. 흔히 곰팡이라고 부르는 균사를 갖고 있으며 산림이 습할 때 많은 버섯이 생긴다. 살아있는 나무의 뿌리 즉 균근성 버섯과 죽은 나무나 낙엽에서 사는 버섯이 있다.

질소를 생산하는 나무

아까시나무나 싸리와 같이 콩과수종은 뿌리에 혹을 만드는 라이조비움이라는 세균과 공생하면서 공중에 있는 질소를 고정하여 나무에 주고 나무는 박테리아에 필요한 물질을 분비하여 공존하고 있다.
또한 오리나무류는 비공생 질소고정균인 후랑키아라는 근균을 갖고 있어 최고 헥타르당 150kg의 질소를 고정하므로 일반적으로 시비하는 질소질 비료량과 같다. 질소고정세균은 인산, 몰리브덴, 마그네슘을 충분히 주면 고정량이 증가한다.

토양미생물의 서식처

토양미생물은 세균, 방성균, 사상균, 조류 등 4군으로 나눈다. 대부분 이미 만들어진 유기양분에서 에너지를 얻는 종속영양체이다.
그러므로 유기물이 많은 낙엽층과 뿌리에서 나오는 물질이 미생물의 생장을 촉진하여 그 근처에 많이 살고, 토양 깊이 들어갈수록 공기와 먹이가 부족하여 미생물 수가 감소한다.

나무에 필요한 양분

식물이 필수로 하는 원소는 질소, 인산, 칼리로서 질소와 인산은 낙엽 등 유기물에서 공급되고 칼리는 암석이 풍화되어 공급된다.
질소는 식물구성에 직접적으로 관여하며, 인산은 식물의 생명유지에 필요한 에너지 전이요소를 만드는데 필수적인 반면 칼리는 생리적 기능의 촉매역할을 하고 외부의 불리한 환경에 견디는 힘을 길러 준다.
우리나라 숲 토양에는 칼리는 부족하지 않으나 인산은 특히 해안지방의 모래가 많이 섞인 토양에서 부족한 편이다.

토양 산도

숲 토양의 산도는 대기오염물질이나 산성비의 영향으로 점점 산성화한다. 산도가 낮아져 산성이 되면 망간과 철을 제외한 대부분의 원소가 나무에 이용될 수 없어 임목생장이 불량하다.
ph가 5.0내외로 낮으면 침엽수 생장에는 지장이 없으나 활엽수는 생육이 부진하다. 강산성(4.5 이하)이 되면 소나무, 낙엽송을 제외하고 대부분 침엽수 생장이 나빠지며 토양에서 알루미늄이 흘러나와 수질과 토양을 오염시킨다.

토양의 딱딱함

보통 숲 토양은 자연상태로 부드러워 공기의 유통이 자유롭고 빗물이 침투하기 쉽다.
그러나 사람의 잦은 출입이나 기계 작업으로 토양이 딱딱해지면 토양입자 사이의 공간이 막혀 수분 보충이 어렵고 뿌리 호홉에 필요한 공기가 차단되어 나무생장에 지장을 준다.