Transitional Patterns of Vegetation in Reclaimed Land Applied with Solidified Sewage Sludge

Abstract

본 연구는 김포간척지에 속하는 쓰레기 매립예정 간척지에 하수슬러지 고화물을 처리한 바이오에너지 '거대1호' 시험재배 포장에서 시기별 발생 잡초종 및 식생변화 분석을 통하여 향후 바이오에너지작물의 대규모 재배에 적용할 수 있는 효과적이고 경제적인 잡초 방제법을 개발하기 위한 참고자료를 얻고자 수행하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 본 연구의 시험포장은 김포간척지에 속하여 토양화학성(pH, EC, OM, T-N 등) 및 토성 조사결과, 우리나라 간척지에 넓게 분포하는 대표적인 간척지 토양의 특성 을 나타내었다. 2. 각 시험구에 강알칼리성의 하수슬러지 고화물의 처리로 인하여 토양 pH와 EC 및 치환성 칼슘함량이 원지반토에 비하여 급격히 증가하였다. 3. 2012년, 2013년 및 2014년에 각 시험구에서 발생한 잡초식생을 관찰한 결과, 2012년에는 전 시험포장에서 잡초의 발생이 전혀 이루어지지 않은 상태이었으나 2013년에는 벼과의 갈대(Phragmites australis)와 명아주과의 나문재(Suaeda asparagoides)가 관찰되었고, 2014년에는 전 시험포장에서 염생식물 이외의 다른 다수의 잡초종의 발생이 관찰되었다. 4. 포장 조성 후 3년이 경과하여 토양 숙전화가 이루어지며, 하수슬러지 고화물을 처리한 시험구에서는 6과 12종의 다양한 잡초의 발생이 확인되어 그 식생 다양성이 인정되었다. 그러나 간척지 원지반토의 경우 갈대 및 나문재와 같은 염생식물 이외의 다른 잡초종의 발생이 전혀 이루어지지 않으며 시기가 지나도 커다란 변화가 없는 것으로 나타났다. This study was firstly conducted to investigate changes of vegetation and soil characteristics in reclaimed land applied with solidified sewage sludge for the cultivation of bioenergy crops. Each vegetation survey site was approximately <TEX>$15m{\times}3m$</TEX> on the inside of each experimental plot that consisted of 50% (A-1), 30% (A-2), 15% (A-3), and 5% (A-4) mixture of solidified sewage sludge, and original reclaimed soil (ORS). After the application of solidified sewage sludge, we monitored the changes of vegetation and soil properties for three years. In first year, soil pH, electrical conductivity (EC) and exchangeable <TEX>$Ca^{2+}$</TEX> content was 9.4~10.8, <TEX>$9.10{\sim}14.41\;dS\;m^{-1}$</TEX>, and <TEX>$62.1{\sim}204.2\;cmol\;kg^{-1}$</TEX>, respectively, while three years later, it decreased to 8.1~8.4, <TEX>$1.65{\sim}5.98\;dS\;m^{-1}$</TEX>, and <TEX>$21.9{\sim}43.1\;cmol\;kg^{-1}$</TEX>, respectively. These results indicated that several of soil chemical elements which have nagative impacts on the plant growth in the plots of mixtures of solidified sewage sludge, steadily declined as the years go by. The vegetations in each survey site were recorded as 6 families and 12 species in 2014, while the vegetations were not occurred at all survey sites in 2012, and only halophytes as Phragmites australis and Suaeda asparagoides were observed in 2013. Diversity of vegetation, which was calculated by shannon index (H'), increased as the season progressed at each experimental plot applied with solidified sewage sludge. In original reclaimed soil, however, there was showed the high community similarity of vegetation due to the fact that P. australis and S. asparagoides were only occurred for survey periods.