KR20120009559A - 지의류를 이용한 생태복원 방법 및 그를 위한 조성물 - Google Patents

지의류를 이용한 생태복원 방법 및 그를 위한 조성물 Download PDF

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KR20120009559A
KR20120009559A KR1020100069413A KR20100069413A KR20120009559A KR 20120009559 A KR20120009559 A KR 20120009559A KR 1020100069413 A KR1020100069413 A KR 1020100069413A KR 20100069413 A KR20100069413 A KR 20100069413A KR 20120009559 A KR20120009559 A KR 20120009559A
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허재선
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순천대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 지의류 번식체 및 이의 고정화 담체를 포함하는 생태 복원용 토양개량제 및 이를 이용하여 생태를 복원하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하여 사막화 및 황사를 방지할 수 있고, 석탄 폐광지 및 유류 오염지 등의 오염지를 식물의 생장 환경에 적합하게 개량할 수 있으므로, 사막, 석탄 폐광지 및 유류 오염지 등에 의한 생태 및 환경 오염을 방지할 수 있다.

Description

지의류를 이용한 생태복원 방법 및 그를 위한 조성물{Method for restoring the degraded ecology by lichen and compositions therefor}
본 발명은 지의류 번식체 및 이의 고정화 담체를 포함한 생태복원용 토양개량제 및 그를 이용한 생태 복원 방법에 관한 것이다.
일반적으로 사막지역은 강수량이 적은 데 반하여 증발량이 많아 초목이 거의 자랄 수 없는 불모의 토지이다. 현재 지구상에서 전 육지의 1/3 이상을 차지하고 있으며, 이러한 사막지역은 점차적으로 확대되어 가고 있는 실정이다.
이와 같은 사막화의 주요 원인은 인위적인 원인과 기후적인 원인이 복합적으로 작용하는 것으로 간주되고 있다. 인위적인 원인으로는 관개, 산림벌채, 환경오염 등이 있으며, 기후적인 원인으로는 가뭄이나 건조화 현상 등이 있다. 특히 기후학적 관점에서 강수량이 가능증발산량에 미치지 못하는 지역이 건조지인데, 사막화는 이러한 건조지를 중심으로 빠르게 증가하고 있는 실정이다. UNEP의 1984년 보고서에 의하면, 사막은 현존하는 사막의 주변 지역은 물론이고 그 외 지역으로 매년 6만 ㎢의 속도로서 확대되고 있다. 이에 심각한 가뭄(drought) 또는 사막화(desertification)를 겪고 있는 국가들이 연합하여 사막화 방지 협약을 체결하고 있는 실정이다.
사막은 낮과 밤의 기온차가 심한 건조한 지역으로 충분한 양의 비가 내리지 않아 사람들이나 동식물들에 필요한 물이 절대적으로 부족한 상태로, 이러한 지역에 물을 공급하는 방법으로는 바닷물을 담수로 바꾸어 사용하거나 지하수를 개발하여 사용하는 방법들이 이용되고 있는 실정이다. 그런데, 이들 방법은 바다에서 멀리 떨어진 지역의 경우 물송급장치를 별도로 구비하여야 하고, 지하수 개발을 위해 상당히 깊게 굴착해야 하기 때문에 물을 얻는데 막대한 비용과 시간이 소요되는 문제점이 있었다. 즉, 기존에 사막의 녹화를 위한 관개시설은 매일 혹은 3~5일 마다 급수시설을 통하여 식목에 물을 공급해야 하는 번거로움이 있고, 물 공급량의 65% 이상이 급수 공급 중에 증발되거나 식물의 뿌리가 닿지 않는 곳으로 유실되고 있으며, 그로 인한 막대한 물낭비가 반복되고 있었다. 그나마도 상기와 같은 수로관개시설이 없거나 관개시설을 설치할 수 없는 곳에는 식목을 할 수 없거나, 또는 가뭄에 잘 견딜 수 있는 나무만을 심어야만 하는 제약이 따르고, 이 또한 고사율이 매우 높은 상태이다.
한편, 대규모 저유 시설, 송유관, 주유소 등의 저장시설에서 수년 내지 수십년 간에 걸친 유류유출에 의해 오염된 토양으로 토양작물과 같은 식물의 생장이 멈추고 지하수 오염 등의 2차 오염을 유발시키고 있다. 또한 석탄 광산에서 발생한 석탄 분진 및 석탄을 캐고 난 후 방치된 폐광지는 토양가 산도가 매우 낮고 검은색 광석으로 뒤덮어 있어 토양수분이 매우 부족하고, 한여름에 많은 열을 흡수하여 매우 높은 표면 온도를 유지함으로써 상기 유류오염토양과 마찬가지로 토양작물과 같은 식물의 생장이 멈추고 지하수 오염 등의 2차 오염을 유발시키고 있다.
토양 오염에 의한 토양생태계 및 인체에 미치는 환경적 피해가 부각되면서 미국 등 선진국에서 다양한 토양복원방법이 개발되고 적용되어 왔다. 이들 방법은 적용되는 기술의 특성에 따라 생물학적 복원방법 및 물리, 화학적 복원방법으로 구분할 수 있다. 그러나 이들 방법은 토양오염을 유발한 원인에 따라 그 적용이 제한되어 왔고, 일정 규모 이상의 오염된 토양을 대상으로 복원을 수행할 경우 비용부담을 가질 수 밖에 없는 실정이다.
따라서, 본 발명자들은 상기와 같은 사막지역, 오염된 토양 지역 등의 지역적 특성에 따라 각각 적용될 수 밖에 없는 기술적 한계를 극복하면서, 고비용의 관개시설 없이 사막화를 방지하고, 오염 원인에 관계없이 범용적으로 적용하여 오염된 토양을 복원할 수 있는 불모지의 생태 복원 방법을 개발하고자 노력한 결과, 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명의 하나의 목적은 지의류 번식체 및 이의 고정화 담체를 포함하는 생태복원용 토양개량제를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 하나의 목적은 상기 생태복원용 토양개량제를 이용하여 사막, 석탄 폐광지, 유류 오염지, 화산재지, 유해 광물이나 산업 폐기물이 폐기된 장소, 암석지, 대머리산 등의 불모지의 생태를 복원하는 방법을 제공하는 것이다.
하나의 양태로서, 본 발명은 지의류 번식체 및 이의 고정화 담체를 포함하는 생태복원용 토양개량제에 관한 것이다.
본 발명의 “지의류”는 균류(fungi)와 조류(algae) 또는/및 시아노박테리아(cyanobacteria)의 공생 복합체를 말한다.
본 발명의 지의류는 초기침입자라고도 불리고 있는데, 이는 지의류가 나출된 바위에 정착할 수 있을 뿐만 아니라 새롭게 나출된 표면에 식물과 같은 형태로 최초로 정착할 수 있기 때문이다. 또한 지의류는 오랜 기간 동안의 가뭄에도 매우 잘 견딜 수 있는 특성 때문에 초기침입자로 작용할 수 있다. 지의류는 대기로부터 생장에 필요한 영양원을 얻을 수 있고 대기 중의 수분에 녹아 있는 어떤 것이라도 흡수할 수 있으며, 체내의 공생 조류로부터 광합성 동화산물인 탄수화물을 얻을 수 있다. 그리고 지의류는 번식체가 매우 작아 극히 평탄한 표면을 제외하고는 어느 곳에서나 정착할 수 있다. 많은 지의류는 초기 침입자로서 상기 이외의 또 다른 장점을 지니고 있는데 공생조류로 남조류를 지니고 있거나 남조류가 서식하고 있는 특이한 구조인 두상체(cephalodia)를 지닌 경우, 이들 공생 남조류가 고정한 질소를 이용할 수 있다. 그러므로 새롭게 나출된 바위 표면과 같이 질소가 결핍된 환경에서도 이러한 지의류들은 자체적으로 질소와 탄소를 공급받을 수 있어 초기 정착에 매우 유리한 위치를 차지할 수 있다. 그리고 암석에서와 달리 토양에서 지의류는 초본식물, 이끼, 잡초와 같이 빨리 생장하는 생물들과의 경쟁에서 절대적으로 열세적인 위치에 있다. 그러나 초본식물, 이끼, 잡초 등에 적합하지 않은 광활한 사막이나 극지방에서 지의류는 절대적인 생장 위치를 차지하고 있다.
따라서 지의류를 초기 침입자로서 초본식물, 이끼, 잡초 등이 성장하기에 열세인 극한의 환경에 있어서 지의류를 인위적으로 정착시킬 수 있는 방법을 개발하는 경우 지의류 정착 이후 이끼, 잡초 및 수목 등의 2차 천이를 유도할 수 있어 극한의 토양 환경 변화 및 생태계의 변화를 초래할 수 있음을 본 발명자들에 의하여 제시된다. 하나의 구체적 실시에서, 석탄 폐광지로부터 수집한 클라도니아 속 지의류가 석탄 폐광지에 정착 및 성장하고 있으며, 그 지의류 정착지에만 이끼 및 식물이 생장하고 있음을 확인할 수 있다(도 1 참조).또한, 석탄 폐광지에 서식하고 있는 지의류의 지의체 내 성분을 분석한 결과 지의류는 중금속에 대한 내성을 가지고 있어 폐광지와 같은 식물이 성장할 수 없는 극한 환경에서도 지의류는 초기 침입자로써 서식할 수 있음을 알 수 있다(표 1 참조).
본 발명에 있어서, 상기 지의류는 이끼 및 식물이 생장할 수 없는 암석지, 사막, 석탄 및 유류 등의 오염지, 화산재지, 유해 광물이나 산업 폐기물이 폐기된 장소, 암석지, 대머리산 등에서 정착 및 성장이 가능한 지의류 모두를 포함한다. 예를 들면, 이로 제한되는 것은 아니지만 아스피시리아(Aspicilia) 속, 칼로플라카(Caloplaca) 속, 클라도니아(Cladonia) 속, 콜레마(Collema) 속, 데마토카르폰(Dematocarpon) 속, 디프로니스테스(Diploschistes) 속, 엔도카르폰(Endocarpon) 속, 플루겐시아(Flugensia) 속, 그리포레시아(Glypholecia) 속, 지로포라(Gyrophora) 속, 헤테로더미아 (Heterodermia) 속, 피시아(Physica) 속, 레카노라(Lecanora) 속, 페오피시아(Phaeophyscia) 속, 피스코니아(Physconia) 속, 프소라(Psora) 속, 파르메리아(Parmelia) 속, 라이조프라카(Rhizoplaca) 속, 라마리나(Ramalina) 속, 스테레오카우론(Stereocaulon) 속, 스파에로포루스(Sphaerophorus) 속, 테로시스테스(Teloschistes) 속, 토니니아(Toninia) 속, 움비리카리아(Umbilicaria) 속, 필로포루스(Pilophorus) 속, 잔토파르멜리아(Xanthoparmelia) 속, 잔토리아(Xanthoria) 속 지의류 등이 있다.
이러한 이끼 및 식물이 생장할 수 없는 지역에서 정착 및 성장이 가능한 상기 다양한 지의류 속 중에서 생태복원을 목적으로 하는 지역에 따라 적합한 지의류를 선택하여 사용할 수 있다. 하나의 구체적 실시에서, 석탄 폐광지의 생태복원에 적합한 지의류는 클라도니아 속 지의류이다. 상기 클라도이나 속 지의류는 바람직하게 클라도니아 마시렌타(Cladonia macilenta), 클라도니아 후미리스(Cladonia humilis), 클라도니아 라무로사(Cladonia ramulosa) 등을 포함한다.
본 발명에 있어서, “지의류 번식체”는 지의류의 번식에 이용되는 지의류의 분아, 열아 또는 영양번식을 위한 지의류 몸체 조각을 말한다. 지의류의 번식 방법은 지의류의 종에 따라 분아, 열아 또는 몸체 조각과 같은 영양번식 방법 등의 다양한 방법이 있다. 따라서 본 발명의 지의류 번식체는 상기 기술한 다양한 지의류 속에 따라 다양한 번식체를 이용할 수 있다. 하나의 구체적 실시에서, 클라도니아 속 지의류는 영양번식을 하기 때문에 몸체 조각을 지의류 번식체로 이용할 수 있다. 상기 지의류 몸체 조각은 분쇄기(파쇄기)를 이용하여 적절한 크기, 예를 들면 400㎛ 내지 2㎜의 크기로 손쉽게 조각내어 번식체로서 이용할 수 있기 때문에 지의류 번식체로서 지의류 몸체 조각이 바람직하다.
본 발명의 지의류 번식체 고정화 담체는 지의류 번식체를 고정화시켜 지의류 번식체의 유출을 최소화하며 지의류의 생장이 가능하게 하는 매체를 말한다. 이러한 담체는 지의류 번식체를 고정화시키면서 지의류의 지속적인 생장을 가능하게 하는 각종 유기물계 물질인 섬유망, 황토, 피트모스 및 이들의 혼합물이며, 보다 바람직하게는 황토, 피트모스 및 이들의 혼합물이다.
상기 고정화 담체는 일정 수준 이상의 수분 보유력을 유지하는 것이 바람직하다. 상기 일정 수준 이상의 수분 보유력은 최초 수분량 대비 1일 경과 후 15% 이상, 바람직하게는 20% 이상, 보다 바람직하게는 22% 이상 수분, 가장 바람직하게는 25% 이상의 수분을 보유하는 능력을 말한다.
상기 지속적인 생장은 지의류 번식체의 생존이 가능하고, 지의류 번식체로부터 새로운 지의류 지의체의 발생이 용이하며, 새로 발생한 지의류 지의체의 생장이 가능한 상태를 말한다.
본 발명에 있어서, “생태복원용 토양개량제”란 식물의 생장에 적합하지 않은 불모지를 식물이 생장할 수 있는 환경으로 회복하는 것을 말한다. 여기서, 상기 불모지(不毛地; waste land 또는 wild land)는 석탄 폐광지, 유류 오염지, 사막, 화산재지, 유해 광물이나 산업 폐기물이 폐기된 장소, 암석지, 대머리산 등의 선태류, 포자식물, 나자식물, 현화식물, 단지엽류 식물, 쌍자엽류 식물이 생장 및 번식할 수 없는 장소를 말한다. 선태류 및 상기 식물들은 생장에 적합한 환경이 구비되어야만 생장 및 번식이 가능하다. 생장에 적합한 환경은 각각의 식물마다 조금씩 상이하나, 대체적으로 빛, 생장 온도, 토양 속의 물, 영양소 및 pH라 할 것이다. 그러나 상기 불모지는 그러한 환경이 부적합하게 구성되어 있다. 예를 들어, 식물이 토양으로부터 흡수하는 영양소 중 식물의 생장에 반드시 필요한 필수원소가 있다. 그 필수원소는 탄소(C), 수소(H), 산소(O), 질소(N), 인(P), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 황(S)의 다량원소 및 철(Fe), 망간(Mn), 구리(Cu), 아연(Zn), 붕소(B), 몰리브뎀(Mo), 염소(Cl)의 미량원소로 구성된다. 그러나 상기 불모지는 식물의 생장에 필요한 필수원소 중 어떤 원소(들)이 극히 미미하거나 부존재, 또는 중금속 등의 식물의 생장을 어렵게 하는 원소(들)이 과량 존재하여 식물의 정착이 불가능하게 된다. 또한 식물은 토양으로부터 물을 흡수하여 생장에 이용하는데, 사막과 같은 불모지는 그러한 물이 매우 부족하여 식물의 생장이 매우 어렵다. 또한 식물은 중성 또는 약산성 내지 약알칼리성에서 생장이 가능한데, 석탄 폐광지 또는 유류지의 경우 중금속의 함량이 매우 높아 산성 성질을 나타내어 식물의 생장이 불가능하다. 따라서 생태 복원은 이와 같은 불모지를 식물이 생장할 수 있는 토양으로 복원하여 불모지로 인한 환경 및 생태 오염을 방지하는 것이다. 환경 및 생태 오염은, 예를 들어 사막에 의한 황사 발생으로 인한 생체 내 오염, 유류지 및 석탄 폐광지에 의한 토양 및 지하수의 오염, 암석지의 균열에 의한 산사태 등을 들 수 있다.
하나의 구체적 실시에서, 지의류 서식지의 토양(lichen-colonized coalmine; LCC)과 지의류가 서식하지 않은 토양(noncolonized bare coalmine; NBC)을 비교한 결과, 토양 pH는 NBC 토양보다 LCC 토양에서 높았으며, NBC 토양에서 전혀 검출되지 않은 Ca 및 Mg이 LCC 토양에서 검출되었고, NBC 토양과 비교하여 Fe, Cu, Ni 및 Mn의 중금속 농도가 LCC 토양에서 현저히 감소한 것을 확인할 수 있다. 이러한 결과는 지의류 서식지의 토양은 불모지의 형질을 식물의 생장에 적합한 환경으로 변화시킬 수 있음을 의미한다.
다른 하나의 구체적 실시에서, 지의류 서식지의 토양(lichen-colonized coalmine; LCC)과 지의류가 서식하지 않은 토양(noncolonized bare coalmine; NBC)에서 미생물의 개체수를 분석한 결과 NBC 토양보다 LCC 토양에서 박테리아 및 균류의 개체 수가 월등히 높음을 확인할 수 있다. 또한, 이들 토양에서 미생물의 효소 활성 및 대사활동량을 조사한 결과, NBC 토양에서보다 LCC 토양에서 효소 활성 및 대사 활동량이 증가한 것을 확인할 수 있다. 보다 구체적으로, NBC 토양에서 극단적으로 낮은 활성을 나타낸 셀룰라아제(cellulase), 베타-글루코시다제(β-glucosidase), 요소분해효소(Urease) 및 자당효소(Invertase) 활성이 LCC 토양에서 상당할 정도로 증가하였다. 그리고 지의류 지의체의 열수 추출물을 각 토양에 첨가할 경우 미생물의 대사 활동량이 모든 토양에서 증가하였는데, 특히 LCC 토양은 2.3배 증가하는데 그친 반면 NBC 토양에서는 8.2배의 증가를 나타내었다. 이러한 사실들로부터 지의류 서식은 불모지에서 미생물의 활동을 자극시킴과 동시에 증가시킴을 알 수 있다.
본 발명에 있어서, 지의류 번식체를 이의 고정화 담체에 담지하고 이를 압출 성형하여 본 발명의 생태복원용 토양개량제를 제조한다. 상기 담지는 공지된 미생물 담체에 대한 미생물의 담지 방법을 이용하거나 이를 변형하여 이루어질 수 있다. 또한, 상기 담지 시 지의류의 고정화를 보다 용이하게 하기 위하여 공지된 유지 또는 무기 응결제, 및/또는 보습제를 추가로 포함할 수 있다.
지의류 번식체가 지의류 번식체 고정화 담체와 혼합된 후 그 혼합물은 압출기에서 압출 및 성형하여 성형물을 제조한다. 성형물의 형태는 압출 금형을 적절히 선택함으로써 원형 또는 다각형 등의 다양한 모양으로 성형될 수 있다. 상기 압출 금형의 구경(口徑) 크기는 지름 또는 대향하는 변(邊) 간의 길이 기준 1 내지 20㎜가 적당하다. 이는 지의류 번식체가 생장하게 될 불모지 환경을 고려한 것으로, 예를 들어 불모지가 사막인 경우 사막의 모래바람에 유실되지 않을 정도의 크기이어야 한다. 또한 상기 구경 크기는 처리시설의 규모에 따라 적절히 선택할 수 있다.
다른 하나의 양태로서, 본 발명은 지의류 번식체 및 지의류 번식체 고정화 담체를 포함하는 생태복원용 토양개량제를 불모지에 도입하는 것을 포함하는 불모지의 생태 복원 방법에 관한 것이다.
상기 생태 복원용 토양개량제는 지의류 번식체 및 지의류 번식체 고정화 담체를 포함한다. 지의류 번식체는 상술한 바와 같이 지의류의 종에 따라 다양한 번식 방법, 즉 분아, 열아 또는 영양 번식을 위한 몸체 조각을 포함한다. 지의류 번식체 고정화 담체는 지의류 번식체를 고정화시키면서 지의류의 지속적인 생장을 가능하게 하는 각종 유기물계 재질이며, 이의 예로는 각종 화인세라믹, 광물, 유리, 황토, 섬유망, 피트모스 등이 있다. 바람직하게는 황토, 섬유망, 피트모스 및 이들의 혼합물이며, 보다 바람직하게는 황토, 피트모스 및 이들의 혼합물이며, 가장 바람직하게는 황토 및 피트모스의 혼합물이다. 황토 및 피트모스의 혼합물의 경우 황토 및 피트모스의 조성비는 4 내지 8: 1, 바람직하게는 5 내지 7: 1, 보다 바람직하게는 5.5 내지 6.5:1, 가장 바람직하게는 6: 1의 중량비로 혼합한다.
본 발명에 있어서, 상기 도입은 불모지의 표면 또는 표면으로부터 1㎝ 이하의 깊이로 본 발명의 토양개량제를 배치하는 것을 말한다. 본 발명의 토양개량제는 1 내지 20㎜의 크기로 이루어져 있어서 바람 및 비에 의하여 유실될 염려가 없으므로 불모지의 표면에 배치하는 것만으로도 그 생태복원을 위한 토양개량 효과를 충분히 얻을 수 있다. 또한, 본 발명의 토양개량제를 불모지의 표면으로부터 1㎝ 이하의 깊이에 배치하더라도 토양간의 공극에 의하여 자연 환경으로부터 지의류 생장에 필요한 공기 및 빛을 얻을 수 있으므로 이러한 배치도 가능하다. 다만, 1㎝를 초과하는 깊이로 본 발명의 토양개량제를 배치하는 경우 충분한 공기 및 빛을 지의류 번식체가 이용할 수 없어 지의류 생장이 느려지는 단점이 있으므로 바람직하지 않다. 여기서, 상기 배치는 불모지에 대한 토양개량제의 비율이 20% 이상 되도록 하는 것이 바람직하며, 본 발명의 토양개량제를 살포 또는 식재 등의 방법에 의하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 토양개량제를 불모지에 도입한 후 일정 기간, 예를 들면 1년 이상 경과한 후 지의류는 클러스터(cluster)를 형성한다. 상기 클러스터란 토양 표면에 형성된 수 내지 수십 cm 크기의 지의류 덩어리를 의미한다. 이러한 클러스터에 의하여 토양의 성질이 식물의 생장에 적합하도록 변경될 뿐만 아니라 사막의 경우 사막 바람에 의하여 모래가 날려 황사가 발생되는 것을 방지하기도 한다.
본 발명에 의하여 종래 사막, 폐광지, 유류 오염지 등의 식물이 생장할 수 없는 불모지를 식물이 생장할 수 있는 토양으로 생태 복원하는 것이 가능하다. 특히, 이러한 생태 복원에 의하여 사막의 증가 및 사막의 황사에 의한 환경 오염, 폐광지 및 유류 오염지에 의한 환경 오염을 방지함으로써 지구의 온난화 및 이로 인한 환경 생태적 파괴를 방지할 수 있을 것이다.
도 1은 석탄 폐광지 그림이다. 석탄 폐광지는 대부분이 식생 없이 폐석탄에 노출되어 있으며, 일부 지역만이 지의류가 패치 형태로 산개되어 있고, 그 패치에서는 이끼 및 박달나무 등의 식물이 생존하고 있다.
도 2는 지의류-서식 폐광지(Lichen-colonized coalmine; LCC) 토양과 지의류 비서식된 폐광지(noncolonized bare coalmine; NBC) 토양에서의 미생물 대사활성을 비교한 그림이다.
도 3은 지의류-서식 폐광지(Lichen-colonized coalmine; LCC) 토양과 지의류 비서식된 폐광지(noncolonized bare coalmine; NBC) 토양에서의 셀룰로오즈 분해력을 조사한 결과이다.
도 4는 지의류 담체 개발에 필요한 매체(bulking) 재료 선발을 위한 지의류 번식체 생장실험 장치에 관한 것이다. 각 단지에는 선발 가능한 매체 재료가 채워져 있으며, 그 위에 일정량의 클라도니아 속 지의류 번식체 조각을 치상하여 생장 정도를 비교 관찰 하였다.
도 5는 피트모스(A, × 20)와 황토(B, ×10) 매체에서 처리한 클라도니아 속 지의류 번식체의 생장모습을 촬영한 그림이다. 피트모스 및 황토 매체에서 클라도니아 속 지의류 번식체로부터 새롭게 지의류 지의체가 자라나는 것을 볼 수 있다(생장 90일 경과시 촬영).
도 6은 하나의 실시예로서 지의류 담체를 제조하기 위한 틀의 모형도이다.
도 7은 지의류 담체의 현장 적용 검증을 위하여 살포한 처리구 현장 모습에 관한 그림이다: 대조구(A), 지의류 번식체 처리(B), 지의류 담체 타입 I 처리(C), 전체 처리구 전경(D).
도 8은 지의류 담체 현장 처리 7개월 후의 생장 모습 및 출현 빈도(Bar= 1㎝)를 나타낸 그림이다: (A) 지의류 번식체 단독 처리구, (B) 지의류 담체 타입 I, (C) 지의류 담체 타입 II.
도 9는 지의류 담체 현장 처리 7개월 후의 지의류 번식체의 생장 정도를 나타낸 그림이다. 붉은 색 실선은 새롭게 자라난 지의체의 길이를 표시한 것이다(Bar = 1㎜).
본 발명은 이하 실시예를 통하여 좀더 구체적으로 설명될 것이다. 이러한 실시예는 단지 본 발명이 좀더 이해될 수 있도록 예시적으로 제시되는 것이므로, 이들 실시예로서 본 발명의 범위를 한정해서는 안 될 것이다.
실시예 1: 지의류 수집
한국 강원도 태백시의 북서쪽 약 7km에 있는 함백산에 있는 폐광지에서 3종의 지의류를 수집하였다. 이들 폐광지는 대부분이 식생 없이 폐석탄에 노출되어 있었으며, 일부 지의류 군들이 이들 지역에 패치(patch)의 형태로 산개되어 있었다. 또한 일부 패치에서는 이끼 및 박달나무(BetulaSchmidt)및 자작나무(Betulacostata)가 생존하고 있었는데, 이 경우에도 지의류가 바깥 경계면부터 이끼 및 식물 생장지 안쪽에까지 서식하고 있었다(도 1 참조). 이들 서식하고 있는 지의류를 수집하여 하라다 박사(Dr. Harada)에 의해 분류하였고, 한국지의류연구소(순천대, 한국)에 보관되었으며, 일본 치바현에 있는 국가 역사 박물관 협회(National History Museum and Institute; CBM)에서 복제되었다. 수집된 지의류는 클라도니아 마시렌타(Cladonia macilenta Hoffm.), 클라도니아 후미리스(C. humilis (With) J.R.Laundon,) 및 클라도니아 라무로사(C. ramulosa (With) J.R. Laundon)인 것으로 확인되었다.
실시예 2: 수집된 지의류의 성분 분석
실시예 1에서 수집된 3종의 지의류를 탈이온화된 증류수로 2번 세척하고, 상온에서 3일 동안 보관하였다. 보관된 지의류의 지의체에서 성분(K, Ca, Mg, Fe, Cu, Mn, Ni, As 및 Cr)의 농도를 결정하기 위하여 변형된 타르하넨 등[Tarhanen, S., S. Mets, T. Holopainen and J. Oksanen. 1999. Membrane permeability response of lichen Bryoria fluscescens to wet deposited heavy metal sand acid rain. Environ . Pollut . 104:121-129.]의 방법을 사용하였다. 구체적으로, 각 지의류 종의 부표본(500㎎)을 90℃에서 24시간 동안 건조하였고, 분해장치(digestion system)에서 225℃로 HNO3및 HClO4 superpur(10:3㎖)로 습식분해하고 고체 잔류물을 여과하여 분리하였다. 그 후, 유도 결합 플라즈마 분광기(Inductively coupled plasma spectrometer; Model D-Time 3000DC, shimadzu, Japan)를 이용하여 기본 성분의 농도를 분석하였다. 그 결과를 하기 표 1에서 나타내었으며, 이들 분석된 농도는 μg g-1DW로 나타내었다.
Figure pat00001
상기 표 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 클라도니아 마시렌타보다 클라도니아 라무로사 및 클라도니아 후미리스에서 영양성분 및 중금속 농도가 약간 높음을 알 수 있었다. 따라서 석탄 폐광지에서 서식하고 있는 지의류 종들은 서식지에 축적된 중금속에 대하여 내성을 가지고 있음을 알 수 있었다.
실시예 3: 지의류 서식지 토양의 특성 비교
실시예 1의 석탄 폐광지에서 지의류-서식 폐광지(Lichen-colonized coalmine; LCC) 토양과 비서식된 폐광지(noncolonized bare coalmine; NBC) 토양 사이의 토양의 특성 차이를 분석하였다. 구체적으로, LCC 토양 및 NBC 토양에서 각각 5개의 토양 샘플을 표면으로부터 3㎝ 깊이로 무작위로 수집하였다. LCC 토양 샘플은 폐광지에 서식하고 있는 지의류 카펫(carpet) 아래로부터 수집하였다. 수집된 토양을 2㎜ 체로 거른 후, 다음 분석을 위하여 4℃에서 보관하였다. 이들 토양에 대하여 토양 pH를 표준 실험실 테크닉[Kim, H. 1995. Soil Sampling , Preparation, andAnalysis. Marcel Dekker Inc., New York]으로 측정하였다. 또한, 토양의 중금속 측정을 위하여 토양을 막자사발로 간 후 100메쉬 체로 걸렀다. 걸러진 토양 10g을 0.1N HCl 50ml로 30℃에서 30분 동안 추출하고 여과한 후, 유도 결합 플라즈마 분광기(Model D-Time 3000DC, shimadzu, Japan)를 이용하여 금속 농도를 측정하였다.
Figure pat00002
상기 표 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 토양 pH는 NBC 토양보다 LCC 토양에서 높았다. 그리고 LCC 토양과 NBC 토양은 몇몇 성분에 있어서 유의적인 차이를 나타내었다. 구체적으로, NBC 토양보다 LCC 토양에서 K, Ca 및 Mg의 농도가 매우 높았다. 특히, Ca과 Mg은 NBC 토양에서 검출되지 않았다. Na의 경우 NBC 토양에서 매우 높게 나타났다. Fe, Cu, Ni 및 Mn의 중금속 농도는 LCC 토양보다 NBC 토양에서 매우 높게 나타났다. 이와 반대로, LCC 토양과 NBC 토양 사이에 As 및 Cr의 농도는 유의적인 차이를 나타내지 않았다.
실시예 3: 지의류 서식지 토양에 대한 미생물의 개체수 분석
LCC 토양과 NBC 토양에서의 미생물의 활성을 분석하기 위하여, 먼저 박테리아와 균류의 수를 각각 한천배지 및 감자한천배지에서 희석 평판법을 사용하여 직접계수법으로 측정하였다. 그 결과, 하기 표 3에서 볼 수 있는 바와 같이 NBC 토양보다 LCC 토양에서 박테리아 및 균류가 매우 높게 존재하고 있음을 알 수 있었다. 그러나 균류의 경우 단순한 구조를 가지고 유기 화합물을 이용하기 때문에 NBC 토양의 균류보다 훨씬 더 많이 존재하고 있음을 알 수 있었다.
Figure pat00003
실시예 4: 지의류 서식지 토양에 대한 미생물의 효소 활성 및 대사활동량 조사
LCC 및 NBC 토양에서의 유기물 분해와 관련된 미생물의 효소 활성 및 미생물의 대사활동량(microbial metabolic activity, 또는 기초 토양 호흡량(Basal soil respiration)이라고도 함)을 측정 분석하였다. 구체적인 실험 방법은 다음과 같다. 이들 모든 분석 결과는 토양의 건조(105℃) 중량을 기초로 계산되었다. 또한 LCC 토양 및 NBC 토양 사이의 유의적 차이를 특징화하기 위하여 일원분산분석(One-way-ANOVA; SPSS Version 11.0) 통계법을 이용하였다.
4-1. 포스파타아제( Phosphatase ) 및 베타- 글루코시다제 (β- glucosidase ) 활성 측정
포스파타아제 및 베타-글루코시다제 활성은 각각 기질로써 p-니트로페닐 포스페이트 디소디움(p-nitrophenylphosphatedisodium;PNPP,0.115M)또는 p-니트로페닐-베타-D-글루코피라노시드(p-nitrophenyl-β-D-glucopyranoside; PNG, 0.05M)을 사용하여 측정하였다(Mansciandaro, G., B. Ceccanti and C. Garc1994. Anaerobic digestion of straw and pig wastewater: II. Optimization of the process.Agrochimica 3:195-203.). 이들 검정법은 p-니트로페놀(PNP)의 방출과 검출에 기초한다. 구체적으로, 0.1M 말레이산 버퍼(pH 6.5) 2㎖와 기질 1㎖를 1.0g의 토양 샘플에 첨가하였고 37℃에서 90분 동안 항온처리하였다. 그 후, 2℃에서 15분 동안 급속히 냉각하여 반응을 정지시켰다. 다음으로, 0.5M CaCl2과 0.5M NaOH 2㎖를 첨가하고, 그 혼합물을 5분 동안 2000xg 원심분리하였다. 베타-글루코시다제 검정을 정지시키기 위해 트리스히드록시메틸 아미노메탄(trishydroxymethyl aminomethane; THAM)을 사용하였다. 분광광도계 398nm에서 PNP 양을 측정하였다. 대조군에 대하여 상기와 동일한 방법으로 이루어졌으나, 기질이 항온처리 후 반응이 정지하기 직전에 토양에 첨가되었다. 이에 대한 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
4-2. 자일라나제 ( Xylanase ) 활성 측정
자일라나제 활성을 측정하기 위해 1.0g의 토양 샘플을 10㎖ 기질 용액(2M 아세트산 버퍼(pH 5.5)에 혼합된 귀리(oat spelts) 유래의 자일란 1.7% w/v)과 2M 아세트산 버퍼 10㎖에서 50℃, 24시간 동안 항온처리하였다. 항온처리 중에 방출된 환원당은 알카킨 용액에서 포타슘 헥사시아노페레이트 (III) (potassium hexacyanoferrate (III))을 감소시키는데, 그 포타슘 헥사시아노페레이트(III)를 감청반응(Prussian blue reaction)에 따라 측색법으로 측정하였다(Kandeler, E., J. Luxhøi, D. Tscherko and J. Magid. 1999. Xylanase, invertase and protease at the soil-litter interface of a loamy sand. SoilBiol . Biochem. 31:1171-1179.). 이에 대한 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
4-3. 자당효소 ( Invertase ) 활성 측정
자당효소 활성을 측정하기 위하여, 토양 샘플 1.0g(건조 중량)을 50mM 수크로즈 용액 10㎖와 2M 아세트산 버퍼(pH 5.5) 10㎖에서 50℃, 3시간 동안 항온처리하였다. 이로부터 상기 자일나제 활성 측정에 기술된 바와 같은 방법으로 환원당을 측정하였다. 이에 대한 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
4-4. 요소분해효소( Urease ) 활성 측정
요소분해효소 활성은 기질로써 요소를 사용하여 측정하는데, 토양 샘플 1.0g(건조중량)을 0.1M 인산염 버퍼(pH 7.0) 4㎖로 처리한 후 37℃에서 1.5시간 동안 항온처리하였다. 선택적 암모니아 가스 전극(ammonia-selective gas electrode; Model 720A, Orion Research, USA)을 이용하여 방출된 NH4 + 양을 측정하였다. 이에 대한 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
4-5. 셀룰라아제( Cellulase ) 활성 측정
셀룰라아제 활성을 측정하기 위하여, 토양 샘플 2.5g(건조 중량)을 50㎖ 삼각플라스크에 넣고, 0.5㎖ 톨루엔과 완충된(buffered) 2% CMC(carboxymethyl cellulose)로 처리한 후 30℃에서 24시간 동안 항온처리하였다(Deng, S. P. and M. A. Tabatabai. 1994. Cellulase activity of soils. SoilBiol . Biochem. 26:1347-1354.). 이후, 상층액을 잘 혼합하고 15분동안 15,000g 속도로 3번 원심분리하였다. 다음으로, 상층액 10㎖를 50㎖ 플라스틱 원심분리 튜브에 옮긴 후 칼륨-포화된 양이온 교환 수지(K-saturated cation exchange resin) 2g으로 처리하였다. 그 혼합액을 30분동안 흔든 다음, 그 상층액을 소모그이-넬슨 방법(Deng, S. P. and M. A. Tabatabai. 1994. Colorimetric determination of reducing sugars in soils. SoilBiol . Biochem. 26:473-477.)에 의한 환원당 측정법으로 분석하였다. CMC-처리된 토양에서 얻어진 토양 추출물에 대한 파란색 용액은 710nm 측색 측정법 전에 상기 기술된 바와 같은 방법으로 1번 원심분리하였다. 이에 대한 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
4-6. 미생물의 대사활동량 측정
LCC 및 NBC 토양에서의 미생물의 대사활동량을 측정하기 위하여 CO2 측정 방법(Langer, U. and T. G2001. Effects of alkaline dust deposits from phosphate fertilizer production on microbial biomass and enzyme activities in grassland soils. Environ . Pollut . 112:321-327.)을 사용하였다. 구체적으로 LCC 및 NBC 토양을 각각 25g씩 150㎖의 폴리프로필렌 비이커에 넣고, 이를 0.1N NaOH 25㎖가 들어있는 밀폐된 1L 유리용기에서 25℃, 5일 동안 항온처리하였다. 그 후, 0.5M BaCl2 5㎖와 몇 방울의 페놀프탈레인 지시약을 첨가한 후에 0.1N HCl로 적정하여 방출된 이산화탄소 양을 측정하였다. 또한, 토양 미생물의 호흡에 관한 지의류 결여 효과를 조사하기 위하여 각각의 토양에 지의류 지의체의 열수 추출물을 접종한 후에 기초 토양 호흡양을 측정하였다. 구체적으로, 25g의 건조된 지의류 지의체를 200㎖ 증류수로 90℃에서 3시간 동안 추출하였다. 그 다음으로 추출물 5㎖를 각 토양 5g에 완전히 혼합하였다. 실온에서 24시간 동안 토양을 건조한 후, 상기 기술한 방법과 동일하게 접종된 토양을 항온처리하였다. 이러한 결과는 μg CO2-C/g soil로 나타내었다. 이에 대한 결과를 도 2에 나타내었다.
4-7. 결과
하기 표 4는 LCC 토양 및 NBC 토양에서의 미생물의 효소 활성을 측정한 결과이다. 토양 미생물의 효소는 토양 유기물 분해와 관련되는데, LCC 토양에서 유의적으로 활성화되어 있음을 알 수 있었다. 특히, 셀룰라아제, 베타-글루코시다제 및 자당효소의 활성이 LCC 토양과 비교하여 NBC 토양에서 매우 극단적으로 낮았다. 토양의 질소(N) 광화작용(mineralization)을 촉매하는 요소분해효소 활성 또한 LCC 토양과 비교하여 NBC 토양에서 미미한 수준이었다.
Figure pat00004
지의류 서식에 의한 미생물 효소의 증가된 활성은 미생물의 대사활성을 측정한 결과(도 1 참조)에서도 확인할 수 있었다. LCC 토양은 항온처리 기간 중에 높은 수준의 토양 호흡량을 유지하였으나, NBC 토양에서는 거의 무시할만한 수준의 토양 호흡량을 나타내었다. 지의류 지의체의 열수 추출물을 LCC 토양 및 NBC 토양 각각에 첨가한 경우 항온처리 중에 기초 토양 호흡량을 명백히 증가시켰다(도 2 참조). 이에 LCC 토양은 NBC 토양보다 훨씬 더 높은 수준의 CO2 증가를 나타내었으나, 토양 호흡량의 유도는 LCC 토양(2.3배 증가)보다 NBC 토양(8.2배 증가)에서 더 명백하게 나타났다. 이러한 결과들로부터 지의류 서식은 석탄 폐광지 토양의 미생물 효소 활성을 유도하고 자극한다는 것을 명확하게 증명한다.
실시예 5: 지의류 서식지 토양의 셀룰로오즈 분해력 조사
코튼-스트립 검정법(Chew, I., J. P. Obbard and R. R. Stanforth. 2001. Microbial cellulose decomposition in soils from a rifle range contaminated with heavy metals. Environ . Pollut . 111:367-375.)을 사용하여 LCC 토양 및 NBC 토양에 있는 셀룰로오즈의 분해를 측정하였다. 원래 상기 검정법은 다양한 토양계에서 분해율을 검정하기 위하여 국제생물학 프로그램(International Biological Programme)(Latter, P. M. and D. W. H. Walton. 1988. The cotton strip assay for cellulose decomposition studies in soil, pp. 175-222. InA.F.Harrison, P. M. Latter and D. W. H. Walton (eds.), Cotton Strip Assay : An Index of Decompositionin Soils (Symposium No.24), Institute of Terrestrial Ecology.)에서 개발되었다. 토양에 매장된 96% 순수 셀룰로오스로 구성된 면직물의 시간당 인장강도의 손실율에 의해 분해가 측정되는데, 본 실험에서는 표백하지 않은 100% 면직물이 사용되었다. 2kg의 토양(wet wt. equivalent)을 각각 담고 있는 2개의 동일한 토양 트레이가 LCC 및 NBC의 각 토양 샘플에 대하여 사용되었다. 면 스트립이 3×8㎝ 크기로 준비되었고, 121℃에서 20분 동안 오토클레이브에서 멸균처리하였다. 트레이에 토양층(1kg wet wt.)이 놓여지고, 면 스트립이 일정하게 토양 표면에 놓여진 후 남아있는 토양으로 덮었다. 각 혼합된 토양에서 채취마다 총 8개의 면 스트립 복제물을 생성하기 위하여 4개의 면 스트립 채취는 30일 기간 이상으로 이루어졌다(예, 15일 및 30일). 트레이는 25℃에서 항온처리되었고, 멸균된 증류수를 5일마다 초기 무게에 추가하였다. 채취 스트립은 증류수로 수세하고, 공기 건조한 후 “모서리” 효과를 없애기 위하여 각 면에서 0.5㎝를 닳게 하였다. 그 후 50℃에서 12시간 동안 건조하였다. 인장강도 손실은 프리칼리브레이티드 텐소미터(Universal Testing Machine, AGS-5kNJ, Shimadzu, Japan)에서 랩(wrap) 방향으로 측정하였다. 이에 대한 결과를 상기 표 4 및 도 3에 나타내었다.
상기 표 4에서 볼 수 있듯이, LCC 토양에서 셀룰로오즈 분해율이 증가되었음을 알 수 있었다. NBC 토양에서, 면 스트립은 거의 분해되지 않았는데, 15일 및 30일 항온처리 기간에서 면 인장강도 손실(Cotton tensile strength loss; CTSL)이 0.5% 및 3%에 불과하였다. 그러나 LCC 토양에서 15일 및 30일 항온처리 기간에서 CTSL이 각각 12% 및 20%로 나타났다. 이러한 결과는 미생물의 효소 활성이 표 3에 기재된 유기 탄소질 물질의 분해와 관련되어 있음을 나타낸다. 또한, 상기 실시예 4의 결과와 더불어 지의류 서식에 의해 석탄 폐광지 토양의 미생물 효소 활성이 유도되고 자극됨을 알 수 있었다.
실시예 6: 지의류 담체 개발을 위한 재료 선발
6-1. 재료 및 방법
지의류 조각 번식체들을 단단히 결합시키면서도 생장이 잘 이루어질 수 있는 매체(bulking) 재료의 선발이 필요하다, 이를 위해서, 주변에서 쉽게 구할 수 있는 재료와 문헌상에서 지의류 생장에 이용 가능한 재료들을 중심으로 10가지 재료를 선정하여 5개월 간 실내에서 생장 실험을 실시하였다.
생장실험을 위하여 20℃로 항온 조절이 되는 생장상에서 하루 12시간의 광주기 조건으로 각 매체재료를 채운 단지(pot)를 5㎝ 깊이로 채운 후에 그 위에 일정량(0.2g 건물중)의 지의류 번식체 조각을 치상하고 1주 간격으로 관수를 하면서 지의류의 성장 정도를 비교 관찰하였다 (도 4 참조). 지의류 번식체 준비는 태백 석탄 폐광지 현장에 서식하는 클라도니아 속 지의류를 채집하여 실험실에서 세척하고 몸체만을 선별하여 1주일 간 풍건 시킨 후 마쇄기(mill)를 이용하여 균일하게 박편화시킨 후 실험에 이용하였다.
6-2. 결과 및 고찰
5개월간의 생장 실험 동안, 매 주별로 처리한 지의류 번식체의 생존 여부, 지의류 번식체로부터 새로운 지의류 지의체 발생 여부, 새로 발생한 지의류 지의체의 지속적 생장 여부를 중심으로 조사하여 판정한 결과 (표 5 참조), 지의류 담체 개발에 적합한 벌킹(bulking) 재료로서 황토와 피트모스가 가장 적합한 재료로 판정되었다. 황토의 경우 초기에는 뚜렷한 번식이나 생장이 나타나지 않은 반면, 생장 기간이 길어질수록 양호한 결과를 보였다. 피트모스는 황토와는 반대로 초기에 뚜렷한 생장과 번식이 나타난 반면, 후기에 갈수록 효과가 뚜렷하지 않는 것으로 조사되었다 (표 5 및 도 5 참조). 이러한 결과는 두 매체의 수분보유력과 관련이 있을 것으로 추측되었다.
Figure pat00005
실시예 7: 석탄 토양 복원을 위한 지의류 담체 개발
실시예 6에서 선발한 황토와 피트모스를 이용하여 두 가지 타입(타입 I 및 타입 II)의 지의류 담체를 선택하였다. 이들 선택된 담체를 이용하여 석탄 토양 복원을 위한 지의류가 담체된 지의류 담체를 제조하였다. 구체적으로, 자연 건조시킨 지의류(클라도니아 라무로사)를 분쇄기로 갈아서 2㎜체와 425㎛체를 포개서 체를 치고 두 체 사이에 남은 지의체(thalli fragments)를 준비하였다. 그리고 자연 건조시킨 황토를 2㎜ 체로 쳐서 거른 후, 증류수 100㎖에 상기 준비된 지의체 9g, 황토 300g, 10% PVA 3㎖ 및 콜라겐(보습제) 15g을 넣고 골고루 섞이도록 하였다. 이를 높이 1㎝의 틀에 넣고(도 6 참조) 잘 펴서 타입 I의 지의류 담체를 제조하였다. 타입 II의 지의류 담체는 자연건조시킨 피트모스 50g을 상기 준비된 지의체 9g 및 황토 300g,10% PVA 3㎖ 및 콜라겐(보습제) 15g과 함께 증류수 100㎖에 넣고 골고루 섞이도록 한 후, 타입 I가 동일한 방법으로 높이 1㎝의 틀에 넣고 잘 펴서 제조하였다.
상기 제조된 지의류 담체 타입 I 및 타입 II를 이용하여 태백 석탄 폐광지에서 현장 작용 평가를 실시하였다. 현장 적용을 위하여 가로×세로 1m의 방형구를 설치하고 무처리, 지의류 번식체만 처리한 경우, 지의류 담체 타입 I(지의류 번식체+황토), 지의류 담체 타입 II(지의류 번식체+황토+피트모스)의 4처리구를 각 2개씩 처리한 후(도 7 참조), 약 7개월 후에 석탄 폐광지의 변화를 관찰하였다.
약 7개월간의 현장 적용 실시 결과, 지의류 번식체를 직접 처리한 처리구에 비하여 지의류 담체를 처리한 처리구에서 지의류 번식체가 높은 출현빈도로 존재하고 있으며, 강우나 바람에 의한 손실이 상대적으로 적었음을 알 수 있었으며, 황토와 피트모스를 혼합하여 제조한 지의류 담체 타입 II 처리구가 황토만을 처리하여 만든 타입 I의 지의류 담체 처리구보다 지의류 번식체가 높은 출현빈도로 존재하고 있는 것을 볼 수 있었다(도 8 참조).
출현 빈도뿐만 아니라 번식체 생장에 있어서도 지의류 담체 처리구에서 지의류 번식체 생장이 우수하였으며, 황토만을 처리한 지의류 담체 타입 I보다는 황토와 피트모스를 함께 처리한 지의류 담체 타입 II에서의 지의류 번식체 생장이 더욱 양호한 것으로 나타났다 (도 9 참조). 따라서 지의류 번식체를 단독으로 살포 처리하는 것보다는 담체로 만들어 처리할 경우, 대상 지역에 정착하는 확률이 높을 뿐만 아니라 생장도 양호하였으며, 담체는 황토와 피트모스를 혼합하여 제조한 담체가 지의류 번식체의 정착과 생장에서 황토만으로 제조한 지의류 담체보다 더욱 우수한 것을 알 수 있었다.

Claims (8)

  1. 지의류 번식체 및 지의류 번식체 고정화 담체를 포함하는 생태복원용 토양개량제.
  2. 제1항에 있어서, 지의류는 아스피시리아(Aspicilia) 속, 칼로플라카(Caloplaca) 속, 클라도니아(Cladonia) 속, 콜레마(Collema) 속, 데마토카르폰(Dematocarpon) 속, 디프로니스테스(Diploschistes) 속, 엔도카르폰(Endocarpon) 속, 플루겐시아(Flugensia) 속, 그리포레시아(Glypholecia) 속, 지로포라(Gyrophora) 속, 헤테로더미아 (Heterodermia) 속, 피시아(Physica) 속, 레카노라(Lecanora) 속, 페오피시아(Phaeophyscia) 속, 피스코니아(Physconia) 속, 프소라(Psora) 속, 파르메리아(Parmelia) 속, 라이조프라카(Rhizoplaca) 속, 라마리나(Ramalina) 속, 스테레오카우론(Stereocaulon) 속, 스파에로포루스(Sphaerophorus) 속, 테로시스테스(Teloschistes) 속, 토니니아(Toninia) 속, 움비리카리아(Umbilicaria) 속, 필로포루스(Pilophorus) 속, 잔토파르멜리아(Xanthoparmelia) 속, 및 잔토리아(Xanthoria) 속 지의류로 이루어진 군으로부터 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 생태복원용 토양개량제.
  3. 제1항에 있어서, 상기 지의류 고정화 담체는 황토, 섬유망, 피트모스 및 이들의 혼합물 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 생태복원용 토양개량제.
  4. 제3항에 있어서, 상기 황토 및 피트모스가 혼합된 경우 황토와 피트모스는 4 내지 8 : 1 의 중량비로 혼합된 것을 특징으로 하는 생태복원용 토양개량제.
  5. 제1항에 있어서, 상기 생태복원은 석탄 폐광지, 유류 오염지, 사막, 화산재지, 유해 광물 또는 산업폐기물이 폐기된 장소, 암석지, 또는 대머리산을 식물의 생장에 적합한 환경으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 생태복원용 토양개량제.
  6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항의 토양개량제를 불모지에 도입하는 것을 특징으로 하는 생태복원 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 불모지는 석탄 폐광지, 유류 오염지, 사막, 화산재지, 유해 광물 또는 산업폐기물이 폐기된 장소, 암석지, 및 대머리산 중의 어느 하나인 생태복원 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 도입은 불모지의 표면 또는 표면으로부터 1cm 이하의 깊이로 상기 토양개량제를 배치하는 것인 생태복원 방법.






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