전남 편백림에서의 입지환경요인과 연륜생장량의 상관성 분석 Analysis of Correlativity between Factors of Location Environment and Tree Ring Growth in Chamaecyparis obtusa Stands
pp.70-71
인공림은 단일종으로 구성된 단순식생구조로서 편백림 은 임목밀도가 높아 임상으로의 광투과율이 낮으며, 타감작 용으로 인해 종다양성이 낮아 생물종다양성 및 바이오매스 감소가 문제시 되고 있으며, 오랜 기간 생태적 천이가 중단 되어 자연생태계 교란요인이 된다. 특히, 편백순림은 임상 이 어두워 하층식생의 발달이 미약하여 낙엽공급량이 적고, 편백의 낙엽 분해속도가 늦어 토양양분으로의 환원을 감소 시킨다. 또한, 편백의 낙엽은 비늘잎(麟葉) 파편으로 강우 충격에 쉽게 유실되어 유기물 집적이 어려워 강우에 의한 토양침식으로 이어져 산림환경이 심각하게 훼손될 수 있음 을 많은 연구에서 지적해 왔다. 한편, 산림생태계내의 양분축적량과 양분순환량은 기후 조건, 지형, 모암, 산림의 구성종 등에 의해 달라진다고 알려 져 있다. 특히, 산림토양의 지력은 임상으로 공급되는 낙엽 시기 및 공급량, 낙엽의 질, 낙엽 분해속도, 집적양식 등에 따라 토양양분이 크게 달라진다. 산림토양내 이화학적 성질 차이는 임목생장과 밀접하게 관련된다. 이 때문에 과거부터 식생 변화가 토양양분 특성에 어떤 영향을 미치는지가 관심 사였고, 복수의 수종간 비교 연구가 진행되어 왔다. 편백림 의 경우 낙엽수에 비교해, 침엽수로서 낙엽의 분해속도가 늦고, 하층식생 발달 미흡으로 바이오매스가 적어 임상으로 공급되는 낙엽량이 적다. 이로 인해 편백림의 토양은 지력 감소로 이어져 편백의 생장에 악영향을 미칠 수 있을 것이 다. 따라서, 본 연구는 전남지역에 조림된 편백림을 대상으로 출현종의 개체수 및 종다양성, 종수 등의 식생요인과 토양 요인의 상관관계를 밝히고, 편백의 입지환경이 연륜생장량 에 영향을 미치는 요인을 파악하여, 편백의 임목생산에 적 합한 적지조건과 동시에 생태적으로 안정적 편백림의 관리 방안을 제시하고자 한다. 편백림의 식생 및 입지환경 요인과 연륜생장량의 상관성 을 분석하기 위해 대규모로 조림되거나 생육상태가 양호한 편백림을 8곳을 연구대상지로 선정하여 2012년 5월부터 2014년 8월까지 현지조사를 실시하였다. 이곳에서 식생조 사, 입지환경, 편백의 연륜생장량은 조사하였다. 편백림의 식생요인(종수 및 종다양성지수, 편백 및 활엽수종의 개체 수)과 토양요인(토양산도, 유기물함량, 총질소, 유효인산, 치환성 양이온함량, 양이온치환용량, 전기전도도) 변수간 상관관계는 피어슨 상관계수로 분석되었다. 편백의 연륜생 장량과 입지환경요인(임목밀도, 해발고, 사면방위, 사면경 사, 연간강수량, 연평균온도)의 변수간 상관관계도 분석했 다. 또한, 연륜생장량에 영향력이 큰 입지환경요인을 찾고 자 다중회귀분석을 실시하였고, 단계선택법으로 독립변수 를 제거하여 회귀모형을 구하였다. 편백림에서의 종다양성지수(Shannon index)와 유효인산, 치환성 K+, 양이온치환용량(CEC) 사이에서는 강한 정의 상 관관계(P<0.01)를 보였다. 또한, 종수와는 유효인산, 치환 성 K+, 치환성 Mg2+, 양이온치환용량이 강한 정의 상관관계 (P<0.01)를 보였다. 한편, 개체수와 토양요인의 상관관계의 경우, 편백 개체수와 양이온치환용량 사이에서는 결정계수 가 0.402로 낮았으나 유의한 부의 상관관계를 보였다. 활엽 수의 개체수와 치환성 Ca2+ 사이에는 강한 유의적 정의 상 관관계(P<0.01)를 나타났다. 편백의 연륜생장량과 입지환 경 요인간의 상관분석 결과(Table 3), 유효인산, 양이온치환 용량(CEC), 전기전도도(EC), 유기물함량은 연륜생장량과 강한 정의 상관관계(P<0.001)로 보였다. 반면, 토양산도와 는 강한 부의 상관관계(P<0.001)를 보였다. 그 외 입지환경 및 토양요인과는 유의적인 상관관계를 보이지 않았다. 본 연구에서는 토양의 보비력 및 비옥도의 척도가 되는 양이온 치환용량과 전기전도도, 유기물함량이 정의 상관관계라는결과는 편백이 비옥한 토양에서 생장량이 높다고 볼 수 있 다. 편백의 연륜생장량에 크게 영향을 미치는 독립변수는 치 환성 K+, 토양산도, 유기물함량이었으며, 회귀모형의 설명 력(R2)은 74.4%로 높은 수준이었다. 이 모형에서는 치환성 K+과 유기물함량이 높을수록 편백의 연륜생장량이 많았지 만, 토양산도는 낮을수록 증가하였다. 다시 말해, 편백의 연 륜생장량은 유기물함량, 치환성 K+ 등의 토양지력이 유효 한 영향을 미친 것으로 분석되었다. 또한, 편백림의 토양지 력은 편백의 하층식생으로부터의 낙엽공급이 유익한 영향 을 미쳤다고 할 수 있다. 본 연구조사지가 주로 전남지역으 로 한정되어 있기 때문에 입지환경보다 토양요인이 편백의 연륜생장에 더 크게 영향을 미친 것으로 판단된다. 편백림의 문제점으로서는 토양지력 저하 및 토양침식 등 에 의한 산림환경 훼손 및 임목생산력 저하 등을 들 수 있다. 따라서, 편백 조림적지로서는 인근에 낙엽활엽수림이 위치 해 있어 편백림으로의 낙엽공급이 예상되는 곳이나, 토양양 분 축적량이 높은 계곡부나 강우에 의해 토양침식이 잘 일 어나지 않는 완만한 지역이 유리할 것이다. 더불어, 유령림 단계에서 간벌 등으로 적절하게 임목밀도를 조절하여 다양 한 자생수종이 유입되어 하층식생이 발달하면, 다양한 낙엽 활엽수로부터 낙엽공급이 늘어나 토양지력이 상승하여 편 백의 임목생장 측면에서 유효할 것으로 판단된다.