편백림의하층식생특성분석 Studies on the Understory Vegetation in Chamaecyparis obtusa Forest
pp.72-73
편백에서 발생하는 피톤치드의 유용성이 알려지면서 남 부지방을 중심으로 편백의 조림면적이 증가하는 추세다. 편 백림에 대한 사회적 수요증가로 인해 무분별한 편백 조림 및 편백으로의 수종갱신은 생육불량 및 고사로 조림 실패로 이어지고 있다. 한편, 편백림과 같이 상록침엽성 인공림은 높은 울폐도로 인해 임상으로 들어오는 입사광이 적으며, 타감작용으로 인해 하층식생의 종다양성이 낮아 생물종다 양성 및 바이오매스 감소가 문제시 되고 있다. 더불어, 편백 순림은 하층식생의 발달 미흡 및 분해가 늦은 낙엽층 등은 강우에 의한 토양침식으로 이어져 산림환경이 심각하게 훼 손될 수 있음을 많은 연구에서 지적해 왔다. 따라서, 본 연구 는 전남지역에 조림된 편백림의 하층식생을 대상으로 식생 구조 및 종다양성을 밝히고 생태학적으로 안정적인 편백림 의 관리방안을 제시하고자 하였다. 연구조사지로서 고흥군 팔영산, 광양시 느랭이골, 광주광 역시 무등산국립공원 증심사지구, 순천시 낙안면, 보성군, 순천시 봉화산, 장성군 축령산 및 병풍산 등 7곳을 선정하였 다. 편백림의 하층식생 특성을 분석하기 위해 상대우점치 분석 자료를 토대로 TWINSPAN에 의한 군집분석과 DCA 서열분석으로 45개 조사구의 식생조사데이터를 몇 개의 식 물군락으로 그룹화하였다. 또한, 흉고직경 분석을 통해 식 생의 수령 및 임분동태를 파악하여 산림천이의 양상을 추정 하였다. 그룹화된 조사지별로 종구성의 다양한 정도를 나타 내는 척도인 종다양도는 Shannon의 수식을 이용하여 종다 양도 등을 분석하였다. 45개 식생조사데이터를 TWINSPAN기법을 적용하여 군 락별 종조성과 식별종을 중심으로 한 군락분리를 실시하였 는데 총 5개 군락으로 유형화되었다. TWINSPAN기법의 군락구분은 환경요인을 간접적으로 반영하는 식별종 (indicator species)에 의해 이루어진다고 알려져 있다. 그러 나 본 연구에서 식별종으로 제시된 수종들은 산초나무, 초 피나무, 수리딸기, 두릅나무, 조록싸리, 비목 등으로서 군락 별 환경요인을 간접적으로 대변하는 수종이라 말하기 모호 했으며, 5개 군락별로 환경특성을 파악하기가 쉽지 않았다. 식별종들은 양수성 수종이거나 주로 천이초기단계에 출현 하는 수종으로서 편백림의 간벌에 의해 임상으로 광량이 증가하면서 유입되어 발생한 수종일 것으로 보인다. 이는 교목층의 편백이 우점하는 가운데 하층식생이 발달하기 시 작하는 초기상태라고 판단된다. 서열분석 DCA기법에서는 지표면을 덮는 마삭줄, 담쟁 이덩굴, 송악 등이 출현하는 군락Ⅴ는 제1축을 기준으로 오른쪽에 독립적으로 분포하여 다른 군락들과 확연한 불연 속성을 보였다. 그 외 4개 군락(Ⅰ∼Ⅳ)은 일부 불연속적으 로 분포하는 것처럼 보이나 제 1축을 기준으로 4개 군락의 중앙에 연속적으로 분포하였다. 4개 군락(Ⅰ∼Ⅳ)이 좌표 상에 연속적으로 넓게 분포하는 것은 군락의 하층식생이 발달 초기라서 군락별 종구성이 다양하고 서로 중첩되기 있기 때문일 것이다. 수령 및 임분 동태의 간접적인 표현으로 식생천이의 양상 을 추정하기 위해 5개 군락에서의 주요 우점종에 대한 흉고 직경급별 분석을 실시하였다. 전체적으로 편백은 흉고직경 2~47㎝에 걸쳐 분포하였으며, 군락별로 약간의 차이는 있 으나 흉고직경 12~32㎝의 계급구간에서 집중적으로 분포 하였다. 조림된 편백을 제외한 자생수종은 흉고직경 12㎝ 이하의 중소경목으로 분포하였다. 군락Ⅰ은 아직 간벌작업 을 실시하지 않거나 잡초목(경쟁 자생수종)을 제거한 직전 이라서 편백 이외에는 다른 수종의 출현이 낮았을 것이다. 군락Ⅱ∼Ⅳ은 흉고직경 7cm이하의 중소경목 자생수목이 주로 분포하였는데 간벌작업 이후에 시간경과로 다양한 자 생수종이 유입되어 상호 경쟁으로 어느 정도 안정되거나 경쟁하는 식생발달 초기라서 이러한 양상을 보였을 것이다. 군락Ⅴ의 편백림은 수령이 약 76년생으로 성숙림에 들어섰고 편백의 대경목이 주로 분포했고, 휴양림으로서 인위적 간접으로 인해 합다리나무 등의 특정 소경목이 나타났다. 종다양도지수는 각각의 군락에 대해 단위면적당(100 ㎡) 평균치를 기준으로 분석하였다. 평균 종다양도지수는 1.6409, 군락별 종다양도지수는 0.6871~2.1261로서 우점 종이 편백이라는 동일조건 하에서도 큰 차이를 보였다. 또 한, 군락 Ⅲ, Ⅳ는 2.1261, 2.1049로 다른 군락에 비해 높았 고, 군락Ⅰ이 0.6871로 가장 낮았다. 편백의 임목밀도에 의 한 임상 광량, 하예작업 시기, 입지조건 등에 따른 자생식물 유입정도 및 식생발달 단계에 따라 종다양성의 차이를 보일 것으로 판단된다. 특히, 군락Ⅰ과 성숙단계인 군락Ⅴ은 타 지역에 비해 종다양성지수가 낮은 경향을 보였는데 이는 하예작업 또는 인간의 인위적인 간섭으로 인해 종유입이 방해되었기 때문일 것이다. 편백의 하층식생 식생구조 및 종다양성, 흉고직경별 분포 는 편백림의 조림방법 및 육림시업과 밀접하게 관련된다. 일반적으로 조림지에서는 기존 수목을 개벌 등을 실시한 후에 2-4년생 편백 묘목을 ha당 1천5백∼3천주씩 고밀도로 식재한 후에 잡초목에 의해 피압을 당하는 것을 막기 위해 편백 이외 잡초목을 제거하는 하예작업을 2-3년간 실시한 다. 편백이 어느 정도 성장하여 상관이 울폐되면 치수보육 작업을 실시하는데 이 작업에서는 보육 대상목을 선정하고, 조림목 생육에 방해되는 방해수종, 덩굴성 식물, 피해목 등 을 제거한다. 편백의 수고생장과 함께 수관층이 울폐되는 유령림 단계에 들어서면, 임상이 어두워지고 낙엽층이 두꺼 워지면 하층식생이 거의 발달하지 않는다. 이후 편백의 직 경생장을 위해 간벌작업으로 실시하여, 수관층이 열리고 임 상에 광량이 증가하여 자생수종이 급격하게 유입되어 다양 한 수종간의 경쟁양상을 보이기 시작한다. 다시 말해, 조림 지 개벌과 하예작업은 하층식생을 식생발달의 초기상태로 되돌리며, 편백의 생장에 따른 교목층 울폐는 하층식생 발 달이 저해되거나 정체상태를 만든다. 이 상태가 지속되다가 간벌작업 이후에 임상의 빛환경이 개선되면, 다시 편백림의 하층식생이 발달하는 패턴이 반복되었을 것이다. 한편, 편백림의 문제점으로서 생물종다양성 및 바이오매 스의 감소, 토양양분의 감소, 토양침식 등에 의한 산림환경 이 훼손될 수 있다는 점이다. 또한, 급한 비탈지, 하층식생의 발달미약 등의 임지에서 낙엽 및 유기물이 함유한 표층토양 이 사면하부로 이동하면서 유기물이 감소와 함께 임상의 토양침식으로 이어진다. 특히, 임목밀도가 높은 편백림에 서는 하층식생의 발달이 미약하여, 낙엽층의 분해가 양분순 환이 늦어 강우에 의한 토양침식이 쉽게 일어날 수 있다. 이러한 위험에서 벗어나고자 생물종다양성이 풍부한 인공 림으로 유도하는 생태적 관리방향으로 전환하는 것이 세계 적인 추세이다. 이러한 측면에서 편백림의 숲가꾸기, 어린나무가꾸기 등 으로 육림사업의 일환으로 하층식생을 일관적으로 제거하 는 것은 생물종다양성 및 바이오매스 감소, 토양침식 등의 산림환경에 악영향을 미칠 수 있으니 지양해야 할 것으로 본다. 유령림 단계에서 간벌 등으로 적절하게 임목밀도를 조절하여, 다양한 자생수종 유입에 의한 하층식생 발달이 되면, 토양양분 축적 및 물질순환, 편백의 임목생장 측면에 서 더 유익할 것으로 판단된다.