기후변화에 따른 참나무 3종의 생육 및 생태적 지위 변화 연구 Variation of Growth and Ecological Niche of Three Oaks Species due to Climate Change
p.21
최근에 지구는 CO2 농도가 급격히 증가하고 기온을 빠르 게 상승시키고 있으며, 근년에 들어 상승이 가속화되고 있 다. 인위적으로 발생하는 CO2 농도의 증가는 지구온난화의 가장 큰 원인이다. 대기 중 CO2 농도는 산업화 이전에 약 280ppm 이었으나, 2009년에는 약 385ppm으로 산업화 이 전에 비해 38% 증가하였다. IPCC에서 예측한 SRES 시나 리오 중 B1 시나리오에 따르면 2100년에는 대기 중 CO2 농도가 약 550ppm, 지구의 평균 표면온도가 약 2℃ 증가한 다고 예측하고 있다. 식물 생육에서 중요하게 생각되는 환 경요인은 광, 수분 및 영양소이며, 기후변화도 식물의 생육 및 생태적 지위에 영향을 미친다. 또한, 식물마다 종 특이성 을 갖고 있기 때문에 CO2 농도와 온도에 따른 식물의 생장 특성의 영향은 다양하며 복합적으로 이루어진다. 지구온난화에 따른 식물의 생육반응 연구와 생태적 지위 에 관한 연구는 국내․외를 포함하여 소수에 불과하며, 특히 지구 온난화 조건에서 식물의 여러 가지 형질을 이용한 생 육반응 분석과 생태적 지위에 관한 연구는 찾아보기 힘든 실정이다. 따라서, 본 연구는 상승된 CO2 농도와 온도가 낙엽성 주요 우점종 중 상수리나무, 굴참나무 및 졸참나무 의 생육 및 생태적 지위에 어떠한 영향을 미치는지 알아보 기 위해 기후변화(지구온난화) 조건을 유지시켜 생육시킨 후 그 결과를 상호 비교하였다. 대조구는 대기 중의 CO2 농도를 그대로 반영하였고, 온난화처리구는 대조구보다 CO2 농도는 약 1.6배, 온도는 2.2℃ 상승시켜 기후변화 예 측 시나리오 중 B1 시나리오와 유사하게 처리하였다. 참나무 3종의 생육반응 결과, 상수리나무와 굴참나무는 온난화처리구에서 수분이나 영양소 환경보다 광 환경에서생육반응의 차이가 컸고, 낮은 광 환경에서 더욱 크게 반응 하였다. 졸참나무는 광, 수분 및 영양소 환경에서 생육반응 의 차이가 크지 않았다. 생태적 지위폭 결과, 상수리나무는 대조구보다 온난화처리구의 광 구배에서 넓어졌고, 수분 및 영양소 구배에서는 좁아졌다. 굴참나무는 대조구보다 온난화처리구의 광, 수분 및 영양소 구배에서 좁아졌다. 졸참나무는 대조구보다 온난화처리구의 광 구배에서 넓어 졌고 수분과 영양소 구배에서는 좁아졌다. 생태적 지위 중 복역 계산결과, 상수리나무와 굴참나무는 대조구보다 온난 화처리구의 광 구배에서 넓어졌고, 수분과 영양소 구배에 서는 좁아졌다. 이러한 결과로 두 종은 광 환경에 대한 경쟁 이 심해지고, 수분과 영양소 환경에 대한 경쟁이 약해질 것으로 판단된다. 상수리나무와 졸참나무는 대조구보다 온 난화처리의 광, 수분 및 영양소 구배에서 좁아졌다. 이러한 결과로 두 종은 광, 수분 및 영양소 환경에 대한 경쟁이 약해질 것으로 판단된다. 굴참나무와 졸참나무는 대조구보 다 온난화처리구의 광과 수분 구배에서 좁아졌고, 영양소 구배에서 넓어졌다. 이러한 결과로 두 종은 광과 수분 환경 에 대한 경쟁이 약해지고, 영양소 환경에 대한 경쟁이 심해 질 것으로 판단된다. PCA 분석에 의하면, 대조구와 비교하 여 온난화처리구에서 상수리나무와 굴참나무가 더욱 가까 이 배열하였고, 졸참나무는 상수리나무와 굴참나무로부터 멀리 배열하였다. 이상의 결과로 볼 때 지구온난화가 진행되면 상수리나무와 굴참나무는 유사한 생태적 지위를 가지고 있어 경쟁이 더욱 심해질 것이며, 졸참나무는 지구온난화가 진행되어도 상수리나무 및 굴참나무와는 경쟁이 심하지 않을 것으로 예상된다.