백두대간신갈나무군락특성연구 - 향로봉에서 늘재 구간을 대상으로 -
pp.11-12
백두대간은 지리적으로 백두산에서 시작하여 지리산까 지 총 연장 길이 약 1,400km이며 1대간, 1정간, 13정맥으로 이루어져 있다. 이 중 남한지역이 684km에 이른다. 또한 한강, 낙동강 등 주요 하천의 발원지이기도 하다. 생태적인 측면에서는 한반도의 핵심적인 생태축으로서 다양한 동・ 식물과 멸종위기 생물종이 약 1,300여종 서식하고 있는 곳 이다. 이러한 중요성을 인식하고 2003년 백두대간보호에 관한 법률이 제정되어 현재까지 이어지고 있다. 백두대간의 주요 수종인 신갈나무는 해발고도가 비교적 높은 능선부 주변에서 주로 출현하고 있으며, 전국적으로 소나무 (36.7%) 다음으로 큰 면적 비율인 27.4%를 나타내고 있다. 특히 백두대간 지역 중 연구 대상 구간의 핵심·완충지역에 서는 현존식생 중 약 71%를 차지하고 있는 대표적인 우점 수종이다. 이러한 이유로 신갈나무에 대한 연구는 백두대간 식생 특성을 파악하는데 매우 중요한 연구가 되어오고 있 다. 본 연구와 밀접한 연구로 2011년부터 3년(2011~2013 년)에 걸쳐 ‘백두대간 신갈나무림 군집구조 특성’에 관한 연구가 이루어진 적이 있다. 이 연구는 백두대간 지역 중 향로봉에서 깃대배기봉까지로 구간이 제한되어 있어 광범 위하게 분포하고 있는 백두대간 신갈나무림 식생 특성을 파악하는데는 한계가 있었다. 따라서 본 연구는 기존 연구 의 연속성을 더하여 백두대간 구룡령에서 늘재 구간으로 대상지를 확대하여 신갈나무 특성을 파악하고 관리를 위한 기초자료를 구축하는데 목적이 있다. 본 연구의 대상지는 백두대간 지역 중 북위 37∘52′ 49.10“~36∘34′ 09.21“의 공간적 범위에 위치하고 있다. 이 중 현장조사 자료를 검토하여 상관식생 비율이 50% 이상인 신갈나무군락을 선정하였다. 현장조사 시기는 2011~2013 년 사이에 실시되었다. 연구 방법은 생물기후구계에 따라 3개 권역으로 구분하여 설악산, 오대산 등이 포함되어 있는 Ⅰ권역(대관령형), 청옥산, 태백산 등이 분포하고 있는 Ⅱ 권역(중부내륙형), 소백산, 월악산 등 있는 Ⅲ권역 (중남부 내륙형)으로 나누어 특성을 분석하였다. 조사구의 크기는 층위별로 교목층 20m×20m(400㎡), 아교목층 10m×10m(100㎡), 관목층 4m×4m(16㎡)으로 설정하였다. 식물군락분류는 식생조사 자료를 바탕으로 McCune and Mefford(1999)의 'PC-ORD'를 사용하여 TWINSPAN에 의 한 classification 분석을 실시하였다. 그리고 권역별로 대상 지역의 현존식생을 살펴보았으며, 층위별로는 각 수종의 상 대적 우세를 비교하기 위하여 Curtis and McIntosh(1951) 의 중요도(Importance Value)를 백분율로 나타낸 상대우점 치(Importance Percentage; I.P.)와 식생 층위별로 가중치를 부여한 수식 ‘(교목층I.P.×3+아교목층I.P.×2+관목층I.P.×1) /6’으로 평균상대우점치(Yim et al., 1980)를 산출하였고, 최대종다양도(Shannon and Weaver, 1963)를 분석하였다. 또한 개체수, 수고, 수목생장량 분석을 실시하였으며 통계 프로그램인 SPSS14를 아용하여 상관관계 분석을 실시하였 다. 공간 분석은 GIS 응용프로그램인 Arcmap9.3을 이용하 였다. 대상지역의 현존식생을 분석한 결과 Ⅰ권역 구간의 핵 심·완충지역에서는 신갈나무가 83.30%로 가장 높은 비율 로 우점하고 있었으며 Ⅱ권역은 74.5%, Ⅲ권역은 54.69% 로 나타났다. 특히 핵심지역이 완충지역에 비해 신갈나무의 비율이 높게 우점하고 있었다. 그리고 권역에 따라 신갈나 무의 우점정도에 차이를 보이는 것으로 나타났다. 이는 Ⅰ 권역에서 Ⅲ권역으로 갈수록 거점지역들의 해발고도가 낮 아지는데 신갈나무 특성상 높은 지역에 많이 분포하기 때문 으로 분석되었다. 군락분류 결과는 신갈나무-당단풍나무군 락(A), 신갈나무-피나무군락(B), 신갈나무-고로쇠나무군락 (C), 신갈나무-물푸레나무군락(D), 신갈나무-소나무군락(E)으로 총 5개의 군락으로 구분되었다. 신갈나무 5개 각 군락에 대한 지리적 분포를 분석한 결과 A군락이 주로 분포 하고 있는 지역은 Ⅱ권역 일대에서 주로 나타났다. B, C군 락은 Ⅰ권역에서 주로 나타났으며, Ⅱ권역에서는 일부 출 현하였다. D군락은 Ⅱ, Ⅲ권역에서, E군락은 Ⅰ~Ⅲ권역에 걸쳐 고르게 나타났다. 군락이 위치하고 있는 해발고도의 특성을 살펴보면 A군락은 대상지 전체가 1,300m이상의 지 역에서만 출현하였다. B, C군락은 700~1,500m 범위의 지 역에서 출현하여 고도에 따른 분포 범위가 넓은 것으로 나 타났다. D, E군락은 타 군락에 비해 비교적 해발고도가 낮은 1,000m 미만인 곳에 대상지가 분포하고 있었다. 그리 고 지역을 영동, 영서 지역으로 구분하여 살펴본 결과 각 군락 간의 뚜렷한 지역적 차이를 보이지는 않았다. 신갈나 무군락에서 각 권역별 출현하는 수종들과 기타 수종들 간에 관계를 살펴보기 위해 상관분석을 실시하였다. 분석대상 수 목은 상재도가 15%이하의 낮은 출현 빈도를 보이는 수종을 제외하여 총 27개 수종을 대상으로 하였다. Ⅰ권역에서는 신갈나무와 거제수나무가 –0.53로 나타나 음(-)의 상관관계 를 보였다. 이는 고도가 높은 지역에 서식하는 거제수나무 와 신갈나무는 공간을 공유하는 정도가 약한 것으로 판단되 었다. 이밖에 신갈나무와 미역줄나무와는 0.58(+), 조록싸 리 0.79(+), 기타수종으로 회나무와 귀룽나무가 0.75(+)로 강한 상관관계를 보였다. Ⅱ권역에서는 신갈나무와 산딸기 가 0.59로 양(+)의 상관관계를 보였으며, 미역줄나무와는 0.54의 양(+)의 상관관계를 보였다. 타 수종의 경우 팥배나 무와 피나무가 0.70, 쪽동백과 까치박달이 0.79로 강한 양 (+)의 상관관계를 보여 함께 출현하는 동반종으로 나타났 다. Ⅲ권역에서도 Ⅱ권역과 마찬가지로 산딸기가 0.61로 가 장 높은 양(+)의 상관관계를 보였으며 반면에 까치박달은 음(-)의 상관관례를 보였다. 이는 산림 극상종에 가까운 신 갈나무와 까치박달이 서로의 공간 영역을 구분하여 서식하 고 있기 때문으로 분석되었다. 타 수종으로는 까치박달과 밀나물이 0.73으로 높은 양(+) 상관관계를 보였다. 수목 개 체수의 변화 양상을 살펴보기 위해서는 Ⅰ~Ⅲ권역으로 나 누어 각 군락별로 층위별 개체수를 산출하여 분석하였다. Ⅰ~Ⅲ권역에서 교목은 28~35개체, 아교목은 6~15개체, 관 목은 5~16개체의 범위에서 출현하였다 . 고도에 따른 특성 을 살펴보면 교목층에서는 Ⅰ~Ⅲ권역의 5개 군락 모두가 고도가 높아짐에 따라 개체수가 적어지는 특성을 보였다. 반면에 아교목층과, 관목층에서는 고도에 따른 각 군락의 개체수 변화가 뚜렷하게 나타나지 않았다. 고도에 따른 환 경 변화가 개체수에 영향을 미친 것으로 판단되었다. 최대 종다양도 분석결과는 Ⅰ권역은 평균 0.9245, Ⅱ권역은 평 균 0.8763, Ⅲ권역은 평균 0.6814로 나타나 위도가 낮은 곳에 위치한 권역이 최대종다양도에 있어 보다 낮게 나타났 다 . 이렇게 권역에 따라 차이를 보이는 것은 위도가 높은 곳에 위치한 권역이 고도, 지형, 지질 등의 환경적 요소가 보다 다양하게 나타났기 때문으로 사료된다. 또한 해발고도 에 따른 최대종다양도 특성을 살펴 본 결과 전 권역에서 해발고도에 비례해서 최대종다양도가 차츰 낮아지는 수치 를 보였다. 교목의 수고 변화를 분석한 결과는Ⅰ권역 평균 13.7m, Ⅱ권역 평균 11.7m, Ⅲ권역 평균 10.6m로 각 권역 에 따라 차이를 보였다. 그리고 각 권역에서 고도에 따른 수고 특성을 살펴보면 해발고도에 비례해서 수고 높이가 낮아지는 특성을 보였다. 이러한 특성은 일반적으로 해발고 가 높아짐에 따라 수고가 낮아지는 기존의 연구 결과와 일 치하는 결과로 고도에 따른 기온, 바람 등의 변화 요인이 수고 성장의 제한 요소로 작용하는 것으로 분석되었다. 신 갈나무 교목의 생장량 변화를 살펴보기 위해서는 수령 40년 이상인 신갈나무 74그루의 목편을 추출하여 40년까지의 생 장량을 분석하였다. 그 결과 Ⅰ권역 평균은 338Cm2, Ⅱ권 역 평균은 254Cm2, Ⅲ권역 평균은 294Cm2로 나타났다. 고 도에 따라서는 Ⅰ~Ⅲ권역 전체에서 1,100m 미만의 고도구 간에서는 평균 300cm2 이상을 보인 반면 1,100m 이상의 지역에서는 250cm2 미만으로 급격히 낮아지는 특성을 보였 다. 1,100m를 기점으로 생장량의 최대값과 최소값의 차가 뚜렷한 차이를 보였다. 최근 백두대간에 대한 관심이 높아지면서 신갈나무가 밀 집되어 있는 지역으로 등산객이 지속적으로 늘어가고 있다. 이러한 이유로 신갈나무의 훼손 가능성도 함께 높아지고 있는 실정이다. 향후 정확한 현황을 바탕으로 훼손에 따른 합리적인 관리 방안이 마련되어져야 할 것이다. 본 연구를 통해 백두대간 신갈나무군락의 특성을 살펴보고자 하였다. 하지만 백두대간 전체 신갈나무 특성을 분석하기에는 조사 범위가 향로봉에서 늘재로 국한되어 있는 한계가 있었다. 향후 백두대간 전체를 대상으로 한 보완 연구가 뒤따라야 할 것으로 보인다.