경기지역주요산지의생물계절성연구a Studies on Biological Phenology of the Main Forest Area in Gyeonggi Regiona
pp.21-22
최근 몇 년간의 기후 변화는 과거의 자연적인 변화에 비하 여 100배 빠르게 진행되고 있다. 그 결과 따뜻한 기후조건을 선호하는 난대성 식생대의 확장, 한대성 기후에 적응된 아고 산 및 고산대 식생의 쇠퇴와 봄철 식물의 개화시기가 빨라지 고, 동물의 서식처가 교란되는 등의 다양한 생태적 부작용이 나타나고 있다(김진석 등, 2006; 공우석, 2007; 오승환 등, 2012). 이러한 지구온난화에 의한 식물의 변화 중 가장 눈에 띄는 것은 생물계절(phenology)의 변화이다. 이는 매년 반복 되는 계절변화에 따라 식물의 발아, 개엽, 개화 그리고 낙엽 등 생물계절 시기가 반영되어 나타나기 때문이다(이경미 등, 2009). 이렇듯 점진적으로 나타나는 기후변화에 대응하고, 기후변화에 따른 부작용이나 대응책 마련을 위한 생물계절 성 연구는 장기간의 모니터링을 통해 이루어지며, 계절변화 연구는 최근 기후변화와 기온상승의 잠재적인 영향을 평가 하는데 중요한 지표로 인식되고 있다(Sagarin and Micheli, 2001; Whitfield, 2001; 성정원 등, 2012). 최근 국내의 생물계절성 연구는 지리산국립공원 식물종 의 생물계절성 연구(신재성 등, 2011), 영남지역 식물종의 생물계절성 연구(성정원 등, 2012), 연천 풍혈지 식물종의 생물계절성 연구(장정원 등, 2012), 한반도 주요 기후변화 취약 산림식물종의 생물계절성 연구(오승환 등, 2012), 기 후변화에 따른 현지외 조성식물의 생물계절성 연구(윤주은 등, 2013), 특산식물 산개나리와 장수만리화의 생물계절성 연구(오승환 등, 2012) 등이 수행 중이다. 특정 종을 대상으 로 생물계절성 연구가 수행되기도 하고, 지역을 중심으로 생물계절성 연구가 수행되고 있음을 확인할 수 있었다. 경기도 내 주요 산지인 수리산 및 용문산, 축령산을 지리 적 분포를 고려하여 조사 대상지로 선정하였으며, 조사지역 내에서 공통종으로 출현하는 소나무, 일본잎갈나무, 당단풍 나무, 생강나무(암), 진달래, 철쭉을 대상으로 생물계절성 모니터링을 수행하였다. 이를 위하여 조사대상 식물의 잎 눈, 개화, 낙화, 개엽, 단풍, 낙엽 및 생육일수 등 식물의 생육환경 변화를 조사하여 경기지역에 분포하는 자생식물 자원의 생물계절적 특성을 파악하는 것을 목적으로 하였다. 2010년부터 2015년까지 모니터링 결과를 살펴보면 수리 산 잎눈파열의 경우 소나무, 당단풍나무, 철쭉이 2011년보 다 2012년 4~8일 빨라졌고 일본잎갈나무, 진달래가 1~3일 늦어졌다. 생강나무(암)은 2011년 잎눈파열 시기 추정이 불 가하여 비교가 어려웠으며, 2013년에는 소나무, 일본잎갈 나무, 생강나무(암)의 파열이 비교 가능한 조사년도 중 가장 늦게 진행되었고, 당단풍나무, 철쭉은 2011년 조사날짜와 동일하게 조사되었으며 진달래는 6일 빨라진 것으로 나타 났다. 2014년에는 모든 대상종의 파열시기가 비교 가능한 조사년도 중 가장 빠르게 나타났다. 2015년은 2014년과 큰 차이가 없었으며, 2011-2013년과 비교 시 파열시기가 앞당 겨진 것을 확인할 수 있었다. 개엽시기를 2011년과 비교 시, 2012년도에 소나무가 6일 늦어졌고, 일본잎갈나무, 당단풍나무, 진달래, 철쭉은 3~6 일 빨라진 것으로 확인되었다. 2013년도에는 모든 조사종 이 1~5일 늦어졌고, 2014년의 경우 모든 조사종이 5일에서 최대 17일 빨라진 것으로 확인되었다. 2015년도에는 소나 무가 4일 늦어진 것을 제외하고 일본잎갈나무, 당단풍나무, 진달래, 철쭉이 최대 9일 빨라졌으며, 생강나무(암)는 2012 년보다 2일 늦어졌고, 2013년보다 10일 빨라진 것으로 관찰 되었다. 또 다른 조사지인 용문산의 잎눈파열을 2011년과 비교했 을 때 2012년에는 소나무, 당단풍나무가 3~8일 빨라졌으며, 생강나무(암), 진달래가 5~7일 늦어졌다. 철쭉의 경우 2011 년 잎눈파열 모니터링 시기를 놓쳐 비교가 어려웠으며, 2013년에는 일본잎갈나무, 당단풍나무가 2~5일 빨라진 것 을 확인할 수 있었고, 일본잎갈나무, 생강나무(암), 진달래 는 2~8일 늦어진 것을 확인하였다. 철쭉은 2012년과 동일한 날짜로 조사되었으며, 2014-2015년은 모든 대상종의 파 열이 6일에서 최대 19일 빨라졌음을 확인하였다. 개엽시기를 2011년을 기준으로 하였을 때, 2012년에 모든 대상종이 1~11일 빨라졌음을 볼 수 있었으며, 철쭉은 2011 년 개엽 시기를 놓쳐 추정이 어려웠다. 2013년에는 소나무, 당단풍나무, 생강나무(암)가 1~2일 늦어졌으며 일본잎갈나 무, 진달래의 개엽시기는 1일 차이로 별다른 차이를 보이지 않았다. 철쭉은 2012년보다 11일 늦어진 것으로 조사되었다. 2014-2015년에는 소나무가 2~3일 늦어진 것을 제외하고 일 본잎갈나무, 당단풍나무, 생강나무(암), 진달래, 철쭉의 개엽 시기가 7일에서 최대 18일 빨라진 것을 확인하였다. 마지막으로 축령산의 잎눈파열 시기를 2011년과 비교 하 였을 때, 2012년에 소나무, 당단풍나무, 철쭉이 1~5일 빨라 졌고, 일본잎갈나무, 생강나무(암), 진달래가 2~8일 늦어진 것을 확인하였다. 2013년에는 소나무, 당단풍나무가 1~2일 앞당겨졌으며, 일본잎갈나무, 생강나무(암), 진달래, 철쭉이 1~10일 늦어지는 것을 확인하였다. 2014년에는 모든 대상 종이 5~19일 앞당겨진 것으로 관찰되었다. 2015년에는 생 강나무(암)만 6일 늦어진 것을 제외하고, 모든 조사종이 적 게는 1일에서 17일까지 빨라진 것을 확인하였다. 개엽시기를 2011년과 비교했을 때, 2012년에는 모든 대 상종이 3~11일 빨라졌으며, 2013년에는 소나무가 약 7일 빨라지고, 철쭉이 5일 늦어진 것을 제외하면 일본잎갈나무, 당단풍나무, 생강나무(암), 진달래는 1일에서 2일 빨라진 것 으로 관찰되었는데 큰 차이로 보기는 어려웠다. 2014년은 모든 대상종이 10일 이상 큰 차이로 개엽시기가 앞당겨졌 고, 2015년은 보통 3~13일 빨라진 것으로 관찰되었다. 각 조사지별 설치해 놓은 주기상장치와 호보(HOBO)를 통하여 기상자료를 수집하였으며, 축령산의 경우 2014년에 비해 2~4월 평균 기온이 1~1.5℃ 낮았으며, 8월은 1.5℃ 상승하였다. 나머지 달의 기온은 작년(2014)과 비슷한 수치 로 나타났으며, 8월 기온 상승폭이 3개 산지 중 가장 크게 나타난 것을 확인할 수 있었다. 용문산 역시 2014년과 비교 하여 2~4월 봄철 평균기온이 1℃정도 낮아지고, 7월 이후 주기상장치의 전원장치 고장으로 인하여 데이터가 소실되 었다. 주기상장치의 데이터 수치 대신 간이 HOBO 데이터 를 이용하여 분석한 결과 8월 평균 기온이 작년에 비하여 1.3℃ 상승한 것으로 나타났다. 수리산도 2014년과 비교하여 2~3월 1~1.8℃까지 낮아졌 으며, 이는 3개 산지 중 가장 큰 폭으로 나타났다. 수리산 역시 8월에 평균기온이 1.2℃ 상승한 것으로 나타났으며, 나머지 달은 2014년과 비슷한 수치를 보였다. 주요 산지의 강우량 수치를 비교해 보고자 하였으나 주기 상장치의 잦은 고장과 데이터 오류 현상으로 인하여 기상청 자료를 토대로 비교 분석해보았다. 수원관측소와 양평관측 소 자료를 보면 2014년에 총 강우량이 수원 1,029㎜, 양평 790㎜ 으로 나타났으며, 2015년의 경우 11월까지의 총 강우 량이 수원 701㎜, 양평 771㎜로 나타났다. 양평의 경우 약 20㎜ 정도로 큰 차이가 없었지만, 수원의 경우 약 300㎜ 강우량이 줄어든 것을 확인할 수 있었다. 또한 6~8월 강수량 이 수원의 경우 2014년에 623㎜, 양평 461㎜였으며, 2015 년의 경우 수원 327㎜, 양평 377㎜로 작년과 비교하여 큰 폭으로 낮아진 것을 확인하였다. 그러나 11월엔 잦은 강우 로 인하여 2014년 11월 강우량이 수원 44.2㎜, 양평 36.2㎜ 의 수치로 나타났고, 2015년 11월 강우량은 수원 115㎜, 양평 126.5㎜ 로 2배 이상 더 높은 것으로 분석되었다. 이상의 결과를 종합해 보면, 개화와 개엽시기의 차이는 다양한 인자들에 의해 결정되지만, 개화와 개엽에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 봄철기온(2∼4월)이라는 Chmielewski et al. (2004) ; 조현길 등(2008)의 연구결과처럼 주요 요인인 봄철 기온(2~4월)이 작년에 비하여 1~1.8℃까지 낮아져 개 화, 개엽 시기는 작년에 비하여 평균 5일~10일 가까이 늦어 지는 경향을 보였다. 그러나 낙엽과, 열매 성숙에 크게 관여 하는 늦여름과 초가을 기온이 평년과 비슷하고 오히려 소폭 상승하여 낙엽이나, 열매성숙시기는 작년과 비슷하거나 빨 라진 것을 확인할 수 있었다. 또한 평년 강우량 수치가 작년에 비하여 현저히 줄어들 었으나(6~8월 기준), 오히려 11월엔 잦은 강우로 인하여 생 리적 스트레스(오승환 등, 2011)를 이중으로 받아 열매성숙 시기가 매우 늦어지거나 조기 낙과 또는 미성숙으로 인한 열매 부식 및 초본류의 고사가 많은 것을 확인하였다. 5년 동안의 기후변화 취약 산림식물종 모니터링 연구를 수행하면서 조사된 자료를 토대로 경기도 주요지역 자생식 물의 생물계절성 연구 자료를 살펴보면, 동아파열 및 개엽, 개화 시기 수치가 조금씩 빨라지는 것으로 조사되고 있으 며, 더 나아가서 사면, 해발고, 모니터링 가지의 방향뿐 아니 라 미기후 및 광량 환경 등 새로운 조사 항목에 대한 보완이 이루어진다면 기후변화 취약종을 모델로 한 기후변화에 대 응하는 식물종 보전전략 등을 수립하는데 중요한 기초자료 로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.