광릉요강꽃(Cypripedium japonicum Thunb.)은 한국, 중국, 일본에 분포하는 동아시아 특산식물로, 지구 수준의 IUCN Red List “위기(Endangered, EN)”로 평가되며, 한국의 국가 Red List에서는 “멸종위기(Critically Endangered, CR)”에 포함된다. 본 연구는 광릉요강꽃 자생지에서 7년 동안 수행된 개체통계학적(demographic) 모니터링 자료를 바탕으로 개체군 구조 및 변화양상을 분석하고, 개체군의 지속성에 대하여 예측하였다. 광릉요강꽃은 국내 7개 지역(포천, 가평, 화천, 춘천, 영동, 무주, 광양)에서 자생지가 관찰되었고, 15개 아개체군에 4,356개체가 생육하는 것으로 확인되었다. 개체군 크기 및 구조는 지역별로 상이하였으며, 인위적 관리가 개체군 크기 및 구조 변화에 중요한 영향을 미치고 있었다. 7년 동안 개체 수 변화를 모니터링한 결과 광릉요강꽃의 개체군 생존력(Population Viability Analysis, PVA)은 지역별로 다양한 경향을 보였다: 향후 1세기 안에 멸절할 가능성은 포천 0.00%, 광양 10.90%, 춘천 24.05%, 화천 79.50%로 예측되었다. 모니터링이 수행된 위 연구지역은 현지 내 보호시설로 인위적 출입을 제한하고 있어 광릉요강꽃의 최대 위협요인인 인위적 남획 변수가 개체군 생존력에 반영되지 않았다. 즉, 실질적인 멸절 위험도는 본 연구에서 추정된 값보다 현저하게 클 것으로 예상된다. 국내 광릉요강꽃 개체군의 멸절위험도의 객관적 판단을 위해서는 향후 다양한 위협요인이 있는 여러 지역의 개체군 정보가 반영될 필요가 있으며, 국내·외로 광릉요강꽃 개체군에 대한 개체통계학적 모니터링을 확대해 나가야 할 것이다.

식물 종은 주어진 환경조건과의 상호작용의 결과로 현재와 같은 특성을 나타낸다. 제비꽃속의 식물은 적응전략으로 개방화와 더불어 왕성한 영양번식체계를 선택하였거나 또는 폐쇄화를 발달시키는 전략을 선택하였다. 왕제비꽃은 제비꽃 속의 식물로 세계적으로 한반도와 중국 지린(길림)성의 동부에만 분포한다. 분포의 중심과 가장자리는 서로 다른 개체군 동태를 나타낼 것으로 예상된다. 왕제비꽃이 복합적인종자생산전략(Mixed-mating strategy)을 소유함에도 현재와 같은 제한적인 분포를 나타내는 원인을 알아볼 필요가 있다. 먼저 우리는 분포지의 식생환경을 조사하여 그 특성을 평가하였다. 식물계절학을 통해 생장특성을 알아보았다. 또한 개체군의 구조, 개방화의 결실특성, 폐쇄화의 생산성을 평가하였다. 그리고 2014년과 2018년 사이의 개체군크기 변화를 비교하였다. 분포지의 대부분은 계곡에 인접한 낙엽활엽수혼효림의 식생하부에 위치하였다. 4∼5월에 자가불화합성의 개방화를 생산하였고 6∼9월까지 폐쇄화를 생산하였다. 폐쇄화의 생산은 불확실한 환경변화에서 종자의 생산을 보증하기 위한 전략으로 평가되며 개방화에 비해 약 2배의 생산량을 나타내었다. 개체군의 구조는 안정적인 지역과 매우 불안정한 지역이 구분되었다. 2014년에 비해 2018년의 조사에서 개체군의 급격한 감소를 경험한 지역이 존재하였다. 이러한 큰 폭의 감소는 가장자리 개체군에서 크게 나타나는 것으로 평가되었다. 왕제비꽃 분포지는 가뭄이라는 자연적인 교란 요인과 분포지를 구성하는 기질에 따른 다양한 미소입지의 존재로 다양한 식물을 부양하였다. 이러한 불확실한 조건에서 폐쇄화를 통해 종자의 생산을 보증하고 그에 따라 자연적인 교란요인이 제거되었을 때 빠르게 유묘의 재정착과 개체군의 보충이 가능한 것으로 판단되었다. 그리고 환경요인은 모든 개체군 및 개체군 내의 모든 개체에 동일하게 작용하지 않는 것으로 추정되었다. 따라서 지역적으로 급격한 개체수의 감소에도 불구하고 완전한 소멸에 이르지 않을 것이고 환경의 변화에 따라 국지적인 소멸과 재정착이 반복될 것으로 예상되었다. 우리는 본 연구를 통해 수집된 종의 특성에 대한 정보를 바탕으로 추가적인 분포지의 조사가 필요함을 제안하였다. 또한 효과적인 보전 전략의 수립과 시행을 위해서는 보다 장기적인 개체군 동태와 개방화와 폐쇄화의 유전적 특성을 평가하는 것이 필요함을 제안하였다.

본 연구는 환경부 멸종위기야생식물Ⅱ급이자 한반도 고유종인 한라송이풀의 자생지 환경특성과 식물상 을 조사하여 자생지 보전을 위한 기초자료를 제공하고자 수행되었다. 가야산 자생지는 해발 1,400m의 남 서사면, 한라산 자생지는 해발 1,500m의 남동사면에서 출현하였으며, 두 자생지 모두 상층식생이 전무한 초지대에서 생육하는 것으로 조사되었다. 토양의 이화학성 분석결과 토양 pH는 4.93-6.48, 토양유기물함 량은 4.4-8.1%로 나타났다. 조사구 내 출현식물은 총 27과 40속 43종 8변종 4품종 등 총 55분류군으로 조사되었고 가야산은 25분류군, 한라산은 37분류군이 확인되었다. 한라송이풀은 한반도 내 아고산지역에 잔존하는 북방계성 식물로 현재의 자생지는 주변식물의 피압에 의해 경쟁에서 지속적으로 밀려나 개체수가 급격하게 감소하고 있다. 따라서 자생지 보전 및 복원을 위하여 광도, 온도, 집단의 유전적 평가 등 다양한 인자를 포함한 종합적인 보전생물학적 연구가 요구된다.

묵논을 생활형이 다른 멸종위기식물의 서식지로 재현할 수 있는지 가능성을 확인하기 위해서, 생활형이 다른 13종 을 수분구배가 다른 묵논에 도입하였다. 이때, 근생수생식 물 5종, 반지중식물 4종 그리고 지중식물 4종을 도입하였다. 또한 도입에 효과적인 생육단계를 알아보기 위해 각 종별로 생육 단계가 다른 형태로 도입을 하였다. 묵논을 수심 이 깊은 곳(Site A), 얕은 곳(Site B)과 건조한 곳(Site C)으 로 나누었다. 묵논의 생태학적 변화를 알아보기 위해 식생과 식물상을 조사하였고, 토양은 장마 전과 후로 채집하여 분석하였다. 수분구배에 따른 종에 대한 발아율, 생존률, 식 물계절학, 생육, 번식 그리고 형광 반응을 조사하였다. 묵논은 물달개비, 밭뚝외풀, 사마귀풀 그리고 여뀌가 출현하는 천이 초기단계로 확인되었다. 토양은 일반적인 국내 논경작지의 특성과 유사하였다. 묵논을 서식지로 재현이 가능한 종은 도입한 13종중에서 근생수생식물 5종, 반지중식물 2 종 그리고 지중식물 1종으로 총 8종이었다. 즉, 생활형이 다른 멸종위기식물은 도입이 가능하였다. 8종을 묵논을 활 용하여 복원하기 위한 도입방법 및 관리방안은 다음과 같 다. 가시연꽃의 생육은 수심이 깊은 곳에서 얕은 곳보다 양호하였다. 그리고 가시연꽃을 유성 생식한 어린개체로 도입 하는 것이 가장 효과적이었다. 삼백초의 생육은 반침수되는 곳에서 건조한 곳보다 양호하였다. 그리고 묵논에 삼백초를 무성 생식한 땅속줄기로 도입하는 것이 가장 효과적이었다. 순채의 생육은 수심이 깊은 곳에서 양호하였고, 이때 순채를 땅속줄기로 도입하는 것이 효과적이었다. 전주물꼬리풀의 생육은 수심이 깊은 곳에서 얕은 곳보다 양호하였다. 그리고 전주물꼬리풀을 땅속줄기로 도입하는 것이 효과적이었다. 조름나물은 수심이 깊은 곳에서 얕은 곳보다 생육이 양호하였다. 그리고 조름나물을 땅속줄기로 도입하는 것이 효과적이었다. 독미나리의 생육은 수심이 깊은 곳에서 초본과 경쟁으로 저해되었다. 그리고 독미나리를 어린개체 또는 땅속줄기로 도입하는 것이 효과적이었다. 섬시호의 생육은 건조한 곳에서 수심이 얕은 곳보다 양호하였다. 그리고 섬 시호를 어린개체로 도입하는 것이 효과적이었다. 큰바늘꽃의 생육은 반침수되는 곳에서 생육이 양호하였고, 이때 큰 바늘꽃을 어린개체 또는 기는줄기로 도입하는 것이 효과적이다. 묵논에 멸종위기식물을 도입할 때 위협요인은 키큰초 본류, 섭식자 그리고 둑 붕괴였다. 가시연꽃, 순채, 독미나리 그리고 섬시호의 생육은 묵논에 출현하는 초본에 의해서 저해될 수 있기 때문에 묵논에 이식할 때는 키가 큰 초본을 생육중기인 여름철에 제거하는 관리가 필요하다. 가시연꽃 과 순채는 묵논에서 높은 유기물을 함유한 두꺼운 저토층의 확보가 어렵기 때문에, 그곳에 유기질 비료를 처리해야 한 다. 전주물꼬리풀, 조름나물 그리고 큰바늘꽃의 곤충섭식자는 관리가 필요하다. 묵논의 관리방안으로 둑이 무너지는 것을 방지하기 매트를 형성하지 않는 초본류가 우점하고 있는 둑은 목본식물 또는 매트를 형성하는 벼과 및 사초과 식물을 식재하는 등의 관리가 필요하다.

기후변화에 대비한 멸종위기식물인 죽절초에 대한 정책 마련과 증식 및 복원을 위한 기초자료를 제공하고자 CO2농도와 온도가 상승하였을 때 수분과 유기물 처리에 따른 죽절초의 생육반응을 알아보고 생태적 지위폭의 변화를 확인하였다. 대조구와 처리구(CO2농도 상승+온도 상승)로 나누었고 그 내에서 각각 수분 구배와 유기물 구배를 두어 실험을 진행하였다. 그 결과, 대조구에서 수분 구배와 유기물 구배에서 생태적 지위폭이 각각 0.899, 0.844이였고, 지구온난화가 진행되었을 때, 수분 구배와 유기물 구배에서 각각 6.60%(0.988), 2.09%(0.858)로 더 넓어졌다. 이러한 결과로 보아, 지구온난화가 진행된다면 죽절초의 생육에 수분과 유기물은 제한요인이 되지 않을 것이다. 하지만, 생육반응에 대한 연구결과에서 죽절초는 유기물이 함량이 낮은 조건(0~5%)보다는 약간 높은 조건(10%)을 선호하기 때문에, 외부환경에 영향을 받지 않는 온실에서 증식을 시킬 때는 유기물의 함량을 약 10%로 조성해주는 것이 죽절초의 개체 복원을 위해서 좋을 것으로 생각된다. 또한 상대적으로 유기물함량이 높은 죽절초의 자생지 상록활엽수림을 보호해야할 필요가 있다.

Plant physiological indices for Euryale ferox Salisb. an endangered aquatic plant from Gyeongsan Province, were analyzed in this study. The NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) was highest at 0.820 in Dongguji and lowest at 0.592 in Dongjaji; the SR (Simple Ratio) index was highest at 10.240 in Dongguji and lowest at 4.312 in Dongjaji; and the PRI (Photochemical Reflectance Index) was highest at 0.039 in Dongguji and lowest at −0.036 in Dongjaji. The CRI1 (Carotenoid Reflectance Index 1) index was in Sahwaji and Waji at 8.881 and 12.988, respectively, and the CRI2 (Carotenoid Reflectance Index 2) index was highest at 7.889 in Sahwaji and lowest at 11.889 in Dongjaji.

The aim of this research is to study the impact of invasive species Ambrosia trifida on the vitality of Polygonatum stenophyllum which is endangered species. We removed the cover degree of the invasive species at different levels(C, T1, T2) in the natural habitat where both invasive plant and endangered species and observed ecological responses of P. stenophyllum for two years. C(control) which removed none of A. trifida, T1(treatment 1) removed 40~60% coverage of A. trifida and T2(treatment 2) removed all A. trifida. Plant species number, shoot length, aboveground biomass weight, shoot weight, leaf weight, fruit weight, fruit number, seed weight, fruit number, seed number per fruit were higher in the treatments of removed invasive plant cover(T1, T2) than control(C) that didn't remove it both the first year and the second year(p<0.05). However, death rate and seed weight between the control(C) and treatment(T1, T2) were almost same in the first year but showed difference in second year. This result reveals that the A. trifida has significant impact on the performance reduction of Polygonatum stenophyllum. In conclusion, removal of more than 40% of invasive plant cover degree is required to conserve the endangered species.

쌀값 폭락과 쌀 소비량 감소에 따라 많아지고 있는 묵논을 활용한 멸종위기식물의 서식지 재현가능성을 확인하기 위해 충남 공주시에 위치한 묵논에서 2017년 3월부터 실험을 진행 하였다. 실험대상종은 가시연꽃, 노랑무늬붓꽃, 단양쑥부쟁 이, 대청부채, 독미나리, 미선나무, 분홍장구채, 삼백초, 선제 비꽃, 섬시호, 섬현삼, 순채, 전주물꼬리풀, 조름나물, 층층둥 굴레 그리고 큰바늘꽃으로 총 16종이다. 각 종의 자생지 토양수분환경을 고려하여 묵논을 3개의 구배로 나누었다; 둑을 높게 쌓고 더 깊게 파서 수심이 깊은 곳(Site A), 수심이 일반적인 논과 유사하며 도랑이 있는 곳(Site B) 그리고 건조 한 둑(Site C). 도입단계에 따른 생육반응을 비교하기 위해 16종 중 9종(가시연꽃, 단양쑥부쟁이, 독미나리, 분홍장구채, 삼백초, 섬시호, 섬현삼, 층층둥굴레, 큰바늘꽃)은 종자와 유식물로, 개체 확보가 어려운 1종(대청부채)은 종자만, 종자 확보가 어려운 6종(노랑무늬붓꽃, 미선나무, 선제비꽃, 순채, 전주물꼬리풀, 조름나물)은 유식물만 도입하였다. 한편, 온실 에서 각 종의 발아율을 확인하기 위해 종자확보가 가능한 9종을 대상으로 발아실험을 진행하였다. Site A에는 가시연 꽃, 독미나리, 순채, 전주물꼬리풀 그리고 조름나믈의 개체를 이식하였다. 또한 가시연꽃과 독미나리의 종자를 파종하였 다. 전주물꼬리풀을 2차로 이식했을 때(P2)는 흙을 높여서 이식을 하였다. Site B에는 가시연꽃, 독미나리, 삼백초, 섬시 호, 전주물꼬리풀, 조름나물, 층층둥굴레 그리고 큰바늘꽃을 이식하였다. 큰바늘꽃은 Site B내에 2지점에 이식하였다(P1, P2). 또한 단양쑥부쟁이와 큰바늘꽃의 종자를 파종하였다. 삼백초, 섬시호, 큰바늘꽃 그리고 층층둥굴레의 경우 흙을 높여 수분함량을 높게 하였다. Site C에는 노랑무늬붓꽃, 단양쑥부쟁이, 대청부채, 분홍장구채, 미선나무, 삼백초, 선 제비꽃, 섬시호 그리고 섬현삼을 이식하였다. 또한 대청부채, 분홍장구채, 섬시호, 섬현삼, 삼백초 그리고 층층둥굴레의 종자를 파종하였다. 생육반응을 확인하기 위하여 생존률과 종별 특성을 고려하여 측정항목을 선정하여 조사하였다; 지상부 높이, 잎 길이와 잎 폭, 꽃 길이, 개체 당 꽃 수와 잎 수 등. 그 결과, 종자로 도입하였을 때 발아율은 대청부채 (4.65%)>가시연꽃(4.31%)>분홍장구채(1.11%)>섬시호 (0.83%)순으로 높았으며 나머지 10종은 발아하지 않았 다. 온실 내 9종의 발아율은 가시연꽃(37.89%)>독미나리 (17.33%)>분홍장구채(10.56%)>섬시호(15.83%)>삼백초 (8.33%)>큰바늘꽃(4%)>단양쑥부쟁이(1.17%)>섬현삼 (0.17%)순으로 높았으며 1종은 발아하지 않았다. Site A에 도입한 개체생존률은 전주물꼬리풀(P2)(87.7%)>조름나물 (63.6%)>가시연꽃(9.8%)>독미나리(9.2%)>전주물꼬리풀 (P1)(9.1%) 순으로 높았다. 순채는 물달개비의 피압으로 개체 가 식별되지 않아 고사한 것으로 간주하였다. 종자로 도입한 가시연꽃의 생존률은 18.2% 이었다. Site B에 도입한 개체생 존률은 전주물꼬리풀(58.5%)>큰바늘꽃(P2)(54.2%)>삼백 초(41.7%)>독미나리(35.6%)>가시연꽃(33.3%) 순으로 높 았다. 섬시호와 층층둥굴레는 전부 고사하였으며 분홍장구채 와 큰바늘꽃(P1)의 개체는 이식한 지점의 둑이 무너져 전부 고사한 것으로 간주하였다. Site C에 도입한 개체생존률은 선제비꽃(93.3%)>섬시호(35.8%)>삼백초(31.6%)순으로 높았다. 단양쑥부쟁이, 분홍장구채 그리고 섬현삼은 모두 고사하였다. 종자로 도입한 분홍장구채의 생존률은 100% 대청부채가 25% 이었다. 섬시호는 발아는 하였으나 모두 고사하였다. 가시연꽃의 개체당 꽃 수는 Site A에서 12±9.6 개, Site B에서 1개(단일개체)로 확인되었다. 개체상태로 이 식한 가시연꽃의 잎길이와 잎폭은 Site A에서 평균 37.6± 15.6cm, 45.4±15.9cm 이며, Site B에서 평균 7.25±3.1cm, 6.25±3.9cm 이었다. 종자 파종하여 자란 가시연꽃의 잎길이 와 잎폭은 Site A에서 평균 9.5±0.7cm, 9.5±2.1cm 이었다. 독미나리의 지상부길이는 Site A에서 61.1±10.5cm 이었으 며, Site B에서 44±4.32cm 이었다. 종자를 파종하여 자란 분홍장구채의 지상부길이는 Site C에서 평균 3.2±1.3cm 이었 으며, 잎길이와 잎폭은 평균 2.57±0.9cm, 2.2±0.5cm 이었다. 섬시호의 지상부 길이는 Site C에서 평균 3.1±1.3cm 이었으 며, 잎길이와 잎폭은 평균 2.1±0.6cm, 1.8±0.6cm 이었다. 삼백초의 지상부 길이는 Site B에서 평균 31.4±9.1cm, Site C에서 평균 16.7±8.4cm 이었다. 잎길이와 잎폭은 Site B에서 평균 7.5±2cm, 3.94±0.7cm 이었으며, Site C에서 평균 7.9±2.8cm, 4.1±1.1cm이 었다. Site A에서 1차로 이식한 전주물꼬리풀(P1)의 지상부 길이는 평균 75.4±8.2cm 이었으 며, 2차로 이식한 전주물꼬리풀(P2)은 평균 79.4±9.6cm 이었 다. Site B에서는 평균 34.4±5.1cm 이었다. 전주물꼬리풀의 꽃 길이는 Site A에서 평균 5±3.3cm, 6.5±1.7cm 이었으며, Site B에서는 평균 5.7±1.8cm 이었다. 조름나물의 지상부길 이는 Site A에서 평균 48.3±8.6cm 이었고 Site B에서 평균 23.6±9.4cm 이었다. 조름나물의 개체당 잎 수는 Site A에서 평균 3±0.6개 이었으며, Site B에서 평균 2.5±0.7개 이었다. 2차로 이식한 큰바늘꽃(P2)의 지상부길이는 Site B에서 평균 18±5.4cm 이었다. 개체당 잎수는 평균 20±2.8개 이었다. 선제비꽃의 지상부길이는 Site C에서 평균 8.02±3.9cm 이었 으며, 잎길이와 잎폭은 평균 2.1±0.7cm, 0.5±0.1cm 이었다. 노랑무늬붓꽃, 대청부채 그리고 미선나무의 생육은 측정 중 에 있다. 이 연구결과는 묵논을 활용하여 멸종위기종의 서식 지를 재현할 수 있는 가능성을 보여준다.

CO2농도와 온도의 상승으로 인한 지구온난화가 진행되었을 때 광, 수분 그리고 유기물 구배에 따른 멸종위기식물인 황근의 생육과 생태적 지위폭의 변화를 알아보았다. 대조구(야외)와 처리구(CO2 + 온도 상승구)로 나누어 각각 광, 수분 그리고 유기물구배를 두어 재배하였다. 그 연구결과, 황근은 낮은 광량보다 높은 광량을 선호하나, 광량이 787±77.76μmol m-2s-1을 넘어가면 높은 광량이라 하더라도 생육이 어려웠다. 또한 유기물이 없거나(0%) 너무 많은 토양(20%)에서는 생육이 어려웠다. 그러나 수분 구배에 따른 경향이 보이지 않았다. 황근의 고사율은 대조구보다 처리구에서 광량이 높은 조건을 제외한 모든 구배에서 높았다. 이는 CO2와 온도가 상승하면 광에 대한 내성범위가 좁아진다는 것을 의미한다. 대조구와 처리구를 비교하였을 때, 수분구배에 따른 경향은 보이지 않았다. 유기물구배에서 는 대조구보다 처리구에서 모두 고사율이 낮았는데, 이는 유기물에 대한 내성의 범위가 넓어진 것을 의미한다. 황근의 생태적 지위폭은 처리구가 대조구보다 광 구배에서 30.1% 좁아졌으며, 수분 구배에서 8.6% 그리고 유기물 구배에서 30% 넓어졌다. 따라서 CO2농도와 온도의 증가로 인한 지구온난화가 진행되면, 황근의 생육은 광량에 의해서 제한될 것으로 판단된다.

국립공원 내 분포하는 멸종위기식물을 과학적이고 체계적으로 보전․관리하기 위하여 한려해상국립공원 내 분포하는 멸종위기야생생물(식물) Ⅱ급인 칠보치마(Metanarthecium luteo-viride Maxim.)를 대상으로 자생지 현황을 파악하고 토양 이화학분석을 통한 생육환경조건을 확립하였다. 또한 종별 자생지 집단의 유전자 다양성 및 구조 분석과 분포모델링 분석을 통하여 서식 예측분포도를 제작하였다. 칠보치마는 전통적 분류체계에서 백합과(Liliaceae) 식물로 인정되었으나, 최신의 APG분류체계에 따라 마목(Dioscoreales) 금광화과(Nartheciaceae) 칠보치마속(Metanarthecium)에 속하는 다년생 초본식물이며 한국, 일본 및 쿠릴열도에만 분포한다. 칠보치마 자생지는 산림 내 절개지 사면과 임도변의 햇빛이 비교적 잘 들고 토양수분이 유지되는 부식질토양에 주로 위치하고 있으며, 종의 생육에 광량, 토양환경, 주변 식물에 의한 피압 등 이 중요한 환경 인자로 판단되었다. 토양 이화학성분을 분석한 결과 유기물함량은 5.50~15.95%, 전질소함량은 0.13~2.06%, 치환성 K은 0.18~0.52 cmol+/kg, 치환성 Ca는 0.26~1.57 cmol+/kg, 치환성 Mg 0.23~1.89 cmol+/kg, 치환성 Na 0.10~0.21 cmol+/kg, 양이 온치환용량 7.36~12.92 cmol+/kg, 염도 0.81~15.94, 토양 pH는 3.90~6.17, 수분함량은 3.26~10.26%인 것으로 조사되었다. ISSR 표지자를 이용한 집단의 유전다양성 분석 결과, 종 수준의 유전다양도는 매우 낮았으며(H=0.086), 총 5개 집단 중 상주저수지 집단의 다양도가 상대적으로 높은 것으로 파악되었다. 서식 예측분석결과 공원지역은 남해안을 따라 다도해해상국립공원과 한려해상국립공원 일대의 출현가능성이 높은 것으로 나타났다. 본 연구결과는 국립공원 내 멸종위기식물의 현지 내.외 보전전략수립을 중요한 기초자료를 제공하며, 도출된 예측분포도는 신규 생육지를 발굴하고, 현지 복원시 적합지 선정 등 성공적 복원 사업의 수행을 위한 방향성을 제시하고 있다.

최근 인간의 무분별한 개발로 인해 CO₂농도와 온도가 상승되고 있으며, 이러한 기후변화는 생물들에게 영향을 미칠 것이다. 높아진 CO₂농도와 온도에 적응하는 생물은 계속해서 생존하겠지만 그렇지 못한 생물은 서서히 멸종이 될 것이다. 황근(Hibiscus hamabo)은 낙엽반관목으로서 환경부 지정 멸종위기야생생물 2급으로 지정되어있다. 겨울철의 내한성은 매우 약하여 중부 이북 지방에서 노지월동이 불가능하다. 제주도 5개 장소와 전남 완도에 분포했으나 완도 자생 개체는 모두 사라졌고 복원된 개체만 남아있다. 또한, 최근에는 해안도로 건설로 인하여 자생지 파괴에 직면해 있다. 멸종위기식물은 다른 식물들에 비해 생태적 지위폭이 좁기 때문에 환경변화에 더 취약하다. 따라서, 본 연구에서는 CO₂농도와 온도의 상승으로 인하여 기후변화가 진행되었을 때 광, 수분 그리고 유기물 구배에 따른 황근의 생태적 지위폭의 변화를 알아보고자하였다. 온실에서 대조구(야외)와 처리구(CO₂ 농도+ 온도 상승구)로 나누어 각각 광(L10, L30, L70, L100), 수분(M100, M300, M500, M700) 그리고 유기물(N0, N5, N10, N20)구배를 두어 재배를 한 후 영양생장기관인 지상부 길이와 잎 수를 측정하였다. 황근의 지상부 길이는 대조구에서 광량이 낮은 조건(L1)에서 약간 높은 조건(L3)까지 증가하다가 높은 조건(L4)에서 감소하는 경향이 있었으나 통계적인 차이는 없었다. 처리구에서는 광량이 낮은 조건(L1)과 약간 낮은 조건(L2)에서 고사하였으며, 약간 높은 조건(L3)보다 높은 조건(L4)에서 지상부 길이가 짧아지는 경향이 있었으나 통계적인 차이는 없었다. 대조구에서 지상부 길이는 수분함량이 낮은 조건(M1)에서 약간 낮은 조건(M2)까지 증가하다가 약간 높은 조건(M3)에서 다른 구배들 보다 더 많이 감소하고 높은 조건에서 다시 증가하는 경향을 보였으나 통계적인 차이는 없었다. 그리고 처리구에서는 수분함량에 따른 증감의 폭은 대조구에 비해 다소 작았지만 유사한 경향을 보였다. 대조구에서 황근은 유기물함량이 낮은 조건(N1)과 높은 조건(N4)에서 고사하였고, 약간 낮은 조건(N2)보다 약간 높은 조건(N3)에서 지상부의 길이가 약간 증가하였으나 통계적인 차이는 없었다. 처리구에서 지상부 길이는 유기물의 함량이 높아질수록 길었다. 수분함량이 낮은 조건(M1)과 높은 조건(M4)내에서 대조구 황근의 지상부 길이는 처리구보다 길었다. 광량이 낮은 조건(L1)과 약간 낮은 조건(L2)에서 처리구의 황근은 대조구와 다르게 모두 고사하였다. 수분함량이 낮은 조건(M1)과 높은 조건(M4)내에서 대조구 황근의 지상부 길이는 처리구보다 길었다. 그리고, 유기물함량이 낮은 조건(N1)과 높은 조건(N4)내에서 대조구의 황근은 처리구와 다르게 모두 고사하였다. 황근의 잎 수는 대조구에서 광량이 낮은 조건(L1)에서 약간 낮은 조건(L2)까지 증가하다가 약간 높은 조건(L3)부터는 적어지는 경향을 보였으나 통계적 차이는 없었다. 처리구에서 황근은 광량이 낮은 조건(L1)과 약간 낮은 조건(L2)에서 고사하였으며, 약간 높은 조건(L3)은 높은 조건(L4)간에는 차이가 없었다. 대조구에서 잎 수는 수분함량이 낮은 조건(M1)에서 약간 낮은 조건(M2)까지는 증가하다가 약간 높은 조건(M3)에서 급격히 감소하였다가 높은 조건(M4)에서 증가하였다. 처리구에서 잎 수는 수분함량이 낮은 조건(M1)에서 약간 낮은 조건(M2)까지는 증가하다가 약간 높은 조건(M3)부터 감소하였으나 통계적인 차이는 없었다. 대조구에서 황근은 유기물의 함량이 낮은 조건(N1)과 높은 조건(N4)에서 고사하였고, 약간 낮은 조건(N2)에서 약간 높은 조건(N3)으로 갈수록 잎 수는 감소하는 경향은 있었으나 통계적인 차이는 없었다. 처리구에서 잎 수는 유기물 함량이 약간 높은 조건(N3)까지 증가하다가 높은 조건(N4)에는 감소하는 경향을 보였으나 통계적인 차이는 없었다. 황근의 생태적 지위폭은 대조구에서 광(0.913)>수분(0.786)>유기물(0.479), 처리구에서 수분(0.935)>유기물(0.870)>광(0.482) 순으로 나타났다. 처리구내에서 황근의 생태적 지위폭은 광 구배에서 30.1% 좁아졌으며, 수분 구배에서 8.6% 그리고 유기물 구배에서 30% 넓어졌다. 따라서 기후변화가 진행되면 황근의 분포는 광량에 의해서 제한될 것이다.

멸종위기야생식물의 효과적인 보전을 위해서는 종이 소유하는 특성과 더불어 각 분포지에서 나타나는 환경요인과의 상호작용에 대한 이해가 필요하다. 먼저 분포특성을 조사하였고 석호의 분포지를 중심으로 4년간에 걸친 모니터링을 실시하였다. 또한 토양과 빛 조건에 따른 월동아, 열매 및 종자 생산특성을 비교하였다. 다음으로 재배실험에서 생산된 종자를 이용한 발아실험을 통해 종에 대한 정보를 확보하였다. 갯봄맞이꽃은 우리나라가 세계적인 분포의 가장자리에 해당하며 4개의 분포지는 서로 먼 거리에 격리되어 분포하였다. 2개의 분포지는 해안의 바위지대에 형성된 소규모 습지와 미사 퇴적지에 위치하였고 다른 2개 분포지는 하구가 바다와 연결되어 있는 석호에서 모래로 구성된 입지에 분포하였다. 갯봄맞이꽃은 염분과 주기적인 침수 그리고 낮은 토양층에 따라 경쟁관계에 있는 식물의 침입과 생육이 억제되는 공간에 분포하는 것으로 보였다. 갯봄맞이꽃은 월동아에 의한 보충과 종자에 의한 유묘 보충에 의해 개체군이 유지되었다. 월동아의 생산은 토양의 유기물과 더불어 모래의 입자에 의해 영향을 받는 것으로 추정되었다. 종자에 의한 유묘 보충은 호수의 가장자리에 있는 모래언덕 배후에 위치한 염습지에서만 관찰되었다. 갯봄맞이꽃 개체군 마다 서로 다른 위협요인이 존재하는 것으로 관찰되었다. 포항의 개체군은 해안도로의 개설로 월동아의 보충에 영향을 미치는 미사의 퇴적현상이 제거된 것으로 보였다. 울산의 개체군은 분포지로 유입되는 용출수의 단절로 경쟁종의 급격한 확대와 갯봄맞이꽃 분포 면적의 축소가 나타났다. 반면에 석호의 분포지는 비교적 안정적인 개체군을 유지하였 다. 특별히 송지호의 개체군은 가장 안정적인 개체군으로 판단되었다. 석호에 분포하는 갯봄맞이꽃 개체군의 지속을 위해서는 석호가 소유하는 바닷물의 유입과 주기적인 침수를 포함하는 기작이 잘 유지되도록 광역적인 규모에서의 보전활동이 필요함을 제안하였다.

본 연구는 멸종위기식물인 섬시호를 대상으로 기후변화의 원인인 CO2+온도상승과 식물의 생육 및 분포에 중요한 광, 수분, 영양소를 조합 처리하여 지구온난화에 대해 어떻게 반응하는지 알아보고, 기후변화환경 하에서의 보전방안을 마련하고자 하였다. 실험은 야외의 CO2 농도와 온도를 반영한 대조구와 유리온실에서 대조구보다 CO2 농도가 약 2배, 온도가 약 2°C 높게 유지한 CO2+온도상승구로 구분하여 2010년부터 2011년까지 생육시켜 관찰하고 비교하였다. 섬시호의 생육반응은 광, 수분, 영양소보다 CO2+온도상승의 영향을 더 많이 받았고, CO2+온도상승구에서 영양소가 많은 조건일 때 잘 자랐다. 잎 수는 대조구에 비해 CO2+온도상승구에서 광이 낮은 구배와 영양소가 높은 구배에서 많았고, 잎 폭은 대조구에 비해 CO2+온도상승구에서 광과 영양소가 중간 구배에서 좁았다. 그러나 지상부 길이, 잎몸 길이 그리고 잎자루 길이는 대조구와 CO2+온도상승구 간에 차이가 없었다. 본 연구결과를 토대로 미래기후환경 하에서 섬시호의 보전을 위해서는 섬시호 자생지에 NH4 +, NO3, P2O5, K2O 등이 포함된 영양소를 공급하고, 섬시호 자생지가 파괴되지 않도록 하여야 한다. 또한 섬시호의 자생지와 유사한 환경조건을 가진 곳을 발굴하여 복원함으로써 서식지를 확대하여야 한다.

분포지의 환경특성, 개체군구조, 생태적지위, 생활사 특성 그리고 개체군 통계적 연구는 효과적인 보전을 위해 필수적 인 정보이다. 우리는 12년간의 분포조사를 통해 총 37개의 분포지를 확인하였고 그중 12개 지역에 있는 25개의 집단을 대상으로 생육지의 환경과 개체군 구조를 조사하였다. 강원도 평창군 대관령면의 8개 집단을 대상으로 4년간에 걸친 개체군동태를 조사하였다. 4년간의 재배실험과 화분매개곤충의 영향을 관찰하였다. 조사결과 산작약은 비교적 넓은 식생환경에 걸쳐 분포하였다. 조사가 이루어진 25개 집단의 개체군 구조는 비교적 안정적인 집단과 극단적으로 성체만 이 존재하는 집단 등 상당한 차이를 나타내었다. 조사기간 동안 상층식생에 생성된 숲 틈이 개체군 동태에 영향을 미치는 요인으로는 추정되었다. 재배실험에서 유묘는 토양의 유기물이 상대적으로 적은 곳에서 잘 성장하였다. 화분매 개곤충의 방문이 결실한 종자의 수와 결실률에서 높게 나타나는 경향이 있었다. 결론적으로, 산작약의 분포는 환경적 요인과 더불어 분포에 관여하는 다른 요인의 연구가 필요하며 그 중에서 종자의 운반체에 대한 연구의 필요성을 제안하 였다. 현재의 산작약 개체군은 과거 급격한 분포지의 감소 이후 확대되는 과정으로 평가되었다. 멸종위기야생식물인 산작약의 효과적인 보전을 위해서는 시공간적 확장을 통한 종에 대한 이해와 이를 바탕으로 한 생태계의 건강성 유지를 제안하였다.

전 세계적인 그리고 국가적인 규모에서 멸종위기야생식물의 멸종위험 평가와 더불어 지역적인 규모에서의 멸종위험 평가는 직접적인 보전활동의 계획과 실행에 있어 대단히 중요하다. 우리나라 중동부지역에는 34종의 멸종위기야생식물 이 분포하였다. 각각의 종에 대해 분포지, 분포면적, 개체수 및 개체군의 소멸에 영향을 미칠 수 있는 요인을 조사하였다. 조사결과에 따라 각각의 종이 소유하고 있는 생활사 특성을 포함한 10가지 평가항목을 바탕으로 위험요인을 평가하였 다. 34종에 대한 위험요인 평가결과 첫째, 다수의 위험요인이 존재하고 심각한 훼손압력에 노출되어 있어 적극적이고 시급한 생육지 보전활동이 필요한 12종, 둘째, 소수의 직접적인 위험요인을 제거하는 것으로 개체군의 지속이 가능한 16종, 셋째, 비교적 넓은 분포지와 많은 개체수에 따라 소극적인 관리를 통해서도 개체군의 지속이 가능한 6종으로 구분되었다. 멸종위기야생식물에 있어 가장 큰 위험요인은 인구의 증가, 개발, 채취에 따른 생육지와 개체군의 소멸이었 다. 또한 식생환경의 변화로 인한 적합한 생육지의 감소와 재정착의 기작이 정상적으로 작동하지 않는 생태계 건강성의 상실이 또 다른 원인이 될 수 있다. 본 조사가 이루어진 지역에서 멸종위기야생식물의 분포지와 출현 빈도 및 중요도를 바탕으로 5개 권역별을 제시하였다. 그리고 각 권역의 특성에 따른 보전 전략을 제시하였다. 우리는 멸종위기야생식물 의 멸종위험에 대한 평가는 분포현황정보 뿐만 아니라 종의 생활사 특성을 포함하는 평가방법이 필요함을 제안한다. 뿐만 아니라 개체군동태와 생태적 지위에 대한 이해가 필요함을 제안한다.

본 연구에서는 식물공장에서 한국의 멸종위기식물인 분 홍장구채(Silene capitata Kom.)의 생육 및 개화에 최적인 광조건을 선정하기 위해, 식물공장용 LED 챔버 시스템에 서 적색광, 청색광, 백색광, 원적색광, 적색+원적색 혼합광, 적색+청색 혼합광 그리고 적색+청색+백색 혼합광을 처리 하여 생육, 생리 그리고 번식생태적 반응을 측정하였다. 측 정 항목은 분홍장구채의 로제트 잎 길이, 분얼 수, 광합성률, 수분이용효율, 광계Ⅱ의 광화학적 효율, 개체당 꽃 수이다. 그 결과 분홍장구채의 로제트잎 수는 적색+청색+백색 혼합 광에서, 분얼 수는 적색+원적색 혼합광에서 가장 많았다. 생리반응을 보면, 광합성률은 적색+청색+백색 혼합광에서 가장 높았지만 수분이용효율은 차이가 없었다. 광계Ⅱ의 광 화학적 효율은 적색+청색+백색 혼합광에서 가장 높았다. 이를 종합해 보면, 생육반응과 생리반응은 적색+청색+백색 혼합광에서 가장 높았다. 그러나 이와 달리, 개체당 꽃 수는 적색 단일광과 적색+원적색 혼합광에서 가장 많았다. 그러 므로 인공적으로 분홍장구채를 재배할 때, 꽃을 많이 피우 기 위해서는 적색 단일광과 적색+원적색 혼합광에서 재배 하는 것이 효과적이다.

본 연구는 멸종위기식물인 섬시호를 대상으로 기후변화 의 원인인 CO2 + 온도 상승과 식물의 생육 및 분포에 중요 한 광, 수분, 영양소를 조합 처리하여 지구온난화에 대해 어떻게 반응하는지 알아보고, 기후변화환경 하에서의 보전 방안을 마련하고자 하였다. 실험은 야외의 CO2 농도와 온 도를 반영한 대조구와 유리온실에서 대조구보다 CO2 농도 가 약 2배, 온도가 약 2℃ 높게 유지한 CO2 + 온도 상승구로 구분하여 2010년부터 2011년까지 생육시켜 관찰하고 비교 하였다. 섬시호의 생육반응은 광, 수분, 영양소보다 CO2 + 온도 상승의 영향을 더 많이 받았고, CO2 + 온도 상승구에 서 영양소가 많은 조건에서 잘 자랐다. 잎 수는 대조구에 비해 CO2 + 온도 상승구에서 광이 낮은 구배와 영양소가 높은 구배에서 많았고, 잎 폭은 대조구에 비해 CO2 + 온도 상승구에서 광과 영양소가 중간 구배에서 좁았다. 그러나 지상부 길이, 잎몸 길이 그리고 잎자루 길이는 대조구와 CO2 + 온도 상승구 간에 차이가 없었다. 이상으로 볼 때, CO2 농도와 온도의 증가에 의한 식물들의 생육반응은 연구 대상종에 따라 다른 결과를 나타낸다. 이러한 이유는 모든 종마다 CO2 농도와 온도에 반응하는 특이성을 가지고 있고, 여러 복합적인 요인에 의해 식물의 생장이 이루어지기 때문 으로 판단된다. 본 연구결과를 토대로 미래기후환경 하에서 섬시호의 보전을 위해서는 섬시호 자생지에 영양소를 공급 하고 섬시호 자생지가 파괴되지 않도록 하여야 한다. 또한 섬시호의 자생지와 유사한 환경조건을 가진 곳을 선정하여 복원함으로써 서식지를 확대하여야 한다.

본 연구에서는 환경부 지정 멸종위기 2급 식물로 알려져 있는 한국의 고유종인 선제비꽃을 대상으로 기후변화 조건 에서 수분, 유기물, 광을 처리하였을 때 각 환경에서 두 종의 생육 반응에 대한 변화를 알아보고자 하였다. 이를 위하여 온실을 CO2를 공급한 처리구와 공급하지 않은 대조구로 나누었다. 그리고 두 구역 내에 각각 수분을 100%, 90%, 70%, 50%, 30%로 처리한 수분 구배, 유기물을 20%, 15%, 10%, 5%, 0%로 처리한 유기물 구배, 그리고 광을 100%, 70%, 30% 로 처리한 광 구배를 설정하고 각 환경에서 2014 년 9월부터 2015년 8월까지 재배하였다. 그 결과, 선제비꽃 의 잎 수는 수분 구배의 경우, CO2 를 처리하였을 때 100% 와 30%에서 가장 많았다. 사망율은 수분 90%, 질소 10%와 질소 20%일 때 가장 높았다. 지상부 길이는 처리구에서 더 길었으며, 잎수는 대조구에서 더 많았다. 수분은 잎수보다 는 지상부 길이에 더 많은 영향을 주었다. 선제비꽃은 지구 온난화가 되면 지금보다 낮은 광에서 더 잘 자랄것이다. 이 결과 앞으로 지구온난화로 인해 CO2 농도와 온도가 더 올 라가면, 각 환경요인에 따른 반응이 크게 달라질 것이다. 선제비꽃의 지상부 길이는 길어지지만 잎수는 줄어들어 광 합성에 부정적 영향을 끼칠 것으로 판단된다. 또한 환경조 건에 큰 영향을 받는 멸종위기종인 선제비꽃은 변화하는 기후조건에 대비해 대한 많은 연구가 필요하다.