To understand functional changes of forest ecosystems due to climate change, correlation between decomposition rate of leaf litter, an important function of forest ecosystems, and microclimatic factors was analyzed. After 48 months elapsed, percent remaining weight of Quercus mongolica leaf litter was 27.1% in the east aspect and 37.0% in the west aspects. Decay constant of Q. mongolica leaf litter was 0.33 in the east aspect and 0.25 in the west aspect after 48 months elapsed. Initial C/N ratio of Q. mongolica leaf litter was 38.5. After 48 months elapsed, C/N ratio of decomposing Q. mongolica leaf litter decreased to 13.43 in the east aspect and 16.72 in the west aspect. Average air temperature and soil temperature during the investigation period of the research site were 8.2±9.0 and 9.1±9.3 in the east and 8.5±7.4 and 9.3±7.3°C in the west aspect, respectively, with the west aspect showing higher air and soil temperatures. Soil moisture showed no significant difference between east and west aspects (average soil moisture: 19.4±11.0% vs. 20.5±5.7%). However, as a result of analyzing the correlation between decomposition rate and microclimatic factors, it was found that the decomposition rate and soil moisture has a positive correlation (r=0.426) in the east aspect but not in the west aspect. Our study shows that the correlation between decomposition rate and microclimatic factors can be significantly different depending on the direction of the aspect.

낙동정맥은 강원도 태백시에서부터 부산광역시까지 남북으로 길게 뻗어 있어 온대림에서 난대림까지 폭넓은 산림대를 포함하고 있다. 백두대간과 정맥에서 가장 넓은 면적으로 분포하고 있는 신갈나무우점군락의 낙동정맥 내에서의 식생구조 특성을 지역 및 군락별로 분석하고자 대표적인 6곳(백병산, 칠보산, 백암산, 운주산, 고헌산, 구덕산)을 선정하여 신갈나무우점 군락을 조사하였다. 6곳의 조사지역의 교목층에서 신갈나무의 상대우점치는 85% 이상으로 확인되었으며, 아교목층에서는 철쭉, 쇠물푸레나무 등이 관목층에서는 쇠물푸레나무, 조록싸리, 미역줄나무 등이 확인되었다. TWINSPAN에 의해 분리된 4개 군락의 교목층 신갈나무의 상대우점치는 80% 이상이며, 아교목층과 관목층은 지역별 우점종이 동일하게 우점하였다. 현재 신갈나무는 교목층에 이어 아교목층에서도 확인되어지고 있어 외부요인이 없는 한 신갈나무우점군락이 계속 유지될 것으로 판단된다. 우리나라 온대림에 속하는 지역들이 자연림 상태에서 참나무류와 서어나무가 중심이 되는 주 임상을 이루는 데 이러한 특징을 고려해 볼 때 낙동정맥 마루금 일대의 신갈나무우점군락은 우리나라의 온대 산림대의 특성을 가지고 있는 것으로 판단된다. 신갈나무군락은 대표적인 한반도 냉온대 낙엽활엽수림으로서 산지 상부의 기후극상으로 알려져 있으며, 극상림이 유지되기 위해서는 같은 종의 수목이 각 층위별로 분포되어 있어야 지속적으로 교목층을 우점하여 극상림을 유지할 수 있다. 이에 따라 낙동정맥 마루금 일대 극상림은 신갈나무군락으로 사료된다.

본 연구는 기온상승 강도에 따른 우리나라 주요 참나 무류의 종자 발아와 초기생장에 미치는 영향을 파악하기 위해 수행되었다. 신갈나무와 졸참나무를 대상으로 온도구배온실을 이용하여 대조구, 중간 강도 온난화 처리구 (+1.7℃) 및 강한 강도 온난화 처리구 (+3.2℃)를 준비하여 재배실험을 실시하였다. 그 결과, 발아반응과 초기생장 반응은 기온상승 강도 및 수종에 따라 차이를 보였다. 중간 강도의 온난화 환경은 두 종의 발아반응을 촉진하고, 생장량 (묘고, 근원경)과 생물량 (잎, 줄기, 뿌리의 건중량 및 총 생물량)을 증가시켜, 초기정착에 다소 유리할 수 있을 것으로 판단된다. 그러나 Tm에서 두 종 모두 대조구보다 낮은 RMR과 높은 H/D율을 나타내, 장기적으로는 생장에 불리하게 작용할 수 있을 것임을 암시한다. 강한 강도의 온난화 환경은 신갈나무와 졸참나무의 발아반응을 촉진 시켰으나, 생육기간 종료 시점의 총 생물량은 대조구보다 유의하게 낮았다. 뿌리 생장은 대조구보다 크게 저하되었고, 이로 인하여 RMR은 낮고 S/R율은 높게 나타났다. 이러한 결과는 강한 강도의 온난한 환경이 봄철에는 발아시 기를 앞당겨 생장기간을 증가시켰지만, 여름철에는 임계치 이상의 높은 온도가 생장에 스트레스요인으로 작용하는데 기인한 것으로 판단된다. 식물의 생장은 온난화 처리기간, 토양수분, 광환경 등의 환경요인에 따라 다를 수 있으므로, 온난화에 의한 영향을 정확하게 판단하기 위해서는 다른 환경인자에 대한 모니터링과 장기간에 걸친 추가 연구가 필요할 것으로 판단되었다. 기온상승에 대한 두 식물의 반응을 비교하면, 발아 반응에서 졸참나무가 신갈나무보다 기온상승에 따른 발아율 상승이 높게 반응하였고, 생물량 분배반응에서 신갈나무가 졸참나무보다 민감하게 반응하는 차이를 보였다. 이는 자연에서 양식물의 공간 분포가 가져오는 미기후 차이에서 비롯된 것으로 판단된다.

본 연구는 면봉산 일대의 장기모니터링을 위한 고정조사구의 목본류 임분동태를 해석하기 위하여 실시되었다. 본 연구대상지는 1 ha의 조사구 내 10×10 m의 소조사구 100개소를 설치하여 흉고직경 2㎝이상의 목본류 개체를 중심으로 흉고직경, 수고 및 공간좌표를 측정하였다. 본 연구대상지의 목본식물의 흉고직경급은 역J자형이며, 2~6 ㎝의 개체수가 증가하는 경향으로 조사되었다. 흉고단면적은 2014년 33.22 ㎡/ha에서 2018년 34.25 ㎡/ha로 조사되어 증가하는 경향으로 나타났다. 주요 수종의 공간분포는 대부분 집중분포하는 경향으로 분석되었다. 중요치 분석결과 상층부를 우점하는 소나무, 신갈나무는 감소하고 중층의 쇠물푸레나무는 증가하는 경향으로 나타났다.

급속열분해 바이오오일은 사용 용도를 제한하는 바람직하지 않은 많은 특성을 가지고 있다. 낮은 산도, 불안정성, 수분과 산소 함량, 부식성 증가, 저장동안에 중합 및 낮은 발열량이 적용을 제한하는 주요 특징이다. 에스터 반응을 이용한 공비 수분 제거는 이 모든 특성을 개선할수 있다. 본 연구에서는 바이오오일의 특성 변화를 알아보기 위하여 0.3～1.4 mm 크기의 신갈나무 시료 500 g을 550℃에서 2초 동안 급속열분해하여 바이오오일을 제조하였다. 제조된 바이오오일을 감압(100 hPa) 조건에서 30 min 동안 비휘발성 알콜인 n-butanol 처리하였다. 제조 오일의 수분, 점도, 고위발열량, 산도, FT-IR 및 GC/MS을 분석하였다. 수분은 91.4 % 감소(from 31.5 % to below 2.7 %), 점도는 65.8 % 감소 (from 36.5 to 12.5 cP), 발열량은 96.8 % 증가(from 3,918 to 7,712 kcal/kg), 산도는 1.3 증가했다 (from 2.7 to 4.0). FT-IR 및 GC/MS 분석결과 불안정한 산성물질, 알데히드, 케톤 및 저급 알콜이 안정된 목표 물질로 변환한 것으로 나타났다. 특히 실험 수행 과정에서 급속열분해 바이오오일의 수분 함량이 상당히 감소했다. 이렇게 개선된 품질 개선된 급속열분해 바이오오일은 표준보일러와 열병합발전소 (CHP)의 연료로 이용이 가능하다.

지난 106년(1912~2017) 동안 우리나라의 연평균기온은 10년마다 0.18℃ 상승하였으며 여름은 19일 길어지고 겨울은 18일 짧아졌다. 이러한 기온 상승과 계절의 변화는 식물의 생장과 발달에 영향을 미쳐 잎의 발아나 꽃의 개화가 앞당겨지거나 잎의 생장과 결실이 촉진되는 등 식물계절의 유의한 변화를 초래할 수 있다. 생물계절 변화 연구는 장기간의 모니터링을 통해 이루어지며, 과거에는 이러한 연구가 진정한 과학이 아니라고 여겨졌으나 최근 기후변화와 기온 상승의 잠재적인 영향을 평가하는데 중요한 지표로 인식되고 있다. 그에 따라 식물계절의 변화 경향에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있는데 기후변화에 따른 벚꽃 등의 식물을 대상으로 한 개화시기 연구 등 봄철 식물계절 시기와 기온 사이의 상관관계에 관한 연구가 주로 이루어지고 있다. 국내의 경우 서울시에서 40년 동안 개나리, 왕벚나무, 아까시나무의 개화시기가 앞당겨졌음을 보고한 바 있으며 성주한(2003)은 홍릉수목원에서 개나리, 미선나무 등 47종 을 대상으로 개화시기가 평균 15일 정도 빨라졌음을 보고한 바 있다. 그러나 대부분의 연구가 봄철의 일부 시기 조사와 일부 종에 국한되어 있거나 산림지역에서 식물계절의 변화를 장기간 관찰한 연구결과는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 국립공원 지역 신갈나무를 대상으로 장기간 식물계절 변화를 관찰하기 위한 시스템을 구축하고 이를 통해 기후변화 따른 국립공원 육상생태계의 변화를 파악하고자 한다. 연구대상지는 산림기후대를 고려하여 온대 북부의 설악산국립공원 2개소, 온대 중부의 소백산국립공원 1개소, 온 대남부의 지리산국립공원 2개소, 난대에 위치한 월출산국립공원 1개소로 총 6개소에서 연구를 진행하였으며, 장기간 안정적인 모니터링을 수행하기 위해 촬영된 사진 자료가 원격으로 송수신되는 생물계절관찰카메라를 설치하여 하 루 최대 10장의 사진자료를 수집하였다. 수집된 자료를 바탕으로 개엽시기를 분석하였으며, 개엽 진행 단계를 5단계로 구분하여 분석하였다. 또한 개엽시기에 영향을 미치는 기상요인 분석하기 위해 미기상관측장비 수집자료 및 기상 청 방재기상관측자료를 활용하였다. 분석 결과 설악산은 4년간 1.2일 빨라지는 경향을 나타냈으며, 지리산의 경우 상선암 일원은 2013년 이후 6년간 0.7일, 성삼재 주차장 일원은 2.1일 빨라지는 경향을 나타냈다. 월출산은 2011년 이후 8년간 1.3일 빨라지는 경향을 보였다. 개엽 단계별 개엽시기를 살펴보면 모든 개엽단계에서 개엽시기가 빨라지는 경향이 보이고 있으나, 동아성숙일로부터 성숙완료일까지 소요된 기간인 개엽기간은 큰 차이가 없는 것으로 분석되었다. 신갈나무 개엽시기에 영향을 미치는 기상요인을 살펴본 결과 3월 평균기온 및 봄평균기온이 상승함에 따라 신갈나무 개엽시기가 빨라지는 경향을 보이고 있어 봄철 식물계절이 2월~3월 평균기온과 높은 상관관계가 있다는 선행연구와 유사한 연구결과가 도출되었다.

조림지 경영시 생태적 안정상태를 유지하면서 지속적인 목재생산 등을 유도하기 위해서는 식생구조와 자생수종, 조림수종 등의 천이를 고려한 관리방안이 필요하다. 본 연구는 2014년부터 2017년까지 우리나라 천연림의 대표 임분인 소나무군락, 신갈나무군락과 조림지의 대표 임분인 일본잎갈나무군락을 대상으로 식생구조를 비교·분석하여 일본잎갈나무군락의 잠재식생, 내음성과 생활형에 의한 식생구조, 천이경향 등을 파악하기 위해 수행되었다. 자료의 분석은 상관우점종에 따라 군락유형분류를 실시한 후 중요치 분석, NMS, MRPP를 수행하였다. 식생유형분류결과, 소나무군락과 일본잎갈나무군락에는 신갈나무가 점차적으로 이입되고 있는 구조를 나타냈으며 NMS와 MRPP 분석 결과, 일본잎갈나무군락은 소나무군락에 비하여 신갈나무군락과의 유사도가 높아 일본잎갈나무군락의 식생천이는 신갈나무군락의 주요 구성종에 의해 이루어질 것으로 판단되었다. 중요치를 분석하여 내음성과 생활형에 의한 식생구조를 살펴본 결과, 신갈나무군락과 일본잎갈나무군락은 소나무군락에 비하여 중용수와 음수에 의한 천이 진행속도가 빠른 것으로 판단되었다. 특히 일본잎갈나무군락은 다른 군락에 비해 다양한 덩굴성 식물, 초본성 식물의 점유정도(중요치)가 높아 목본성 수종의 갱신이 원활하지 않은 것으로 판단되어 목본성 수종의 갱신을 유도하기 위해서는 풀베기, 덩굴제거 등의 집약적인 숲가꾸기 작업이 필요할 것으로 판단 되었다.

본 연구는 면봉산 신갈나무림을 대상으로 장기모니터링 조사구 내 초기 임분구조를 분석하고 장기모니 터링을 위한 기초자료를 마련하고자 한다. 1㏊의 조사구 내 10×10m의 소조사구 100개소를 설치하여 흉고직경 2㎝ 이상의 목본류 개체를 중심으로 흉고직경, 수고 및 공간좌표를 측정하였으며, 소조사구 내 5×5m의 크기로 하층식생 조사구를 설치하여 피도 및 수도를 조사하였다. 중요치 분석결과 상층에서 신 갈나무(46.5), 소나무(38.3)의 순으로 나타났고, 중층에서 신갈나무(47.5), 박달나무(15.6) 등의 순으로 나타났다. 장기모니터링 조사구내 출현한 개체수는 총 3,070본/ha로 조사되었다. 흉고직경급은 역J자형으로 나타났으며, 주요 수종이 대부분 집중분포하는 것으로 분석되었다.

장기생태연구는 미국국립과학재단이 1980년 LTER(Long term ecological research)이라는 이름으로 연구를 하기 시작한 이후부터 활발히 진행되었다. 장기생태연구는 생태계의 역할에 대하여 다방면으로 관찰하여 이에 대한 시계열적 생태정보처리를 할 수 있도록 생태 데이터베이스(ecological database)를 구축하는 것으로 생태계 동태파악에 있어 기초가 된다. 우리나라 장기생태연구의 목적은 우리나라 산림생태를 장기적으로 관찰함으로써 동식물 및 입지환경과의 상호작용 을 이해하고, 시계열적 변화과정 그리고 기후변화에 대응한 생물다양성, 산림생산성과 생태계 서비스를 보전하기 위한 산림생태계 관리방안을 마련하는데 있다. 우리나라에서의 장기생태연구는 생태계 관련 분야의 과학자 및 연구자간의 의사소통, 조정 및 협력을 촉진하기 위하여 1997년 KLTER(Korea Long-Term Ecological Research) 위원회가 설립되었다. 장기생태연구의 목적은 환경변화에 따른 생물다양성의 변화, 임분동태 분석 그리고 양분순환 등 우리나라 생태계의 전반적인 구조와 변화에 대한 분석이 다. 우리나라 장기생태연구조사지는 산림청 국립산림과학원 에서 광릉숲, 남해 금산, 계방산 등에 구축되어 있으며, 환경부 에서도 산림을 포함한 수변생태, 도서연안생태 등의 지역에 서 장기생태모니터링을 구축하여 다양한 서식처와 경관을 대상으로 연구사업이 진행되고 있다. 본 연구대상지인 면봉산은 보현산 일대에 위치하며 군락 내 접근성이 떨어져 외부의 간섭을 적게 받아 임분 내 종조성과 계층구조가 건전하고 생태계의 안정성이 유지되는 곳이다. 또한 면봉산일대 상층부에는 대부분 신갈나무군 집이 우점하고 있고 관목층에는 생강나무, 쇠물푸레나무 등 이 주로 생육하고 있어, 한반도 삼림식생형에 따른 식물사 회학적 식생분류체계에 대한 연구 중, 중‧남부 산지 삼림식생형을 신갈나무-생강나무군단으로 분류한 것으로 보아 본 연구대상지는 우리나라 중‧남부지역 온대활엽수림의 전형 적인 식생상태의 종조성을 보이는 곳으로 판단된다. 본 연 구대상지의 장기모니터링 구축을 통하여 온대림 식생의 종 조성 변화 및 임분동태를 분석하여 타지역의 장기모니터링 연구결과와 비교·분석하는 데 용이할 것으로 판단된다. 본 연구의 목적은 면봉산 일대 신갈나무림을 대상으로 장기모니터링 조사구를 설치하여 향후 임분동태를 파악하기 위한 기초자료를 마련하는데 의의가 있다. 현장답사는 2014년 3월에 실시하였으며 장기모니터링 조사구를 설치할 장소를 물색하였다. 애초에 계획했던 1㏊의 조사구를 설치하기에 힘든 지형조건으로 이를 보완하여 종조성, 사면방위, 해발 고도, 경사 등을 고려하여 생육상황이 비슷한 조사구를 0.25㏊로 4개소 구획하였다. 4개소의 조사구 내 10×10m의 소조사구를 각각 25개씩 설치하여 총 100개소를 설치하였으며 2014년 5월에 실시하였다. 조사구 내 흉고직경 2㎝ 이상의 목본류 개체를 중심으로 흉고직경, 수고 및 공간좌 표를 측정하였으며, 소조사구 내 braun-blanquet의 식물사 회학적 방법을 이용하여 하층식생의 종을 식별하고 피도 및 수도를 조사하였다. 조사년도는 식물의 생육이 왕성한 시기인 여름에 실시하여 2014년 8월, 2015년 7~8월, 2017 년 7~8월에 걸쳐 3회 실시하였다. 중요치 분석결과 상층에 서 신갈나무, 소나무의 순으로 나타났고, 중층에서 신갈나무, 박달나무 등의 순으로 나타났다. 장기모니터링 조사구 내 출현한 개체수는 2014년 3,070본/㏊에서 2017년 3,233 본/㏊로 조사되었다. 이는 교목층 수종의 고사로 인한 숲틈 (forest gap)으로 관목층 목본류(철쭉, 진달래, 쇠물푸레나무 등)의 치수발생에 의한 결과로 사료된다. 흉고직경급은 역J자형으로 나타났으며, 주요 수종이 대부분 집중분포하는 것으로 분석되었다. 장기생태모니터링의 연간 조사에 관한 사항은 국립수목원에서 점봉산 일대와 광릉시험림의 신갈나무와 졸참나무에 대하여 시행하고 있으나 이러한 정밀 한 조사데이터의 구축이 식생대별 그리고 특이서식지별 등 이 국내에서 더욱 요구되는 사항이라고 사료되며 앞으로도 면봉산 일대의 연간 장기모니터링을 통하여 우리나라 참나 무림의 임분동태를 해석하는 데 있어 기초자료를 제공하는 데 연구를 진행할 계획이다.

기후변화 연구의 일환으로 지리산의 주요 식물군락인 신 갈나무군락과 구상나무군락에서 물질생산을 파악하기 위 해 2016년 11월부터 2017년 8월까지 지상부와 지하부의 현존량과 순생산량을 조사하였다. 신갈나무군락의 현존량은 123.76 ton ha-1yr-1이었으며 기관별로는 잎과 생식기관이 3.30(2.7%), 가지가 17.46 (14.1%), 줄기가 78.25(63.2%), 뿌리가 24.75(20.0%) ton ha-1yr-1를 이루었다. 순생산량은 6.80 ton ha-1yr-1이었으 며 기관별로는 잎과 생식기관이 3.66(53.8%), 가지가 0.50 (7.4%), 줄기가 2.15(31.6%), 뿌리가 0.49(7.2%) ton ha-1yr-1 를 이루었다. 구상나무군락의 현존량은 2017년 1월부터 2017 년 8월까지 평균은 97.30 ton ha-1yr-1이었으며 기관별로는 잎과 생식기관이 2.71(2.8%), 가지가 6.91(7.1%), 줄기가 68.22(70.1%), 뿌리가 19.46(20.0%) ton ha-1yr-1를 이루었 다. 순생산량은 5.35 ton ha-1yr-1이었으며 기관별로는 잎과 생식기관이 3.08(57.6%), 가지가 0.17(3.2%), 줄기가 1.79 (33.5%), 뿌리가 0.31(5.8%) ton ha-1yr-1를 이루었다

우리는 한국 산림군락의 주요 우점종인 신갈나무와 소나 무 그리고 조림지의 주요 종중 하나인 잣나무 중에 어느 유식물이 그늘에 내성이 강한지 알아보고자 하였다. 우리는 실험환경을 전일광(100%, 52.87μmol m-2s-1)에서 차광막 1겹(53.3%, 28.21μmol m-2s-1), 2겹(24.7%, 13.05μmol m-2s-1), 3겹(3.6%, 1.88μmol m-2s-1)으로 나누었다. 생육 이 고른 신갈나무, 잣나무, 소나무 3년생을 2016년 10월에 각 환경에 이식하여 2017년 9월에 소지길이와 생존율을 측 정하였다. 그 결과 광량이 같은 경우 종간 생육의 차이는 없었으며, 같은 종에서 광에 따른 소지길이 비교 결과 세 종 모두 차이가 없었다. 하지만 생존율을 비교한 결과, 차광 막이 1겹(53.3%)일 경우에는 세 종 모두 생존율이 100%였 다. 2겹(24.7%)일 경우에는 신갈나무와 잣나무의 생존율이 100% 소나무는 0%였다. 3겹(3.6%)일 경우에는 잣나무의 생존율이 100%, 신갈나무가 66.7% 그리고 소나무가 0%였 다. 이러한 결과는 수관으로 투과되는 광량의 높고 낮음이 세 종의 초기 생육에 영향을 끼치진 않으나, 생존에 영향을 끼칠 것으로 판단된다. 따라서 산림군락에서 종자부터 발아 한 소나무 묘목은 피도가 높아서 광량이 낮을 경우 살지 못할 것으로 판단된다. 하지만 잣나무 유식물의 경우 광량 에 상관없이 잘 자랄 것으로 판단된다.

본 연구는 강원도 점봉산에 분포하고 있는 신갈나무군락에서 군락의 지상부 생물량과 생물종 다양성, 그리고 군락 구조의 다양성 간의 관계 특성을 밝히기 위하여 수행되었다. 이를 위해, 2004년부터 2013년까지 점봉산 신갈나무군락 에서 측정한 지상부 생물량은 총 311.1ton·ha-1였으며, 종 별 생물량 및 구성 비율은 신갈나무 206.3ton·ha-1(66.3%),까 치박달 36.9ton·ha-1(11.9%),피나무 30.6ton·ha-1(9.8%)등의 순으로 적었다. 신갈나무의 지상부 생물량이 가장 많은 것은 전체에 비해 임목 밀도가 많지 않지만, 평균 흉고직경(DBH)이 50㎝ 이상인 개체수 비율이 다른 수종에서 보다 월등히 높기 때문인 것으로 판단된다. 이 군락의 종 다양성 지수(H')와 종 균등도(J')를 추정해 본 결과 각각 2.015~2.166 과 0.673~0.736의 범위 내에서 시간에 따른 점진적인 증가를 보여 주고 있다. 위의 종 다양성 지수와 종 균등도는 지상부 생물량과 높은 양의 상관관계를 나타내는데, 이는 시간이 변함에 따라 신갈나무군락의 지상부 생물량이 공간적 으로 균일해진다는 것과 이러한 현상이 다양한 수종에 걸쳐 나타나고 있다는 것을 의미한다. 또한, 생물량-종 다양성 지수(BS)와 종 풍부도-생물량-종 다양성 지수(ABS)도 각각 3.746~3.811, 4.781~5.028 범위 내에서 시간에 따른 점진적 인 증가를 보여주고 있었으며, 이들 지수와 지상부 생물량 높은 양의 상관관계가 관찰되었다. 이는 신갈나무군락의 지상부 생물량이 다양한 수종에서 뿐만 아니라 다양한 직경급에 따라 균일해 지고 있음을 나타낸다. 그리고 점봉산 신갈나무군락은 군락의 구조적 다양성을 통하여 생산성과 탄소 저장 능력이 더욱 효율화 되어, 자원이 풍부한 생태계로 서의 역할을 수행 할 것으로 예상된다. 또한 복원된 산림의 생물다양성과 생산성의 유지를 위하여 생태적 특성을 고려한 다양한 수종과 다양한 DBH 수목의 선택적 식재를 제안한다.

본 연구에서는 신갈나무와 졸참나무 임분의 입지환경인자 및 기후인자 자료를 활용하여 출현확률을 평가하였으며, 자료 분석은 Binary logit model을 이용하였다. 추정 결과, 신갈나무는 해발이 높고, 산복이나 산정의 지형에서 확률이 높게 나타난 반면 졸참나무는 대체로 해발고가 높지 않으며, 평탄지와 완구릉지에 비하여 산록과 산복의 지형에서 확률이 증가되는 경향이 나타났다. 그 외 적색산림토양군의 토성을 가지는 지형과 점토군이 아닌 미사군과 모래군으로 갈수록 출현확률이 높아지는 공통적인 특성이 나타났다. 본 연구의 결과는 장기적인 산림경영 측면에서 조림수종 선정에 유용하게 활용 될 수 있을 것으로 사료된다.

충남 서산에 위치한 금강산 내 신갈나무림과 소나무림의 유기탄소 흡수량의 비교를 위해 2013년 9월부터 2014년 8월까지 지상부와 지하부 생물량, 낙엽생산량, 낙엽층의 낙엽량, 그리고 토양의 유기탄소 분포량, 토양호흡량을 측정하 였다. 지상부와 지하부 생물량에 분포하고 있는 유기탄소의 양은 신갈나무림과 소나무림에서 각각 115.07/34.36, 28.77/8.59 ton C ㏊-1이었으며, 임상낙엽층에 각각 4.89, 6.02 ton C ㏊-1, 토양층에 각각 132.78, 59.72 ton C ㏊-1 50㎝-depth가 분포하여 신갈나무림과 소나무림의 전체 유기탄소량은 281.52, 108.69 ton C ㏊-1으로 나타났다. 본 조사지소 신갈나무림과 소나무림에서 연간 광합성을 통하여 식물체에 고정된 유기탄소량은 각각 10.64, 3.64 ton C ㏊-1 이었으며, 낙엽생산을 통해 임상으로 유입되는 유기탄소량은 신갈나무림과 소나무림에서 각각 2.83, 2.20 ton C ㏊-1 으로 나타났다. 토양호흡을 통하여 방출되는 유기탄소량은 신갈나무림과 소나무림에서 각각 9.77, 5.54 ton C ㏊-1 이었으며, 유기탄소 순생산량과 미생물호흡량의 차이로 추정했을 때 본 신갈나무림과 소나무림에서 연간 대기로부터 순 흡수하는 유기탄소는 3.90, 0.81 ton C ㏊-1 yr-1 로 나타나 신갈나무림의 유기탄소 흡수량이 소나무림에 비해 현저히 높은 것으로 나타났다.

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 수분구배, 유기물을 20%, 15%, 10%, 5%, 0%로 처리한 유기물구배, 그리고 광을 100%, 70%, 30% 로 처리한 광 구배를 설정하고 각 환경에서 2014 년 9월부터 2015년 6월까지 재배하였다. 그 결과, 선제비꽃 의 잎 수는 수분구배의 경우, CO2를 처리하였을 때 100%와 30%에서 가장 많았다. 고사율은 대조구에서 수분 90% 유 기물 10%, 20%, 광 20%, 70%에서, 처리구에서는 수분 70%, 90% 유기물 0%, 5%, 10%, 20%, 광100%에서 가장 높았다. 이 결과는 지구온난화가 가속화 될 경우, 선제비꽃 의 경우 수분의 양에 따라 생육반응이 크게 변할 수 있을 것으로 판단된다. 게다가 수분과 유기물을 처리하였을 때는 선제비꽃이 처리구에서 더 많이 고사하였으나 광을 처리하 였을 때는 감소하여, 기후변화가 지속될 경우 수분이 충분 히 공급되는 수환경에서 광량이 낮아질수록 더 잘 생존할 것으로 판단된다.

본 연구에서는 우리나라 신갈나무(Quercus mongolica Fisch. ex Ledeb.)와 졸참나무(Q. serrata Murray) 두 종의 수직분포 양상을 관찰하고, 지리산 지역을 중심으로 두 종간의 교잡이입 및 유전자 전달 가능성을 식물화학적 분석을 통해 추론하고자 하였다. 우리나라의 신갈나무와 졸참나무의 수직분포는 위도에 따라 지역 간 차이가 난다. 중부지방에서는 신갈나무가 해발 100~200m의 낮은 고도에서부터 고재대에 이르기까지 널리 분포하나 남부지방의 경우 일반적으로 해발 300m 이하 저지대에서는 거의 분포하지 않으며, 졸참나무는 중부지방의 경우 저지대에서 주로 관찰되며 해발 500~700m이상에서는 거의 발견되지 않으나 남부지방의 경우 해발 1,000m이상에서도 관찰된다. 두 종은 분포대가 달라 신갈나무는 주로 높은 해발고도에서 졸참나무는 주로 낮은 해발고도에서 생육하나, 상당한 범위의 고도 구간에서 두 종은 혼생한다. 지리산 지역을 위주로 설악산, 소백산, 마니산 등에서 채집된 신갈나무와 졸참나무의 잎 플라보노이드 성분을 분석한 결과, 2종 37개체로부터 총 23종류의 서로 다른 화합물이 분리, 동정되었다. 이들 플라보노이드 화합물은 flavonol인 kaempferol, quercetin, myricetin 및 isorhamnetin에 당이 결합된 flavonol glycoside이었으며, 4 종류의 acylated flavonoid compound가 동정되었다. 이들 중 kaempferol 3-O-glucoside, quercetin 3-O-glucoside와 quercetin 3-O-galactoside 및 이들의 acylated compounds가 주요 성분으로 두 종의 모든 개체에서 나타났다. 신갈나무의 플라보노이드 조성은 졸참나무에서는 나타나지 않는 diglycoside인 quercetin 3-O-arabinosylglucoside가 분포하며, acylated compound인 acylated kaempferol 3-O-glucoside, acylated quercetin 3-O-galactoside 및 acylated quercetin 3-O-glucoside가 다량 분포한다는 점에서 졸참나무의 flavonoid 조성과 구분된다. 졸참나무의 flavonoid 조성은 3개의 rhamnosyl flavonol compounds가 전체 졸참나무 개체에 걸쳐서 나타나며 또한 신갈나무에 비해 다량으로 나타나고, diglycoside인 kaempferol 3-O-rhamnosylglucoside를 함유하는 특징을 갖는다. 두 종 개체들의 flavonoid 조성은 고도에 따라 종내 개체 간 변이가 있었으며, 동소적으로 분포하는 두 종의 개체들은 대체로 상대 종의 플라보노이드 조성을 정량적으로 또는 정성적으로 닮는 경향이 있었다. 이러한 사실은 지리산 지역에서 두 종간에 교잡이입을 통한 유전자 교환이 일어나고 있음을 강하게 암시한다. 이와 같은 상호 교배 및 교잡이입 가능성으로 볼 때, 형태적으로 신갈나무와 졸참나무의 중간적인 특징을 나타내는 물참나무는 두 종을 부모종으로 하는 교잡에 의해 생긴 잡종분류군일 가능성이 높은 것으로 사료된다.

국가장기생태 연구사업의 일환으로 낙엽활엽수인 신갈나무와 상록침엽수인 소나무 낙엽의 분해율 및 분해과정에 따른 영양염류 함량 변화를 파악하였다. 이를 위해 2005년 12월 월악산의 신갈나무림과 소나무림에 낙엽주머니를 설치하고 2006년 3월부터 2011년 9월까지 69개월간 3개월 간격으로 낙엽주머니를 수거하여 분해율, 분해상수(k), 그리고 분해과정에 따른 C/N비, C/P비의 변화와 영양염류의 동태를 조사하였다. 분해 69개월경과 후 신갈나무와 소나무 낙엽의 잔존률은 각각 35.4±2.3%와 16.1±1.3%로 소나무 낙엽의 분해가 신갈나무 낙엽의 분해보다 빠르게 진행되는 것으로 나타났다. 분해 69개월경과 후 신갈나무 낙엽과 소나무 낙엽의 분해상수(k)는 각각 5.97과 10.50으로 소나무 낙엽의 분해상수가 높게 나타났다. 신갈나무 낙엽의 분해과정에 따른 C/N, C/P 비율은 초기에 각각 43.1, 543.9이었으나 69개월경과 후에는 각각 8.7과 141.2로 점차 감소하였으며, 소나무 낙엽의 경우 초기 C/N, C/P 비율은 각각 151.2와 391.4로 나타났고, 분해 69개월경과 후에는 각각 22.9와 136.5로 나타났다. 낙엽의 초기 N, P, K, Ca, Mg의 함량은 신갈나무 낙엽에서 각각 9.30, 0.23, 2.36, 3.14, 1.11mg/g, 소나무 낙엽에서 각각 3.02, 0.09, 1.00, 3.84, 0.62mg/g으로 신갈나무 낙엽에서 질소와 인의 함량이 현저히 높았다. 분해 69개월경과 후 N, P, K, Ca, Mg의 잔존률은 신갈나무 낙엽에서 각각 73.8, 60.9, 17.2, 20.3, 35.1%, 소나무 낙엽에서 각각 69.5, 75.3, 12.3, 10.9, 10.8%로 나타났다.

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.

본 연구는 강원도 평창군 중왕산 지역(Mt. Joongwang area located in Pyungchang-gun, Kangwon-do) 천연 활엽수림(natural deciduous stands)내 분포하고 있는 신갈나무(Quercusmongolica)의 입지특성(stand characteristics)을 알아보기 위해 실시되었다. 이 지역에 분포(distribution)하는 신갈나무림(Quercus mongolica forest)은 해발고(elevation)가 높은 지역으로 갈수록 우점(dominant)하였으며, 특히 남쪽 사면(south slope) 중 30°이상의 급경사지(steep slopes)로 상당히 건조(drying)할 것으로 판단된 지역들에도 신갈나무의 중요도(importanct percentage)가 24.03%로 우점(dominant)하고 있었으며, 고로쇠나무(Acer pictum supsp. mono), 피나무(Tilia amurensis)의 순으로 나타났다. 신갈나무(Quercus mongolica)는 피나무(T. amurensis)와 정의상관(positive correlations)을 나타냈으며 거제수나무(Betula costata), 고로쇠나무(Acer pictum subsp. mono), 난 티나무(Ulmus laciniata) , 들메나무(Fraxinus mandshurica), 물푸레나무(Fraxinus rhynchophylla), 복장나무(Acer mandshuricum), 층층나무(Cornus controversa)와는 부의상관(negative correlations) 이 인정(proved)되었다. 신갈나무(Quercus mongolica)의 흉고직경급(D.B.H class) 분포(distribution) 에서는 비교적 안정적인 형태를 유지하고 있어 천이(succession)가 진행되는 일정기간 동안(anappointed period)은 신갈나무가 우점(major woody plant species)하는 숲으로 유지(maintenance)될 것이다. 신갈나무의 천연갱신(natural regeneration)은 임상(forest floor)으로 전광(total sunlight)의 60% 이상이 유입(incoming)되어야 천연갱신(natural regeneration)이 이루어지는 것으로 조사되었다.