CO₂농도와 온도가 증가가 참나무 6종의 식물계절에 어떠한 영향을 주는지 알아보기 위하여 연구를 수행하였다. 유리온실을 두곳으로 나누어 대조구와 온도와 이산화탄소가 증가한 처리구로 나누었다. 실험기간은 2011년 11월부터 2014년 4월까지 3~4일 간격으로 단풍의 시작과 완료일, 낙엽 시작과 완료일, 겨울눈 파열일, 개엽일을 측정하였다. 참나무 6종의 단풍시작일은 2011년에는 대조구에서 처리구보다 느렸다. 겨울눈 파열과 개엽일은 매년 처리구에서 대조구보다 빨랐다. 단풍 시작일은 대조구에서 2013년에 가장 느렸고, 종간 차이는 없었다. 처리구에서는 2012년에 가장 빨랐고, 2013년에 가장 느렸으며, 졸참나무, 신갈나무, 떡갈나무가 상수리나무보다 빨랐다. 단풍완료일은 대조구에서 2011년과 2012년에 2013년보다 빨랐고, 종간 차이는 없었다. 처리구에서는 2011년과 2012년보다 2013년에 빨랐고, 떡갈나무와 졸참나무가 상수리나무보다 빨랐다. 낙엽 시작일은 년도 별 차이가 없었으며 년도 별 대조구와 처리구 간 차이가 없었다. 대조구와 처리구의 낙엽 시작일은 대조구와 처리구에서 모두 떡갈나무가 가장 빨랐으며 굴참나무가 가장 느렸다. 낙엽 완료일은 연간 차이가 없었으며, 년도 별 대조구와 처리구 간 차이가 없었다. 대조구와 처리구 모두 떡갈나무가 가장 빨랐으며 굴참나무가 가장 느렸다. 그리고 굴참나무는 대조구에서 더 빨리 낙엽을 완료하였다. 겨울눈 파열일은 대조구에서 2013년에 가장 빨랐고 2012년에 가장 느렸다. 처리구에서는 년도 별 차이가 없었지만 대조구보다 더 빨랐다. 대조구에서 떡갈나무가 굴참나무보다 빨랐다. 떡갈나무를 제외한 참나무 5종은 처리구에서 더 빨리 겨울눈이 파열했다. 개엽일은 대조구에서 년도 별 차이가 없었지만 처리구에서는 2011년에 가장 느렸다. 연구기간 중 처리구에서 대조구보다 더 빨리 개엽하였다. 대조구에서 종간 개엽일의 차이는 없었지만 처리구에서는 굴참나무가 가장 빨랐고 갈참나무와 졸참나무가 가장 느렸다. 위 결과 3년 동안 겨울눈 파열일은 빨라졌으며 단풍 시기는 느려졌다. 온도와 CO₂농도의 증가는 단풍과 낙엽시기에는 큰 영향을 주지 않지만, 겨울눈 파열과 개엽을 더 빠르게 하였다. 이는 온도와 CO₂농도의 상승이 개엽일을 앞당겨 참나무 6종의 광합성 기간을 길게 할 것으로 판단된다.
미선나무는 열매의 모양이 둥근 부채를 닮았다 하여 미선나무라고 부르는데 볕이 잘 드는 한반도 중부 산기슭에 자라는 낙엽활엽관목으로 미선나무 자생지는 천연기념물로 지정되어 보호 받고 있으나 아직 지정되지 않은 지역이 있으며 미선나무의 새로운 용도 개발 및 유용자원의 효율적인 관리와 우량개체 선발을 위한 기초 자료가 필요하다.
미선나무는 물푸레나무과(Oleaceae), 미선나무속(Abeliophyllum)에 속하며, 미선나무속은 1속 1종으로 우리나라에만 분포하고 있는 한국특산식물속이다. 높이가 2m에 달하고 가지는 끝이 처지며 자줏빛이 돌고 수는 계단모양이며, 어린 가지는 네모진다. 잎은 대생하여 2줄로 배열하며 난형 또는 타원형이고 예두 또는 점첨두이고 원저 또는 예저이며 가장자리가 밋밋하다. 꽃은 2년지에서 형성되었다가 3월에 잎보다 먼저 피며 총상화서는 자줏빛이 돌고, 화관은 종형이며, 꽃받침은 종 모양의 사각형이고 떨어지지 않고 꽃받침잎은 4개로 갈라지고, 갈라진 조각은 도란형 또는 난상 원형이고 꽃부리는 꽃받침보다 길고 꽃은 어긋나게 아래에서 위로 올라가며 백색 혹은 도홍색으로 피고 4개의 열편은 처음에 회선상으로 겹쳐지며 끝이 파진 타원형이다. 수술은 2개이고 화통기부에 달린다. 열매는 시과이고 난상타원형이며 끝이 오목하며 녋은 예저이고 둘레에 날개가 있고 2개의 종자가 들어 있다. 종자와 꺾꽂이로 번식한다. 미선나무의 종류는 베이지색 꽃이 피는 것이 기본종이다. 분홍색 꽃이 피는 것을 분홍미선(for. lilacinum), 상아색 꽃이 피는 것을 상아미선(for. eburneum), 꽃받침이 연한 녹색인 것을 푸른미선(for. viridicalycinum), 열매 끝이 패지 않고 둥글게 피는 것을 둥근미선(var. rotundicarpum)이라고 한다.
미선나무의 자생지는 1917년 정태현과 Nakai에 의해 충북 진천군 초평면 용정리(천연기념물 14호)에서 처음으로 발견되었으나 심각한 훼손에 의하여 자생지가 파괴되어 1969년 천연기념물에서 해제되었다. 이후 충북 괴산군 장연면 송덕리(천연기념물 147호), 충북 괴산군 장연면 추점리(천연기념물 220호), 충북 괴산군 칠성면 율지리(천연기념물 221호), 충북 영동군 영동읍 매천리(천연기념물 364호)가 자생지를 천연기념물로 지정 되어 있으며, 전북 부안군 상서면 청림리(천연기념물 370호)는 우리나라에서 미선나무가 자랄 수 있는 남쪽한계선이 되므로 천연기념물로 지정하여 보호하고 있다. 그러나 이 또한 매년 제초작업에 의해 상당부분 훼손되어 있는 실정이다.
미선나무의 자생지로 경기도 여주시, 북내면, 경기도 고양시, 충북 진천군 초평면 오갑리, 용정리, 충북 진천군 문백면 구곡리, 충북 영동읍 설계리, 경북 의성군 의성읍, 경북 안동시 도로리 등은 현재까지 밝혀져 있다.
현재까지 보고된 바 없는 지역으로 충북 충주 중앙탑면 봉황리, 충북 옥천군 옥천읍 삼양리 등은 보호 관리가 필요하며 특히 충북 옥천군 옥천읍 삼양리 자생지는 넓은 분포면적을 차지하고 있어 천연기념물로 지정하는 것이 바람직할 것으로 사료된다.
미선나무 자생지 충북 진천 구곡리, 오갑리, 충북 충주 봉황리, 충북 옥천 삼양리 A, 삼양리 B, 충북 영동 매천리, 설계리, 경북 안동 도로리, 경북 의성 팔성리의 식생을 살펴보면 교목층에 잣나무, 상수리나무, 느티나무, 갈참나무, 물푸레나무, 굴참나무, 아까시나무, 곰솔, 느릅나무, 떡갈나무 말채나무, 소나무 등이 나타났고, 아교목충에는 느릅나무, 갈참나무, 풀푸레나무, 생강나무, 산사나무, 신나무, 쪽동백나무, 고욤나무, 잣나무, 소태나무 등이 나타났다.
미선나무는 관목층에서 우점을 하였고, 생강나무, 누리장나무, 갈참나무, 개옻나무, 광대싸리, 고광나무, 국수나무, 물푸레나무, 덜꿩나무, 개암나무, 좀깨잎나무, 쥐똥나무, 분꽃나무 등이 혼생하였으며, 초본층에 미선나무가 우점하였고 담쟁이덩굴, 계요등, 그늘개고사리, 생강나무, 환삼덩굴, 으름덩굴, 오리방풀, 꼭두서니, 나도하수오, 남산제비꽃, 덩굴닭의장풀, 단풍박쥐나무, 좀깨잎나무, 주름조개풀, 청가시덩굴, 인동덩굴, 개머루, 쑥부쟁이, 거미고사리 등이 혼생하였다.
토양분석결과를 보면 영동 매천리는 pH, Mg 및 K가 다른지역보다 높게 나타났다. 유효인산(P2O5)은 충주 봉황리가 높게 나타났고 유기물은 진천 구곡리 지역에서 높은 값을 나타내었다. 이는 충북 진천 구곡리 미선나무 군락지는 천연기념물로 지정되지 않았으며, 자생지가 사유지로써 관목층 이상은 벌채를 해 놓은 상태로 칡, 환삼덩굴 등 덩굴식물이 초본층 상부를 덮고 있어 미선나무가 결실을 못하고 대부분 무성생식을 함으로써 유기물 값이 높은 것으로 생각된다.
따라서 미선나무 자생지의 상관 수관층 제거작업 및 하예작업의 유무가 미선나무 생육에 영향을 미치는 것에 대해 결론을 내리기는 어려움이 따르지만 무성생식 또는 유성생식의 차이가 보다 더 영향을 미치는 것으로 사료된다. 즉 숲이 우거져서 햇빛량이 적을 경우는 결실률이 낮은 반면 줄기에서 뿌리를 내려 무성생식을 하고, 하예작업을 하여 수관층이 없을 경우는 꽃을 많이 피워 수분이 활발이 일어나 결실률이 높아 유성생식을 하는 것으로 판단된다. 그러나 미선나무는 결실은 많이 되는 편이나 결실 후 종자에 병해충의 피해를 많이 받으며, 또한 종자 발아율이 현저히 떨어지는 것으로 판단된다.
녹나무과(Lauraceae) 육박나무(Actinodaphne lancifolia)는 상록활엽교목으로 일본, 중국 등에 자라며, 우리나라는 난온대 기후대의 남부 도서지역에서 분포하는 내한성이 약한 난대성 수종이다. 우리나라 난온대 상록활엽수림 천이계열 연구(Oh, 1995; Oh and Kim, 1996)에서 이 수종은 극음수로서 극상단계에 출현하는 극상수종으로 지목했으며 완도군 주도, 소안도, 고흥군 애도 등에 군락으로 극히 협소하게 분포했다. 이는 과거 벌목 등의 상록활엽수림의 지속적인 훼손으로 인해 식생발달이 퇴행되어 대규모 군락을 형성하지 못한 것으로 추정된다. 반면, 일본은 해발 1천이하의 큐슈(九州)지방을 중심으로 간토(關東)까지가 상록활엽수림대로서 그 면적은 국토의 40%에 해당된다(Fuziwara, 1981). 일본의 상록활엽수림은 과거부터 인위적인 영향으로 양적, 질적으로 다양한 대상식생이 분포하며, 인간의 접근이 힘든 입지에는 원시림에 가까운 자연식생이 보전되어 있다. 따라서 본 연구에서는 우리나라 난온대 기후대 극상림으로 추정되는 육박나무군락과 일본 큐슈지역에 천연기념물로서 보존이 양호한 육박나무군락의 식생구조를 비교함으로서 그 나라별 식생과 입지환경의 특성을 밝히고자 했다.
연구대상지는 기존 문헌을 통해 육박나무군락이 비교적 양호하게 분포하는 한국 통영시 비진도, 고흥군 애도, 완도군 보길도가 선정되었다. 일본의 경우에는 후쿠오카시(福岡市)의 타치바나산(立花山)에 천연기념물로 지정된 녹나무원시림 일대의 육박나무 자생지를 조사지로 선정했다. 각지점별 10m×10m(100㎡) 크기의 방형구 5개소, 총 20개 조사구를 설치하여 식생구조 조사를 실시하였다. 해발고도, 사면향, 경사도 등 일반환경 조사와 더불어 토양환경을 파악하기 위해 토양을 채취하여 이화학적 특성을 분석하였다. 이 조사데이터를 토대로 상대우점치, 군락분석(TWINSPAN), 서열분석(CCA) 등의 식생구조분석을 실시했다.
난온대 상록활엽수림 분포는 최한월최저기온, 겨울철강수량, 여름철평균기온, 여름철강수량 등에 크게 영향을 받는다(Nakao et al., 2014). 이를 토대로 각 연구대상지의 30년(1981~2010)간 기후데이터를 수집하여 연평균온도와 월평균강수량 등을 조사했다. 그 결과 한국 비진도의 연평균온도는 14.4℃ 월평균강수량은 119mm이었으며, 애도는 13.6℃, 121mm, 보길도는 14.1℃, 128mm로서 비슷한 경향을 보였다. 일본 타치바나산(立花山)의 경우 연평균온도 17.0℃와 월평균강우량 134mm로 한국의 3지역에 비해 높고 특히 겨울철강우량이 많았다.
육박나무군락의 식생상황을 파악하기 위해 식생조사데이터를 분석(TWINSPAN)한 결과, 6개 식물군락으로 유형화되었는데 지역적 경향이 뚜렷하였다. 군락Ⅰ(곰솔-상록활엽수군락)은 비진도지역에서만 출현한 군락이었다. 교목층에서 난온대 퇴행천이된 식생에 우점하는 곰솔의 상대우점치(I.P.)가 41.8%로 가장 우점했으며, 아교목층과 관목층에서는 다양한 상록활엽수가 출현했다. 이 군락에서는 육박나무의 상대우점치는 교목층 12.1% 아교목층 19.2%로 높지 않았다. 군락Ⅱ(육박나무-다정큼나무군락)은 보길도지역에서 출현한 군락으로서 육박나무가 교목층(I.P. 34.5%), 아교목층(14.0%), 관목층(24.4%)에 골고루 출현해 했다. 육박나무가 소·중경목(흉고직경 2~27cm)으로 교목·아교목층에 출현했지만, 대부분의 개체는 관목층에 치수로서 분포했다. 이 군락은 교목성 극음수인 육박나무의 세력이 확장되어 육박나무군락으로 성숙될 가능성이 높을 것이다.
군락Ⅲ(육박나무-참식나무군락)은 비진도지역에서 출현한 군락이었다. 육박나무가 교목층에서 우점(I.P. 39.9%)했지만 군락 Ⅰ과 비슷하게 곰솔의 상대우점치(I.P. 20.9%)가 높았다. 아교목·관목층에서는 곰솔이 출현하지 않았으며 광나무, 참식나무 등 상록활엽수의 상대우점치가 높았다. 즉, 곰솔의 우점도가 점점 감소하며 상록활엽수림으로의 천이가 예상되는 군락이었다. 군락Ⅳ(육박나무-생달나무군락)은 일본 타치바나산(立花山)에 출현하는 군락으로 육박나무가 교목층에서 우점(I.P. 67.7%)했으며, 생달나무(I.P. 21.15%)가 함께 출현했으며, 타 지역과는 달리 녹나무(I.P. 21.1)가 교목층에서 출현하였다. 이 군락은 교목층에 주로 대경목(흉고직경 32~52cm)이 분포해 다른 군락에 비해 성숙한 육박나무군락을 나타냈다. 군락Ⅴ(육박나무-푸조나무군락)은 애도지역에서 출현했으며 교목층에서 육박나무(I.P. 54.6%)는 푸조나무(I.P. 38.8%)와 함께 우점했다. 마지막 군락Ⅵ(푸조나무-종가시나무군락)은 애도에서 나타난 군락으로서 교목층에서 육박나무가 출현하지 않았다. 아교 목층에서 육박나무가 소경목(흉고직경 4~12cm)의 형태로 다른 상록활엽수와 함께 나타났다.
육박나무군락과 환경요인과의 관계를 규명하고자 CCA분석을 실시했는데 1축과 2축을 중심으로 지역적 경향을 뚜렷했으며 1축과 2축에 영향을 주는 요인으로는 해발고도, 사면향, 토양 내 Na⁺ 함량, 평균기온, 최한월평균기온, 연간 평균강수량 등이었다. 특히, 일본 타치바나산(立花山)의 육박나무군락은 한국 육박나무군락보다 해발고도, 평균기온, 최한월평균기온, 연간평균강수량에 큰 영향을 받는 것으로 분석되었다. 한국 육박나무군락은 유기물함량, 칼슘, 인산등의 토양 이화학성에 일부 영향을 받는 것으로 보인다.
일본 후쿠오카시의 타치바나산(立花山)은 바닷가에서 약 4km정도 떨어져 있는 산지로서 1928년에 녹나무원시림천연기념물로 지정되어 과거부터 보존된 지역이었다. 이 인근에 위치한 육박나무군락은 상당히 성숙한 식생구조를 보여 과거에 인위적 교란을 받지 않는 것으로 보인다. 이 군락에 비해 한국의 육박나무군락은 섬지역에 과거 식생훼손으로 식생이 발달 중인 것으로 판단된다. 또한 육박나무군락은 이화학적 토양환경보다 기후조건에 더 큰 영향을 받는 것으로 보인다. 육박나무는 난온대성 수종으로서 온화하고 강수량이 많은 환경조건에 생육이 양호하기 때문일 것이다. 한편 육박나무군락은 우리나라 난온대 상록활엽수림대의 극상림으로 알려져 있다. 반면 일본 상록활엽수림대에서 육박나무군락이 출현하는 곳은 한정적이며, 대규모 군락을 형성하는 경우는 드물었다(Fuziwara, 1981). 본 연구에서 이것에 대한 심도 있는 고찰이 필요할 것이다.
서양산딸기(Rubus fruticosus L.)는 국내 귀화식물 321종 중 목본 귀화식물이며, 서양오엽딸기, 블랙베리(blackberry)라고 주로 알려져 있다. 귀화식물로 지정되어있고 최근 도시림에서 빠른 속도로 확산되고 있으나 어떠한 분포특성을 지니는지 파악이 되어 있지 않으며 선행연구 또한 진행되어 있지 않다. 본 연구는 고양시에서 서양산딸기의 확산이 진행 중인 도시림의 산림군집구조를 조사하여 분포 특성을 분석하여 향후 대책마련을 위한 기초자료를 제공하고자 한다.
고양시 일산동구 산황동에 위치한 산림을 대상으로 2016년 5월에 조사를 실시하였다. 잣나무조림지, 잣나무와 상수리나무, 신갈나무 경쟁지, 참나무군락, 나지로 나누어 군집구조에 따라 10m×10m 크기의 방형구법을 이용하여 조사하였으며, 나지는 5m×5m 크기의 방형구법을 이용하여 총 10개의 조사구에서 현장조사를 실시하였다. 조사구내 출현하는 식물종을 층위에 따라 교목층, 아교목층, 관목층, 초본층으로 구분하여 수목은 수고, 수관폭, 흉고 직경를 초본은 초장, 우점도, 군도를 조사하였다. 주변환경요인을 파악하기 위해 추가적으로 광량이 미치는 영향을 파악하기 위해 울폐도 조사를 시행하였으며, 경사도, 토양산도(5회 반복)를 조사하였다. 조사결과를 바탕으로 층위별로 상대적 우세를 비교하기 위해 상대밀도와 상대피도를 이용하여 상대우점치(Importance Value)와 평균상대우점치(Mean Importance Value)를 산정하였다.
조사결과 모든 조사구에서 서양산딸기가 발견되었으며 평균상대우점치가 대부분 10%를 넘었고 조사구 10에서 91.30%로 가장 높았으며, 조사구 1에서 2.84%로 가장 낮게 나타났다. 조사구 1과 2는 잣나무 조림지로 경사도가 10〫°미만으로 나타났고 울폐도는 90으로 나타났으며 pH는 6.6, 6.1, 6.7, 6.7, 6.7로 평균 6.56으로 조사되었다. 아까시나무에 의한 천이가 진행 중이며 중층과 하층에 비교적 다양한 종이 생육하고 있고 하층의 경우 세력이 약하지만 서양산딸기의 침입으로 인하여 생태계 교란이 나타나고 있다.
조사구 1의 교목층에서는 잣나무만 분포하고 있으며 아교목층에는 아까시나무가 상대우점치 74.21%로 우점하고 밤나무와 신갈나무가 다음으로 우세하다. 관목층에서는 조팝나무가 상대우점치 52.52%로 우세하며 다음으로 서양산딸기가 상대우점치 17.04%로 우세하다. 조사구 2에서는 교목에 잣나무와 상수리나무가 함께 나타났으며 잣나무의 상대우점치가 95.04%로 우점종으로 나타났다. 아교목층에는 밤나무와 아까시나무가 나타났으며 상대우점치는 각각 60.27%, 39.73%로 분석되었다. 관목층에서는 신갈나무가 상대우점치 42.70%로 우점하며 다음으로 서양산딸기가 25.71%로 우세하다.
조사구 3과 4는 잣나무 조림지로 상수리나무, 신갈나무와 아까시나무의 경쟁지로 경사도가 20°로 나타났고 울폐도는 60으로 나타났으며 pH는 6.1, 6.5, 6.6, 6.6, 6.6으로 평균 6.48로 조사되었다. 잣나무 조림지가 상수리나무, 신갈나무와 아까시나무로의 천이가 진행된 지역으로 상층 수관 손상으로 인한 숲틈 발생으로 인해 광량이 풍부해짐에 따라 하층부의 서양산딸기의 확산이 가속화되는 지역이다. 조사구 3에서는 잣나무가 평균상대우점치 33.82%로 우점하며 상수리나무가 24.17%로 차우점종으로 나타났다. 교목층에서 상수리나무가 상대우점치 47.38%를 나타났고 잣나무가 41.8%를 나타났다. 아교목에서는 잣나무, 아까시나무와 진달래의 상대우점치가 각각 38.76%, 30.76%와 30.49%로 나타났다. 관목층에서는 서양산딸기의 상대우점치가 63.31%로 우점하는 것으로 나타났다. 조사구 4에서는 잣나무의 평균상대우점치가 35.37%로 우점종으로 나타났으며 상수리나무, 아까시나무, 신갈나무가 차우점으로 우세했다. 관목층에서 서양산딸기는 상대우점치 85.25%로 우점하는 것으로 나타났다.
조사구 5,6,7,8은 상수리나무, 굴참나무, 신갈나무, 갈참나무와 같은 참나무류 우점지역으로 아까시나무와 경쟁하는 지역이다. 4 조사구 모두 경사도는 0°이며 조사구 5와 6은 울폐도가 80, 조사구 7과 8은 울폐도가 60으로 나타났다. pH는 조사구 5와 6이 5.8, 6, 6, 6.2, 6.6으로 평균 pH가 6.12로 나타났으며 조사구 7과 8은 5.4, 6.2, 6.2, 6.4, 6.6으로 평균 pH는 6.16으로 나타났다. 조사구 5는 굴참나무가 평균상대우점치 28.51%로 우점했으며 아까시나무, 갈참나무, 상수리나무가 차우점으로 우세하게 나타났다. 관목층에서 서양산딸기는 상대우점치 82.59%로 나타났다. 조사구 6은 갈참나무, 산벚나무, 상수리나무가 우점종으로 나타났으며 평균상대우점치는 각각 27.68%, 26.13%, 22.32%로 나타났다. 관목층에서 서양산딸기의 상대우점치는 89.64%로 나타났다. 조사구 7 상수리나무, 갈참나무, 굴참나무가 경쟁하는 곳으로 각각 평균상대우점치는 20.97%, 17.92%, 15.94%로 나타났다. 관목층에서의 서양산딸기의 상대우점치는 72.34%로 나타났다. 조사구 8은 상수리나무군락으로 교목층에서 상수리나무만 나타났으며 평균상대우점치는 50.25%로 나타났다. 아교목층에서는 산벚나무가 우점했으며 평균상대우점치는 24.78%로 나타났고 관목층에서 서양산딸기의 상대우점치는 96.85%로 나타났다.
조사구 9와 10은 교목과 아교목이 나타나지않고 관목만 분포하는 곳으로 울폐도가 0을 나타났다. pH는 5.4, 5.4, 5.7, 5.8, 6으로 평균pH는 5.66으로 나타났다. 산림 주연부에 상층과 중층이 훼손된 지역으로서 차광이 증가함에 따라 식물에게 영향을 끼치는 광량이 증가하여 서양산딸기의 생육이 왕성한 지역이다. 조사구 9에서 서양산딸기의 상대우점치는 77.96%로 나타났으며 다음으로는 산딸기가 13.08%로 존재하였다. 조사구 10에서는 서양산딸기의 상대우점치가 91.3%로 나타났으며 두릅나무가 6.46%로 다음으로 우세하다.
귀화식물인 서양산딸기가 고양시 산황동 산 일대에 정착한 것을 보면 과거 이 지역 일대에서 재배되었던 서양산딸기가 조류산포로 인해 확산된 것으로 추정된다. 서양산딸기의 분포결과를 분석한 결과 울폐도가 0으로 광량이 풍부한 조사구 9와 10에서 다른 조사구에 비해 높은 밀도로 출현하였으며 조사구 1과 2처럼 상록침엽수의 생육이 활발한 지역에서 상대적으로 서양산딸기의 확산추이가 약한 것을 확인하였다. 따라서 서양산딸기는 숲 틈이 발생하여 광량이 많은 경우 왕성하게 확산되는 경향을 가지는 것으로 판단된다. 연구대상지에서는 조림에 의한 잣나무가 아까시나무와 신갈나무 등에 의해 줄어들면서 광량이 커져 서양산딸기의 세력이 점점 확산된 것으로 판단된다. 따라서 울폐도가 줄어들면 서양산딸기는 더욱 확산될 것으로 예상되어 산황동산의 식생구조를 단순화시킬 것으로 예상된다. 하지만, 도시림의 경우 생물다양성 보전을 위해 상록침엽수만의 단순한 숲으로 유지하는 것은 무리가 있으므로, 가능한 다양한 수종이 어울릴 수 있도록 하되 숲의 울폐도가 높은 상황을 유지하는 것이 필요하다. pH에 의한 영향은 pH가 산성일때 더 많은 분포를 가진 것으로 나타났으나 추가적인 조사를 통해 연구대상지가 아닌 다른 지역에서도 동일한 현상이 나타나는지 확인이 필요하다.
농어업유산은 수대에 걸쳐 축적된 농업의 지식과 경험에 기초한 농업 문화로 인류 진화와 자연과의 조화를 반영하고 있으며(백승석, 2015), 세계중요농업유산제도(Globally Important Agricultural Heritage)와 국내의 국가농어업유산과 같은 제도를 통해 이를 보전하고자 하는 노력이 진행되고 있다. 농어업유산지역은 지역 주민들이 척박한 지역자연환경을 극복하고 지속가능한 농어업을 유지해 온 곳으로, 지역의 독특한 농업생물다양성 및 경관 특성을 가지고 있다. 국내에서 국가농업유산으로 등재된 곳은 총 6곳으로 구례 산수유농업지, 청산도 구들장논, 하동 전통차밭, 금산 인삼밭, 담양 대나무밭, 제주 밭담이며, 이 중 청산도 구들장논과 제주 밭담은 세계중요농업유산으로 등재되었다. 농업유산지로 등재되기 위해서는 농어업지역의 생태현황을 파악하여 주변 자연환경과의 조화 및 생태성을 평가하도록 하고 있으나 국내는 대부분 해당 농업유산지 주변 생태현황 자료만을 활용하여 농업유산지만의 생태적 특성을 규명하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구는 2015년에 국가중요 농업유산 제6호로 지정된 하동 전통차밭을 대상으로 식물상 조사를 진행하여 하동 전통차밭만의 생태적 특성을 규명하고자 하였으며, 향후 세계중요농업유산 등재에 있어 기초자료로 활용하기 위하여 수행되었다.
하동 전통차밭은 경상남도 하동군 화개면에 위치해 있으며, 지리산에 둘러싸여 있는 험준한 산간지역에 주로 분포하고 있다. 본 연구에서는 하동 전통차밭의 생태적 특성을 규명하기 위하여 토지이용유형 및 차밭 유형에 따른 식물상 조사를 Braun-Blanquet 방법(Braun- Blanquet, 1913)으로 진행하였다. 토지이용유형에 따른 식물상 조사는 토지이용 유형을 산림, 차밭, 일반 경작지, 마을, 하천으로 구분하여 각 토지이용유형에서 출현한 식물상과 차밭에서 출현한 식물상과의 차이를 분석하였고 가장 대표적인 마을 2곳(도심마을, 화랑마을)을 선정하여 진행하였다. 차밭 유형에 따른 식물상 조사는 차밭 유형을 차밭의 배열 및 차밭을 둘러싼 토지이용유형으로 구분하여 출현 식물상을 조사하였으며, 도심마을, 화랑마을, 최고차나무 지역, 차시배지, 침점마을을 대상으로 하였다. 현장조사는 2016년 9월 9일부터 11일까지 진행하였으며, 조사된 결과를 통해 식물상, 귀화율, 유사도를 비교·분석하였다.
토지이용유형에 따른 식물상 조사 결과, 도심마을(23과 32속 32종 5변종 1품종 38분류군)과 화랑마을(33과 55속 50종 12변종 2품종 64분류군) 모두 차밭에서 다른 토지이용유형에 비하여 많은 식물이 출현하였다. 도심마을에서 다른 토지이용유형에서는 출현하지 않고 차밭에서만 출현한 식물종은 애기족제비고사리, 댕댕이덩굴, 매실나무, 산딸기, 헛개나무, 뚝갈, 이고들빼기, 향등골나물, 조릿대였으며, 이 중 댕댕이덩굴, 산딸기, 뚝갈, 이고들빼기, 향등골나물은 주로 산림에서 출현하는 종이고 매실나무와 헛개나무는 지역 주민들이 차밭에 1~2개체 정도 함께 식재해 놓은 것이었다. 화랑마을의 경우 차밭에서만 출현한 식물종은 좀진고사리, 끈끈이여뀌, 댕댕이덩굴, 산딸기, 콩배나무, 돌콩, 둥근 매듭풀, 토끼풀, 고슴도치풀, 음나무, 쥐깨풀, 배풍등, 나도 개피, 참마였다. 거의 대부분의 토지이용유형에서 국화과, 벼과의 비율이 높게 나타나 차밭과 큰 차이는 없는 것으로 나타났다. 귀화율의 경우 도심마을 차밭에서는 10.5%, 화랑마을 차밭에서는 9.4%인 것으로 나타났으며 지속적으로 사람들의 출입이 있음에 따라 도깨비바늘, 주홍서나물 등의 귀화식물이 출현하는 것을 확인하였다.
차밭 유형은 현장 조사를 통해 산림 연접 비정형 배열차밭(도심마을, 화랑마을), 산림 연접 정형 배열 차밭(최고 차나무 지역, 차시배지), 대숲 연접 비정형 배열 차밭(차시배지), 평지 정형 배열 차밭(도심마을, 화랑마을), 유실수 혼농 비정형 배열 차밭(화랑마을), 유실수 혼농 정형 배열 차밭(침점마을)으로 구분하여 조사를 진행하였다. 조사 결과 산림 연접 비정형 배열 차밭(화랑마을)에서 33과 55속 50종 12변종 2품종 64분류군으로 가장 많은 식물종이 출현하였다. 산림, 대숲과 같이 비교적 다양한 종을 포함하고 있는 토지이용유형과 연접한 차밭에서는 차밭 배열에 관계없이 식물종이 다양하게 출현하는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 밭 등과 연접한 차밭의 경우 상대적으로 식물종이 다양하게 출현하지 않았다. 차밭 유형별 귀화율은 평지 정형 배열 차밭(도심마을, 15.4%)에서 가장 높게 나타났으며 산림 연접 정형 배열 차밭(차시배지, 5.9%)에서 가장 낮게 나타났다. 또한 차밭과 차밭을 둘러싼 토지이용유형간 유사도를 분석하였는데 대부분 유사도가 낮게 나타나는 것을 확인 할 수 있었다.
식물상 조사 결과를 종합해보면 산림 연접 차밭에서 산림 가장자리 및 마을, 밭 출현종 등 다양한 식물이 출현함을 알 수 있었다. 이는 차밭이 어느 정도의 수관을 제공해 산림 출현종들의 이입이 가능하며, 차밭 내 작업을 위한 이동로 공간은 수관이 노출되어 밭 등에서 출현하는 식물종이 이입된 것으로 사료되었다. 결과적으로 하동 전통 차밭은 산림과 밭, 마을 사이에 위치하여 종 공급처 및 수용처 역할을 수행하고 있는 것으로 예상되었다. 또한 차밭의 경우 꼬리 고사리, 애기족제비고사리, 개고사리, 뱀고사리 등 양치식물의 생육이 다른 토지이용유형에 비하여 많은 것을 확인할 수 있었는데, 이것은 차나무의 수관에 의해 그늘이 생겨 양치식물의 생육에 적합한 환경이 갖추어졌기 때문인 것으로 판단되었다. 차밭 유형에 따른 출현식물상의 경우 산림, 대숲과 같이 비교적 다양한 종을 포함하고 있는 토지이용유형과 연접한 차밭에서는 식물종이 다양하게 출현한 반면, 밭 등과 연접한 차밭의 경우 상대적으로 식물종들이 다양하게 출현하지 않는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 차밭을 둘러 싼 토지이용유형은 차밭에 많은 영향을 미칠 것으로 판단되었다. 차밭 배열 형태의 경우 출현 식물상에 미치는 영향은 거의 없는 것으로 분석되었는데 이는 비정형 및 정형 배열 모두 하층 식물이 이입할 수 있는 충분한 공간을 가지고 있기 때문인 것으로 판단되었다. 따라서 하동 전통차밭은 산림에서 하천에 이르기까지 화개면 일대를 잇는 생태축 역할을 수행하고 있음을 알 수 있으며, 이러한 서식지 다양성 및 생물종 다양성은 곤충, 조류 등 동물들의 서식에 있어서도 큰 영향을 미칠 것으로 예상된다.
도시하천은 도시지역 내에 위치하고 있으며 하천 및 대규모 개발 행위에 관계가 있다. 도시하천은 도시경관을 형성하는데 중요한 요소로 작용하고 자연공간과 도시 활동의 접점지역 역할을 한다. 경기도 고양시에 위치한 창릉천 유역의 중류부는 최근 은평뉴타운과 삼송택지지구, 원흥보금자리 등 도시개발사업으로 인한 하천정비공사가 이루어지고 있다. 한편 하구로부터 10km구간까지는 비교적 저평지의 농경지가 하천변을 따라 발달해 있어 국내 중소도시하천의 일반적인 특성을 모두 살펴볼 수 있는 곳이다. 하천에서 도시화로 인한 교란은 환경 변화를 야기하여 종다양성은 증가하지만 귀화식물의 침입을 용이하게 한다. 유입된 귀화식물들은 대개 자생종과의 경쟁에서 자생종의 감소 및 쇠퇴, 그에 따른 종구성과 종 다양성의 변화, 생태계 교란 등을 야기한다. 대부분 귀화식물은 개발지, 도시화된 지역에서 번성하는 특성을 가지고 있으며, 특히 도시 하천은 개발 등으로 인하여 하도가 직선화되고 하반림 등이 대부분 파괴되어 귀화식물 이입이 매우 유리하다. 녹지가 부족한 도심지에서 도시 하천은 코리더 역할을 수행할 수 있으나 귀화식물 산포를 촉진할 수도 있기 때문에 지속적인 관찰 및 관리대책 마련이 필요하다. 따라서 도시하천의 귀화식물 분포특성을 분석함으로써 해당 지역의 식물분포 특성과 귀화율을 파악하고, 관리를 위한 자료를 마련하기 위한 연구가 필요하다.
본 연구는 도시하천의 귀화식물 관리를 위한 방향을 설정하고, 이를 위한 기초자료를 제공하는 것을 목적으로 실시하였다. 식물상 조사는 2016년 9월부터 10월에 걸쳐 진행되었으며, 창릉천을 관통하는 교량을 기준으로 대상지를 총 17개로 나누어 하천 및 인근 둑방 경계 안까지 조사를 실시하였다. 노고산과 북한산으로부터 내려오는 유역을 상류로 구분하였으며 1구역부터 7구역까지가 이에 포함된다. 중류와 하류의 경계는 도시하천이라는 특성상 상·중·하류의 뚜렷한 구분이 어려워 육안으로 확인하였을 때 주변토지이용이 급격히 변화하는 곳을 경계로 선정하였다. 중류는 8구역부터 13구역까지로 건물이 밀집한 도시지역과 농경지가 동시에 출현하는 토지이용유형 특성을 보이는 곳으로 선정하였으며, 농경지가 주로 출현하여 토지이용이 비교적 단순해지는 14구역부터 17구역을 하류로 분류하였다.
조사방법은 Braum-Blanquet 방법을 활용하였고, 동정과 분류는 대한식물도감(이창복, 2003)과 산림청(2011)의 국가표준식물목록을 바탕으로 하였다. 귀화식물 분류와 정보 수집은 국가표준식물목록의 321개의 귀화식물을 기준으로 하였다. 조사 장소와 지점별로 나타난 귀화식물의 귀화율(귀화식물종수/대상지내 전체식물종수*100)을 산정하였으며, 이를 분석하기 위해 국가표준식물목록을 기준으로 하여 전국귀화식물종수를 321종으로 설정하여 분석하였다. 귀화식물의 산포형은 Numata의 기준에 따라 각 식물종의 휴면형, 번식형(지하기관형, 산포기관형), 생육형을 나누어 분석하였다.
조사결과 창릉천 전체에서 총 출현종 145분류군, 귀화식물 31분류군이 발견되었다. 목본성 귀화식물로는 아까시나무, 가죽나무가 출현하였으며, 초본성 귀화식물로는 단풍잎돼지풀, 미국개기장, 개망초, 미국자리공, 붉은서나물, 닭의 덩굴 등이 조사되었다. 상류의 1구역은 총 출현종 50종, 귀화식물 총 9종, 귀화율 18%이다. 2구역은 45종, 13종, 28.9%, 3구역 57종, 12종, 21.1%, 4구역 60종, 12종, 20%, 5구역 61종, 18종, 29.5%, 6구역 47종, 15종, 31.9%, 7구역 58종, 15종, 25.9%으로 나타났다. 중류의 8구역은 총 출현 종 35종, 귀화식물 총 8종, 귀화율 22.9%였으며, 9구역 35종, 11종, 31.4%, 10구역 36종, 11종, 30.6%, 11구역 22종, 7종, 31.8%, 12구역 24종, 6종, 25%, 13구역 21종, 6종 28.6%인 것으로 나타났다. 하류의 14구역은 총 출현종 29종, 귀화식물 10종, 귀화율 34.5%였으며, 15구역 25종, 9종, 36%, 16구역 30종, 9종, 30%, 17구역 25종, 7종, 28%으로 나타났다.
조사된 식물분류군 중 1년생 식물이 53.5%로 많이 나타났으며, 휴면아가 지표 바로 밑에 있는 다년초 반지중식물이 15.3%로 그 다음을 차지하였다. 산포기관에 따라 분류한 경우 약 50%의 식물종이 중력에 의해 종자가 산포되는 중력산포형이었으며, 바람이나 물에 의해 산포하는 풍수산포형이 약 23%의 비율을 나타냈다. 중력산포의 경우 모체의 주변에 종자를 떨어뜨려 주변에 군락을 이루는 것이 용이하다는 특성 때문에 신속한 관리가 필요한 실정이며, 단풍잎돼지풀이 이에 속해 초기제거와 종자 결실 이전에 제거하는 것이 바람직하다. 풍수산포형 또한 하천이라는 입지 특성상 분포에 큰 영향을 줄 것으로 사료되어 지속적인 관리가 필요하다.
상류는 중·하류에 비해 다양한 자생종들이 출현하였으며, 귀화식물의 출현 종수 또한 비교적 다양하게 나타났다. 개소시랑개비, 미국물칭개, 끈끈이대나물, 가시비름, 미국자리공 등은 상류에서만 출현하였다. 산지와 인접해 있다는 특성상 개발의 영향이 적어 자생종이 많이 출현하였고, 귀화식물의 경우 등산객들에 의한 귀화식물 유입이 주원인인 것으로 예상되었으며, 특히 5구역의 경우 탐방로와 연결되어 있어 인간의 간섭에 의한 귀화식물의 유입이 많은 것으로 사료되었다. 중류는 도시개발이 많이 진행된 지역으로, 도시지역과 농경지의 복합적인 토지이용유형을 가지고 있다. 이의 경우 농경지가 주 토지유형인 하류와 산지가 주토지유형인 상류의 중간정도의 귀화율을 보이는데, 공원이 인접해있어 귀화식물이 관리되고 있는 것이 원인으로 사료된다. 하류의 경우 다른 구역에 비해 출현한 자생종은 적지만 귀화식물이 많이 출현하여 높은 귀화율을 보인다. 이는 하류의 토지이용유형이 농경지가 주를 이루고 있어 관리를 위한 지속적인 인간의 침입과 간섭이 많은 영향을 보인 것으로 예상된다.
17개의 조사지에서 귀화식물 중 단풍잎돼지풀이 군락을 이루는 곳의 빈도가 높았으며 주로 중류에서 상류까지 번식한 상태로, 상류에서 군락이 더욱 확대되기 전에 조치가 필요할 것으로 예상된다. 인공공원이 존재하여 귀화식물이 관리되고 있는 지역에서는 단풍잎돼지풀이 제거되어 출현 빈도가 낮지만, 방치로 인해 다시 군락을 이루어 번식할 가능성이 높아 적절한 관리방안 마련이 필요하다. 주변 토지이용유형과 속성에 따라 귀화식물 분포 및 출현 양상이 다양한 것을 본 연구를 통해 파악할 수 있었으며 각 토지이용유형을 고려한 관리방안 마련이 필요할 것으로 예상된다. 도시하천은 자연공간과 도시 활동의 접점지역으로서의 역할이 있으며, 도시하천의 귀화식물을 제거하고 하천식생 유지 및 복원 등 지속적이며 체계적인 관리가 이루어져야 한다.
독미나리(Cicuta virosa)는 우리나라 환경부 지정 멸종위기식물종 Ⅱ급, 식물구계학적 특정식물 Ⅴ급(환경부, 2012)에 해당하는 산형과(Umbelliferae)의 다년생 식물로써 우리나라에서는 전라북도 군산, 김제, 부안 등 서해안 농업지역 저수지를 최남단으로 하여 강원도 이북까지 분포한다(박혜림, 2014; 이창복, 1993; 이우철, 1996; 이영노, 1996). 독미나리(Cicuta virosa)의 분포역은 넓어 아시아, 유럽, 북아메리카 등지에서 서식하며 특히 우리나라와 인접한 일본, 만주, 사할린, 시베리아 등 비교적 추운 지역에서 주로 분포한다(이우철, 1996). 환경부는 우리나라에 자생하는 독미나리(Cicuta virosa)의 개체수가 줄어들고 있고 서식지는 제한적이어서 멸종위기식물Ⅱ급으로 지정하여 보호하였으나 최근에는 전라북도 군산, 김제, 부안, 완주 등을 중심으로 하여 많은 개체수가 조사되고 있어 독미나리(Cicuta virosa)의 자생분포한계선에 대한 다양한 분석이 필요한 실정이다. 이에 분포범위에 따른 다양한 독미나리 서식지 식생을 분석하였다.
강원도 대관령 질뫼늪 독미나리(Cicuta virosa) 서식지는 지중수의 용출로 인해 형성된 작은 소류망 주변을 따라 형성된 포화대를 중심으로 이탄층이 발달한 습지로 골풀(Juncus effusus var. decipiens), 도루박이(Scirpus radicans) 등의 식물 사체가 식생매트형 지반이 조성된 곳에서 1,2개 체씩 서식한다. 이 지역에 군락을 형성하고 있는 골풀군락(Juncus effusus var. decipiens community), 서울개발나물-도루박이군락(Pterygopleurum neurophyllum-Scirpus radicans community)은 골풀(Juncus effusus var. decipiens), 서울개발나물(Pterygopleurum neurophyllum), 도루박이(Scirpus radicans)에 의해 구분되어져 있으며 독미나리(Cicuta virosa)는 2개 군락 모두에서 출현하고 있었다.
강원도 횡성군 안흥면 가천리 소재 독미나리(Cicuta virosa) 서식지는 하천수로의 가장자리와 하천의 만곡된 곳의 니토층이 발달된 곳, 수심이 낮고 유속이 정체되었거나 느린 장소의 식물의 사체가 쌓여서 형성된 식생매트형 지반이 조성된 곳에서 주로 서식한다. 이 지역에 군락을 형성하고 있는 독미나리군락(Cicuta virosa community)은 독미나리(Cicuta virosa)에 의하여 다른 군락과 구분되어졌으며, 독미나리군락(Cicuta virosa community)이 2개 군락이 조사되었다.
강원도 횡성군 둔내면 현천리 소재 독미나리(Cicuta virosa) 서식지는 식생매트가 형성된 지점과 갈대군락(Phragmites communis community)의 니토층이 발달된 곳에서 주로 서식한다. 이지역의 독미나리(Cicuta virosa) 서식지는 독미나리(Cicuta virosa), 고마리(Persicaria thunbergii), 물잔디(Pseudoraphis ukishiba), 갈대(Phragmites communis), 버드나무(Salix koreensis)에 의하여 고마리-독미나리군락(Persicaria thunbergii - Cicuta virosa community), 물잔디-독미나리군락(Pseudoraphis ukishiba - Cicuta virosa community), 갈대군락(Phragmites communis community), 버드나무군락(Salix koreensis community)의 총8개 군락으로 구분지어졌다.
충남 논산시 구당지습지 독미나리(Cicuta virosa) 서식지는 독미나리군락(Cicuta virosa community), 부들군락(Typha orientalis community), 고마리-독미나리군락(Persicaria thunbergii-Cicuta virosa community), 줄군락(Zizanial atifolia community), 갈대군락(Phragmites communis community), 연꽃군락(Nelumbo nucifera community)의 6개 군락에서 독미나리(Cicuta virosa)가 서식하고 있는 것으로 나타났다.
충남 논산시 장판고개습지 독미나리(Cicuta virosa)서식지는 고마리군락(Persicaria thunbergii community), 줄군락(Zizania latifolia community), 갈대군락(Phragmites communis community), 나도겨풀군락(Leersia japonica community)에서 1~2개체가 산재하여 서식하고 있는 것으로 조사되었다. 이들 군락의 전체적인 구성종은 고마리(Persicaria thunbergii), 줄(Zizania latifolia), 갈대(Phragmites communis), 나도겨풀(Leersiaj aponica), 독미나리(Cicuta virosa), 미꾸리낚시(Persicaria sieboldii) 환삼덩굴(Humulus japonicus), 쇠뜨기(Equisetum arvense) 등이 출현하였다.
전북 군산시 백석지습지에서 조사된 주요 식물군락은 독미나리군락(Cicuta virosa community), 왕버들군락(Salix glandulosa community), 줄군락(Zizania latifolia community), 갈대군락(Phragmites communis community) 등이며, 독미나리(Cicuta virosa)가 서식하고 있는 군락은 독미나리군락(Cicuta virosa community), 줄군락(Zizania latifolia community), 독미나리-매자기군락(Cicuta virosa-Scirpus fluviatilis community), 독미나리-고마리군락(Cicuta virosa-Persicaria thunbergii community) 등 모든 군락에서 독미나리(Cicuta virosa)가 서식하고 있는 것으로 조사되었다.
전북 군산시 미제지습지는 저수지의 만곡된 부분에 유속이 느리고, 수심이 얕은 장소의 식물들의 사체가 쌓여서 형성된 식생매트형 지반이 조성된 곳에서 주로 서식한다. 군락은 독미나리군락(Cicuta virosa community), 독미나리-갈대군락(Cicuta virosa-Phragmites communis community), 독미나리-줄군락(Cicuta virosa-Zizania latifolia community), 줄군락(Zizania latifolia community)의 4개 군락에서 독미나리(Cicuta virosa)가 모두 서식하고 있는 것으로 조사되었다.
전북 김제시 수룡귀지습지에서 조사된 주요 식물군락은 독미나리군락(Cicuta virosa community), 매자기군락(Scirpus fluviatilis community), 줄군락(Zizania latifolia community), 독미나리-연꽃(Cicuta virosa-Nelumbo nucifera community) 등이며 독미나리(Cicuta virosa)가 서식하고 있는 군락은 독미나리군락(Cicuta virosa community), 줄군락(Zizania latifolia community), 줄-독미나리군락(Zizania latifolia-Cicuta virosa community), 독미나리-연꽃군락(Cicuta virosa-Nelumbo nucifera community), 독미나리-매자기군락(Cicuta virosa-Scirpus fluviatilis community), 매자기군락(Scirpus fluviatilis community)의 6개 군락에서 독미나리(Cicuta virosa)가 서식하고 있는 것으로 조사되었다.
전북 완주군 빙동지습지에서 조사된 주요 식물군락은 독미나리군락(Cicuta virosa community), 독미나리-줄군락(Cicuta virosa-Zizania latifolia community), 독미나리-고마리군락(Cicuta virosa-Persicaria thunbergii community), 미국가막사리-독미나리(Bidens frondosa-Cicuta virosa community), 연꽃-독미나리군락(Nelumbo nucifera-Cicuta virosa community)의 총 5개 군락에서 독미나리(Cicuta virosa)가 서식하고 있었다.
전북 부안군 심성지습지에서 조사된 주요 식물군락은 독미나리군락(Cicuta virosa community), 줄군락(Zizania latifolia community), 독미나리-줄군락(Cicuta virosa-Zizania latifolia community), 독미나리-매자기군락(Cicuta virosa-Scirpus fluviatilis community), 부들-독미나리군락(Typha orientalis-Cicuta virosa community)등이며, 독미나리(Cicuta virosa)가 서식하는 군락은 8개 군락으로 나타났다.
전북 부안군 쌍구지습지에서 조사된 주요 식물군락은 갈대군락(Phragmites communis community), 부들군락(Typha orientalis community), 줄군락(Zizania latifolia community), 애기부들군락(Typha angustata community), 독미나리군락(Cicuta virosa community) 등이며, 독미나리(Cicuta virosa)가 서식하고 있는 군락은 독미나리군락(Cicuta virosa community), 독미나리-줄군락(Cicuta virosa-Zizania latifolia community), 독미나리-미국가막사리군락(Cicuta virosa- Bidens frondosa community)의 총 3개 군락으로 조사되었다.
부안군 허성지습지에 군락을 형성하고 있는 독미나리군락(Cicuta virosa community)은 독미나리(Cicuta virosa), 줄(Zizania latifolia)에 의하여 구분된 독미나리군락(Cicuta virosa community)과 독미나리-줄군락(Cicuta virosa-Zizania latifolia community)의 2개 군락이 있으며, 독미나리(Cicuta virosa) 서식 형태는 군락형태로 분포는 것으로 조사되었다.
전북 부안군 연지습지 독미나리(Cicuta virosa) 서식지는 물빠진 저수지의 식물사체가 퇴적되어 식생매트를 형성하고 있는 곳의 연꽃(Nelumbo nucifera), 줄(Zizania latifolia), 미나리(Oenanthe javanica)가 우점하고 있는 지점에서 주로 서식하고 있었다. 이 지역의 독미나리(Cicuta virosa)는 줄(Zizania latifolia), 연꽃(Nelumbo nucifera), 미나리(Oenanthe javanica)에 의하여 구분된 줄군락(Zizania latifolia community), 줄-연꽃군락(Zizania latifolia-Nelumbo nucifera community), 미나리군락(Oenanthe javanica community)의 구성종으로 서식하고 있었다.
한국에 분포하는 독미나리(Cicuta virosa)서식지는 여러요인 중 지리적 특징과 생물적·무생물적 요인에 의하여 형성된 식생사체의 퇴적, 수심 등에 의한 독미나리(Cicuta virosa) 생육환경 조성이 가장 크게 영향을 미친 것으로 보인다.
독미나리(Cicuta virosa)는 우리나라 환경부 지정 멸종위기식물종 Ⅱ급, 식물구계학적 특정식물 Ⅴ급(환경부, 2012)에 해당하는 산형과(Umbelliferae)의 다년생 식물로써 우리나라에서는 전라북도 군산, 김제, 부안 등 서해안 농업지역 저수지를 최남단으로 하여 강원도 이북까지 분포한다(박혜림, 2014; 이창복, 1993; 이우철, 1996; 이영노, 1996). 독미나리(Cicuta virosa)의 분포역은 넓어 아시아, 유럽, 북아메리카 등지에서 서식하며 특히 우리나라와 인접한 일본, 만주, 사할린, 시베리아 등 비교적 추운 지역에서 주로 분포한다(이우철, 1996). 환경부는 우리나라에 자생하는 독미나리(Cicuta virosa)의 개체수가 줄어들고 있고 서식지는 제한적이어서 멸종위기식물Ⅱ급으로 지정하여 보호하였으나 최근에는 전라북도 군산, 김제, 부안, 완주 등을 중심으로 하여 많은 개체수가 조사되고 있어 독미나리(Cicuta virosa)의 자생분포한계선에 대한 다양한 분석이 필요한 실정이다. 이에 독미나리 서식지 13 지역을 대상으로 하여 식물상의 생활형, 지하기관형, 산포기관형, 생육형 분석을 실시하였다.
독미나리 서식지 13 지역의 휴면형을 살펴보면 대부분 동형1년초(Th(w)), 반지중식물(H), 수생식물(HH)의 비율이 높게 나타난 것으로 조사되었다.
지하기관형을 살펴보면 지하나 지상에 연결체를 전혀 만들지 않는 단립식물인 R5가 가장 높은 비율로 조사되었다.
산포기관형을 살펴보면 중력산포형(D4)가 자장 높은 비율로 나타났으며, 그 다음으로 풍수산포형(D1), 자동산포형(D3) 순으로 조사되었다.
생육형을 살펴보면 직립형(e)과 총생형(t)가 자장 높은 비율로 나타났으며, 그 다음으로 일시적 로제트형(pr), 로제트직립형(ps), 분지형(b)가 높은 비율로 조사되었다.
한국의 독미나리 서식지 13곳의 습지에서 조사된 관속식물의 생활형은 1년생식물, 단립식물, 중력산포형으로 대표되는 Th-R5-D4 유형, 생육형은 직립형인 e유형으로 나타났다.
생활형 중 휴면형을 보면 오대산 질뫼늪 습지의 경우 다른 12개 습지와는 다소 다른 유형을 나타냈는데 이것은 오대산 질뫼늪의 높은 고도, 이탄층 형성에 의한 중층습지 등이 다른 습지의 낮은 고도와 인공담수습지(저수지)의 습지환경과 크게 다르기 때문인 것으로 조사되었다. 그러나 지하기관형, 산포기관형, 생육형은 일반적인 습지환경요인의 영향을 받아 거의 동일한 유형을 나타냈다. 생육형은 직립형(e)과 총생형(t)이 높은 비율을 차지한 것은 독미나리 주요 생육환경인 식생매트 유형 등과 큰 관련이 있는 것으로 보인다.
The effects of seasonal and shore height on the growth and reproduction of Chondrus ocellatus were examined in the low intertidal zone of Hakampo, Korea from July 2014 to April 2015. Seasonal biomass, density, frond weight and G:T ratio of C. ocellatus was examined at upper and lower shore height of Chondrus zone. We hypothesized that, (1) growth and reproductive fronds of C. ocellatus are increased at the lower shore, having less environmental stress over the study period, (2) carposporophytes and gametophytes are dominant at upper shore as do many Gigartinaceae species, and (3) the G:T ratio of C. ocellatus are changeable in season and shore height. Biomass and frond weight were significantly greater in lower shore than upper shore and differences were also found between the seasons with the highest biomass (1695.82 g wet wt./m2)in July and frond weight (797.27mg)October. However, frond densities were not significantly different between seasons and shore heights. Carposporophytes including gametophytes were dominant at up pershore, whereas tetrasporophytes were abundant at the lower shore, even in the C. ocellatus zone. Seasonal reproductive patterns in the percentage of tetrasporophytes and carposporophytes were very similar with maximal in October and minimal in April. However, tetrasporophytes were more abundant than carposporophytes during the study period. The G:T ratio in C. ocellatus was ranged from 0.05 to 2.45 and it was significantly different between the seasons and shore heights. We conclude that environmental stresses induced by tidal cycle in the intertidal area are determinant in the abundance and reproduction status of C. ocellatus. At Hakampo shore, C. ocellatus has growth period between July-October and reproduction period in October and January.
보호지역(Protected Areas)은 생물다양성 및 생태계 보전을 위한 가장 효과적인 수단으로 전 세계적으로 지난 반세기동안 그 수와 면적에 있어 상당한 증가가 있었으나, 이의 효과적인 관리가 보장되지 못하고 문서상으로만 존재하는 보호지역(Paper Park) 등 관리의 질(quality)에 대한 우려가 증대되고 있다. 생물다양성협약(CBD) 보호지역 결정문(CBD Decision Ⅹ/31, 2010)에서는 관심이 필요한 10가지 주요이슈 중 하나로 관리효과성평가(MEE)를 명시하고, 2015년까지 국가 보호지역의 60%까지 수행하고 그 결과를 유엔환경계획 세계보전모니터링센터(UNEP-WCMC)를 통해 정보를 관리하도록 권고하고 있으며, 우리나라에서도 “제3차 국가생물다양성 전략(대한민국정부, 2014)”에서 효과적인 보호지역 관리 추진을 위해 보호지역 관리효과성평가의 지속 시행 및 이행율 확대 목표(‘18년까지 국가 보호지역 70%)를 설정하였다.
본 연구에서는 환경부 관할 주요 보호지역(7개 유형 742개소, 국립공원 21개소, 도립공원 30개소, 군립공원 27개소, 생태・경관보전지역 33개소, 습지보호지역 24개소, 특정도서 230개소, 야생생물보호구역 377개소)을 대상으로, IUCN WCPA의 평가 틀(framework)에 기초하여 전반적인 관리현황을 진단하고 관리개선을 위한 제안사항을 도출하였다. 먼저 효과적인 평가 수행을 위해, 환경부 관할 보호지역 관리자를 대상으로한 워크숍 개최를 통해 보호지역의 효과적인 관리 및 이의 평가에 대한 인식증진을 도모하였다. 또한 관리효과성 진단을 위한 평가 틀(System-level, Site-level)을 마련하고 환경부 관할 보호지역 관리자들을 대상으로 1차 평가(self-assessment)을 수행하였다. 1차평가 결과 보완 및 평가 증빙자료 구축과 더불어 국내외 전문가들이 참여하는 평가단(10여명)을 구성하여 현장실사(권역별 관리자 워크숍 시행)를 수행함으로서 평가결과의 객관성을 개선하고자 하였다.
평가결과는 8개 분야(보호지역시스템, 거버넌스 및 협력, 관리자원 및 역량, 자연자원관리, 역사·문화자원관리, 탐방객 서비스/관리, 지역사회·이해관계자 협력, 조사·모니터링・연구 및 평가)로 구분하여 진단 결과와 개선 제안사항을 제시하였다.
보호지역시스템 관련 주요 진단결과를 살펴보면 보호지역이 직면한 주요 위협(treats)은 보호지역 유형별로 다소 차이는 있으나, 대부분 “방문객의 부적절한 이용”, “생태계 교란 동식물”, “과도한 방문객” 등으로 방문객으로 인해 발생하는 위협요인과 외래종 침입으로 인한 생태계교란이 주를 이루고 있다. 일부 지방차원(지자체)에서 관리하고 있는 보호지역의 경우 국가 전략과 현장 관리 간의 일관성(정책 연계성)이 다소 부족한 것으로 나타났다. 이를 위한 대응방향으로 생물다양성협약(CBD) 보호지역 목표(아이치 목표 11)의 모든 요소(a. 생태계 및 종 다양성 전체를 대표, b. 생물다양성에 있어 가장 중요한 지역 보호, c. 효과적이고 공정하게 관리, d. 연결성 강화, e. 광범위한 육지 및 해양 경관에 통합)에 대한 한국의 현 보호지역시스템에 대한 분석이 필요한 것으로 나타났다.
거버넌스 및 협력 측면에서는 주요 보호지역이 모두 정부주도로 관리되고 있어 다양한 유형의 거버넌스 체계에 대한 검토 필요성과 함께, 보호지역간 조율·협력·통합을 향상시키기 위한 국가 보호지역 정책 프레임워크 강화가 필요한 것으로 나타났다. 관리자원(예산, 직원수) 및 관리역량은 보호지역 유형별로 큰 차이를 보이고 있기 때문에 보호지역의 가치/중요도/관리목표를 고려한 효과적인 자원배분과 국가차원의 전반적인 보호지역 관리수준의 상향 평준화를 위한 관리자 교육 프로그램 개발·이행이 시급한 것으로 나타났다.
자연자원관리의 경우 보호지역 관련 법령에서 강조하고 있는 자연생태계(생물다양성, 멸종위기종, 지형․지질․경관 등)의 가치 보전이, 실제로는 부각되지 않는(자연생태계 보호․관리가 아닌 탐방·시설 중심의 유원지 성격으로 관리) 보호지역이 상당수 있으며, 보호지역 자연자원 가치에 대한 정보 구축이 미흡(자원조사 미 시행, 모니터링 프로그램 등이 전무한 보호지역도 있음)한 것으로 나타났다. 역사·문화자원의 관리에 있어서는 보호지역 관리기관 내 전문가 채용, 내부 교육, 매뉴얼 마련 등을 통해 역사문화자원을 이해하고 일상적 관리를 수행 할 수 있는 구조를 단계적으로 구축할 필요성이 있는 것으로 나타났다. 탐방객서비스․관리가 주요 관리이슈임에도 불구하고, 국립공원 등 일부 보호지역 유형을 제외하면 관련 정보구축이 미흡하고, 보호지역 유형별로 탐방객 서비스 제공에 차이(국립공원, 습지보호지역 등은 다양한 탐방프로그램 운영)가 존재하는 것으로 나타났다.
한국의 보호지역은 사유지 비율이 높기 때문에, 민간 토지소유자들과의 갈등은 모든 유형의 보호지역에서 일상적이고 지속적인 문제로 지적되고 있으나, 지역사회·이해관계자 협력에 있어 보호지역 유형별로 참여 정도와 관계 건전성에 차이를 보였다. 국립공원, 습지보호지역 등 크고 유명한 보호지역에는 지역사회에 대한 협력·지원 프로그램에 대한 투자가 이뤄지는 반면 덜 알려지고 소규모 보호지역에는 상대적으로 관심을 거의 받지 못하고 있는 것으로 나타났다. 연구 및 모니터링 프로그램은 주요 보호지역 연구기관(예. 국립공원연구원, 국립습지센터, 국립생태원)에서 지원받는 보호지역 유형에서 높게 나타났다.
관리효과성 평가의 효과를 극대화하기 위해 평가 결과를 고려·반영한 전략 개발, 관리계획/워크 프로그래밍 체계와 연계, 자원조달과 관련된 대응책 등을 구조적으로 검토하는 시스템 구축·운영(국가 차원, 지역차원, 보호지역 차원) 등 보호지역의 적응형 관리(adaptive management) 시스템 정착을 제안하고자 한다.
최근의 급격한 환경변화는 생태계 전망에 대한 합리적인 논의를 필요로 한다. 우리나라의 경관생태 그리고 생태계 변화를 합리적으로 이해하는 것은 미래적 생태계 보전 및 자연자원 활용의 지속성 확보를 위한 가장 기초 작업이다. 한국의 70년대 이후, 자연보호사상의 성립과 확산, 화석연료의 보급 (연료혁명), 인구급증, 그리고 도시화 및 산업화, 그리고 국제화에 따른 사회경제적 변화, 그리고 조선 후기부터 이미 진행된 먹이그물의 급변 (예, 대형 포유류의 cascade-effect 소멸)은 현재의 식생 경관 성립의 핵심 배경일 뿐만 아니라, 이전에 존재하지 않았던 새로운 종조성과 식생-동물 상호작용의 재조합을 가져왔다. 국내·외에서 많이 언급되는 우리나라의 숲식생 복원 또는 회복은 먼저 과거로부터 지속적으로 그것이 유지-교란 및 쇠락-재성립의 생태 과정을 경험하였다는 것을 전제로 한다. 그러나 과거 기록과 야생동물의 다양성과 수도 및 그것의 부양에 필요한 식생, 그리고 현재의 숲 식생의 구조와 종조성은 그러한 전제 조건을 뒷받침하지 못한다. 기존의 쇠퇴로 표현되는 20세기 초·중기의 식생경관은 식생과 다양한 야생동물의 상호작용이 지속적으로 이루어지던 시스템으로 볼 수 있다. 한국전쟁 후 1970년대 이전까지 지속되던 최고차 소비자의 절멸, 그리고 연결된 초식동물의 급감은 산림녹화 활동에 의한 급속한 숲식생 발달의 숨은 생물학적 요인이다.
기존 초지 및 관목류가 우점하는 저식생 (low vegetation)의 전환에 의한 숲식생의 재빠른 성립은 남한 생태계에 다양한 긍정적 (탄소 축적, 목재 생산 및 휴양) 및 부정적 (경관 단순화, 서식처 변화) 영향을 야기하고 있다. 특히 자연보호사상과 같은 사회경제적 배경은 오랫동안 유지되어 온생태계와 인간 활동의 상호작용을 부정적인 관점에서만 인식하게 만들었으며, 자연성, 자연도 및 자연 과정에 대한 착시 현상을 가져왔다. 최근 생태계 및 생물다양성 보전, 그리고 다양한 영역의 생태 복원은 자연성 또는 생태 과정을 긍정적으로 개선하는 목적이지만, 역설적으로 인간의 관리와 개입 수준을 급속히 상승시키는 결과를 가져오고있다. 흥미로운 것은, 이미 변화한 시스템 조건에 대하여 다양한 보전 정책이 이루어지고 있는 것인데, 이에 따라 최근의 보호구역 및 서식처는 이미 인간의 조정 활동으로 변화한 시스템에 대한 가치 평가를 기반으로 설정되고 있다.
미래의 생태계 기능 및 생태 과정은 더욱 높은 인간 조정활동 (보호구역, 서식처의 보전 및 다양한 복원) 아래 놓일 수밖에 없다. 그러므로 이미 인간 활동에 의해 형성된 한국의 생태계 및 식생 변화 양상을 올바로 이해하고 미래를 고민하는 것이 중요할 것이다. 특히 생태계의 적응 과정 및 변화에 대한 왜곡된 인식은 생태계 보전 정책 속의 오류와 낭비 요소를 증가시킬 수 있다. 물론, 환경생태적 관점 역시 환경변화, 복잡성 및 불확실성의 증가, 환경정책의 환경, 비용, 의도하지 않은 오류 등 수 많은 고려 사항들이 존재한다.
이미 변화한 생태환경은 큰 틀에서 남한 생태계의 온전성과 건강성에 대한 재검토 및 관련 기초 생태 연구의 필요성을 강조하고 있다. 이미 많은 환경이 변화했고, 보다 복잡해지고 있음을 충분히 수용하는 것이 필요하다. 그리고 많은 연구 결과들을 재검토하고 제대로 현상을 이해하였는가를 살펴보는 것은 한국 생태학의 현재와 미래를 준비하는 기본이 될 것이다. 특히 새로운 생태 관점을 시민 및 정책 부문과 공유하는 것이 필요하다.
최근 국제사회에서 생태시스템 위주의 습지 보전제도에 대한 한계점과 기후변화에 적응할 수 있는 습지 관리에 대한 필요성에 대한 논의가 진행되면서, 세계자연보전연맹(IUCN)은 습지도시인증제 결의안을 채택하였다. ‘습지도시(Wetland City)’란 람사르 습지를 중심으로 습지들 간의 네트워크, 습지로부터 제공받는 생태계서비스 향상 계획, 다양한 이해관계자들이 참여한 통합적 토지이용계획, 다양한 스케일의 습지관리 거버넌스 등을 갖춘 도시를 말한다(IUCN, 2015). 이미 람사르 습지 제도가 있음에도 불구하고 습지도시인증제를 추가적으로 도입하려는 이유는 기존의 강력한 습지 보전 정책은 사회시스템과 생태시스템의 상호관계를 통합적으로 바라볼 수 있는 사회생태시스템 대한 관점이 부족하여 지역주민의 경제적 수단을 규제하고 그 지역사회 커뮤니티를 와해시킬 수 있기 때문이다. 더 나아가 사회시스템 붕괴는 생태계보전을 위한 생태적·사회적·경제적 자본 고갈로 이어져 수질 저하 및 생물다양성 감소 등 생태시스템 훼손이 발생할 수 있다. 특히 붕괴된 사회시스템과 훼손된 생태시스템으로 구성된 습지도시는 기후변화로 급증한 가뭄, 홍수와 같은 교란에 매우 취약하여 쉽게 붕괴할 수 있으므로, 원래 습지 도시 기능과 구조로 회복할 수 있는 능력인 리질리언스(Resilience)가 요구된다(Walker et al., 2006). 그러므로 지속가능한 습지도시를 구축하기 위해서는 생태시스템 위주의 습지관리에서 벗어나 사회생태시스템 기반의 리질리언스 향상 전략이 고려된 습지 관리가 필수적이라고 할 수 있다.
우리나라는 이러한 국제적 흐름을 선도하기 위해 창녕 우포늪, 고창 운곡습지, 제주동백동산, 물영아리, 인제 대암산용늪 등 5개소를 포함한 시·군을 습지도시 후보지로 선정하였다(Ministry of Environment, 2015). 이에 창녕군은 우포늪을 중심으로 ‘살아왔고, 살고 있고, 살아 갈 곳’이라는 슬로건을 내걸고 지역주민 간담회 및 지역관리 위원회를 개최하여 습지도시 인증을 위한 노력하고 있다. 우포늪 사회생태시스템은 정부부처, 지자체, 환경단체, 어업 및 농업주민 등으로 둘러싸여 복잡한 이해관계가 형성된 사회시스템과, 물의 흐름을 방해하고 토사의 축적을 유도하여 최대 저수량을 낮추는 버드나무 군락이 번성한 생태시스템으로 구성되어 있다. 따라서 우포늪 사회생태시스템은 기후변화에 의해 변화된 강수패턴에 대한 리질리언스가 지속적으로 감소하고 있으며, 수위 관리에 실패한 지역주민들의 홍수 및 가뭄 피해가 증가하고 있는 실정이다. 본 연구의 목적은 예상치 못한 교란인 강우패턴 변화에 대한 우포늪 사회생태시스템의 리질리언스를 향상시키기 위해 복잡한 사회생태시스템의 의사결정 도구인 시스템다이내믹스기반의 시뮬레이션을 활용하여 수위 변화의 동태성을 분석하고, 지속가능한 습지 관리방안을 도출하는 것이다. 이를 달성하기 위해 본 연구는 첫째, 현장조사 및 문헌고찰을 통해 우포늪 사회생태시스템에 대한 인과순환 구조를 파악하고, 둘째, STELLA 10.0.4를 사용하여 창녕군의 RCP 8.5 강수 시나리오에 대한 수위 변화 시뮬레이션 기본모델을 구축한다. 구축된 기본모델은 실제 수위데이터를 준거모드로 활용하여(Nakdong River Basin Environmental Office, 2016). 현실 설명력을 확보하기 위한 행태 유사성 분석을 실시하였다. 셋째, 수위 변화의 동태성 분석을 바탕으로 리질리언스 향상을 위한 습지 관리 방안을 도출하고자 한다.
우포늪 사회생태시스템의 인과순환 구조를 분석한 결과, 2개의 균형 루프와 2개의 강화루프가 도출되었다(그림 1). 균형루프 B1에서의 강수량 증가는 우포늪의 전체수량과 수위를 증가시킬 뿐만 아니라 지역주민으로 하여금 홍수 위기를 느끼도록 유도한다. 홍수 위기가 지속되면, 우포늪 지역주민들의 의사결정에 의해 배수시설이 가동되고 우포늪에서 토평천으로의 배수량이 증가한다. 배수량의 증가는 다시 우포늪의 전체수량을 낮춰 적정수준의 수위를 유지하도록 한다(균형루프 B1). 그러나 기후변화에 따른 강우 패턴 변화는 우포늪의 수리수문 시스템인 강화루프 R1과 균형루프 B2의 행태를 변화시킴으로써, 수위변화를 지역주민이 감지하여 홍수 위기가 유도되기까지의 과정에 시간지연을 발생시킨다. 시간지연 발생은 수위 상승에 적절한 배수시설 가동을 어렵게 하여, 빈번한 홍수발생을 야기할 수 있다. 버드나무 군락을 중심으로 한 강화루프 R1 또한 우포늪 수위 조절에 부정적인 영향을 미친다. 버드나무 군락은 성장하면서 개체의 흉고직경이 커지고, 단위 면적 당 버드나무 개체수와 토지피복 면적이 확장한다. 버드나무 면적의 증가는 토평천의 물의 흐름을 방해하여 유속을 줄이고 우포늪의 최대저수량을 감소시키므로, 강우 시 우포의 수위가 급격하게 상승하여 빈번한 홍수를 야기할 수 있다. 따라서 기후변화에 따른 강수패턴 변화에 적응하고 홍수 피해를 줄이기 위해서는 우포늪의 수위를 잘 관리하는 것이 요구된다.
도출된 우포늪 사회생태시스템 인과지도를 바탕으로 우포늪 수위의 동태성을 분석하기 위해 시뮬레이션 기본 모델을 구축하였다(그림 2). 구축된 기본모델의 현실 반영 정도를 살펴보기 위해 실제 수위 데이터와의 행태 유사성을 분석했다. 실제 수위데이터와 우포늪 사회생태시스템 기본모델의 수위 데이터를 비교한 결과, 두 데이터 모두 1월에는 2.4m까지 감소하고 8월에는 2.6m까지 증가하는 행태의 유사함을 확인할 수 있었으며, 이를 통해 기본 모델의 현실 설명력을 확보할 수 있었다. 현실 설명력이 확보된 기본모델을 바탕으로 우포늪의 토지이용 및 형태가 변하지 않는다는 경우를 가정하고 창녕군 지역의 RCP 8.5 강수 시나리오를 설정하고 적용하였다. 기본모델에서는 강우패턴 변화에 따라 우포늪 수위가 2.5m을 중심으로 균형을 이루었으나, RCP 8.5 강수 시나리오가 적용된 모델에서는 점차 수위가 증가하는 행태로 분석되었다. 버드나무 군락의 경우 시뮬레이션 모델이 기본모델보다 빠르게 확장하여 우포늪 최대 가능저수량을 지속적으로 저하시키는 것으로 분석되었다. 그 결과, 시나리오 적용 모델에서 2080년 이후의 우포늪 수위가 창녕군의 200년 홍수위인 3.1m에 도달하는 것으로 나타났다. 따라서 만약 우포늪 지역의 수위가 조절되지 않는다면, 홍수에 의한 빈번한 피해와 생물다양성 감소와 같은 생태시스템의 훼손으로 더 이상 사회시스템이 유지될 수 없을 것으로 예상된다.
우포늪의 수위 동태성 분석을 토대로 리질리언스 향상을 위한 습지 관리 방안을 도출하였다. 우포늪의 사회생태시스템의 붕괴를 방지하고 이 시스템이 지속가능하기 위해서는 우포늪의 수위조절시스템에 대한 안정적인 균형이 매우 중요하다. 즉, 높은 강수량이 우포에 유입된다고 하더라도 원래의 수위로 빠르게 복귀되어 홍수 위기에서 벗어날 수 있는 리질리언스 향상이 요구되는 것이다. 이를 위해 첫째, 버드나무 군락 생태시스템을 조절할 수 있다. 우포늪 수위조절시스템에 부정적인 영향을 주는 버드나무를 단계적으로 간벌하여 적정수준의 버드나무 밀도를 유지하는 것이 바람직하다고 할 수 있다. 이를 위해 토평천과 우포늪에 생육하고 있는 버드나무를 정기적으로 번성 범위, 높이, 밀생 상황에 대해 관찰 조사하고, 지하고는 2m 정도, 수고는 7m 정도 이하, 수관폭은 5~6m 정도이하를 원칙으로 하여 이것을 초과하는 나무에 대해서는 가지치기 등의 조치를 취하여야 할 것이다. 둘째, 우포늪의 수리수문 시스템을 조절할 수 있다. 야생동식물의 서식처로 이용될 수 있는 버드나무벌채 시 생태시스템이 부정적인 영향을 줄 수 있으므로, 사회시스템에서 요구하는 적정수위와 생태시스템에서 필요한 적정수질이라는 두 가지 목표를 동시에 충족시킬 수 있는 새로운 기술인 에코인프라스트럭처 도입이 필요하다. 에코인프라스트럭처는 물의 흐름 조절 및 생물 서식처 제공기능을 동시에 수행할 수 있으므로 사회생태시스템의 리질리언스 향상에 도움이 될 수 있을 것이다. 본 연구의 결과는 우포늪의 수위 동태성 분석을 통해 리질리언스 향상을 위한 습지관리 계획을 도출하였다는 점에서 의의가 있다. 이는 향후 우포늪의 습지도시 계획을 위한 통합적 중장기 전략수립에 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.
외래식물의 유입과 정착 및 소멸, 귀화, 그리고 확산을 포함한 특정 생태계 내에서의 기능 발현 과정은 인류 문명의 역사와 함께 진행되어 온 생물학적 과정이다. 최근 특정한 생태학적 문제를 일으키는 침입 외래종에 의한 생태적 및 경제적 영향에 대한 평가 요구가 높아지고 있다. 특히 특정 생태계 유지의 기초 과정인 교란 체제 및 영양염류 순환 변화 과정에 대한 평가 활동과 더불어 공간통계모형을 활용하여 외래식물의 분포 및 확산 경향을 예측한 후 이를 관리 활동에 활용하는 노력들이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 2014년부터 2016년까지 경북 울진 소광리에 위치하는 산림유전자원 보호구역 내에서 출현한 외래식물의 정밀 분포도를 작성하고, BIOCLIM model (Bioclim), generalized linear Model (GLM), maximum entropy model (Maxent)의 세 가지 종 분포 모형 (Species Distribution Models, SDMs)을 적용하여 가장 높은 정확도 및 예측력을 나타내는 모형을 제안하였다.
소광리 산림유전자원 보호구역 내 외래식물은 7과 22종으로 확인되었으며, 138개 출현 좌표를 생성하였다. 이 중, 출현 지점이 5개 지점 이상의 분포 점이 많은 9종의 외래식물 (개망초, 달맞이꽃, 돼지풀, 망초, 미국가막사리, 서양민들레, 오리새, 큰김의털, 토끼풀)을 대상으로 전체 및 종 별확산 예측 모델을 수립하였다. 지형 6종, 기후 3종, 식생 2종 및 교란 변수 1종 등 총 12종류의 환경변수를 구성하여 모델에 적용하였다. 자료 구축은 Arcgis 프로그램, 그리고 분석은 R statistics의 dismo package를 활용하였다. 모형별 결과 비교는 일원분산분석 (SPSS ver 13) 및 현상학적 비교를 병행하여 실시하였다.
연구 지역의 외래식물은 고도가 낮은 지역, 사면경사 20°이하의 비교적 평탄 지역, 및 사면방향 약 300°정도의 서북사면에서 가장 높은 빈도로 출현하였다. 그리고 외래식물분포 지점은 수계로부터 최대 286m 떨어져있는 것으로 나타났으며, 수계로의 거리가 가까운 지역에서 외래종의 출현빈도가 높았다. 특히 도로 부근에서 90% 이상 출현하였다.
각 모형으로부터 도출된 AUC (각 모형 당 n=9)를 비교한 결과, Bioclim과 다른 두 모형은 차이를 보였지만 GLM과 Maxent에서는 통계적으로 유의한 차이 (F = 14.96, p < 0.001)가 관찰되지 않았으며, GLM의 경우 표본 성질에 따른 예측력 차이가 크지 않은 로버스트한 모형으로 평가되었다. 임계치 AUC의 경우, AUC와 동일한 양상을 나타내었으며, (F = 7.44, p < 0.01), 세 모형 중 Maxent의 임계치 표준편차가 가장 크게 나타나, 종에 따라 임계치가 가장 크게 달라지는 경향을 보였다. 도출된 출현예측면적은 GLM과 다른 두 모형은 차이를 보였지만 Bioclim과 Maxent에서는 통계적으로 유의한 차이 (F = 14.14, p < 0.001)가 없었으며, 종에 따라 면적 변화가 가장 큰 모형은 GLM인 것으로 나타났다. GLM과 Maxent 모델이 높은 예측력과 정확도를 보였고, Bioclim은 적용하기에는 부적절한 모델로 생각된다.
모델을 통한 외래식물의 확산은 외래식물의 분포 경향과 마찬가지로 임도와 같은 인간의 기술계 (techno system)를 따라 이루어지는 것으로 나타났다. 이러한 기술계를 이용하는 외래식물의 확산 경향은 지구 차원의 현상일뿐만 아니라 우리나라의 외래종 확산에서 역시 나타난다. 벌채 작업지와 같은 천이 초기 환경에 일시적으로 외래식물이 정착하고 있지만 모델 분석 결과 벌채지는 중요한 외래식물 확산 지역으로 나타나지 않았다. 본 연구는 국가 수준 또는 본 연구보다 작은 규모에서 외래식물 분포 모형을 구축하는데 참고연구가 될 것으로 생각된다.
본 연구에서는 2014년부터 2016년가지 한라산 아고산대 대표수종인 구상나무림, 주목림, 눈향나무림의 탄소분포와 탄소수지를 파악하였다. 식물체 유기탄소량, 유기탄소흡수량, 낙엽을 통해 임상으로 유입되는 유기탄소량, 임상에 축적된 유기탄소량은 구상나무림에서 각각 50.58, 3.11, 1.68 ton C ha-1로 가장 높았으며, 주목림에서는 각각 15.62, 1.53, 1.38 ton C ha-1 이었고, 눈향나무림에서 2.86, 0.77, 0.64 ton C ha-1로 가장 낮았다. 임상에 축적된 유기탄소량은 구상나무림, 주목림, 눈향나무림에서 각각 1.67, 0.86, 0.97 ton C ha-1로 구상나무림에서 가장 높았고 주목림에서 가장 낮았다. 토양에 축적된 유기탄소량과 토양호흡량은 각각 구상나무림에서 41.51, 3.49 ton C ha-1 로 가장 높았으며, 주목림에서 129.84, 2.61 ton C ha-1 이었고, 눈향나무림에서 175.93, 1.92 ton C ha-1로 가장 낮았다. NEP는 각각 -0.38, -1.08, -1.15 ton C ha-1 로 유기탄소를 모두 대기로부터 흡수하는 양보다 방출하는 양이 많았다. 이상으로 볼 때, 한라산 아고산 산림의 식물체 유기탄소량, 생태계 탄소수지는 낮아 유기탄소 흡수원으로써의 역할이 적지만 산림 토양에 많은 양의 유기탄소를 저장하고 있기 때문에 높은 수준의 생태계 서비스를 제공하고 있었다. 본 연구는 국내에서 연구되지 않은 특이생태계인 제주도 아고산대의 탄소분포와 탄소수지를 파악할 수 있는 기초자료가 될 것이다.
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.
신갈나무는 우리나라의 산림을 이루는 가장 대표적인 활엽수로서 개엽시기, 낙엽시기의 시간변화는 잎을 먹이로 하는 나비목 곤충의 산란시기와 더불어 개체수의 변화를 야기할 수 있으며, 나비목 유충을 먹이로 하는 조류뿐만 아니라, 열매를 먹이로 하는 다람쥐, 청서, 너구리, 멧돼지, 반달가슴곰 등의 척추동물까지 다양한 생물들에게 직간접적인 영향을 미칠 수 있다. 노랑붓꽃은 멸종위기 야생식물 Ⅱ급에 해당하는 식물로서 전세계적으로 우리나라에만 분포하는 특산종이며 주로 전북 변산반도 일대와 전남 내장산 일대에 국한하여 자생하는 것으로 알려져있어 생물다양성에 있어서뿐만 아니라 지리분포학적인 측면에서 매우 중요한 종이다.
본 연구는 기후변화에 따른 국립공원의 자연생태계의 변화를 파악하기 위한 목적으로 수행된 생물계절 모니터링의 일환으로써 신갈나무의 개엽시기, 노랑붓꽃의 개화시기 관찰을 통하여 식물계절 변화와 기온 변화와의 관계를 분석하고자 하였다.
신갈나무 개엽은 개체단위 및 경관단위로 관찰하였으며, 개체단위는 월출산, 지리산, 설악산에서 Time Lapse Camera로 촬영된 동영상을 바탕으로 분석하였으며, 경관단위는 지리산의 종석대-수도암 구간의 천은사골 유역, 설악산의 미시령계곡-울산바위 구간의 우측에 자리한 용소골유역을 대상으로 촬영된 DSLR 정지화상을 바탕으로 분석하였다.
월출산국립공원의 구름다리에서 2011년부터 2016년까지 신갈나무의 봄철 개엽시기를 비교 분석한 결과, 최초 2011년 5월 4일에 비해 2016년에는 4월 23일 개엽이 확인되어, 5년 동안 10일이 빨라진 것으로 나타났다. 월출산 국립공원과 인접한 강진군의 기상청 자료를 분석한 결과 2011년 연평균기온이 13.1℃에서 2016년에는 14.4℃로 나타나 5년간 1.3℃ 상승한 것을 확인하였으며, 특히, 식물생장이 활발해지는 4월 평균기온은 11.1℃에서 14.2℃로 3.1℃가 상승한 것으로 나타났다. 또한 지리산 성삼재 지역
의 신갈나무 개엽은 2013년에 5월 11일이었으나 2016년에는 4월 30로 확인되어 10일이 앞당겨졌으며, 시암재 인근의 신갈나무 개엽은 2013년에 5월 7일이었으나, 2016년에는 4월 22일로 14일 더 빨라진 것으로 확인되었다. 아울러, 본 지역과 인접한 남원지역의 2013년 연평균기온은 12.6 ℃에서 2016년에는 13.5℃로 나타나 3년간 0.9℃ 상승한 것을 확인하였으며, 4월 평균기온은 9.6℃에서 14.3℃로 4.7℃가 상승한 것으로 확인되었다.
한편, 개체단위 관찰 지역의 해발고도를 경관단위 관찰지역과 연계하여 정지화상을 분석한 결과 동일 유역권의 신록의 진행이 유사하게 진행되는 것을 확인하였으며, 지리산천은사골 유역에서는 해발고도 600 m에서 1000 m까지 2015년에는 12일, 2016년에는 10일이 소요되는 것으로 나타났으며, 설악산 용소골 유역에서는 해발고도 400 m에서 1000 m까지 2015년에는 14일이 소요된 반면, 2016년에는 21일이 소요된 것으로 확인되었다.
노랑붓꽃은 1개체에 2개의 꽃이 순차적으로 피는 특징을 이용하여 1차 개화시기와 2차 개화시기를 구분하여 분석한 결과, 2013년에서부터 2016년까지 1차 개화시기는 3년간 2일이 빨라진 반면, 2차 개화시기는 5일이 빨라진 것으로 확인되었다. 본 지역과 인접한 정읍의 2013년 연평균기온은 10.7 ℃에서 2016년에는 14.2℃로 나타나 3년간 0.7℃ 상승하였으며, 4월 평균기온은 10.7℃에서 14.2℃로 3.5℃가 상승한 것으로 확인되었다.
상기 결과에 따르면, 신갈나무 개엽시기와 노랑붓꽃의 개화시기는 온도가 상승함에 따라 모두 앞당겨졌으나, 노랑붓꽃에 비해 신갈나무가 민감하게 반응하는 것으로 확인되었다.
본 연구는 1) 육안관찰 모니터링으로 직접 수행하는 기존 방법에서 타임랩스 카메라를 이용하여 장기적으로 객관적인 영상자료를 얻어 분석할 수 있는 생물계절 관찰 방법이며, 2) 국립공원이라고 하는 국토의 핵심 보호지역에서 수행하고 있는 점, 3) 농업분야를 제외하면 2∼3년간의 단기 결과를 분석한 자료가 대부분인 기후변화의 자연생태계 영향을 과학적이고 객관적인 모니터링을 장기 수행하여 얻어지고 있는 데이터라는 점에서 의의가 크다고 할 수 있다.
향후 기후변화에 따른 자연생태계 영향을 파악하기 위해 본 연구에서 다루어진 대상종을 비롯한 다양한 식물들의 개엽, 개화, 단풍, 낙엽시기의 변화와 더불어, 곤충, 양서류, 조류, 포유류와 같은 동물들의 출현시기 변화를 시계열적으로 분석함으로써 생태계 구성원간의 엇박자를 파악할 수 있을 것으로 기대할 수 있다.
국립공원 주변지역의 토지이용변화로 인하여 외래식물 출현종수가 증가하고 점진적으로 생육지가 확산되고 있는 가운데 공원주변에서 발생된 외래식물은 탐방객, 자동차, 동물, 바람 등으로 인해 국립공원 내 확산되고 있는 상황이다. 특히 도심형국립공원에서는 이러한 문제점들이 빈번하게 발생하고 있다.
국립공원 생태계 안정성과 건강성 증진을 위해서는 외래식물의 확산을 방지할 수 있는 시설도입이 필요하다. 국립공원에서는 외래식물 확산방지를 위해서는 유입원에 대한 정보를 분석하고 공원별, 유형별, 대상종별 유입 차단 시설을 도입 및 설치하여 국립공원 외래식물 통합관리 필요성이 대두되고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 국립공원에 분포하는 외래식물 확산방지를 위한 효과적인 방안을 도출하고자 연구를 진행하였다.
외래식물 확산 방지시설 유형을 분석하기 위해 국내·외도입사례를 중심으로 분석을 실시하였다. 그 결과, 외래식물 방지시설은 철제형 매트, 일반형 매트, 고정형 브러시, 간이형 브러시, 복합형 브러시, 살균형 브러시 및 에어형 등 총 7가지 유형으로 구분되었다.
유형별 특징으로는 철제형 매트는 매트 밑에 시트를 깔아 외래식물 종자를 회수하는 방식이며, 매트 브러싱 능력이 우수하고 중량감으로 밀리지 않는 특성이 있다. 일반형 매트는 바닥이 평탄한 탐방로 구간에서 고정장비를 이용하여 설치하며, 중량이 가벼워 고도가 높은 지역에 설치가 효율적이다. 고정형 브러시는 신발을 신은채로 사용가능한 내구성 있는 소재로서, 브러시로 털어낸 토사를 집적할 수 있는 구조로 제작되어 있다. 브러시 설치장소 및 방법은 간단하지만 사용하기 힘이 들고 효과가 적다. 간이형 브러시는 신발을 신은채로 사용이 가능하나 종자포집이 어려운 특성이 있다. 복합형 브러시는 고정이 되어 있어 사용이 쉽고, 종자회수가 용이하며, 부피가 작아 어느 지역에서나 설치가 용이하다. 살균형 브러시는 탐방로 입구에서 안내판에 따라 살균제를 도포하고 스틸그레이팅 위에 설치된 브러시에 신발 밑면을 문질러서 사용하며, 살균효과 및 종자회수가 용이하지만 살균제 비용이 많이 소요되는 특징이 있다. 에어형은 옷이나 신발에 부착된 흙먼지 털이용으로는 효과를 가지며, 부착된 외래식물이 바람으로 인해 비산 될 수 있는 특성이 확인되었다.
도입시설에 대한 효과성 검증을 위해 도심형국립공원인 북한산국립공원을 대상으로 적지분석을 실시하고 4개 지역을 선정하여 외래식물 확산 방지시설을 제안하였다.
적지분석을 위해 외래식물 Hotsopt 분석을 실시한 결과 군집패턴이 특정지역(은평구, 성북구)을 중심으로 출현빈도의 규칙성이 높게 나타났다. 유의성이 높은 지역을 중심으로 정릉, 산성, 안골, 범골 등 4개의 시범지역을 설정하여, 매트형과 에어형 외래식물 확산 방지시설을 도입하였다.
시범지역에 대해 식물상과 외래식물 분포현황에 대해 기초조사를 실시하고, 정기적으로 수집된 매토종자를 수집하였다. 수집된 매토종자는 식물생장기에서 발아실험을 실시하여 효과성 검증을 실시하였다. 그 결과 철제형과 에어형방지시설에서 돼지풀, 주홍서나물, 미국자리공, 망초류와 같은 외래식물이 확인되었다. 방지시설 전체 유형에 따른 효과성 검증은 실시하지 못하였으나 본 연구에서 적용된 유형에 대해서는 외래식물 종자 확산을 저감할 수 있을 것으로 판단된다.
분비나무는 깊은 산 중 한랭한 곳에서 잘 자라는 교목성 상록침엽수로 한반도 백두대간의 주 산계를 따라 지리산부터 북한의 차유산까지 분포하며, 우리나라에서는 설악산국립공원 고해발지역에 가장 넓은 면적으로 분포하고 있다. 20세기 후반부터 전 세계적으로 분비나무를 비롯한 전나무속 식물의 생장 둔화 및 수목고사에 따른 서식지 소멸 혹은 축소가 진행되고 있으며, 특히 아고산생태계에 분포하는 식물은 기후변화에 따른 수분 공급량 부족 등 생리적 스트레스 가중으로 멸종 위험성이 점차 높아질 것으로 예상된다. 그러나 서식지 차원에서 이를 정량적으로 해석하고 이해하기 위한 객관적·구체적 자료는 한정적이다. 기존 식생도에서 일부 설악산국립공원 내 분포하고 있는 분비나무 대한 공간정보를 제공하고 있지만, 서식밀도가 낮아 상관을 이루지 못하는 임상에 대한 자료는 여전히 부족한 실정이다.
이에 따라 본 연구에서는 설악산국립공원 내 분비나무 서식지 공간분포도를 작성한 후 경관지수 분석을 통한 서식밀도별 서식지의 형태와 구조적 특성을 정량적으로 해석·평가하고자 하였다.
분포도의 작성은 국토지리정보원에서 제공하는 항공영상을 활용하여 생육밀도 10% 이상 서식지에 대해 ArcGIS 10.2 프로그램을 통해 공간적 분포현황을 데이터베이스화 하였으며, 경관지수의 분석은 ArcGIS Patch Analyst 5.0 프로그램을 사용하였다. 경관지수는 최근 경관 규모의 서식지 형태 및 구조를 정량적으로 평가하기 위한 효과적인 지표로 활용되고 있다.
생육밀도 10% 이상의 서식지 총 면적은 3,930ha이며, 789개의 패치로 확인되었다. 10% 이상 25% 미만의 서식지는 1,035ha의 면적과 160개의 패치, 25% 이상 50% 미만은 1,517ha의 면적과 244개의 패치, 50% 이상 75% 미만은 975ha의 면적과 227개의 패치, 75% 이상은 402ha의 면적과 158개의 패치로 나타났다. 전체적으로 10% 이상 50% 미만의 생육밀도를 나타내는 서식지가 전체 면적의 64.94%를 차지하는 것으로 나타났으며, ‘패치 면적 변동계수(PSCoV)’ 역시 비교적 높아 각 패치별 크기의 편차가 비교적 높은 것으로 나타났다. 또한 생육밀도가 높아질수록 ‘평균 패치 면적(MPS)’은 6.47ha, 6.22ha, 4.30ha, 2.55ha 순으로 감소하였으며, ‘패치 면적의 표준편차(PSSD)’ 역시 11.5, 12.05, 6.28, 2.96 순으로 감소하였다.
패치의 주연부 노출정도를 판단할 수 있는 지표인 ‘평균 가장자리 길이(MPE)’는 생육밀도가 높아질수록 1,658.8m, 1,629.0m, 1,290.4mm 971.7m 순으로 감소한 반면 ‘가장자리 밀도(ED)’는 256.4, 262.0, 300.3, 381.0 순으로 증가하여, 생육밀도가 높아질수록 평균적인 가장자리 길이는 짧지만 단위면적당 길이는 길어지는 것으로 나타났다. 또한 패치 형태의 복잡성을 판단할 수 있는 지표인 ‘평균 형태 지수(MSI)’를 분석한 결과 생육밀도가 높아질수록 2.0, 1.98, 1.89, 1.84 순으로 감소하여 패치의 형태가 원형에 가까워지는 것으로 나타났다.
요컨대 설악산국립공원의 분비나무 서식지는 25% 이상 50% 미만의 생육밀도를 가지는 패치의 개수와 면적에서 가장 높은 비율을 차지하였으며, 생육밀도가 높아질수록 패치의 평균면적과 표준편차는 감소하였다. 또한 생육밀도가 높아질수록 패치의 평균 가장자리 길이는 짧아졌으며 패치의 형태 역시 원형에 가까워지는 것으로 나타났다.