친환경 농산물 생산을 위한 해충관리 전략으로 천적의 이용은 필수적이다. 하지만 단순한 농생태계를 구성하는 시설재배지에서는 해충 발생초기에 천적을 단독으로 이용하는 것은 방제효율이 낮을 수 밖에 없다. 따라서 이미 외국에서는 재배를 목적으로 하는 작물보다 더 잘 해충을 유인할 수 있는 식물을 투입하여 해충의 밀도를 한곳으로 집중시켜 방제수단 동원시 방제 효율을 높일 수 있는 방법에 관한 연구가 추진되어 왔고 실용화되어 왔다. 우리는 꽃노랑총채벌레의 트랩식물로써 황색개화국화와 담배가루이의 트랩식물로써 망초의 이용가치를 조사하였다. 시설국화에서 꽃노랑총채벌레는 꽃을 직접적으로 가해하여 경제적인 손실이 큰 해충이며 시설토마토에서 담배가루이는 화학약제의 지속적인 사용에도 불구하고 방제가 쉽지않은 해충이다. 황색개화국화는 시설재배 국화에서 10m 지점에 발생한 꽃노랑총채벌레를 최대 75.6% 유인하였고, 천적과 동시활용시 87.9%의 방제효과를 보였다. 망초는 다른 농작물인 오이, 가지, 토마토 보다 담배가루이의 성충을 더 잘 유인하였으며 이러한 망초를 트랩식물을 천적과 동시에 활용시 천적을 단독으로 방사했을 때보다 더 방제효과를 높일 수 있을 것으로 기대한다.

톱다리개미허리노린재[Riptortus pedestris (Fabricius) (Hemiptera: Alydidae)]는 콩에서 중요한 난방제 해충이다. 톱다리개미허리노린재와 두 종의 알기생벌의 계절적 발생 패턴을 기주 식물과 연관하여 고찰하였다. 또한 천적 상호간의 상대적 발생 패턴의 차이와 이유를 분석하고 톱다리개미허리노린재의 기주 식물에 대한 적합도 검증 결과를 바탕으로 톱다리개미허리노린재의 관리 전략을 제시하였다. 톱다리개미허리노린재의 효과적인 관리를 위해서 저항성품종의 사용, 과수의 경우 주변 작물에서 콩을 배제하는 것, 기주알 공급을 통한 보존적 생물적 방제, 살충제 사용 시기의 조절 등이 고려되어야 한다.

국립수목원 열대식물자원연구센터내에서 생육중인 열대관상 식물인 Acalypha wilkesiana에 발생하여 피해를 주고 있는 점박이응애(Tetranychus urticae)의 생물학적 방제를 위해서 칠레이리응애(Phytoseiulus persimilis)를 방사한 후 8주간 매 1주일 간격으로 점박이응애의 밀도변화를 조사하였다. 칠레이리응애는 점박이응애 발생 지점에 300개체/m2의 밀도로 방사하였다. 방사 후 1주차에는 점박이응애의 상대밀도가 다소 증가하였으나 2주차에는 최초 밀도대비 64%수준으로 4주차에는 16%수준으로 5주차 이후에는 2%수준으로 줄어들었다. 식물원의 특성상 해충 발생지점이 구획화 되어있기 때문에 점박이응애의 조기발견 후 천적 투입량의 밀도를 조절할 경우 2주차 정도의 시간이면 방제효과의 가시적인 관찰이 가능한 것으로 나타났다.

식물추출물 민간 및 유기재배농가 활용 사례 조사 결과, 배 유기재배지에서 병해충 방제는 13∼20회 정도 이루어 졌으며 초기에는 기계유유제, 후기 나방 방제는 페로몬과 식물추출물, 시판자재, 병해 방제는 황을 이용하였고 지역에 따라 발생하는 해충이 달랐으나 풍뎅이, 방패벌레등의 방제가 필요로 하였다. 유기 단감은 석회황과 유아등, 식물추출물을 이용하고 있으며 탄저병과 감꼭지나방의 방제가 필요하였다. 포도에는 갈색무늬병과 흰가루병, 애매미충이 문제가 되었으며 경북지역은 포도유리나방, 호랑하늘소, 박각시나방 방제가 필요하였다. 병 방제를 위한 식물은 개오동, 필발, 편백, 뱀도랏 등이며, 나방은 고비, 무화과, 페루꽈리, 페튜니나, 진딧물은 월계수, 명아주, 란타나, 응애는 치자, 피라칸다, 투구꽃 등으로 나타났다. 배 과수원의 꼬마배나무이에 대한 방제효과를 확인한 결과 5일 간격으로 3회 살포시 은행, 때죽, 마늘, 할미꽃뿌리, 규산+토착미생물의 처리가 80.6%로 밀도를 억제할 수 있었다.

배추 벼룩잎벌레는 유기배추 재배초기부터 발생하여 잎을 집중적으로 가해하는 해충으로 유기농가에 큰 피해를 주고 있으나 배추 벼룩잎벌레의 친환경적 방제 기술이 부족한 실정이다. 본 연구에서는 벼룩잎벌레 선호 및 기피식물을 배추 주위에 재배하면서 배추 주요해충인 배추좀나방, 벼룩잎벌레, 배추흰나비의 발생밀도를 비교하였다. 선호식물인 얼청갓, 적겨자, 겨자채 재배구와 기피식물인 바질, 레몬밤 재배구를 배추단작구인 대조구와 비교하였다. 2013년 9월 2일 배추와 주위작물 정식 후 9월 16일부터 10월14일까지 일주일 간격으로 5회에 걸쳐 배추좀나방(성충), 배추벼룩잎벌레(성충), 배추흰나비(유충)의 밀도를 조사한 결과 배추좀나방과 배추흰나비는 처리간의 유의한 차이를 보이지 않았다. 벼룩잎벌레의 경우, 선호식물인 겨자채, 얼청갓 처리가 배추 단작처리와 유사한 밀도를 보인 반면 적겨자 주위재배 처리는 9월30일에 배추 단작처리에 비해 2배 이상 많이 발생하였다. 한편 기피식물 주위재배 시에는 배추에서 벼룩잎벌레가 전 작기에 걸쳐 거의 발생하지 않았다. 이는 기피식물을 배추 주위에 재배하는 것이 벼룩잎벌레의 예방효과를 가져올 수 있음을 보여주며, 유기농 배추 재배에서 중요한 기술이 될 것으로 생각된다.

검역과정에서 선충검사는 묘목류, 구근류, 화본과 목초종자 및 근채류를 대상으로 하며, 식물검역의 선충검사는 일반적인 연구와 다른 몇가지 특징을 가진다. 첫째, 흙을 대상으로 하지 않는다. 둘째, 검출되는 선충의 밀도보다 규제대상 종 해당 여부가 중요하다. 셋째, 식물체를 대상으로 하는 검사의 특성상 식물체의 즙액 등이 시간이 지나면서 부패하여 물속의 산소를 소모하므로 선충이 사멸되어 선충분리가 되지 않는 경우가 많다. 넷째, 시료의 사용량이 매우 많다. 다섯째, 연중무휴 선충분리검사를 실시한다. 농업현장에서는 선충검사가 농업작기에 따라 진행되지만 식물검역은 연중무휴 이루어지므로 여름철 고온기와 겨울철 저온기의 검사장소의 환경 조성에 유의하여야 한다. 여섯째, 한 속에서 여러 종이 동시에 검출되어 종 동정이 어렵다. 식물검역과정에서 2006년 이후 한국의 식물검역에서 매년 평균 300여회 이상 식물기생선충이 검출되는데, 그중에 7~80% 이상은 뿌리썩이선충과 뿌리혹선충으로 종 동정률이 매우 낮아 분자생물학적인 종 동정법을 모색하고 있다.

전 세계적인 무역자유화 추세에 따른 국가 간 농산물 수출입량의 증대에 따라 외래 유입종의 확산에 의한 생태계의 혼란과 피해에 대한 우려가 증대되고 있는 현실에서 농산물의 수출입 과정에서의 병해충에 대한 검역관리는 외래유입종 차단의 가장 중요한 수단이다. 농산물의 수출입 과정에서 발견되는 해충은 대부분 egg, 유충 또는 약충기에 있는 경우가 많으며 형태적 방법에 의한 동정에 어려움이 있는 경우가 대부분으로서 통관의 지연이나 거부에 의한 경제적 손실이 크게 발생되는 경우가 많다. 최근 분자생물학적 방법을 통한 해충의 종 동정은 기존의 형태학적 동정을 극복하는 대체수단으로서 각광을 받고 있으며 종 특이적 PCR 진단법이나 DNA barcoding과 같은 특정 DNA 염기서열의 분석을 통한 종의 동정법이 널리 유행하고 있다. 국내에서도 농립축산검역검사본부와 농진청 등의 기관을 중심으로 국내 농산물에서 발생되는 다양한 해충 분류군에 대한 분자생물학적 진단법 개발이 진행되고 있으며 일정부분의 성과를 나타내는 시점에 도달하고 있다. 그러나 농산물의 수출입 과정에서 유입 가능한 해충을 효율적으로 차단하기 위해서는 주요 교역국간의 상호협력에 의한 표준화 된 동정체계 구축이 필요하며 DNA barcoding은 이러한 국제적 요구에 대한 매유 효과적인 표준화 수단이 될 수 있다. DNA barcoding은 10년이 조금 넘는 비교적 짧은 역사를 가진 연구 분야로서 2003년 캐나다의 연구진을 중심으로 제안이 되었으며 국제적 컨소시엄의 구성과 협력연구 및 각 국가별 주요 생물자원에 대한 DNA barcoding 연구를 통하여 우수한 연구성과를 도출하고 있으며 2013년에는 600편 이상의 연구논문이 발표되었다. 가장 대표적인 DNA barcode database인 BOLD system에는 5만종, 220만개 이상의 DNA barcode 정보가 등록이 되었으며 EU는 최근 3년간의 7th Frame Work Program을 통하여 QBOL을 구성하고 주요 해충에 대한 13,000개의 DNA barcode를 확보하였다. DNA barcode 연구의 최근 경향은 환경시료에 대한 대량분석과 NGS 기법을 이용한 DNA barcoding 경비의 절감을 통한 대중화를 들 수 있으며 2013년 가을 중국 곤명에서 개최된 제 5차 iBOL meeting에서는 다수의 환경시료에 대한 분석 결과와 경제적으로 중요한 분류군에 대한 결과들이 보고되었다. 그러나 DNA barcode 연구에는 아직 여러 가지 어려움이 남아 있으며 그 중 각 분류군에 대한 universal PCR primer 개발문제, 생물종에 대한 명명법의 국제적 표준화 문제 및 정확하게 동정된 표본과 이를 통한 신뢰도 높은 reference library 구축의 시급성 등을 예로 들 수 있다. 특히 식물검역관리를 위한 관리급 해충 및 유사해충에 대한 DNA barcode reference library의 확보는 외래해충의 유입 차단 시스템을 구축하기 위하여 기본적으로 요구되는 단계로서 최근 농림축산검역검사본부는 주요 식물검역 관련 해충에 대한 reference library 구축에 대한 연구를 지원하고 있으며 이를 통하여 식물검역해충의 국내 유입 및 확산에 대한 대비 수단으로 활용하고자 하였다.

어떤 지역 생물들의 집합체를 생물군집이라고 하며, 군집 내 생물들은 서로 영향을 주고받으며 공동체를 이루고 있다. 이와 같은 생물들 간의 상호관계 따라 생물군집의 공간적 범위나 시간적 한계가 정해진다. 따라서 생물군집의 개념에는 생태학적으로 의미가 있는 공간과 시간적 범위(생활사나 천이)가 포함 되여 있다. 자연계에서 식물들은 무생물계의 물질을 도입하고, 광에너지를 이용하여 생물들이 이용할 수 있는 유기물을 합성하여 이용할 수 있게 하고(생산자) 합성된 물질을 먹고 먹히는 식물연쇄관계를 통하여 생물계를 이동하고 생물의 배설물이나 시체는 주로 미생물에 의하여 분해되어(분해자)무생물계로 다시 환원된다. 이와 같은 양양단계를 통한 물질 순환 과정은 자연계의 가장 기본적 관계로 군집생태학이나 생태계생태학의 주요 연구과제로 많은 연구가 이루어져왔다. 한편 곤충류의 가해를 받은 식물은 생리학적으로나 형태학적으로 여러 가지 반응을 일으키는데, 이와 같은 가해에 대한 식물의 반응은 영양관계 동태와 직접적으로 관계가 있을 뿐 아니라 관련지의 다지화나 관련망의 복잡화 등 간접적으로도 밀접한 관계가 있으며 이런 간접적 관계에 관하여 1980년대 이후 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 곤충의 가해에 대한 식물의 여러 가지 반응이 식물을 중심으로 한 생물군집구조에 간접적으로 미치는 영향을 가해에 대한 식물의 생리학적 ․ 형태학적 반응과 그의 천적류 활동에 미치는 영향 등과 같은 본질적 문제를 검토하였다. 그리고 곤충류 생활사 특성의 경쟁과 관련성 문제를 검토하여, 서식장소나 활동시기를 달리하여 직접적으로 관계가 없는 곤충류나 분류학적으로 거리가 먼 곤충류가 어떻게 연관되는가를 살펴보고 경쟁이론과의 관계를 검토하였다.

길동생태공원은 1999년 준공된 후 2014년 현재 개원 15 년이 되었다. 공원 뒤편으로 낮은 산이 있고 논습지이던 곳 을 원 지형에 맞추되 다양한 생물들이 서식하고 탐방객들에 게 동식물이 자연스럽게 살아가는 모습을 보여줌으로서 자 연보전 의식을 일깨우기 위한 목적으로 조성되었다. 탐방객 을 위한 쉼터로는 전이지역 기능을 하는 광장지구, 원 습지 를 살려 11개의 작은 연못으로 구성된 습지지구, 갈참나무 군락과 아까시나무 군락의 연접부에 관찰로를 배치한 산림 지구, 다양한 논밭 작물을 재배하면서 초지생물들의 서식공 간으로 조성한 농촌 및 초지지구, 물새들을 위한 저수지지 구로 조성되었다. 처음 조성할 때는 인위적으로 식재를 하 였지만, 이후에는 관찰로 주변 1m외에는 손을 대지 않는 보전지역(핵심지역)으로 관리하였고, 교육 및 번식에 필요 한 소수 식물 식재 외에는 최대한 자연 천이에 맡기는 방향 으로 관리하였다. 관찰로는 일종의 완충지역으로 하루에 입 장객수를 400명으로 제한하고 오전 10시부터 오후 6시까지 만 입장을 허락하고, 공원 내에서는 음식물을 먹지 못하도 록 규정하여 관리하였다. 길동생태공원의 생물상 조사는 15년 동안 꾸준히 이루어 졌다. 식물의 경우 연간 20회 이상의 식물상 조사, 관찰로 주변 식물피도조사, 산림지구의 식생구조 분석, 미국선녀벌 레 같은 곤충의 피해도 조사 등으로 나누어 진행되었다. 본 연구는 그간 식물상의 변화를 통해 향후 공원의 식물상 변 화를 예측하고 동식물의 서식공간으로 적절한 식물관리 방 안에 대한 대안을 마련하기 위해 수행되었다. 길동생태공원의 식물상은 조성 전인 1998년에는 51과 134종 13변종 3품종으로 총 150종류가 조사되었다. 이후 75과 219종이 식재되었는데, 그 외 94종이 자연적으로 증가 하여 2003년에는 총 550종으로 증가하였다. 이후 서서히 종수가 줄어들어 2011년이후 400여종을 유지하고 있다. 다 만 이 자료중 2008년부터 2010년 자료는 벼과, 사초과가 조사되지 못한 결과이다. 식물상은 시간이 흐르면서 감소하고 있는 추세이다. 이는 초반에 비해 초지가 많이 줄었고, 숲이 우거진 결과이다. 이에 따라 최근에는 도시에서 급격히 줄어들고 있는 나비류 의 서식을 위해 인위적으로 식물의 높이를 낮추어 초지대를 유지하려고 노력하고 있다. 목본의 경우 2004년 이후 자두 나무, 소사나무, 노간주나무, 호랑버들, 서양측백, 일본조팝 나무, 쉬땅나무, 가시칠엽수, 칠엽수 등을 식재하였다. 2007 년 도로 확장 공사로 공원이 축소되면서 발생한 경사지에 추가로 식물이 식재되었고, 기타 개인 소장 식물 기증에 의 한 종의 증가가 있었다. 공원 토양이 습윤성이어서 서양측 백나무는 대부분 고사하였고, 감나무, 복숭아나무 등은 눈 에 띠게 수세가 약화되었다. 자연적으로 이입된 종으로는 으름덩굴, 덩굴딸기, 참죽나무, 자주괴불주머니, 댓잎현호 색 등이 있다. 들현호색은 1999년에는 조사되었으나 이후 에는 보이지 않다가 2007년 이후 서식지를 확대하고 있는 추세이다. 식물상의 변화에 따라 입지별귀화율과 도시화지수 는 다음 표(Table 2)와 같이 변화하였다. 입지별 귀화율은 5.9~12.1로 도시의 평지 주택지(18.1)보 다 낮고 풀밭(4.9)보다는 높아 계단식 논과 냇가 정도와 비 슷한 수준이다. 공원 조성이후 이입종이 늘었다. 이것은 탐방객의 증가, 인접한 도로를 이용하는 차량의 증가 등이주요 원인으로 생각된다. 앞으로 자연 천이가 되도록 인위 적인 식재를 억제하는 방향으로 관리할 경우 생태공원의 역할이 더 향상될 수 있을 것으로 생각된다. 그동안 이입되었다가 사라진 귀화식물은 들소리쟁이, 좀 소리쟁이, 취명아주, 자주개자리, 자운영, 어저귀, 애기땅빈 대, 둥근잎유홍초, 캄프리, 도꼬마리(이후 식재), 나도바랭 이, 큰기름새가 있다. 완전히 사라지진 않았지만 공원 조성 초기에 비해 그 세력이 크게 감소한 식물은 큰비짜루국화, 서양등골나물, 망초, 붉은서나물, 미국가막사리 등이다. 현 재 희귀식물 12종, 특산식물 6종이 공원에서 관찰되고 있 다. 15년간 수목 변화에 가장 큰 영향을 준 것은 자연재해였 다. 2010년 태풍 곤파스로 인해 아까시나무의 40%가량이 유실되었다. 한편 갈참나무가 눈에 띄게 수세를 넓히고 있 으며, 숲의 빈틈에는 미국자리공이 증가하였다. 그러나 미 국자리공은 교육용으로 열매를 꾸준히 활용하는 등 번식 억제 노력이 있었고 수목의 성장으로 음지가 형성되면서 자연스럽게 서식면적이 감소하고 있다. 2013년 이후 미국 선녀벌레에 의한 수목 피해가 증가하였다. 특히 층층나무, 버드나무의 피해가 컸다. 매년 수목피해 정도를 꾸준히 조 사하면 식물상 및 생육에 영향을 주는 주요 원인을 규명하 여 대처방안을 마련할 수 있을 것으로 생각된다. 길동생태공원은 도시에 위치한 특성상 입지별 귀화율이 줄어드는 것에 의미를 두기보다는 도시에서 살아갈 수 있는 동식물에 의미를 두는 것이 필요하다. 또한 그동안 진행된 생물상 조사결과를 바탕으로 목표종(예를 들어 잠자리, 나 비, 반딧불이, 조류 등)의 서식에 맞는 환경을 조성하는 것 이 필요하다.

가지산도립공원은 한반도 남동쪽에 위치하고 있으며, 국 민휴양 및 정서 함양에 이바지하기 위한 목적으로 1979년 11월에 지정되었다. 가지산도립공원은 백두대간에서 분기 되어 남동쪽으로 뻗어있는 낙동정맥에 일부 속해 있으며, 주위의 운문산(1,190m), 천황산(1,189m), 신불산(1,209m), 간월산(1,083m), 영취산(1,059m)과 함께 영남알프스로 불 린다(Kim et al., 2010). 또한 가지산도립공원은 사찰을 중 심으로 통도사지구, 내원사지구, 석남사지구 등 3개의 지구 로 나눠 관리중이다. 가지산도립공원에 관한 연구는 석남사지구, 내원사지구 등 지구별로 수행되었지만 통도시지구에 대한 식물사회학 적 연구는 부족한 실정이다. 최근 들어, 통도사지구의 자연 환경에 대한 전반적인 조사가 이루어졌으나(Kim et al., 2014) 현존식생과 그 식생구조에 대한 현황에 그치고 있다. 현존하는 식물사회는 그들이 처한 다양한 환경 인자에 적응 하여 이룩한 결과물이라 할 수 있으므로(Ellenberg, 1992), 본 연구는 가지산도립공원 통도사지구를 중심으로 식생구 조를 파악하고 대표적 식물군락과 그 환경요인의 상관관계 를 밝혀보고자 하였다. 2013년 7월 10일부터 12일까지 3일간 현장조사를 실시 하였고, 식물군락구조 특성을 파악하기 위해 금수암, 백운 암, 반야암 등을 중심으로 Ellenberg(1956)와 Westhoff and Maarel(1973)을 참고하여 200~300㎡ 크기의 방형구 (quadrat) 31개소를 설치하였다. 식생조사는 교목층, 아교 목층, 관목층으로 나누어 수관층위별로 실시하였고, 식생조 사 자료를 토대로 상대우점치(Brower and Zar, 1977)를 분 석하였다. 이를 토대로 TWINSPAN에 의한 classification 분석(Hill, 1979a)과 DCA ordination(Hill, 1979b)분석을 실시하였으며, 종 구성의 다양한 정도를 나타내는 척도인 종다양도 분석 및 유사도를 비교 분석하였다. 가지산도립공 원 통도사지구 산림지역의 토양 이화학적 특성을 알아보기 위해 31개 조사구 내에서 임의의 지점 3곳을 골라 Ao층을 걷어내고 표층으로부터 30cm정도의 깊이의 토양을 채취․혼 합하여 실내에서 음건하였다. 분석용 토양을 토양 및 식물 체 분석법(National Institute of Agricultural Science and Technology, 2000)에 의한 pH, EC, 유기물함량, 유효인산 과 전질소함량, 치환성양이온의 함량 등을 분석하였다. 산림군락은 환경요인에 따라 그 구조가 달라지며, 군락 구조를 분석하고 환경요인과의 관계를 분석하는데 있어 ordination방법이 널리 이용되고 있다(Song and Kim, 1992). Ordination 분석은 DCA(Detrended Correspondence Analysis) 의 확장인 DCCA(Detrended Canonical Corresponded Analysis)를 사용하였으며(Hill and Gauch, 1980), DCCA 결과에서 식물군락은 점으로 분포를 나타내고 환경요인은 화살표로 나타내어 화살표의 방향과 길이로부터 식물군락 과의 유의성을 알 수 있다(Jongman et al., 1995). MVSP (Multi-Variate Statistical Package) 3.2 program을 사용하 여 분석하였으며, ordination 분석을 통하여 산림식생과 환 경 요인과의 관계를 규명하고자 하였다. 전체 31개 조사구에 대해 유형별 분류를 하기 위하여 classification 분석 중 지표종(indicator species)을 중심으로 군락을 분류할 수 있는 TWINSPAN기법을 적용한 결과, 소나무-갈참나무군락(Ⅰ), 개서어나무-참나무류군락(Ⅱ), 소나무-개서어나무군락(Ⅲ), 소나무-굴참나무군락(Ⅳ), 굴 참나무-신갈나무군락(Ⅴ) 등 총 5개 군락으로 분리되었다. Classification 분석의 상호보완적 방법으로 군락분포를 알 아보기 위해(Lee et al., 1994; Choi and Kang, 2006) ordination 분석 방법 중 DCA 기법을 적용하여 군락의 분포상 태를 살펴 본 결과, 소나무와 갈참나무가 우점하는 군락Ⅰ 과 굴참나무와 신갈나무가 우점하고 있는 군락Ⅴ를 제외하 면, 그 외 군락들은 소나무, 개서어나무, 굴참나무 등을 중심 으로 연속적으로 분포하였다.Classification 분석과 ordination 분석을 통해 분리된 5개 군락에 대해 각 군락별로 층위별 상대우점치 및 평균상대우 점치를 분석하였다. 군락Ⅰ은 교목층에서 소나무가 우점하 는 가운데 갈참나무, 졸참나무 등과 함께 경쟁하고 있었으 며, 아교목층에서는 소나무가 출현하지 않았다. 갈참나무, 노각나무, 비목나무 등이 아교목층에서 우점하고 있었고, 관목층에서는 노각나무, 비목나무 등이 우점하였다. 군락Ⅱ 는 교목층에서 개서어나무가 졸참나무, 굴참나무 등과 경쟁 하고 있었으나, 아교목층에서 개서어나무에 비해 졸참나무, 굴참나무의 세력이 크게 형성되지 못하였다. 관목층에서는 비목나무, 생강나무 등이 우점하고 있어, 군락Ⅱ는 향후에 도 개서어나무를 중심으로 한 낙엽활엽수림으로 유지될 것 으로 사료된다. 군락Ⅲ은 교목층에서 소나무와 개서어나무, 졸참나무 등이 경쟁을 하고 있었다. 아교목층에서 개서어나 무와 때죽나무가 우점하고 있어, 소나무와의 경쟁을 통해 장기적으로는 개서어나무를 중심으로 한 낙엽활엽수림으 로의 천이가 예상되었다. 군락Ⅳ는 소나무-굴참나무군락으 로 소나무와 굴참나무, 졸참나무 등의 참나무류가 경쟁하고 있어, 낙엽성 참나무류로의 천이가 예상되었다. 군락Ⅴ는 굴참나무와 신갈나무가 교목층에서 우점하고 있으며, 아교 목층에서는 쇠물푸레나무, 철쭉, 생강나무 등이 우점하였 다. 가지산도립공원 통도사지구의 31개 조사구에 대하여 토 양을 채취‧분석한 결과, 평균 수소이온농도는 pH 4.9로 경 남의 전체적인 평균 pH 5.27(Jeong et al., 2002)보다 낮게 나타났다. 수소이온농도는 여러 가지 요인에 의해 시‧공간 적으로 변화를 보이기 때문에 직접적인 비교는 어려우나 산림지역에서 pH 5.0 이하의 강산성토양 분포비율의 증가 는 환경오염물질에 의한 토양산성화물질의 기여도가 높을 가능성을 시사하고 있다(Lee and Park, 2001). 또한 침엽수 의 생육범위가 pH 4.8~5.5(Lee, 2000)인 점을 고려하고 가 지산도립공원 통도사지구에는 소나무림이 폭넓게 분포하 며 본 연구의 평균 수소이온농도 pH 4.9 이하의 조사구에서 소나무가 상당수 출현하는 점을 감안할 때, 그에 따른 영향 으로 판단된다. 유기물 함량은 약 96g/kg으로 나타났고, 전 질소함량은 0.33~0.74%의 범위로 우리나라 산림토양의 평 균값인 0.19%보다 다소 높게 나타났다. 31개 조사구의 산림식생을 5개 군락으로 분류하여 해발 고, 경사, 토양의 화학적 특성 등 11개의 환경요인과 DCCA ordination 분석한 결과, 해발고도, 경사도, 수소이온농도 (pH), 유기물함량, Ca2+, K+ 등이 식생분포에 영향을 미치는 환경인자로 나타났다. 제 1축에서 해발고 외에 수소이온농 도(pH), 유기물함량, 경사도 등이 비교적 높은 상관관계를 보였으며, 제 2축에서는 상관관계가 뚜렷하게 나타나지 않 았다. 해발고도는 식생분포에 영향을 미치는 환경인자들 중에 서 가장 중요한 인자로 알려져 있는데(Seo et al., 1995; Chung et al., 1997; Song et al., 1998; Lee et al., 2010), 본 연구에서도 해발고도가 군락의 분포에 상관이 높은 것으 로 나타났고, 굴참나무-신갈나무군락(Ⅴ)은 비교적 해발고 가 높은 지역에서 출현하였다.

산업의 발달로 인해 전세계적인 교류가 인적으로 또는 물적으로 매우 활발해지고 있으며, 이러한 추세에 우리나라 도 적극 동참하고 있는 실정이다. 이러한 교류는 지역과 지 역, 나라와 나라 등 어느 지역을 불문하고 확대되고 있으며, 각종 물자에서 사람, 그리고 동･식물분야까지도 확대되고 있다. 이 중 동･식물의 경우 특정한 목적에 의해 반입되는 경우도 있으나, 사람과 물자의 이동에 의해 부지불식간 유 입되는 경우도 상당수에 달한다. 특히 일단 유입된 종은 기 존에 서식하던 지역에 비해 경쟁종이나 천적에 해당하는 종이 없어지게 되면서 ‘생태적 해방(ecological release)’을 맞이함으로써 서식지를 넓혀가는 종들이 발생하게 되었으 며, 일부 유입된 종에 생태계교란이 발생하기 시작하였다. 우리나라의 경우 일제강점기를 지나 한국전쟁 이후 교류가 급격히 증가하게 되면서 외래식물의 유입이 급격히 증가하 게 되었을 뿐만 아니라 해당 시기에 국토가 황폐화해지면서 국토녹화에 기여할 수 있는 외래종을 도입한 경우도 상당수 라고 할 수 있다. 아울러 당시에는 생물자원에 대한 중요성 과 가치인식도 매우 낮았을 뿐만 아니라 외래식물에 대한 연구도 사실상 거의 없었기 때문에 무계획적인 도입이 이루 어졌기도 하였다. 하지만 최근 들어 생물자원의 가치에 대한 인식이 매우 높아졌을 뿐만 아니라 실제로 생물자원에 대한 시장규모가 2003년 8천억 달러에서 2010년 현재 2조 5천억 달러로 증 가한 것으로 보고된 바 있다(대한민국정부, 2009). 특히 우 리나라의 경우 지리적인 위치와 기후인자의 특이성으로 인 해 식물자원이 4,130여 종 이상으로 식물종의 다양성이 매 우 높은 지역이며 생물다양성에 대한 보전 노력이 매우 절 실히 필요하다고 할 수 있다(국립생물자원관, 2008). 특히 우리나라 기후조건의 경우, 다양한 식물종의 생육에 유리하 기 때문에 외래종의 침입도 매우 용이할 수밖에 없으므로 외래종에 대한 지속적인 모니터링이 필요하다고 할 수 있 다. 하지만 우리나라 국토의 65%를 담당하고 있는 산림청의 경우 식물분야의 무수한 연구에도 불구하고 외래식물에 대연구는 상대적으로 미흡한 수준이라 할 수 있다. 특히 우리나라 생물종의 약 33%가 생육하고 있다는 백두대간은 우리나라의 핵심 생태축이라 할 수 있음에도 불구하고 백두 대간 지역에서 일부 생태계교란종이 보고되고 있는 반면 이들에 대한 모니터링은 종의 확인에만 그치고 있어 이에 대한 관리대책이 필요하다고 할 수 있다. 이에 본 연구에서 는 산림청 차원에서 이루어지는 대규모 외래식물 모니터링 연구로서 남부지방산림청이 관할하고 있는 백두대간보호 지역 중 국립공원지역을 제외한 28,828ha에 대한 종합적인 분포현황을 파악하고 외래식물의 제거를 포함하는 관리방 안 수립을 목표로 시행되었다. 연구의 범위는 남부지방산림청이 관할하고 있는 지역으 로 백두대간 마루금을 기점으로 할 경우 부소봉에서 삼도봉 까지이며, 도상거리로 약 290km, 실거리로 550km 정도이 다. 조사는 2013년 4월부터 11월까지 수행되었으며, 외래 식물의 분포형태조사는 대부분 양지성 식물인 외래식물의 특성을 감안하여 외래식물의 분포가 예상되는 지역을 수치 지형도(1:5,000)와 수치임상도(1:5,000), 인공위성영상 등 을 기반으로 하여 GIS를 통해 사전에 추출한 후 조사를 실 시하였다. 즉, 마루금 등산로 전구간과 임도, 도로, 주택지, 채광‧채석지, 농경지, 헬기장 등 3,000개소 이상을 추출하고 이를 중심으로 외래식물조사를 실시하였다. 외래식물 분포 도를 작성하기 위하여 외래식물조사는 외래식물 분포지역 을 맵핑하고 개체단위로 분포할 경우 분포지역을 명시하고 조사된 종을 기입하며, 군락으로 분포할 경우 식물사회학적 방법(Braun-Blanquet, 1964)에 따른 층위별 출현 종 목록과 종에 따른 우점도(피도)를 조사하였다. 또한 향후 외래식물 제거시 외래식물 분포현황을 손쉽게 판별하기 위해서 DB 의 구조는 분포지역 내 외래식물 종의 유무, 분포지역 내 특성, 방형구 내 외래식물 종의 유무, 방형구 내 특성 등 4개의 DB로 이루어졌다. 외래식물 분포실태에 대한 조사결과 남부지방산림청이 관할하는 백두대간보호지역 내 외래식물의 분포지는 총 907ha(687객체) 정도이었으며, 이중 조림지가 약 636.2ha(104객체)이었으며, 임도가 148.6ha(182객체), 그 리고 이들 지역을 제외한 외래식물의 면적이 122.1ha(401 객체)로 조사되었다. 특히 조사된 외래식물의 종은 총 86분 류군이었으며, 이 중 귀화식물은 67분류군이었고, 목본 3분 류군, 초본 64분류군이었다. 또한 주요 훼손지로 분류한 경 우, 마루금 등산로에 해당하는 능선부, 산정부, 헬기장이 각 각 34, 15, 12분류군(마루금 등산로 전체 36분류군)이었으 며, 도로 47분류군, 채광‧채석지 23분류군, 농경지 45분류 군, 임도 40분류군으로 조사되었다. 이중 국화과가 20분류 군으로 가장 많은 것으로 조사되었으며, 개망초, 달맞이꽃, 망초 등의 출현빈도가 매우 높았다. 특히 생태계교란종으로 지정된 12종 중 미국쑥부쟁이, 애기수영, 가시박, 단풍잎돼지풀, 도깨비가지, 돼지풀 등 6 분류군이 확인되었고, 반음지에서 생육이 가능한 붉은서나 물과 미국자리공, 주홍서나물 등이 확인되었다. 한편, 외래식물의 관리전략 수립을 위해 백두대간보호지 역 외래식물의 관리 목표를 백두대간보호지역 생태적 보전 과 생물종다양성 보전, 식물자원의 지속가능한 이용과 보전 에 두고 제거 및 박멸과 억제, 유입차단, 지속적인 모니터링 등 2+2 관리전략과 각 전략별 기본방향을 수립하였으며, 관리사업의 방향과 실행단계의 방안을 제시하였다.

종의장거리산포는집단의확산과집단간개체의흐름에중요한역할을한다. 본연구는독도에서발견된식물을형태학적특징과핵및엽록체DNA의분자마커를이용하여종을식별한결과, 참빗살나무(노박덩굴과)로확인되었다. 얕은토양층과험준한지형등입지적으로열악한대양섬인독도에서목본의분포는의미있는결과이며, 향후외부유입종의지속적인모니터링이요구된다.

한국남해안의중앙부에위치하는장수만의식물플랑크톤군집의시ㆍ공간적분포특성과생물해양학적환경특성을파악하기위한현장조사를2006년봄부터겨울까지계절별로장수만과인근해역을대상으로하는31개의정점의표ㆍ저층해수를대상으로실시하였다. 장수만에서출현이확인된식물플랑크톤은47속83종으로규조류가65.1%, 와편모조류가30.1%를차지하였고, 유해성조류도3종출현하였다. 세포밀도로표시한식물플랑크톤현존량은봄3.1cellsㆍmL-1에서겨울521.0cellsㆍmL-1의범위로겨울과여름에높고, 봄과가을에낮았다. 현존량은정점평균으로표층에서봄7.6cellsㆍmL-1,여름68.0cellsㆍmL-1, 가을8.1cellsㆍmL-1, 그리고겨울은220.2cellsㆍmL-1를나타내었다. 표층에서우점종은봄에Chaetoceros affinis, Paralia sulcata, Bacillaria pax-illifera, 여름에Chaetoceros didymus, Ch. affinis, Octactisoctonaria, 가을에Skeletonema costatum유사종과B. pax-illifera이10% 이상의우점률을나타내었고, 겨울은S.costatum유사종에의해극우점되었다. 주성분분석에의한장수만의생물해양학적특성은봄과여름의수온상승기에는봇돌바다등개방해역에서유입되는해수영향으로높은생물생산을유지하고있고, 가을과겨울의수온하강기에는생물량은수심의얕은천해해역에서높고, 현존량은수로부에서높은밀도를나타내었다. 특히 겨울은해수혼합의원활한천해해역에높은식물플랑크톤생산을나타내었다.

Standing crop distribution of aquatic plants in the West Nakdong River and riparian wetlands inthe Nakdong River were surveyed in May, July and September, 2010. Total 25 aquatic macrophyte species(submerged: 9, leaf-floating: 3, free-floating: 5, emergent: 8) were observed during the survey periods.Distribution area of aquatic plants and proportion of submerged communities were highest in Garakchi-deung(212,032m2, 72.7%). The distribution area of aquatic plants was highest in Phragmites australiscommunity(421,584m2), followed by Hydrilla verticillata-Vallisneria natanscommunity(181,511m2), Potamogetonwrightii-Vallisneria natanscommunity(61,604m2), and Hydrocharis dubiacommunity(49,709m2). Garakchi-deung(212,032kg) also had the highest aquatic plant production, followed by Suanchi-deung(15,546kg),Daedong(5,813kg), Dunchi-do(3,963kg), Maekdo(1,463kg), Yeommak(571kg), Jungsa-do(530kg), andShinan(300kg). Average standing crop of the study area were 147.8±20.8g DW∙m-2in 1988, 96.1±20.0gDW∙m-2in 2000, and 172.6±76.1g DW∙m-2in 2010. For a sustainable management of river habitat andfood source, aquatic plant should concurrently be surveyed with river environmental variables(i.e. sediment,nutrient, flow).

2010년과 2011년 추계 광양만에서 식물플랑크톤 군 집구조와 그들의 성장에 미치는 환경요인을 파악하기 위해 만내외측의 19~20개 정점에서 생물학적 요인과 무생물학적 요인을 조사하였다. 또한 식물플랑크톤에 대한 영양염 첨가 효과를 알아보기 위해 2010년 현장 10개 정점의 표층수를 이용하여 생물검정실험을 수행하였다. 2010과 2011년의 영양염 수평적 분포특성은 내만해역I (정점1~9)과 섬진강의 영향을 직간접적으로 받을 수 있는 해역II (정점10~14)에서 상대적으로 높게 나타났고, 해역III (정점15~20)으로 갈수록 점차적으로 감소하여 해역별 차이가 명확하였다. 반면, 크기별로 분획된 Chl. a함량은 영양염농도가 낮은 해역으로 갈수록 극미소(Nano와 Pico)크기의 생물량이 상대적으로 증가하였다. 이와 같은 양상은 2010년보다 2011년이 두드러졌다. 2010년 은편모조류가 대부분의 정점에서 85% 이상으로 우점하였고, 2011년에도 은편모그룹이 전체 식물플랑크톤 군집중 대부분의 정점에서 50% 이상의 높은 비율을차지하였으나, 2010년의 출현개체수의 1/10 수준에 머물렀다. 은편모그룹 다음으로 높은 비율을 차지한 생물군이 규조류 Chaetoceros spp.와 Skeletonema spp.로 나타났다. 생물검정실험에서는 전 해역에서 N첨가군과 NP첨가군의 효율이 대조군과 P첨가군에 비하여 높았고, 특히 현장 영양염농도가 낮게 기록된 정점8과 20의 NP영양염첨가군에서 약 2배의 높은 효율을 보였다. 결과적으로 광양만에서 추계 갑작스럽게 높은 영양염이 공급될 경우 Skeletonema spp.와 같은 영양염 흡수능이 뛰어난 생물이 우점할 수 있을 것이며, 성층붕괴와 같은 일정량의 지속적인 영양염공급은 세포크기가 작은 기회성 특징을 가진 은편모그룹의 성장에 유리한 조건이라는 것을 알 수 있었다.

식물공장은 외부 환경요인에 관계없이 효율적인 공간 활용을 통해 작물의 생산성 및 경제성을 극대화시켜 생산할 수 있는 획기적인 기술이다. 본 연구은 엽채류 중 만추대 열풍적치마상추, 만추대 청치마상추, 그린 로메인상추, 그린골 양상추, 개량사또 쑥갓과 영진 청경채를 대상으로 식물공장에서 실험하였다. LED 시스템을 이용하여 광원의 종류를 적색, 청색, 적색+청색, 적색+청색+백색, 적색+적외선 혼합광으로 구성하였다. 적색+청색 혼합광에서 적색과 청색의 조사기간 비율은 1 : 1, 2 : 1, 5 : 1, 10 : 1로 구성하였고, duty 비는 100%, 99%, 97%로 구성하였다. 광원의 종류에 따른 결과 로메인상추에서 지상부 건중량과 S/R 비는 R+B 혼합광에서 가장 높았고, 양상추의 지하부 건중량과 쑥갓의 S/R 비는 R+B+W 혼합광에서 높았지만, 나머지 종에서는 차이가 없었다. 적색과 청색의 조사기간 비율에 따른 결과 청치마상추, 양상추와 청경체는 지상부 건중량, 총 건중량, S/R비가 비교적 적색의 비율이 높은 조건 (5 : 1)에서 가장 높았다. duty 비에 따른 결과 R+B 혼합광에서 쑥갓은 100%와 99%, 로메인은 100%와 97%일 때 지상부와 지하부, 총 건중량이 높았다. S/R 비는 엽채류 6종 모두 duty 비가 낮은 97%에서 높게 나와 낮은 duty 비에서도 양호한 생육을 보였다. R+B+W 혼합광에서 청치마상추와 로메인상추 그리고 청경채는 duty 비는 낮은 97%에서도 비교적 높은 지상부 건중량 및 총 건중량을 보였다. 또한, 로메인 상추와 양상추의 S/R 비는 duty 비가 97%인 조건에서 가장 높았다. 따라서 LED 시스템을 이용한 식물공장에서 각 엽채류 별로 적절한 광원과 광질을 이용하면 외부 환경인에 관계없이 안정적인 재배를 할 수 있을 것이다.

곳감 생산 현장에 적용하기 위해 식초, 자몽추출물 등 총 6종의 추출물에 대한 배합비를 설정하였고, 그 결과 우수한 활성을 가지는 천연 복합 활성제의 최종적인 혼합비는 정향 18.18%, 계피 9.90%, 감초 9.09%, 천궁 4.55%, 자몽종자출물 4.55% 및 사과 식초 54.54%임을 확인하였다. 대조구 및 처리구의 수분 함량을 측정한 결과는 항갈변 실험과 항진균 실험, 항갈변/항진균 실험 모두에서 전체적으로 1주차에 비해 6주차에서 수분의 함량이 증가 하였으며 측정 주차 별로 control이 처리구에 비해 수분 함량이상대적으로 낮았다. 당도 변화에서는 건조가 진행됨에 따라 전반적 곶감의 당도는 증가하였다. 항갈변/항진균 실험에서 30∼39 °brix로 높은 당함량을 보였다. 경도를 측정한 결과에서는 control과 처리구는 거의 비슷하였으며 6주 뒤 평균적으로 0.5∼0.8정도 줄어들었다. 색도변화에서는 △값의 변화는 건조 기간 중감소하는 경향을 나타냈다. 천연 추출물은 곶감의 건조기간 중에 나타나는 품질저하를 효과적으로 억제하고 유해성 논란이 되고 있는 유황훈증법을 대체할 수 있을 것으로 사료된다.

바이오디젤의 저온유동성과 산화안정성은 주로 녹는점이 높은 포화 및 불포화 지방산 메틸에스테르의 함량에 의해 좌우된다. 본 연구는 동물성 유지인 우지 유래 바이오디젤에 요소를 첨가하여 포화지방산 메틸에스테르 함량을 저감시켜 동물성 바이오디젤의 저온유동성 개선과 포화지방산 메틸에스테르 함량이 저감된 동물성 바이오디젤을 식물성 바이오디젤에 혼합함으로써 식물성 바이오디젤(유채유, 폐식용유, 대두유 및 동백유)의 저온유동성을 개선하기 위해 수행 되었다. 연구결과, 동물성 바이오디젤의 포화도 저감을 통해 저온필터막힘점을 최대 –15℃까지 낮추었고, 포화도가 저감된 동물성 바이오디젤을 식물성 바이오디젤과 혼합함으로서 식물성 바이오디젤의 저온필터막힘점을 -10 ~ -18℃까지 낮출 수 있었다. 본 연구를 통해 동·식물성 유지 유래 바이오디젤의 저온특성을 개선함으로써 국내 겨울철 환경조건에서 연료유로 적용 가능성을 증대할 것으로 기대한다.

들기름 및 미강유를 베이스로 개발한 혼합 식용유는 오메가-3 지방산인 리놀렌산 함량이 약 20% 정도로 매우 높다. 이는 기존의 일반 식용유 중 오메가-3 지방 함량이 매우 높은 콩기름과 카놀라유의 리놀렌산 함량이 각각 6% 및 10% 내외인 점을 감안하면, 이들 식용유에 비하여 새로 들기름과 미강유를 혼합한 식용유는 2~3배 높은 비율로 오메가-3 지방산을 제공할 수 있어서, 오메가-3 지방산 섭취가 부족한 현대인의 식단에서 중요한 오메가-3 지방산 급원으로서의 역할을 할 수 있을 것이다. 뿐만 아니라, 토코페롤 함량도 약 46.77 ㎎/ 100 g oil 정도인데, 가장 주목할 일은 토코페롤 동족류 중 비타민 E의 활성이 가장 강한 알파-토코페롤(31.71 ㎎/100 g oil)이 가장 많이 존재하여, 총 토코페롤의 64%를 차지하고 있어서 비타민 E로서의 기능이 높다. 혈중 콜레스테롤 함량을 낮추는 기능성이 알려진 파이토스테롤 함량이 들기름과 미강유를 혼합한 식용유에 약 7,200 ppm 함유되어 있어, 일반적인 식용유의 3,000 ppm의 약 2.3배에 달한다. 본 연구에서 개발한 들기름과 미강유를 혼합한 식용유는 일반적인 식용유인 콩기름과 거의 유사한 산화안정성을 갖는 것으로 확인되어, 일반 들기름에 비하여 현저히 높은 산화안정성이 확보되었다.

본 연구에서는 목화진딧물(Aphis gossypii)을 접종한 착색단고추(Capsicum annuum L.)에서 방출된 휘발성물질 및 칠성풀잠자리(Chrysopa cognata) 암컷이 분비한 휘발성물질에 대한 칠성풀잠자리 수컷의 반응이 조사되었다. Y-tube olfactometer에서 칠성풀잠자리 수컷 성충은 목화진딧물이 감염되어 있는 착색단고추에 더 많이 이끌렸고, 수 개의 뚜렷한 GC-EAD 반응을 보였다. 이들 GC-EAD 반응을 보인 피크에 대해 GC-MS 및 GC coupled NMR spectroscopy로 분석한 결과, 목화진딧물이 감염된 착색단고추로부터 4-ethylacetophenone, 3-ethylbenzaldehyde, 3-ethylacetophenone 및 4-ethylbenzaldehyde 그리고 칠성풀잠자리 암컷 성충으로부터 (Z,Z)-4,7-tridecadiene, (Z)-4-tridecene 및 (Z)-4-undecene 등이 동정되었다. 야외 포장시험에서 이들 물질 단독으로는 칠성풀잠자리에 대해 유인효과가 없었다. 암컷 성충에서 기원한 (Z)-4-tridecene와 (Z)-4-undecene은 칠성풀잠자리를 유인하지 못하였고, (Z,Z)-4,7-tridecadiene은 nepetalactol의 유인성을 감소시켰다. 하지만 3-ethylbenzaldehyde와 4-ethylacetophenone는 nepetalactol과 함께 혼합하면 칠성풀잠자리에 대한 유인성은 현저하게 증가하였다.