개미가 종자를 분산시키는 춘계단명식물 깽깽이풀과 현호색의 전파체 특성, 종자분산 및 발아특성을 밝히고자, 2014년 4월부터 2015년 6월까지 열매 수집, 전파체의 전처리에 따른 포장발아율을 조사하였다. 깽깽이풀의 전파체는 5mm 정도의 황갈~암갈색의 장타원형 종자에 부정형의 백색 지방체가 붙어 있고, 전파체는 15.86mg, 종자는 13.46mg, 지방체는 2.40mg 등의 평균값을 보였으며 지방체의 중량비는 15.13% 였다. 현호색 전파체는 지름이 1.2mm 정도의 광택이 나는 검은색 난형의 종자에 주걱형의 백색 지방체가 붙어 있고, 전파체는 2.58mg, 종자는 2.05mg, 지방체는 0.53mg 등의 평균값을 보였으며, 지방체의 중량비는 20.54% 였다. 털왕개미와 곰개미가 깽깽이풀 전파체를 물어가고, 곰개미와 고동털개미가 현호색 전파체를 물어갔다. 깽깽이풀의 발아율은 지방체 제거 유무에 무관하며, 전처리와 파종 시기 간에는 1% 유의수준에서 통계적 유의성이 인정되었다. 6월 20일에 파종에서, 깽깽이풀은 평균 발아율은 65%, 8월 19일 파종에서는 17.50%, 10월 20일 파종에서는 전혀 발아하지 않았다. 현호색의 발아율은 지방체 제거 유무 간에 5%, 파종시기 간에는 1% 유의수준에서 통계적 유의성이 인정되었다. 무처리구에서 평균 54.17%가 발아하였고, 지방체를 제거한 처리구에서 평균 35.0%가 발아하였다. 6월 20일에 파종에서 발아율은 75%, 8월 19일 파종에서 53.75%, 10월 20일 파종에서 5.0%가 발아하였다. 개미가 종자를 분산시키는 춘계단명 식물종의 발아는 성숙하여 종자가 낙하하는 시기에 개미들이 개미집으로 부지런히 물어가는 것을 고려할 때 채종 후 곧바로 파종하는 것이 이들 식물종들이 진화해온 특성에 적합한 방법이며, 가장 높은 발아율을 확보할 수 있는 방법이라 판단된다. 개미가 종자를 분산시키는 춘계단명 식물종들은 개미와의 상리공생을 위하여 지방체를 생산하여 종자에 부착하고, 개미에 의하여 적온적습한 환경조건, 개미집,으로 이동되어 배가 충분히 자라서 이듬해 봄에 발아에 성공하는 것이라 판단된다.
In this study, Fe-Cu-C alloy is sintered by spark plasma sintering (SPS). The sintering conditions are 60 MPa pressure with heating rates of 30, 60 and 9oC/min to determine the influence of heating rate on the mechanical and microstructure properties of the sintered alloys. The microstructure and mechanical properties of the sintered Fe-Cu-C alloy is investigated by X-ray diffraction (XRD) and field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM). The temperature of shrinkage displacement is changed at 450oC with heating rates 30, 60, and 90oC/min. The temperature of the shrinkage displacement is finished at 650oC when heating rate 30oC/min, at 700oC when heating rate 60oC/min and at 800oC when heating rate 90oC/min. For the sintered alloy at heating rates of 30, 60, and 90oC/min, the apparent porosity is calculated to be 3.7%, 5.2%, and 7.7%, respectively. The hardness of the sintered alloys is investigated using Rockwell hardness measurements. The objective of this study is to investigate the densification behavior, porosity, and mechanical properties of the sintered Fe-Cu-C alloys depending on the heating rate.
우리나라에서 개미가 종자를 분산시키는 반기생 한해살이풀 며느리밥풀속 식물종의 서식지, 전파체 특성과 관련 개미를 밝히고자, 2012년 5월부터 2015년 11월까지 며느리밥풀속 3종의 서식지 특성, 열매 수집, 전파체 특성 및 급여시험을 실시하였다. 며느리밥풀속 서식지는 약산성의 토양층이 비교적 얕은 남향사면 수관층이 열린 숲 가장자리 였다. 공통적으로 출현한 식물종은 신갈나무를 포함한 4수종과 대사초를 포함한 4종의 초본식물이었다. 이들 식물종들 이 며느리밥풀속의 숙주식물일 가능성이 높다고 사료된다. 며느리밥풀속 전파체의 모양은 타원형의 종자 한 쪽에 백색의 지방체가 모자처럼 붙어있는 형태였다. 전파체 중량은 새며느리밥풀이 10.6mg으로 가장 무거웠고, 알며느리밥 풀이 8.0mg, 꽃며느리밥풀 7.2mg의 순으로 나타났다. 지방체 중량은 알며느리밥풀이 1.2mg으로 가장 무거웠고, 새며 느리밥풀 1.0mg의 순이였으며, 꽃며느리밥풀이 0.8mg으로 가장 가벼웠다. 며느리밥풀속 서식지에서 전파체를 활발히 물어가는 개미는 두마디개미아과(Myrmicinae)에 속하는 3속 4종의 몸집이 작은 개미들로 코토쿠뿔개미, 항아리뿔개미, 가시방패개미와 일본장다리개미로 확인되었다. 반기생 한해살이풀이며 개미가 종자를 산포하는 며느리밥풀속 식물체 들은 개체의 생육상태에 따라서 변이가 크며, 환경조건의 변화에 민감하므로 많은 연구가 필요하다고 사료된다.
본 연구 대상지는 강원도 평창군 대화면과 진부면에 걸쳐 있는 가리왕산과 중앙산 일대의 국유림으로 천연활엽수림으로 남아있는 123 (5소반)임반과 124 (2·3소반)임반 지역에 산채적용 대상지로 선정하여 2015년 4~9월까지 말레이즈 트랩(Malaise trap), 비틀트랩(Japanese beetle trap)을 설치하였다. 산림 내에 임간재배를 위하여 벌채 후 생태계의 미치는 영향 중 곤충의 변화를 모니터링을 통하여 기초자료를 확보 하고 생태계 교란이 될 수 있는 곤충을 선별·방제 대책을 세우기 위하여 실시하였다. 조사결과 확인된 곤충은 총 9목 191종 5,489개체가 확인되었으며, 딱정벌레목 28과 113종 2,283개체로 가장 많은 분류군이 확인되었고, 벌목 11과 26종 960개체가 채집되었다. 또한 메뚜기목 3과 17종 979개체, 파리목 5과 10종 737개체, 노린재목 7과 12종 119개체가 조사 되었다. 산림 주요 해충(국립산림과학원)은 총 7종이 나타났으며, 특히 광릉긴나무 좀이 전체 채집된 곤충 중에서 13.4%를 차지하는 우점종으로 참나무시들음병을 유발시키는 매개곤충이므로 향후 방제관리가 필요할 것으로 보인다.
천연림을 구성하는 어떤 수종집단의 갱신은 대부분 종자 비(seed rain)로 낙하된 종자 또는 매토종자가 발아하여 치 수, 성목으로 자라면서 이루어진다. 이 과정에는 발아에 적 합한 입지조건이 필요하며, 발아묘를 가해하는 동물, 다른 식물들의 방해, 열악한 환경조건에서의 생존능력 등이 관련 된다(Kimmins, 1997). 한편 Grubb(1977)은 천연갱신에는 개화, 수분 및 결실을 포함한 활력 있는 종자생산, 발아, 정착, 성장 등의 단계가 관련되어 있다고 주장하였다. 천연 림의 생태적 영속성이 유지되려면 가장 먼저 충분한 종자, 건전종자가 환경공간에 공급되는 일이 이루어져야 한다. 종 자생산의 연년변이와 이에 대한 원인과 생태학적 변화에 대한 이해가 숲의 갱신에서 중요한 문제이다. 건전종자의 생산은 어떤 종의 천연림 생태계에서 지속적인 생존에 가장 기본적인 요건이며, Masaki et al. (2007)은 치수발생 밀도 는 낙하종자 밀도로 설명됨을 보고하였다. Wesolowski et al. (2015)은 보호지역 천연림에서 우점하는 5종의 종자생 산 연년변이가 현저함을 보고했으며, 종자생산의 습성은 수 종마다 다르며 나름대로 생존을 위한 여러 가지 전략을 가 지고 있다고 알려졌다. 북반구 수목의 종자생산 연년변이는 진화의 전략이며, 내생적 종자 생산주기(결실주기)는 관찰 되지 않았고, 종자생산의 연년변이는 실무율의 법칙(all or none law)에 따르는 것이 아니라 정규분포함을 보고하였다. 이에 이 연구는 수액을 음료용으로 이용하고 목재도 특수 용도로 활용되며, 조림수종으로 조림수요가 있는 고로쇠나 무의 천연갱신에 임상긁기(Figure 1)의 효과를 확인하고자 종자풍년(masting year)인 21013년 가을, 양구군 해안면의 고로쇠 채종림에서 소형방형구(2×2m)를 4곳에 설치하고 종자낙하량, 치수발생량, 치수의 생육상태를 2015년 가을 까지 조사하였다. 발아묘가 발생한 이후 주기적으로 경쟁식 생을 제거하는 작업과 발아묘의 생육상태 및 개체수를 확인 하였다(Figure 2, 3). 현재까지의 주요 결과는 고로쇠나무의 발아묘의 형태적 특성, 발아묘의 피해양상, 시기별 발아묘의 개체수 등에 대 한 주요 결과를 보고하고자 한다. 2013년 종자풍년 이후에 2014년 봄에 다량의 발아묘가 발생하고 발아묘는 경쟁과 잎벌레류의 피해로 개체수가 점차 줄어드는 변화를 보였다. 고로쇠나무림 내에서 생육 중인 치수들이 드문드문 분포하 는 것을 고려하면, 다수의 발아묘가 생존하는 것은 부정기 적이나 종자풍년 이듬해 발생하는 다량의 발아묘가 피해발 생에도 불구하고 다수 생존하여 천연갱신이 이루어지는 것이라 사료된다. 앞으로 일정기간 추가적인 조사ㆍ연구가 필 요하다. Figure 1. Injured seedlings of A. pictum subsp. mono in late May, 2015 Figure 2. Making regeneration bed in late August, 2013 Figure 3. Germination of A. pictum subsp. mono seed in early May, 2014 REFERENCES Kim, G.T. and H.J. Kim(2013) Secondary Dispersion of Several Broadleaved Tree Seeds by Wildlife in Mt. Jungwang, Pyeongchang‐.gun, Korea. Korean Journal of Environment and Ecology 27(1): 64-70. Kim, G.T. and Kim, H.J. 2012. Sex morph, fruiting habit, and seed viability of Acer palmatum. Journal of Korean Forest Society 101(1): 91-95. Masaki, T., K. Osumi, K. Takahahi, K. Hoshizaki, K. Matsune and W. Suzuki(2007) Effects of microenvironmental heterogeneity on the seed-to-seedling process and tree coexistence in a riparian forest. Ecol. Res. 22: 724-734. Wesolowski, T., Rowinski, P. and M. Maziarz(2015) Interannual variation in tree seed production in primeval temperate forest: does masting prevail? European journal of forest research 134 : 99-112.
며느리밥풀속은 반기생의 1년생 식물로 숙주식물의 뿌리 에 기생을 하면서, 한편으로 광합성을 하며 살아가는 독특한 생육형태를 지닌다. 비교적 볕이 많이 드는 숲 가장자리에 주로 서식한다. 며느리밥풀속은 현삼과(Scrophulariaceae)의 식물로서, 전 세계적으로 약 40종이 북반구에 분포하고, 특 히 유럽 쪽에 집중적으로 분포한다. 우리나라에 자생하고 있는 며느리밥풀 속에는 꽃며느리밥풀(Melampyrum roseum), 알며느리밥풀(Melampyrum roseum var. ovalifolium), 새며느리밥풀(Melampyrum setaceum var. nakaianum) 등 3종, 4변종 및 2품종이 있다(www.nature.go.kr, 국가생물종 지식정보시스템). 며느리밥풀속의 종자는 긴 달걀형으로 8-9월에 성숙하며, 종피에 엘라이오솜이라는 육질의 구조 를 부착하고 있어 개미가 종자를 산포하는 식물종이다. 종 자산포를 부탁하기 위하여 개미에게 보상할 엘라이오솜을 부착한 종자를 종자와 구별하여 전파체(diaspore)라 한다. 개미는 엘라이오솜이 붙어있는 종자를 개미집으로 물어가, 엘라이오솜은 떼어서 애벌레의 먹이로 이용하고 남은 종자 는 개미집 내부의 쓰레기장이나 집 밖의 모래언덕 또는 개 미군체의 영역 경계로 내다버린다. 개미의 이런 행동은 1) 씨앗의 피식(Predation)을 피하게 하고, 2)씨앗이 흩어져 개 체간 경쟁으로부터 벗어나고, 3)발아에 적합한 장소에 도달 하고, 4)종자가 모체로부터 멀어짐에 따라 종자의 사망률이 낮아지고, 5)종자가 유기물이 풍부하고 배수가 양호한 토양 에서 발아할 수 있게 하고, 6)산불의 피해나 척박한 토양에 서의 종자생존율을 높이는 등 다양한 편익을 제공하는 생물 종간의 좋은 상리공생의 예이다(Rico-Gray and Oliveira, 2007). 이에 이 연구는 반기생식물(Hemi-parasitic plant)인 며느리밥풀속 서식지를 찾고, 관련 개미종을 확인하며, 해 마다 서식지를 조사하여 개미가 며느리밥풀속의 종자운명 에 어떻게 영향하는가를 밝혀 보고자 2013년~2015년까지 실시하였다. 개미와 피자식물은 백악기 후반부터 에오세기 초반부터 지방체(elaiosome)를 매개로 상리공생을 발달시키면서 같이 종분화가 된 것으로 알려진다(Moreau et al., 2006). 식물이 고영양의 지방체를 개미에게 제공하고 발아에 적합한 환경 과 산화, 종자피식을 회피하는 상리공생이 발달하였다. 국내 에는 춘계단명식물을 위주로 40종 정도가 개미가 종자를 분 산시키는 즉, 지방체를 단 전파체(종자+지방체)를 생산한다. 확인된 며느리밥풀속 식물종의 서식지는 꽃며느리밥풀 은 평창 중왕산, 알며느리밥풀은 강릉 삽당령, 양구 해안면 과 포항 죽장면, 새며느리밥풀은 오대산, 태백 함백산에서 각각 확인되었다. 지역별 차이는 있으나 며느리밥풀속 종자산포에 기여하 는 개미는 코도쿠뿔개미, 항아리뿔개미, 가시방패개미와 일 본장다리개미로 확인되었다. 지역별 며느리밥풀속 서식상 태를 관찰한 결과 1년생인 특성으로 해마다 서식지가 이동 되는 현상을 관찰할 수 있었다. 중왕산 꽃며느리밥풀은 3년 간 4~5m,포항 죽장의 알며느리밥풀은 5~7m, 양구의 경우 젓나무 조림으로 대부분이 사라지고 2015년 극소수 개체만 잔존하였다. 함백산과 오대산의 새며느리밥풀은 초기의 서 식처 부근에서 잔존개체를 확인할 수 없었다. 며느리밥풀 속 식물이 1년생이며, 개미가 종자를 분산시키는 특성으로 서식지의 급격한 환경변화는 관련 개미종들이 선호하는 환 경을 파괴하여 며느리밥풀속 식물의 생존에 큰 위협이 될 수 있다고 판단된다. 환경변화에 취약한 며느리밥풀속 식물 종의 보호를 위해 식물종의 분포와 관련 개미에 대한 지속 적 모니터링이 필요하다고 사료된다.
깽깽이풀은 춘계단명식물(spring ephemeral)로 초봄에 눈이 녹기 시작하는 시점에서 상층수관이 울폐되기 전까지 생활사를 완료하는 초본식물을 말한다. 깽깽이풀은 매자나 무과(Berberidaceae)에 속하는 식물로서, 전 세계적으로 약 2종이 분포하고 있다. 한국을 비롯한 동아시아에 1종, 북아 메리카 동부에 다른 1종이 분포한다. 깽깽이풀의 종자에는 엘라이오솜이 부착되어 있는데, 엘 라이오솜이란 Oil을 뜻하는 그리스어 ‘elaion’과 Body를 뜻 하는 그리스어 ‘Soma’의 합성어로 지방과 단백질이 풍부한 여러 가지 형태의 지방체를 말한다(Gorb and Gorb, 2003). 다수의 식물은 개미를 유인하기 위하여 종피에 엘라이오솜 이라는 육질의 구조를 부착하고 있다. 종자를 산포하기 위 하여 개미에게 보상할 엘라이오솜을 부착한 종자를 종자와 구별하여 Diaspore(산포체 또는 전파체)라 한다. 개미는 엘 라이오솜이 붙어있는 종자를 개미집으로 물어가 엘라이오 솜은 떼어서 애벌레의 먹이로 이용하고 남은 종자는 개미집 내부의 쓰레기장이나 집 밖의 모래언덕 또는 개미군체의 영역 경계로 내다버린다. 개미의 이런 행동을 보아 깽깽이 풀과 개미의 상리공생 관계를 밝혀보고자 하여, 지역 4곳을 선정하여 깽깽이풀의 열매를 수집하고 Diaspore 특성, 관련 된 개미종을 조사하였다. 깽깽이풀이 생육하고 있는 홍천, 음성, 주왕산, 광양지역 4곳을 조사지로 선정하였다. 각 조사지에서 깽깽이풀의 열매 를 채취하여 종자 및 엘라이오솜 형태 등을 10∼80× 실체현 미경(V8 Discovery , Zeiss, Germany)으로 관찰하였다. Diaspore의 특성 조사는 Diaspore(산포체 또는 전파체)를 분 석용저울(AJ100, METTLER, USA)로 10립씩 4반복으로 평량 하고 핀셋을 이용하여 엘라이오솜을 떼어내고 종자들을 평량 하여 엘라이오솜의 중량과 엘라이오솜의 중량비율을 산출하 였다. 산출된 값은 Microsoft Excel의 통계프로그램을 이용하 여 분산분석 하였으며, 각 인자들의 유의차를 분석하였다. Diaspore의 종자산포 실험은 각 조사대상지에서 열매를 채집 하여 목재로 제작한 접시(11cm×8cm×0.5cm)에 18립을 배열 하고, 조사구 내에 2곳에 설치하여 종자를 물어가는 개미를 관찰하였다. 종자를 물어가는 개미는 흡충관을 이용하여 채 집하고, 산림곤충학연구실에서 동정하였다. 깽깽이풀의 열매를 채취한 지역 4곳의 Diaspore특성을 분석한 결과를 Table 1에 보였다. Diaspore(종자+엘라이오 솜), 종자, 엘라이오솜의 중량, 엘라이오솜의 중량비(엘라이 오솜 중량/Diaspore중량×100,%)의 조사항목들은 지역별로 고도의 통계적 유의차가 인정되었다. 조사지역 4곳 중에서 깽깽이풀의 Diaspore 중량은 광양이 17.87㎎으로 가장 무 거웠고, 주왕산, 음성, 홍천순으로 홍천이 13.42㎎으로 가장 가벼웠다. 엘라이오솜 중량은 3.77㎎으로 광양이 가장 무거 웠고, 음성, 주왕산, 홍천순으로 홍천이 1.82㎎으로 가장 가 벼웠다. 엘라이오솜 중량비는 광양이 21.11%로 가장 높았 고, 주왕산이 11.04%로 가장 낮았다. 깽깽이풀의 종자산포 및 관련개미 조사 결과는, 홍천에서 Diaspore를 물어가는 개미종으로 코토쿠뿔개미(Myrmica kotokui), 누운털개미(Lasius alienus)가 관찰되었고, 음성 에서 Diaspore를 물어가는 개미종으로 누운털개미(Lasius alienus)가 관찰되었다. 주왕산에서 Diaspore를 물어가는 개미종으로 검정밑드리개미(Crematogaster teranishii), 털 왕개미(Camponotus nipponensis)가 관찰되었고, 광양에서 Diaspore를 물어가는 개미종으로 누운털개미(Lasius alienus) 가 관찰되었다. 4지역에서 공통적으로 불개미아과 (Formicinae)의 개미가 관찰되었고, 홍천, 주왕산에서 두배 자루마디개미아과(Myrmicinae)의 개미가 추가로 관찰되었 다. 불개미아과, 두배자루마디개미아과의 개미들은 씨앗을 모으거나 감로를 먹이로 이용하는 등 엘라이오솜이 부착된 종자산포에 유리한 개미종으로 판단되며, 개미와 식물종의 상리공생관계에 대한 다양한 연구가 필요할 것이라 사료된 다.
선태식물이란 우리들이 흔히 말하는 이끼를 총칭하는 말 이며, 비관속 육상식물에 속하는 선태식물(Bryophyte)은 선 류(Bryophyta, Mosses), 태류(Marchantiophyta, Liverworts), 뿔이끼(Anthocerotophyta, Hornworts) 3개의 분류군으로 나 누어진다(Crandall-Stotler, 2007). 현재 국내의 선태식물 분 류군은, 선류식물이 50과 194속 622분류군, 태류식물은 41 과 84속 277분류군, 뿔이끼류는 2과 3속 4분류군으로, 총 93과 281속 903분류군으로 알려져 있다(국립생물자원관, 2011). 그 중 선류식물 분류군이 가장 많으며, 토양, 바위, 수피, 썩은 나무 등에 다양한곳에 착생하며 살아간다. 선태 식물은 다른 식물에 비해 보수력이 월등히 높아 건조한 실 내에서 습도조절 및 공기정화에 효과적이며(Kim et al., 2009), 양분, 토양온도, 토양 수분, 토양의 미생물 활동 등의 주변 환경에 미치는 영향은 지역의 식물상의 총 생체량의 비율을 고려하면 상대적으로 크다고 발표된바 있다(Bates and Farmer, 1992). 최근 세계적으로 종 다양성 보존협약이 발효되어 각국이 자생식물의 보호보존의 의무는 물론 자생식물로 인한 여러 가지 권리를 행사 할 수 있도록 보장하고 있으며, 자생지에 서의 보존과 다른 장소에서의 보존이 강조되고 있다(Lim, 1994). 선태식물은 고등식물과 마찬가지로 국가의 중요한 유전자원이며, 환경의 지표성이란 관점에서도 중요(Tada, 1976; Song and Song, 1995 ; Song, 1999)하고, 실제로 선태식 물은 많은 산림에서, 전반적인 종 다양성을 차지하고 있다 (Jonsson, 1997). 그러나 산림자원의 조성 및 관리에 관한 법 률(2014.7월 시행.)’의 제2조 정의 부분의 산림자원에 대한 정의에서 “가. 산림에 있거나 산림에서 서식하고 있는 수목, 초본류, 이끼류, 버섯류 및 곤충류 등의 생물자원” 이라고 이끼(선태식물)가 분명히 산림자원으로 분류되어 있음에도 불구하고, 산림관련 연구기관 및 임학 관련 학계에서 선태식 물에 대한 관심과 연구가 매우 부족한 실정이다.연구 대상지는 강원도에 위치하고 있는 가리왕산 장전계 곡으로, 이 지역은 계곡이 깊고 다양한 수종의 숲으로 조성 된 지역이다. 도깨비부채, 진부애기나리(희귀멸종위기종)를 비롯하여 들메나무, 고로쇠나무, 황벽나무, 산겨릅나무 등 다양한 수종이 생육하고 희귀군락이 자라고 있어 2006년 11월 3일 동부지방산림청 고시 제11호 산림유전자원 보호림 으로 지정되었다. 또한 선태식물 즉 이끼류가 많이 분포하고 있어 이끼계곡이라고도 불린다. 선태식물의 분포가 많은 장 전계곡을 공기 중 습도가 높아지는 7월 중순부터 8월까지 선류식물분포를 조사하였다. 선류식물은 보통 토양, 바위, 수간 기부, 썩은 나무 위 등 각종환경에 생육하기 때문에, 착생기물별로 20cm×20cm의 소형방형구를 선류식물이 분 포하는 곳에 수개소를 설치하여 조사를 실시하였다. 보다 정확한 선류식물의 분포 및 상대우점치(Impotance percentage: I.P.)를 산출하기 위하여, 점 격자틀 법(dot-grid method) 을 2cm 간격으로 20cm×20cm 크기로 만들어 조사를 실시하 였다. 상대우점치(Importance percentage :I.P.)는 피도와 빈 도를 이용하여, (상대피도+상대빈도)/2로 산출하였다. 조사 시 바로 동정이 힘든 종은 채집 후 본 연구실 광학현미 경(Primo star, Zeiss, Germany)과 실체현미경(V8 Discovery, Zeiss, Germany)을 이용하여 동정을 시행하였다. 종 동정을 위해서 선태식물 관찰도감(국립생물자원관, 2013), 한국동 식물도감 Vol.24 선태류편(문교부 1980), Illustrated Moss Flora of Japan part 1-3(A.Noguchi 1989)등의 도감과 문헌 을 이용하여 동정을 실시하였다. 연구대상지 전체의 선류식물 상대우점치(Importance percentage : I.P)분석 결과(Table 1.) 물가고사리의 상대우 점치가 22.3%로 가장 높았고 들덩굴초롱이끼 11.5%, 물가 부리이끼 6.1%, 나무이끼 5.8%등의 순으로 나타났다. 이 결과보아 선류식물도 다른 관속식물처럼 환경에 따라 주요 종들이 우점을 하는 경향을 보였으며, 착생기물별 분류군 (Table 2.)은 바위가 13과 24속 35종으로 가장 많은 종수를 보였고, 다음으로 나무 수간이 10과 14속 16종, 썩은나무가7과 12속 15종, 토양이 1과 1속 1종이 나타났다. 조사대상 지가 계곡부의 전석지였기 때문에 바위에 착생한 종들이많고 토양에 착생한 종이 없었다고 판단된다
곤충에 의한 수분과정은 충매하는 식물의 생존과 인류 식량자원 생산에 매우 중요한 과정이고 75%의 식물은 수분 매개자를 필요로 한다. 곤충은 다양한 생태계에서 화분매 개, 종자포식 또는 종자산포를 담당하며, 유묘발생과 식생 의 동태에 결정적으로 영향을 미치고, 이형유전자의 증가와 식물의 적응성 향상의 주요한 수단이다(Schowalter, 2006). 최근 꿀벌개체군의 쇠퇴로 야생 화분매개충이 작물의 화분 매개를 꿀벌 대신 수행할 수 있는가에 많은 관심이 쏠렸으 며, 조사결과 야생 화분매개충이 상업적 작물의 수분을 4년 간 꾸준히 성공적으로 수행하였고 적절한 수분서비스를 위 해서는 화분매개충이 영향하는 농작업은 야생 화분매개충 이나 꿀벌 모두를 고려하여 수행함이 필요하다(Rader et al., 2012)고 보고했다. 본 연구는 층층나무속(Coruns) 4수종의 화분매개충을 밝 히고자 2013년 3월부터 2015년 6월까지 비가오지 않는 맑 은날 오전 10시부터 17시까지 산수유나무, 층층나무, 말채 나무, 산딸나무 꽃에 방문하는 곤충을 조사하였다. 화분매 개충의 방화를 촬영하고, 포충망을 이용하여 쓸어잡기 (Sweeping)방법으로 채집하고 산림곤충실험실로 옮겨와 실체현미경(Carl Zeiss Microlmaging Gmbh 37081 Göttingen, GERMANY)을 사용하여 종 동정하였다. 식물종별 화분매 개충의 주요 분류군별 방화빈도를 Yumoto(1998), Calzoni and Speranza(1998)의 방법을 변형하여, 한 식물종의 꽃을 관찰 10분간 5회이상 동종의 곤충이 방화하면 3으로, 2~4회 방문하면 2로, 1회이하면 1로 등급화 하였다. 식물종에 따른 주요화분매개충의 방화빈도 등급 합을 보 였다(Table 1). 층층나무속 전체의 꽃을 찾는 벌목 곤충의 방화빈도 등급의 합이 71로 가장 크게 나타났고, 딱정벌레 목 곤충들도 57의 높은 방화빈도를 보였다. 파리목 곤충들 은 8, 나비목과 노린재목은 4로 같게 나타났고 매미목은 3으로 낮았다. 강도래목, 밑들이목, 잠자리목과 하루살이목 은 1로 아주 낮았다. 식물종에 따른 화분매개충의 방화빈도 등급 합은 층층나무가 54로 가장 높았고, 그 다음으로 산딸 나무가 52로 높았으며, 산수유나무는 22, 말채나무는 12로 비교적 낮았다. 층층나무속 꽃을 찾는 곤충종들은 총 10목 35과 52종으로 나타났으며, 총 161개체수가 방문하였다. 층층나무에서 방화곤충이 34종으로 가장 많았고, 다음으로 산딸나무에서 18종, 산수유나무 8종, 말채나무 7종 순으로 낮아졌다. 식물분류군별 주요 화분매개충 목별 방화빈도의 평균과 통계분석 결과를 보였다(Table 2). 나비목과 파리목에서만 통계적 유의성이 인정되었다. 이 연구로 층층나무속 4수종 의 화분매개 곤충간의 상리공생적 상호관계를 어느정도 파 악하였다. 식물과 곤충의 상리공생은 건전한 생태계유지에 필요한 연구 분야이며, 식물의 생존과 농림업의 생산성은 물론 멸종위기종의 보전에도 영향한다. 지구온난화로 인한 생태계 변화를 겪으며 식물과 곤충의 상리공생, 화분매개에 더 많은 연구가 필요할 것이라 사료된다.
고로쇠나무의 낙하종자량과 종자활력의 연년변이와 그 원인을 밝혀보고자, 평창군 소재의 중왕산 천연활엽수림에서 종자트랩을 설치하여 낙하종자량과, 낙하종자의 활력을 6년(2009~2014)간 조사하였다. 2009년부터 2014년까지의 낙하종자량은 각각 55,700, 4,060, 60,900, 45,670, 403,450 ea/ha였으며, 2014년에는 310ea/ha로 평년에 비하여 매우 적은 양이었다. 2013년은 고로쇠나무 종자풍년(masting year)이었다고 판단된다. 종자활력 간 낙하종자량은 통계적 유의차가 인정되었다. 가장 많은 낙하종자는 피해 또는 부후된 종자이며 평균 47.88%였고, 다음으로 쭉정이 종자, 미발육 종자, 건전종자 순으로 낮아졌다. 건전종자는 6.7~31.0% 범위, 평균은 16.74%로 가장 낮았다. 종자풍년인 2013년에 건전종자는 평년(320~17,840ea/ha)보다 월등히 많은 125,070ea/ha이 숲바닥에 떨어졌다. 한편 피해 또는 부후종자의 비율이 38%로 가장 낮았으나, 종자립수는 153,310립/ha로 가장 많았다. 이러한 결과는 종자풍년에 천연갱신을 위한 충분한 건전종자가 공급됨을 암시하고, 포식자물림 가설(seed predator satiation hypothesis)을 지지한다고 사료된다. 연구가 미흡한 활엽수종의 종자생산에 대한 장기연구가 필요하다고 사료된다.
고로쇠나무의 결실량 연년 변이 및 결실에 영향하는 기상 요인을 파악하고자, 강원도 평창군 중왕산 지역의 천연활엽 수림에서 종자트랩을 설치하여 낙하종자량을 2009년부터 2014 까지 조사하였다. 연도별 낙하종자량과 몇 기상인자 와의 상관관계를 분석하였다. 2009년부터 2014년까지의 종자 낙하량은 각각 55,700, 4,060, 60,900, 45,670, 403,450 ea/ha였으며, 2014년에는 310ea/ha로 평년에 비하 여 매우 적은 양이었다. 2013년은 고로쇠나무 종자풍년 (masting year)이었다고 판단된다. 종자활력 간 종자립수는 고도의 통계적 유의차가 인정되었다. 가장 많은 낙하종자는 피해 또는 부후된 종자이며 평균 47.88%였고, 다음으로 쭉 정이 종자, 미발육 종자, 건전종자 순으로 낮아졌다. 건전종 자는 6.7~31.0% 범위, 평균은 16.74%로 가장 낮았다. 종자 풍년인 2013년에 건전종자는 평년(320~17,840립/ha)보다 월등히 많은 125,070립/ha이 숲바닥에 떨어졌다. 한편 피해 또는 부후종자의 비율이 38%로 가장 낮았으나, 종자립수는 153,310립/ha로 가장 많았다. 이러한 결과는 종자풍년에 천 연갱신을 위한 충분한 종자가 공급됨을 암시하고, seed predator satiation hypothesis를 지지한다고 사료된다. 활엽 수종의 종자생산에 대한 장기연구가 필요하다고 사료된다.
태백산은 장군봉(1,567m), 망경대(1,561m), 문수봉 (1,517m) 등 1,500m를 넘는 고봉들로 형성되어 있으며, 이 를 경계로 동쪽의 해안지방을 영동, 서쪽의 대륙지방을 영 서라 하며, 강원도와 경상북도의 경계를 이루고 있다. 이처 럼 태백산은 백두대간의 큰 줄기인 태백산맥에서 중추적인 생태적 요충지이다. 특히 도립공원 지정(1989.5.13.)이후 끊임없는 국민들의 관심과 이용이 더욱 많아졌으며, 예부터 도 천제단에서 제사를 지낼 만큼, 주변지역의 ‘영산’으로써 환경생태적인 기능 뿐만아니라, 우리민족의 정서가 함께하 는 산이다. 태백산 장군봉 주위에 있는 주목림은 우리나라 아고산 지대 식생의 대표적인 식생군락이라 할 수 있다. 아고산대 의 식생은 기후변화에 있어서 대응 및 지표가 될 수 있는 특수 지형 식생이며, 연구적인 활용가치가 매우 높다. 또한 아고산지대의 식생 훼손에 대한 여러 선행연구 결과가 있으 며, 이에 대한 복원에 관한 관심과 연구가 계속 진행 중인 실정이다. 이에 본 연구는 장군봉 지역 주목군락에 대한 식 생군집구조와 주목 각 개체에 대한 생육현황을 파악하고자 하였다. 본 연구는 2014년 7월 2일부터 7월 3일까지 유일사 윗부 분부터 장군봉에 이르는 지점까지의 주목군락의 식생조사 및 개체목의 생육현황을 조사하였다. 산림식생조사는 11개 의 조사구(10m×10m)를 설치하여 식생조사를 실시하였으 며, 각 조사구에 대한 식생조사는 수관의 위치에 따라 상‧중‧ 하층으로 구분하여 상층과 중층은 수종, 개체수, 수고, 흉고 직경을 조사하였고, 하층은 수종, 개체수, 피도를 깁갑태 등 (1997)의 방법으로 조사하였다. 또한 주목의 생육현황 파악 을 위하여, 60개체의 주목 당, 잎의 변색, 신초와 소지 상태, 정아우세현상, 수세불량 등, 세목들을 극심, 심, 보통, 경미, 정상으로 나누어 임의의 점수를 고산수목생육현황 야장에 기입하여 조사하였다. 분석방법은 각 조사구내에서 수집된 자료를 바탕으로 상‧중‧하층의 층위를 구분하여 각 수종의 상대적인 중요도를 나타내는 측도로써 상대우점치(Importance Percentage, IP) 를 상층과 중층은 (상대밀도+상대피도+상대빈도)/3으로 산 출하였으며, 하층은 (상대피도+상대빈도)/2로 산출하였고, 상‧중‧하층의 개체의 크기를 고려하여 [(상층IP*3)+(중층 IP*2)+(하층IP)]/6으로 평균상대우점치(Mean Importance percentage)를 산출하였다. 그림 2 주목 생육 현황표 종구성의 다양한 정도를 나타내는 측도인 종다양성은 종 다양도(Species Diversity, H’),균제도(Evenness, J’), 우점 도(Dominance, D’)에 의하여 종합적으로 비교하였으며, 산 출방법은 일반적으로 이용되는 Shannon-Wiener의 다양성지수를 나타내는 수식(Pielou, 1975)을 적용하였다. 상대우점치(IP) 및 평균상대우점치(MIP) 분석 결과, 상층에서는 주목의 IP 값이 89.8%로 가장 높게 나왔고, 신갈 6.2% 분비나무가 4.0%으로 나왔다. 중층에서는 나래회나 무가 21.2%로 가장 높게 나왔고, 시닥 17.9%, 당단풍나무 17.6% 순으로 나왔다. 하층에서는 미역줄나무, 시닥, 철쭉 꽃 순으로 나타났다. 상‧중‧하층 개체의 크기를 고려하여 계 산된 평균상대우점치(MIP)의 경우 주목이 46.2%로 가장 높게 나왔고 다음이 시닥, 나래회나무, 미역줄나무, 당단풍 등의 순이었다. 11개의 조사구에 대한 종다양도 및 균제도, 우점도 분석 결과(Table 1.), 종다양도는 자연로그로 계산된 값이 2.8332, 상용로그로 계산된 값이(1.2304)*로 나타났으며, 균제도는 0.7230, 우점도는 0.2770이 나왔다. 선행 연구된 태백산 장군봉지역 주목림의 임분구조에 관한 연구(김갑태 등,1998)에서는 종다양도는 2.3015(0.9991)* 균제도 0.6983, 우점도는 0.3017의 값이 나왔는데 이와 비교해보면 상대적으로 종다양도와 균제도는 높아졌고, 우점도는 낮아 진 차이를 확인 할 수 있었다. 주요 종간의 상관 분석결과를 보면, 개암나무와 귀룽나 무, 나래회나무와 미역줄나무는 서로 비교적 높은 정의 상 관을 보였으며, 분비나무는 청시닥과 회나무와 높은 정의 상관관계를 보였다. 주목을 중심으로 보면, 시닥, 개벚지, 미역줄나무와 높은 정의 상관관계를 가졌으며, 개암나무, 귀룽나무, 난티개암나무, 회나무와는 부의 상관관계를 나타 내었다. 태백산 주목림 내에 분포하고 있는 주요수종 5종에 대 하여 수종별 흉고직경급분포를 보면, 현재의 우점수종인 주 목은 흉고직경 45cm이상에서 가장 많이 분포하고 있으며, 시닥‧나래회‧당단풍‧철쭉은 흉고직경 2~15cm에 중점적으로 분포하고 있다. 고산수목 생육현황 조사표를 이용하여 총 60개체의 주목 생육현황 조사결과 수고는 2~13m범위 평균 7.1m, 흉고직경은 5.5~150cm범위 평균 56.3으로 나타났으 며, 생육현황 조사 야장을 바탕으로 조사한 생육점수의 평 균은 1998년도 선행 연구가 되었을 때에는 평균 25.5점 이 었는데, 올해 점수의 평균은 24.7점 인 것으로 보아 주목의 관리 및 생육상태가 예전에 비해 좋아지는 것으로 확인 할 수 있었다. 또한 그림 1에서 나타났듯이, 여러 개체 함께 생육하는 곳은 고사하는 나무의 수가 줄어들고, 하나하나 떨어져서 생육하는 주목개체는 고사율이 높은 것을 알 수 있다. 선행연구가 이루어진 16년이 지난 현재 주목의 생육 상태가 좋아지고 있으므로 이를 유지하고 더 나은 생육상태 를 위해 주목림에 대한 입산통제와 더불어 꾸준한 관리가 필요하다고 사료된다.
우리나라에서 개미가 종자를 분산시키는 식물종과 관련 개미 및 개미의 종자선택 행태를 밝히고자, 2013년 4월부터과 2014년 7월까지 현호색 4종의 열매 수집, 전파체 특성, 급여시험을 실시하였다. 개미가 종자를 퍼뜨리는(ant-dispersed) 4종의 현호색 속의 식물이 새롭게 확인되었다. 4종의 식물체의 종자에 부착된 지방체의 형태는 주걱처럼 생겼으며, 식물종간 길이나 크기는 서로 달랐다. 전파체, 종자 및 지방체 무게 및 지방체 비율 등은 식물종간 고도의 통계적 유의차가 인정되었다. 전파체와 종자의 무게는 갈퀴현호색이 가장 무거웠고, 다음으로 현호색, 댓잎현호색, 빗살현호색의 순이었다. 지방체의 비율은 댓잎현호색이 23.7%로 가장 높았고, 다음으로 현호색, 빗살현호색, 갈퀴현호색의 순이었다. 지방체를 물어가는 개미는 곰개미, 누운털개미, 고동털개미 및 주름개미 4종이었으며, 가장 빈번하게 지방체를 물어가는 종은 곰개미였다. 개미의 전파체 선호도는 댓잎현호색, 현호색, 빗살현호색, 갈퀴현호색의 순이었으며, 이러한 순서는 지방체의 비율과 같은 순이었다. 개미의 전파체 선택행동은 식물종 또는 개체간 생존율에 영향을 미칠 것이라 사료된다. 앞으로 개미가 종자를 퍼뜨리는 식물종과 개미에 대한 조사와 급여시험 등의 많은 연구가 필요하다고 사료된다.
우리나라에서 개미가 종자를 분산시키는 식물종과 그 종자의 특성을 밝히고자, 2012년 4월부터 2013년 10월까지 열매 수집, 전파체 특성, 관련된 개미종을 조사하였다. 개미가 종자를 퍼뜨리는 엘라이오솜을 종자에 부착한 8종의 식물을 추가로 확인하였다. 종자에 부착된 엘라이오솜의 형태는 종마다 형태나 크기가 매우 다양하였다. 전파체를 물어가는 개미종은 곰개미, 곰뿔개미, 누운털개미, 주름개미, 긴호리가슴개미, 고동털개미 등 6종이었으며, 일본왕개미나 몸집이 작은 사쿠라개미 등은 전파체를 물어가지 않았다. 이러한 결과는 여름철에 개화하는 식물종도 개미와 엘라이오솜을 매개로 하는 상리공생함을 확인하였다. 앞으로 개미가 종자를 퍼뜨리는 자생 식물종을 파악하기 위한 많은 연구가 필요하다.
완도수목원내 백운로 상부의 붉가시나무림을 대상으로 붉가시나무의 개화특성과 종실생산을 조사하였다. 개화특성은 개화기인 5월에 평균 흉고직경급에 속하는 임목 중 개화가 충실한 임목 3주의 표본목을 선정 벌목하여 조사하였다. 종실생산은 20m×25m 방형구 8개를 설정하고, 가로 1m, 세로 1m, 높이 1.5m의 종자트랩을 방형구당 3개씩 총 24개 설치하여 조사하였다. 암꽃의 모지당 잎과 화서의 수, 수꽃의 모지당 화서의 수는 수관 상, 중, 하부간 유의적인 차이는 없었으나 수관 상부에서 하부로 갈수록 감소하는 경향이었다. 임목당 암꽃 수는 5,025개이었으며, 수관 상, 중, 하부에 각각 60.3%, 28.4%, 11.3% 분포하고 있었다. 임목당 수꽃의 화서 수는 7,063개이었으며 수관 상, 중, 하부에 각각 51.6%, 26.5%, 21.9% 분포하고 있었다. 종자트랩 24개 전체의 종실생산량은 947립/24㎡이었으며, 건전, 충해, 부후, 쭉정이 종실의 구성비는 각각 11.0%, 61.9%, 25.1%, 2.0%이었다. 월별 전체 종실량은 8, 9, 10, 11, 12월에 각각 240립/24㎡, 632립/24㎡, 56립/24㎡, 17립/24㎡, 2립/24㎡이었다. 건전 종실이 없는 12월을 제외한 8, 9, 10, 11월에 낙하된 건전 종실의 평균 길이는 각각 15.5㎜, 16.5㎜, 20.9㎜, 19.1㎜, 평균 지름은 각각 11.1㎜, 10.6㎜, 13.8㎜, 10.8㎜, 평균 무게는 각각 0.84g, 0.66g, 1.87g, 1.36g이었다. 붉가시나무는 9월에 종실 낙하량이 가장 많으며, 종실의 크기와 무게는 10월에 낙하한 종실이 최대치를 보였다.
본 연구대상지는 강원도 평창군 대화면과 진부면에 걸쳐 있는 가리왕산과 중앙산 일대의 국유림으로 천연활엽수림으로 남아있는 123(5소반)임반과 124(2·3소반)임반 지역 5ha를 구획하였다. 숲 가꾸기 작업 전·후를 분석하기 위해 벌채 전에 곤충모니터링을 2013년 6월∼9월까지 말레이즈 트랩(Malaise trap)과 비틀 트랩(Japanese beetle trap)을 4개의 조사구에 각 지점에 설치하여 곤충 모니터링을 실시하였다. 채집결과 딱정벌레목 229개체, 메뚜기목 222개체, 집게벌레목 87개체 순으로 채집되었다. 6월에 가장 적은 개체 97개체, 채집되었으며, 7월에 가장 많은 292개체, 9월이 213개체, 총 731개체가 채집되었다.
비틀 트랩은 딱정벌레 250개체로 가장 많았으며, 메뚜기목 127개체, 나비목 74개체 순으로 채집되었다. 6월에 가장 적은 101개체수가 채집되었으며, 7월이 가장 많은 173개체, 8월 103개체, 9월에 162개체가 채집되었다.
이 연구는 숲 구조와 도시개발이 야생조류에 미치는 영향 을 파악하고자, 원주시에서 새롭게 주거지역으로 개발된 단 관 지구에 위치한 파편화된 도시림 두 곳에서 숲의 구조, 번식조류의 종과 개체수를 4년(2009- 2011) 간 해마다 5월 부터 7월까지 조사하였다. 최근 새로운 주거지역으로 개발 된 도심에 속한 단구동 근린공원과 자연녹지를 연구대상지 로 선정하였다. 연구 대상지 도시림은 낙엽활엽수의 2차림 이며 부분적으로 인공림이 혼재하는 숲이다. 원주의 겨울 평균 기온은 -2℃, 여름철 평균기온은 22℃, 연평균강수량 은 1120mm 정도의 온대지역이다. 자연녹지와 근린공원의 임분을 구성하는 수종들은 큰 차 이가 없었으나, 수관층위별 밀도에서는 차이가 많았다. 두 지역 도시림의 상층수종은 낙엽송, 상수리나무, 아까시나 무, 소나무 및 리기다소나무, 중층수종은 산벚나무, 아까시 나무, 신나무, 밤나무, 층층나무, 하층수종은 싸리, 진달래, 붉나무, 졸참나무, 찔레나무, 신나무,분꽃나무 등이 우점하 고 있었다. 주민들의 건강을 위한 트레킹이 잦은 근린공원 의 경우에는 공원을 조성하면서 많은 큰 나무와 고사목 및 쇠약목들을 잘라내고 트레킹을 위한 여러 갈래의 등산로를 만들고, 야간 방문자를 위하여 가로등을 설치하기도 하였 다. 쉼터와 운동시설을 설치하고 등산로 주변의 하층수목 들을 제거하고 왕벚나무, 벚나무, 꽃아그배, 단풍나무 등을 이식하는 등의 숲의 자연성을 저하시키는 작업이 많았다. 이러한 작업이 자연녹지 지역에 비하여 층위별 수관울폐가 낮아졌고, 나무줄기에서 먹이를 찾는 동고비, 딱따구리류 등에 좋은 서식처와 먹이를 구하는 장소인 고사 또는 쇠약 목이 남아있지 않았다. 두 지역의 수고별 수관울폐 정도에 서는 자연녹지 지역이 근린공원에 비하여 모든 층위에서 수관울폐도가 높았다(Figure 1). 자연녹지와 근린공원의 숲 구조의 차이는 근린공원을 조성하면서 대경목들을 다수 잘 라내고, 트레킹길을 조성하면서 숲 내부의 중ㆍ하층목을 잘 라내는 등의 작업을 실시한 결과이다. 다수의 주민들이 주 ㆍ야간 근린공원을 이용하는 것도 인간간섭을 싫어하는 꾀 꼬리, 파랑새, 뻐꾸기 등 여름철새들에게 근린공원을 떠나 게 하는 하나의 원인이었을 가능성이 있다고 사료된다. 자연녹지와 근린공원에 대한 4년간의 야생조류의 다양성 을 Table 1에 보였다.자연녹지에서 2009년부터 관찰된 종 의 수(S)는 12, 14, 12 및 15종으로 평균 13.25종이었고, 근린공원에서는 10, 7, 9, 및 8종으로 평균 8.5종으로 나타 났으며, 자연녹지 지역에서 보다 다양한 야생조류가 서식하 는 것으로 판단된다. 종다양성 지수값(H')은 자연녹지에서 평균 2.36, 근린공원에서 평균 1.78로 나타나 자연녹지 지 역에서 종다양성이 높게 나타났다. 균재도( J')는 자연녹지 에서 평균 0.92, 근린공원에서 평균 0.65로 나타나 자연녹 지에서 많은 야생조류가 서식지를 고르게 이용하며 서식하 는 것으로 나타났다. 우점도( D)는 자연녹지에서 평균 0.08,근린공원에서 평균 0.35로 나타나 자연녹지에서 많은 야생조류가 서식지를 고르게 이용하며 서식하는 것으로 나타났 다. 근린공원 지역에서 균재도와 우점도 값이 연년변이를 보이는 것은 지속적인 공원관리 위한 작업 또는 잔디구장, 트레킹을 하는 사람들의 활동에 민감하게 반응하는 야생조 류들의 서식에 영향을 미쳐, 생활권 주변에 서식하는 야생 조류의 관찰 개체수가 변동하였기에 나타난 결과라 사료된 다. 수종구성이 비슷한 인근 지역에 위치한 두 도시림 중, 근린공원의 조성과 관련하여 숲 구조를 훼손 또는 변경한 결과로 서식하는 야생조류의 다양성과 종구성에 영향을 끼 쳐 종합적인 야생조류 종이 달라진다는 사실을 확인하였으 며, 도시림의 이용 또는 관리에서 야생조류의 서식환경을 고려할 때 건강하고 생물다양성이 높은 도시림을 유지할 수 있음을 확인할 수 있었다. 분획화된 도시숲에서 관찰된 주요 야생조류 몇 종들이 Figure 2에 보인다. 여름철새인 꾀꼬리(A), 파랑새 부부(C), 솔부엉이 부부(B), 채이를 위해 숲을 찾은 오색딱따구리( D), 쇠딱따구리(E)와 청딱따구리(F) 등이다. 등산로에 가로 등을 설치한 근린공원에서는 솔부엉이가 관찰되었고, 여름 철새 파랑새, 오색딱따구리, 쇠딱따구리와 청딱따구리 등 4종은 모두 자연녹지에서만 관찰되었다. 관찰된 야생조류 들 중에서 이들 종들은 상대적으로 인간간섭에 민감하게 반응하는 새들로 점차 분획화된 도시숲에서 관찰하기 어려 워질 것이라 사료된다.
기생식물(寄生植物)은 다른 식물에 기생하여 양분을 흡 수하는 식물을 말한다. 기생식물의 영양형식에서 보면, 겨 우살이나 며느리밥풀속처럼 스스로 엽록소를 가지고 광합 성을 행하는데도 불구하고, 한편에서는 숙주식물(Host plant)에서 유기물·무기물을 흡수하여 종속 영양적으로 생 활하고 있는 반기생식물(半寄生植物)과 새삼류, 야고 등과 같이 완전히 다른 식물에 영양을 의존하는 전기생식물(全寄 生植物)이 있다. 기생식물의 뿌리는 흡기 또는 기생근 (haustoria)라 하여 흡기가 숙주식물에 붙는 위치에 따라 그 특징을 구분하기도 한다. 겨우살이와 새삼은 흡기가 줄기나 잎에 붙으므로 Shoot-Parasitic plant라 하며, 흡기가 뿌리에 붙는 며느리밥풀속, 야고 등은 Root-Parasitic plant라고 한 다. 또한 광합성을 전혀 하지 않는 전기생식물(Holo-parasitic plant)과 광합성을 하면서 기생하는 반기생식물로 구분할 수 있다. 며느리밥풀속(Genus Melampyrum)은 현삼과(Scrophulariaceae) 의 식물로서, 전 세계적으로 약 40종이 북반구에 분포하고, 특히 유럽 쪽에 집중적으로 분포한다. 우리나라에 자생하고 있는 며느리밥풀속에는 3종 4변종 2품종으로 9종으로 분류 되어있다. 며느리밥풀속은 반기생식물에 속하며, 숙주식물 의 뿌리에 흡기를 부착하고 기생하면서, 한편으로 광합성을 하며 살아가는 독특한 생육형태를 지닌다. 이 연구에서 며 느리밥풀속의 서식지의 식생분포를 조사하고, 숙주식물의 가능성이 높은 식물종을 유추하고자한다. 식물의 종자확산 을 위한 전략으로 종자에 영양분이 풍부한 지방체 (Elaiosome)를 개미에게 보상하고, 개미의 이동에 따른 종 자산포를 유도하며, 이에 식물과 개미의 생리공생을 밝혀 보고자 하였다. 본 연구는 2012년 강원도 지방에 자생하고 있는 며느리 밥풀속의 생육지역을 예비 조사하였으며, 평창군 진부면 동 산리 오대산 비로봉 구간과 강릉시 옥계면 산계리 석병산 구간에서 새며느리밥풀(M. setaceum var. nakaianum)의 생 육지를 확인하였고, 평창군 대화면 하안미리에 위치한 중왕 산일대 꽃며느리밥풀(M. roseum)의 자생지를 확인하여 조 사대상지로 선정하였다. 알며느리밥풀(M. roseum var. ovalifolium)은 양구군 해안면 돌산령터널 인근 산에서 발견 하여 종자를 수집하였으나, 개벌 후 전나무를 조림하여 생 육환경 및 식생조사는 진행하지 못하였다. 산림식생조사는 며느리밥풀속이 자생하고 있는 대상지에 정방형조사법 (10m×10m)으로 수관의 위치에 따라 상·중·하층을 구분하 여 총 19개소의 표준지를 조사하였으며, 초본식생조사는 1 개소의 수목식생조사구 내에 정방형조사법(1m×1m)으로 각 4개소씩 총 76개를 조사하였다. 각 조사구 내에서 수집된 자료를 바탕으로 층위를 구분하여 각 수종의 상대적인 중요 도를 나태나는 측도로써 상대우점치(Importance Percentage, IP)를 산출하였으며, 상·중·하층의 개체의 크기를 고려하여 평균상대우점치(Mean Importance Percentage, MIP)를 산 출하였다. 단 초본식생조사구는 각 식물종의 개체수와 빈도 를 조사하여 상대우점치(IP)를 산출하였다. 종구성의 다양 한 정도를 나타내는 측도인 종다양성은 종다양도(Species Diversity, H′), 균재도(Evenness, J′), 우점도(Dominance, D′)에 의하여 종합적으로 비교하였으며, 산출방법은 일반 적으로 이용되는 Shannon-Wiener의 다양성 지수를 나타내 는 수식을 적용하였다. 며느리밥풀속의 종자산포는 ‘우리나라에서 개미가 종자 를 산포하는 식물종과 그들의 Diaspore특성에 대한 연구 (Kim, 2011)’를 바탕으로 2012년 엘라이오솜(Elaiosome) 의 부착 여부를 확인하였으며, 각 조사지에서 종자 성숙기 인 9~10월에 종자를 수집하여, 종자 및 엘라이오솜 형태 등을 10-80× 실체현미경(V8 Discovery, Zeiss, Germany) 으로 관찰하였다. Diaspore(산포체 또는 전파체)를 분석용 저울(AJ100, METTLER, USA)로 5립씩 4반복하여 평량하 고, 확대경과 핀셋을 이용하여, 엘라이오솜을 떼어내고 종 자와 엘라이오솜의 중량을 산출하였다. 산출된 값은Microsoft Excel의 통계프로그램을 이용하여 분산분석 하 였으며, 각 인자들의 유의차를 분석하였다. Diaspore 급여실험은 각 조사대상지에서 채집하여, 목재로 제작한 접시 (11cm×8cm×0.5cm)에 10립을 배열하고, 조사구 내에 설치 하여 종자를 물어가는 개미를 관찰하였으며, 흡충관을 이용 하여 개미를 채집하고, 산림곤충학연구실에서 동정 하였다. 며느리밥풀속(Genus Melampyrum)의 생육환경 조사 결 과, 새며느리밥풀이 자생하고 있는 오대산 지역은 해발 1168~1353m 구간까지 높은 지역에서 나타났으며, 사면방 위는 남사면과 남서사면에서 생육하고 있었고, 경사도는 25~30°까지 나타났다. 토양습도는 5~22%로 다양하게 나 타났으나, 고산지대를 감안하여 비교적 토양습도가 낮은 편 이였다. 토양pH는 6.7~7.0으로 중성에 가까운 토양 이였으 며, 토심은 25~28cm로 나타났고, 토양 낙엽층은 2~3cm로 나타났다. 조사구내 수관 울폐도는 70~80%로 비교적 광량 이 풍부한 지역에서 생육하였다. 석병산 지역은 해발 786~895m로 조사대상지 중 가장 낮은 지역이었으며, 사면 방위는 남동사면과 남서사면에서 나타났고, 경사도는 22~27°로 조사되었다. 토양습도는 5~10%로 건조한 지역 이며, 토양pH는 6.4~6.9로 조사되었다. 토양 낙엽층은 3cm 로 동일하였으며, 토심은 27~30cm로 나타났다. 수관 울폐 도는 70~80%로 비교적 광량이 풍부한 지역에서 생육하였 다. 꽃며느리밥풀이 생육하고 있는 중왕산 지역은 해발 905~914m로 나타났으며, 사면방위는 정서사면과 남서사 면에서 생육하고 있었다. 경사도는 17~26°로 완만한 지역 에서 생육하고 있었다. 토양습도는 8~12%로 낮은 편이였 으며, 토양pH는 6.4~6.9로 중성에 가까운 토양으로 조사되 었다. 토양 낙엽층은 3~4cm로 나타났으며, 토심은 29~30cm 로 조사되었다. 조사구내 수관 울폐도는 75~85%로 조사되 었다. 며느리밥풀속 자생지역의 산림식생조사를 바탕으로 평 균상대우점치(MIP)의 분석 결과는, 새며느리밥풀이 자생 하고 있는 오대산 비로봉구간은 신갈나무의 평균상대우점 치가 40.2%로 가장 높게 나타났고, 잣나무 20.0%, 철쭉 14.1%의 순으로 나타났다. 석병산 구간은 신갈나무의 평균 상대우점치가 47.1%로 가장 높게 나타났고, 소나무 12.7%, 철쭉 12.3%, 조록싸리가 4.8%의 순으로 높게 나타났다. 꽃 며느리밥풀이 자생하고 있는 중왕산 지역은 신갈나무의 평 균상대우점치가 58.0%로 조사대상지 중 가장 높게 나타났 으며, 생강나무 9.8%, 미역줄 5.2%, 소나무가 4.6%의 순으 로 높게 나타났다. 3곳의 조사지에서 공통적으로 나타난 수 종은 신갈나무, 당단풍, 철쭉, 참싸리, 미역줄 이었으며, 모 든 지역에서 신갈나무가 우점 하였다. 며느리밥풀속 자생지 3곳의 초본식생조사를 바탕으로 상대우점치(IP)의 분석 결 과, 새며느리밥풀이 자생하고 있는 오대산 지역은 이질풀이 16.1%로 가장 높았으며, 난사초 10.3%, 대사초 10.0%, 실 새풀이 7.7%의 순으로 높게 나타났다. 석병산 지역에서는 맑은대쑥12.0%로 가장 높았으며, 대사초 11.0%, 김의털 9.8%, 세잎양지꽃이 9.5%의 순으로 나타났다. 꽃며느리밥 풀이 생육하고 있는 중왕산 지역은 애기나리가 26.1%로 가 장 높았으며, 대사초 14.1%, 맑은대쑥이 7.6%의 순으로 높 게 나타났다. 각 조사대상지에서 대사초의 상대우점치(IP) 가 가장 높게 나타났으며, 맑은대쑥, 김의털 및 실새풀이 공통적으로 나타났다. 이 식물종들은 며느리밥풀속의 숙주 식물일 가능성이 높을 것으로 사료된다. 조사대상지별로 조사된 목본식물의 종다양성(Species Diversity, H′) 분석결과, 석병산에서 16종으로 출현종수가 가장 많았으며, 오대산 14종, 중왕산이 9종으로 나타났다. 종다양성(H′)은 오대산이 1.83(0.79)으로 가장 높았으며, 석 병산 1.80(0.78), 중왕산 1.46(0.63)으로 나타났다. 초본식 물의 종다양성(H′)분석 결과는, 중왕산에서 출현종수가 30 종으로 가장 많았으며, 오대산 23종, 석병산이 17종으로 나 타났다. 종다양성은(H′)오대산 2.49(1.79)로 가장 높았으며, 중왕산 2.11(0.91), 석병산이 2.11(0.91)로 나타났다. 며느리밥풀속의 Diaspore 중량은 새며느리밥풀이 0.053mg으로 가장 무거웠고, 알며느리밥풀 0.040mg, 꽃며 느리밥풀이 0.036mg의 순으로 측정되었다. 엘라이오솜 (Elaiosome) 중량은 알며느리밥풀이 0.0059mg으로 가장 무거웠으며, 새며느리밥풀 0.0045mg, 꽃며느리밥풀이 0.0039mg으로 가장 가벼웠다. 엘라이오솜 중량비는 알며 느리밥풀이 17.68%로 가장 높게 분석 되었으며, 새며느리 밥풀이 5.58%로 가장 낮은 수치로 나타났다. 각 종별로 산 출된 결과를 바탕으로 Diaspore(종자+엘라이오솜), 종자, 엘라이오솜, 엘라이오솜 중량비(엘라이오솜 중량/Diaspore 중량×100) 등의 인자들을 분산분석한 결과, 엘라이오솜의 중량을 제외하고 모두 통계적 유의차를 나타냈다. 이는 새 며느리밥풀, 꽃며느리밥풀 및 알며느리밥풀이 종자중량에 비하여 엘라이솜의 중량은 비교적 일정하게 포함하고 있으 며, 며느리밥풀속의 종자 중량은 생육지의 조건에 따라 크 기 및 무게가 달라질 수 있는 것으로 사료된다. 며느리밥풀속의 종자산포및 관련개미 조사 결과는, 새며 느리밥풀이 생육하는 오대산 비로봉 구간에서 Diaspore를 물어가는 개미종으로 코도쿠뿔개미(Myrmica kotokui)가 관찰되었으며, 석병산 구간에서는 항아리뿔개미(Myrmica excelsa)와 가시방패개미(Myrmecina nippontca)가 관찰되 었다. 꽃며느리밥풀이 생육하는 중왕산일대의 조사대상지 에서는 일본장다리개미(Aphaenogaster japonica)가 관찰 되었다. 채집된 개미는 모두 두마디개미아과(Myrmicinae) 에 속하는 3속 4종의 몸집이 작은 개미류들이였다. 이 개미 류가 생활하는 서식처 및 먹이의 다양성 등 생육특성을 고 려하면, 며느리밥풀속의 종자산포에 유리한 종이라 사료
고로쇠나무 천연집단의 군집구조와 시과 및 잎의 형질의 변이를 파악하고자, 2012년 5월부터 2013년 10월까지 세 지역(강원도 양구군, 경상북도 영양군 및 전남 광양시)에 분포하는 고로쇠나무 천연집단의 군집구조와 열매와 엽형태를 조사하였다. 고로쇠나무의 평균상대우점치(MIP)가 양구 19.8%, 영양 22.0% 및 광양 17.1% 등으로 비교적 낮고, 중층에서도 양구와 광양에서는 고로쇠나무의 상대우점치(IP)가 당단풍나무와 까치박달나무보다 낮게 나타났으며, 하층에서는 양구 1.8%, 영양 1.9%, 광양 0.0% 였다. 이런 결과로 볼 때 천연림의 고로쇠나무의 평균상대우점치가 앞으로 점차 감소하는 경향을 보일 것이라 사료된다. 시과의 각도와 길이는 지역 간 통계적 유의차가 인정되었다. 양구에 비하여 영양과 광양지역에서 7개의 장상맥을 가진 개체가 보다 많이 분포하였다. 부거치가 발달하는 잎의 비율은 양구 0.6%, 영양 15.8%, 광양 20.4%로 나타났다. 이러한 결과는 고로쇠나무 천연집단의 유전변이가 있음을 암시하며, 고로쇠나무 천연집단에 대한 유전변이를 분석할 필요가 있다고 사료된다.
야생동물에 의한 활엽수 종자의 2차 분산율과 관련 야생동물을 확인하고자, 온대중부의 천연활엽수 혼효림이 분포하는 평창군 중왕산 지역에서 9월 하순에 4수종의 종자를 배열한 seed-tray를 설치하여 10월 하순까지 야생동물에 의한 2차 분산율과 야생동물을 3년간 조사하였다. 신갈나무 종자가 평균 87.2%의 2차 분산율로 가장 높았으며, 다음으로 당단풍나무 종자 33.1%였으며, 고로쇠나무 종자 29.2%, 복장나무 종자는 13.6%로 2차 분산율이 가장 낮았다. 2차 분산도 신갈나무가 단풍나무류 세 수종보다 빠르게 진행되었다. 2차 분산에 관여하는 야생동물은 다람쥐(Siberian chipmunks)가 가장 빈번하게 방문하였고, 다음은 청설모(Korean squirrel), 멧돼지(Wild boar) 순이었으며, 드물게 방문한 종은 담비(Yellow-throated marten)였다. 신갈나무 종자는 대부분 멧돼지가 직접 소비하였거나, 다람쥐나 청설모 등이 물어가 소비하거나 분산저장한 것이라 추정된다. 대부분의 단풍나무류 종자는 직접 설치류들에 의해 소비되고 일부만 분산저장되는 것이라 추정된다. 야생동물의 포식과 분산저장으로 늦가을에 숲 바닥에 남아있는 건전종자는 거의 없었다. 연구 대상지에서 신갈나무, 고로쇠나무, 당단풍나무와 복장나무의 치수발생이 이루어지고 있음을 확인하였다. 이 연구의 결과로 숲에 서식하는 멧돼지는 종자 포식자이며, 설치류는 종자 포식자 또는 분산자임을 확인하였다. 앞으로 야생동물에 의한 종자의 2차 분산율, 소비와 분산저장량 및 관련 야생동물에 대한 더 많은 연구가 필요하다고 사료된다.