온난화가 진행되면, 우리나라에서 재배되고 있는 주요 벼 의 자람과 생산량이 어떻게 변화되는지를 알아보기 위해, 북부지방과 남부지방에 각각 가장 많이 재배되는 오대벼와 새추청벼의 유식물을 각각 대조구, 온도 상승구, CO2+온도 상승구에서 재배하여 그 결과를 비교하였다. 새추청벼의 지 상부생물량, 지하부생물량, 총 생물량, 개체당 이삭무게 그 리고 숙성된 낟알 비율은 온도 상승구에서, 오대벼는 CO2+ 온도 상승구에서 가장 높았다. 새추청벼와 오대벼의 개체당 이삭수는 환경구배 간 차이가 없었다. 새추청벼의 이삭당 낟알수는 환경구배 간 차이가 없었고, 오대벼의 것은 CO2+ 온도 상승구에서 가장 많았다. 새추청벼의 낟알 한 개의 무 게는 CO2+온도 상승구, 오대벼의 것은 온도 상승구와 CO2+온도 상승구에서 가장 무거웠다. 새추청벼의 분얼수 는 대조구와 온도 상승구, 오대벼의 것은 대조구에서 가장 많았다. 본 연구를 종합적으로 정리해보면 새추청벼는 대조 구보다 온도만 상승했을 때 잘 자랐고 곡물 생산량이 증가 했지만 CO2농도와 온도가 같이 상승했을 때는 차이가 없었 다. 그리고 오대벼는 대조구보다 CO2농도와 온도가 같이 상승했을 때 잘 자랐고 생산량이 증가했다. 앞으로 지구온 난화의 영향으로 CO2농도와 온도가 높아진다면, 새추청벼 는 현재와 곡물수확량의 차이는 없겠지만 그에 반해 오대벼 는 곡물수확량은 높아질 것이다. 따라서 지구온난화로 인한 기후변화가 지속된다면 곡물수확량을 고려한 종에 따른 벼 재배적지의 선정이 신중히 결정되어야 할 것으로 판단된다.

본 연구는 습지의 식생을 평가하기 위해, 국립습지센터에 서 금강 수계의 기 발굴된 일반습지 총 37개 대상으로 2013 년 5월부터 10월까지 습지의 식생을 조사하였다. 본 연구 결과를 살펴보면, 금강 상류에는 달뿌리풀이 우점하고, 중 류에는 버드나무 그리고 하류에는 갈대가 가장 우점하였으 며, 멸종위기야생식물은 분포하지 않았고, 식물구계학적 Ⅲ 등급의 왜개연과 Ⅰ등급의 왕버들과 물쑥이 군락을 이루어 분포하고 있었다. 전체 습지에서 가장 우점하는 식생은 버 드나무군락이 17.2%, 달뿌리풀군락이 10.6%, 갈대군락이 10%, 물억새군락이 9.4%, 고마리군락이 3.3%, 갯버들·망 초·여뀌군락이 2.8%, 능수버들과 도루박이 군락이 2.2% 이 였으며, 나머지 군락들은 2% 아래로 크게 우점하지는 않았 다. 식생평가는 전국내륙습지 모니터링 지침에 준하였으며, 식생평가등급으로 1등급은 없었고, 2등급이 8개, 3등급은 27개 그리고 4등급은 2개였다. 본 금강 수계는 식생이 회복 중이라 판단되며, 신규습지의 경우 육상식생자원 및 외래식 물들의 분포가 높아 보전 및 복원의 대책이 필요할 것이라 사료된다.

본 연구는 기후변화(상승된 CO2 농도와 온도)가 낙엽성 주요 우점종 중 상수리나무, 굴참나무 및 졸참나무의 생육 및 생태적 지위에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위해 지구온난화처리구 조건을 유지시켜 생육시킨 후 그 결과를 상호 비교하였다. 대조구는 대기 중의 CO2 농도를 그대로 반영하였고, 온난화처리구는 대조구보다 CO2 농도는 약 1.6배, 온도는 2.2℃ 상승시켰다. 참나무 3종의 생육반응 결과, 상수리나무와 굴참나무는 온난화처리구에서 수분이 나 영양소 환경보다 광 환경에서 생육반응의 차이가 컸고, 낮은 광 환경에서 더욱 크게 반응하였다. 졸참나무는 광, 수분 및 영양소 환경에서 생육반응의 차이가 크지 않았다. 생태적 지위폭 결과, 상수리나무는 대조구보다 온난화처리 구의 광 구배에서 넓어졌고, 수분 및 영양소 구배에서는 좁 아졌다. 굴참나무는 대조구보다 온난화처리구의 광, 수분 및 영양소 구배에서 좁아졌다. 졸참나무는 대조구보다 온난 화처리구의 광 구배에서 넓어졌고 수분과 영양소 구배에서 는 좁아졌다. 생태적 지위 중복역 계산결과, 상수리나무와 굴참나무는 대조구보다 온난화처리구의 광 구배에서 넓어 졌고, 수분과 영양소 구배에서는 좁아졌다. 이러한 결과로 두 종은 광 환경에 대한 경쟁이 심해지고, 수분과 영양소 환경에 대한 경쟁이 약해질 것으로 판단된다. 상수리나무와 졸참나무는 대조구보다 온난화처리의 광, 수분 및 영양소 구배에서 좁아졌다. 이러한 결과로 두 종은 광, 수분 및 영양 소 환경에 대한 경쟁이 약해질 것으로 판단된다. 굴참나무 와 졸참나무는 대조구보다 온난화처리구의 광과 수분 구배 에서 좁아졌고, 영양소 구배에서 넓어졌다. 이러한 결과로 두 종은 광과 수분 환경에 대한 경쟁이 약해지고, 영양소 환경에 대한 경쟁이 심해질 것으로 판단된다. PCA 분석에 의하면, 대조구와 비교하여 온난화처리구에서 상수리나무 와 굴참나무가 더욱 가까이 배열하였고, 졸참나무는 상수리 나무와 굴참나무로부터 멀리 배열하였다. 이상의 결과로 볼 때 지구온난화가 진행되면 상수리나무와 굴참나무는 유사 한 생태적 지위를 가지고 있어 경쟁이 더욱 심해질 것이며, 졸참나무는 지구온난화가 진행되어도 상수리나무 및 굴참 나무와는 경쟁이 심하지 않을 것으로 판단된다.

식물 종자의 크기가 다르면 발아와 생육반응이 어떻게 다르게 나타나는지를 알아보기 위해 우리나라 산림군락의 주요 우점종인 굴참나무 종자와 일반적인 단풍나무와 다르 게 5월에 결실하는 은단풍의 종자를 3등급의 크기(대, 중, 소)로 구분하였다. 굴참나무에 대해서는 추가적으로 광을 3구배(100%, 70%, 30%)로 처리하여 온실에서 유식물의 초기 생육을 관찰하고 분석하였다. 그 결과 굴참나무는 지 상부 길이(shoot length)와 줄기높이(stem height)가 광이 70%이상인 환경에서는 종자가 클수록 길었고 줄기직경 (stem diameter)은 광이 100% 환경에서 종자가 클수록 두 꺼웠다. 큰 종자의 지상부 무게(shoot weight)는 광에 대해 영향을 받지 않았으나 중간종자와 작은 종자에서는 광이 높을수록 무거웠다. 줄기무게(stem weight)는 큰 종자와 작 은 종자에서 광에 영향을 받지 않았으나 중간종자는 광이 가장 센 100%에서 무거웠다. 잎 수(Number of leaves)는 종자가 클수록 많았으나 광량이 적을 때(30%)는 큰 종자가 가장 적었다. 잎 밀도(Leaf density)는 종자크기 별, 광구배 별 영향을 받지 않았다. 결론적으로 굴참나무의 생육반응은 광이 높거나 중간정도인 환경에서 큰 종자일수록 유리한 반면 광이 낮은 환경에서는 종자크기에 따라서 영향을 받지 않는 것으로 판단된다. 은단풍은 종자가 클수록 발아율 (Germination rate)이 높았다(대(64%)> 중(58%)>소(42%)).

국립생태원에 조성된 한반도숲은 기후에 따라 우리나라 에 자생하는 대표적인 식물군락을 그대로 옮겨 복원한 생태 식재림이다. 본 연구는 2013년 4월부터 8월까지 12개 군락 으로 구성된 한반도숲에서 발생하는 외래식물들을 조사하 여 그 현황과 귀화율 및 도시화지수를 분석하였고, 지속적 인 모니터링을 통하여 외래식물을 관리하기 위한 기초 자료 로 활용하고자 수행되었다. 한반도숲의 외래식물은 총 72종 류로 26과 57속 62종 10변종이 확인되었으며 그 중 귀화식 물은 18종으로 확인되었다. 외래식물은 큰비짜루국화와 망 초 등 국화과에서 15종으로 가장 많았고 벼과 12종, 콩과 9종 등의 순으로 많았다. 귀화율은 28.1%로 신갈나무군락 (냉온대낙엽활엽수림)에서 가장 높았고 전나무군락(22.0%, 아한대침엽수림), 소나무군락(15.2%, 난온대낙엽활엽수 림), 붉가시나무-동백나무군락(15.1%, 난온대상록활엽수 림), 잣나무군락(12.5%, 냉온대낙엽활엽수림), 졸참나무군 락(11.6%, 난온대낙엽활엽수림), 구상나무군락(11.1%, 아 한대침엽수림), 신갈나무군락(10.0%, 온대낙엽활엽수림) 과 개서어나무군락(10.0%, 난온대낙엽활엽수림), 서어나무 군락(9.8%, 온대낙엽활엽수림)과 소나무군락(9.8%, 온대 낙엽활엽수림), 굴참나무군락(9.6%, 온대낙엽활엽수림) 순 이었다. 한반도숲 전체의 귀화율은 6.7%였다. 도시화지수 는 3.1%로 신갈나무군락(냉온대낙엽활엽수림)에서 가장 높았고 구상나무군락(2.8%, 아한대침엽수림)과 붉가시나 무-동백나무군락(2.8%, 난온대상록활엽수림), 소나무군락 (2.4%, 난온대낙엽활엽수림), 소나무군락(1.7%, 온대낙엽 활엽수림)와 굴참나무군락(1.7%, 온대낙엽활엽수림) 그리 고 졸참나무군락(1.7%, 난온대낙엽활엽수림), 잣나무군락 (1.4%, 냉온대낙엽활엽수림)와 서어나무군락(1.4%, 온대 낙엽활엽수림) 그리고 개서어나무군락(1.4%, 난온대낙엽 활엽수림), 신갈나무군락(1.1%, 온대낙엽활엽수림) 순이었 다. 한반도숲 전체의 도시화지수는 6.3%였다. 외래식물의 귀화율과 도시화지수는 군락의 유형에 따라 경향이 없는 것으로 판단되었고 활엽수와 침엽수에 따른 경향도 없는 것으로 판단되었다. 그러나 온대낙엽활수림대의 신갈나무 군락, 서어나무군락, 소나무군락, 굴참나무군락의 귀화율과 도시화지수는 다른 군락들과 비교하여 상대적으로 낮은 것 으로 나타났는데, 이는 온대낙엽활엽수림대의 식물군락들 이 직선상인 한반도숲의 중심에 위치하고 있어 외부로부터 의 식물 유입에 영향을 덜 받기 때문인 것으로 판단된다. 한반도숲의 식물군락은 생태식재 후 약 1년이 되어 완전히 활착되지 않은 상태이며 가지와 잎이 적어 임상으로의 빛의 투과가 많은 상황이다. 장기적으로 한반도숲의 지속적인 관 리로써 식물군락이 활착하여 수관이 더 풍성해지면 빛에 민감한 외래식물의 발생이 점차 제한될 것으로 사료된다.

한반도의 참나무 중 수분과 유기물이 많은 입지에 분 포하는 상수리나무와 수분이나 양분이 적은 척박한 건조 지에 분포하는 굴참나무를 대상으로 대기 중의 CO2 농도 와 기온이 상승하고 환경요소인 광, 토양수분, 영양소가 변화할 때 두 종의 생태 지위폭과 생태 지위 중복역에 가장 많은 영향을 미치는 요소가 어떤 것인지 알아보고 자 하였다. 유리온실 내에서 대기 중의 CO2 농도를 그대 로 반영한 대조구와 이보다 CO2 농도는 약 1.6배와 온도 는 2.2􀆆C 상승시킨 온난화처리구에서 유식물에 주요 환 경요인 중 광, 토양수분과 영양소를 각각 4구배로 처리하 여 두 종의 생태 지위폭과 생태 지위 중복역을 계산하였 다. 그 결과, 상수리나무의 생태 지위폭은 대조구와 온난 화처리구간에 통계적인 차이는 없었고, 굴참나무의 생태 지위폭은 대조구에 비해 온난화처리구의 영양소 처리구 에서 감소하였다. 상수리나무와 굴참나무의 생태 지위 중 복역은 대조구에 비해 온난화처리구의 토양수분과 영양 소 처리구에서 감소하였다. 이러한 결과는 유식물을 대상 으로 실험한 결과로 성측목에 적용하는 것은 한계가 있 으나, 지구온난화가 진행됨에 따라 상수리나무와 굴참나 무는 토양수분과 영양소 환경에 의한 경쟁이 약해질 것으로 유추할 수 있다. Cluster 분석과 PCA 분석 결과, 두 종은 CO2 농도 및 온도 증가에 의한 반응보다 광 환경에 따라 민감하게 반응하는 것으로 나타났다.

지구온난화에 따른 멸종위기식물 섬시호의 식물계절과 번식생태학적 반응을 알아보기 위하여, 4년생 섬시호를 일반대기 조건인 대조구와 이산화탄소와 온도를 상승시 킨 처리구로 나누어 유리온실에서 생육시켜 관찰∙비교 하였다. 개엽 시기는 처리구가 대조구보다 4일 빨랐고, 열 매 개시일은 처리구가 대조구보다 1일 빨리 시작되었으 며, 열매성숙 시기는 처리구가 대조구보다 2일 빨랐다. 그 리고 개체 당 화경 수, 성숙한 열매 수, 쭉정이 수, 쭉정이 무게, 총 열매수와 결실율은 처리구와 대조구간의 차이가 없었다. 그러나 성숙한 열매 한 개 무게, 성숙한 열매무게 와 총 열매무게는 대조구에서 처리구보다 높았다. 발아율 은 대조구가 처리구보다 현저히 높았다. 이러한 결과는 지구온난화 조건이 되면 섬시호의 식물계절은 빨라지고, 번식생태학적 반응은 부정적인 영향을 받을 것이다.

CO2 농도 증가에 의한 지구온난화는 식물의 생장과 발 달에 영향을 미친다. 이에 우리나라의 우점종인 소나무, 가로수로 많이 쓰이는 은행나무 그리고 난대림의 우점종 인 종가시나무와 멸종위기 식물로 지정된 개가시나무, 미 선나무의 유식물을 대상으로 CO2 농도와 온도증가를 증 가시킨 지구온난화 처리구와 대조구로 나누어 실험을 하 였다. 2010년 4월부터 2011년 11월까지 지상부 길이와 잎 수를 측정하였다. 그 결과 소나무, 은행나무 그리고 종 가시나무의 지상부 생장량은 대조구와 지구온난화 처리 구에서 차이가 없었다. 개가시나무와 미선나무의 지상부 생장량은 대조구보다 처리구에서 높았으나, 잎 수는 CO2 농도와 온도증가에 의해 영향을 받지 않았다. 이상으로 볼 때, 지구온난화 조건이 되면 우점하고 있는 소나무, 은 행나무, 종가시나무보다 멸종위기식물인 미선나무와 개 가시나무의 지상부 생장에 유리할 것이다.

남산의 소나무림, 신갈나무림 그리고 아까시나무림에서 2008년 1월부터 2009년 12월까지의 월별 낙엽생산량과 토양의 유기탄소량을 조사하였다. 소나무림은 2008년과 2009년 모두 10월에 낙엽생산량이 가장 많았으며, 2008년 1월과 2009년 12월에 낙엽생산량이 가장 적었다. 신갈나무림은 2008년과 2009년 모두 11월에 낙엽생산량이 가장 많았으며, 2월에 낙엽생산량이 가장 적었다. 아까시나무림은 2008년 11월과 2009년 10월에 낙엽생산량이 가장 많았으며, 2008년 1월과 2009년 12월에 낙엽생산량이 가장 적었다. 이것은 한반도 중부에서 상록성의 소나무림이 낙엽성의 참나무숲 보다 더 일찍 낙엽이 진다는 것을 의미한다. 소나무림과 신갈나무림, 아까시나무림의 2년 평균의 낙엽생산량은 7.07, 6.36, 5.02 ton ha-1로 소나무가 가장 많았다. 소나무림과 신갈나무림, 아까시나무림의 2년 평균의 토양유기탄소량은 76.2, 68.6, 72.5 ton C ha-1로 소나무림에서 가장 많았다. 이처럼 소나무숲에서 높게 나타난 것은 남산에서 신갈나무나 아까시나무를 벌목하여 임목밀도가 줄었기 때문이다.