소나무재선충병의 확산은 매개충 분포에 의하여 좌우되는데, 지금까지 매개충별 분포지역은 북방수염하늘소(Monochamus saltuarius)는 중부지방, 솔수염하늘소(M. alternatus)는 남부지역으로 알려져 있다. 현행 방제는 매개충 우화기(4~8월)를 피해 9월에 시작하여 이듬해 4월 말까지 방제를 완료하도록 되어 있으며, 매개충 활동시기 동안은 매개충 종류별 분포지역에 따라서 약제 살포시기를 달리하여 지상 및 항공방제를 실시하고 있다. 매개충의 종류별 분포지역 및 활동시기에 따른 방제 적기에 방제가 실행되어야 방제의 효율성을 높일 수 있기에 전국 11개소에 설치한 우화상으로부터 매개충의 우화상황을 조사하고, 매개충 페로몬 유인트랩을 이용하여 매개충의 임내 활동시기를 조사하였다. 그 결과, 북방수염하늘소의 분포지역이 남부지역(밀양, 합천)까지 확대되었고 혼생지역의 범위 또한 넓어졌다. 기존 매개충의 우화ㆍ활동시기가 북방수염하늘소는 4~7월까지, 솔수염하늘소는 5~8월까지로 보고되었으나, 최근 북방수염하늘소는 8월까지, 솔수염하늘소는 10월까지 임내에서 활동하는 것이 확인되었다. 따라서, 매개충 분포 및 지역별 우화ㆍ활동시기에 따른 지역별 맞춤형 예찰ㆍ방제시기를 확정하여 방제적기에 따른 방제 방법 이행으로 방제효율성을 제고하고자 한다.

소나무 및 굴참나무 임분의 지하부 탄소저장량과 영급 및 지역 간의 관계를 구명하고자 경남 서부 7개 지역(고성군, 하동군, 진주시, 산청군, 의령균, 하동군, 사천시)을 대상으로 각 영급별(Ⅲ: 평균 30년생;Ⅴ: 평균 50년생; Ⅶ: 평균 70년생)로 20 m × 20 m 크기의 조사구 18개소를 선정하였다. 선정된 조사구를 대상으로 2010년 10월 낙엽층 및 토양 0-50 cm 깊이의 탄소함량 및 저장량을 조사하였다. 토양 탄소저장량은 두 수종 모두 Ⅶ영급이 가장 높았으나 영급 간 유의적인 차이는 없으며, 낙엽층 탄소농도와 탄소저장량도 두 수종 모두 영급 간 유의적인 차이가 나타나지 않았다(P>0.05). 지역별 토양 탄소저장량은 소나무 임분의 경우 진주시가 18.13 Mg C/ha로 가장 낮았고, 하동군이 143.72 Mg C/ha로 가장 높았으며, 굴참나무 임분은 의령군이 21.92 Mg C/ha로 가장 낮았으나, 사천시는 119.9 Mg C/ha로 가장 높아 지역 간 유의적인 차이가 있었다. 낙엽층 탄소저장량의 경우도 소나무 임분의 경우 의령군이 가장 낮았고 산청군이 가장 높았으며, 굴참나무 임분은 사천시가 가장 낮았고, 고성군이 가장 높아 지역 간 유의적인 차이가 있었다. 본 연구결과에 따르면 경남 서부지역 소나무와 굴참나무 임분의 지하부 탄소저장량은 영급보다는 지역 간의 차가 크게 기여하는 것으로 나타났다.

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

우리나라 산림토양으로부터 분리 된 방선균 균주로부터 소나무재선충에 대하 여 살선충 활성을 가지는 균주를 실내에서 선발한 후 실용성 평가를 위하여 곰솔에 대한 나무주사 효과를 조사하였다. 방선균은 액배양 된 방선균 배양여액 20% 첨가 현탁액에서 소나무재선충에 활성을 보였던 11개 균주를 이용하여 경남 진주의 소 나무재선충 발생지에서 10년생 이하의 곰솔을 대상으로 3월 4일에 나무주사를 하 고, 75일 뒤에 나무주사 한 공시목에서 가지를 절취한 뒤 소나무재선충을 접종하여 증식수를 조사하였다. 조사결과 MS412균주와 SG9와 16균주에서 증식이 무처리 에 비하여 낮게 나타났다. 이후 6월 14일 각 나무주사목에 대하여 소나무재선충을 가지에 직접 접종한 후 고사진전율을 2개월 후 조사한 결과 SG16균주 접종처리에 서만 고사 되는 곰솔이 없었다.

소나무재선충병의 생물학적 방제인자를 탐색하기 위하여 소나무 고사목, 토양 등에서 선충 포획 능력이 있는 선충포식성 곰팡이를 소나무 고사목 및 토양 시료에 서 40균주를 선발하여 배양 특성 및 재선충병 감염목 내 재선충 밀도 저하 효과 등을 조사하였다. 소나무재선충은 1/6 nutrient agar에 소나무 고사목 및 토양 샘플을 치 상하고, 500마리의 소나무재선충을 접종한 후, 25℃ 항온기에서 배양하면서 1~2일 간격으로 선충 포획기관을 형성하는 곰팡이에 의해 치사된 균주가 형성하는 분생 포자를 순수 분리하여 PDA배지를 이용하여 계대배양을 실시하였다. 분리된 40균 주는 25~30℃ 온도 조건에서, pH 5~8의 범위에서 생육이 양호하였으며, 1/6 nutrient agar에서 분생포자를 유도하여 Ø 5㎜ 드릴로 천공한 후 배지와 함께 1g의 균주를 접종하여 60일 경과 후 최종 선충 밀도를 조사하였으며 4개 균주가 현저한 소나무재선충 억제효과를 보여 소나무재선충병 방제 이용 가능성을 시사하였다.

곰솔을 비롯한 소나무류에 막대한 피해를 주는 소나무재선충병의 매개체인 솔 수염하늘소 성충의 방제를 위하여 다목적 산불진화용 방제차(HF-1500N) 및 농업 용 광역살포기(HSU-3000-Ⅳ)를 이용한 지상방제효과를 조사하였다. 공시약제는 소나무재선충병 항공방제에 사용되는 티아클로프리드 액상수화제(10%)를 이용 하였고, 곰솔림에서 약제를 살포(1,000배 희석액)한 후 경과시기별로 시료를 채취 하여 실내에서 살충효과를 조사하였다. 다목적 산불진화용 방제차의 경우 살포 횟수별로(2주간격으로 1회 살포) 살포 직후 시료를 채취하여 실내에서 솔수염하늘소에 대한 살충효과를 조사한 결과 1 회, 2회, 3회 살포구에서 1일차에 각각 83.3, 77.8, 75%, 3일차는 91.7%, 100%, 97.2%로 나타났다. 2주 경과 후 각각 1일차에 88.9%, 88.9, 97.2%, 3일차에는 처리 구 모두 100% 살충효과를 보였다. 3주 경과 후 1일차에 61.1%, 75.0%, 88.9%, 3일 차에는 72.2%, 80.6%, 97.2%였으며, 4주 경과 후 1일차에는 75.%, 63.9%, 75.0%, 3일차에 86.1%, 72.2%, 80.6%로 나타났다. 또한 약제를 살포한 후 강우가 방제효 과에 미치는 영향을 조사한 결과 1일차에 78.3%, 3일차에 91.7%의 살충효과를 보 였다. 광역살포기로 부터 70m, 90m, 110m 거리에 솔수염하늘소 성충을 배치하고 약 제 살포 후 건전한 곰솔가지를 먹이로 하여 실내에서 개체사육을 실시한 결과 각각 1일차에는 78.5%, 72.3%, 49.1%였으며, 2일차에는 98.5%, 86.9%, 50.0%가 치사 되었다. 또한 20m, 40m, 70m거리에 소나무를 배치한 후 약제살포를 실시하고 1주 일 간격으로 시료를 채취하여 살충효과를 조사하였다. 살포지점으로 20m, 40m, 70m 거리에 배치된 시료에서 각각 1주일 경과 후 3일차에 95.3%, 98.0%, 96.0%였 고 5일차에는 모든 처리구에서 100%였다. 2주 경과시에는 3일차에 88.7%, 63.3%, 67.3%, 5일차에 100%, 100%, 93.3%로 나타났다. 3주 경과 후에는 3일차에 각각 70.7%, 49.3%, 18.7%로 살충효과가 떨어졌다.

소나무재선충에 대하여 살선충 활성을 가지는 물질을 탐색하기 위하여 베트남 에서 구입한 90종의 한약재를 이용하여 메탄올 추출한 뒤 소나무재선충에 대한 살 선충 활성을 검정하였다. 10,000ppm 농도로 DMSO에 녹인 시료를 100ppm 농도 로 물에 희석한 후 소나무재선충 감염목에서 분리한 소나무재선충을 24시간 직접 노출시키고, 치사 여부를 조사하였다. 그 결과 대부분의 식물체 추출물 처리에서 낮은 살선충 활성을 보이거나 살선충 효과가 없었으나 한련초(Eclipta prostrata) 에서는 100%의 보정사충률을 보였다. 한련초 메탄올 추출물의 농도별 처리 시 25ppm농도까지 소나무재선충이 생존하지 못하였으며 12.5ppm과 6.25ppm에서 는 각각 28.8%와 85.3%의 생충율을 보였다. 한련초 추출물의 나무주사 효과의 검 토와 함께 한련초 추출물에서 항균 및 항세균 작용이 확인 된 바 있고, 살충작용도 보고되고 있어 소나무재선충에 대한 살선충 물질의 탐색에 관한 연구가 필요할 것 으로 생각된다.

소나무잔나비버섯(Fomitopsis pinicola)은 구멍장이버섯과 잔나비버섯속에 속하는 다년생버섯으로 주로 침엽수의 생. 고목이나 넘어진 나무에 자라며 갈색부후를 일으킨다. 분포는 한국, 일본, 북반구 온대 이북으로 우리나라는 해발 300m이상 고산지대의 죽은 소나무조직에 흔히 발견되고 있다. 민간에서는 이 버섯을 당뇨병 개선 및 피부병 개선 등으로 다양하게 활용하여 왔다. 1960년 일본에서 소나무잔나비버섯의 mouse에 대한 고형 암세포 sarcoma-180에 대한 항종양 활성이 보고되면서 관심이 높아졌다. 하지만 이러한 소나무잔나비버섯이 일각에서는 독성이 있다고 알려져 이에 대한 연구가 시급한 실정이었다. 따라서 소나무잔나비버섯의 안전성 평가를 위해 단회 경구투여 독성평가를 실시한 결과 시험물질의 투여량을 2,000 mg/kg B.W.을 최고용량으로 설정하여 암·수 각각에 대해 1 회 경구 투여 한 후 14 일간 사망률, 일반증상, 체중변화 및 부검소견을 관찰, 조사한 결과 본 시험기간 중 시험물질 투여에 의한 일반증상 및 사망동물은 관찰되지 않았고, 체중변화에 있어서도 모든 동물에서 시험기간 중 정상적인 체중증가가 관찰되었다. 또한 부검소견에 있어서도 시험물질 투여에 의한 특이할 만한 육안소견은 발견되지 않았다. 이상의 결과로 보아 SD 랫드에 대한 소나무 잔나비 버섯의 투여량인 2000 mg/kg B.W..에서 시험물질 투여에 의한 사망동물이 관찰되지 않아 소나무잔나비버섯에 대한 LD50은 암·수 모두 2000 mg/kg B.W.이상으로 판단된다. 또한 소나무잔나비버섯 추출물에 의한 당뇨개선효과 측정결과 당뇨유발시에 대사 불균형으로 인하여 체중 감소가 초래되는데 소나무잔나비버섯 투여시 농도의존적으로 체중 회복 효과를 나타냈으며, 이는 당뇨로 인한 대사에 소나무잔나비버섯이 유의성이 있다고 판단할 수 있다. 또한 소나무잔나비버섯 추출물 투여시 당뇨 유발그룹에 비하여 농도의존적으로 혈당을 감소시키는 효과가 확인되었는데 이는 소나무잔나비버섯 추출물을 경구투여하였을 때 혈당회복에도 효능이 있음을 나타낸다.

소나무잔나비버섯(Fomitopsis pinicola)은 구멍장이버섯과 잔나비버섯속에 속하는 다년생버 섯으로 주로 침엽수의 생. 고목이나 넘어진 나무에 자라며 갈색부후를 일으킨다. 분포는 한국, 일본, 북반구 온대 이북으로 우리나라는 해발 300m이상 고산지대의 죽은 소나무조직에 흔히 발견되고 있다. 민간에서는 이 버섯을 당뇨병 개선 및 피부병 개선 등으로 다양하게 활용하여 왔다. 1960년 일본에서 소나무잔나비버섯의 mouse에 대한 고형 암세포 sarcoma-180에 대한 항종양 활성이 보고되면서 관심이 높아졌다. 하지만 이러한 소나무잔나비버섯이 일각에서는 독 성이 있다고 알려져 이에 대한 연구가 시급한 실정이었다. 따라서 소나무잔나비버섯의 안전성 평가를 위해 단회 경구투여 독성평가를 실시한 결과 시험물질의 투여량을 2,000 mg/kg B.W. 을 최고용량으로 설정하여 암·수 각각에 대해 1 회 경구 투여 한 후 14 일간 사망률, 일반증 상, 체중변화 및 부검소견을 관찰, 조사한 결과 본 시험기간 중 시험물질 투여에 의한 일반증 상 및 사망동물은 관찰되지 않았고, 체중변화에 있어서도 모든 동물에서 시험기간 중 정상적인 체중증가가 관찰되었다. 또한 부검소견에 있어서도 시험물질 투여에 의한 특이할 만한 육안소 견은 발견되지 않았다. 이상의 결과로 보아 SD 랫드에 대한 소나무 잔나비 버섯의 투여량인 2000 mg/kg B.W..에서 시험물질 투여에 의한 사망동물이 관찰되지 않아 소나무잔나비버섯에 대한 LD50은 암·수 모두 2000 mg/kg B.W.이상으로 판단된다. 또한 소나무잔나비버섯 추출물 에 의한 당뇨개선효과 측정결과 당뇨유발시에 대사 불균형으로 인하여 체중 감소가 초래되는 데 소나무잔나비버섯 투여시 농도의존적으로 체중 회복 효과를 나타냈으며, 이는 당뇨로 인한 대사에 소나무잔나비버섯이 유의성이 있다고 판단할 수 있다. 또한 소나무잔나비버섯 추출물 투여시 당뇨 유발그룹에 비하여 농도의존적으로 혈당을 감소시키는 효과가 확인되었는데 이는 소나무잔나비버섯 추출물을 경구투여하였을 때 혈당회복에도 효능이 있음을 나타낸다.

This study was carried out to analyze cone and seed developmental characteristics of the Pinus densiflora community distributed in the entire area of Mt. Gwanggyo in Suwon. As survey areas, the P. densiflora communities of two regions, which are 400 meters and 550 meters in altitudes above the sea level, were selected, and cone collection was conducted 10 times in total from April 12 to October 11, 2012. The result of cone and seed development survey showed that the size and growth rate of cone and seed was larger and faster in individuals of the community situated at an altitude of 400 meters than those at an altitude of 500 meters. The water content of the cone collected from at an altitude of 400 meters on October 11 was 35.9%, which is 38.3% lower than that of the cone at an altitude of 500m, but more rapid decrease in water was found. The number of cone opening days was 7.3 days in the community at an altitude of 400 meters, and 8.1 days at an altitude of 500 meters, showing that of the cone at an altitude of 400 meters is shorter. The seed separation from the cone showed the same pattern as in the reduction rate from the water content of the inner cone. The number of seeds in the cone and percentage of sound seeds was also greater and higher in th cone at an altitude of 400 meters than that at an altitude of 500 meters. Meanwhile, the maturation of the embryo, a part of seed of the cone between the two communities was observed to be similar to each other. The external size of the seed has hardly changed since July 10th, but the embryo inside the seed was found to be mature until August 7th.

소나무재선충은 현재까지 도입된 국가의 토착수종인 소나무류를 모두 치사시키는 것으로 알려져 있으나, 고사목으로부터 추출 배양된 계통 중에는 소나무에 피해를 주지 않는 계통이 존재한다. 이러한 저병원성 계통 선충의 사전접종이 고병원성 소나무재선충에 대한 소나무의 저항성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 연구가 수행되었다. 치수에 저병원성 소나무재선충을 선접종한 결과, 선접종에 의하여 소나무재선충에 대한 저항력이 유도되었다. 그 유도저항성은 1년 후까지 유지되었으며, 저병원성 선충의 반복 감염은 보다 저항성 유도 효과가 큰 것으로 나타났다. 소나무재선충에 의하여 고사한 후 경과기간이 3개월 이하인 피해목 및 피해진행목에서 분리된 선충은 모두 고병원성이었으며, 고사 후 2-3년이 경과한 벌채목에서 분리된 선충 5계통 중 4계통은 저병원성이었다. 저병원성 선충이 소나무 치수에 인공접종 되었을 때 초기 정착률은 고병원성 선충과 차이가 없었으나, 접종 30일 후에 수목내의 부위별 개체수를 조사한바 저병원성 선충의 증식률은 고병원성보다 현저히 낮았다. 저병원성 선충의 잿빛곰팡이병 균사배지에서의 선충증식 속도는 계통에 따라 차이가 있었으며, 증식속도가 빠른 계통은 대체로 고병원성 선충의 증식속도와 차이가 없었다.

본 연구는 전라북도 산림을 대상으로 지역특성에 맞는 지자체 차원의 기후변화 적응정책을 마련함으로써 그 효과를 극대화시키기 위해 필요한 선행절차인 취약성 평가를 수행하는 데 목적이 있다. 따라서 전라북도 산림분야 실무 전문가 그룹을 대상으로 델파이(Delphi) 조사를 하여 지역특성을 반영한 취약성평가변수의 가중치를 산출하고 이를 이용하여 전라북도 시·군별 산림 취약성 평가를 실시하였다. 연구결과, 세부항목별 취약성 평가변수의 가중치에서 기후노출이 가장 크게 영향을 미치는 변수로 나타났고 다음으로 민감도, 적응능력의 순서를 보였다. 또한, 시간에 따른 산림의 취약성 평가 결과, 전라북도 산림 취약성 평가 세부항목 대부분은 현재(2000년대)∼2020년대에 취약성이 감소하였다. 이후에는 2020년 대∼2050년대에 증가하다가 2050년대∼2100년대에 다시 감소하는 경향을 보였다. 그리고 가장 높은 취약성을 보이는 시간적 범위는 2050년대로 나타났다. 따라서 지역특성을 고려한 가중치를 이용하여 전라북도 산림의 취약성을 평가한 결과자료를 기반으로 기후변화에 따른 지자체 적응정책을 수립한다면 보다 효과를 극대화 시킬 수 있는 정책이 마련되어 기후변화에 따른 적절한 산림 관리의 활성화가 이루어질 것이라고 판단된다.

잣나무림에서의 재선충병 발병양상을 분석하기 위하여 재선충병 피해지인 성남지역에 고정조사구를 선정(면적 1ha)하여 매월 주기적으로 감염목 발생상황을 조사하였다. 감염목의 시기별 고사율을 조사한 결과, 감염당해연도인 11월에 42.5%로 가장 높았으며, 7월에는 19.4%가 고사, 이듬해 5월에 2.4%로 가장 낮았다. 2013년 3월 중순, 재선충병 감염목의 고사시기에 따른 부위별 선충밀도 및 분포 상황을 분석한 결과, 감염 당해 연도인 7월부터 11월에 고사한 잣나무에서는 전부위에서 소나무재선충이 검출되었다. 그러나 이듬해인 1∼3월에 고사한 잣나무의 경우 수간하부에서는 거의 검출되지 않았으며 9m이상의 상부에서만 분포하였다. 고사시기별 매개충의 분포 양상을 조사한 결과, 9월 이전에 고사한 잣나무에서만 산란하였으며, 그 이후에 병징이 나타나는 감염목에는 산란하지 못한 것으로 조사되었다. 피해지 내 건전목의 하부고사가지에서의 매개충 산란 및 재선충 분포여부를 조사한 결과, 하부고사지 중 매개충이 산란 및 서식하는 가지는 전체 조사 가지 중 약 3.3%였다. 또한 매개충의 서식가지에서 소나무재선충을 분리한 결과 20%이상에서 소나무재선충이 검출되었다. 이 결과를 토대로 잣나무림에서의 소나무재선충병 방제 시 건전목의 하부 자연 고사지까지 완전히 제거하여야만 완벽한 방제효과를 얻을 수 있을 것으로 사료된다.

소나무재선충에 대하여 살선충 활성을 가지는 친환경 물질을 탐색하기 위하여 생리활성물질 분리율이 높은 방선균을 이용하였다. 방선균은 충북 영동, 충남 태안도, 경북 문경과 상주의 산림에서 채집한 토양으로부터 분리, 배양하여 실험에 이용하였다. 분리한 방선균은 모두 32개이며 방선균 배양여액을 소나무재선충에 직접 노출시켜 48시간 후 소나무재선충의 치사 여부를 조사하였고 방선균이 소나무재선충의 증식에 미치는 영향을 알아보기 위하여 직접 노출 후 잿빛곰팡이병균(Botrytis cinerea)이 충분히 자란 PDA(potato dextrose agar)에 접종한 후 배양기에서 15일에서 30일 동안 보관 후 소나무재선충의 증식 밀도를 조사하였다. 방선균에 직접 노출시켜 살선충 활성을 알아본 결과 상주 갑장산 지역에서 분리한 5개 방선균 균주의 보정사충률이 100%를 나타내었으며 32개의 방선균 중 21개가 보정사충률이 90% 이상이었다. 증식에 미치는 영향을 알아본 결과 소나무재선충의 증식률이 AM210, SG16, YD116, YD315 균주에서 10% 미만으로 나타났다. 그 중 YD116 균주를 형태적, 분자적으로 동정한 결과 Streptomyces atratus YD116이었으며 S. atratus에서 분리된 물질들 중 hydrazidomycin과 유사한 hydrazine hydrate로 실험한 결과 1000ppm에서 97.8%의 보정사충률을 나타내었다.

해송묘목에 있어서 소나무재선충과 어리소나무재선충의 이동, 증식 및 세포파괴의 양상을 조사하기 위하여 다음과 같은 실험을 행하였다. 먼저 해송의 묘목에 소나무재선충과 어리소나무재선충(아시아형 또는 유럽형)을 접종하여 고사율을 측정한 결과 접종 25주 후, 소나무재선충 접종 묘목의 고사율은 90%, 아시아형과 유럽형 어리소나무재선충을 접종한 묘목의 고사율은 증류수를 접종한 대조구와 같이 0%였다. 이 결과로부터 어리소나무재선충은 병원성이 없는 것으로 확인되었다. 이 두 선충 종 사이에 병원성 차이를 가져오는 요인을 알기보기 위해 해송 가지를 20cm 길이로 잘라서 소나무재선충과 어리소나무재선충(아시아형 또는 유럽형)을 인공접종한 후 선충의 가지 내 이동, 증식과 세포가해양상을 조사하였다. 가지 내 수직 이동은 소나무재선충과 어리소나무재선충 사이에 차이가 없었으나 증식률은 소나무재선충이 두 종류의 어리소나무재선충 보다 유의하게 높다는 것을 알았다. 한편, 증류수를 접종한 대조구의 경우 7일 후까지도 해송 가지의 피층수지도 내부에 죽은 상피세포가 거의 존재하지 않았으나, 소나무재선충 접종구의 경우, 접종 7일 후 까지 죽은 상피세포가 피층수지도 내에 산재 분포하였다. 죽은 상피세포의 밀도는 접종 일수가 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였다. 또한 소나무재선충 접종구의 세포파괴 정도가 어리소나무재선충의 접종구 보다 심했다. 소나무재선충의 병원성은 소나무재선충의 높은 증식력과 높은 가해력에서 기인한다는 것을 알았다.

소나무재선충속(Bursaphelenchus) 선충은 전 세계적으로 100여종이 기록되어 있으며 대부분 종은 식균성 선충(mycophagous)으로 주로 죽은 식물체나 죽은 목재 조직에서 서식한다. 다만, 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)과 같이 일부 종의 경우 살아있는 나무와 죽은 나무 모두에서 식물기생성 시기(phytophsgous phase)와 식균성 시기(mycophagous phase)를 순환하는 선충도 있다. 소나무재선충속 선충의 분류 방법은 크게 형태적인 특징과 분자생물학적인 특징으로 나눌 수 있으며, 각각의 방법은 다양한 기준과 요소로 세분화되어 진다. 형태적인 특징으로는 ‘수컷의 생식기 형태’를 비롯하여, ‘수컷 미부 돌기의 배열’, ‘암컷 생식기 구조’, ‘암컷 꼬리 모양’, ‘측정치’등을 들 수 있다. 독일의 Braasch(2000)는 이에 ‘측선의 수’, ‘수컷 bursa의 모양’등을 추가하여 28종의 Bursaphelenchus속 선충을 10개의 그룹으로 분류하였다. 한편 Ryss등(2005)은 수컷 생식기에 대한 측정치를 산정함으로써 형태적인 분류를 보다 수치적으로 체계화하는데 성공하였다. 분자생물학적인 분류를 위하여서는 라이보좀 DNA(ITS, D2D3, SSU), 미토콘드리아 DNA 등이 활용되고 있으며, 이들 중 일부는 종 동정을 위한 유전자 마커로 개발되었고 또 일부는 계통 분류학적 근연관계를 파악하기 위한 정보로 이용되고 있다. 소나무재선충속 선충 종에 있어서 유전적 특성과 형태적 특성간의 차이를 조사하고자 한다.

우리나라에서 소나무재선충병이 1988년 부산에서 최초 발생한 이후 점차적으로 피해가 확산됨에 따라 급기야 2005년에 ｢소나무재선충병 방제특별법｣을 제정‧시행하고 범 정부적 노력으로 감소하였으나, 2011년부터 확산 추세를 보여 2014년 현재까지 63개 시·군·구로 확산되었다. 피해고사목의 발생 추이는 ’11년 477 → ’12년 506 →’13년 1,231천본으로 증가되었다. 소나무재선충병 피해확산 요인으로는 매개충 우화기 이전에 피해고사목 전량방제 미실행과 여름철 이상고온 및 가뭄으로 매개충(솔수염하늘소, 북방수염하늘소)의 개체수와 활동이 급격히 증가하여 피해가 확산된 것으로 추정된다. 또한 피해 관할 지자체의 관심부족과 전담인력 부재로 피해범위가 확대되고, 소나무류 인위적 이동에 따른 신규발생 지역이 증가하였다. 2013년 신규발생지은 광주 광산구, 울산 동구, 경기 양평‧하남‧연천‧가평‧양주‧안성, 강원 춘천, 충북 충주, 경북 상주이며, 2014년에는 경기도 의왕, 강원도 정선, 전북 순창, 경북 경산에서 발생하였다. 신규발생지 역학조사를 실시한 결과 울산 동구, 경기 하남, 경북 상주는 자연적 확산, 기타지역은 인위적 확산으로 밝혀졌다. 이러한 인위적인 확산은 어느 지역에서 그 피해가 발생할지 예측할 수 없기 때문에 조기예찰과 적기방제가 어려워 피해지역이 점점 증가 하고 있는 실정이다. 따라서 재선충병 피해현장에서 철저한 방제작업과 우리나라의 경우 소나무의 중요성 때문에 소나무 배제정책이 아닌 소나무 살리기 운동이 정책적으로 이루어진다면 소나무재선충병 방제가 충분히 가능할 것이다.

한라산은 한반도의 최남단에 위치하고 있으며 해발 1,950m로 남한에서 가장 높은 우리나라 3대 명산중의 하나 이다. 다양한 식물 분포를 이뤄 학술적 가치가 매우 높고 동ㆍ식물의 보고로서, 1966년 10월 12일 천연기념물 제182 호인 한라산천연보호구역으로 지정, 보호되고 있다. 한라산 은 1970년 3월 24일 국립공원으로 지정되었고, 2002년 12 월에는 UNESCO생물권 보전지역으로 지정되었다. 2007년 6월 27일 제주화산섬과 용암동굴이 우리나라 최초의 유네 스코 세계자연유산으로 등재되었고, 2010년 10월 4일 세계 지질공원으로 인증받았다. 본 연구는 한라산국립공원 중 산림청에서 지정한 아름다 운 소나무숲인 영실 소나무림을 대상으로 식물군집구조를 조사하여 고산지역 소나무림의 생태적 가치 및 환경적 특성 을 규명하고, 식물의 수직적 분포가 뚜렷한 한라산국립공원 영실 소나무림의 식생구조 특성을 밝혀 22년 간 식생구조변 화를 파악하고자 하였다. 한라산국립공원은 제주시와 서귀포시에 위치하고 공원 구역은 총 153,332㎢으로 공원자연보전지구 89,060㎢, 공 원자연환경지구 64,272㎢, 천연보호구역 91,654㎢ 이었다. 한라산의 표고범위는 400∼1,950m로 표고차가 1,550m이 고, 경사는 20° 미만이 84.9%이었다. 연구대상지는 한라산 국립공원 영실지역을 대상으로 20m×20m(400㎡) 크기의 방형구 24개소를 설정하였고, 비교조사구는 20m×25m(500 ㎡)로 1990년 군집 C(소나무-개서어나무군집)로 총 13개 조사구이었다. 식생조사는 각 조사구에서 출현하는 흉고직경 2㎝ 이상 의 수목은 교목층과 아교목층, 그 이하의 수목은 관목층으 로 구분하여 수종명, 흉고직경(DBH), 수고, 지하고, 수관폭 등을 조사하였다. 한라산국립공원 영실지역 식생구조 조사 는 2012년 9월에 실시하였다. 군집분류는 TWINSPAN에 의한 classification 분석과 DECORANA 분석을 실시하였 으며, 'PC-ORD' 프로그램을 사용하여 상대우점치에 의한 종조성 특성을 고려하여 군집을 분류하고 군집을 명명하였 다. 상대우점치는 층위별 출현종의 세력비교를 통하여 각 조 사구의 생태적 천이경향 예측 및 층위구조 형성을 판단하기 위한 방법이다. 식생조사 자료를 바탕으로 각 수종의 상대적 우세를 비교하기 위하여 중요치(Importance value: I.V.)를 통 합하여 백분율로 나타낸 상대우점치를 수관층위별로 분석하 였다. 상대우점치(Importance percentage: I.P.)는 (상대밀 도+상대피도)/2로 계산하였으며 수관피도는 흉고단면적을 기준으로 하였으며 개체들의 크기를 고려하여 수관층위별 로 가중치를 부여한 {(교목층I.P.×3)+(아교목층I.P.×2)+(관 목층I.P.×1)}/6으로 평균상대우점치(Mean importance percentage: M.I.P.)를 구하였다. 흉고직경급별 분포는 식생조사 자료를 바탕으로 수령 및 임분동태의 간접적인 표현으로 산림천이 양상을 추정하기 위하여 해당 군집의 생태적 천이계열을 밝히기 위해 필요한 분석항목 중 하나로 분석하였다. 군집별 Shannon의 종다양 도지수(H'), 균재도(J'), 우점도(D), 최대종다양도(H'max)를 산출하여 식생구조를 정량적으로 평가하고자 하였다. 연구대상지 내 설정한 식물군집구조 조사구 내에서 대표 조사구의 환경적 구조를 고려하여 표토를 제거하고 토양 A층 에서 시료를 채취하였고, 음건 후 SSSA(Soil Science society of America)의 Method of Soil Analysis를 준용하여 토양산 도(pH), 전기전도도(EC: Electrical Conductivity), 유기물함 량(Soil Organic Matter), 유효인산(Abailable Phosphorus), 전질소(T-N: Total Nirogen), 양이온교환용량(CEC: Cation Exchange Capacity), 치환성양이온(Exchangeable Cation), 토 성(Soil Texture)을 분석하였다. 총 24개 조사구(400㎡)는 소나무군집(Ⅰ), 소나무-서어 나무류군집(Ⅱ) 2개 군집으로 구분되었다. 군집 Ⅰ은 소나 무군집으로 해발 1,230∼1,350m로 군집 Ⅱ보다 상대적으로 높은 해발고에 위치하며, 경사도는 7∼24°이고, 본 군집의 교목층 평균수고는 15∼20m, 평균흉고직경은 40∼45 ㎝, 식피율은 60∼80%이었다. 아교목층 평균수고는 7∼ 10m, 평균흉고직경은 15∼20㎝, 식피율은 60∼80%이었 고, 관목층은 평균수고 1∼3m이고, 식피율은 15∼40%이 었다. 초본층은 초장 1m 이하, 식피율 0∼20%로 초본층의 발달은 미미하였으며, 제주조릿대의 식피율이 90∼95%인 군집으로 평지와 사면에 위치하였다. 상대우점치 분석결과 소나무가 교목층에서는 서어나무류 보다 우위의 세력으로 경쟁하고 있어 당분간은 소나무군집으로 유지될 것이다. 아 교목층에서는 소나무의 세력이 미약하였고, 관목층에서는 출현하지 않아 소나무세력이 약화되어 가고 있는 것으로 판단되었다. 향후 본 군집은 당분간은 소나무군집으로 유지 될 것이나 장기적으로 아교목층에서 세력을 확장하고 있는 서어나무류가 우점하면서 당단풍나무, 물참나무 간 세력 경 쟁이 예상되었다. 군집 Ⅱ는 소나무-서어나무류군집으로 해발 1,075∼ 1,160m로 군집Ⅰ보다 상대적으로 낮은 해발고에 위치하며, 경사도는 5∼8°이며, 본 군집의 교목층 평균수고는 15∼ 17m, 평균흉고직경은 40∼45㎝, 식피율은 75∼80%이었 다. 아교목층 평균수고는 8m, 평균흉고직경은 15∼20㎝, 식피율은 60∼80%이었고, 관목층은 평균수고 1.3m 이하, 식피율은 40∼45%이었다. 초본층은 초장 1m 이하로 식피 율 15∼30%이었고, 제주조릿대의 식피율은 90%로 주로 평지에 위치하고 있는 군집이었다. 상대우점치 분석결과 교 목층에서는 소나무가 서어나무류 보다 우위의 세력으로 경 쟁하고 있어 당분간은 소나무군집으로 유지될 것이다. 아교 목층에서는 소나무 세력이 미약하였고, 관목층에서는 출현 하지 않았다. 향후 본 군집은 소나무 세력의 세력 약화가 예상되어 장기적으로 아교목층에서 세력을 확장하고 있는 서어나무류가 우점하는 식생구조 변화가 예상되었다. 흉고직경급별 분포 및 천이경향에서 군집 Ⅰ(소나무군 집)은 DBH 27㎝ 이상의 소나무 대경목이 높은 출현빈도를 보이고 있어 소나무의 세력이 매우 컸으나, DBH 27㎝ 이하 에서는 개서어나무, 서어나무, 물참나무가 주로 출현하고 소나무의 출현은 줄어들어 서어나무류의 세력이 확대될 것 으로 판단되었다. 군집 Ⅱ(소나무-서어나무류군집)은 DBH 27㎝ 이상의 소나무 대경목이 다수 출현하였으나, DBH 27 ㎝ 이하에서는 서어나무, 개서어나무, 층층나무의 개체수가 다수 출현하였다. 본 군집은 소나무세력은 점차 약화되고 서어나무류의 세력이 빠르게 확대될 것으로 판단되었다. Shannon의 종다양도는 단위면적 400㎡당 0.7854∼ 1.0713으로 소나무군집(군집 Ⅰ) 0.7854∼1.0685, 소나무- 서어나무류군집(군집 Ⅱ)는 0.9557∼1.0713로 타 국립공원 보다 낮은 수준이었다. 상재도 분석결과 소나무, 비목나무, 서어나무, 개서어나무, 당단풍나무가 12∼24회 출현하여 90∼100%로 가장 높았으며, 주목, 마삭줄 등도 70∼90% 로 높았다. 또한 고산지역 수종인 주목이 출현하였고 난온 대 수종인 마삭줄, 굴거리나무, 꽝꽝나무가 생육하였다. 따 라서 난대, 온대 남부, 온대 중부, 고산지대의 식생이 동시에 출현하는 특성이 있었다. 종간 상관관계를 살펴보면 소나무 와 윤노리나무는 정의 상관관계이었다. 서어나무와 소나무, 덜꿩나무와 소나무는 부의 상관관계이었다. 토양 분석결과, 토성은 대부분 미사질 양토였으며, 토양 산도는 pH 4.22∼5.30로 미경작산지토양의 평균 산도인 pH 4.80과 비슷한 강산성이었다. 유기물함량은 7.15∼ 29.26%로 미경작산지 토양의 평균 유기물함량인 6.4%보 다 높은 상태이었다. 식물체에 흡수․이용될 수 있는 형태의 토양인 유효인산은 0.35∼5.50㎎/㎏이었으며 미경작산지 토양의 평균 유효인산인 5.60㎎/㎏보다 낮은 상태이었다. 영실 소나무의 형태적 특성은 평균지하고율은 0.75로 중 남부고지형인 속리산 0.75, 치악산 0.77과 유사하였다. 통 직성은 375개체 중 270개체(75%)가 통직한 금강형으로 나 타났다. 평균수관지수는 1.41로 중남부평지형인 가야산의 1.48과 유사했다. 또한 남제주군 개체의 평균지하고율 0.70 과 유사했으나 평균수관지수 1.17보다 컸다. 영실 소나무는 형태적 특성으로 줄기는 금강형, 수관지수는 중남부평지형, 지하고율은 중남부고지형의 독특한 형태이었다. 22년간 식생구조 변화를 분석한 결과 각 군집별 상대우 점치의 분석을 통해 1990년과 비교하여 2012년 교목층의 소나무 상대우점치는 별차이가 없었고, 아교목층에서 소나 무와 서어나무류의 세력은 약간 증가했다. 따라서 영실 소 나무림의 천이진행은 판단 할 수 없었다. 주요수종 규격변 화는 1990년도에 비해 평균수고 2∼5m, 평균흉고직경 15 ∼20㎝ 성장하였다. 천이예측 검증에서 22년 전 연구에서 한라산 어리목, 영실, 돈내코지역의 식생은 소나무는 도태 되고 서어나무가 출현하고 있어, 소나무→서어나무로의 천 이경향을 예측하였으나 상대우점치 변화 분석 결과 22년간 상대우점치 변화가 거의 없었다. 따라서 영실 소나무-서어 나무류군집의 천이 진행은 판단 할 수 없었고 수목의 규격은 향상되었다. 한라산국립공원 영실지역은 소나무, 서어나무류가 우점 하면서 지속적으로 소나무림으로 유지될 것이다. 따라서 영 실지역 소나무림은 산림청에서 지정한 아름다운 숲이고 소 나무는 줄기가 통직하고 우량한 개체들로서 육종, 생태, 경 관상 중요한 자원으로 소나무림의 보호 관리가 필요하였다.

본 연구는 소나무 1년생 묘목을 대상으로 단근의 정도가 이식 후 지상부 생장 및 뿌리발달에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 이를 위해 전체 뿌리길이의 25%, 50%, 75%를 단근하였으며, 단근하지 않는 묘목과 비교하였다. 이식한 후 1년의 경과한 시점에서 생존율, 묘고 및 근원경, 각 부위별 건중량 및 뿌리생장 특성 등을 조사하였다. 생존율은 단근된 묘목(25∼75% 단근)이 단근하지 않는 묘목보다 우수하게 나타났으며, 단근 강도간의 생장 차이는 나타나지 않았다. 이식 후 묘고를 비롯한 줄기 건중량, 근원경 등 지상부 생장량과 뿌리 및 전체 묘목 건중량은 단근하지 않은 묘목과 25%로 단근된 묘목이 가장 우수하게 나타났다. 묘목의 품질을 판단할 수 있는 뿌리 대 지상부 비율과 묘목품질지수는 25%로 단근된 묘목이 우수하게 나타났다. 따라서 본 연구결과를 종합해볼 때, 소나무 1년생 노지묘의 높은 생존율을 위해서는 이식 전 단근작업을 해 주는 것이 좋으며, 이때 단근 강도는 전체 뿌리길이의 25%를 단근하는 것이 적절하다고 판단된다.

본 연구는 도시의 주요 상록 조경수종인 소나무와 잣나무를 대상으로, 직접수확법을 통해 탄소저장 및 흡수를 용이하게 추정하는 회귀모델을 제시하고 도시수목의 탄소저감 효과를 계량화하는데 필요한 기반정보를 구축하였다. 수종별로 유목에서 성목에 이르는 일정 간격의 흉고직경 크기를 고려하여 개방 생장하는 조경수목을 구입한 후, 근굴취를 포함하는 직접수확법에 의해 개체당 부위별 및 전체 생체량을 측정하고 탄소저장량을 산출하였다. 또한, 흉고 부위의 수간원판을 채취하여 직경생장을 분석하고 탄소흡수량을 산정하였다. 흉고직경을 독립변수로 생장에 따른 수종별 단목의 탄소저장 및 흡수를 계량화하는 활용 용이한 회귀모델을 유도하였다. 이들 회귀식의 r2는 0.98 이상으로서 적합도가 상당히 높았다. 동일 직경의 탄소저장 및 흡수량은 유목의 경우 소나무가 잣나무보다 더 많았으나, 20cm 이상 성목의 경우 생장량 차이에 기인하여 그 반대인 경향을 보였다. 흉고직경 25cm인 소나무와 잣나무는 각각 115.6kg, 130.0kg의 탄소를 저장하고, 연간 9.4kg, 14.6kg의 탄소를 흡수하는 것으로 나타났다. 본 연구는 조경수목의 직접 벌목 및 근굴취의 난이성에 기인하여, 생체량 확장계수, 지하부/지상부 비율, 직경생장 등 산림수목의 계수를 대용하여 대상수종의 탄소저감을 계량화한 기존 연구의 한계성을 극복할 새로운 초석을 마련하였다.