본 연구는 계방산 가문비나무 및 전나무 임분의 산림식생유형분류와 정량적 분석을 위하여 Z-M 식물사회학적 방법으로 식생구조의 유형분류를 실시한 결과, 군락단위에서 가문비나무군락, 전나무군락으로 분류되었으며 가문비나무군락은 군단위에서 흰인가목군과 부게꽃나무군으로 세분되었으며, 전나무군락은 복장나무군과 생강나무군으로 세분되었다. 분류된 식생단위를 기준으로 중요치를 산출한 결과, 가문비나무는 식생단위 1과 2의 교목층에서 각각 30.73%, 20.25%로 비교적 높게 나타나 당분간 가문비나무의 우점이 계속될 것이라 판단되었다. 또한 종다양도를 분석한 결과 식생단위 4의 종다양도 지수는 0.6976으로 가장 낮았으며, 식생단위 2의 종다양도 지수는 1.1256으로 가장 높게 나타났다. 군락간의 유사도는 식생단위 1과 4, 2와 4가 각각 0.2880과 0.3626으로 낮게 나타났으며 식생단위 1과 2, 3과 4의 군락유사성은 각각 0.5411과 0.5041로 나타나, 군락 간 구성종의 차이가 크지 않은 군락으로 판단되었다. 종간연관에 대한 Chi-square matrix와 성좌표를 각각 분석한 결과, 크게 2개의 유형으로 나뉘어졌는데 Ⅰ유형의 식물 종들은 대부분 식물사회학적으로 분류된 가문비나무군락에서 주로 출현하는 식별종과 표징종이었으며, Ⅱ유형의 식물종은 전나무군락에서 주로 출현하는 식물종으로, 비교적 습한 곳에 나타나는 종들로 나뉘어졌다. 이러한 결과는 각 수종들이 선호하는 생육환경이 비슷한 종들끼리는 정의 상관이 인정되고, 선호하는 환경이 다른 종들끼리는 부의 상관을 보이는 것으로 판단된다.

이 연구에서는 목재의 효율적인 이용과 그 이용확대를 목적으로, 가문비나무를 이용한 직교형 적층재를 제작하였고, 동적탄성계수에 미치는 섬유직각방향라미나의 연륜경각의 영향을 조사하였다. 또한, 동적탄성계수로부터 정적 휨 강도성능을 예측하였다. 3층 모두가 섬유직각방향라미나로 구성된 평행형적층재(P⊥타입)의 동적탄성계수는 연륜경각의 영향이 현저히 나타났고, 연륜경각 90∘에서 가장 높은 값을 나타내었고, 45∘에서 가장 낮은 값을 나타내었다. 중층에 섬유방향라미나를 배열하는 것에 의해 동적탄성계수는 현저히 향상되었다. 표층에 섬유직각방향라미나로 구성된 직교형 적층재 (C⊥타입)의 경우, 동적탄성계수는 연륜경각 90∘>0∘>45∘의 순이었으나, 연륜경각에 의한 차이는 평행형 적층재에 비해 현저히 감소하였다. 중층에 섬유직각방향라미나를 배열한 직교형 적층재 (C∥ 타입)의 경우, 동적탄성계수는 P⊥타입 및 C⊥타입과 역으로 연륜경각 45∘에서 가장 높은 값을 나타내었고, 그 값은 P∥ 타입보다 약간 적은 값을 나타내는 것이 확인되었다. 동적탄성계수와 정적 휨강도성능과의 상관회귀의 결과로부터 평행형 및 직교형 적층재의 정적 휨 강도성능이 동적탄성계수로부터 예측 가능한 것이 확인되었다. 단 C⊥타입의 경우, 충분한 시험편의 개수로 상관회귀를 실시할 필요가 있었다.

본 연구는 덕유산, 계방산의 가문비나무 군락의 보존을 위한 기초자료를 제시하기 위하여 종조성과 흉고직경급을 조사, 분석하였다. 두 조사지의 교목․아교목․관목층의 층위별 식생은 덕유산이 8, 20, 26종, 계방산이 12, 23, 33종으로 구성되어 있다. 층위별 중요치 분석 결과, 덕유산 교목층은 가문비나무, 사스래나무, 구상나무, 아교목층은 사스래나무, 신갈나무, 관목층은 조릿대가 중요치가 높았으며, 계방산의 교목층은 가문비나무, 사스래나무, 분비나무, 아교목층은 시닥나무, 부게꽃나무, 관목층은 미역줄나무의 중요치가 가장 높은 것으로 분석되었다. 조사구의 층위별 종다양도의 경우 교목층은 덕유산 0.779, 계방산 0.984, 아교목층은 덕유산 1.052, 게방산 1.161, 관목층은 덕유산 0.823, 계방산 1.304로 분석되었다. 흉고직경 분포에서는 덕유산지역의 가문비나무 개체군이 역J형의 유형이 나타나고 있어 당분간 가문비나무군락이 유지될 수 있을 것으로 판단된다.

서 론 식물구계학적 위치로는 한반도 남부아구(이우철과 임양 재, 1978) , 생태권역의 구분으로는 산악권역(신준환과 김철 민, 1996)에 속하는 덕유산 지역은 주봉인 향적봉(1,614m) 을 중심으로 남덕유(1,507m), 무룡산(1,491m), 적상산 (1,029m), 두문산(1,051m), 지봉(1,247m), 거칠봉(1,177m), 대덕산(1,290m)등 산봉이 1,000m이상인 고산준봉으로 이 루어져 해발 1,000m 이상이 덕유산 국립공원의 30.1%를 차지하고 있으며(국립공원관리공단, 2004), 특히 산정상 향 적봉부근에는 수령 100∼300년 사이의 주목군락 및 구상나 무군락이 자생하는 등 독특한 아고산지대 식생을 이루고 있는 우리나라 국립공원중 자연보존 상태가 양호한 곳이다 (이경재 등, 1994). 가문비나무는 기후적으로 한랭한 지역의 해발 약 1,500m 이상 지역에서 정상주변 능선과 사면에 국소적으로 집단을 형성하여 분포하며 부식토가 많고 습기가 적당히 있는 곳을 좋아한다. 남한지역에서는 덕유산, 지리산, 계방산의 암석 이 많고 토양유기물이 많은 산정의 능선과 계곡부에만 자생 할정도로 그 분포가 매우 제한적이며(송정호 등, 2009), 천 연집단의 경우 그 규모가 작고 파편화(fragmentation)되어 있을 뿐만 아니라 기후 온난화 등으로 서식지 환경이 악화 되어 보존대책의 마련이 시급한 실정이다(Lee et al., 2008). 따라서 본 연구는 산림유전자원보호림으로 지정되어 있 는 덕유산 아고산대 향적봉-중봉 구간 가문비나무 자생지의 군락분류를 통하여 국지적으로 분포하고 있는 가문비나무 에 대한 자생지(현지내) 보존·복원 및 피난처 개발의 기초 자료 제공·활용에 그 목적이 있다. 재료 및 방법 1. 조사구설정 덕유산 향적봉(1,641m)에서 중봉(1,594m)에 이르는 아 고산지대 구간의 가문비나무의 자생지을 중심으로 Z-M (Zürich-Montpellier)학파의 식물사회학적 방법(Ellenberg, 1956; Braun-Blanquet, 1964) 에 따라 동질한 환경조건과 종조성을 나타내는 입지를 선정하여 최소면적(minimum area ; 종수-면적곡선) 이상으로 10m×10m(40개소), 10m×20m (1개소), 20m×20m(7개소) 방형구를 설치하였다. 2. 조사 및 분석방법 현장식생조사는 2011년 2월에 답사 및 예비조사를 실시 하고, 3월에서 8월에 걸쳐 식물 생육기간에 따른 계절성 (seasonality)을 고려하여 조사되었다. 조사구수는 총 48개 소로 식생조사법에 따라 조사구내에 출현하는 각 종의 피도 (coverage)와 개체수를 조합시킨 우점도(dominance)계급 을 층위별로 구분하고 판정하여 기록하였고, 생육상태는 종 개체의 집합 혹은 이산의 정도에 따른 군도(sociality)계급 등을 추정하였다. 식생조사 자료를 Ellenberg(1956)의 표조 작법과 Hill(1979)의 TWINSPAN을 이용하여 소표(raw table)로부터 여러 단계의 표조작과정을 거쳐 최종적으로 상재도로 나타낸 식별표를 작성하여 덕유산 아고산대 향적 봉-중봉 구간 가문비나무 자생지의 군락분류를 하였다. 결론 및 고찰 1. 군락분류체계 Table 1과 2에서 나타난바와 같이 덕유산 아고산대 향적 봉-중봉 구간 가문비나무 자생지일대의 식생체계는 신갈나 무군락군(Ⅰ)으로 크게 분류되었다. 신갈나무군락군(Ⅰ)은 가문비나무군락(1), 까치박달군락(2), 피나무군락(3), 신갈 나무전형군락(4)의 4개 군락으로 각각 분류되었다. 가문비 나무군락(1)은 물참대군(A), 백당나무군(B)의 2개 군으로 각각 세분되었고, 물참대군(A)은 복장나무소군(a), 까치밥 나무(b)의 2개 소군으로 각각 세분되었으며, 백당나무군(B) 은 큰원추리소군(a), 귀룽나무소군(b)의 2개소군으로 각각 세분되었다. 따라서 덕유산 아고산대 향적봉-중봉 구간 가 문비나무 자생지일대의 산림식생체계는 1개의 군락군, 4개 의 군락, 2개의 군, 4개의 소군으로 총 7개의 식생단위로 나타났다. 2. 식생단위별 입지환경특성 복장나무소군(Acer mandshuricum subgroup; VU 1)은 신갈나무군락군 가문비나무군락 물참대군에서 복장나무, 큰천남성, 둥근털제비꽃, 부게꽃나무, 산꼬리풀, 짚신나물 의 식별종에 의하여 하위단위로 세분되었으며, 총 5개의 조 사구이며 평균해발고 1,444m, 평균노암율 82%, 평균수고 는 교목층 11m로 나타났으며, 식생단위 중 가장 높은 노암 율과 가문비나무군락 4개 식생단위 중에서 해발고가 가장 낮은 입지 환경특성을 나타내고 있었다. 까치밥나무소군(Ribes mandshuricum subgroup; VU 2) 은 신갈나무군락군 가문비나무군락 물참대군에서 까치밥 나무, 덩굴개별꽃, 큰산꼬리풀, 둥근잎천남성, 나래박쥐나 물, 털괭이눈, 참당귀, 갈퀴꼭두서니의 식별종에 의하여 하 위단위로 세분되었으며, 총 3개의 조사구이며 평균사면경 사도 35°, 평균출현종수는 48종이었다. 7개의 식생단위 중 경사 가장 급한 입지 환경 특성을 나타내고 있었다. 큰원추리소군(Hemerocallis middendorffii subgroup; VU 3)은 신갈나무군락군 가문비나무군락 백당나무군에서 큰원추리, 일월비비추, 노랑원추리, 갈색사초, 떡버들, 은분 취, 왕쌀새, 물통이, 참반디 등의 식별종에 의하여 하위단위 로 세분되었으며, 총 8개의 조사구이며 평균해발고 1,572m, 교목층 평균식피율과 평균수고는 각각 43%, 6m로 나타났 고, 평균출현종수는 48종이었다. 가문비나무군락의 4개 식 생단위 중에서 해발고가 가장 높고, 출현종수가 가장 많은 입지 환경 특성을 나타내고 있었다. 귀룽나무소군(Prunus padus subgroup; VU 4)은 신갈나무군락군 가문비나무군락 백당나무군에서 귀룽나무, 눈개 승마, 애기괭이밥의 식별종에 의하여 하위단위로 세분되었 으며, 총 9개의 조사구이며 평균해발고 1,554m, 평균출현 종수는 25종이었다. 까치박달군락(Carpinus cordata community; VU 5)은 신갈나무군락군에서 까치박달, 대팻집나무, 회나무의 식별 종 의하여 하위단위로 세분되었으며, 총 11개의 조사구이며 평균해발고 1,339m, 평균출현종수는 13종이었다. 피나무군락(Tilia amurensis community; VU 6)은 신갈 나무군락군에서 피나무, 음나무, 매화말발도리, 꽃며느리밥 풀, 국수나무, 개암나무의 식별종 의하여 하위단위로 세분 되었으며, 총 5개의 조사구이며 평균해발고 1,306m, 평균 출현종수는 13종이었다. 식생단위 중 해발고가 가장 낮은 입지 환경 특성을 나타내고 있었다. 신갈나무전형군락(Quercus mongolica typical community; VU 7)은 신갈나무군락군 식별종의 비출현에 의해 분류된 단위로서 조사구수는 총 4개소로 나타났고, 평균해발고 1,478m, 평균출현종수는 7종이었다. 식생단위 중 출현종수 가 가장 낮은 입지 환경 특성을 나타내고 있었다. 인용문헌 국립공원관리공단(2004) 덕유산국립공원 자연자원조사 2004. 국 립공원관리공단 국립환경연구원. 68쪽. 신준환, 김철민(1996) 우리나라의 생태계 구분(Ⅰ); 생태권역구분. 산림과학논문집 54: 188-199. 송정호, 허성두, 강규석, 양병훈(2009) 한국산 가문비나무 자생집단 의 침엽특성 변이. 한국자원식물학회지. 22(1): 31-36. 이경재, 조우, 한봉호(1994) 덕유산 국립공원 내 무주리조트 골프장 예정지 식물군집구조. 응용생태연구. 7(2): 118-134. 이우철, 임양재(1978) 한반도 관속식물의 분포에 관한 연구. 식물분 류학회지 8: 1-33. 윤충원, 신준환, 양희문, 임종환, 이병천(2011) 한국 산림의 식물사 회학적 분류. 국립산림과학원. 제42호. 90-103쪽. Braun-Blanquet, J.(1964) Pflanwensoziologie grundzuge der vegetation der vegetation 3. Auf, Springer-Verlag, Wien, N.Y. 865pp. Ellenberg, H.(1956) Grundlagen der vegetationsgliederung. I Aufgaben und Methoden der vegetationskunde. In : Walter, H.(Hrsg.) Einfuhrung in die Phytologie Ⅳ. 136pp. Stuttgart. Hill, M.O.(1979) TWINSPAN-A FORTRAN Program for arreaning multivariate data in an order two-way table by classification of the individuals and attributes. Ithaca, N.Y. Cornell Univ. Press. 50pp. Lee, S.W. at. al.(2008) Diversity and Structure of Natural Populations of Picea jezoensis in South Korea. Jour. Korean For. Soc. Vol 97(2): 187-195.

우리나라 가문비나무 천연집단의 구과, 종자 및 발아특성에 대한 집단간 및 집단내 개체간 변이를 조사하였다. 지리산과 덕유산 집단의 25개 개체목에서 구과를 채취하여 13가지 구과 및 종자특성과 3가지 발아특성에 대하여 분석하였다. 분산분석 결과 종자의 폭 및 무게, 종자날개지수 및 평균발아일수 특성을 제외한 9개 형질들에서 집단간 및 집단내 개체간에 유의적인 차이가 인정되었다. 변이계수 값은 구과와 종자의 무게, 충실율, TTC, 발아율 및 발아속도 형질들에서 29.7%~57.1% 범위의 높은 값을 보였으며, 나머지 형질들에서는 10% 내외의 비교적 변이가 작은 것으로 나타났다. 대체적으로 형태적 특성은 지리산집단의 경우 구과 및 종자날개가 작으며 긴 경향을 보인반면 덕유산 집단이 종자가 크고 긴 형태를 나타냈다. 종자충실율과 TTC 활력은 지리산 집단이 덕유산 집단에 비해 각각 1.79배, 1.87배 정도 우수한 집단간 차이를 나타냈다. 가문비나무의 종자발아에 미치는 온도조건의 영향을 보면 발아적온은 20℃였으며, 이때의 평균발아일수는 7.5일, 발아속도는 2.9개/일로 나타났다. 지리산 집단의 경우 평균발아율이 40.7%, 발아속도가 0.90개/일로서 덕유산 집단(17.7%, 0.37개/일)보다 발아특성이 우수한 것으로 나타났다. 그러나 구과, 종자 및 발아특성에 대한 상관분석 결과 국내 가문비나무 천연집단은 종자활력이 한정된 분포에 따른 근친교배 및 특정 개체의 편중개화 현상에 많은 영향을 받는 것으로 추정되어 소멸을 초래할 가능성이 매우 높은 것으로 나타났다.

가문비나무의 유전자원 보존 전략 수립을 위해 3개 집단의 지리적 위치에 따른 침엽의 7가지 형태적 특성에 대한 변이를 조사하고 다변량분석을 실시하였다. 침엽의 평균생장은 침엽길이 15.11 mm, 침엽폭 1.43 mm, 침엽두께 0.42mm, 침엽길이/폭 10.9, 침엽폭/두께 3.6, 유관속과 수지구와의 거리 0.47, 기공열수 17.4개로 나타났다. Nested 분산분석 결과 유관속과 수지구와의 거리 특성을 제외한 6가지 양적특성들에서 집단간 및 집단 내 개체 간에 유의적인 차이를 보였으며, 대부분의 형질들은 총 분산 가운데 집단 내 개체 간 보다는 집단간 차지하는 비율이 큰 것으로 나타났다. 7가지 양적특성들에 대한 집단간 유연관계는 거리지수 0.4에서 계방산집단이 지리산과 덕유산집단과는 별개의 상이한 그룹을 형성하였으며, 유집군의 유형은 제2주성분까지가 전체 변이의 100%를 설명하였다.