지리산 국립공원 내 구상나무림의 종조성과 식생구조를 파악하기 위하여 구상나무 자생지역에 약 400㎡ 면적의 조사구 49개소를 설정하여, 식물사회학적 방법에 따라 현장조사를 실시하고, 이원지표종분석(TWINSPAN)과 표조작법을 병용하여 군집 분류를 실시했다. 그 후 군집 유형별 중요치를 활용한 종조성 분석, 종다양도 분석, 흉고직경급 분석, 치수 분석 및 유사도 분석을 시행하였다. 군집 분류 결과, 지리산의 구상나무림은 A, B, C, D, E 등 총 5개의 군집으로 분류되었다. 관중-함박꽃나무-조릿대와 미역취-사스래나무-실새풀에 의하여 2개의 군집으로 구분되며, 전자는 층층나무-산수국에 의하여 A, B 유형으로 구분되었다. 후자는 마가목-진달래 군집과 전형군집인 E 유형으로 구분되고, 가문비나무-곰취와 단풍취에 의하여 C, D 유형으로 구분되었다. 식생 분석을 통해 지리산 구상나무림은 구상나무, 신갈나무, 당단풍나무, 쇠물푸레나무, 사스래나무 등의 중요치가 높게 나타났으며, 종다양도의 경우 선행 연구에서 나타난 지리산 구상나무림의 종다양도와 유사한 결과를 나타내었다. 흉고직경급 분석 결과 전 층위에서 구상나무가 우점하며 치수 생장도 양호하여 당분간 구상나무의 우점이 유지될 것으로 판단하나, 추후 증가할 것으로 예상되는 생물다양성의 가치와 기후변화로 인한 위협을 고려하였을 때, 지속적인 모니터링을 실시하여 각종 위협에 대응하는 체계적인 보전 및 관리가 요구된다.

최근 10년 동안 한라산 구상나무림의 공간분포변화를 알아보기 위해 2006년과 2015년의 분포면적, 수관밀도를 조사하고 해발고도, 방위 및 지역별 특성을 분석하였다. 2015년 구상나무림의 전체 면적은 626.0ha로 조사되었는데, 2006년 738.3ha에 비해 10년 동안 15.2%에 해당되는 112.3ha가 감소한 것으로 나타났다. 구상나무의 수관밀도가 41~70%에 해당되는 중밀도의 면적은 10년 동안 72.6ha가 감소하였고, 71% 이상의 조밀한 구상나무림도 21.3ha가 감소된 것으로 나타났다. 해발고도에 따라서는 1,510∼1,600m 구간에서 전체 감소면적의 32.6%를 차지하여 가장 많은 변화를 보였다. 방위별로는 남동쪽이 23.4ha가 감소하였으며, 동쪽을 중심으로 남동과 북동의 면적 변화가 전체 면적의 55.5%인 62.3ha가 줄어든 것으로 나타났다. 지역별 구상나무림의 분포 변화는 진달래밭에서 정상에 이르는 지역이 전체 감소면적인 117.9ha중 71.8%에 해당되는 84.6ha가 감소하였으며, 영실등산로일대가 21.5%인 25.3ha, 큰두레왓일대는 6.8%인 8.0ha가 줄어든 반면 방애오름일대는 5.6ha가 증가된 것으로 분석되었다. 이들 구상나무림의 면적 감소는 해발고도, 방위 및 지역별 변화 상황을 고려하면 태풍, 가뭄 등의 이상기후의 증가가 주요 요인이 되어 한라산 특정 지역을 중심으로 크게 발생된 것으로 보인다.

본 연구에서는 2014년부터 2016년가지 한라산 아고산대 대표수종인 구상나무림, 주목림, 눈향나무림의 탄소분포와 탄소수지를 파악하였다. 식물체 유기탄소량, 유기탄소흡수량, 낙엽을 통해 임상으로 유입되는 유기탄소량, 임상에 축적된 유기탄소량은 구상나무림에서 각각 50.58, 3.11, 1.68 ton C ha-1로 가장 높았으며, 주목림에서는 각각 15.62, 1.53, 1.38 ton C ha-1 이었고, 눈향나무림에서 2.86, 0.77, 0.64 ton C ha-1로 가장 낮았다. 임상에 축적된 유기탄소량은 구상나무림, 주목림, 눈향나무림에서 각각 1.67, 0.86, 0.97 ton C ha-1로 구상나무림에서 가장 높았고 주목림에서 가장 낮았다. 토양에 축적된 유기탄소량과 토양호흡량은 각각 구상나무림에서 41.51, 3.49 ton C ha-1 로 가장 높았으며, 주목림에서 129.84, 2.61 ton C ha-1 이었고, 눈향나무림에서 175.93, 1.92 ton C ha-1로 가장 낮았다. NEP는 각각 -0.38, -1.08, -1.15 ton C ha-1 로 유기탄소를 모두 대기로부터 흡수하는 양보다 방출하는 양이 많았다. 이상으로 볼 때, 한라산 아고산 산림의 식물체 유기탄소량, 생태계 탄소수지는 낮아 유기탄소 흡수원으로써의 역할이 적지만 산림 토양에 많은 양의 유기탄소를 저장하고 있기 때문에 높은 수준의 생태계 서비스를 제공하고 있었다. 본 연구는 국내에서 연구되지 않은 특이생태계인 제주도 아고산대의 탄소분포와 탄소수지를 파악할 수 있는 기초자료가 될 것이다.

한라산 구상나무의 고사실태 및 생육상황을 알아보기 위 하여 2013년 10월부터 2014년 9월까지 전체의 구상나무 분포지역을 대상으로 조사하였다. 구상나무의 분포 특성과 고사 상황 등을 고려하여 총 10개 지역으로 구분하였다. 각 지역별로 20×20 m 크기의 방형구를 3개소씩 총 30개소 에 조사구를 선정하여 조사구 내에 출현하는 구상나무 등 수목에 대한 수고, 흉고, 수관폭 등의 측정과 함께 수목활력 도, 고사여부, 어린나무의 발생현황 및 토양의 이화학적 특 성 조사도 병행하였다. 한라산 구상나무림내 고사목을 포함한 수목의 개체수는 평균 3,124.2본/ha이며, 이중 구상나무는 64.9%인 평균 2,028.3본/ha, 구상나무 외 수종은 35.1%인 평균 1,095.8본 /ha의 밀도를 보였다. 구상나무에서 살아있는 개체수는 전 체 구상나무의 54.1%인 평균 1,098.3본/ha이며, 고사목은 45.9%인 평균 930.0본/ha으로 나타났다. 고사목을 포함한 구상나무의 개체수는 남벽등산로 백록샘일대가 평균 2,716.7본/ha으로 가장 많았고, 관음사등산로 해발 1,750m 왕관릉일대는 1,108.3본/ha으로 가장 적었다. 살아있는 구 상나무는 백록샘일대가 평균 1,908.3본/ha으로 가장 많았 고, 성판악등산로 해발 1,800m일대가 875.0본/ha으로 가장 적게 나타났다. 살아있는 구상나무의 평균 수고는 4.4m였 으며, 흉고직경은 14.1㎝로 나타났는데, 지역에 따라 생육 상황에 많은 차이를 보였다. 구상나무의 고사목은 성판악등 산로 해발 1,800m 일대가 1,625.0본/ha으로 가장 많았고, 관음사등산로 해발 1,750m 왕관릉일대가 500.0본/ha으로 가장 적었다. 한라산 구상나무림내 수목활력도는 전체적으 로 건강하고 곧추서서 자라는 수목이 50.1%로 가장 높았으 며, 곧추 선채로 죽은 나무가 15.5%, 기운형태로 살아있는나무가 11.4% 순으로 낮아지는 경향을 보였다. 어린나무의 발생상황은 전체적으로 성판악Ⅱ일대(1,700m)에서 평균 908 본/ha으로 가장 많았으며, 윗세오름과 백록샘일대에서는 치 수 발생이 거의 이루어지지 않아 지역별로 차이를 보였다. 구상나무 조사지 토양의 화학적 성질은 표토(0~15cm)에 서 평균 토양 pH 4.8, 전기전도도 0.76 dS/m, 유기물함량 27.94%, 총 질소 0.85%, 유효인산함량 16 mg/kg, 교환성양 이온 K 0.35c㏖c/㎏, Ca 0.79c㏖c/㎏, Mg 0.4 c㏖c/㎏, Na 0.22c㏖c/㎏, 양이온교환용량 29.66c㏖c/㎏이었다. 심토 (15~30cm)에서 평균 토양 pH 5.3, 전기전도도 0.59dS/m, 유기물함량 20.10%, 총 질소 0.60%, 유효인산함량 7 mg/kg, 교환성양이온 K 0.20c㏖c/㎏, Ca 0.37c㏖c/㎏, Mg 0.20 c㏖c/㎏, Na 0.23 c㏖c/㎏, 양이온교환용량 27.06 c㏖ c/㎏이었다. 구상나무 고사율이 높은 성판악Ⅲ일대(1,800 m)와 치수발생이 많은 성판악Ⅱ일대(1,700m)에서는 전체 조사구 토양의 평균 화학성분 함량과 비슷하거나 다소 낮았 으나 유기물함량이 높은 경향을 보였다. 고사율이 낮은 백 록샘일대에서는 전체 조사구 토양의 평균 화학성분 함량보 다 낮은 경향을 보였다. 탄질(C/N)비는 구상나무 고사율이 높고 치수발생이 많은 지역은 18~62 범위로 상대적으로 질 소가 부족하여 구상나무와 토양 미생물간의 경쟁으로 인한 질소기아 현상으로 식물생장이 불량할 수 있다. 구상나무 고사율이 높은 지역은 7~12 범위로 에너지원인 탄소는 많 으나 영양원인 질소가 부족하므로 미생물 활성이 떨어져 유기물의 분해 속도가 느릴 것으로 생각된다. 한라산 구상 나무림은 자생지의 입지환경 특성, 제주조릿대의 확장, 기 후변화 등에 의하여 고사 및 생장쇠퇴 가능성이 높아질 것으로 보이며, 향후 구상나무의 천연갱신 등 생육동태에 대 한 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 판단된다.

국가장기생태사업(LTER)의 일환으로 한라산 아고산대 구상나무림의 물질생산과 탄소분포의 특성을 밝히고자 2009년부터 2013년까지 현존량, 유기탄소분포, 낙엽생산, 임상낙엽량과 토양 유기탄소 축척량을 조사하였다. 식물현존량은 상대생장법에 의해 보고된 물질생산 식을 이용하여 측정하고 이를 이산화탄소의 고정량으로 환산하였다. 2009, 2010, 2011, 2012 와 2013년의 현존량은 각각 98.88, 106.42, 107.67, 108.31 와 91.48ton ha-1였다. 이 기간 동안의 유기탄소는 지상부 생물량에 35.95, 38.69, 38.96, 39.46, 33.2ton C ha-1, 지하부 생물량에 8.54, 9.2, 9.49, 9.28, 7.97ton C ha-1이 각각 분포하였다. 5년 동안 낙엽 생산을 통해 1.09, 1.80, 1.32, 2.46 와 1.20ton C ha-1의 유기탄소가 생태계로 유입되었다. 2010, 2011, 2012와 2013년의 임상낙엽층의 유기탄소량은 2.74, 2.43, 2.00 와 1.16ton C ha-1였고, 토양 20cm깊이까지의 유기탄소 축적량은 55.77, 54.90, 50.69, 44.42 와 41.87ton C ha-120cm-1였다. 이와같이 현존량과 유기탄소량이 2009~2012년까지 매년 증가하였지만 태풍이 있었던 2013년에는 감소하였다. 이러한 현상은 자연적 교란이 한국의 아고산대 생태계에 크게 영향을 미친다는 것을 의미한다.

To identify factors affecting the regeneration of Abies koreana, we examined environmental conditions on Mt. Halla. In three seedbed types (Sasa site, shade by rock, forest floor), we investigated temperature and soil moisture content. Stratified A. koreana seeds were placed on each seedbed types and counted germinated seedlings. Snow cover period in north-facing slope, 102±17 days, was significantly longer than that of southfacing slope, 94±14 days. Average temperature of May to July, the period of seed germination, was significantly lower in forest floor than around rocks and under Sasa quelpaertensis. Germination rate of on each seedbed types was not different. This study suggests that the proper environmental conditions of A. koreana's regeneration may be affected on more complex factors.

한라산 국립공원의 윗세오름(1,714m) 대피소를 중심으로 한 아고산지대에 분포하는 우리나라의 특산종인 구상나무의 생육현황과 구상나무림의 군집구조를 정확히 파악하여 앞으로 구상나무림 관리의 기초자료로 활용하고자 구상나무가 분포하는 지역에 20개의 조사구(10×10m)를 설치하여 식생을 조사하였다. MIP평균상대우점치는 구상나무가 57.7%로 가장 높았고, 다음으로 주목이 16.2%로 나타났다. 수종간의 상관관계는 주목과 산개벚지나무, 화살나무; 사스레나무와 섬매발톱나무, 산벚나무; 산개벚지나무와 화살나무; 섬매발톱나무와 산벚나무 등의 수종들 간에는 높은 정의 상관관계를 보였다. 구상나무의 활력이 저조한 것으로 나타났으며, 6.44%는 고사목이었다. 구상나무 고사목은 흉고직경 5-15cm 범위가 대부분을 차지하었다.

구상나무의 묘목을 이식하여 활착률을 높이는 방법을 찾고자, 한라산국립공원 어리목대피소(해발 900m)에서 양묘된 2~6년생 묘목을 식재시기별(하기와 춘기), 지표처리별(코이어 매트. 코이어 네트 및 무처리)로 시험식재하고 활착률과 신초생장량을 조사.비교하였다. 하기식재의 경우 묘목의 연령이 높을수록 활착율이 높았으며, 지표처리에 따른 차이는 없었다. 춘기식재의 경우에는 묘목의 연령이 낮을수록 활착률이 높았으며, 지표처리 및 차이는 없었다. 하기식재된 구상나무 묘목의 신초생장에 있어서는 지표처리의 효과가 통계적으로 인정되었다. 코이어 매트를 처리한 시험구가 평균 2.11mm로 가장 많이 성장하였고, 대조구는 평균 1.47mm 성장하는 데 그쳤다. 묘령은 신초생장에 영향이 없었으며. 상대적으로 3년생 묘목을 코이어 매트 처리한 경우가 2.26mm로 가장 잘 자랐다. 춘기식재된 구상나무 묘목의 신초생장에 있어서는 지표처리나 묘령의 통계적 유의성은 인정되지 않았다.

지리산국립공원의 아고산지대를 중심으로 분포하고 있는 한국특산종 구상나무의 생육현화과 구상나무림의 군집구조를 파악하여 앞으로의 구사나무림 관리의 기초자료를 마련하고자 구상나무가 생육하고 있는 지역에 42개의 방형구(20m×20m)를 설치하여 식생을 조사하였다 분석한 결과 조사대상지는 세 개의 군집인 신갈나무-당단풍군집 구상나무-신갈나무군집 구상나무군집으로 분류되었다 수종간의 상관관계에서는 물들메나무와 함박꽃나무 함박꽃나무와 층층나무 구상나무와 잣나무 거제수나무와 노각나무 물들메나무와 말발도리 거제수나무와 물들메나무 거제수나무와 물갬나무 거제수나무와 함박꽃나무 철쭉과 회나무 주목과 미역줄나무 물갬나무와 노각나무, 잣나무와 마가목, 진달래와 명자순 명자순과 시닥나무, 가문비나무와 마가목 등의 수종들간에는 높은 정의 상관관계가 인정되었고 당단풍과 미역줄나무 등의 수종들간에는 높은 부의 상관관계가 인정되었다 본 조사지의 종다야도는 1.2389-1.2552으로 높게 나타났다 구상나무의 활력은 저조한 것으로 나타났으며 12.92%가 고사목이었다 생육현황표의 점수 평균은 13.88이었다.

덕유산의 향적봉과 남덕유산을 잇는 아고산지대(1.350~1.600m)에 분포하는 한국특산종 구상나무의 생육현황과 구상나무림의 군집구조를 정확히 파악하여 앞으로의 구상나무림 관리의 기초자료를 마련하고자, 구상나무가 분포하는 지역에 27개의 조사구(20m×20m)를 설치하여 식생을 조사하였다. 덕유산 아고산지대 구상나무림의 종구성적 특성은 신갈나무 - 주목 - 구상나무군집이었다. 수종간의 상관관계에서는 주목과 병꽃나무; 호랑버들과 부게꽃나무; 백당나무와 호랑버들; 당단풍과 조릿대 등의 종들 간에는 높은 정의 상관이 인정되었고, 구상나무와 병꽃나무; 신갈나무와 노린재나무 등의 수종들 간에는 높은 부의 상관이 인정되었다. 해발고와 정의 상관이 인정된 것은 주목과 백당나무 등이었고, 부의 상관이 인정된 것은 쇠물푸레이었다. 구상나무의 활력이 저조한 것으로 나타났으며, 18.18%는 고사목이었다. 구상나무 고사목은 흉고직경 10~30cm 의 범위에 드는 것들이 대부분이었다. 생육현황표의 점수 평균은 11.73점이었고, 점수와 토심과는 고도의 부의 상관이 인정되었다.

지리산 반야봉지역을 중심으로 분포하고 있는 구상나무의 생육현황과 구상나무림의 구조를 정확히 파악하고자, 구상나무가 생육하고 있는 지역에 37개의 방형구(10×10m)를 설치하여 식생을 조사하였다. 고사한 구상나무는 상층수관의 큰 나무들에서 발견되었으며, 개체수의 비율로는 12.81% 이었다. 유묘의 개체수도 매우 적은 수였다. Cluster 분석한 결과 세 개의 집단으로 분류되었다. 수종간의 상관성은 구상나무와 털진달래가 비교적 높은 정의 상관관계를 구상나무와 쇠물푸레, 까치박달, 조릿대 및 층층나무 등의 수종들과는 높은 부의 상관을 보였다. 본 조사지의 종다양도(H')는 1.9796-2.7509로 매우 높게 나타났다. 본 조사지의 구상나무림을 보존하기 위해서는 쇠퇴원인의 구명과 이에 대한 처방이 필요하며 신갈나무, 당단풍, 쇠물푸레, 까치박달, 층층나무, 조릿대 등을 제거해야 한다.

This study’s purpose was to provide basic data for the monitoring of ecological changes caused by change of vegetation structure of Abies koreana forest in a study site susceptible to climatic change in Yeongsil area of Hallasan Mountain, Jeju Island. Surveys revealed this: in Yeongsil area of Hallasan Mountain, per 1 ha of A. koreana forests, total number 1,781, and A. koreana number 989, accounting for 55.5% of the total number of trees. 190 A. koreana or 19.2% were found to be dead. For the number of individual trees by DBH, trees standing 5 ㎝ -10 ㎝ tall formed the largest portion at 39.9%, and in the case of other trees except A. koreana, the number of individual trees below 5 ㎝ accounted for 23.5% of the total number of trees. The survey of importance by height revealed this: at the top level, the importance of A. koreana was the highest at 106.23, but the sum of importance of temperate deciduous broad-leaved trees (Prunus maximowiczii, Quercus mongolica, and Taxus cuspidata) was higher at 142.84 than that of A. koreana. The analysis of species diversity revealed 0.645 species diversity for the tree layer and 0.817 for the shrub layer; for evenness, 0.549 for the tree layer and 0.664 for the shrub layer; for dominance value; 0.451 for the tree layer and 0.336 for the shrub layer. The analysis of tree vitality revealed that for the A. koreana forests in Yeongsil, the composition ratio of A. koreana by type is AS type>AL type>DS type >DB type, and that of the other trees is AL type>AS type>AF type>AB type. Compared with the forests in other areas, the A. koreana forests in the Yeongsil area have a very high occurrence rate of dead trees, and a high importance of trees is shown in the deciduous broad-leaved tree forests. Compared with the A. koreana forests in the Jindallaebat area, with the same level above sea, the vegetation structures are fast changing. Also, due to dryness and other non-physical environmental changes caused by a lack of rainwater and dry winds in winter, dead trees are fast increasing in number. Environmental changes such as climate change diversely affect the maintenance of A. koreana in individual areas, and if environmental changes are fast and continue long, of the A. koreana forest areas in the Hallasan Mountain, the A. koreana forests in the Yeongsil area will decrease fastest in number and will experience changes in the vegetation structure. Thus, it is necessary to survey the vegetation changes in A. koreana forests, which are distributed in all directions but are centered on Hallasan Mountain, and to thus conduct long-term monitoring and research.

This study surveyed Abies koreana to identify the correlation between its vegetation structure according to its slope direction and seedling establishment in a bid to build basic research data on the changes and conservation of the A. koreana in Hallasan Mountain. The findings of its vegetation structure revealed that in both areas, Importance value was given to the A. koreana for its tree layer, the Taxus cuspidata for its shrub layer, and the Sasa quelpaertensis for its herb layer. However, in the Youngsil area with the tree layer, high importance was given to deciduous broad-leaved trees such as Prunus maximowiczii, Quercus mongolica, and the young species of the A. koreana in the shrub layer that can maintain the A. koreana forest’s greater importance in the Jindallebat than in the Youngsil. Thus, the A. koreana forest in the Jindallebat is believed to lastlonger. The findings of correlation between the quantity of seedlings and their location by area revealed that in each tiny quadrat, the A. koreana seedling averaged 5.3 in the Youngsil and 2.9 in the Jindallebat. Both areas were all found to have a positive correlation in terms of rock exposure ratio and dead tree ratio as well as a negative correlation with regard to the cover degree of S. quelpaertensis, the canopy gap, the total vegetation, and the herb layer. It was found that the cover degree of the herb layer in the Youngsil and the S. quelpaertensis in the Jindallebat had the largest impact on the A. koreana seedlings.

The purpose of the present study was to analyze the vegetation structure and distributional characteristics of Abies koreana forests in Mt. Halla, and to provide basicdata for an ecological study on Abies koreana in Mt. Halla. The results of the analysis showed that the mean importance percentage(M.I.P.) of Abies koreana in the Youngsil and Bangaeoreum and the Azalea field were 28.3%, 23.6%, and 46.4%, respectively. The ratios of DBH (diameter at breast height) to height were similar in all region, except in the Azalea field, where Abies koreana of various ages, both young and old, were found. The species diversity (H) of the upper and lower layers in the Youngsil and Bangaeoreum and in the Azalea field were 0.625 and 0.810, 0.731 and 0.848, and 0.342 and 0.757, respectively. A total of 52 community were distributed at locations higher than 1,300m above sea level. The proportions of each community in the whole Abies koreana forest were 56.5%(Azalea field), 11.0% (Youngsil trail at 1,550-1,650 m above sea level), and 8.1%(Janggumok and Kundurewat region). The total area of the Abies koreana forest was calculated to be 795.3ha by combining all the areas of each community. An Abies koreana forest with the largest area was found at locations 1,500-1,600 m above sea level, taking up 38.8% of the total Abies koreana forest area. For the slopes of the distributional area of Abies koreana, 46.1%(highest proportion) of the total area was 10~25°, and for the azimuth of the distributional area, 17.4%(the highest proportion) of the total area was 0-45°. The vegetation structure showed large differences between areas. It was found, however, that the distribution was mostly in the areas with a relatively gentle slope. It is suggested that research be done to forecast the possible changes in the differences in the vegetation structures between different areas caused by climate changes. In addition, there is a need to monitor the Abies koreana and alpine plants in the subalpine zones of Mt. Halla, which are sensitive to climate change, to obtain the basic data that are necessary for the protection and maintenance of the ecosystem.