산림 식생은 수관층의 종류와 밀도에 의해 하층식생의 발달에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 산림청 희귀식물로 지정된 꼬리말발도리 개체군의 수관열림도 차이에 따른 개체의 생장(생장량, 엽면적당 질량[Leaf Mass per Area], 엽면적) 및 생리적 특성(SPAD값, 엽록소량, 광합성)을 조사하고, 향후 대체서식지 조성을 위한 기초 자료를 제시하고자 한다. 조사구는 꼬리말발도리 자생지 환경 특성을 고려하여 국립수목원 내 수관열림도 차이가 보이는 3개 조사구(site 1, 2, 3)를 정하고, 꼬리말발도리 자생지(군위)에 1개 조사구(site 4)를 대조구로 하였다. 각 조사구의 광량, 지온 및 온도는 수관열림도와 비례하였으며, 토양습도 및 공중습도는 수관열림도와 반비례하는 경향을 보였다. 조사구별 평균 초장(cm)은 조사구마다 차이를 보였고, 엽면적은 수관열림도가 상대적으로 낮은 조사구에서 높았으며, LMA는 수관열림도가 높은 Site 3에서 높게 나타났다. 도입 개체는 수관열림도 차이에 따라 적절한 광적응 현상을 보이는 것으로 판단된다. 8월에 측정한 엽록소 a+b의 함량은 Site 4에서 가장 높았으며, 엽록소 a/b는 Site 3에서 가장 높았다. 꼬리말발도리의 조사구별 광합성 속도는 Site 2에서 가장 높은 수치를 보였으며, Site 4에서 가장 낮은 수치를 보였다. 그 외 기공전도도, 증산속도 유사한 경향을 보였다. 개체 특성 간 상관 분석 결과, 엽면적과 광량은 강한 음의 상관관계를 보였다. 본 연구는 희귀식물 꼬리말발도리의 대체서식지 조성에 기초 자료를 제시할 것으로 판단된다.

Deutzia paniculata Nakai(Hydrangeaceae) is a Korean endemic species with very restricted distribution in Gyeongsang-do, Korea. The plants with limited range of distribution are highly affected by various natural and artificial environmental disturbances resulting habitat loss and decline in population. The purpose of this study was to investigate the growth characteristics of D. paniculata based on the degree of germination in different soil types and shading under green house condition in Korea National Arboretum in the preparation to conserve from future extinction. Altogether seven soil types: native(control), forest soil, bed soil, peat moss, peat moss + perlite(2:1), peat moss + perlite + vermiculite(2:1:1), peat moss + perlite(3:1) with three replica each were used for the experiment. In each soil types the germination rate, survival rate, growth amount, leaf area, LMA(Leaf Mass per Area), SPAD value, and the amount of chlorophyll with the shading conditions(non-shading, 25% shading, and 50% shading) were measured. The result indicated that the highest germination(88%) was found in the bed soil. The survival rate was more than 90% in the non-shading and 25% shading conditions; however, it lowered to 10% in the 50% shading condition. The observation of plant height, leaf number, leaf length and width of seedling in bed soil showed the highest growth was in non-shading treatment, and the lowest growth was in soil 50% shading treatment. The chlorophyll content of each treatment in bed soil with non-shading treatment was 1.64(a=0.77, b=0.87) whereas it was 1.54(a=0.69, b=0.84) in 25% shading treatment. The average LMA for each treatment was 0.45(mg/cm2). We found the strong negative correlation between the shading levels and the number of leaves, leaf width, leaf length, leaf area, plant height and SPAD. Overall result indicated that D. paniculata greatly favored bed soil and non-shading condition in the greenhouse. Through this study we have established a series of processes regarding the appropriate degree of soil and shading conditions for growth and germination of D. paniculata. Thus, these processes can be applied in various research fields for preservation and proliferation of the species.

Deutzia paniculata is an endemic species to the Korean Peninsula. Despite of importance for conservation, the population structure and habitat characteristics of D. paniculata have not been determined yet. We analyzed the ecological characteristics of the species based on the literature review and field survey. Field survey was conducted on May to October 2014 during which 11 quadrats of size 15×15 m were studied in six regions. Each of the quadrats were further divided into 5×5 m small quadrats and population characteristics were recorded. The population and habitat characteristics were analyzed, including species abundance (density and coverage), demographic attributes (flowering rates and fruiting plants), vegetation (structure, species composition), light availability (transmitted light and canopy openness) and soil characteristics (temperature and humidity). We found that D. paniculata mainly distributed in Gyeongsangdo (including Taebaek in Gangwondo) along a broad elevational range of 290~959 m (mean: 493 m) above sea level. In preferred habitat the species grows within the slope range of 7° and 35° with the average of 16°. D. paniculata was generally distributed on talus deposits and low adjacent slopes. The average number of individual plants per small quadrat was 12.5 with the mean density 0.5 stems m-2. The vegetative reproduction was frequent in D. paniculata and mean flowering rate was as low as 15%. Altogether 138 taxa were found in whole observation area with the dominant tree species mainly spring ephemerals, such as Cornus controversa (importance value: 25.5%) and Fraxinus rhynchophylla (importance value: 15.8%). Although, C. controversa usually grows on steep slopes and F. rhynchophylla mostly distributed at high-altitudes, however, both species distributed in disturbed environments and among talus deposits. Thus based on our results, we concluded that D. paniculata is a disturbance-prone species, primarily existing in habitats subjected to natural disturbances, such as floods. The species occurs less at anthropogenically disturbed sites, thus there is no apparent threat to the populations and habitat of D. paniculata.

우리나라의 특산식물(Korean endemic plants)은 한반 도의 자연환경에 적응, 진화 해온 세계적으로 우리나라에만 분포하는 식물로, 귀중한 유전자원이다. 우리나라의 특산식 물 종수는 총 328분류군(59과 162속 328종)으로 극히 제 한적인 생육지에서 생육하거나 혹은 넓은 지역에 생육하다 가 최근에 급격히 감소하는 식물이 대부분이다. 특히 특산식 물 중에서 일부 지역에 제한적으로 분포하는 분류군은 경우 자연적 및 인위적인 요인으로부터 멸종위험에 크게 노출되 어 있어 국가 수준에서 적절한 보전대책 수립이 시급하다. 이 연구의 대상종은 우리나라의 특산식물로 지정된 범의 귀과의 낙엽활엽관목인 꼬리말발도리(Deutzia paniculata Nakai)이다. 꼬리말발도리는 북한의 원산 지역이 최초로 기 재된 채집지로 알려져 있으나 현재는 팔공산, 달음산, 가지산 및 운문산 등 경상남·북도 등지에만 제한적으로 분포한다. 꼬리말발도리는 주로 산림 내 계곡의 가장자리 사면이나 바 위틈 또는 전석지에 생육하거나, 간혹 산지의 능선에 생육한 다. 높이는 2m에 달하고 소지에는 털이 없으며 홍갈색이고 점차 세로로 갈라진다. 꽃은 4~5월에 백색으로 가지 끝에 원추화서로 달리며, 열매는 삭과의 형태로 9월에 성숙한다. 세계자연보전연맹(IUCN)은 희귀식물의 보전평가 시 자 생지의 분포역(EoO: Extent of Occurance)과 점유역(AoO: Area of Occurance)의 개념을 적용하고 있다. 즉, EoO는 특정 식물종이 나타나는 지역을 따지는 분포역이며, 이는 알려진 모든 개체군 중 가장 외곽에 위치한 개체군을 기준 으로 직선으로 연결하여 만든 다각형(Polygon)의 형태이다. 반면에 AoO는 특정 식물종이 출현하는 면적을 의미하는 점유역으로 이는 반드시 EoO 경계 내에 위치하며 그 면적 또한 EoO 보다는 좁다. 따라서 희귀식물의 분포를 파악할 때에 이 개념을 적용하면 식물의 분포지가 어떻게 변화하는 지를 정량적으로 평가할 수 있으며 새로운 자생지를 탐색할때 유용하게 사용할 수 있다. 현재까지 꼬리말발도리의 연구로는 말발도리속의 식물 분류와 종간유연관계 연구, 한국산 말발도리속의 형태분류 와 유전적 다양성에 대한 연구, 꼬리말발도리 집단의 유전 적 다양성 및 구조 연구 및 고유종 꼬리말발도리의 생식특 성과 동위효소 유전다양성 연구는 수행되었으나, 생태학적 인 측면의 연구는 아직 없으며 우리나라의 특산식물 중에서 도 매우 좁은 분포역을 가지고 있어 적극적인 보전대책이 필요하다. 이 연구는 우리나라의 특산식물인 꼬리말발도리가 자생 하는 개체군을 대상으로 지형, 토양 및 기후 등 입지특성과 식생군락현황을 조사, 분석하여 조사지역 간 생육환경 특성 을 비교함으로서 꼬리말발도리의 자생지의 정보 및 생태연 구에 대한 기틀을 마련하고자 한다. 또한 꼬리말발도리의 자생지를 연구문헌자료수집 및 현지조사를 통해 확인하여 EoO를 통한 면적을 추정 후 자생지와 종 보전을 위한 기초 자료로 활용하고자 한다. 연구의 조사대상지는 청도 운문산 4개소, 경주 신선사 2 개소, 울산 신흥사 1개소 및 대구 팔공산 1개소로 자생지 일대의 꼬리말발도리 개체군을 대상으로 수행하였다. 입지 환경분석을 위해 고도(GPS-V, Garmin), 경사(PM-5/360PC, Suunto), 방위(Starter 1-2-3, Silva) 및 위치(Garmin, Oregon300) 를 조사하였으며, 청도, 경주, 울산 및 대구를 대상으로 기상 분석, 토양분석 및 식생조사를 하였다. 입지환경 평균값을 산출한 결과, 방위 북서사면(NW), 해 발고도 450m, 경사도 28°이다(Table 1). 지난 30년을 기준으 로 기상을 분석한 결과, 연평균 기온은 청도 13.0℃, 경주 13.3℃, 울산시14.1℃ 및 대구14.1℃로 울산과 대구가 가장 높으며, 연평균강수량은 청도 1208.0mm, 경주 1008.8mm, 울 산 1290.9mm, 대구 1090.8mm으로 울산이 가장 많았다. 토양 의 물리·화학적 특성을 평균적으로 살펴보면, 토양산도는 pH 4.7~5.8 범위로 약산성이다. 전기전도도는 0.34~1.58ds/m,토양유기물함량은 71.75~282.3g/kg-1, 치환성양이온함량은 Ca2+ 2.47~30.60cmol(+)/kg-1, Mg2+ 0.72~6.98cmol(+)/kg-1, K2+ 0.35~1.11cmol(+)/kg-1로 나타났다. 세계자연보전연맹(IUCN)의 희귀식물 평가에 따른 자생 지 분포역(EoO: Extent of Occurance)을 기준으로 북한 원산 을 제외한 우리나라 기존 자생지인 전남 문수산, 전북 내장 산, 경남 무학산, 장복산, 청량산, 가지산, 신불산, 간월산, 금정산, 경북 팔공산 및 안동을 잇는 EoO의 면적은 약 15,572km²이나 이 연구에서 확인한 청도, 경주, 울산 및 대구 지역을 포함하면 EoO은 약 17,757km²로 2,100km² 늘어난다. 이 조사지역의 군집분석 결과, 조사지 3에서 서어나무와 노각나무가 가장 높은 중요치를 보여 가장 먼저 구분되었 다. 다음으로 조사지 5,6,7에서 중요치가 높은 말채나무, 비 목나무 등이 공통적으로 나타났으며, 조사지 1,2,4,8에서 졸 참나무, 생강나무 및 병꽃나무의 중요치가 비교적 높았다. 군집별 상대우점치 분석 결과, 군집Ⅰ(서어나무군집), 군집 Ⅱ(말채나무군집), 군집Ⅲ(졸참나무군집)으로 구분되었다. 층위 별 출현종수와 Shannon의 종다양성지수(H’), 최대종 다양도(H’max), 균재도(J’) 및 우점도(D’)를 조사한 결과, 조사지 8에서 종다양성 지수는 1.4815, 최대종다양도는1.5911로 다른 조사지 보다 높게 나타났다. 또한 균재도는 0.9035~0.9494의 범위로 나타나 식생을 구성하는 식물종은 비교적 균일한 것으로 판단되었다. 균재도와 상반되는 우점 도는 조사지별 전체가 평균 0.0761이며, 이에 여러 종에 의 해 함께 우점하는 군락으로 이루어져 있다(Table 2). 꼬리말발도리 자생지의 위험요인은 대부분 상층수관층 의 그늘로 개화 및 결실이 불량하며 청도의 꼬리말발도리 자생지는 조릿대가 많이 분포되어 있어 꼬리말발도리의 생 장을 크게 억제한다. 또한 경주의 꼬리말발도리 자생지는 국보 제199호(경주 단석산 신선사 마애불상군) 아래에 있 으나 주변의 보수공사로 훼손을 받고 있어 가능한 현존상태 에서 더 이상 개발을 금하는 등 지속적인 관리가 필요하다. 꼬리말발도리의 자생지 대부분은 등산로나 임도 근처에 위 치하고 있어 등산객에 의한 훼손 및 남획이 우려된다. 또한 대부분 꼬리말발도리 개체군은 계곡부에 위치하고 있어 집 중호우 시 토양의 소실로 인한 자생지의 파괴가 우려됨으로 토사가 흘러내리는 것을 막을 수 있는 보호장치 등이 필요 하다. 따라서 꼬리말발도리의 자생지 보전을 위해 지속적인 모니터링을 통해 변화를 관찰해 볼 필요가 있다

우리나라의 특산식물(Korean Endemic plants)은 한 반도의 자연환경에 적응 진화 해온 세계적으로 우리나라에 만 분포하는 식물로, 귀중한 유전자원이다. 우리나라의 특 산식물 종수는 총 328분류군(59과 162속 328종)으로, 극히 제한적인 생육지에서 생육하거나, 혹은 넓은 지역에 생육하다가 최근에 급격히 감소하는 종이 대부분이다. 특히 특산식물 중에서 일부 지역에 제한적으로 분포하는 분류군 의 경우 자연적 및 인위적인 요인으로부터 멸종위험에 크게 노출되어 있어 국가 수준에서 적절한 보전대책 수립이 시급 하다. 세계자연보전연맹(IUCN)은 희귀식물의 보전평가 시 자생지의 분포역(EoO: Extent of Occurance)과 점유역 (AoO: Area of Occurance)의 개념을 적용한다. 즉 EoO 는 특정 식물종이 나타나는 지역을 따지는 분포역이며, 이 는 알려진 모든 개체군을 가장 외곽에 위치한 개체군을 기 준으로 직선으로 연결하여 만든 다각형(Polygon)의 형태 이다. 반면에 AoO는 특정 식물종이 출현하는 면적을 의미 하는 점유역으로, 이는 반드시 EoO 경계내에 위치하며, 그 면적 또한 EoO 보다는 좁다. 희귀식물의 분포를 파악할 때에 이 개념을 도입하면 지구온난화로 인해 기후가 변하면 서 식물의 분포지가 어떻게 변화하는지를 정량적으로 평가 가 가능하며, 새로운 자생지를 탐색할 때 유용하게 사용될 수 있다. 이 연구에서는 꼬리말발도리의 새로운 자생지를 확인하여 각각의 자생지 환경특성을 밝히고 AoO와 EoO를 통한 면적을 추정하여 보전을 위한 기초자료로 활용하고자 한다. 이 연구의 대상종은 우리나라의 고유특산식물로 지정된 범 의귀과의 낙엽활엽관목인 꼬리말발도리(Deutzia paniculata Nakai)이다. 꼬리말발도리는 높이 2m에 달하고 소지는 털이 없으며 홍갈색이고 점차 세로로 갈라진다. 꽃은 4~5월에 백 색으로 피고 가지 끝에 원추화서로 달리며, 열매는 삭과의 형 태로, 9월에 성숙한다. 꼬리말발도리는 북한의 원산 지역이 최초로 기재된 채집 지로 알려져 있으나, 현재는 팔공산, 달음산 및 가지산과 운문산 등 경상남·북도 등지에만 제한적으로 분포한다. 꼬 리말발도리는 주로 산림 내 계곡의 가장자리 사면이나 바위 틈 또는 전석지에 생육하나, 간혹 산지의 능선에 생육한다. 현재까지 꼬리말발도리의 연구로는 말발도리속의 식물 분류와 종간유연관계 연구, 한국산 말발도리속의 형태분류 와 유전적 다양성에 대한 연구 및 꼬리말발도리 집단의 유 전적 다양성 및 구조 연구는 수행되었으나, 꼬리말발도리의 생태학적인 측면의 연구는 아직 없으며, 우리나라의 특산식 물 중에서도 매우 좁은 분포역을 가지고 있어 적극적인 보 전대책수립이 필요하다. 이 연구는 우리나라의 특산식물인 꼬리말발도리가 자생 하는 개체군을 대상으로 지형, 토양 및 기후 등 입지적 특성 과 식물상 및 군집구조를 조사하여 지역 간 생육환경 특성 을 비교함으로서 꼬리말발도리의 자생지의 정보 및 생태연 구에 대한 기틀을 마련하고자 한다. 연구의 조사대상지는 청도 운문산 4개소, 경주 신선사 2개소 및 울산 신흥사 1개소로 자생지 일대의 꼬리말발도 리 개체군을 대상으로 수행하였다. 입지환경분석을 위해 고 도(GPS-V, Garmin), 경사(PM-5/360PC, Suunto), 방위 (Starter 1-2-3, Silva) 및 위치(Garmin, Oregon300)를 조 사하였다. 기상분석은 청도, 경주 및 울산을 대상으로 연평 균기온과 연평균상대습도를 비교분석 하였다. 군집분석은 식물사회학적 방법으로 10m×10m 크기의 방형구 7개를 설치하여 식생구조를 파악하였다. 입지환경 평균값을 산출한 결과, 방위 북서사면(NW), 해 발고도 424m, 경사도 8°이다. 세계자연보전연맹(IUCN)의 희귀식물 평가에 따른 자생지 분포역을 기준으로 북한 원산을 제외한 우리나라 기존 자생지인 전남 문수산, 전북 내장산, 경남 무학산, 장복산, 청량산, 가지산, 경북 팔공산 및 안동을 잇는 분포역의 면적은 약 16,569㎢이나, 본 연구에서 확인한청도, 경주 및 울산을 포함하면 분포역은 약 18,569㎢로 2,000㎢늘었다. 기상분석의 경우 연평균기온은 청도 13. 1℃, 경주 13.4℃, 울산 14.3℃로 울산이 가장 높으며, 연평 균상대습도는 청도 60.1%, 경주 62.7%, 울산 62.9%로 울산 이 가장 높다. 군집 별 상대우점치의 분석(Table 2) 결과, 군집Ⅰ(서어 나무군집), 군집Ⅱ(고로쇠나무)으로 구분되었다. 층위 별 출현종수는 조사지 7에서 32종으로 가장 높으며, Shannon 의 평균값은 종다양성지수(H’) 1.24, 최대종다양도(H’max) 1.34, 균재도(J’) 0.93 및 우점도는(D’) 0.07이다. 꼬리말발도리의 자생지의 위험요인은 대부분 상층수관 층의 그늘로 개화 및 결실이 불량하며, 청도의 꼬리말발도 리 자생지는 조릿대가 많이 분포되어 있어 꼬리말발도리의 생장을 크게 억제한다. 또한 경주의 꼬리말발도리 자생지는 국보 제199호(경주 단석산 신선사 마애불상군) 아래에 있 으나 주변 보수공사로 훼손을 받고 있어 가능한 현존상태에 서 더 이상 개발을 금하는 등 지속적인 관리가 필요하다. 꼬리말발도리의 자생지 대부분은 등산로나 임도 근처에 위 치하고 있어 등산객에 의한 훼손 및 남획이 우려된다. 또한 대부분 꼬리말발도리 개체군은 계곡부에 위치하고 있어 집 중호우 시 토양의 소실로 인한 자생지의 파괴가 우려됨으로 토사가 흘러내리는 것을 막을 수 있는 보호장치 등이 필요 하다. 따라서 꼬리말발도리의 자생지 보전을 위해 지속적인 모니터링을 통해 변화를 관찰해 볼 필요가 있다.

꼬리말발도리(Deutzia paniculata Nakai)는 전 세계적으로 우리나라 경상남북도 일부지역에만 자생하는 매우 제한된 분포범위를 가지는 특산식물이다. 이러한 꼬리말발도리 집단의 유전적 다양성 및 구조를 조사하기 위해 5집단 155개체에 대한 ISSR(Inter Simple Sequence Repeat) 분석이 수행되었다. 총 6개의 ISSR 프라이머를 이용하여 31개의 증폭산물을 관찰하였으며, 집단 수준에서의 유전적 다양성의 평균은 SI(Shannon's information index)=0.429, h (Nei's genetic diversity)=0.271로, 매우 높은 수준으로 나타났다. 집단별로는 큰 차이는 없었지만 비교적 높은 개화율을 보이는 밀양, 양산 집단이 다른 집단에 비해 다소 높은 유전 다양성을 유지하고 있는 것으로 나타났다. AMOVA 분석 결과 전체 유전변이의 약 16%가 집단 간 차이에 기인하는 것으로 설명되었으며, 나머지 84%는 집단 내 개체간에 존재하는 것으로 나타났다. 이처럼 제한된 분포범위를 가지는 꼬리말발도리 집단에서 나타나는 높은 유전다양성과 집단간 낮은 유전적 분화율은 완전 타가수정하는 교배양식과 집단내 비교적 풍부한 개체수의 영향인 것으로 판단된다. 따라서 현재의 유전다양성을 유지할 수 있는 적절한 현지 내 보전대책 수립이 요구된다.