본 연구는 한국 특산식물이자 희귀식물인 물들메나무를 대상으로 분포 현황과 생육환경 특성, 종조성을 바탕으로 생태적 특성을 구명하였다. 물들메나무가 출현한 입지를 대상으로 생육환경 조건의 기재 및 식물사회학적 방법에 따라 식생조사가 수행되었으며, 출현종 양상과 환경변수의 상관관계 분석, 출현종의 식물 형질 분석을 수행하였다. 총 12개 지역, 28개 조사구에서 물들메나무 우점 입지 19개, 비우점 입지 9개가 확인되었으며, 총 155분류군이 출현하였 다. 물들메나무 조사구의 생육환경은 한국 식생기후를 기준으로 대부분 온대북부 낙엽활엽수림대에 위치하여 한랭한 입지이며, 해발고도는 평균 859m, 암석노출도는 평균 60.4%, 토양노출도는 평균 24.7%, 경사도는 평균 18.7˚로 나타났 다. 출현종 중 상위 P-NCD(백분율기여도)에 해당하는 분류군은 대부분 계곡 식생에 출현하는 분류군으로 특기되었다. 환경변수의 상관관계 분석에서 해발고도가 가장 큰 상관관계를 보였으며, 그 다음은 암석노출도로 확인되었다. 물들메 나무림의 동태는 교목수종에 해당하는 분류군 중 관목층과 초본층에서 물들메나무가 높은 P-NCD값을 보여 지속적으 로 유지될 것으로 보인다. 현재 물들메나무가 출현하는 입지의 대부분은 국립공원, 도립공원, 군립공원 등의 보호구역 내에 출현하여 인위적 교란요인이 비교적 적은 편이나, 일부 국가보호구역 미지정 지역의 경우 숲가꾸기 사업 또는 신규 등산로 개설로 인한 생육지 질의 쇠퇴 가능성이 있으므로, 이들 지역에 대하여 산림유전자원보호구역 설정과 같은 관리 방안이 제안되었다. 또한 물들메나무의 다양한 환경조건을 기반으로 잠재적 분포 가능 입지 파악 및 현지 외 보전 후보지역 설정을 위한 후속 조치 및 연구가 수행되어야 할 것이다.

국가 수준에서의 식물다양성보전의 대상은 제한적인 분포를 나타내는 특산식물이다. 본 연구에서는 한국특산식물인 동강할미꽃의 분포 현황을 조사하고 평가하였다. 다음으로 생육지의 식생환경을 조사하였고 각 개체군의 구조를 평가하였 다. 이와 더불어 각 개체군의 활력을 평가하고 비교하였다. 추가적으로 연간생장특성을 관찰하였다. 동강할미꽃의 분포지는 크게 석회암 바위절벽, 능선 바위지대, 석회암지대의 산지 정상부 및 풍화작용에 의해 형성된 사질토양의 생육지로 구분되었다. 함께 분포하는 식물은 지리적인 위치에 따라 구분되었고 각각의 생육지를 반영하였다. 측정된 식물체의 잎 수를 이용하여 평가한 개체군 구조는 안정적인 개체군과 상대적으로 불안정한 개체군이 구분되었다. 상대적으로 어린 개체로 구성된 개체군은 능선 바위지대와 석회암지대의 산지 정상부 및 풍화작용에 의해 형성된 사질토양의 생육지에서 관찰되었다. 석회암 바위절벽의 개체군에서 성숙한 개체의 꽃 수가 가장 많았다. 반면에 석회암 산지의 정상부에 위치한 개체군은 잎 수는 많았지만 식물체의 키가 작고 화서의 수도 가장 적었다. 석회암 지대의 바위절벽에 분포하는 개체는 정착 이후 오랜 기간 동안 생육하면서 종자를 생산하고 확산시킨다고 판단되었다. 반면에 석회암 능선의 분포지와 석회암지대의 산지 정상부 및 풍화작용에 의해 형성된 사질토양의 생육지에서는 환경적인 요인으로 개체의 생장이 제한되었고 석회암의 절벽 분포지에 비해 상대적으로 짧은 생활사 주기를 나타내는 것으로 추정되었다. 동강할미꽃은 이른 봄철에 개화하고 여름철이 시작되기 이전에 열매 성숙과 종자 확산이 완성되었다. 생육지는 여름철을 기준으로 하루 중 7시간 내외로 햇볕을 받는 공간으로 평가되었다. 이것은 생장을 위해 강한 햇볕을 필요로 하는 동강할미꽃이 건조한 조건에서 정착하고 생존하여 생활사를 만들 수 있는 조건으로 생각되었다. 본 연구를 통해 확보된 현황 자료를 바탕으로 동강할미꽃은 위기종(EN)으로 평가하는 것이 타당하다고 평가되었다. 또한 수집된 정보는 향후 IUCN의 국가적색목록평가를 위한 중요한 정보가 될 것으로 예상되었다. 동강할미꽃은 강원도 평창군, 정선군의 석회암 바위 절벽에서 다양한 형질의 개체가 관찰됨에 따라 핵심적인 분포지로 높은 가치를 나타냄을 제안하였다.

미선나무(Abeliophyllum distichum Nakai)는 오직 한반도 일부 지역에 제한적으로 자생하는 특산식물이며, 지구범위 인 IUCN Red List Endangered로 평가·등재되어 있는 이화주성(distyly, 二花柱性) 특성을 가진 희귀식물이다. 본 연구는 미선나무 자생 개체군 8개 지역과 천연기념물 개체군 6개 지역 등 총 14개 지역의 정량조사 결과를 바탕으로 미선나무 이화주성에 따른 개화 특성과 개체군 크기를 비교·분석함으로써 향후 미선나무 개체군에 적합한 현지 내 보전관리방안 정립을 목적으로 수행되었다. 개체군별 출현 개체는 전수조사하였으며, 각 개체의 화기 형태로 장주화·단 주화 개체를 식별해 개화 개체를 현장에서 조사·기록 후 분석하였다. 미선나무 전체 출현 개체 수는 총 13,130개체(개화 7,003개체, 미성숙 6,127개체)로 각 개체군의 장주화·단주화 개화 개체 수 적정 균형 상태가 유의적(P<0.05)이지 않고, 불균형한 상태를 나타냈다. 특히, 영동 개체군은 타 개체군 대비 매우 불균형적 형태를 나타내 타 개체군과 비교했을 때 유전다양성이 낮고, 근친교배 가능성이 클 것으로 추정된다. 관리 단위별 평균 개화·결실률은 각각 자생 개체군 39.0%, 8.5%, 천연기념물 개체군 89.2%, 55.3%로 천연기념물 개체군이 자생 개체군 대비 매우 높게 나타났다. 이는 상층 수관 울폐 차이에 따른 임내 광유입 변화와 관계된 생식 생장 크기 차이로 사료된다. 한반도 내 미선나무 전체 점유면적은 23,224.5㎡이었고, 천연기념물 개체군이 자생 개체군 대비 개체군 점유 면적은 작으나 밀도는 상대적으로 높게 나타났다. 일정 면적에 대한 보호시설 설치로 개체군 확산에 제약이 있는 천연기념물 개체군 내 주기적인 관리가 천연기념물 개체군 밀도를 높인 주된 요인일 것으로 추정된다. 미선나무 보전을 위해서는 현재 인위적·유전적 교란이 의심되는 천연기념물 집단을 해제하고, 새로운 보호구역을 신규로 지정함으로써 보전 우선 개체군의 확대가 필요하다. 천연기념물 개체군의 경우 문화재청과 지자체에서 자생지 관리가 이뤄지고 있으나 자생 개체군의 경우 관리 주체가 전무한 실정으로 미선나무 전반적 관리에 대한 제도적 개선이 우선적으로 이뤄져야 할 것이다.

희귀식물과 특산식물의 보전연구는 국가적 수준에서 식물다양성 유지를 위해 우선되어야 한다. 식물다양성 보전의 필요성에 따라 이들 분류군이 대상이 되는 다양한 연구가 보고되었다. 이러한 시점에서 지금까지의 연구결과를 비교하 고 평가할 필요성이 증가하였다. 그리고 수집된 자료를 분석한 결과로부터 국내 희귀식물과 특산식물의 효과적인 보전을 위해 필요한 연구항목과 연구의 방향을 재검토할 필요가 있다. 우리는 희귀식물 및 특산식물이 연구의 대상이 되는 전 세계적인 연구동향을 수집하였다. 그리고 특별히 한국에서의 연구동향을 수집하였다. 희귀 및 특산식물에 대한 연구 분야를 6개의 분야로 구분하였고 그 중 보전생태학의 분야는 ‘종 특성연구’, ‘개체군 연구’ 및 ‘생물학적 상호작용’의 세부항목으로 구분하였다. 수집된 연구를 종합해 볼 때 보전생태학적 연구는 권역별 그리고 국가별로 큰 차이가 있었다. 보전생태학 연구는 권역별로는 유럽과 북아메리카에서 활발하게 진행되었고 국가별로는 일본과 미국에서 비율이 높았다. 반면에 한국은 기초생태학 연구의 비율이 가장 높았고 보전유전학, 복원생태학 순이었다. 한국에서 보전생태학 연구비율은 세계적인 수준에 비해 낮은 것으로 나타났다. 뿐만 아니라 희귀식물과 특산식물 중에서 환경부 지정 멸종위기식물과 같은 특정 분류군에 대한 연구가 주를 이루었다. 특히, 우리나라에서는 보전유전학 및 복원생태학 연구의 비율이 높았다. 세계적인 연구동향, 특히 보전생태학적 연구를 선도하는 유럽 및 북아메리카와 비교해 볼 때 우리나라에서 희귀 및 특산식물의 효과적인 보전을 위해서는 종 특성에 대한 정보 확보, 개체군 구조와 동태 그리고 식물과 식물, 동물과 식물과의 상호작용을 포함하는 보전생태학적인 연구의 비율을 높이는 접근이 필요함 을 제안하였다.

본 연구는 한국 특산식물인 변산바람꽃(Eranthis byunsanensis B.Y. Sun)의 분포현황 및 서식지에 대한 생태적 특성과 식생에 대해 조사하고 분석함으로써 향후 자생식물을 활용한 자원화 및 보전과 복원의 기초 자료로 활용하고자 수행되었다. 조사는 2010년 2월부터 7월까지 변산, 여수, 거제, 울산, 경주, 제주, 안양 등 7개 지역에서 수행되었다. 각 지역에 1m×1m의 방형구를 총 59개 설치하고 방형구 내에 분포하는 모든 종의 피도와 빈도를 기록하였고, 상층부 교목의 우점종을 기록하고 서식지의 환경특성을 조사하였다. 조사 결과 변산바람꽃은 해발 84m~585 m 사이에 분포하였고, 총 59개 방형구 중 43개의 방형구가 북동사면에 위치하였다. 또한 경사 10~20º의 계곡을 따라 불연속적으로 분포하였으며 토양분석결과 유기물은 평균 9.6%, pH는 4.9로 대부분 약산성이며 토양수분함량은 평균 16.5%로 나타났다. 고도에 대해 경사는 음의 상관관계를 보여 고도가 낮아질수록 경사가 완만해지며, 토양은 산성을 띄는 경향을 보였다. pH와 토양수분 함량, 변산바람꽃의 분포와 유기물은 정의 상관관계를 보여 수분이 풍부하고, 영양분의 공급이 원활한 지역을 선호하는 것으로 나타났다. 총 59개 방형구에서 144개 분류군이 나타났으며 서식지 주변의 교목으로서 고로쇠나무와 까치박달나무, 비목나무, 서어나무 등이 높은 빈도로 출현하였다. 이 연구 결과는 한국 특산식물인 변산바람꽃의 자생지 보전 및 복원의 자료로 활용할 수 있을 것이며, 변산바람꽃을 활용한 분화용 소재개발 및 재배 시 최적의 서식환경에 대한 정보를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

지구온난화 조건 하에 한국특산식물 섬자리공과 귀화식물 미국자리공의 발아, 식물계절 그리고 잎의 형태학적 변화 를 알아보기 위해 CO2농도(+380~420ppm)와 온도(+3.0℃)를 증가시킨 CO2+온도상승구(EC-ET)와 대조구(AC-AT)에서 실험하였다. 두 종의 발아율은 CO2+온도상승구에서 높았으며 발아개시일 역시 빨랐다. 그리고 섬자리공은 미국자리공에 비해 낮은 발아율 보였다. 섬자리공은 2년 통안 영양생장만 일어난 반면 미국자리공은 2008년과 2009년 한 해에 영양생장과 생식생장을 모두 하였다. 두 종의 식물계절은 CO2농도와 온도가 증가할수록 개업, 꽃대형성, 개화, 열매발달과 성숙시기가 빨라졌으며 잎의 노화 시기는 늦춰졌다. 섬자리공의 잎몸 길이는 CO2농도와 온도에 대한 영향을 받지 않았다. 반면 미국자리공은 CO2+온도상승구에서 높았다. 잎몸 폭 길이는 두 종 모두 CO2+온도상승구에서 높았다. 두 종의 총 잎 수는 구배별 차이가 없었다. 그리고 비엽면적은 섬자리공이 대조구에서 높은 반면 미국자리 CO2+온도상승구에서 높았다. 이상으로 볼 때, 지구온난화가 되면 미국자리공이 섬자리꽁보다 CO2농도와 증가에 대하여 더 민감하게 반응을 할 것으로 판단된다.

본 조사 지역인 전주천일대의 관속식물상을 조사한 결과, 66과 184속 236종 28변종 3품종 총 267종류가 확인되었다 이중 환경부의 자연환경보전법에 의한 생태계교란야생식물에는 물참새피, 도깨비가지, 돼지풀 등 3종류가 확인되었다. 또한 한국특산식물에는 털중나리, 왕벚나무, 개나리, 오동나무 등 4종류가 확인되었으며, 귀화식물에는 18과 49속 66종 2변종 총 68종류가 확인되었다. 귀화율은 25.5%으로 전체 관속식물상의 1/4이상을 차지하였으며, 도시화지수는 25.1%가 분석되었다.

본 연구는 충청북도 제천시 백운면 덕동리에 있는 생태숲 조성예정 지의 관속식물상을 조사하기 위해 수행되었고 기간은 2004년 3월부터 10월까지 조사하였다. 식물상을 조사한 결과,83과 238속 324종 44변종 3품종 등 총371종류 (taxa)가 확인되었다. 산림청 지정 희귀 및 멸종위기식물은 너도바람꽃, 백 작약, 태백제비꽃, 미치광이풀 등 4종류로 나타났고 한국 특산식물은 참개별꽃, 가는장구채, 할미밀망, 매화말발도리, 조팝나무, 자란초, 병꽃나무, 고려엉겅퀴, 당분취 등 9종류로 조사되었다. 귀화식물은 미국개기장, 소리쟁이, 털비름, 다닥냉이, 토끼풀, 큰달맞이꽃, 개망초, 망초, 미국가막사리, 서양민들레 등 10종류로 관찰되었다. 식물구계에 의한 분류 결과, IV등급은 2과 3속 3종, III등급은 9과 10속 8종2변종, II등급은 9과 10속 9종 1변종, 1등급은 23과 28속 29종 등으로 30과 47속 49종 3변종등 총52종류로 나타났다.

지리산 동부지역 중 거림계곡, 백무동계곡, 한신계곡, 중산리계곡. 세석평전, 천왕봉일대 등 6구간의 관속식물상을 조사한 곁과 89과 260속 404종 66변종 8품종 1교잡종 총 479종류(Taxa)로 조사되었다. 또한 지리산 지역에서 자라는 한국특산식물, 산림청.임업연구원(1997)과 환경부(2001)의 특정식물종, 조림종과 재배종을 포함한 귀화식물종을 조사한 결과 한국특산식물은 지리산고사리, 구상나무, 좀고채목 등 총 26종류, 특정식물종은 자주솜대, 금강애기나리, 누른종덩굴 등 총 15종류, 귀화식물종은 달맞이꽃, 돼지풀, 지느러미엉겅퀴 등 총 17종류가 확인되었다. 특히 특정식물종은 등산로 주변에서 출현 빈도가 높게 나타났으며, 환경부에서 위해식물로 지정된 돼지풀이 전구간에서 많은 개체가 자라고 있었다.

본 조사지역인 손죽도는 전라남도 여수시 삼산면 손죽리에 속하며, 지리적으로는 동경 127도 21분, 북위 34도 16분에 위치하고 있다. 유관속 식물을 대상으로 2001년 12월부터 2002년 11월까지 12개월에 걸쳐 식물상을 조사하였다. 본 연구결과 관속식물은 113과 291속, 519종, 60변종, 5품종 총 584종이 동정되었다. 이 지역은 전형적으로 곰솔이 우점종이며, 남방계 식물이 나타나는 특징을 가지고 있다. 이중 특산식물은 10과 10속 8종 5변종으로 총 13종류로 이 지역에서 관찰되는 전체식물종의 2.0%를 나타낸다. 회귀 및 멸종위기식물은 솔잎란, 애기등, 섬첨남성, 및 지네발란 등이 관찰되었다. 그 외에 귀화식물은 9과, 20속, 23종으로 우리나라 전체 귀화식물종 281종류의 8.2%로 조사되었다. 본 지역은 면적에 비해 한국특산식물, 회귀식물 및 멸종위기식물 등이 많이 분포하는 생태적으로 중요한 지역이지만 한편으로는 귀화식물의 점유율이 점점 높아지는 등 환경오염에 따른 인위적인 훼손의 위협 증대되고 있어 섬 전체에 대해 지속적인 정부의 강력한 관리 및 개발 규제가 있어야만 할 것으로 사료된다.

This study was conducted to elucidate the photosynthetic response to the environment and establish optimum cultivation conditions for the Korean endemic plant, Aster koraiensis. Photosynthetic characteristics according to growth stage, light, CO2, and soil water potential were investigated. During the first year of transplanting, photosynthetic rates were drastically increased until June, after which they slowly declined, During the second year, photosynthetic rates declined throughout the entire growth period. The highest level of light compensation point was shown the early growth stage. Photosynthetic rates affected by intercellular CO2 concentration were maintained or decreased over the CO2 saturation point. The lowest CO2 compensation point was 16.1 μmol･mol -1 during March. The morphological changes of leaves were observed due to shading with chlorophyll contents increasing. Photosynthetic rates were higher at 0% and 50% shading treatments than at 75%. There were rarely any morphological changes of leaves due to soil moisture, however, changes to leaf compactness were observed. Photosynthetic rate, apparent quantum yield, and respiration rate increased, whereas water use efficiency decreased over -25 kPa of soil moisture.

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.

우리나라 특산식물인 매미꽃(Coreanomecon hylomeconoides Nakai) 집단의 유전적 다양성 및 구조를 조사하기 위해 8집단 224개체에 대한 ISSR(Inter Simple Sequence Repeat) 분석이 수행되었다. 총 8개의 ISSR 프라이머를 이용하여 50개의 증폭산물을 관찰하였으며 집단 수준에서의 유전적 다양성의 평균은 P (Percentage of polymorphic loci) = 47.3%, SI(Shannon's information index) = 0.218, h (Nei's genetic diversity) = 0.142로 다년생 초본류의 평균보다는 월등히 낮게 나타났다. 집단별로는 분포의 중심에 해당하는 산청(SI=0.233, h=0153), 광양(SI=0.263, h=0.171), 순천(SI=0.241, h=0.159) 집단이 남해(SI=0.183, h=0.116)나 광주(SI=0.181, h=0.121)의 변두리 집단보다는 비교적 높은 유전다양성을 유지하는 것으로 나타났다. AMOVA 분석 결과 전체 유전변이의 약 18%가 지역 간에 나머지 82%가 집단 내 개체간의 차이에 기인하는 것으로 나타났는데 이는 집단 간에 유전자 교류가 원활히 이루어지기 때문으로 판단된다. 유전적 거리를 이용한 UMGMA 유집분석과 Bayesian cluster 분석 결과, 매미꽃 집단은 동서 두 지역으로 구조화 되는 경향을 보여 주었는데 이는 집단의 지리적 분포 패턴의 영향인 것으로 추정할 수 있다. 본 연구 결과, 조사된 다른 집단보다 풍부한 개체수와 높은 유전 다양성을 유지하고 있는 지리산 및 백운산의 산청, 광양 집단들에 대한 적극적인 현지 내(in situ) 보전대책 수립이 요구된다.

Anatomical characters of the Bupleurum latissimum Nakai, an endemic species of Korea, were investigated to confirm its phylogenetic relationships. Compare to other species with anatomical characters, B. latissimum is very similar with B, euphorbioides and B, longeradiatum in point of lacking of pith in the stem, shape of involucres, number of vascular bundles in radical leaf and cauline leaf, and lacking stomata in adaxial leaf surface. The other hand, protruded pollen aperture character appears in B. latissimum and B. euphorbioides. On the based of anatomical characters, therefore, B. latissimum has closest relationships with B. euphorbioides and B. longeradiatum. It also needs molecular study including Asian species in order to confirm phylogenetic position and speciation process apparently.