본 연구는 울릉 나리동 울릉국화와 섬백리향군락(천연기념물 제52호), 제주 월령리 선인장군락(천연기념물 제429호) 그리고 제주 상효동 한란 자생지(천연기념물 제432호)를 대상으로 천연기념물의 존속을 저해하는 외부요인과 문제점을 분석하여 대상지에 맞춤형 보존관리를 마련하고자 하였다. 실태조사는 2016년에 1-3회(봄, 여름, 가을)에 걸쳐 식물상, 생육상태 진단, 주변 시설물, 지역구역 및 관리 실태 등을 조사하였다. 또한 온라인 및 오프라인(방문자, 담당관리자, 지역주민 등)에서 문화재 인식, 방문 및 이용 행태, 관리시설이나 편의시설에 대한 만족, 요구사항 등에 대한 설문조사를 실시 후 분석하였다. 이러한 결과를 바탕으로 정책개선 방향과 각 대상지별 보존관리 방안을 단계별로 수립하여 제시하였다. 경쟁종 조사 결과, 제52호 울릉 나리동 울릉국화와 섬백리향군락(이하 울릉국화와 섬백리향군락)과 제429호 제주 월령리 선인장군락(이하 선인장군락)에서는 외래종 및 장경성초본과 경쟁이 다소 심하였으며, 제432호 제주 상효동 한란 자생지(이하 한란자생지)에서는 식물군집 내 상층부의 참나무류와 같은 수목이 광을 막는 것으로 파악되었다. 병해충은 한란 자생지에서 발견되었다. 대상지의 시설물관리 상태를 조사한 결과 울릉국화와 섬백리향군락 그리고 한란 자생지에서는 대체로 양호하게 유지되고 있으나, 선인장군락에서는 야간 조명시설 작동이 일부 불량하였다. 토양의 물리화학적 조건은 선인장군락과 한란자생지는 양호하였으나, 울릉국화와 섬백리향군락에서는 보호책 내의 미소지형에 따라 수분이 과도하게 높은 곳이 있어 식물의 생육저하 요인으로 파악되었다. 설문조사를 실시한 결과, 문화재로서 인식은 하고 있으나 적극적인 방문과 같은 실질적인 문화재로서의 체험 행태는 매우 낮은 것으로 나왔다. 역사성이 높은 본 연구지들은 유용식물의 이용 및 활용을 위한 지침을 마련하고 이를 보존 관리하는 방향으로 관리가 이루어져야 한다.

본 연구는 한국 희귀종인 한란의 보전을 위하여 ISSR 표지자를 이용한 유전변이와 분화 및 공간적 유전구조를 분석하였다. 분석된 유전다양성(Species level: h=0.303, S.I=0.389)은 근연종과 다른 희귀 종에 비해 높은 유전변이를 나타내었다. 또한 유전자형 다양성(Species level: GN/N=0.884, D=0.996) 역시 높게 나타나 주로 타가수정이 이루어지는 것으로 조사되었다. 한편, 소집단 A와 B 간에 분화정도 는 23%로 소집단 간의 인접거리를 고려했을 때, 집단 내에서도 분포의 위치에 따라 분화가 발생하고 있었다. 높은 수준의 유전다양성과 분화의 발생요인을 고려했을 때, 과거 외부에서 지속적으로 유입된 한란 개체로부터의 영향과 매개충의 역할이 주요한 원인으로 추정되었다. 소집단의 공간적 유전구조 분 석에서 A는 9m, B는 6m 이내에 분포하는 개체들 간에 유전적 유사성이 높은 것으로 나타났다. 이 결 과를 바탕으로 한란의 현지 외 보전을 위한 표본 추출 시 최소 9m 이상의 간격을 유지하는 것을 제안 하는 바이다.

멸종위기종이며 식물지리학적으로 중요 종임에도 불 구하고, 천연기념물 제191호 한란의 개체군 생태에 관 한 연구는 우리나라에서 수행된 바 없다. 본 연구는 2013년 10월부터 2014년 2월까지 제주특별자치도 서 귀포시 상효동 돈내코 계곡과 접한 한란 자생지의 환경 개체군 구조 및 미세 석시처 선호성을 분석하였다. 조사 지역 (1.25 ha)에서 총 1,237 (989.6개체 ha-1)개체의 한 란을 관찰하였으며, 위인경 (pseudobulb)은 모두 4,341 개, 그리고 17개체 (1.4%)에서 개화를 확인하였다. 전체 개체 중 60.9%에서 잎마름 및 반점 등의 병징이 관찰 되었다. 엽면적의 경우 전체적으로 소형 개체가 가장 많 고, 준중형, 중형, 준대형 및 대형의 순으로 많은 역-J자 형태로 나타났다. 한란의 크기 (위인경 수 rs=-0.159, 잎 수 rs=-0.148, 그리고 엽면적 rs=-0.114)는 토양온 도와 약하지만 유의한(p⁄0.0001) 음의상관을 나타내었 다. 한란은 거의 모든 개체 (95.4%)가 구실잣밤나무 아 래에서 자라고 있었으며, 공간적으로 모여서 자라는 특 성을 나타내었다. 연구 지역에 나타난 한란 개체군 특성 은 종의 서식처 선호성과 자생지의 천이 진행에 의한 것으로 생각된다. 본 연구를 통하여 한란 자생지 모니터 링 기반을 마련하였으며, 개체군 특성에 기초한 보전방 안을 논의 하였다.

한란(Cymbidium kanran Makino)은 개화기가 보통 11~1월로, 추울 때 꽃이 핀다하여, ‘한란(寒蘭)’이라 불린다. 우리나라의 제주도를 비롯하여, 일본 남부, 중국 남부, 대만 등에 분포하는 동북아시아 온대기후대의 표식종으로 알려져 있다. 본 연구는 천연기념물 제 432호로 지정된 “제주 상효동 한란자생지”(제주도 서귀포시 돈내코 위치)에 자생하는 한란이 2011년에 꽃을 거의 못피우는 피해가 발생하여 이를 야기한 해충을 규명하기 위하여 2012년 2월-10월에 걸쳐 현지 방문 조사를 실시하였다. 본 연구를 통하여, 해당 해충 종은 굴파리과(Agromyzidae)의 국내 미기록종인 Japanagromyza tokunagai (Sasakawa)로 확인되었다. 한란의 꽃대에 1-3마리 정도의 J. tokunagai 유충이 굴을 파면서 자라는데, 꽃이 피기 전에 꽃대가 부러지는 피해를 입힌다. 본 연구를 통해 이 굴파리는 한란 뿐만 아니라 보춘화(C. goeringii)의 꽃대와 자방, 금난초(Cephalanthera falcata (Thunb.) Blume), 은난초(Ce. erecta (Thunb.) Blume), 두잎감자난초(Oreorchis coreana Finet) 그리고 복주머니란(Cypripedium macranthos Sw.)의 자방에 피해를 입히는 것을 확인하였다. 이와 더불어 이 굴파리의 피해를 입은 한란 꽃대와 금난초 자방에서 좀벌과(Eulophidae)의 Pediobius sp. cf. P. metallicus, 금좀벌과(Pteromalidae)의 Sphegigaster sp. 그리고 검정알벌과(Scelionidae)의 Telenomus sp., 총 3종의 기생벌이 같이 우화하였다. 굴파리의 피해를 막기 위해 꽃대가 올라오는 시기부터 개화 직전까지 망을 씌우는 방법을 제시하였다.

본 실험은 식물조직배양 기법을 통하여 한란과 심비디움의 효율적인 증식을 위한 식물 생장조절물질의 적정 처리방법을 구명하고자 수행하였다. 한란의 rhizome 형성은 무처리 및 10 ppm kinetin + 2 ppm NAA, 심비디움의 protocorm 형성은 무처리 및 10 ppm kinetin + 0.05 ppm NAA에서 아주 양호하였다. Callus 유도의 적정 식물 생장조절물질의 농도는 구명하지 못했다. 한란 rhizome으로부터의 shoot 분화에는 10 ppm BA + 2 ppm NAA, 5 ppm BA + 2ppm NAA, 심비디움 protocorm으로부터의 shoot 분화는 10 ppm Kinetin + 0.05 ppm NAA, 1 ppm Kinetin + 2 ppm NAA에서 비교적 효과적인 것으로 나타났다.

기내 배양된 Cymbidium속 춘란과 한란의 근경을 대상으로 장기배양에 따른 변이성을 비교하기 위하여 RAPD 분석을 실시하였다. 춘란은 총 151개 DNA 밴드 중 40개의 다형성 밴드가 증폭되어 다형성 비율은 26.4%였으며, 한란은 총 155개 밴드 중 56개의 다형성 밴드가 증폭되어 36.1%의 다형성 비율을 나타내었다. 단순일치 계수(simple-matching coefficient)를 사용하여 유전적 유사도 지수를 분석한 결과, 춘란의 개체간의 유전적 유사도 지수는 0.825~1.00 사이로 평균 0.944였다. 한란의 개체간 유전적 유사도 지수는 0.812~1.00 사이로 평균 0.913이었다. 군집분석결과 춘란은 유전적 유사도 지수 0.841과 0.837에서 1개의 그룹과 유집되지 않는 2개체로 나누어졌으며 한란보다 단순하게 유집되었다. 이와 같이 생장조절제가 첨가된 기내 배지에서 장기간 배양된 Cymbidium 근경은 유전적 다형성을 나타냈으며, 유전적 유사지수도 다소 낮게 나타났다. 이 결과는 추후 여러 가지 변이원을 이용한 자원식물개발과 품종육성의 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.