광릉요강꽃(Cypripedium japonicum Thunb.)은 한국, 중국, 일본에 분포하는 동아시아 특산식물로, 지구 수준의 IUCN Red List “위기(Endangered, EN)”로 평가되며, 한국의 국가 Red List에서는 “멸종위기(Critically Endangered, CR)”에 포함된다. 본 연구는 광릉요강꽃 자생지에서 7년 동안 수행된 개체통계학적(demographic) 모니터링 자료를 바탕으로 개체군 구조 및 변화양상을 분석하고, 개체군의 지속성에 대하여 예측하였다. 광릉요강꽃은 국내 7개 지역(포천, 가평, 화천, 춘천, 영동, 무주, 광양)에서 자생지가 관찰되었고, 15개 아개체군에 4,356개체가 생육하는 것으로 확인되었다. 개체군 크기 및 구조는 지역별로 상이하였으며, 인위적 관리가 개체군 크기 및 구조 변화에 중요한 영향을 미치고 있었다. 7년 동안 개체 수 변화를 모니터링한 결과 광릉요강꽃의 개체군 생존력(Population Viability Analysis, PVA)은 지역별로 다양한 경향을 보였다: 향후 1세기 안에 멸절할 가능성은 포천 0.00%, 광양 10.90%, 춘천 24.05%, 화천 79.50%로 예측되었다. 모니터링이 수행된 위 연구지역은 현지 내 보호시설로 인위적 출입을 제한하고 있어 광릉요강꽃의 최대 위협요인인 인위적 남획 변수가 개체군 생존력에 반영되지 않았다. 즉, 실질적인 멸절 위험도는 본 연구에서 추정된 값보다 현저하게 클 것으로 예상된다. 국내 광릉요강꽃 개체군의 멸절위험도의 객관적 판단을 위해서는 향후 다양한 위협요인이 있는 여러 지역의 개체군 정보가 반영될 필요가 있으며, 국내·외로 광릉요강꽃 개체군에 대한 개체통계학적 모니터링을 확대해 나가야 할 것이다.

덕유산국립공원 내 멸종위기 야생생물 Ⅰ급 광릉요강꽃(Cypripedium japonicum Thunb.)의 자생지 보전과 복원기초자 료 축적을 위해 개화기에 찾아오는 곤충을 조사하였다. 그 결과, 5개목 19과 26종의 곤충이 관찰되었지만 꽃 내부로 출입하는 곤충은 벌목 뿐 이었다. 광릉요강꽃 구조상 화분 매개를 위해서는 우수리뒤영벌(Bombus ussurensis)과 호박벌(Bombus ignitus)과 같은 몸체의 두께가 1cm 내외의 꿀벌과가 효과적이다. 그렇지만 꿀벌과 곤충은 꽃이 질 무렵(5월 18일 이후)부터 관찰되었으며, 꽃 내부로 출입하는 비율은 14.3%로 다른 과(Family)에 비해 낮게 나타났다. 광릉요강꽃의 자연수정률이 낮은 원인으로 화분매개곤충의 활동시기와 개화시기가 일치하지 않는 점으로 여겨지 는 바, 개화시기와 화분매개곤충의 유효적산온도와의 상관관계를 연구할 필요가 있다. 더불어 새순이 날 때 진딧물류, 수정된 씨방에서 굴파리(Ophiomyia sp.)가 발견되어 결실율을 높이기 위해서는 이들의 기주식물을 조사해 자생지에서 격리 및 타 기주 내 방제방법 연구가 필요하다.

The Cypripedium japonicum is a species of orchid, distributed mainly in the temperate regions of the Northern Hemisphere. In Korea, C. japonicum is an extremely rare species and class I endangered plant. However, little is known about the plant-microbe interaction and its ecology, especially rhizosphere bacterial communities in terms of structure and diversity in C. japonicum. In this study, the diversity of bacterial communities was investigated in C. japonicum rhizosphere and bulk soil. Proteobacteria, Acidobacteria and Actinobacteria were the most abundant groups in both rhizosphere and bulk soil. Significantly Proteobacteria and Actinobacteria abundantly inhabited in the rhizosphere when compared with the bulk soil. Conversely, significantly more unclassified bacteria were detected in the rhizosphere soil than in the bulk soil. This work increases our understanding of the rhizosphere bacterial diversity on class I endangered plant, C. japonicum.

본 연구는 국내 최대 자생지인 덕유산국립공원 내 광릉요강꽃의 환경적 특성 규명을 통해 지속적으로 감소하고 있는 광릉요강꽃의 결실률을 증대하여 자생지 확산을 유도하기 위한 목적으로 수행되었다. 조 사기간은 2015년 4월부터 2015년 10월까지이며 조사지역은 덕유산국립공원 특별보호구역으로 지정된 광릉요강꽃 자생지 2개 지역을 대상으로 실시하였다. 미기상 자료분석을 위해 2010년 1월 1일부터 2014년 12월 31일까지 자생지 내 온도와 습도를 분석한 결과 연평균 온도는 8.0℃, 평균 상대 습도는 82.8%로 높은 습도를 나타내었다. 광릉요강꽃 개화기간 내 자생지 주변 개화식물을 조사한 결과, 15과 19속 20종이 개화하였으며 주요식물은 고추나무, 바위말발도리, 노루삼, 백작약 등으로 나타났다. 광릉 요강꽃의 개엽 및 개화조사 결과, 자생지별 고도차이로 온도에 의한 영향을 받는 것으로 나타났다. 수 분에 따른 결실률 조사 결과, 자연수분은 65.6%, 인공수분은 100.0%로 나타났고, 수정개체의 열매 특 성조사 결과, 열매가 성숙될수록 열매의 폭은 비대생장으로 증가하였으며, 열매의 길이는 큰 차이가 없 는 것으로 나타났다. 개화기 방문 곤충 정밀조사 결과, 총 6목 18과 22종의 곤충이 방문하였고 파리매 류, 노랑줄어리병대벌레, 집파리류가 최다출현종으로 나타났으나 열매결실에 직접적 영향을 주는 곤충 은 벌목, 파리목 등으로 나타났다.

The sustainability of Cypripedium japonicum, a rare plant designated by the Korea Forest Service, is threatened due to artificial factors such as habitat loss and climate change etc. and internal factors such as changes in biological properties of the habitat etc. but conservation research has not been performed in South Korea. The objective of this study is to establish the species conservation strategies by analyzing the characteristics of their habitats, including: 1) Population characteristics, and 2) habitat analysis of the vegetation and abiotic environments. From April to September, 2014, population characteristics [density (stems m-2), flowering rate (%), and leaf area (cm2)] in Cypripedium japonicum habitats such as Chuncheon (CC), Hwacheon (HC), Muju (MJ), and Gwangyang (GY) and vegetation characteristics (plant sociological research and ordination analysis), and abiotic environments [temperature (℃), relative humidity (%), transmitted light (mol·m-2·d-1) and canopy openness (%)] were measured. Cypripedium japonicum was mainly distributed at elevation 450 to 990 m and 5 to 30° slope. Slope direction was shown as 0 to 110°. Habitats temperature (mean 18.94℃) was well matched to seasonal changes. Differences among sites showed greater level according to latitude difference. It showed the highest in habitat, GY located in the South. On the other hand, relative humidity (77.38%) didn’t show much difference among sites. The average degree of canopy openness was 18.17%. It showed the highest at HC (22.1%) and the lowest at MJ (16.1%). The average degree of transmitted light was 9.1 mol·m-2·d-1. It showed the highest at CC (10.6 mol·m-2·d-1) and the lowest at GY (6.87 mol·m-2·d-1). Chlorophyll content showed average 26.12 SPAD. It showed the highest at MJ (30.64 SPAD value) and the lowest at HC (23.69 SPAD value). Leaf area was average 253.35 cm2. It showed the highest at CC (281.51 cm2) and the lowest at HC (238.23 cm2).

Insect pollinators of the endanger orchid Cypripedium japonicum were surveyed and identified during two years, as a part of a conservation project of the orchid at Jukyeup-san and Hwaak-san (Mt.), South Korea. In total 40 individuals of 16 species in 4 families were identified. The dominant family was Halictidae, and Lasioglossum exiliceps Vachal visited the most frequently C. japonicum during the surveys. The average visiting frequency was 2.5 individuals per hour and the highest 4.3, from 12:00 – 13:00 in a day. After 15:00 insects did not visit the flowers at all. However, all of the visiting insects were found to not carry a pollinium or pollens of the orchard on their bodies; pollen carryover by any of the visiting insects did not occur at all. The orchid seems to require certain pollinators in particular body thickness due to its unique pollination mechanism. The orchid has two exit route openings, around 1 cm in diametre, where the entrapped insects can exit and an anther is situated just in front of each opening. It was inferred that a pollen carrier should be around 1 cm in body thickness. Therefore, the candidate species as the proper pollen carriers can be Tetralonia nipponensis Perez, Xylocopa appendiculata circumvolans Smith and Bombus consobrinus Dahlbom among the surveyed visitors.