지리산국립공원 내 자생하는 아고산대 침엽수(구상나무 등)의 주요 분포지를 대상으로 약 10년 전･후의 고해상도 항공영상을 활용해 고사목 증가량, 확산패턴 등을 분석하고자 하였다. 나아가 침엽수 고사목이 위치한 지점의 해발고도, 지형정보, 일사량, 수분환경 등을 분석하여 고사에 영향을 미칠 것으로 판단되는 입지요인을 파악하였다. 지리산국립공원 반야봉, 영신봉, 천왕봉 지역 모두 최근 10여 년간 아고산대 침엽수 고사목 개체수가 2~5배 증가한 것으로 나타났다. 반야봉은 약 2배, 영신봉은 약 3.9배, 천왕봉은 약 5.2배 증가한 것으로 나타나 천왕봉 지역의 증가세가 비교적 빠른 것으로 확인되었다. 높은 경사도로 토양수분함량이 낮고, 남향에 위치하여 높은 일사량으로 증발산량이 많은 건조 환경, 이에 더해 태양광에 의한 강한 일사량 및 강우의 체류시간이 짧아 토양이 건조할 것으로 추정되는 입지환경에 고사목이 주로 분포하는 것으로 판단된다. 즉, 건조한 입지환경에서 아고산대 침엽수 고사가 집중되고 있는 것으로 판단되며, 10여 년 전과 비교해도 동일한 경향이 이어지고 있는 것으로 판단된다.

수목의 정확한 수령은 수목의 수간과 뿌리 사이에서 관찰 되는 나이테 수로 결정된다. 하지만 일반적으로 해당 부위 가지면 아래에 위치하며, 노출된 경우라 하더라도 지면으로부터의 높이가 제한되어 있어 생장추를 이용한 생장편 채취가 매우 어렵다. 이러한 이유로 가슴 높이에서 생장추로 채취한 생장편의 횡단면에서 관찰되는 나이테 수에 생장편 채취 높이까지의 생육하는데 소요되는 기간을 합하여 수령을 추정하다. 따라서 수고생장 속도에 관한 기초자료는 수목의 수령을 추정하는데 중요한 기초자료가 된다. 구상나무는 우리나라에만 자생하는 고유수종이다. 하지만 환경변화로 인해 고사가 급격히 증가하고 있는 추세이다. 구상나무의 고사를 유도하고 있는 환경인자들로 온도 상승, 수분 스트레스 증가, 태풍 등을 일반적으로 제시하고 있으나, 구상나무의 생물학적 한계 수령도 고사의 원인이 될 수 있다는 의견도 제시되었다. 2017년 지리산국립공원 반야봉 일대에서 실시된 구상나무 고사목 100여 본의 수령을 조사한 결과 100년이 넘는 구상나무가 매우 제한적이었기 때문이다. 하지만 구상나무의 수령과 관련된 연구 중에 생장편을 채취한 높이까지 구상나무의 수고생장이 도달하는 기간이 보정된 것이 없기 때문에 실제 수령은 다소 증가 할 것으로 추정된다. 본 연구는 지리산 아고산대에서 고사한 구상나무의 수고 생장 속도와 청주 미동산수목원에 식재된 구상나무의 수고 생장을 비교하기 위해 수행되었다. 아고산대와 저지대의 구상나무 수고생장 속도에 차이가 있는지 확인하기 위하여 실시되었다. 또한 구상나무 수령 추정 시 얼마나 많은 수령이 고려되어야 하는지 알기 위하여 실시되었다. 지리산 아고산대에서 고사한 구상나무 1본과 청주 미동산 수목원에 식재된 구상나무를 대상으로 10cm 간격으로 나이테 수를 조사한 결과 가슴높이(120cm)까지 생장하는 데 소요되는 기간이 각각 17년과 11년이었으며, 처음 10cm 까지 수고생장을 하는데 각각 4년과 3년이 소요되어 가장 많은 기간이 소요되었다. 이후, 지리산 아고산대 구상나무 는 80cm까지 10cm씩 수고생장을 하는데 약 2년이 소요되었으며, 청주 미동산수목원 구상나무는 40cm까지 10cm씩 수고생장을 하는데 약 2년이 소요되었다. 이상의 연구를 통해 아고산대 구상나무가 저지대에서 생육하고 있는 구상나무보다 수고생장 속도가 느리며, 가슴높이에서 채취한 생장편을 이용하여 구상나무의 수령을 추정 하기 위해서는 최소한 10년 이상을 추가해야 함을 확인되었다. 생육환경에 따라 수고생장 속도가 다르기 때문에 생육 환경에 따른 구상나무의 수고생장 속도에 관한 연구가 체계 적으로 수행되어져야 할 것이다. 또한, 구상나무의 수고생장은 느리기 때문에 수정 추정 시 보다 세심한 주의가 요구됨이 함께 확인되었다.

Alpine plants with a scarcity of pollinators in harsh environments have been believed to undergo selfing for reproductive assurance; however, contradictory evidence is also available. Snowmelt regimes in alpine areas function to change life history characteristics of alpine plants such as flowering time and duration; yet the effects of snowmelt regimes have never been tested in alpine plants in Korea. This study was conducted to investigate the dichogamy, mating systems, and flowering characteristics of Megaleranthis saniculifolia populations [early and late snowmelt plots (ESP and LSP, respectively)] in a subalpine area of Sobaeksan Mountain in Korea. M. saniculifolia exhibited incomplete protogyny in that despite early maturation of pistils, maturation times of pistils and stamens within flowers were partly overlapped. Control and hand-outcrossing treatments produced significantly higher number of follicles and seeds per flower than autonomous and handselfing treatments. Based on the aggregate fruit set, the auto-fertility index (AI) and self-compatibility index (SI) were 0.33 and 0.50, respectively. Snowmelt occurred 10 days earlier in ESP than in LSP, thereby ESP and LSP showed distinct differences with regard to flower longevity and season, but showing no difference in peak flowering dates. We concluded that M. saniculifolia is an incomplete protogynous and largely outcrossing plant requiring pollinator service. Temporal variation in snowmelt time and subsequent changes in flowering characteristics under climate change may further threaten the population persistence of M. saniculifolia which has already been designated as endangered species in Korea.

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.

본 연구는 우리나라 한라산 아고산대에서 구상나무림의 물질생산, 탄소분포와 탄소수지에 대하여 알아보기 위해 수 행되었다. 구상나무림의 현존량은 2009, 2010, 2011, 2012 와 2013에 각각 98.88, 106.42, 107.67, 108.31와 91.48ton/ha 유기탄소량은 44.5, 47.89, 48.45, 48.74와 41.17 ton C/ha 이었다. 순생산량은 2009, 2010, 2011, 2012 년에 각각 11.40, 7.41, 0.05 와 -9.46 ton ha-1yr-1 이었고, 유기탄소 순생산량은 5.13, 3.33, 0.02와 -4.25 ton C ha-1yr-1 이었다. 2009~2013년 연간 낙엽생산량은 각각 2.42, 4.02, 2.94, 5.47, 2.67 ton ha-1yr-1이었고, 낙엽생산량의 유기탄 소량은 1.09, 1.80, 1.32, 2.46, 1.20 ton C ha-1yr-1. 연간 임상낙엽량 6.09, 5.40, 4.45, 2.57 ton/ha 임상냑엽량의 유 기탄소량은 2.74, 2.43, 2.00, 1.16 ton C/ha. 토양 20cm까지 의 유기탄소축척량은 각각 55.77, 54.90, 50.69, 44.42, 41.87 ton C ha-120cm-1. 2012년 토양호흡을 통해 배출된 유기탄소량은 2011, 2012년에 각각 4.42, 4.14 ton C ha-1yr-1 이었다. 한라산 구상나무림에서는 2011년에 총 0.01 ton C ha-1yr-1의 유기탄소를 대기로 방출하였고 2012 년에 -8.39 ton C ha-1yr-1의 유기탄소를 대기로 배출하였다.

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.

설악산(대청봉 1,708m)아고산대 산림식생을 대상으로 2005년 6월부터 2005년 8월까지 81개의 방형구를 설치하여 Z-M식물사회학적 방법으로 식생구조의 유형분류를 실시하였던바 설악산의 아고산대 산림식생은 분비나무군락군 유형으로 크게 분류되었고, 군락단위에서는 철쭉군락과 개들쭉군락, 철쭉군락은 만주고로쇠군과 잣나무군 (시닥나무소군과 뽕잎피나무소군), 개들쭉군락은 눈잣나무군과 눈향나무군으로 각각 세분되었으며, 총5개의 식생유형으로 나타났다.

종석대 아고산초원의 생태계 변화관찰의 자료로 활용하고자, 종석대를 중심으로 분포하는 아고산지대의 초원과 관목층을 대상으로 40개의 방형구(5m×5m)를 설치하여 식생을 조사하였다. 종석대의 관목지대에는 미역줄나무의 상대우점치 (I.P.)가 23.45%로 가장 높았으며, 다음으로 조록싸리. 노린재나무, 털조록싸리 등의 순이었다. 종석대 고산초원의 초본식물은 큰까치수영. 고사리. 수리취, 여로, 원추리 및 노루오줌 등 6종이 우점종이었다. 산림청에서 희귀식물로 등록된 흰참꽃나무가 종석대 정상 바위틈에서 여러 개체가 자라고 있었으며, 지속적인 모니터링을 함으로써 훼손대책을 강구할 필요가 있다.

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.

한라산 영실의 오백나한-윗세오름대피소-방아오름에 이르는 아고산대(해발 1,440-1,700m)삼림의 식물군집 구조분석을 위하여 37개소에 조사구(1개 조사구당 10 × l0m 방형구 1개씩 설치)를 설치하고 식생조사를 실시하여 얻은 자료에 대하여 TWINSPAN에 의한 classification 및 ordination의 종류인 RA및 DCA기법을 적용하여 분석하였다. 또한 가축방목과 이용객에 의한 식생훼손을 파악하기 위하여 17개소에 조사구를 설치하였다. TWIMSPAN에 의해 5개의 군집으로 분리되어 구상나무-주목군집, 산철쪽-털진달래 -제주조릿대군집, 큰꽝꽝나무-보리수나무-제주조릿대군집, 산철쭉-눈향나무-털진달래군집, 시로미-눈향나무군집으로 나뉘었다. 가축방목과 탐방객의 이용에 의하여 식물군집의 종다양성이 심하게 감소되었다.

지리산 노고단-임걸령재에 이르는 아고산대 (해발 1,360~1,410m)삼림의 식물군집 구조분석을 위하여 25개소에 조사구(1개 조사구당 20 ×25m 방형구 1개씩 설치)를 설정하고 식생조사를 실시하여 얻은 자료에 대하여 TWINSPAN에 의한 classification 및 ordination의 찬 종류인 DCA기법을 적용하여 분석하였다. TWINSPAN에 의하여 5개의 군집으로 분리되어 물푸레나무-함박꽃나무군집, 신갈나무-철쭉군집, 신갈나무-물푸레나무-당단풍군집, 신갈나무-분비나무-철쭉군집, 분비나무-소나무-진달래군집으로 나뉘었다. 교목상층군에서의 천이계 열은 신갈나무 - 분비나무로 추정되었고, 종파양성에 의하면 분비나무가 우점중인 군집은 성숙단계인 안정상태이었다. 환경인자인 토양함수량과 토양산도는 조사구간에 차이가 없었다.