본 연구는 난온대림에 속한 도서지역에서 조사한 대량의 식생 데이터로 식물사회네트워크 분석을 통해 식물군락의 수종간 상호관계를 파악하고자 했다. 상록활엽수 성숙림에 출현하는 교목성 후박나무·구실잣밤나무·생달나무·광나무, 관목성 돈나무·자금우, 덩굴성 마삭줄·멀꿀이 서로 강한 양성결합(+)을 보였다. 이 수종들은 낙엽활엽수종과는 음성결 합(-)하거나 친소관계가 없었는데 이는 입지환경 차이가 크기 때문이다. 식물사회네트워크 소시오그램에서 4개의 그룹 으로 묶어 상록활엽수종인 그룹Ⅰ과 낙활엽수종인 그룹Ⅱ의 수종간에는 중심성과 연결성이 높게 나타났다. 소시오그램 의 수종(노드) 배치와 연결정도(그룹화)는 DCA분석와 같이 환경요인과 식물군집의 특성을 간접적으로 추정 가능한 것으로 분석됐다. 식물사회네트워크상 중심성과 영향력이 큰 수종은 마삭줄·사스레피나무·생강나무·때죽나무 등이었 다. 이 수종은 생태적 지위의 범위가 넓은 일반종이면서 숲틈과 훼손지 등에 흔히 출현하는 기회종의 특성과 생존전략을 갖는 것으로 보인다. 이 수종들이 식물군집의 종간 상호작용과 군집의 구조와 기능 변화에 그 역할이 클 것이다. 하지만 실제 식물사회에서 어떤 상호작용을 통해 식물군집 변화에 영향을 미치는지는 장기적인 연구와 심도 있는 논의가 필요하다.

우리나라 난온대 도서지역을 광범위하게 조사해 TWINSPAN분석을 통해 식생을 유형화한 후에 유형별 입지환경과 군집구조 특성을 밝혔다. 이를 바탕으로 식생유형별 복원전략을 도출하여 난온대림 복원계획의 방향성을 제시하고자 했다. 식생유형은 명료하게 8개로 나뉘었는데 군락Ⅰ∼Ⅳ는 후박나무, 구실잣밤나무 등이 우점한 양호한 상록활엽수림 이었다. 반면, 군락Ⅴ∼Ⅷ은 곰솔림과 낙엽활엽수림, 인공조림지로 난온대 지역의 퇴행천이 식생이었다. DCA분석 결과로 도출된 환경요인은 해발고(최한월 평균기온)와 해안선에서 거리(내염성)였다. 2가지 환경요인에 따라 후박나무 림, 구실잣밤나무림, 가시나무류림 유형으로 난온대림 분포패턴이 명료해졌다. 3가지 식생유형을 복원대상지의 입지환 경을 고려해 복원목표 식생으로 적용하는 것이 합리적이다. 군락Ⅴ∼Ⅷ에는 곰솔, 낙엽활엽수 등이 수관층을 형성했는 데 종자 확장력이 강한 상록활엽수종이 하층에 빈번하게 출현해, 상록활엽수림으로 식생천이 가능성이 컸다. 도서지역 에 산림이 사라진 황폐지는 협소하지만, 곰솔림과 낙엽활엽수림 등의 퇴행천이된 식생이 대면적을 이룬다. 이곳을 상록활엽수림으로 갱신하는 복원전략이 탄소중립 실현과 생물다양성 증진 측면에서 효과성이 더 클 수 있다.

본 연구는 주요 난대 상록활엽수종인 붉가시나무, 구실잣밤나무, 동백나무, 황칠나무 등 4종 임분과 곰솔림을 대상으 로 2019년 5월~2020년 1월까지 각 산림의 임분 특성 및 NVOCs 발산특성을 알아보고자 수행되었다. 분석 결과, 각 조사구의 계절별 기온 및 습도는 여름철에 고온다습하고 겨울철 저온건조한 일반적 우리나라의 기후적 특성을 보였고 기압은 대체적으로 겨울이 높았으며 봄, 여름보다 가을과 겨울의 기압이 높았다. 조사구 5개소의 총 NVOCs는 전체적으로 여름철에 가장 높았으며 봄, 겨울은 황칠나무림, 가을은 구실잣밤나무림, 여름은 붉가시나무림의 NVOCs량 이 상대적으로 높은 특성을 보였다. 수종별로 살펴보면, 침엽수종인 곰솔림보다 난대 상록활엽수종인 붉가시나무, 구실잣밤나무, 동백나무, 황칠나무의 NVOCs 발산량이 낮지 않거나 오히려 높은 것을 확인하였다. NVOCs 발산에 기온(r=0.590, P=0.000), 습도(r=0.655, P=0.000)는 양(+)의 상관관계, 기압(r=-0.384, P=0.000)과 풍속(r=-0.263, P=0.018)은 낮은 음(-)의 영향이 있었다. 미기상인자 중 습도(β=0.507, P=0.000)가 NVOC 발산량에 가장 크게 영향을 미치는 것으로 나타났으며 기온, 기압, 풍속 순으로 영향을 미치는 것으로 분석되었다.

난온대 상록활엽수림의 변화과정을 장기 모니터링하기 위해 1996년 완도수목원에 설치된 16개 고정조사구(시험구, 대조구)를 대상으로 식생구조 변화를 분석했다. 특히 1996년도 복원기법으로 도입한 시험처리(솎아베기, 식물도입)가 식생 발달에 미친 영향을 심도 있게 논의했다. 교목층에 붉가시나무가 우점한 군락(고정조사구 1∼3)에서는 이 종의 평균상대우점치(MIP)가 줄고, 외부에서 들어온 상록활엽수종의 MIP가 늘어나 장래 식생구조 변화가 예상된다. 붉가시 나무-낙엽활엽수림(고정조사구 5, 7), 소나무림(고정조사구 9, 10)에서도 상록활엽수종의 세력 확장이 확인됐다. 솎아베 기를 시행했던 시험구에서 조류 피식 산포형인 생달나무, 참식나무, 후박나무 등의 종 유입과 상록활엽수종의 세력 확장이 두드러져, 난온대림 식생 발달을 촉진하는데 유효했다고 본다. 시험구에 상록활엽수종을 심어 식생구조 변화를 꾀했지만, 식재 수량이 적어 식생구조 변화에 끼친 영향이 미약했던 것으로 보인다. 다른 식생유형보다 소나무림은 소나무, 곰솔의 쇠퇴에 따른 상록활엽수림으로의 식생구조 변화가 뚜렷했다.

국내 섬 지역은 감독 부실과 관광 등으로 인해 산림 훼손이 심각한 상황이다. 한반도 서남해안 지역의 난온대 기후대 원식생은 상록활엽수림이라서, 이곳을 원식생으로 복원이 바람직하다. 따라서 본 연구에서는 전남의 섬 지역 산지를 대상으로, 현존 상록활엽수림의 환경 요인을 분석하여 상록활엽수림 북원 적합지를 도출하였다. 이를 위해 딥러닝(deep learning) 알고리즘을 이용하여 Sentinel-2 위성영상에서 연구 대상지의 식생 유형을 6가지로 분류하였고, 분류된 식생 유형의 위치 및 지형, 기후 속성을 측정하여 상록활엽수림의 내성 범위(tolerance range)를 분석하였다. 분석 결과, 현존 상록활엽수림은 인간의 간섭이 적은, 고도가 높고 경사가 급한 지역에 상대적으로 높은 비율로 분포하였다. 이와 같은 인위적인 간섭으로 현존 상록활엽수림은 타 식생 유형보다 오히려 연평균기온이 낮은 곳에 분포하는 경향을 보였는데, 이는 고도가 높을수록 기온은 낮아지기 때문이다. 여러 환경 요인 중 인간의 간섭에 따른 영향을 배제하고, 상록활엽수림의 복원 적합지를 파악할 수 있는 환경 요인에는 위도와 최한월 평균기온(1월)이 있었다. 상록활엽수림 내성 범위 분석 결과, 위도 34.7° 이남, 최한월평균기온 1.7°C 이상인 지역에 주로 생육하는 것으로 나타나, 이 조건에 맞는 지역을 상록활엽수림 복원 적합지로 예측하였다. 전남 섬 지역의 산지 중 상록활엽수림 복원 적합지 면적은 614.5㎢로 전체 연구 대상지의 59.0%, 연구 대상지 중 농경지 등을 제외한 산림 식생 지역의 73.4%를 차지하였다. 본 연구의 결과를 바탕으로 향후 구체적인 섬 지역 산림복원계획과 예산을 수립해야 할 것이다.

난온대 상록활엽수림의 식생천이계열을 논의하기 위해 극상림이라 알려진 육박나무군락이 생육하는 한국 3곳(비진도, 애도, 보길도)과 일본 1곳(다치바나산)을 조사 및 분석했다. 이를 토대로 한국, 일본, 중국, 대만의 관련문헌을 검토해 상록활엽수림의 분포특성, 식생천이계열 및 극상수종을 고찰했다. 다치바나산과 애도는 육박나무군락이 가장 발달한 식생구조를 보였지만, 토양분석 및 CCA분석에서 육박나무군락을 난온대 천이극상단계의 조건으로 판단하기엔 부족함이 보였다. 한국과 일본에서 육박나무군락은 드물게 분포하는 반면, 동아시아 난온대 지역에 보편적인 식생유형은 후박나무류, 잣밤나무류, 가시나무류였다. 한국 난온대 지역의 식생천이계열은 곰솔·소나무·졸참나무 등(초기단계)→후박나무·생달나무·참식나무·육박나무 등(중간단계)→구실잣밤나무·붉가시나무·참가시나무 등(극상단계)의 순으로 2차천이가 진행될 것으로 추정된다. 단, 조풍의 영향을 강하게 받는 입지조건이나 잣밤나무류·가시나무류의 종자공급이 어려운 곳에서는 후박나무류 유형이 토지극상일 것이다.

난온대 지역인 완도난대수목원과 신지도, 장도 등을 사례연구 대상지를 선정하여, 기초환경 조사 및 훼손등급 사정 후, 산림기능과 복원목표식생 설정, 식생복원유형과 복원기법 등을 구상하여 사례지의 난온대 상록활엽수림 복원계획안을 제시하였다. 사회적 요구와 복원목표 등을 고려하여 산림기능은 생태계보존기능, 풍치보전기능, 임목생산기능으로 구분하였고, 복원목표식생은 붉가시나무림, 구실잣밤나무림, 후박나무림. 생달나무림, 황칠나무림 등으로 설정하였다. 식생복원유형은 보존형 복원형. 재현형, 조림형으로, 복원기법은 훼손등급에 따라 보존, 유도, 개량, 조성으로 세분하였다.

대부분 훼손된 한반도 난온대 상록활엽수림의 보전실태 파악 및 복원 방안을 모색하기 위해서 상록활엽수림 분포와 산림식생유형을 파악하고, 훼손등급 기준을 설정하였다. 기존 문헌과 현존식생도를 토대로 파악한 한반도의 상록활엽수림 면적은 약 10,285ha이었다 난온대 지역인 남해안과 내륙일대 등의 32개 지역에서 산림식생유형을 파악한 결과 상록활엽수림은 26개 유형, 준상록활엽수림은 13개 유형, 낙엽활엽수림은 9개 유형, 상록침엽수림은 4개 유형, 총 52개 산림식생유형으로 구분되었다. 난온대 수종의 상대우점치와 수종 수에따라 훼손등급을 8개 등급, 14개 세부훼손등급으로 세분하여 훼손등급 기준을 설정하였다.

상록활엽수림의 식생구조 변화를 모니터링 하기 위하여 완도수목원에 20개의 고정시험구를 1996년에 설치했다. 20개의 고정시험구는 10개의 시험구와 대조구로 구분했으며, 시험구는 적정밀도로 택벌한 후 상록활엽수를 식재했다. 시험처리전 20개 고정시험구의 식생구조는 붉가시나무, 붉가시나무와 개서어나무, 소나무 등이 우점하였고, 소나무군락과 낙엽활엽수군락에서 붉가시나무군락으로 천이되는 식생구조를 나타냈다. 시험처리시험구는 붉가시나무와 소나무가 우점하는 식생구조로 바뀌었고, 관목층과 지피층의 출현종수, 개체수, 피도 등이 증가하였다.

상록활엽수림 복원모형의 연구의 일환으로 사례지인 전남 완도와 경남 목도의 복원전략을 제시하였다. 완도의 식생복원 유형은 개선형과 재현형으로 구분했고, 목도는 개선형으로 제시했다. 완도의 복원식생은 붉가시나무군락, 참가시나무군락, 참식나무군락, 구실잣밤나무군락, 후박나무군락, 생달나무군락 등 상록활엽수림 군락을 목표식생으로 제시했다. 목도의 복원식생은 후박나무군락으로 제시했다. 완도의 종복원 대상은 개체군의 분포지역이 매우 한저되어 있고 크기가 작은 수종 중에서 참나무과의 참가시나무와 자작나무과의 새우나무를 선정하였다. 목도지역에는 복원할만한 수종이 없는 것으로 판단되었다.

난대 상록활엽수림 복원 모형 연구의 사례지인 완도의 식생구조를 조사하였다. 완도의 사록활엽수림은 붉가시나무가 우점종이었으며, 수령 30여년 미만의 맹아림이 대부분이었다. 중복부와 산록부에는 조림식생과 낙엽활엽수림이, 능선부와 고지대에는 졸참나무, 개서어나무, 소사나무 등의 낙엽활엽수림이 발달하고 있었으며, 임상층에서 상록활엽수종이 활착하고 있었다. 47개 조사구에서 60% 이상의 상재도를 나타낸 상록활엽수종은 광나무, 마삭줄, 붉가시나무, 사스레피나무이었다. 본 조사지역 내에 출현한 관속식물상은 101과 321속 426종 56변종, 5품종 및 1교잡종 등 촌 488종류로 파악되었으며 이 중에서 상록성 수목은 23속 30종 2변종 등 32종류이었다. 12개 조사지역에서 100%의 상재도를 나타낸 종은 맥문동과 칡이었으며, 50% 이상인 종은 덜꿩나무, 마삭줄 등 40종류이었다. 한편 상재도가 8% 이하인 식물종은 가래나무, 말채나무, 병아리꽃나무 등 209종류이었다. 식물종 다양성은 장기간 인간간섭으로 조사지역간 특이한 사항은 보이지 않았으나, 곰솔림이 155종으로 가장 높은 값을 보인 반면에 생달나무-마삭줄군락은 23종으로 가장 낮은 값을 나타내었다.

우리나라에서 비교적 잘 보존되어 있는 난대상록활엽수림의 12개 지역을 대상으로 이 지역에 주로 출현하는 상록수종과 생육하고 있는 희귀 및 멸종위기 식물과 귀화식물을 조사하였다. 난대상록활엽수림에 70% 이상 공통적으로 고르게 출현하는 수종으로는 녹나무과의 생달나무, 후박나무 등 28과 34속 37종류로 파아고디었으묘, 이들 수종은 상록활엽수림의 복원모형을 만드는데 중요한 지표가 되리라 판단된다. 면적 100m2당 종수는 보길도가 5.511로 가장 높았으묘, 미조리(4.677), 맹선리(2.481) 등의 순이었다. 관찰된 희귀 및 멸종위기식물은 물푸레나무과의 이팝나무를 포함한 4종 등 총 24과 32종이었으며 보길도에서 13과12종 1변종 등 13종류로 가장 많은 희귀 및 멸종위기식물이 파악되었다. 귀화 및 도입식물의 경우 국화과는 7종, 콩과는 5종, 자리공과는 2종을 파악되었다. 이 외에 비름과, 자작나무과, 능소화과, 명아주과, 닭의장풀과, 측백나무과, 꿀풀과, 아욱과, 분꽃과, 소나무과, 마디풀과 및 낙우송과 등 12과는 각 1종씩 총 12종이 확인되었다. 보길도의 경우 낙우송과의 삼나무 등 총 9과 13속 13종으로 가장 많은 도입 또는 귀화식물이 식재되어 있음을 확인하였다. 또한 격리된 소규모 도서 생태계의 합리적인 보전을 위한 관리계획 수립의 필요성을 논하였다.

한반도 난대기후대의 식생구조를 연구하기 위하여 남해안 도서지방의 상록활엽수림 지역에 52개 조사구를 설치하였다. 난대상록활엽수림은 지리적 격리와 인위적 교란에 의해 지역간 식생구조가 매우 상이하였다. 조사지의 식생들은 대체적으로 자연적 식생천이가 이루어진 상록활엽수림 집단, 장기간 훼손되었거나 관리되어온 상록활엽수림 집단, 그리고 상록활엽수종으로 천이되고 있는 조림식생 집단으로 구분되었다. 52개 조사구에서 80% 이상의 상재도를 보인 수종은 후박나무, 사스레피나무, 마삭줄, 생달나무, 광나무 등이었다. 난대기후대의 극상군락이라고 추정되는 육박나무군락은 주도와 애도에 잔존하고 있었다. 과거 교란이 있었던 해안지역에서는 구실잣밤나무로 이차천이가 예상된다.