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문제 정의
- 확인하고 4) 각 시기에 따라 발아하는 종을 확인하고자 한다.
제안 방법
- 초에 온실에서 발아실험을 시작하였다. Inner tray(580><365x 135cn?)에 약 3cm의 sterile sand를 깔고 그 위에 토양 종자은행을 약 1cm의 두께로 골고루 깐 후 outer tray(400x235신00cm3) 안에 놓았다. 주 1회 이상 outer tray에 물을 공급하여 습윤조건의 tray에는 -2 〜0cm, 침수조건의 tray는 2cm이상 수위가 유지되도록 하였다.
- 서울시 생태계 보전지역인 진관내동 습지, 방이동 습지와 밤섬에서 2004년 3월 토양을 채취한 후 5월부터 10월까지 유묘 출현법(seedling emergence method)으로 토양 종자은행을 관찰하였다. 그 결과 진관내동에서는 총 42종, 5, 190개체가 출현하였고, 방이동에서는 총 39종, 2, 265개체, 밤섬에서는 총 39종, 1, 047개체가 발아하였으며 가장 개체수가 많았던 곳은 진관내동 버드나무군락이었다.
대상 데이터
- 2004년 3월 식생군락별 토양 종자은행 채집을 위해 진관내동 고마리, 갈대, 부들, 달뿌리풀 버드나무 등 5개 군락(Fig. la) 과방이동 갈대, 부들, 은사시나무, 버드나무 등 4개 군락을 선정하였으며(Fig. lb) 수변으로부터 거리별 토양 종자은행 채집을 위해서 밤섬에서 5개의 조사지선를 선정하였다. 진관내동과 방이동에서는 각 군락마다 50cm X 50cm인 방형구를 4반복으로 놓고 방형구당 5개의 토양 코어(core)를 채집하였다.
- 방이동 습지에서 채집한 부들군락, 갈대군락, 은사시나무군락, 버드나무군락의 토양 종자은행에서 출현한 종의 총수는 39 종이었으며 총 개체수는 2, 265개였다. 방이동 습지에서는 가장 많은 개체수를 보인 종은 부들속 식물(1, 297개체)이었으며 다음으로 골풀, 밭뚝외풀이 많은 개체수를 보였다.
- 본 연구는 서울시 생태계 보전지역 중 은평구 진관내동 습지, 송파구 방이동 습지, 한강 밤섬에서 채집한 토양 종자 은행으로 이루어졌다(Fig. 1).
- 총 출현 개체수 역시 1, 574개로 실험 군락 중 가장 많았다. 진관내동 갈대군락 은총 31종이 출현하였으며 총 출현 개체수는 1, 234개체였다. 버드나무군락과 마찬가지로 밭뚝외풀이 가장 많은 개체수를 보였으며(865개체), 다음으로는 골풀(86개체), 왜떡쑥(G彻沥沥 uliginosum: 58개체) 순이 었다.
- 진관내동과 방이동에서는 각 군락마다 50cm X 50cm인 방형구를 4반복으로 놓고 방형구당 5개의 토양 코어(core)를 채집하였다. 토양 코어는 지름 5.5cm의 PVC관을 사용하여 깊이 5cm로 방형구의 네 모서리와 중간에서 채취하였으며 채집한 뒤 혼합하여 토양 종자은행 실험에 사용하였다. 밤섬에서는 수변에서부터 식생대까지 5 개의 조사지선(5m)을 설치한 후 Im 간격으로 토양 코어를 채집하여 각 조사지선에서 수변으로부터 거리가 0~50cm인 수변 1, 150〜20cm인 수변 2, 300〜350cm인 수변 3, 450〜500cm인 수변 4 샘플의 데이터를 합산하여 수변으로부터 거리별 토양 종자 개체 수를 확인하였다.
- 현존식생은 갈대가 가장 넓은 지 역을 차지하며 부들, 버드나무, 은사시나무(RyMus tomentiglan- dulosd) 등이 다음으로 많은 지역을 차지하였다(이경재 등 2003). 한강 밤섬은 동단의 윗밤섬과 서단의 아랫밤섬, 2개의 섬으로 구성되어 있으며(서울특별시 2004) 본 연구에서는 윗밤섬의수변에서부터 식생대까지 거리별로 토양 종자은행을 채취하였다(Fig. lc). 이 지 역은 명아주(Chenopodium album) 및 갈대 군락과 닿아 있으나 본 연구 지역에는 다년생 우점 군락이 형성되어있지 않다(서울특별시 2002).
성능/효과
- 많은 수의 개체(297개체)와 종(26종)이 출현하였다. 가장 많은 개체가 출현한 종은 밭뚝외풀(77개체)이었으며 침수조건에서는 개구리밥과 같은 부유식물과 나사말(K?〃加eria asiatica), 미동정 침수식물 등도 다양하게 출현하였다. 다음으로 많은 개체 수를 포함하고 있었던 토양 종자은행은 수변으로부터 거리가 450~500cm인 수변 4로 총 221개체가 출현하였으며 종수는 21종이었다.
- 버드나무군락과 마찬가지로 밭뚝외풀이 가장 많은 개체수를 보였으며(865개체), 다음으로는 골풀(86개체), 왜떡쑥(G彻沥沥 uliginosum: 58개체) 순이 었다. 가장 많은 개체수가 출현한 밭뚝외풀과 그 다음 순서 인 골풀의 개체수가 약 8배 정도 많은 큰 차이를 보였으며, 침수 처리구에서는 개구리밥(S两rode/a poly- rhiza)이 출현하였다. 진관내동 달뿌리풀군락에서는 총 30종이 출현하였으며 출현 개체수는 진관내동 버드나무군락 다음으로 많은 1, 293개체를 기록하였다.
- 진관내동 버드나무군락에서는 38종이 출현하여 토양 종자은행을 채집한 군락 중에서 가장 많은 종수를 나타내었다. 가장 많은 개체수가 출현한 종은 밭뚝외풀(803개체)이었으며 골풀도 307개체가 발아하였다. 총 출현 개체수 역시 1, 574개로 실험 군락 중 가장 많았다.
- 그 결과 진관내동에서는 총 42종, 5, 190개체가 출현하였고, 방이동에서는 총 39종, 2, 265개체, 밤섬에서는 총 39종, 1, 047개체가 발아하였으며 가장 개체수가 많았던 곳은 진관내동 버드나무군락이었다. 진관내동 습지와 밤섬에서 가장 많은 개체 수를 보인 것은 밭뚝외풀이었고 방이동 습지에서는 부들속 식물들이었다.
- 가장 많은 개체가 출현한 종은 밭뚝외풀(77개체)이었으며 침수조건에서는 개구리밥과 같은 부유식물과 나사말(K?〃加eria asiatica), 미동정 침수식물 등도 다양하게 출현하였다. 다음으로 많은 개체 수를 포함하고 있었던 토양 종자은행은 수변으로부터 거리가 450~500cm인 수변 4로 총 221개체가 출현하였으며 종수는 21종이었다. 수변으로부터 거리가 150~200cm이었던 수변 2에서 출현한 개체수(208개체) 및 종수(22종)는 수변 4와 비슷하였다.
- ), 방동사니대가리 (Cyperus sanguinolentus), 방동사니 (C切es amuricus)가 많이 출현하였다. 또한 병아리방동사니(Cvpems flaccidus), 미국가막사리 (Bidens frondosd), 여 뀌 바늘仏诚观海 prostrata), 벼룩이자리 (Arenaria serpyllifolia), 중대 가리풀(Ce’mpeda m海ma)의 출현 개체 수가 많았다.
- 수위가 0cm이하인 조건에서만 발아하였다. 또한 습지에서 잘 관찰되는 식물인 속속이풀, 주름잎, 황새냉이(<%湖协e flexuosa), 애기골무꽃(&虞〃効a dependens), 뚝새풀W/opecums ae- qualis) 등도 습윤조건에서만 발아되었다. 개망초(Er活ero” annuus), 개소시랑개비(R”e湖〃aparadoxa), 선개불알풀(Terom'ca arvensis), 중대가리풀, 명아주(Chenopodhim album), 왜떡쑥 등의 건생식물은 종자가 포함되어 있는 토양 종자은행이라도 침수조건에서는 발아하지 않았으며 습윤조건에서만 발아하였다.
- 부들속 식물의 출현 개체수가 월등하게 많았으며(561개체) 다음으로 여뀌 (Persicaria hydropiper)7\ 많은 개체수를 보였다(15개체). 방이동 갈대군락은 총 28종 752개체가 출현하였는데 방이동의 군락별 토양 종자은행에서는 가장 많은 개체수와 종수를 나타내었다. 이곳에서는 골풀이 가장 많이 출현하였으며(212개체), 바닥에 낮게 자라는 미동정 종이 침수조건에서 많은 수를 보였다.
- 다른 군락별 토양 종자은행과는 달리 밭뚝외풀의 개체수가 적어(10개체) 전체적인 개체 수가 매우 적 었다. 방이동 버드나무군락은 총 20종 565개체가 출현하였으나 출현 개체수의 대부분이 부들속 식물이었다(513 개체). 방이동에서도 부들군락에서만이 부들속 종자가 가장 많은 개체수를 차지하였으며 다른 군락에서는 지상부 우점종이지 하부에서 거의 출현하지 않았다.
- 방이동 부들군락에서는 총 20종 663개체가 출현하였으며 개체 수는 진관내동 애기부들군락과 비슷하였다. 부들속 식물의 출현 개체수가 월등하게 많았으며(561개체) 다음으로 여뀌 (Persicaria hydropiper)7\ 많은 개체수를 보였다(15개체).
- 총 개체수는 2, 265개였다. 방이동 습지에서는 가장 많은 개체수를 보인 종은 부들속 식물(1, 297개체)이었으며 다음으로 골풀, 밭뚝외풀이 많은 개체수를 보였다. 이 외에도 사초속 식물(Carex spp.
- 다음으로 밭뚝외풀(148개체)과 부들속 식물(83개체), 사초속 식물 (24개체)이 많이 출현하였다. 방이동 은사시나무군락에서 출현한 유묘는 총 21종, 285개체로 군락별 토양 종자은행 중에서는 가장 적은 개체수를 가지고 있었으나 종수는 진관내동 고마리군락이나 방이동 부들군락, 방이동 버드나무군락보다 많았다. 이곳에서는 부들속 식물의 유묘가 가장 많았으나(86개체) 사초속 식물과 별 차이는 없었다(80개체).
- 3). 밭뚝외풀과 부들속 식물, 골풀은 습윤과 침수, 두 조건에서 모두 많은 수가 발아되었다. 뿐만 아니라 사초속 식물, 돌피, 미국가막사리, 여뀌바늘, 닭의장풀, 좀물뚝새, 알방동사니 (Cvpew difformis), 여 뀌 등의 정수식물들도 습윤조건 뿐만 아니라 수위 2cm이상인 침수조건에서도 발아하였다.
- 진관내동 갈대군락 은총 31종이 출현하였으며 총 출현 개체수는 1, 234개체였다. 버드나무군락과 마찬가지로 밭뚝외풀이 가장 많은 개체수를 보였으며(865개체), 다음으로는 골풀(86개체), 왜떡쑥(G彻沥沥 uliginosum: 58개체) 순이 었다. 가장 많은 개체수가 출현한 밭뚝외풀과 그 다음 순서 인 골풀의 개체수가 약 8배 정도 많은 큰 차이를 보였으며, 침수 처리구에서는 개구리밥(S两rode/a poly- rhiza)이 출현하였다.
- 또한 지상부 우점종이 대부분 무성생식으로 번시하여 토양 종자은행에 종자를 거의 첨가시키지 않는 다년생 종일 때에도 지상부와 지하부의 식물상 간에 종 구성 차이가 발생하기도 한다(Leek 1989). 본 연구 결과 중 달뿌리풀, 갈대, 고마리 등의 다년생이 우점하는 군락의 토양 종자은행에서 우점종이 토양 종자은행에서 거의 관찰되지 않은 것은 그와 같은 이유라고 설명할 수 있다. 예외적으로 군락별 토양 종자은행 연구 결과 지상부에서 부들 속 식물(부들 및 애기부들)이 우점하는 경우에는 지하부와 우점종이 일치하였다.
- 조건과 산소 조건 둘 다에서 모두 잘 발아한다. 본 연구를 통해 국내 습지식물 중 두 종 이외에도 본 연구 결과에서 밭뚝외풀, 골풀, 부들속 식물, 여뀌바늘, 미국가막사리, 닭의장풀, 좀물뚝새 등도 침수 및 습윤조건에서 모두 발아하는 것으로 나타났다饵ig. 3).
- 사실상 물의 깊이는 습지식물의 발아에 가장 큰 영향을 미치는 요소이며 이는 물의 깊이가 산 소염, 빛 등에 영향을 미치기 때문이다(Casanova and Brock 2000). 본 연구에서 동일한 토양 종자은행이라 하더라도 습윤조건에서 토양 위로 2cm이상의 물을 유지해준 침수조건보다 더 많은 개체 수와 종수가 출현하였다. 이는 습지식물의 다수를 차지하는 대부분의 정수식물과 mud-flat species 등이 물에 잠겨 있지 않을 때 발아하기 때문이다(van der Valk and Davis 1978).
- 이는 지상부를 우점하고 있는 식물의 종 특성과 발아환경에 기인하는 경우가 많다. 본 연구의 식물군락별 토양 종자은행 확인실험 결과 갈대, 달뿌리풀, 버드나무, 은사시나무, 고마리 등대 부분의 군락에서 지하부 우점종은 지상부에서의 우점종과 일치하지 않았을 뿐 아니라 토양 내에 종자가 거의 포함되어있지 않았다. 토양 종자은행에 목본이 드문 것은 목본의 종자가 피식율과 분해율이 높으며 생식율에 있어서 차이가 크기 때문이다(Leek 1989).
- 진관내동 애기부들군락과 비슷하였다. 부들속 식물의 출현 개체수가 월등하게 많았으며(561개체) 다음으로 여뀌 (Persicaria hydropiper)7\ 많은 개체수를 보였다(15개체). 방이동 갈대군락은 총 28종 752개체가 출현하였는데 방이동의 군락별 토양 종자은행에서는 가장 많은 개체수와 종수를 나타내었다.
- 2). 비교적 진관내동, 방이동에 비해 적은 수의 종자를 보유하고 있었다. 밤섬에서는 진관내동과 마찬가지로 밭뚝외풀이총 290개체로 가장 많은 개체수를 차지하였으며 진관내동, 방이동과는 달리 밤섬에서는 부들속 식물이 거의 발아되지 않았다.
- 습윤 조건과 침수조건에서 출현한 총 종수는 63종이었으며 그중 습윤조건에서만 출현한 종은 38종, 침수조건에서만 출현한 종은 7종이 었고 두 조건에서 다 출현한 종은 18종이 었다. 개구리밥과 같은 부유식물과 나사말 민* 나자스말(洶 marina), 말 (Potamogeton oxyphyllus) 등의 침수식물, 일부 정수식물인 물닭개 ^](Monochoria vaginalis) 등은 침수조건에서만 출현하였다(饵ig.
- 진관내동과 방이동에서 실시한 군락별 토양 종자은행 조사 결과 갈대군락, 버드나무군락, 고마리군락, 달뿌리풀군락, 은사시나무군락 등에서 지상부 우점종과 지하부 우점종 이서로 다른 반면 애기부들군락과 부들군락에서는 일치하였다. 습윤조건에서 56종, 침수조건에서 25종이 출현하였고, 두 조건에서 다 출현한 종은 18종이었다. 개구리밥등의 부유식물과 물닭개비 등의 일부 정수식물은 침수조건에서만 발아하였다.
- 방이동 갈대군락은 총 28종 752개체가 출현하였는데 방이동의 군락별 토양 종자은행에서는 가장 많은 개체수와 종수를 나타내었다. 이곳에서는 골풀이 가장 많이 출현하였으며(212개체), 바닥에 낮게 자라는 미동정 종이 침수조건에서 많은 수를 보였다. 다음으로 밭뚝외풀(148개체)과 부들속 식물(83개체), 사초속 식물 (24개체)이 많이 출현하였다.
- 가장 많은 개체수가 출현한 밭뚝외풀과 그 다음 순서 인 골풀의 개체수가 약 8배 정도 많은 큰 차이를 보였으며, 침수 처리구에서는 개구리밥(S两rode/a poly- rhiza)이 출현하였다. 진관내동 달뿌리풀군락에서는 총 30종이 출현하였으며 출현 개체수는 진관내동 버드나무군락 다음으로 많은 1, 293개체를 기록하였다. 갈대군락이나 버드나무군락과 마찬가지로 밭뚝외풀이 가장 많이 출현하였으며(805개체) 다음으로는 방동사니대가리였다(121개체).
- 진관내동 애기부들군락에서는 총 28종의 종자가 발아되었는데 골풀(Junciis 咖ss)이 195개체로 가장 많이 출현하였으며 다음이 부들속 식물(137개체), 밭뚝외풀(87개체), 방동사니대가리(80개체) 순이었다. 진관내동 버드나무군락에서는 38종이 출현하여 토양 종자은행을 채집한 군락 중에서 가장 많은 종수를 나타내었다.
- 진관내동 습지와 밤섬에서 가장 많은 개체 수를 보인 것은 밭뚝외풀이었고 방이동 습지에서는 부들속 식물들이었다. 진관내동과 방이동에서 실시한 군락별 토양 종자은행 조사 결과 갈대군락, 버드나무군락, 고마리군락, 달뿌리풀군락, 은사시나무군락 등에서 지상부 우점종과 지하부 우점종 이서로 다른 반면 애기부들군락과 부들군락에서는 일치하였다. 습윤조건에서 56종, 침수조건에서 25종이 출현하였고, 두 조건에서 다 출현한 종은 18종이었다.
- 진관내동 고마리군락에서는 17종, 406개체가 출현하여 토양 종자은행의 크기가 상대적으로 작았다. 출현 종과 개체수의 경향은 버드나무군락이나 갈대군락과 비슷하여 밭뚝외풀이 가장 많은 개체수를 차지하였으며(135개체) 그 다음이 골풀(124개체)이었으나 그 차이가 크지 않았다. 진관내동의 다른 군락들과는 달리 주름잎(Mzms pumilus: 40개체)과 벼룩이자리(31개처〕) 등이 많은 수를 나타내었다.
후속연구
- 이러한 군락의 경우 홍수에 의한 교란이 일어났을 때 식생 회복이 다른 군락에 비하여 늦어질 수 있다. 고마리군락은 고마리가 일반적으로 정수가 있는 습지에서도 우점하는 종인 것을 감안할 때 침수 조건에서 발아한 개체가 거의 없었다는 점은 특이한 사항이며 이를 밝히기 위해 고마리 의 발아 특징 에 대 한 연구가 추후에 더 이루어 져 야할 것으로 생각된다.
- 3). 이러한 종들은 산소조건과 무산소조건에서 모두 발아할 수 있는 것으로 추후 발아실험을 통해 결과에 대한 뒷받침이 필요하다.
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