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문제 정의
- 본 연구에서는 도시생태계 내의 조사 대상지역 속에서 가로수 공간에 대한 식생 및 생태식물 상 환경을 진단할 수 있는 식생지표를 구축하였다. 이와 같이 도 시생태계의 기반인 식생 지표성 발굴에 의한 식생평가 는 도시생태계의 생태성 유지 및 복원을 위한 기초정 보로 매우 유효하다.
- 따라서 도시 권역 내에 조성되어 있는 가로수 공간에서 서식하고 있는 종조성을 바탕으로 가로수 공간의 생태성을 평가할 수 있을 것이다. 본 연구의 목적은 가로수 공간에서식하는 식물종의 다양성으로부터 식생학적 유형을 분류하고 가로수 생태환경 평가를 위한 지표성을 발굴하는 데 있다.
- 또한 성현찬과 민수현(2003)에 의하면 수도권 중소도시의 가로수는 도시의 경관개선, 녹지 도입, 그리고 녹지네트워크 등에 그 기능과 효과를 가지고 있는 것이 실증적으로 보고되고 있다. 이러한 측면에서 본 연구는 가로수 공간에 대한 식생학적 접근 방법을 이용한 가로수 식생환경 평가를 통하여 도시생태계의 녹지총량(김종원, 2004) 개선에 직간접적 정보를 제공한다.
이론/모형
- 대구광역시 전역에 걸쳐서 총 105개 지소의 식생환경조사표가 획득되었으며, 각지소 간의 질적 양적 식 생상이성에 대한 수리통계적 분석은 주좌표 분석법(PCoA: Principal coordinate analysis) 이 이용되었다. 식물종 조성에 따른 지 소간의 유사도는 출현종의 변환통합우점도의 ordinal scale 속성을 고려하여 아래 식과 같은 유클리디언 거리계수(coefficient of squared euclidean distance) 를 채택하였다.
- 본 연구는 식재된 가로수의 하단부(0.9X 1.0 折)에 발달하고 있는 식생에 대하여 가로수 '식생환경 조사표'(표 1)를 개발하여 Ziirich-Montpellier 학파의 방법 (Braun-Blanquet, 1964)에 따라 수행되었다 출현식물종에 대한 양적평가는 9계급의 변환통합 우점도 (combined cover degree: 1-9, Westhoff and van der Maarel, 1973)와 빈도(전체 조사구수에 대한 해당 종이 출현한 조사구의 백분율)를 이용하였으며, 현지 식생조사 및 실내 분석으로 이루어지는 본 연구는 그림3과 같은 과정으로 성취되었다.
- 대구광역시 전역에 걸쳐서 총 105개 지소의 식생환경조사표가 획득되었으며, 각지소 간의 질적 양적 식 생상이성에 대한 수리통계적 분석은 주좌표 분석법(PCoA: Principal coordinate analysis) 이 이용되었다. 식물종 조성에 따른 지 소간의 유사도는 출현종의 변환통합우점도의 ordinal scale 속성을 고려하여 아래 식과 같은 유클리디언 거리계수(coefficient of squared euclidean distance) 를 채택하였다.
- 간접 해석을 위한 생물적 무생물적 요소에 대한 대응(matching) 정보를 발굴하기 위하여 다수의 식물종의 특질(plant character set)이 이용되었다 : (i) 휴면형- 지상식물(Ph), 지표식물(Ch), 반지중 식물(H), 지중식물(G), 일년생식물(Th), 수생 및 습지식물(頭), 착생식물(E), (ii) 산포기관형- 풍수산포형(D1), 동물산포형(D2), 자동산포형(D3), 중력산 포형(D4), 영양번식형(D5), 혼합형(D6), (ⅲ) 생육형- 직립형(e), 총생형(t), 일시적 로제트형(pr), 넌출형(1), 로제트-직립형(pr), 로제트(r), 분지형(b), 포복형(p), 조합형(c).이러한 식물종의 특질 및 출현식물종에 대한 분류 정보는 이우철(1996)에 따랐으며, 귀화식물종에 대해서는 박수현(1995, 2001)에 따라 기재하였다.
- 따라서 유클리디언거리계수의 값이 크면 클수록 비교 대상의 두 개지소의 종 조성적상이성은 질적 양적으로 크다는 것을 의미한다. 한편 종조성적 질적 양적 차이에 의한 지 소간의 상이성은 PCoA 좌표 결정법에 의해 좌표상에 배열하고 고유값이 가장 큰 1축과 2축을 이용하여 각지소들의 그룹(grouping에 대한 간접 해석을 수행하였다 복수의지소들로 구성되는 각 그룹(식생유형) 간의 비교 분석을 위하여 각각의 그룹에 출현하는 식물종의 상대 기여도(r-NCDi: relative net contribution degree; Kim and Manyko 1994)를 산출하여 이용하였다 (김종원, 2004).
성능/효과
- 105개의 출현종-지소(species-sites) 매트릭스를 이용한 주 좌표 분석은 각지소에 대한 각각의 생물적 무생물적 조건과의 대응 분석으로부터 제1 축은 서식처 주변 녹지와의 연결성 및 인간 간섭 특성, 제2축은 수 분幸배에 의해 지소가 배열하는 것으로 나타났다. 제1 축 오른쪽은 '농촌형'으로 표현할 수 있는 상대적으로 낮은 교란강도와 주변 녹지와 인접하여 위치하는 지소 들이 배열하고 있었으며, 제!!축 위쪽으로 갈수록 토양의 수분 조건이 습한 지소들이 배치하고 있다.
- 제1 축 오른쪽은 '농촌형'으로 표현할 수 있는 상대적으로 낮은 교란강도와 주변 녹지와 인접하여 위치하는 지소 들이 배열하고 있었으며, 제!!축 위쪽으로 갈수록 토양의 수분 조건이 습한 지소들이 배치하고 있다. 결과적으로 가로수 식생은 크게 4가지 유형(도시형-건생, 도시형-습생, 농존형-건생, 농존형-습생)이 분류되었다 (그림 5).
- 출현종-지소(species-plots) 매트릭스의 주좌표 분석에서 서식처 주변 녹지와의 연결성 및 인간 간섭 특성, 그리고 수분구배에 의해 지소가 배열하였다. 결국 가로수 입지환경의 인간 간섭 및 수분환경 조건에 따라 4 가 지의 가로수 식생환경 유형이 밝혀졌으며, 각각 지표종 조합이 규명되었다. 도시형-습생은 왕바랭이 -비노리- 괭이밥, 도시형-건생은 바랭이-왕바랭이 -비노리, 농촌형-습생은 강아지풀-쑥-왕고들 빼기, 그리고 농촌형-건생은 강아지풀-바랭이 -망초로 밝혀졌다.
- 도시형-습생에서 가장 다양한 85종이 그리고 도시형-건생에서 가장 적은 식물종인 63종이 출현하였으나 도시형(평균 2.0종/ 지소)에 비하여 농촌형의 지소당 출현종수(평균 4.9종/ 지소)가 2.5배에 이르는 것으로 밝혀졌다. 또한 귀화 식물종의 구성비는 도시형(29.
- 결국 가로수 입지환경의 인간 간섭 및 수분환경 조건에 따라 4 가 지의 가로수 식생환경 유형이 밝혀졌으며, 각각 지표종 조합이 규명되었다. 도시형-습생은 왕바랭이 -비노리- 괭이밥, 도시형-건생은 바랭이-왕바랭이 -비노리, 농촌형-습생은 강아지풀-쑥-왕고들 빼기, 그리고 농촌형-건생은 강아지풀-바랭이 -망초로 밝혀졌다. 또한 귀화 식 물의 구성비와 휴면형 구성비에서 보여주는 차이는 도시형이 농촌형에 비해 열악한 입지환경임을 나타내었으며, 도시형의지소들은 농촌형에 비하여 토양의 수분조건이 열악하고 자동차에서 비롯되는 매연과 열기, 주기적인 벌초행위 또는 불특정 인간 간섭의 빈도나 강도의 다양성 등으로부터 비롯된 것이다.
- 따라서 유클리디언거리계수의 값이 크면 클수록 비교 대상의 두 개지소의 종 조성적상이성은 질적 양적으로 크다는 것을 의미한다. 한편 종조성적 질적 양적 차이에 의한 지 소간의 상이성은 PCoA 좌표 결정법에 의해 좌표상에 배열하고 고유값이 가장 큰 1축과 2축을 이용하여 각지소들의 그룹(grouping에 대한 간접 해석을 수행하였다 복수의지소들로 구성되는 각 그룹(식생유형) 간의 비교 분석을 위하여 각각의 그룹에 출현하는 식물종의 상대 기여도(r-NCDi: relative net contribution degree; Kim and Manyko 1994)를 산출하여 이용하였다 (김종원, 2004).
- (그림 6a). 또한 가로수 종 가운데 은행나무와 느티나무는 각각 도시형-습생과 농촌형 습생을 특징짓는 가로수종으로 이용되고 있는 것으로 나타났다(그림 6b).히 말라야 시다의 경우는 도시형이나 농촌형에 상관없이 건생의 가로수 입지환경에 생육하고 있는 것으로 나타났다.
- 도시형-습생은 왕바랭이 -비노리- 괭이밥, 도시형-건생은 바랭이-왕바랭이 -비노리, 농촌형-습생은 강아지풀-쑥-왕고들 빼기, 그리고 농촌형-건생은 강아지풀-바랭이 -망초로 밝혀졌다. 또한 귀화 식 물의 구성비와 휴면형 구성비에서 보여주는 차이는 도시형이 농촌형에 비해 열악한 입지환경임을 나타내었으며, 도시형의지소들은 농촌형에 비하여 토양의 수분조건이 열악하고 자동차에서 비롯되는 매연과 열기, 주기적인 벌초행위 또는 불특정 인간 간섭의 빈도나 강도의 다양성 등으로부터 비롯된 것이다. 도심지 내에 분포하는 농촌형의 가로수 환경을 가진 지소가 분포하는 것은 녹지대와 같은 식물 서식 공간이 인접하여 배열하고 있으면서 입지의 토양 수분 환경 조건이 양호한 곳으로 나타났다.
- 5배에 이르는 것으로 밝혀졌다. 또한 귀화 식물종의 구성비는 도시형(29.0%)이 농촌형(20.3%)에 비하여 더 높은 구성비를 나타내었다 (표 3).
- 이들 유형은 출현종의 상대 기여도(표 2)에 따라 각각 왕바랭이, 바랭이, 강아지 풀, 쑥 등으로 특징 지어졌으 며, 건생과 습생의 서식처는 단자엽 식물종과 쌍자엽식 물종의 다양성으로 대응되었다. 뿐만 아니라, 네 가지 가로수 식생환경형에 대한 지표종의 조합으로 도시형-습생은 왕바랭이 -비노리-괭이밥, 도시형-건생은 바랭이-왕바랭이-비노리, 농존형-습생은 강아지풀- 쑥-왕고 들 빼기, 그리고 농촌형-건생은 강아지 풀-바랭이-망초 로 밝혀졌다 (표 3).
- 가로수 하단부에서식하고 있는 식물종은 귀화식물 37종을 포함한 총 42과 97속 139종이 기재되었다. 이 가운데 국화과가 30종(20.5%)으로 가장 높은 빈도로 나타났으며, 다음으로 벼과 20종(13.7%)으로 고빈도로 출현하였다 종조성적으로 왕바랭이가 전체 조사지소 가운데 가장 높은 출현빈도(63회)로 나타내었으며, 다음으로 강아지 풀, 비노리, 바랭이, 씀바귀, 괭이밥망초, 쇠비름, 애기땅빈대, 서양민들레 등의 순으로 나타났다. 특히 전체 식물상 가운데 가장 높은 상대 기여도를 나타내는 상위 10위의 종은 왕바랭이, 강아지 풀, 바랭이, 비노리, 씀바귀, 괭이밥, 애기땅빈대, 쇠비름, 망초서양 민들레로 나타났다.
- 이들 유형은 출현종의 상대 기여도(표 2)에 따라 각각 왕바랭이, 바랭이, 강아지 풀, 쑥 등으로 특징 지어졌으 며, 건생과 습생의 서식처는 단자엽 식물종과 쌍자엽식 물종의 다양성으로 대응되었다. 뿐만 아니라, 네 가지 가로수 식생환경형에 대한 지표종의 조합으로 도시형-습생은 왕바랭이 -비노리-괭이밥, 도시형-건생은 바랭이-왕바랭이-비노리, 농존형-습생은 강아지풀- 쑥-왕고 들 빼기, 그리고 농촌형-건생은 강아지 풀-바랭이-망초 로 밝혀졌다 (표 3).
- 서식처 유형에 따른 식물종의 생활형(life form)을 분석한 결과. 전체 식물상과 큰 차이는 없었으나 생활형에 따라 차지하는 비율이 서식처 유형에 따라 조금씩 차이가 났다 서식 처 환경 유형에 따른 식물종의 휴면 형에서 도시형은 일년생식물의 구성비(약 49%)가 높은 반면에 농촌형은 반지중 식물 형태의 다년생 식물(19.3%)이 높았다 (그림 6c). 산포기관형에 따른 비교에서 큰 차이는 없었으나.
- 가로수입지 내 의 식물종 출현빈도의 경향성은 정규분포곡선에 대비되는 “hollow cuwe”로 나타났다(그림 4a). 전체 지소 가운데 10개소 이하 즉 전체 조사지소 가운데 10% 수준 이하로 출현하는 종이 전체 종의 84.9%(118종)를 차지하고 있었다. 특히 그 가운데에는 1개 지소에만 출현하는 종이 전체 출현종의 47.
- 9%(118종)를 차지하고 있었다. 특히 그 가운데에는 1개 지소에만 출현하는 종이 전체 출현종의 47.6%(50종)를 차지하였다. 반면에 두 개의 지소 가운데 한 개지소(전체 지소의 50%)에서 출현하는 종은 2종(왕바랭이, 강아지 풀)에 불과하며 모두 C4 계절형의 화본 형 식물이었다.
- 7%)으로 고빈도로 출현하였다 종조성적으로 왕바랭이가 전체 조사지소 가운데 가장 높은 출현빈도(63회)로 나타내었으며, 다음으로 강아지 풀, 비노리, 바랭이, 씀바귀, 괭이밥망초, 쇠비름, 애기땅빈대, 서양민들레 등의 순으로 나타났다. 특히 전체 식물상 가운데 가장 높은 상대 기여도를 나타내는 상위 10위의 종은 왕바랭이, 강아지 풀, 바랭이, 비노리, 씀바귀, 괭이밥, 애기땅빈대, 쇠비름, 망초서양 민들레로 나타났다. 따라서 가로수 입지의 식생환경은 왕바랭이, 강아지 풀, 바랭이, 비노리 등의 C4계절형(김 종원, 2004)의 화본 형 식물종(안경환, 김종원 2005; post-monsoon grass-form species)으로 특징지어지며, 건생형 경작지 식생 (segetal vegetation) 인 밭과의 종조성을 공유하는 생태식물 상적 특성을 보여주고 있다 (김 종원 남화경, 1998; 이은진 1998).
- 0%)가 가장 높은 구성비를 나타내는 것과도 일치한다(그림 4c). 한편, 식물지상부의 형태와 생육상태를 유형화한 생육형 (growth form)은 강아지 풀과 같이 직립형이 32.4%로 가장 높은 빈도로 나타났으며, 방동사니와 같은 총생형(14.4%)이 다음으로 많이 나타났다. 두 가지 생육형을 동시에 지니는 조합형도 높은 구성비를 나타내었 다(그림 4d).
후속연구
- 일반적으로 도시의 가로수 공간에서처럼 서식 처 환경의 불안정성이나 교란의 빈도는 해당 입지에 출현하는 식물종을 여과하는 주요 생태요인으로 고려되고 있다. 따라서 도시 권역 내에 조성되어 있는 가로수 공간에서 서식하고 있는 종조성을 바탕으로 가로수 공간의 생태성을 평가할 수 있을 것이다. 본 연구의 목적은 가로수 공간에서식하는 식물종의 다양성으로부터 식생학적 유형을 분류하고 가로수 생태환경 평가를 위한 지표성을 발굴하는 데 있다.
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