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문제 정의
- 따라서 본 연구는충청북도 지역에 자생하며 용재로써 뿐만 아니라 식용, 약용, 공업용의 다양한 용도로 이용될 수 있는 고로쇠나무, 느릅나무, 물푸레나무, 음나무, 옻나무가 자생하고 있는 곳의 자생지 환경을 분석하여 생육 적지를 구명하고, GIS를 이용하여 충청북도내 다용도 수종의 조림 적지를 도출하고자 하였다
제안 방법
- 따라서 같은 집단에 속하는 수종일지라도 지 역별로 생육환경요인에 따른차이가 있는지를 분석하였으며 지형의 경우 범주형 자료의 형태이기 때문에 지형 형태별로 나타난 부분과 나타나지 않은 부분으로 구분하여 더미변수화 하고 환경요인에 따른 군집 수종별 상관분석을 실시하였다.
대상 데이터
- 연구대상지로 정한 충청북도는 남한의 북부와 남부 중간에 위치하여 다양한수종이 분포하고, 자연식생대의 분류 기준이 되는 적산온도가 제천. 단양의 일부지역을제외한대부분이 온량지수85° -100° 범위 내에 있어 온대 중부의 식생대로 분류되고 있다.
- 조림을 확대하고자하는 유용 활엽수종이 충청북도지역내 어느 지역에 자생하고 있으며 자생하고 있는 지역의 생육환경은 어떤 조건인지를 파악하기 위하여 충청북도의 북동부에 속하는 제천-단양충주지역(계명산 금수산, 월악산 황정산 165개 조사구, 중부의 청주-청원-괴산지역 (박달.산, 조령산, 군자산 우암산, 백족산) 73개 조사구, 남부에 속하는 보은-옥천-영동 지역 (속리산, 서대산, 천태산, 민주지산) 127개 조사구등총365개 조사구에 대하여 식생조사를 실시하였다. 조사구는 조사지역의 전형적인 식생구조를 나타내는 균질한 지역을 선정하여 실시하였으며, 조사구의 크기는 모든 지역에서 15mx 15m(225m9 크기로 하였다 조사구의 입지환경조건으로 해발고, 방위, 경사, 지형 및 토심 등을 측정하였으며 각층위별로 출현하는 종수 및 출현종의 피도(coverage) 와 군도(sociability) 를 측정하였다 종별 피도와 군도는 Braun-Blanquet법에 의거하여 기록하였다(김 등 1987).
데이터처리
- 조사된 자료를 근거로 지역별로 주요 수종들의 종간 결합을 분석하기 위하여 각조사구에 출현-비출현의 관계를 정리하여 Chi-square «2 ) 검정을실시하였다
이론/모형
- 조사지점의 경 . 위도 좌표와 해발고의 측정은 GPS (global positioning system)를 이용하였고 수종의 식별은 도감(정, 1957; 이, 1997; 이, 1999)을참고하였으며 종명은 이창복(1999) 의 체계에 따랐다.
- 이상의 결과를 종합하여 지역별로 주요 다용도 수종들의 출현에 환경요인이 어떻게 작용하고 있으며, 수종들 간에 공유하는 식생환경이 어떤 것인지 파악한 것을 근aS, 충청북도내 몇몇 다용도 수종의 조림적지를 도줄하기 위하여 GIS (geographic information system) 를 이용하였다. 자료의 변환 및 분석에 이용된 GIS 소프트웨어는 Int- ergraph사의 MGE (modular GIS environment), crostation과 ESRI사의 Arcview 3.
- 전체 365개 조사구중 10개 이상의 조사구에서 출현한 수종들이 어떤 수종들과 생육환경을 공유하는지를 파악하기 위하여 지형요인, 해발고, 방위, 경사, 출현종수 등의 환경요인을 독립변수로 하여 군집분석을 실시하였으며 군집계산은 Ward's minimum-variance 방법을 적용하였다.
- 산, 조령산, 군자산 우암산, 백족산) 73개 조사구, 남부에 속하는 보은-옥천-영동 지역 (속리산, 서대산, 천태산, 민주지산) 127개 조사구등총365개 조사구에 대하여 식생조사를 실시하였다. 조사구는 조사지역의 전형적인 식생구조를 나타내는 균질한 지역을 선정하여 실시하였으며, 조사구의 크기는 모든 지역에서 15mx 15m(225m9 크기로 하였다 조사구의 입지환경조건으로 해발고, 방위, 경사, 지형 및 토심 등을 측정하였으며 각층위별로 출현하는 종수 및 출현종의 피도(coverage) 와 군도(sociability) 를 측정하였다 종별 피도와 군도는 Braun-Blanquet법에 의거하여 기록하였다(김 등 1987).
성능/효과
- 365개의 표준지에 대한식생조사를실시한결과각plot에서 피도 1등급(1~5%) 이상인 수종들은 133수종으로 나타났다 고로쇠나무, 느릅나무, 물푸레나무, 음나무, 개옻나무등의 경우 각각 피도가 I 등급 이상으로 나타난 조사구 수가 고로쇠나무 61개, 느릅나무 34개,물푸레나무 108개, 음나무 15, 개옻나무 134개로 조사되었다.
- 또한고로쇠-거제수나무 그룹은 주로 계곡 부분과 사면 하부에 편중되어 분포하지만 음나무 -느릅나무 그룹과 물푸레나무-개옻나무 그룹수종들은 지형적인 적응력이 높아 넓은 면적에 산발적으로 분포하는 것으로 분석되었다. 고로쇠 -거제수나무 그룹은 절대적인 해발고가높은 곳에 분포하며, 음나무 -느릅나무 그룹은 절대적인 해발고에 다소간 영향을 받고 물푸레-개옻나무 그룹은 해발고에 유의한 영향을 받지 않는 것으로 분석되었다. 그러나 충청북도의 남부에 속하는 보은-옥천-영동지역의 조사지 에서는 음나무가 발견되지 않았으며 북부지역인 제천-단양-충주 지역으로 갈수록 발견된 조사구수의 비율이 높아진 것으로 미루어 음나무의 출현은 위도에 따라 영향을 받는 것으로 판단되었다.
- 고로쇠나무 -거제수나무 그룹의 경우 고로쇠, 서어나무, 거제수나무, 두릅나무등이 제천-단양-충주지역의 계곡부에서 빈번하게 출현한 것으로 나타났으며 보은옥천-영동 지역 에서도 계곡부에서 고로쇠나무, 서어나무, 두릅나무 등이 빈번하게 출현한 것으로 나타났다.
- 분석되었다. 고로쇠나무-거제수나무 그룹은 해발고가 높은 계곡 부~사면하부에 주로 분포하는 것으로 나타났으며, 음나무-드릅나무 그룹과 물푸레나무-개옻나무 그룹 수종들은 지형적인 적응력이 높아 넓은 면적에 산발적으로 분포하는 것으로 분석되었다.
- 고로쇠나무-거제수나무 그룹은지형과 해발고 사면방향 등에 영향을 받는 것이 나타났다. 지형조건은 계곡~사면중부에 85%, 해발고도는 600~1000m사이에 62.
- 3). 그러나 붉나무- 개옻나무는 높은 음의 상관관계가 있는 것으로 나타남으로써 이들 수종간에는 서로 이질적인 생태적 지위를 갖는 것으로 해석되었다
- (1999) 이 고로쇠, 들메나무 등은 계곡부에 주로 분포한다고 한 연구와 같은 결과를 나타내었으며 Kim and Kwak (1994) 이 지리산에서 고로쇠나무 군락지를 조사결과 54%가 계곡에 분포하였다고 발표한 연구결과와도 비슷한 결과를 나타냈다. 그러나 청주-괴산-청원 지역 에서는 고로쇠-거제수 그룹 수종 중 거제수나무만이 사면하부의 지형과 유의한상관이 있는 것으로 나타났으며, 다른 그룹과 상이하게 대체로 해발고도에 따라서는 유의한상관이 없는 것으로 분석되었다
- 음나무는 느릅나무와 당단풍 병꽃나무, 물갬나무 등과 같이 분류되었고 고로쇠나무는 두릅나무, 거제수나무, 서어나무 등과 함께 작은 집단으로 분류되었다 작은 집단으로 분류된 그룹 간에는 서로 다른 생육환경을 공유할 것으로 판단된다. 따라서 본 연구를 수행하고자 하는 고로쇠나무, 느릅나무, 음나무, 물푸레나무, 개옻나무 등의 자생범위 환경요인을 구체화하기 위하여 다시 작은 집단으로 분리된 소그룹들 간에 환경요인들이 얼마나 유의한 차이를 나타내는지를 검정한 결과 물푸레나무-개옻나무 그룹의 경우 제천-단양충주지역에서 개옻나무는 사면의 중간부분에 떡갈나무와 물푸레나무는 사면의 하부에 많이 나타났으며 특히 떡갈나무의 경우 계곡에서는 다른 지형에 비하여 현저하게 적게 출현한 것으로 나타났다. 청주-청원-괴산지역에서는 화살나무가 계곡 부에, 떡갈나무가 사면의 하부에 많이 나타남으로써 다른 지형과 뚜렷한 차이를 나타내고 있으며 보은옥천-영동 지 역에서는 화살나무와 떡갈나무가 사면의 하부에 많이 나타남'으로써 다른 지형과 유의한 차이를 나타내고 있는 것으로 분석되었다.
- 8%가 분포하였으며 사면방위와 경사도에는 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 따라서 지형조건은 사면중부로 하고 해발고도는 400~900s涅 제한하여 충청북도내 산림면적을 도출한 결과 청주시 95ha, 충주시 6, 492h& 제천시 19, 240ha, 단양군 19, 420h& 음성군 787h& 진천군 575ha, 청원군l, 709h& 괴산군 9, 575ha, 보은군 5, 489ha, 옥천군 l, 274h& 영동군 12, 370ha로 나타났다 (Fig. 6).
- 2%가 분포하였으며 사면방위와 경사도에는 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 따라서 지형조건은 사면중상부로 하고 해발고도는 300~600m로 제한하여 충청북도내 확대조림 가능지의 산림면적을 도출한 결과 청주시 427ha, 충주시 12, 675ha, 제천시 23, 686h& 단양군 20, 274h& 음성군 2, 986ha, 진천군 2, 818h& 청원군8, 01 lha, 괴산군 17, 792h& 보은군 12, 280ha, 옥천군 4, 534ha, 영동군 16, 490ha 로 나타났다 (Fig. 6).
- 보은옥천-영동지역에서는당단풍나무 만이 다른 지형에 비해서 계곡부에서 많이 출현한 것으로 나타났다. 또한 지역과 관계없이 그룹수종 대부분이 해발고와높은 양의 상관이 있는 것으로 분석되었다. 즉해발고가높을수록 빈번하게 출현한 것으로 나타났다.
- 청주-청원-괴산지역에서는 화살나무가 계곡 부에, 떡갈나무가 사면의 하부에 많이 나타남으로써 다른 지형과 뚜렷한 차이를 나타내고 있으며 보은옥천-영동 지 역에서는 화살나무와 떡갈나무가 사면의 하부에 많이 나타남'으로써 다른 지형과 유의한 차이를 나타내고 있는 것으로 분석되었다. 또한 해발고별로는 지역과 관계없이 그룹 수종 대부분이 해발고와 유의한 상관이 있는 것으로 분석되었다. 특히 물푸레나무의 경우는 양의 상관을 나타내었으나 나머지 수종들은 음의 상관을 나타내었다 즉 물푸레나무는 해발고가 높을수록 많이 나타난 반면에 물푸레나무-개옻나무 그룹의 나머지 수종들은 해발고가 낮을수록 많이 출현하는 경향을 나타내고 있다
- 지형적으로 고로쇠 -거제수나무 그룹은 계곡부분과 사면하부에 많이 분포하고 음나무 -느릅나무 그룹은 고로쇠-거제 수 그룹과 물푸레-개옻나무 그룹의 중간 부분에 주로 분포하는 것으로 나타났다. 또한고로쇠-거제수나무 그룹은 주로 계곡 부분과 사면 하부에 편중되어 분포하지만 음나무 -느릅나무 그룹과 물푸레나무-개옻나무 그룹수종들은 지형적인 적응력이 높아 넓은 면적에 산발적으로 분포하는 것으로 분석되었다. 고로쇠 -거제수나무 그룹은 절대적인 해발고가높은 곳에 분포하며, 음나무 -느릅나무 그룹은 절대적인 해발고에 다소간 영향을 받고 물푸레-개옻나무 그룹은 해발고에 유의한 영향을 받지 않는 것으로 분석되었다.
- 보은옥천-영동 지역에서는 유의수준 1%에서 고도로 유의한 결과를 나타낸 수종들은상수리나산초나무 함박꽃나무-고로쇠나무 함박꽃나무-산뽕나무 느릅나무-고로쇠나무로 분석되었다 (Fig. 4).
- 물갬나무는 사면중부, 느릅나무는 사면상부에 많이 출현한것으로 나타났다. 보은옥천-영동지역에서는당단풍나무 만이 다른 지형에 비해서 계곡부에서 많이 출현한 것으로 나타났다. 또한 지역과 관계없이 그룹수종 대부분이 해발고와높은 양의 상관이 있는 것으로 분석되었다.
- 있었다. 본 연구의 대상으로 삼은 고로쇠나무, 느릅나무, 물푸레나무는 전체 지역에 널리 나타났지만 음나무는 제천-단잉 충주지역에서 조사지의 8.4%, 청주-청원-괴산 지역에서 조사지의 6.8%에 줄현한 반면에 옥천-영동 지역 조사지 127개 조사구에서는 발견되지 않았다
- 유의수준 5%에서 유의한 결과를 나타낸 수종들은 음나무-고로쇠나무, 음나무-느릅나무, 음나무-붉나무, 함박꽃나무-음나무로 이들 수종 간에는 높은 양의 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 그러나 산초나무-고로쇠 나무는 높은 음의 상관관계가 있는 것으로 나타남으로써 이들 수종 간에는 서로 이질적인 생태적 지위를 갖는 것으로 판단된다.
- 음나무 -느릅나무 그룹 수종의 경우 당단풍나무, 병꽃나무, 드릅나무 등이 제천-단양-충주 지역에서는 계곡부분에서 많이 출현한 것으로 나타났으며, 청주-괴산-청원 지역에서는 당단풍나무, 병꽃나무는 계곡부분에 물갬나무는 사면중부, 느릅나무는 사면상부에 많이 출현한것으로 나타났다. 보은옥천-영동지역에서는당단풍나무 만이 다른 지형에 비해서 계곡부에서 많이 출현한 것으로 나타났다.
- 이상의 결과에 따르면 물푸레나무 -개옻나무 그룹, 음나무-드릅나무 그룹 고로쇠나무-거제수나무그룹등 3개 집단은지형, 해발고, 사면방향 경사, 출현종수 등의 요인 중 지형과 해발고에 따른 영향을 많이 받는 것으로 분석되었다. 지형적으로 고로쇠 -거제수나무 그룹은 계곡부분과 사면하부에 많이 분포하고 음나무 -느릅나무 그룹은 고로쇠-거제 수 그룹과 물푸레-개옻나무 그룹의 중간 부분에 주로 분포하는 것으로 나타났다.
- 제천 - 단양 - 충주지역에 자생하는 13개 주요수종들의 출현-비출현의 관계를 근거로 수종간상관분석 결과(Fig. 2) 유의수준 1%에서 고도로 유의한 결과를 나타낸 수종들은 거제수나무-고로쇠나무 느릅나무-물푸레나무, 산뽕나무-고로쇠나무, 산뽕나무-느릅나무, 산뽕나무-개옻나무, 음나무-개옻나무, 음나무-거제수나무, 음나무-물푸레나무, 자작나무-물푸레나무, 함박꽃나무-거제수나무, 함박꽃나무-고로쇠나무로 이들 수종 간에는 고도로 높은 양의 상관관계가 있는 것으로 분석되었다 따라서 이들수종 간에는 극히 동질적인 생태적 지위를 갖는 것으로 판단된다
- 주요 다용도 수종의 생육환경 분석결과에 따라 GIS를 이용한 조림적지를 도출하기 위하여 각군집별로 지형과 해발고 사면방향, 경사도에 따른 빈도수를 조사한 결과 물푸레나무-개옻나무 그룹의 경우 지형조건은 사면중부와 상부쪽에 64.4%, 해발고도는 300~600m사이에 49.2%가 분포하였으며 사면방위와 경사도에는 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 따라서 지형조건은 사면중상부로 하고 해발고도는 300~600m로 제한하여 충청북도내 확대조림 가능지의 산림면적을 도출한 결과 청주시 427ha, 충주시 12, 675ha, 제천시 23, 686h& 단양군 20, 274h& 음성군 2, 986ha, 진천군 2, 818h& 청원군8, 01 lha, 괴산군 17, 792h& 보은군 12, 280ha, 옥천군 4, 534ha, 영동군 16, 490ha 로 나타났다 (Fig.
- 즉 지형조건은 사면중부에 33.74%, 해발고도는400~900m사이에 67.8%가 분포하였으며 사면방위와 경사도에는 크게 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 따라서 지형조건은 사면중부로 하고 해발고도는 400~900s涅 제한하여 충청북도내 산림면적을 도출한 결과 청주시 95ha, 충주시 6, 492h& 제천시 19, 240ha, 단양군 19, 420h& 음성군 787h& 진천군 575ha, 청원군l, 709h& 괴산군 9, 575ha, 보은군 5, 489ha, 옥천군 l, 274h& 영동군 12, 370ha로 나타났다 (Fig.
- 또한 지역과 관계없이 그룹수종 대부분이 해발고와높은 양의 상관이 있는 것으로 분석되었다. 즉해발고가높을수록 빈번하게 출현한 것으로 나타났다. 느릅나무의 경우대체로 해발고도가 높은 제천-단양-충주지역에서는 지형적으로 계곡부분에서 빈번하게 출현한 반면에 해발고가 낮은 청주-청원-괴산지역에서는 사면상부에 많이 출현한것으로 나타남으로써 지형에 대한 적응력이 높고 절대적인 해발고에 영향을 받는 것으로 판단된다.
- 받는 것이 나타났다. 지형조건은 계곡~사면중부에 85%, 해발고도는 600~1000m사이에 62.2%가 분포하였으며 사면방위는 북 동북 북서 방향에 65.4%가분포하는것으로 나타났다 따라서 지형조건과 해발고E, 사면방향을 위의 조건으로 제한하여 충청북도내 산림면적을 도출한결과 충주시 540h& 제천시 3, 108ha, 단양군 5, 201ha, 음성군 lOha, 청원군 2ha, 괴산군 l, 023h& 보은군 202h& 옥천군 18ha, 영동군 2, 829ha로 나타났다 (Fig. 6).
- 따라서 본 연구를 수행하고자 하는 고로쇠나무, 느릅나무, 음나무, 물푸레나무, 개옻나무 등의 자생범위 환경요인을 구체화하기 위하여 다시 작은 집단으로 분리된 소그룹들 간에 환경요인들이 얼마나 유의한 차이를 나타내는지를 검정한 결과 물푸레나무-개옻나무 그룹의 경우 제천-단양충주지역에서 개옻나무는 사면의 중간부분에 떡갈나무와 물푸레나무는 사면의 하부에 많이 나타났으며 특히 떡갈나무의 경우 계곡에서는 다른 지형에 비하여 현저하게 적게 출현한 것으로 나타났다. 청주-청원-괴산지역에서는 화살나무가 계곡 부에, 떡갈나무가 사면의 하부에 많이 나타남으로써 다른 지형과 뚜렷한 차이를 나타내고 있으며 보은옥천-영동 지 역에서는 화살나무와 떡갈나무가 사면의 하부에 많이 나타남'으로써 다른 지형과 유의한 차이를 나타내고 있는 것으로 분석되었다. 또한 해발고별로는 지역과 관계없이 그룹 수종 대부분이 해발고와 유의한 상관이 있는 것으로 분석되었다.
- 충청북도내 조사지의 산림에서 173개 수종이 조사되었으며, 북동부지역 (제천-단양-충주), 중부지역 (청주-청원-괴산), 남부지역 (보은-옥천-영동) 의 3개 지역간에 출현수종들이 다소간 차이는 있었다. 본 연구의 대상으로 삼은 고로쇠나무, 느릅나무, 물푸레나무는 전체 지역에 널리 나타났지만 음나무는 제천-단잉 충주지역에서 조사지의 8.
- 환경요인과 군집간의 상관분석결과 지형, 해발고 사면방향, 경사, 출현종수 등의 환경요인 중 지형과 해발고에 따른 영향을 많이 받는 것으로 분석되었다. 고로쇠나무-거제수나무 그룹은 해발고가 높은 계곡 부~사면하부에 주로 분포하는 것으로 나타났으며, 음나무-드릅나무 그룹과 물푸레나무-개옻나무 그룹 수종들은 지형적인 적응력이 높아 넓은 면적에 산발적으로 분포하는 것으로 분석되었다.
- 환경요인을 독립변수로 한 군집분석결과 물푸레나무는 화살나무, 노간주나무, 떡갈나무, 산초나무, 개옻나무 등과 같은 집단(물푸레나무-개옻나무그룹)으로 분류되었으며, 음나무는느릅나무, 당단풍, 병꽃나무, 물갬나무등(음나무-느릅나무그룹)과, 고로쇠나무는 두릅나무, 거제수나무, 서어나무 등과 같은 집단(고로쇠나무-거제수나무 그룹)으로 분류되었다.
후속연구
- 따라서 오랜 기간에 걸쳐 임지 환경에 적응하여 자생하고 있는 주요 활엽수종의 임지 환경을 분석하고 그와 같은 수종이 자생하고 있는 환경과 유사한 임지에 동일 수종의 조림을 확대하는 것이 적지적수의 원칙에 부합된다고 하겠다. 조림을 시행하고자 하는 수종에 적합한 환경요인을 구명하기 위해서는 그 수종이 자생하는 곳의 여러가지 환경 인자를 수집하여 분석함으로써 그 수종이 생육하는데 무리가 없는 자생지 환경요인들에 대한 정보를 얻을 수 있을 것이다. 또한 조림을 확대하기 위해서는 이미 얻어진 자생지의 정보에 부합되는 지역을 찾아내야 하는데, 이는 지리정보시스템(GIS)을 이용하면 가능할 것이다.
- 충청북도 내에 유용한 다용도 수종의 조림을 확대하기 위해서는 지역 간에도 생육환경요인에 따라 차이가 있는지를 파악하여야 할 것이다. 따라서 같은 집단에 속하는 수종일지라도 지 역별로 생육환경요인에 따른차이가 있는지를 분석하였으며 지형의 경우 범주형 자료의 형태이기 때문에 지형 형태별로 나타난 부분과 나타나지 않은 부분으로 구분하여 더미변수화 하고 환경요인에 따른 군집 수종별 상관분석을 실시하였다.
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