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문제 정의
- 리싸이클링에코녹화공법(특허 제0500378호)은 각종 산지공사로 인해 산림 훼손지에서 불가피하게 발생하는산림표토, 폐목, 수목 그루터기 등 폐자원을 최대한 재활용하고 자연적으로 안정된 수림형성을 조기에 도모하기 위한 것으로 성목뿐만 아니라 산림 내 관목, 초본류, 토양소동물, 토양미생물, 매토종자 등 다양한 생물자원의 리싸이클링(재활용) 을 통하여 훼손지의 산림식생을 조기 에 복원시키기 위한 녹화시공방법이다. 본 연구는 리싸이클링에코녹화공법을 이용하여 시행된 장흥다목적 댐 배면부의 자연식생 재현과정을 밝히는데 목적이 있다.
- 본 연구는 리싸이클링에코녹화공법을 이용하여 시행된 장흥다목적댐 배면부의 자연식생재현과정을 2년간 모니터링 하였다.
제안 방법
- 목표 식물군집 조성을 위해 모니터링 시험구별 평균 상대 우점 치를 조사하여 수종별 세력을 비교하였다 (표 4).
- 1977)를 구하였다. 소나무군락 시험구와 주 연부 식생 시 험구에서는 상층과 하층으로 구분하고, 낙엽활엽수 군락 시험구와 수목그루터기 시험구에서는 층위를 구분하지 않고 분석하였다. 식물명은 산림청(2004)의 국가표준 식물목록을 기준을 따랐다.
- 식물상 변화는 식재 후 1차년도(우드칩멀칭전)과 2차년도(우드칩멀칭 후)로 구분하여 4회 조사하였고, 식물상 조사시 식물군락별 각 식물에 대해 Braun-Blanquet(1964) 방법으로 우점도와 군도를 조사하였다. 귀화식물은 현지조사로 확인된 식물상 중 박수현(1995)의 귀화식물도감에 따라 목록을 작성하였다.
- 자연식생 재현과정을 알아보기 위해 2004년부터 2005년까지, 5월과 10월 총4회에 걸쳐 식물상, 귀화율 및 도시화지수, 평균상대우점치, 이 입종 및 고사율을 파악하였다. 식물상 변화는 식재 후 1차년도(우드칩멀칭전)과 2차년도(우드칩멀칭 후)로 구분하여 4회 조사하였고, 식물상 조사시 식물군락별 각 식물에 대해 Braun-Blanquet(1964) 방법으로 우점도와 군도를 조사하였다.
- 장흥다목적댐 배면부의 표토 포설은 2001년 10월부터 2002년 4월까지 진행되었으며, 수몰지내 발생한 폐목으로 조제한 우드칩을 2004년 9월에 댐배면부 전 지 역에 걸쳐 멀칭하였다. 잡초제거시기는2003년 8월, 2004년 9월에 두 차례를 실시하였다.
- 측정된 식물자료를 토대로 Cultis and Mclntosh(1951)의 중요치 (Important Value : IV)를 백분율로 환산한 상대우점 치 와 평 균상대 우점 치 (Brower and Zar, 1977)를 구하였다. 소나무군락 시험구와 주 연부 식생 시 험구에서는 상층과 하층으로 구분하고, 낙엽활엽수 군락 시험구와 수목그루터기 시험구에서는 층위를 구분하지 않고 분석하였다.
- 귀화식물은 현지조사로 확인된 식물상 중 박수현(1995)의 귀화식물도감에 따라 목록을 작성하였다. 현재 한국에 분포하는 귀화식물 전체 종에 대한 비율로 임 양재와 전의식(1980)의 도시화지수(UI)를 산출하였으며, 조사된 전체 식물상에 대한 비율로 返田眞(1975) 의 귀화율(NI)을 산출하였다. 도시화지수는(UI)는 현지 조사된 귀화식물 총 수/한국 귀화식물 전 종(267종)x 100 으로 산출하였고, 귀화율(NI)은 현지 조사된 귀화식물 총 수/총 출현 종 수x 100으로 산출하였다.
대상 데이터
- 8이다. 댐배면부 전 구간의 멀칭재료는 우드핀칩을 이용하였고, 멀칭두께는 10cm ~40cm로 포설하였다.
- 설치하였다. 모니터링 시험구는 소나무군락 (15mx20m)’3 개소, 낙엽활엽수군락 시험구 (15mx20m) 3개소, 주연부식생(3mxl0m) 시험구 3개소, 수목 그루 터 기 시험구(15mx 15m) 2개소로 총 11개 시험 구를 구성하였다(그림 1).
- 자연식생 재현과정을 모니터링 하기 위하여 2004년 5 월에 장흥다목적댐 배면부에 모니터링 시험구(그림 2) 를 설치하였다. 모니터링 시험구는 소나무군락 (15mx20m)’3 개소, 낙엽활엽수군락 시험구 (15mx20m) 3개소, 주연부식생(3mxl0m) 시험구 3개소, 수목 그루 터 기 시험구(15mx 15m) 2개소로 총 11개 시험 구를 구성하였다(그림 1).
이론/모형
- 식물상 변화는 식재 후 1차년도(우드칩멀칭전)과 2차년도(우드칩멀칭 후)로 구분하여 4회 조사하였고, 식물상 조사시 식물군락별 각 식물에 대해 Braun-Blanquet(1964) 방법으로 우점도와 군도를 조사하였다. 귀화식물은 현지조사로 확인된 식물상 중 박수현(1995)의 귀화식물도감에 따라 목록을 작성하였다. 현재 한국에 분포하는 귀화식물 전체 종에 대한 비율로 임 양재와 전의식(1980)의 도시화지수(UI)를 산출하였으며, 조사된 전체 식물상에 대한 비율로 返田眞(1975) 의 귀화율(NI)을 산출하였다.
- 소나무군락 시험구와 주 연부 식생 시 험구에서는 상층과 하층으로 구분하고, 낙엽활엽수 군락 시험구와 수목그루터기 시험구에서는 층위를 구분하지 않고 분석하였다. 식물명은 산림청(2004)의 국가표준 식물목록을 기준을 따랐다.
성능/효과
- 낙엽활엽수군락 시험구에서 1차년도 평균상대 우점치는 화살나무, 졸참나무, 조팝나무, 조록싸리 등으로 나타났고, 2차년도에서는 조록싸리, 화살나무, 조팝나무 순으로 나타나 조록싸리의 세력이 증가하였다.
- 낙엽활엽수군락 시험구에서 우드칩 멀칭 후 우점종 변화는 칡, 물억새, 쑥, 새팥, 토끼풀이 우세하였고, 자귀풀, 씀바귀, 환삼덩굴, 망초 등의 세력은 쇠퇴하였다. 주 연부 식생 시험구에서 우드칩 멀칭 후 우점종의 변화는 쑥, 칡, 망초, 개망초의 세력이 우세한 반면 가락지나물, 개불알풀, 쑥부쟁이, 왕고들빼기, 환삼덩굴등의 세력은 쇠퇴하였다.
- 현재 한국에 분포하는 귀화식물 전체 종에 대한 비율로 임 양재와 전의식(1980)의 도시화지수(UI)를 산출하였으며, 조사된 전체 식물상에 대한 비율로 返田眞(1975) 의 귀화율(NI)을 산출하였다. 도시화지수는(UI)는 현지 조사된 귀화식물 총 수/한국 귀화식물 전 종(267종)x 100 으로 산출하였고, 귀화율(NI)은 현지 조사된 귀화식물 총 수/총 출현 종 수x 100으로 산출하였다.
- 모니터링 시험구별 고사율(표 7)을살펴보면, 낙엽활엽수 군락은 1 차년도에 19.1%, 2차년도에 27.8%로 고사율이 높게 나타났으며, 소나무군락은 1차년도에 11.4%, 2차년도에 26.5%의 고사율이 나타났다. 수목 그루터기시험 구에서는 1차년도에 9.
- 모니터링 시험구별 자연 이 입종(표 6)은 1차년도에낙엽활엽수군락(8종, 17주), 소나무군락(3종, 4주), 수목 그루터기 시험구(1종, 1주) 순으로 많이 나타났고, 2 차년도에 낙엽활엽수군락(17종, 기주), 수목그루터기시험구(8종, 12주), 주연부식생(5종, 21 주), 소나무군락 (5종, 17주) 순으로 많이 나타났다.
- 모니터링 시험구에서 귀화율 변화는 수목 그루터기 시험 구에서 가장높게 나타났고, 주연부식생 시험구, 낙엽활엽수 군락 시험구, 소나무군락 순으로 높게 나타났고, 도시화지수와 귀화식물의 종수는 전체 모니터 링 시험 구에서 감소하였다.
- 소나무군락 시험구에서 평균상대우점치 는 1차년도에 소나무, 조록싸리, 국수나무, 진달래 순으로 높게 나타났으며, 2차년도에는 소나무, 조록싸리, 국수나무, 소사나무 순으로 나타나2년간상대우점치의 변화는 없었다. 토양의 생육기반조성이 될 때까지 조록싸리의 세력이 꾸준히 증가되 라고 판단되며, 고사목이 많고 수세가 약해진 진달래와개암나무는 평균상대우점치가 감소하였다.
- 5%의 고사율이 나타났다. 수목 그루터기시험 구에서는 1차년도에 9.4%, 2차년도에 17.0%의 고사율이 나타났으며, 주연부식생 시험구에서는 1 차년도에는 고사율이 나타나지 않았고, 2차년도에 5.0%로 고사율이 높게 나타났다.
- 수목그루터기 시험구에서 1차년도 상대우점치는 상수리나무, 갈참나무, 개암나무, 졸참나무 순으로 높게 나타났고, 2차년도에서는 갈참나무, 상수리나무, 개암나무, 조록싸리 순으로 나타나 갈참나무와 조록싸리 의 세력은 증가하고 졸참나무의 세력은 감소하였다.
- 우드칩 멀칭 후 소나무군락 시험구에서 초본층의 우점 도와 군도의 변화(표 2)는 쑥, 쑥부쟁 이, 칡, 돌콩의 세력이 우점하였고, 개망초, 떡쑥, 새완두, 토끼풀 등의 세력은 도태되었다. 우드칩 멀칭 후 식물의 개체 수와 종수는 감소하였고, 식물군집 경쟁에서 우세한 덩굴식물의 세력이 확장되었다.
- 우드칩 멀칭 후 식물군락별 식물상 변화를 관찰한 결과, 모니터링 시험구내 멀칭 전 조사된 식물(1차년도)은 48과 149종이고, 우드칩 멀칭 후 식물상(2차년도)은45 과 132종으로3과 17종이 소멸되었다. 수목에 악영향을 미치는 덩굴식물은 10과 14종(1 차년도)에서 8과 12종(2 차년도)으로 2과2종이 감소하였지만 덩굴식물의 세력은 확장되었다.
- 우드칩 멀칭 후 식물상 변화는 3과 17종이 소멸되 었고, 수목에 악영향을 미치는 덩굴식물의 세력은 확장되었다. 또한 식 물의 환경 성 을 평 가하는 귀 화율과 도시 화지 수는 우드칩 포설 후 감소하였다.
- 도태되었다. 우드칩 멀칭 후 식물의 개체 수와 종수는 감소하였고, 식물군집 경쟁에서 우세한 덩굴식물의 세력이 확장되었다.
- 이상의 결과를 종합해 보면, 식재 후2년동안 모니터링 시험구별 우점종의 변화가 일부 나타났으며, 선구수종인 싸리나무류의 세력이 증가하였다. 장흥댐 배면부는 태 양광량이 많고 녹화 지 반토양에 포함된 양수 선구식물 즉, 쑥종류와 덩굴성 초본류가 번무하면서 자연식생재현에 부정적 영향을 미칠것으로 판단된다.
- 이상의 결과를 종합해보면, 자연적으로 이 입, 활착한 외래종은 낙엽활엽수군락에 가장 많았고, 2차년도에는수목그루터기에서 이입된 종이 크게 증가하였다.
- 이상의 결과를종합해 보면, 우드칩 멀칭 후 식물의 개체 수와 종 수는 감소하였으나 칡과 돌콩 등의 덩굴식물의 세력이 확장되었었다. 양수덩굴식물의 번 무는 우드 칩 멀칭 때문이라기 보다는 대상지 토양과 높은 광량 때문이 라고 판단된다.
- 자연식생 재현시험구에 포설한 토양은 주변 농경지토양으로 추정 되며, 양토와 사양토가 대부분으로 토성은 좋은것으로 나타났으며 (표 1), 토양 pH는 pH 4.72 ~pH 6.97로 나타나 중성 과 알카리 성 으로 나타났고, 유기물 함량은 전체 시 험구에서 0.36% ~ 1.42%로 기 준치 에 못 미치는 것으로 나타났다. 치환성양이온 중 Ca++, 此义, Na”은 일반 산림토양 수준과 유사하였으며, K+ 은 일반 산림토양의 기 준치 에 못미 쳐 식물의 발근및 신진대사에 부정적 영향을 미칠 것으로 판단된다(이계훈 등, 1995).
- 주연부식생 시험구에서 평균상대우점치가 높게 나타난 수종은 참싸리, 국수나무, 조팝나무순이 었고, 평균 상대 우점 치 변화가 낮아진 수종은 조록싸리, 화살나무, 진달래 순으로 나타났으며, 소나무 이외의 다른종이 수관 층을 형성될 때까지는 우점종의 변화가 없을 것으로 판단된다.
- 주연부식생 시험구의 1차년도 평균 상 대우 점치는 소나무, 싸리 나무, 국수나무 등으로 높게 나타났고, 2차년도에 서는 소나무, 싸리 나무, 국수나무 등으로 평균 상대 우점 치 가 높게 나타나 2 년간 상대 적 우점 치 의 변화는 없었다.
- 평균상대우점치가 낮아진 수종은 졸참나무, 화살나무, 조팝나무, 갈참나무 순으로 나타났다. 세 력 이 약해 진원인은 고사목 증가와 덩굴성 식물인 칡, 환삼덩굴, 돌콩 등에 의한 영향으로 판단된다.
후속연구
- 생장장애와 고사가 발생했다. 따라서 차후리싸이클링 에코녹법을 이용한 자연식 생 재현공사에서는 가장 문제가 되는덩굴식물의 번성을억제하기 위한 조치 가 필요하다고 생각된다. 조기 에 수관층 형성을 목표로 고밀도로 식재하고, 교목층의 수관층이 형성될 때까지 덩굴제거, 풀제거 등초기 지피식물관리가 필요하다.
- 본 연구에서 제시된 결과는 차후 대규모 개발사업을 시 행할 때 훼손지 복원 및 관리방안 수립 에 있어 기초자료로 이용 될 수 있으리 라고 생각된다. 그러나 본 자연식생재현 모니터링은모니터링 기간이 짧고, 농경지 토양 포설, 외래종 번무 등으로 인한 식재한 수목들의 활착 및 생장 장애 등으로 인한 문제점을 가지고 있다.
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