[논문]우리나라에서 기온 상승이 식생분포에 미치는 영향 - 대나무와 마늘을 중심으로 -

허인혜; 권원태; 전영문; 이승호

우리나라에서 기온 상승이 식생분포에 미치는 영향 - 대나무와 마늘을 중심으로 -
The Impact of Temperature Rising on the Distribution of Plant - in Case of Bamboos and Garlics - 원문보기

환경영향평가 = Journal of environmental impact assessment, v.15 no.1, 2006년, pp.67 - 78

허인혜 (건국대학교 이과대학) , 권원태 (기상청 기상연구소 기후연구실) , 전영문 (건국대학교 이과대학) , 이승호 (건국대학교 이과대학)

Abstract ▼ AI-Helper

Global warming brings about changes of diverse environmental, especially changes of plant distribution. The purpose of this paper is to examine the relationship between temperature rise and changes of northern limit of vegetation growth in Korea. Bamboos (Phyllostachys) and boundary between the northern type and southern type of garlic (Allium sativum L.) were selected. The data of the distributions of bamboos and garlic are collected by field survey and interviews. Temperature is analyzed from 1904 to 2000. The northern limit of Phyllostachys moves 60-100 km northward, for about 100 years, the period of 1907-2003 and mean temperature of Korea increases about $2^{\circ}C$ during the same period. It means that the northern limit moves 30-50 km northward, for each $1^{\circ}C$ rising of January mean temperature. The boundary between the northern type and southern types of garlic moves northward 40-140 km from 1980s to 2000. The moving width is broad in the west coastal region while the width is narrow in the inland and mountain regions. The mean moving width is about 100 km.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이 경우 한지형 마늘 재배를 더 선호하는 경향이 있으므로 한지형 마늘의 분포를 더 우선시 하였다. 또한 조사된 마늘의 분포와 관련된 기후 요소의 분포도를 작성하기 위하여 마늘의 생육과 관련된 다양한 기온 관련 자료들을 추출하고, 이를 바탕으로 마늘 품종별 분포와 기후 요소간의 관계를 고찰하였다.
본 연구에서는 기온의 영향이 그 분포에 잘 반영되는 것으로 알려진 대나무와 마늘을 사례로 선정하여, 왕대속 대나무류와 품종별 마늘의 분포를 파악하고 각각의 북한계와 경계를 제시하여 그 분포와 기온 상승과의 관계를 파악하고자 한다.
본 연구에서는 대나무와 마늘을 사례로 최근의 기온 상승이 식물 분포에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 문헌과 현지답사 등을 통하여 얻은 자료를 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다.

제안 방법

이를 통하여 왕대속 대나무류와 품종별 마늘의 분포도를 작성하였다. 1:100,000 축척의 지도상에 실제 분포 지점을 상세히 표시한 후, 각각의 분포 지점을 ArcGIS 8.1을 통하여 1:250,000 축척의 수치 지도상에 지도화 하였다. 그리고 왕대속 및 마늘의 생육과 관련되는 핵심 기온 요소를 추출한 뒤, 이를 바탕으로 왕대속 대나무류 및 품종별 마늘의 분포와 기온과의 관계를 분석하였다.
1을 통하여 1:250,000 축척의 수치 지도상에 지도화 하였다. 그리고 왕대속 및 마늘의 생육과 관련되는 핵심 기온 요소를 추출한 뒤, 이를 바탕으로 왕대속 대나무류 및 품종별 마늘의 분포와 기온과의 관계를 분석하였다.
기존에 조사된 문헌 자료를 참고로 하여 대나무와 마늘의 분포를 조사한 후, 2002년 2월부터 2004년 6월까지 답사 경로를 수차례 현지 조사를 실행하여 대나무와 마늘의 실제 분포를 파악하였다(그림 1). 이를 통하여 왕대속 대나무류와 품종별 마늘의 분포도를 작성하였다.
기존에 조사된 문헌 자료를 참고로 하여 대나무와 마늘의 분포를 조사한 후, 2002년 2월부터 2004년 6월까지 답사 경로를 수차례 현지 조사를 실행하여 대나무와 마늘의 실제 분포를 파악하였다(그림 1). 이를 통하여 왕대속 대나무류와 품종별 마늘의 분포도를 작성하였다. 1:100,000 축척의 지도상에 실제 분포 지점을 상세히 표시한 후, 각각의 분포 지점을 ArcGIS 8.

대상 데이터

본 연구에 이용된 주요 자료는 현지답사에서 얻은 왕대속 대나무류와 품종별 마늘의 분포 자료, 그리고 대나무와 마늘의 분포와 관련된 각종 문헌 자료, 대나무와 마늘 분포 지역 주민과의 면담 자료이다. 또한 우리나라 81개 기상 관측소의 최근 30년 간(1971~2000년)의 기온 자료도 사용되었다. 그러나 장기간의 변화 특성을 파악할 필요가 있는 경우 자료의 기간을 연장하였다.
마늘의 품종 분포 지역을 결정할 때 두 품종 중 생육 상태가 더 양호한 마늘의 품종을 그 지역의 대표적인 마늘 품종으로 선정하였다. 이 경우 한지형 마늘 재배를 더 선호하는 경향이 있으므로 한지형 마늘의 분포를 더 우선시 하였다.
본 연구에 이용된 주요 자료는 현지답사에서 얻은 왕대속 대나무류와 품종별 마늘의 분포 자료, 그리고 대나무와 마늘의 분포와 관련된 각종 문헌 자료, 대나무와 마늘 분포 지역 주민과의 면담 자료이다. 또한 우리나라 81개 기상 관측소의 최근 30년 간(1971~2000년)의 기온 자료도 사용되었다.
분석 대상 식물로는 한반도 온대 남부 지역의 주요 표징종(植木秀幹, 1932)인 왕대속 대나무류(Phyllostachys)와 우리나라 안에서 기후 특성에 의해 한지형과 난지형으로 구별되는 마늘(Allium sativum L.)을 선정하였다. 조사 대상인 왕대속 대나무류에는 난대성 식물인 왕대(참대, Phyllostachys bambusoides S.
= Phyllostachys pubescens Mazel), 관암죽(Phyllostachys compressa Uyeki)등이 포함된다. 왕대속 대나무류의 분포 지역은 수령이 30년 이상인 것으로 판단되는 군락이 있는 지점을 대상으로 하였고 주변 지역의 왕대속 대나무류의 분포와 공간적 연속성이 인정되는 것을 선정하였다. 대나무의 수령 파악은 그 지역주민과의 면담에 기초하였다.

성능/효과

즉, 1951~1980년 평균과 1971~2000년 평균값을 이용하여 그 분포 선을 나타내었다. 그림 11의 -5.5℃ 등치선과 그림 10의 품종별 마늘 분포 경계선을 비교하여 보면, 1980년대의 마늘 경계선과 1951~1980년의 1월 일최저기온 -5.5℃선과 거의 일치함을 확인할 수 있으며, 현재의 그 선은 1971~2000년의 그 선과 역시 일치하는 것을 볼 수 있다. 이를 통해 마늘의 경계 즉 난지형 마늘의 북상이 기온의 상승과 관련있으며 난지형 마늘 재배 면적의 확대는 지구 온난화로 인한 것이라고 판단할 수 있다.
또한 마늘은 -6~-5℃의 기온에서 동해 피해를 입기 시작하고 자연 식생과는 달리 생산성이 고려되는 작물이므로 겨울철 최저기온이 그 재배에 적지 않게 영향을 미친다. 따라서 마늘 품종 경계와 여러 기후 요소와의 관련성을 분석한 결과 1월 일최저기온 -5.5℃의 등치선이 마늘 품종 경계선과 가장 유사하였다. 그림 11은 최한월인 1월 일최저기온 -5.
본 연구에서 왕대속의 분포 북한계는 그림 6에서와 같이 기존의 연구 결과(공우석, 2001)에 비하여 서해안(경기도 화성시까지 북상)을 포함한 충청도와 경상북도의 내륙 지역에서 전반적으로 북상한 것으로 조사되었다. 또한 기존 선행 조사 결과에서 분포 범위로 설정된 경상북도 중동부에서 강원도 남동부에 이르는 태백산맥 지역이 본 조사에서는 동해안의 저지인 해안 지역을 제외하고는 왕대속 대나무류 분포 지역에 포함되지 않았다.
조사 지역 중 대나무 분포 북한계 지역과 인접한 곳이나 그 이북의 지역 즉, 서울과 충청남도의 천안시, 충청북도의 음성군과 괴산군, 경상북도의 예천군, 영주시, 봉화군, 청송군, 강원도의 고성군 등에서도 왕대속 대나무류가 자라고 있으나 그 일부 지역에서는 수고와 흉고 직경, 수세 등 전반적인 생육 상태가 비교적 빈약하였다(그림 4). 서울의 경우 여러 곳에서 왕대속의 대나무류가 발견되지만, 대부분은 수령 30년을 넘기지 않은 것이어서 현재로써는 그 분포 지역으로 인정하기 어렵다.
그러나 본 조사에서는 보현산 이북의 태백산지에서는 왕대속 대나무류가 발견되지 않았다. 즉 동해안을 따라서는 대부분 해발 150m 이하의 낮은 곳에서만 왕대속이 발견되었으며 그 이상의 고도에서는 거의 존재하지 않는 것으로 확인되었다. 이는 왕대속 대나무류 한계가 해발고도가 낮은 곳으로 후퇴한 것이라기보다는 고문헌에 대한 해석상의 오류나 지도화 과정에서 발생한 오류 때문이라고 생각한다.
즉, 1980년대 이전의 연구에서는 실제 현지 답사보다는 읍·면별로 작성되는 통계 등의 문헌에 의한 조사이기 때문에 오차가 발생할 수 있다. 현지 조사 과정에서 과거의 분포한계 조사방법은 현장 확인 조사과정을 거치지 않고, 읍·면에서 제공하는 자료 혹은 전화로 확인하여 분포도를 작성하였음을 알 수 있었다.

후속연구

대나무와 마늘은 이러한 겨울철 기온에 민감한 식물로 겨울철 기온 상승에 의해 그 분포의 변화가 뚜렷하다. 그러나 대나무 북한계의 북상이 지구 온난화에 의한 것인가를 명확하게 밝히기 위해서는 이후 보다 심도 있는 대나무의 성장 기구 등을 밝히는 연구가 필요하다. 또한 식물의 특성에 따라서 그 분포와 생육에 영향을 미치는 계절이 다양하다.
왕대속 대나무류의 북한계는 60~100km 북상하였으므로 1월 평균기온이 1℃ 상승할 경우 30~50km 북상한다고 할 수 있다. 그러므로 이와 같은 기온 상승 추세가 계속된다면, 왕대속 대나무류의 분포 한계는 향후 30년 후에는 강화도 지방과 서울, 용인, 진천, 보은에서 소백산맥과 태백산맥을 따라서 이동한 후 보현산 남쪽 부근에서 현재의 북한계선과 만나게 될 것이라 판단된다(그림 12). 소백산맥과 태백산맥으로 둘러싸인 영남 내륙지방은 전반적으로 왕대속 대나무류의 생육이 가능할 것이라고 판단된다.
이와 같은 결과는 지난 100년 동안 1월 일평균기온이 약 2℃상승하였다는 것을 고려한다면 1℃ 상승할 경우 30~50km 북상한다고 할 수 있다. 따라서 오늘날의 기온 상승 추세가 계속된다면, 왕대속 대나무류의 분포 한계는 향후 30년에는 강화도 지방과 서울, 용인, 진천, 보은에서 소백산맥과 태백산맥을 따라서 이동한 후 보현산 남쪽 부근에서 현재의 북한계선과 만나게 될 것이다.
그러므로 이와 같은 기온 상승 추세가 계속된다면, 왕대속 대나무류의 분포 한계는 향후 30년 후에는 강화도 지방과 서울, 용인, 진천, 보은에서 소백산맥과 태백산맥을 따라서 이동한 후 보현산 남쪽 부근에서 현재의 북한계선과 만나게 될 것이라 판단된다(그림 12). 소백산맥과 태백산맥으로 둘러싸인 영남 내륙지방은 전반적으로 왕대속 대나무류의 생육이 가능할 것이라고 판단된다. 또한 보현산 남쪽부터 태백산맥을 따라서 동해안의 고성에 이르는 지역은 해발고도의 영향으로 기온이 낮아서 왕대속 대나무류가 생육하기 어려운 곳이므로 앞으로도 이 지역에서는 그 분포에 큰 변화가 없을 것이라고 생각한다.
그러므로 현재와 같은 기온 상승 추세가 계속된다면 난지형 마늘과 한지형 마늘 분포의 경계선은 더욱 북상할 것이다. 향후 30년 내에 적어도 충청남도 해안지역에서는 한지형 마늘의 재배가 어려울 것이라고 판단된다. 동해안에서는 앞에서 기술한 바와 같이 현재 접근이 가능한 전 지역에서 난지형과 한지형 마늘의 재배가 모두 가능하다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	우리나라의 연평균 강수량은 얼마인가?	그러므로 최한월 평균기온과 최난월 평균기온, 그리고 강수량과 강수량의 계절별 분포 등의 영향으로 그 분포가 상이하다. 우리나라의 연평균 강수량은 약 1,200mm로 비교적 많은 편이며, 울릉도를 제외하면 그 계절별 분포가 크게 다르지 않기 때문에 식물의 분포는 강수량보다는 기온의 영향이 더 크게 작용한다. 특히 최한월인 1월의 기온이 식생과 작물의 분포에 미치는 영향이 크다(임양재, 1991).
	식물의 분포가 강수량보다는 기온의 영향에 더 크게 작용되는 이유는 무엇인가?	그러므로 최한월 평균기온과 최난월 평균기온, 그리고 강수량과 강수량의 계절별 분포 등의 영향으로 그 분포가 상이하다. 우리나라의 연평균 강수량은 약 1,200mm로 비교적 많은 편이며, 울릉도를 제외하면 그 계절별 분포가 크게 다르지 않기 때문에 식물의 분포는 강수량보다는 기온의 영향이 더 크게 작용한다. 특히 최한월인 1월의 기온이 식생과 작물의 분포에 미치는 영향이 크다(임양재, 1991).
	온대 남부 지역의 특징 식생으로 대나무대(Bamboo zone)를 설정한 것은 무엇을 의미한다고 할 수 있는가?	Lautensach(1935)는 온대 남부 지역의 특징 식생으로 대나무대(Bamboo zone)를 설정한 바 있다. 이는 대나무가 한반도 남부 지역에 특징적으로 분포하므로 중부 지역과 경계를 지을 수 있는 식생 인자로 고려될 수 있음을 의미한다. 대나무의 분포와 생육은 상대적으로 타 수종에 비하여 기온에 많은 영향을 받고 있으며, 또한 분포 지역의 기후 요소 중 특히 기온을 잘 반영하는 지표 수종이다(공우석, 1985).

참고문헌 (20)

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Lautensach, H., 1988, Korea; A Geography based on the author's travels and literature, Springer-Verlag

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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