한국 중부 서해안 경기만 일대 3개 간척지의 토양 염농도와 식생의 연속분포 Soil Salinity and Continuum Distribution of Vegetation on the Three Reclaimed Tidal Flats of Kyonggi-Bay in the Mid-West Coast of Korea원문보기
간척지에서 식생의 분포에 대한 평가는 토양관리 및 환경적 연구를 위해 필요하다. 본 연구는 한국 중부 서해안 경기만 내의 3개 간척지에서 식생의 분포와 토양 염농도 간의 관계를 규명하기 위하여 실시하였다. 식생이 연속분포를 보이는 지점에서 토양 염농도를 측정하고 출현식물종을 분류하여 연속분포의 특성을 기술하였다. 간척지 내에 나타나는 식생의 공간변이는 부분적으로 이루어지지만 각각의 공간변이를 토양 염농도를 기준으로 연결한 결과 토양 염농도 구배와 내염성 식물종의 분포가 일치하는 연속분포(continuum distribution)를 보여, 토양 염농도가 높은 곳은 내염성 식물종이, 낮은 곳은 비내염성 식물종이 분포하였다. 연속분포는 간척 경과 년 수가 오래된 곳에서 유형이 다양하고 명확하게 구분되나, 간척 초기 지역에서는 연속분포 현상이 뚜렷하지 않았다. 연속분포 유형은 순차적 유형과 비순차적 유형으로 구분되었다. 순차적 유형은 토양 염농도가 높은 곳을 기점으로 할 경우 토양 염농도가 연속적으로 낮아지는 방향으로 이어지며 식물종도 이에 따라 선구종 염생식물(pioneer halophyte)에서 저염생식물(facultative halophyte), 중성식물(glycophyte)의 순으로 변화하였다. 비순차적 유형은 비연속적 토양 염농도의 변화에 의해 형성되며, 식생의 분포도 단계적 변화를 보이지 않고 비정형적이다. 간척 경과 년 수가 오래된 지역에서는 토양 염농도가 높은 식생 고사지역이 있고 식생 비분포지와 함께 이 지점을 기점으로 식생의 연속분포가 형성되었다.
간척지에서 식생의 분포에 대한 평가는 토양관리 및 환경적 연구를 위해 필요하다. 본 연구는 한국 중부 서해안 경기만 내의 3개 간척지에서 식생의 분포와 토양 염농도 간의 관계를 규명하기 위하여 실시하였다. 식생이 연속분포를 보이는 지점에서 토양 염농도를 측정하고 출현식물종을 분류하여 연속분포의 특성을 기술하였다. 간척지 내에 나타나는 식생의 공간변이는 부분적으로 이루어지지만 각각의 공간변이를 토양 염농도를 기준으로 연결한 결과 토양 염농도 구배와 내염성 식물종의 분포가 일치하는 연속분포(continuum distribution)를 보여, 토양 염농도가 높은 곳은 내염성 식물종이, 낮은 곳은 비내염성 식물종이 분포하였다. 연속분포는 간척 경과 년 수가 오래된 곳에서 유형이 다양하고 명확하게 구분되나, 간척 초기 지역에서는 연속분포 현상이 뚜렷하지 않았다. 연속분포 유형은 순차적 유형과 비순차적 유형으로 구분되었다. 순차적 유형은 토양 염농도가 높은 곳을 기점으로 할 경우 토양 염농도가 연속적으로 낮아지는 방향으로 이어지며 식물종도 이에 따라 선구종 염생식물(pioneer halophyte)에서 저염생식물(facultative halophyte), 중성식물(glycophyte)의 순으로 변화하였다. 비순차적 유형은 비연속적 토양 염농도의 변화에 의해 형성되며, 식생의 분포도 단계적 변화를 보이지 않고 비정형적이다. 간척 경과 년 수가 오래된 지역에서는 토양 염농도가 높은 식생 고사지역이 있고 식생 비분포지와 함께 이 지점을 기점으로 식생의 연속분포가 형성되었다.
Assessing for flora distribution is necessary for land management and environmental research in reclaimed lands. This study was conducted to find out the relationship between vegetation distribution and soil salinity on three reclaimed tidal flats of Kyonggi-bay in the mid-west coast of Korea. We in...
Assessing for flora distribution is necessary for land management and environmental research in reclaimed lands. This study was conducted to find out the relationship between vegetation distribution and soil salinity on three reclaimed tidal flats of Kyonggi-bay in the mid-west coast of Korea. We investigated the soil salinity and identified the vegetation at the continuum distribution spots, and describe the characteristics of continuum distribution. On the reclaimed tidal flats, spatial variation of vegetation formed partially, however as the result for connection of each spatial variation along with the soil salinity, continuum distribution formed and it was overlapped edaphic gradient with vegetation distribution, it means that the continuum distribution correspond with soil salinity gradient, as the evidence high salt tolerance species occurred at high saline spots, non salt tolerance species occurred at low saline spots. On the aged reclaimed tidal flats, continuum type was various and also clearly distinguished but it was not clear on the early stage of reclamation. The continuum distribution distinguished sequential and non-sequential type. Sequential type started from high saline zone and connected to low saline zone gradually, on this type, vegetation changed from pioneer halophyte to facultative halophyte and glycophyte along with the salinity gradient. Non-sequential type formed by non-sequential change of soil salinity, on this type, vegetation distribution was non-regular form because it has not changed gradually. In the aged reclaimed land, vegetation wilted zone existed with high salinity, and continuum distribution started from this zone with bare patch.
Assessing for flora distribution is necessary for land management and environmental research in reclaimed lands. This study was conducted to find out the relationship between vegetation distribution and soil salinity on three reclaimed tidal flats of Kyonggi-bay in the mid-west coast of Korea. We investigated the soil salinity and identified the vegetation at the continuum distribution spots, and describe the characteristics of continuum distribution. On the reclaimed tidal flats, spatial variation of vegetation formed partially, however as the result for connection of each spatial variation along with the soil salinity, continuum distribution formed and it was overlapped edaphic gradient with vegetation distribution, it means that the continuum distribution correspond with soil salinity gradient, as the evidence high salt tolerance species occurred at high saline spots, non salt tolerance species occurred at low saline spots. On the aged reclaimed tidal flats, continuum type was various and also clearly distinguished but it was not clear on the early stage of reclamation. The continuum distribution distinguished sequential and non-sequential type. Sequential type started from high saline zone and connected to low saline zone gradually, on this type, vegetation changed from pioneer halophyte to facultative halophyte and glycophyte along with the salinity gradient. Non-sequential type formed by non-sequential change of soil salinity, on this type, vegetation distribution was non-regular form because it has not changed gradually. In the aged reclaimed land, vegetation wilted zone existed with high salinity, and continuum distribution started from this zone with bare patch.
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문제 정의
환경적 연구를 위해 필요하다. 본 연구는 한국 중부 서해안 경기만 내의 3개 간척지에서 식생의 분포와 토양 염농도 간의 관계를 규명하기 위하여 실시하였다. 식생이 연속분포를 보이는 지점에서 토양 염 농도를 측정하고 출현식물종을 분류하여 연속분포의 특성을 기술하였다.
제안 방법
측정횟수는 동일 특성을 가진 분포지에서 3 지점 이상 반복 측정하였으며, 한 개의 측정 지점에서는 다시 짧은 거리 간격을 두고 최소 3회 이상 반복하여 측정하였다. 간척지 토양의 특성을 분석하기 위하여 식생분포지에서 0~10, 10~30 cm 깊이에서 토양 시료를 채취하여 풍건한 후 2 mm 토양체로 조제한 후 분석에 사용하였다. 토양분석은 pH(1:5)는 초자전극법, 양이온은 Mehlich mm 추출액으로 추출하여 atomic absorption spectrophotometer(AAS, Perkin- Elmer 2380)로 분석하였고(Tran and Simard, 1993), 토성은 pipetting 법으로 분석하였다(Sheldrick and Wang, 1993).
본 연구는 한국 중부 서해안 경기만 내의 3개 간척지에서 식생의 분포와 토양 염농도 간의 관계를 규명하기 위하여 실시하였다. 식생이 연속분포를 보이는 지점에서 토양 염 농도를 측정하고 출현식물종을 분류하여 연속분포의 특성을 기술하였다.
연속분포 현상 기록 한국 중부 서해안 경기만 일대의 남양, 석문 및 시화 간척지에서 2002년 4월부터 11월까지 현장관찰에 의하여 연속분포를 보이는 지역에서 연속분포 현상과 출현하는 식물종을 기록하였고 토양 염농도를 측정하였다. 식물종 동정과 식물 명은 대한 식물도감(Lee, 1999)과 원색 한국식물도감(Lee, 2002)에 준하였고, 귀화식물원색도감 보유편(Park, 2001), 한국의 외래 .
귀화식물(Park, 2001)을 참조하였다. 염생식물과 중성식물에 대한 구분은 국내에서 기존에 연구된 자료(Kim, 1983; Ihm, 2001)와 외국의 연구된 자료(Zhao et al., 2002; USDA, 1999)를 참고로 하였고, 간척 초기에 다른 식물이 정착하지 않은 상태에서 개척자로 간척지에 출현하는 종은 선구종 염생식물군으로 분류하였고, 선구종 염생식물군 출현 이후에 출현하는 염생식물은 저 염생식 물군으로 분류하였다.
연속분포양식은 식생이 없는 지점을 기점으로 식물종이 순서적으로 발생하여 연속분포의 구분이 뚜렷한 곳을 대상으로 하였다. 측정은 토양 염도계 (HANNA: HI 7031) 탐침을 식생 분포지 근권부 표층(깊이 0~10 cm)에 삽입하여 현장에서 실시하였고, EC meter 값으로 보정하였다. 보정한 관계는 Fig.
2 와 같다. 측정횟수는 동일 특성을 가진 분포지에서 3 지점 이상 반복 측정하였으며, 한 개의 측정 지점에서는 다시 짧은 거리 간격을 두고 최소 3회 이상 반복하여 측정하였다. 간척지 토양의 특성을 분석하기 위하여 식생분포지에서 0~10, 10~30 cm 깊이에서 토양 시료를 채취하여 풍건한 후 2 mm 토양체로 조제한 후 분석에 사용하였다.
토양 염농도 측정 및 토양 시료 분석 토양 염 농도의 척도로 전기 전도도(electric conductivity, ECe) 를 활용하였고(USSL, 1954), 토양 염농도 측정은 일정한 연속분포양식을 띠고 있는 곳을 선택하여 측정하였다. 연속분포양식은 식생이 없는 지점을 기점으로 식물종이 순서적으로 발생하여 연속분포의 구분이 뚜렷한 곳을 대상으로 하였다.
대상 데이터
1. Study sites(Namyang, Seukmun and Sihwa) of Kyonggi-bay in the mid-west coast of Korea.
본 연구는 간척지 내에서 발생하는 식생의 분포 현상과 토양특성 간의 관계를 규명하고자 하였으며, 중부 서해안 경기만 일대의 남양, 석문 및 시화 간척지를 대상으로 하였다.
연구대상지 연구대상지 3곳은 모두 한반도 중부 서해안의 경기만 내에 분포하는 간척지이다. 남양 간척지는 경기도 화성군 남양면 장덕1통 앞(동경 126° 40'~126°50', 북위 37° 00'~37 °10')에, 석문 간척지는 당진군 석문면(동경 126°30'~126°40', 북위 36°50'~37°00')에, 시화 간척지는 경기도 안산시 시화호(동경 126°40'~126°50', 북위 37°10'~37° 20')에 인접하여 각각 위치한다(Fig.
이론/모형
식물종 동정과 식물 명은 대한 식물도감(Lee, 1999)과 원색 한국식물도감(Lee, 2002)에 준하였고, 귀화식물원색도감 보유편(Park, 2001), 한국의 외래 . 귀화식물(Park, 2001)을 참조하였다. 염생식물과 중성식물에 대한 구분은 국내에서 기존에 연구된 자료(Kim, 1983; Ihm, 2001)와 외국의 연구된 자료(Zhao et al.
염농도를 측정하였다. 식물종 동정과 식물 명은 대한 식물도감(Lee, 1999)과 원색 한국식물도감(Lee, 2002)에 준하였고, 귀화식물원색도감 보유편(Park, 2001), 한국의 외래 . 귀화식물(Park, 2001)을 참조하였다.
간척지 토양의 특성을 분석하기 위하여 식생분포지에서 0~10, 10~30 cm 깊이에서 토양 시료를 채취하여 풍건한 후 2 mm 토양체로 조제한 후 분석에 사용하였다. 토양분석은 pH(1:5)는 초자전극법, 양이온은 Mehlich mm 추출액으로 추출하여 atomic absorption spectrophotometer(AAS, Perkin- Elmer 2380)로 분석하였고(Tran and Simard, 1993), 토성은 pipetting 법으로 분석하였다(Sheldrick and Wang, 1993).
성능/효과
나타냈다. 3개 간척지 모두 미사질 함량이 많은 미 사질양토로 나타났다. pH는 3개 간척지가 7.
간척 초기 지역인 남양의 식생분포는 식생이 없는 곳과 선구종 염생식물이 발생한 곳으로 나타났으나 선구종 염생식물인 칠면초, 퉁퉁마디, 해홍나물(Suaeda maritima) 및 나문재(Suaeda glauca)가 대부분 괴상으로 분포하여 연속분포 유형이 뚜렷하지 않았다. Typele 식생 비분포지를 기점으로 칠면초, 해홍나물 및 퉁퉁마디가 분포한 유형으로, 식생 비분 포지에 비하여 식생 분포지의 토양 염농도가 높은 수준이나 식생 분포지 간의 토양 염농도는 뚜렷한 차이가 없었다. TypeH는 식생 비분포지를 기점으로 해홍나물, 나문재 및 해홍나물이 분포한 유형으로, 식생 비 분포지의 토양 염농도가 식생 분포지에 비하여 높으나 식생 분포지간에는 큰 차이가 없었다.
TypeH는 식생 비분포지를 기점으로 해홍나물, 나문재 및 해홍나물이 분포한 유형으로, 식생 비 분포지의 토양 염농도가 식생 분포지에 비하여 높으나 식생 분포지간에는 큰 차이가 없었다. Typemle 식생비분포지를 기점으로 칠면초와 해홍나물로 이어지는 유형으로, 식생 비분포지와 분포지 간에 토양 염 농도가 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. TypeH는 식생 비 분포지를 기점으로 칠면초, 해홍나물 및 퉁퉁마디가 연속분포한 유형으로, 퉁퉁마디 분포지의 토양 염 농도가 식생 비분포지보다 높았고, 해홍나물의 분포지가 가장 낮았다.
3개 간척지 모두 미사질 함량이 많은 미 사질양토로 나타났다. pH는 3개 간척지가 7.3~7.9 의 범위를 보였고, 간척 년 수가 가장 짧은 남양에서 간척 후 경과 년 수가 오래 된 석문과 시화 보다 높았다. Ca2+는 시화에서, Mg2+와 K+는 남양에서, Na+ 는 석문에서 각각 높았다.
3으로 나타냈다. 간척 초기 지역인 남양의 식생분포는 식생이 없는 곳과 선구종 염생식물이 발생한 곳으로 나타났으나 선구종 염생식물인 칠면초, 퉁퉁마디, 해홍나물(Suaeda maritima) 및 나문재(Suaeda glauca)가 대부분 괴상으로 분포하여 연속분포 유형이 뚜렷하지 않았다. Typele 식생 비분포지를 기점으로 칠면초, 해홍나물 및 퉁퉁마디가 분포한 유형으로, 식생 비분 포지에 비하여 식생 분포지의 토양 염농도가 높은 수준이나 식생 분포지 간의 토양 염농도는 뚜렷한 차이가 없었다.
간척지 내에 나타나는 식생의 공간변이는 부분적으로 이루어지지만 각각의 공간변이를 토양 염 농도를 기준으로 연결한 결과 연속분 포(continuum distribution)를 보였다. 연속분포는 토양 염농도 구배와 일치하여 토양 염농도가 높은 곳은 내염성 식물 종이, 낮은 곳은 비내염성 식물종이 분포하였다.
4와 5). 본 연구에서 토양 염 농도 조건을 기준으로 연속분포를 분석한 결과 연속분포에 출현하는 식물종과 토양 염농도가 일치하여 간척지에서 식물종의 연속분포는 토양 염농도의 영향이 지배적이며, 토양 염농도에 대한 식물종의 반응으로 해석된다.
Typele 식생 비분포지를 기점으로, 저염생식물 혼생지에서 저염생식물(갈대) 분포지로 이어지는 분포유형이다. 분포 순서에 따라 토양 염농도가 뚜렷하게 구분되며, 토양 염농도는 저염생식물 혼생 지보다 갈대의 단일 분포지가 높았다. TypeU는 식생비분포지를 기점으로 갈대와 목본식물인 위성류 (Tamarix chinensis)를 지나 저염생식물 + 중성식물의 혼생지(갯꾸러미풀, Puccinellia nipponica + 큰옥매듭풀, Polygonum bellardi + 돌피, Echinochloa crusgalli) 및 중성식물 혼생지(빗자루국화, Aster subulatus + 방동사니대가리, Cyperus sanguinolentus) 로 이어지는 유형이다.
식생 비분포지를 중심으로 2개의 방향으로 나뉘어지는 바, 하나는 갯꾸러미풀을 지나 토양 염농도가 높은 새섬매자기(Scitpus planiculmis) 로이어지고, 다른 하나는 큰옥매듭풀을 지나 토양 염 농도가 낮은 큰고랭이(Scipus tabemaemontani)로 이어졌다. 석문 간척지에서 갈대 분포지는 저염생식물 혼생지 및 중성식물 분포지 보다 토양 염농도가 높은 곳에 형성되어, 갈대의 내염성 범위가 넓음을 보였고 (typel, n, m, W), 습지역에서는 새섬매자기가 토양 염 농도가 높은 곳에 분포하여 내염성 범위가 넓음을 보였다(typeV). 일반지역과 습지역을 종합한 식생의 연속분포 유형은 토양 염농도 구배에 따라 식생 비분 포지 > 선구종 염생식물 분포지>저염생식물~저염생 + 중성식물 혼생지>중성식물 분포지의 순으로 나타나, 토양 염농도 조건에 근거할 때 식생의 연속분포는 토양 염농도에 의하여 결정되었다.
석문과 시화 간척지에서는 식생의 연속분포 순서와 토양 염농도의 순서가 일치하여, 뚜렷한 연속분포 유형을 나타내(Fig. 4와 5), 간척 경과 년 수가 길수록 식생과 분포지의 환경이 뚜렷하게 구분되는 경향이 강하였다. 식생의 분포는 토양속성과 밀접한 관계가 있는바(Adams, 1963; Vince and Snow, 1984; Armstrong, 1985; Olff et al.
시화 간척지 시화 간척지는 교란되지 않은 곳으로 석문에 비하여 연속분포 유형이 더 뚜렷하게 구분되었다. 시화 간척지의 연속분포 유형은 Fig.
Typek는 토양 염 농도가 높은 식생 고사지점을 기점으로 토양 염 농도가 순차적으로 낮아지면서 선구종 염생식물 혼생지(해홍나물 + 퉁퉁마디), 저염생식물 혼생지(갈대 + 갯개미취 + 천일사초) 및 갈대 분포지로 이어지는 유형이다. 시화 간척지에서 연속분포 유형은 토양 염농도 구배에 따라 식생 비분포지 및 식생 고사지 > 선구종 염생식물 분포지 > 저염생식물 분포지>저염생식물 혼생지 > 중성식물 분포지 순으로 나타나, 토양 염농도 조건에 근거할 때 식생의 연속분포는 토양 염농도에 의하여 결정되었다.
TypeV는 습지역에 출현한 연속분포 유형이다. 식생 비분포지를 중심으로 2개의 방향으로 나뉘어지는 바, 하나는 갯꾸러미풀을 지나 토양 염농도가 높은 새섬매자기(Scitpus planiculmis) 로이어지고, 다른 하나는 큰옥매듭풀을 지나 토양 염 농도가 낮은 큰고랭이(Scipus tabemaemontani)로 이어졌다. 석문 간척지에서 갈대 분포지는 저염생식물 혼생지 및 중성식물 분포지 보다 토양 염농도가 높은 곳에 형성되어, 갈대의 내염성 범위가 넓음을 보였고 (typel, n, m, W), 습지역에서는 새섬매자기가 토양 염 농도가 높은 곳에 분포하여 내염성 범위가 넓음을 보였다(typeV).
형성되지 않았다. 연속분포 유형은 식생이 없거나 고사한 지점을 기점으로 하여 선구종 염생식물, 저염생식물 및 중성식물 분포지의 순으로 나타나며, 토양 염농도는 식생이 없거나 고사한 지점 > 선구종 염생식물 분포지 > 저염생식물 분포지 > 중성식물 분포지의 순으로 나타나 식생의 연속분포 순서와 토양 염 농도의 순서가 일치하는 연속분포 유형을 보였다. 따라서 식생의 연속분포 운인은 토양속성 중의 하나인 토양 염농도이다(Bouzille et al.
석문 간척지에서 갈대 분포지는 저염생식물 혼생지 및 중성식물 분포지 보다 토양 염농도가 높은 곳에 형성되어, 갈대의 내염성 범위가 넓음을 보였고 (typel, n, m, W), 습지역에서는 새섬매자기가 토양 염 농도가 높은 곳에 분포하여 내염성 범위가 넓음을 보였다(typeV). 일반지역과 습지역을 종합한 식생의 연속분포 유형은 토양 염농도 구배에 따라 식생 비분 포지 > 선구종 염생식물 분포지>저염생식물~저염생 + 중성식물 혼생지>중성식물 분포지의 순으로 나타나, 토양 염농도 조건에 근거할 때 식생의 연속분포는 토양 염농도에 의하여 결정되었다.
토양 염농도에 따른 식생의 연속분포 현상은 간척 경과 년 수가 오래된 석문과 시화 간척지에서 뚜렷하게 나타났으나, 간척 초기 지역인 남양에서는 일정한 유형이 형성되지 않았다. 연속분포 유형은 식생이 없거나 고사한 지점을 기점으로 하여 선구종 염생식물, 저염생식물 및 중성식물 분포지의 순으로 나타나며, 토양 염농도는 식생이 없거나 고사한 지점 > 선구종 염생식물 분포지 > 저염생식물 분포지 > 중성식물 분포지의 순으로 나타나 식생의 연속분포 순서와 토양 염 농도의 순서가 일치하는 연속분포 유형을 보였다.
참고문헌 (63)
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