식재 침엽수 숲길과 숲 가장자리 분포 식생 및 매토종자 비교 Comparisons between a Forest Road with a Coniferous Plantation and Distributed Vegetation on the Edge of a Forest, and Reclaimed Soil Seed Bank원문보기
본 연구는 숲길에 대한 생태학적 접근을 통하여 숲길과 숲 가장자리의 상부와 지하부식생을 비교하고 그 특성을 밝히는 것을 목적으로 하고 있다. 연구 장소는 잣나무와 전나무를 식재한 숲으로, 해발 고도는 45m이다($36^{\circ}36'23''N127^{\circ}21'45''E$). 숲길의 폭은 3.2m이며, 숲 가장자리는 숲 길가로부터 5m로 정하였다. 2006년 9월부터 2007년 8월까지 총 5번의 식생조사가 이루어졌다. 매토종자 분석을 위해 숲길과 숲 가장자리에서 각각 18곳의 방형구를 정하였다. 각각의 방형구마다 토양 샘플러로 600$cm^3$ 토양을 채취하였고 저온처리를 위하여 한 달간 냉장 보관하였다. 포트에 토양을 골고루 얇게 펼친 후 4$\sim$5일마다 급수하였으며, 더 이상 발아가 일어나지 않는 상태가 될 때까지 실험을 6개월 동안 실시하였다. 출현한 유식물의 이용하여 종과 발아개체수를 확인하였다. 연구 결과, 전체적으로 지상부식생과 지하부식생 사이의 유사도지수는 낮았다. 숲길과 숲 가장자리의 지상부식생간의 상관계수는 0.36으로 상관관계가 있었다(p<0.05). 매토종자 분석을 통한 지하부식생간의 상관계수는 0.20로, 서로 상관관계가 없었다(p>0.05). 귀화식물 조사결과, 목본을 포함하였을 경우 숲길 귀화식물은 7종, 귀화율은 12.50%이었으며, 도시화지율은 2.61%이었다. 숲가장자리 귀화식물은 6종, 귀화율은 11.11%이었으며, 도시화율은 2.24%이었다. 귀화식물 중 목본을 포함하지 않았을 경우 숲길의 귀화율은 12.50%이나 숲 가장자리의 귀화율은 9.09%이었다.
본 연구는 숲길에 대한 생태학적 접근을 통하여 숲길과 숲 가장자리의 상부와 지하부식생을 비교하고 그 특성을 밝히는 것을 목적으로 하고 있다. 연구 장소는 잣나무와 전나무를 식재한 숲으로, 해발 고도는 45m이다($36^{\circ}36'23''N127^{\circ}21'45''E$). 숲길의 폭은 3.2m이며, 숲 가장자리는 숲 길가로부터 5m로 정하였다. 2006년 9월부터 2007년 8월까지 총 5번의 식생조사가 이루어졌다. 매토종자 분석을 위해 숲길과 숲 가장자리에서 각각 18곳의 방형구를 정하였다. 각각의 방형구마다 토양 샘플러로 600$cm^3$ 토양을 채취하였고 저온처리를 위하여 한 달간 냉장 보관하였다. 포트에 토양을 골고루 얇게 펼친 후 4$\sim$5일마다 급수하였으며, 더 이상 발아가 일어나지 않는 상태가 될 때까지 실험을 6개월 동안 실시하였다. 출현한 유식물의 이용하여 종과 발아개체수를 확인하였다. 연구 결과, 전체적으로 지상부식생과 지하부식생 사이의 유사도지수는 낮았다. 숲길과 숲 가장자리의 지상부식생간의 상관계수는 0.36으로 상관관계가 있었다(p<0.05). 매토종자 분석을 통한 지하부식생간의 상관계수는 0.20로, 서로 상관관계가 없었다(p>0.05). 귀화식물 조사결과, 목본을 포함하였을 경우 숲길 귀화식물은 7종, 귀화율은 12.50%이었으며, 도시화지율은 2.61%이었다. 숲가장자리 귀화식물은 6종, 귀화율은 11.11%이었으며, 도시화율은 2.24%이었다. 귀화식물 중 목본을 포함하지 않았을 경우 숲길의 귀화율은 12.50%이나 숲 가장자리의 귀화율은 9.09%이었다.
The purpose of this study is to compare the differences in aboveground flora and underground flora between a forest road and a forest edge and to clarify each characteristic through ecological approach to a forest road. The study site was the forest planted with Pinus koraiensis and Abies holophylla...
The purpose of this study is to compare the differences in aboveground flora and underground flora between a forest road and a forest edge and to clarify each characteristic through ecological approach to a forest road. The study site was the forest planted with Pinus koraiensis and Abies holophylla, and located at an altitude of 45m($36^{\circ}36'23''N127^{\circ}21'45''E$). The width of the forest road is 3.2m. This research set the forest edge within the areas 5m away from the forest road and also conducted a survey on vegetation 5 times from september 2006 to August 2007. In addition, it installed thirty six quadrats to make an analysis of reclaimed soil seed bank. Soil amounting to 600$cm^3$ was collected from each quadrat using soil samplers(100$cm^3$),which was preserved in low temperature refrigeration for a month. Soil was thinly strewed evenly on trays and watered every four or five days; then, this research did experiment for six months until no more germination took place. Through this process, this research identified species and counted the number of germinating individuals by using emerging seedlings. The research result showed that on the whole, the similarity index between aboveground flora and underground flora was low. The correlation coefficient between the aboveground flora vegetations both on the forest road and on its edge was found to be 0.36, showing a correlation with each other(p0.05). As the survey result of naturalized plants, there existed 7 species of naturalized plants on the forest road in case woody plants were included, showing 11.11% naturalization rate and 2.61% urbanization index(UI). On the other hand in case woody plants were not included among the naturalized plants, the naturalization rate on the forest road was 12.50% while the naturalization rate on the edge of the forest was 9.09%.
The purpose of this study is to compare the differences in aboveground flora and underground flora between a forest road and a forest edge and to clarify each characteristic through ecological approach to a forest road. The study site was the forest planted with Pinus koraiensis and Abies holophylla, and located at an altitude of 45m($36^{\circ}36'23''N127^{\circ}21'45''E$). The width of the forest road is 3.2m. This research set the forest edge within the areas 5m away from the forest road and also conducted a survey on vegetation 5 times from september 2006 to August 2007. In addition, it installed thirty six quadrats to make an analysis of reclaimed soil seed bank. Soil amounting to 600$cm^3$ was collected from each quadrat using soil samplers(100$cm^3$),which was preserved in low temperature refrigeration for a month. Soil was thinly strewed evenly on trays and watered every four or five days; then, this research did experiment for six months until no more germination took place. Through this process, this research identified species and counted the number of germinating individuals by using emerging seedlings. The research result showed that on the whole, the similarity index between aboveground flora and underground flora was low. The correlation coefficient between the aboveground flora vegetations both on the forest road and on its edge was found to be 0.36, showing a correlation with each other(p0.05). As the survey result of naturalized plants, there existed 7 species of naturalized plants on the forest road in case woody plants were included, showing 11.11% naturalization rate and 2.61% urbanization index(UI). On the other hand in case woody plants were not included among the naturalized plants, the naturalization rate on the forest road was 12.50% while the naturalization rate on the edge of the forest was 9.09%.
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문제 정의
각 방형구별로 구해진 유사도 지수 값을 바탕으로 하여, 숲길의 지상부식생과 지하부식생의 유사도와 숲 가장자리의 지상부식생과 지하부식생의 유사도 지수의 평균값이 유의미한 차이가 있어서 어느 쪽이 더 높다고 말할 수 있는지 알아보기 위하여 검정을 하였다. 각각의 유사도 지수 값은 독립표본이고 표본의 수가 50미만이며 비모수 검정이므로, 윌콕슨(Wilcoxon)의 순위합 검정으로 확인하였다.
또한 날로 높아지고 있는 귀화식물에 대한 관심을 반영하여 숲길과 숲 가장자리의 귀화식물의 현황 파악 또한 필요하다. 이와 같은 필요성에 따라 본 연구는 숲길에 대한 생태학적 접근을 통하여 숲길과 숲 가장자리의 지상부식생과 지하 부식생을 조사하고 그 의의를 밝히는 것을 목적으로 한다.
가설 설정
전체 숲길 중, 길이 35m만을 지정하여 이를 대상으로 조사가 이루어졌다. 숲 가장자리는 지정된 35m의 숲길 양쪽으로, 숲길의 양 옆에 각각 식재되어 있는 잣나무 숲과 전나무 숲 안으로 정하였다. 숲 가장자리 식생 조사는 나무가 자라기 시작하는 경계 부분에서 숲 안에 해당하는 부분 중 5m내의 범위에 1m 간격으로 1×1m 크기의 방형구를 설치하였다(Figure 2).
제안 방법
연구 장소에서는 귀화식물에 유의하면서 봄, 여름, 가을에 걸쳐 총 5번의 식생조사가 이루어졌다. 2006년 9월, 2007년 4, 6, 7, 8월에 숲길 식생조사를 하였으며 2007년 6, 7, 8월에 숲 가장자리 식생조사를 하였다. 2007년 5월과 9월에 조사지 주위 제초 작업에 의해 식생의 10㎝이상의 상층부가 제거되었다.
종속변인은 그에 따른 매토종자 발아 종수와 개체 수, 식물 종수와 피도, 유사도 지수이다. 2006년 9월부터 2007년 10월 사이에 연구 장소에 출현한 지상부식생과 매토종자 발아 실험 결과로 나타난 지하부식생에 대하여 통계분석을 실시하였다.
무게를 단 다음 덮개를 열고 105℃에서 무게가 변하지 않을 때까지 건조시켰다. 건조시킨 다음 토양의 무게를 측정하여 계산하였다(Moore and Chapman,1986).
급수는 4∼5일에 한번씩 전체가 충분히 적셔지도록 하였으며, 더 이상 발아가 일어나지 않는 상태가 될 때까지 6개월 간 실험을 하였다.
먼저 연구 장소에 1m×1m 크기의 방형구를 이용하여 36군데 채취 구획을 정하고(Figure 2), 각 구획마다 토양 샘 플러(Eijkelkamp Agrisearch Equipment, The Netherlands; 깊이 5㎝, 지름 5㎝, 부피 100㎤)로 매토종자 분석을 위한 토양을 채취하였다.
먼저 지상부식생과 지하부식생 사이의 유사도 분석을 실시하였다. 유사도 분석은 S∅rensen계수를 이용하였다.
귀화식물은 개망초, 돼지풀, 가중나무, 미국자리공 (Phytolacca americana), 자리공(Phytolacca esculenta), 아까시나무 6종이 있었다. 목본은 초본에 비해 피도가 높아서 한 종이 존재하더라도 중요도가 높게 나타날 수 있기 때문에 이 조사에서는 목본을 제외하고 초본을 대상으로 한 중요도를 구하였다. 중요도가 높은 종은 주름조개풀(Oplismenus undulatifolius: 9.
숲 가장자리 식생 조사는 나무가 자라기 시작하는 경계 부분에서 숲 안에 해당하는 부분 중 5m내의 범위에 1m 간격으로 1×1m 크기의 방형구를 설치하였다(Figure 2). 방형구내의 모든 종과 피도를 기록하였다. 숲길은 a1부터 a18까지의 번호에 해당되는 부분으로 숲길 안쪽은 a1에서부터 a9까지이며, 숲길 가장자리는 a10부터 a18까지이다.
먼저 sand보다 큰 자갈을 제외하기 위하여 토양을 2㎜의 체로 쳐서 분리하였다. 비커에 토양 40g에 50% 메타인산나트륨((NaPo3)6; sodium metaphosphate 또는 sodium hexametaphosphate, 상품명 Calgon) 용액 100㎖와 증류수 400㎖를 넣고 진탕기로 진탕하였다. 진탕된 토양 현탁액을 1000㎖ 메스실린더에 옮겨 증류수로 정용하고 혼합하였다.
유사도 분석은 S∅rensen계수를 이용하였다. 식생조사를 통해 기록된 지상부식생 종수와 매토종자가 발아된 유식물의 지하부식생 종수의 합에서 공통된 종수의 비율을 구하였다. 유사도지수가 집단 간에 20%미만의 값일 때는 서로 이질적인 집단이고 80%이상일 때는 서로 동질적인 집단이다(Buell et al.
상대빈도와 상대밀도 값 또한 상대 피도 값과 마찬가지로 구하였다. 여기에서는 지상부식생으로 조사된 종별 피도와 출현 방형구 수로부터 상대피도와 상대빈도를 구하고 이 두 값의 평균값으로 각 종의 중요도를 구하였다. 지하부식생의 중요도는 유식물 출현법으로 식생조사를 할 경우, 상대 피도를 구할 수 없으므로 상대밀도와 상대빈도를 구하고 이 두 값의 평균값으로 각종의 중요도를 구하였다(Kim and Lee, 2005).
연구 장소에서는 귀화식물에 유의하면서 봄, 여름, 가을에 걸쳐 총 5번의 식생조사가 이루어졌다. 2006년 9월, 2007년 4, 6, 7, 8월에 숲길 식생조사를 하였으며 2007년 6, 7, 8월에 숲 가장자리 식생조사를 하였다.
급수는 4∼5일에 한번씩 전체가 충분히 적셔지도록 하였으며, 더 이상 발아가 일어나지 않는 상태가 될 때까지 6개월 간 실험을 하였다. 유식물 출현법(seedling emergence method)을 이용하여 매토종자에서 발아한 개체를 2주 간격으로 종을 동정하고 동정이 끝난 종은 제거하며, 그 제거한 개수를 세어 기록하였다.
채취한 총 토양의 양인 600㎤는 초지에서 해당지역의 종 구성을 결정하기 위한 최소의 양이다(Hayashi and Numata,1971). 채취한 토양은 발아 실험을 하기 전에 종자의 휴면타파를 돕는 저온처리를 위하여 5℃로 유지되는 냉장고에 한 달간 냉장 보관 한 다음, 발아실험을 하였다(Gross, 1990).
토성을 측정하기 위하여 토양 중 sand, silt, clay의 비율을 분석하였다. 먼저 sand보다 큰 자갈을 제외하기 위하여 토양을 2㎜의 체로 쳐서 분리하였다.
토양 분석 결과 얻은 값은 숲길 중앙과 숲길 가장자리 그리고 잣나무 숲 가장자리와 전나무 숲 가장자리를 비교하기 위하여 검정을 하였다. 토양 함수율 값은 먼저 숲길 중앙 과 숲길 가장자리의 값을 그리고 잣나무 숲 가장자리와 전 나무 숲 가장자리의 값을 윌콕슨의 순위합 검정으로 확인하 였다.
토양함수량 측정을 위하여 먼저 토양 채취 후, 플라스틱 주머니에 밀봉하여 실험실로 가져온 일부의 하위표본을 측량병에 넣고 덮개를 덮은 채 토양의 무게를 달았다.
토양 pH를 측정하기 위하여 먼저 비커에 토양 25g을 넣고 25㎖의 증류수를 첨가하여 흔든 다음 20분간 침전시켰다. 표준 완충용액을 이용하여 표본과 동일한 온도에서 pH meter의 영점을 조절하고, 침전시킨 비커의 상등액의 pH를 pH meter로 측정하였다(Moore and Chapman, 1986).
진탕된 토양 현탁액을 1000㎖ 메스실린더에 옮겨 증류수로 정용하고 혼합하였다. 혼합된 토양현탁액 속에 비중계를 넣고 40초와 7시간 후에 비중을 측정하여 모래, 미사, 점토의 함량을 구하였다(Sheldrick and Wang, 1993).
대상 데이터
실험 조사지의 토양 환경을 분석하기 위하여 매토종자 채취가 이루어진 숲길 중앙, 숲길 가장자리 및 숲 가장자리에서 토양 1㎏을 따로 채취하였다.
연구 장소는 인공적으로 조림한 잣나무(Pinus koraiensis)와 전나무(Abies holophylla)가 식재된 숲으로 잣나무는 남동방향 140°, 전나무는 북서사면 320° 사면방향에 위치해 있다.
연구 장소는 충북 청원군 강내면에 위치한 한국교원대학교 교내 숲을 선택하였다(Figure 1). 이곳의 높이는 해발 55m 이고 위치는 36°36′23″N 127°21′45″E 이다.
연구 장소의 기준이 되는 숲길은 폭이 3.2m인 길이다. 숲길의 가운데에 해당하는 부분을 숲길 중앙으로 정하고, 나무가 자라기 시작하는 경계부분에서 길 쪽으로 1m 안에 해당되는 부분을 숲길 가장자리로 정하였다.
숲길의 가운데에 해당하는 부분을 숲길 중앙으로 정하고, 나무가 자라기 시작하는 경계부분에서 길 쪽으로 1m 안에 해당되는 부분을 숲길 가장자리로 정하였다. 전체 숲길 중, 길이 35m만을 지정하여 이를 대상으로 조사가 이루어졌다. 숲 가장자리는 지정된 35m의 숲길 양쪽으로, 숲길의 양 옆에 각각 식재되어 있는 잣나무 숲과 전나무 숲 안으로 정하였다.
먼저 연구 장소에 1m×1m 크기의 방형구를 이용하여 36군데 채취 구획을 정하고(Figure 2), 각 구획마다 토양 샘 플러(Eijkelkamp Agrisearch Equipment, The Netherlands; 깊이 5㎝, 지름 5㎝, 부피 100㎤)로 매토종자 분석을 위한 토양을 채취하였다. 토양 채취는 한 방형구 내에서 무작위로 6곳을 선택하여 방형구당 총 600㎤를 채취하였다. 채취한 총 토양의 양인 600㎤는 초지에서 해당지역의 종 구성을 결정하기 위한 최소의 양이다(Hayashi and Numata,1971).
데이터처리
각 방형구별로 구해진 유사도 지수 값을 바탕으로 하여, 숲길의 지상부식생과 지하부식생의 유사도와 숲 가장자리의 지상부식생과 지하부식생의 유사도 지수의 평균값이 유의미한 차이가 있어서 어느 쪽이 더 높다고 말할 수 있는지 알아보기 위하여 검정을 하였다. 각각의 유사도 지수 값은 독립표본이고 표본의 수가 50미만이며 비모수 검정이므로, 윌콕슨(Wilcoxon)의 순위합 검정으로 확인하였다.
토양 분석 결과 얻은 값은 숲길 중앙과 숲길 가장자리 그리고 잣나무 숲 가장자리와 전나무 숲 가장자리를 비교하기 위하여 검정을 하였다. 토양 함수율 값은 먼저 숲길 중앙 과 숲길 가장자리의 값을 그리고 잣나무 숲 가장자리와 전 나무 숲 가장자리의 값을 윌콕슨의 순위합 검정으로 확인하 였다. 토양pH 값 또한 이와 마찬가지로 확인하였다.
이론/모형
유사도 분석은 S∅rensen계수를 이용하였다.
2007년 5월과 9월에 조사지 주위 제초 작업에 의해 식생의 10㎝이상의 상층부가 제거되었다. 이창복(2003), 박수현(2001),국립환 경과학원의 한국의 외래식물 종합검색시스템 목록을 사용하여 식물을 동정하였다.
중요도를 구할 때 상대피도 값은 각각의 방형구에서 얻어진 상대피도 값의 합을 각 출현 방형구 수로 나누어 준 평균 상대피도 값을 이용하였다(Curtis and McIntosh, 1951; Bray and Curtis, 1957). 상대빈도와 상대밀도 값 또한 상대 피도 값과 마찬가지로 구하였다.
토양 채취는 측구법(plot sampling method)으로 실시하였다. 먼저 연구 장소에 1m×1m 크기의 방형구를 이용하여 36군데 채취 구획을 정하고(Figure 2), 각 구획마다 토양 샘 플러(Eijkelkamp Agrisearch Equipment, The Netherlands; 깊이 5㎝, 지름 5㎝, 부피 100㎤)로 매토종자 분석을 위한 토양을 채취하였다.
성능/효과
발아 실험을 실시한 결과 숲길 지하부식생은 16과 31종 1059개체가 기록되었다(Table 1). 31종은 모두 자생종이었으며, 국화과(16%)의 비율이 가장 높았고 그 다음이 벼과 (13%)이었다. 목본은 없었으며, 귀화식물은 돼지풀, 개망초, 소리쟁이 3종이었다.
목본을 제외하였을 때, 20과 54종 중에서 국화과(12%)의 비율이 가장 높았으며 그 다음으로 벼과(11%), 콩과(11%)이었다. 귀화식물은 개망초(Erigeron annuus), 돼지풀(Ambrosia artemisiifolia), 미국쑥부쟁이 (Aster pilosus), 소리쟁이(Rumex crispus), 선개불알풀(Veronica arvensis), 토끼풀(Trifolium repens), 콩다닥냉이(Lepidium virginicum)로 7종이 있었다. 중요도가 높은 종은 돼지풀(4.
귀화식물은 개망초, 돼지풀, 가중나무, 미국자리공 (Phytolacca americana), 자리공(Phytolacca esculenta), 아까시나무 6종이 있었다. 목본은 초본에 비해 피도가 높아서 한 종이 존재하더라도 중요도가 높게 나타날 수 있기 때문에 이 조사에서는 목본을 제외하고 초본을 대상으로 한 중요도를 구하였다.
대부분의 매토종자는 숲의 가장자리나, 수관층이 열리는 부분에서 숲 내부로 종이 다양하게 유입된다(Marks, 1983). 그럼에도 이번 연구 장소인 숲 가장자리의 매토종자의 경우, 숲길과 같은 조건에서 발아시켰으나, 발아된 매토종자 종수는 매우 적었으며, 숲길과 공통된 종수 또한 적었으므로 숲길과 숲 가장자리는 유사도가 낮았다. 숲 가장자리는 숲길과는 거리상으로 매우 가까운 장소이며 토양 분석 결과도 숲길 가장자리와 숲 가장자리는 큰 차이가 없었다.
숲 가장자리 지상부식생 조사 결과, 숲 가장자리에서는 29과 54종이 발견되었다(Table 1). 목본은 잣나무, 전나무, 가중나무(Ailanthus altissima), 산초나무(Zanthoxylum schinifolium), 졸참나무(Quercus serrata), 은행나무(Ginkgo biloba), 아까시나무(Robinia pseudoacacia), 자귀나무 (Albizzia julibrissin), 조록싸리, 참싸리로 총 6과 10종이 발견되었으며 잣나무와 전나무 두 종은 식재종 이었다. 목본을 제외한 24과 44종 중 장미과(14%)의 비율이 가장 높았으며 그 다음으로 벼과(11%)이었다.
발아 실험을 실시한 결과 숲길 지하부식생은 16과 31종 1059개체가 기록되었다(Table 1). 31종은 모두 자생종이었으며, 국화과(16%)의 비율이 가장 높았고 그 다음이 벼과 (13%)이었다.
둘째, 식생의 상태뿐만 아니라 숲길과 숲 가장자리의 물리적 환경의 차이 또한 앞으로 고려해야 할 점으로 연구할 가치가 있을 것으로 생각된다. 셋째, 여러 물리적 환경의 영향과 사람의 발길이 숲길에 식물의 종자를 옮기며, 이로 인해 귀화식물이 차지하는 비율이 점차 늘어나게 되었다고 볼 수 있다. 숲길에 유입된 귀화식물이 숲 가장자리에 이어 숲 전체에 퍼지는 경로와 이를 방지하기 위한 조치 등에 대하여 자세한 연구가 이루어져야 한다고 생각된다.
숲 가장자리 지상부식생 조사 결과, 숲 가장자리에서는 29과 54종이 발견되었다(Table 1). 목본은 잣나무, 전나무, 가중나무(Ailanthus altissima), 산초나무(Zanthoxylum schinifolium), 졸참나무(Quercus serrata), 은행나무(Ginkgo biloba), 아까시나무(Robinia pseudoacacia), 자귀나무 (Albizzia julibrissin), 조록싸리, 참싸리로 총 6과 10종이 발견되었으며 잣나무와 전나무 두 종은 식재종 이었다.
그럼에도 이번 연구 장소인 숲 가장자리의 매토종자의 경우, 숲길과 같은 조건에서 발아시켰으나, 발아된 매토종자 종수는 매우 적었으며, 숲길과 공통된 종수 또한 적었으므로 숲길과 숲 가장자리는 유사도가 낮았다. 숲 가장자리는 숲길과는 거리상으로 매우 가까운 장소이며 토양 분석 결과도 숲길 가장자리와 숲 가장자리는 큰 차이가 없었다. 각 장소의 지상부식생은 다소 낮으나 상관관계가 있는 것으로 판명되었으며 또한 같은 시기에 제초작업이 이루어지는 장소이다.
숲길 식생 현황 분석을 통하여 숲길의 관리와 이용 과정에서 교란이 일어나 귀화식물의 비율이 커지고 있음을 알 수 있었다. 따라서 가능한 한 숲길의 식생을 가장자리완충 작용이 가능하도록 유지시켜주고, 숲길 이용에 이용자가 귀화식물 종자 유입이 일어나지 않도록 주의를 기울여 사람에 의한 영향을 줄이는 것이 요구됨을 보여주고 있다.
목본은 없었으며, 귀화식물은 돼지풀, 개망초, 소리쟁이 3종이었다. 숲길 지하부식생에서 개체수의 비율이 높았던 종은 개망초, 산거울(Carex humilis), 황새냉이(Cardamine flexuosa)이었다. 이들은 포트(pot)당 평균 22, 14, 9개가 존재하였다(n=18).
숲길과 숲 가장자리에서 지상부식생과 지하부식생의 유사도 분석을 실시한 결과, 지상부식생과 지하부식생 사이의 유사도는 숲길과 숲 가장자리 모두에서 낮았으며, 특히 유사도가 20% 미만인 숲 가장자리는 지상부식생과 지하부식생이 이질적인 집단이라고 할 수 있었다. 이처럼 지하부식 생인 매토종자와 현존하는 지상부식생의 유사성이 높지 못한 것은 드믄 현상이 아니다(Kirkman and Sharitz, 1994; Hanlon et al, 1998; Goodson et al, 2001; 조정진, 2004).
숲길과 숲 가장자리의 지상부식생과 지하부식생의 유사도 지수를 윌콕슨의 순위합 검정을 한 결과 숲길의 유사도 지수 값이 더 높았으나 숲길과 숲 가장자리의 유사도의 차이가 있다고 할 수 없었다(P>0.05).
숲길과 숲 가장자리의 지상부식생을 비교 분석한 결과 숲길은 56종, 숲 가장자리는 52종이며 공통종은 29종이었다. 숲길과 숲 가장자리의 지상부식생에 대하여 식생의 상관관계 분석을 하였을 때 상관계수는 0.
숲길을 중앙과 가장자리로 나누어 토양 함수율을 분석한 결과 숲길 중앙은 22.10±2.78(%)이었으며 숲길 가장자리는 17.50±3.63(%)이었다.
따라서 귀화식물은 지상부식생의 영향을 받아 매토종자가 만들어졌으며 이것이 발아한 경우로 보인다. 숲길의 식생은 귀화식물인 개망초와 돼지풀의 중요도 비율이 높으며, 숲 가장자리 또한 대부분의 방형구에서 두 종이 높은 중요도를 가지고 있었다. 지상부식생뿐만 아니라 지하부식생에서도 숲길과 숲 가장자리 모두에서 개망초의 중요도 비율이 높았다.
목본 귀화식물이 나온 경우 귀화율을 구할 때 전체 종수에 목본을 포함하였다. 식재종인 잣나무와 전나무 2종을 제외하고 자생종 목본을 포함한 54종을 기준으로 구하였을 때 귀화율은 11.11%이었으며, 도시화율은 2.24%이었다. 목본을 포함한 경우 숲 가장자리는 숲길의 귀화율과 도시화율보다 약간 낮은 값을 가지나 큰 차이는 없었다(p>0.
유사도 분석 결과 지상부식생과 지하부식생간의 유사성은 적었으나, 지하부식생 중에 나타난 귀화식물은 해당 지역의 지상부식생으로 조사된 귀화식물에서 모두 찾아볼 수 있었다. 따라서 귀화식물은 지상부식생의 영향을 받아 매토종자가 만들어졌으며 이것이 발아한 경우로 보인다.
05). 전체적으로 지상부식생과 지하부식생 사이의 유사도가 낮았으며, 유사도가 20% 미만인 경우 이질적인 집단이라고 할 때, 지상부식생과 지하부식생은 이질적인 집단에 가깝다고 할 수 있다. 다년생 초본의 경우, 매년 상부와 하부에 출현하므로 유사도를 낮추는데 기여하였다고 생각된다.
매토종자 실험을 위한 흙 채취가 이루어진 9월은 연구 장소인 숲에서의 황새냉이의 개화 시기였기 때문에 이의 영향으로 황새냉이의 비율이 높았다. 중요도가 높은 종은 개망초(17.81%), 산거울(13.96%), 황새냉이(11.27%)로 개체수의 비율이 가장 많은 종과 일치하였으며, 다른 종에 비해 그 중요도가 차이가 나게 높았다 (Figure 4).
지상부식생 조사 결과, 숲길에서는 조록싸리 (Lespedeza maximowiczii)와 참싸리(Lespedeza cyrtobotrya) 두 종의 목본이 발견되었으며 이를 포함한 20과 56종이 발견되었다(Table 1). 목본을 제외하였을 때, 20과 54종 중에서 국화과(12%)의 비율이 가장 높았으며 그 다음으로 벼과(11%), 콩과(11%)이었다.
숲길의 식생은 귀화식물인 개망초와 돼지풀의 중요도 비율이 높으며, 숲 가장자리 또한 대부분의 방형구에서 두 종이 높은 중요도를 가지고 있었다. 지상부식생뿐만 아니라 지하부식생에서도 숲길과 숲 가장자리 모두에서 개망초의 중요도 비율이 높았다. 교원대 전체 귀화율(7%; 김기대 등, 2007) 보다 숲길과 숲 가장자리에서 귀화율의 비율이 높은 것을 통하여 숲 전체가 귀화식물의 영향 많이 받고 있다고 예상 할 수 있다.
05). 토성 분석 결과 숲길 중앙의 토양은 Clay가 48.75%이었고 Silt는 13.75%이며, Sand는 37.50%이었다. 이는 양토(loam)에 해당하는 토양이었다.
토양 pH는 4.90±0.03로 숲 가장자리 토양 또한 숲길과 마찬가지로 약산성을 띠고 있음을 알 수 있었다.
통계 처리에서 독립변인은 숲길과 숲길 중앙, 숲길 가장자리이며, 숲 가장자리와 잣나무 숲 가장자리, 전나무 숲 가장자리이다. 종속변인은 그에 따른 매토종자 발아 종수와 개체 수, 식물 종수와 피도, 유사도 지수이다.
후속연구
본 연구에서는 지상부식생을 토양 표면 상층 식생으로 지하부식생을 매토종자에서 발아하는 식생으로 정의하였다. 가시적으로 보이는 지상부식생 조사뿐만 아니라, 매토종자에 의한 지하 부식생 조사를 통하여 식생 현황을 분석하고, 바람직한 변화 방향을 예측하는 연구가 우리나라에도 이루어져야 한다. 또한 날로 높아지고 있는 귀화식물에 대한 관심을 반영하여 숲길과 숲 가장자리의 귀화식물의 현황 파악 또한 필요하다.
첫째, 숲길이 조성된 상태에 따른 숲길과 숲 가장자리를 비교하는 연구를 할 수 있을 것이다. 둘째, 식생의 상태뿐만 아니라 숲길과 숲 가장자리의 물리적 환경의 차이 또한 앞으로 고려해야 할 점으로 연구할 가치가 있을 것으로 생각된다. 셋째, 여러 물리적 환경의 영향과 사람의 발길이 숲길에 식물의 종자를 옮기며, 이로 인해 귀화식물이 차지하는 비율이 점차 늘어나게 되었다고 볼 수 있다.
숲길의 조성이 생물상에 미치는 영향을 단기간에 정확히 파악하기는 어렵다. 따라서 지속적인 관심을 가지고 장기적인 모니터링 하는 것이 숲길이 생물상에 미치는 영향을 보다 정확하게 파악할 수 있을 것이다.
셋째, 여러 물리적 환경의 영향과 사람의 발길이 숲길에 식물의 종자를 옮기며, 이로 인해 귀화식물이 차지하는 비율이 점차 늘어나게 되었다고 볼 수 있다. 숲길에 유입된 귀화식물이 숲 가장자리에 이어 숲 전체에 퍼지는 경로와 이를 방지하기 위한 조치 등에 대하여 자세한 연구가 이루어져야 한다고 생각된다.
자연에 대한 관심 증가로 점점 늘어나는 숲길의 조성에 앞서서, 조성된 숲길의 길과 길에 인접한 숲 가장자리의 식생에 대하여, 앞으로의 식생 변화 방향을 예측하는데 필요한 측면에서 연구를 하였으나 추가적 연구의 필요성을 느낀다. 숲길과 숲 가장자리는 여러 가지 측면에서 비교해 볼 수 있는 장소이다.
첫째, 숲길이 조성된 상태에 따른 숲길과 숲 가장자리를 비교하는 연구를 할 수 있을 것이다. 둘째, 식생의 상태뿐만 아니라 숲길과 숲 가장자리의 물리적 환경의 차이 또한 앞으로 고려해야 할 점으로 연구할 가치가 있을 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
숲길이란?
숲길은 오랜 시간동안 사람이 숲을 자원으로 이용하고, 이동로로 사용하면서 자연적, 인공적으로 만들어진 통행로이다. 전 세계에서 산림사업, 생물다양성 조사, 휴양수요 대응, 산림의 효율적 관리, 산불발생시 진화통로 확보 등의 이유로 숲길의 건설이 현재 많이 이루어지고 있다(산림청, 2006).
숲길과 숲 가장자리의 상부와 지하부식생을 비교하고 그 특성을 밝히는 것을 목적으로 숲길과 숲 가장자리의 분포 식생 및 매토종자를 조사한 연구의 결과는?
출현한 유식물의 이용하여 종과 발아개체수를 확인하였다. 연구 결과, 전체적으로 지상부식생과 지하부식생 사이의 유사도지수는 낮았다. 숲길과 숲 가장자리의 지상부식생간의 상관계수는 0.36으로 상관관계가 있었다(p<0.05). 매토종자 분석을 통한 지하부식생간의 상관계수는 0.20로, 서로 상관관계가 없었다(p>0.05). 귀화식물 조사결과, 목본을 포함하였을 경우 숲길 귀화식물은 7종, 귀화율은 12.50%이었으며, 도시화지율은 2.61%이었다. 숲가장자리 귀화식물은 6종, 귀화율은 11.11%이었으며, 도시화율은 2.24%이었다. 귀화식물 중 목본을 포함하지 않았을 경우 숲길의 귀화율은 12.50%이나 숲 가장자리의 귀화율은 9.09%이었다.
식생에 한정하여 숲길이 사람에 의해 영향을 받는 경우는 어떤 것들이 있는가?
그러나 생태계의 교란, 서식지 파괴, 서식지 단편화, 생물 다양성의 변화 및 감소 등의 문제는 숲길 건설에 대한 논쟁의 여지를 불러일으키고 있다. 식생에 한정하여 예를 들면, 숲길이 사람에 의해 영향을 받는 경우는 신발이나 옷에 의해 외부 식생 유입이 일어나 교란이 일어나는 경우(산림청, 2006), 통행으로 인한 토양 답압으로 흙 속의 매토종자 발아에 피해를 주는 경우, 등산로나 산책로를 인위적으로 관리하는 경우 등이 있다. 자연적인 영향으로는 길 양쪽 나무의 수관층이 이어지지 못하고 열리어 빛이 들어오는 곳에서 교란이 일어나는 경우(김은숙, 2000), 바람의 이동이 이전보다 더 활발하게 되어 외부로부터 새로운 종이 들어오는 기회가 늘어나는 경우(Parendes and Jones, 2000) 등 이러한 여러 가지 원인의 영향으로 인하여 숲길의 식생은 변화하게 된다.
참고문헌 (22)
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