새만금 간척지일대 염습지 생태복원을 위한 식생학적 연구 -염생식물의 개체군 형성 전략- Studies on Vegetation for Ecological Restoration of Salt Marshes in Saemangeum Reclaimed Land - Population Formation Strategies of Halophytes -원문보기
A study on vegetation in the Mangyeong River and Dongjin River basins and the surrounding regions of the Saemangeum Reclaimed Land was conducted in a series of efforts to determine the expected ecological changes in the salt marshes, to restore their vegetation, to explore the restoring force of hal...
A study on vegetation in the Mangyeong River and Dongjin River basins and the surrounding regions of the Saemangeum Reclaimed Land was conducted in a series of efforts to determine the expected ecological changes in the salt marshes, to restore their vegetation, to explore the restoring force of halophyte, to examine the community mechanism and, ultimately, to rehabilitate marshy land vegetation along the lakeside, coastal dune and salt marshes of the Saemangeum Project Area. The findings of the study may be summed up as follows: Five species such as Suaeda japonica, Salicornia herbacea, Atriplex gmelini, Aster tripolium and Suaeda asparagoides that are mostly distributed in the estuary of the Saemangeum Reclaimed Land were analyzed to examine the mechanism of halophyte to maintain their community. To find out the strategies of plants for survival and the cause of forming community structure, a research was made as for appearance ratio of biomass, root lengths and germination. With regard to biomasses of halophyte, the biomass of Suaeda japonica increases rapidly, while Salicornia herbacea adopts a strategy of unstable growth pattern by which the biomass increases slowly in parallel with its slow speed of growth since initial appearance of young sapling. In contrast, Suaeda asparagoides, Atriplex gmelini and Aster tripolium choose to adapt themselves to environment promptly by being transformed into life form of annual or biennial plant, a pattern that is presumed to be favorable and stable for survival in the later stage of growth. In short, there is a sharp distinction among the 5 species: i.e. Suaeda japonica that begins to grow fast in the length of surface and underground section but slows down from the mid-stage on; Salicornia herbacea that grows slowly in the beginning step but starts to step up from the middle onward; Atriplex gmelini and Aster tripolium growing slowly in the initial stage but fast later on; and Suaeda asparagoides that turns from the constant growth in the beginning to rapid growth in the later period. The outcomes of the analysis into status of growth and influencing factors of Suaeda japonica in the sowing field that is most widely prevalent in the Saemangeum Reclaimed Land as a sort of ecological pioneer in the salt marshes showed that the average size of grass lands, density and number of individuals increase in the natural sowing field as well as in the plowing field regardless of their physical as well as physico-chemical features of the soil as the season progresses from June to October of a year.
A study on vegetation in the Mangyeong River and Dongjin River basins and the surrounding regions of the Saemangeum Reclaimed Land was conducted in a series of efforts to determine the expected ecological changes in the salt marshes, to restore their vegetation, to explore the restoring force of halophyte, to examine the community mechanism and, ultimately, to rehabilitate marshy land vegetation along the lakeside, coastal dune and salt marshes of the Saemangeum Project Area. The findings of the study may be summed up as follows: Five species such as Suaeda japonica, Salicornia herbacea, Atriplex gmelini, Aster tripolium and Suaeda asparagoides that are mostly distributed in the estuary of the Saemangeum Reclaimed Land were analyzed to examine the mechanism of halophyte to maintain their community. To find out the strategies of plants for survival and the cause of forming community structure, a research was made as for appearance ratio of biomass, root lengths and germination. With regard to biomasses of halophyte, the biomass of Suaeda japonica increases rapidly, while Salicornia herbacea adopts a strategy of unstable growth pattern by which the biomass increases slowly in parallel with its slow speed of growth since initial appearance of young sapling. In contrast, Suaeda asparagoides, Atriplex gmelini and Aster tripolium choose to adapt themselves to environment promptly by being transformed into life form of annual or biennial plant, a pattern that is presumed to be favorable and stable for survival in the later stage of growth. In short, there is a sharp distinction among the 5 species: i.e. Suaeda japonica that begins to grow fast in the length of surface and underground section but slows down from the mid-stage on; Salicornia herbacea that grows slowly in the beginning step but starts to step up from the middle onward; Atriplex gmelini and Aster tripolium growing slowly in the initial stage but fast later on; and Suaeda asparagoides that turns from the constant growth in the beginning to rapid growth in the later period. The outcomes of the analysis into status of growth and influencing factors of Suaeda japonica in the sowing field that is most widely prevalent in the Saemangeum Reclaimed Land as a sort of ecological pioneer in the salt marshes showed that the average size of grass lands, density and number of individuals increase in the natural sowing field as well as in the plowing field regardless of their physical as well as physico-chemical features of the soil as the season progresses from June to October of a year.
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문제 정의
따라서 새만금 사업지구인 만경강과 동진강 하구 역 일대 및 새만금 간척대상지 주변 일대의 해안사구, 염습지, 폐염전지, 호소식생에 대해 차후이 지역에서 새만금 사업으로 인하여 예상되는 염습지 식물환경 변화 및 식생변화에 따른 염습지 식생복원, 염생식물의 복원능력, 군집기작의 구명, 새만금 담수호 호안 습지 식생의 복원에 그 목적이 있다.
특히 갯벌은 주기적으로 조석 작용을 받기 때문에 발아와 정착 시 낮은 유식물 생존률이 군락의 출현과 형성에 중요한 영향을 미친다. 본 연구에서는 염생식물 군락형성 원인으로 유식물 정착단계 및 생장기에 이르는 전 생활사기간 동안 영향을 미치는 환경요인 둥을 종합적으로 구명함으로써 염생식물의 정착과 군집형성기작을 파악하였다. 이들 결과를 바탕으로 하여 새만금간척지 습지 식생 복원대책을 수립하는 기본적인 자료를 제공하고자 한다.
본 연구에서는 염생식물 군락형성 원인으로 유식물 정착단계 및 생장기에 이르는 전 생활사기간 동안 영향을 미치는 환경요인 둥을 종합적으로 구명함으로써 염생식물의 정착과 군집형성기작을 파악하였다. 이들 결과를 바탕으로 하여 새만금간척지 습지 식생 복원대책을 수립하는 기본적인 자료를 제공하고자 한다.
제안 방법
5종 염생식물의 생물량은 조사지역내 1 mxl m 방형구를 이용하여 식물의 지상부를 종별로 채취한 다음 폴리에틸렌 주머니에 넣은 후 실험실로 운반하여 이물질을 제거하고, 80°C의 건조기에서 항량이 될 때까지 건조시켜 무게를 칭량하였다.
경운을 한 상태에서 파종하여 식물의 성장이 활발한 6워 8월, 10월의 3차례에 걸쳐 밀도, 피도(%), 초장(cm)을 조사하였다.
새만금 간척지에 대한 식생학적 진단을 통한 생태복원을 위하여 염생식물 2종을 선택하여 인공적인 파종 후 생장 현황을 모니터링 하였다. 파종지역은 새만금 간척지 내에서 염습지가 가장 넓은 김제시 광활지역을 선택하였으며, 자연상태와 인위적
새만금 간척지역인 만경강, 동진강 하구역을 중심으로 분포하는 칠면초, 퉁퉁마디, 가는갯능쟁이갯개미취 그리고 나문재의 5종 염생식물의 생존전략과 군락 구조 형성에 대한 요인을 밝히기 위하여 생물량, 길이생장 및 발아 염생식물 파종 후 생장현황 및 영향요인분석을 실시하였다.
염 생식물군락에서 종조성 이 균일하고 우점종의 초고가 균일한 지역을 선정하여 그 군락의 저토를 상부 1 cm를 제거하고 15 cm 깊이 이내에서 토양시료를 2~5점의 시료를 채취하여 실험실로 가져온 후수분함량을 측정하고 나머 지 토양을 2주간 음건시킨 후 2 mm 체로 쳐서 유리 병 에 보관하여 분석에 사용하였다.
조사지역 염습지 현장에서 각 종별로 채집하여 폴리에틸렌 주머니에 넣어 실험실로 운반한 다음 지상부와 지하부 길이, 측근 길이 등을 측정하였다.
C, Model 63, YSI로 측정하였으며 전 질소량(T-N)은 micro-Kjeldahl법으로 정 량하였다. 토성은 음건토양을 2 mm체로 쳐서 토양 4g을 5% sodium hexametaphosphate수용액 20ml과 혼합하여 12시간 진탕한 후 Particle Size Analyzer(SALD- 301V, Shimadzu)로 측정하여, 모래(Sand), 미사(Silt) 및 점토(Clay)로 구분하였다.
파종면적은 1X1 이로 하여 자연상태에서 파종한 지역 3곳과 약간의 경운을 하여 미세지형을 조성한 후 파종한 지역 7곳을 대상으로 6월, 8월, 10월 3차례에 걸쳐 초장, 밀도, 피도를 조사하였다.
대상 데이터
연구 조사지역은 전라북도 군산시 옥구읍 어은리어은동(35。53 ' 28 "N* 125°40'41 " E)에서 전라북도 김제시 광활면 은파리 학당(35。48 ' 19"N, 126°45'51 "E)에 이르는 만경강, 동진강 하구역을 중심으로 5종 염생식물군락이 분포하고 있는 6개지역을 2007년 1월부터 12월까지 조사하였다(Fig. 1, Table 1).
갯개미취는 6월까지 지하부 길이 생장이지 상부 길이 생장보다 빠르게 이루어지다가 그 이후에는 지상부 길이 생장이 급격히 커지는 경향을 보였는데 이는 2년생의 생육패턴으로 일년생의 다른 종보다 자원 이용률에 유리한 생장전략을 갖기 때문인 것으로 보인다. 나문재는 5월까지는. 지하부길이 생장이 지상부 길이 생장보다 빠르게 이루어지다가 그 이후에는 지상부 길이 생장이 빠르게 이루어져 지하부 길이 생장보다 높은 생장을 나타냈는데 이는 건조한 지역에 생육하는 서식 패턴을 갖는 타입으로 뿌리 생장이 줄기 생장보다 앞서는 생장 전략을 갖기 때문인 것으로 보인다.
이론/모형
전기전도도(EC)는 음건토양과 증류수를 1:5로 혼합하여 30분간 진탕 후 여과지(Whatman No.44)로여과시 킨 용액을 E.C, Model 63, YSI로 측정하였으며 전 질소량(T-N)은 micro-Kjeldahl법으로 정 량하였다. 토성은 음건토양을 2 mm체로 쳐서 토양 4g을 5% sodium hexametaphosphate수용액 20ml과 혼합하여 12시간 진탕한 후 Particle Size Analyzer(SALD- 301V, Shimadzu)로 측정하여, 모래(Sand), 미사(Silt) 및 점토(Clay)로 구분하였다.
성능/효과
6개 조사지역의 염생식물 생물량의 변화를 보면 물막이 공사이전 중·저위 염습지의 우점중인 칠면초는 착근 후 초기 후에 빠르게 증가 하였으나 공사이후에는 초기 성장을 지속적으로 유지하지 못하고 8월 이후에 생물량의 증가가 낮았다. 틍틍마디는 초기 이후에 증가하였으며, 나문재와 가는갯능쟁이는 초기에는 유사한 경향을 나타냈으나 6월 이후에는 나문재의 생물량은 증가하였으나 가는갯능쟁 이는 증가폭이 나문재에 비해 낮았다.
갯개미취의 주근 길이 생장은 2월평균 21.04 mm, 3월평균 77.43 mm로 생장하다가 5월평균 140.34 mm로 생장이 크게 증가하여 7월에서 10월까지는 평균 207.5-280 mm의 범 위 값으로 생장하였고, 측근 길이 생장은 2월평균 2.75 mm, 3월평균 6.82 mm 로 느리게 생장하다가 5월평균 42.71 mm로 빠르게생 장하여 7월에서 10월까지는 평균 90.67-190 mm 의 범위 값으로 생장을 하였다.
결과에서 나타난 바와 같이 칠면초는 지하부 길이 생장이 지상부 길이 생장보다 초기에 빠르게 이루어지다가 3월부터 점차적으로 증가하여 5월 이후에는 생장이 느려지는 경향을 나타냈다. 6월에는 지상부 길이 생장이 지하부 길이 생장보다 빠르게 나타나 초기 정착에 유리한 생장전략을 보여주었다.
결과적으로 새만금 물막이 이전에는 저위염습지의 우점종인 칠면초가 유묘출현이 다른 종에 비해 생장초기에 지표면에 빠르게 착근하는 생장패턴전략으로 초기 후에 생물량이 빠르게 증가하였으나2糜), 새 만금 물막이 이 후에 는 염 습지의 물 리적 환경 특히 토양염도와 침수시간 등의 조수의영향 등에 의하여 초기 성장을 지속적으로 유지하지 못하여 8월 이후 생물량의 증가가 낮게 나타난것으로 보인다.
나문재의 주근 길이 생장은 2월평균 32.50 mm, 3 월과 4월에는 평균 80.08-133.44 mm로 생장하다가 5월평균 185.55 mm로 크게 생장하여 7월에서 10월까지는 평균 239.78 -276.67 mm의 범 위 값으로 생장하였고, 측근 길이 생장은 2월평균 2.66 mm, 3월과 4월에는 평균 26.72〜30.45 mm로 생장하다가 7 월에는 평균 114.22 mm로 크게 생장하여 8월에서 10월까지는 평균 128.22〜 173.67 mm의 범위 값으로 생장하였다.
밀도 (개체수)는 큰 변화가 없으며 피도는 생육상태가 양호할수록 높아져 10월 조사에서 가장 높은 피도를 나타냈다. 미세지형을 조성하기 위하여 경운한 파종지의 평균초장은 자연상태에서 파종한 경우와 같은 경향을 나타냈으나 밀도는 자연상태 파종지에 비해 낮았으나 피도는 지점에 따라 다양하게 나타났다.
이러한 결과로 볼 때 주요 5종의 생장유형이 초기엔 빠르고 중기 이후에 서서히 증가하는 칠면초, 초기엔 늦게 생장하다가 서서히 빠르게 생장을 하는 퉁퉁마디, 서서히 증가하다가 중기 이후에 크게 증가하는 가는갯능쟁이, 갯개미취, 초기엔 일정하다가 늦게 빠른 생장을 하는 나문재 등으로 구분되었으나 字), 새만금 간척사업을 위 한 물막이 공사 이후 염생식물의 길이생장에 대한 변화는 칠면초, 나문재, 갯개미취, 가는갯능쟁이에서 약간의 변화를 보였다. 물막이 전에 조사된 Lee와 Ihm71 과 김 등》에 의하면 칠면초는 지상부 길이생장이 지하부 길이 생장보다 높게 나타난 시점이 6월 이후로서 본 조사 결과와는 1~2개월 정도의 시간적 차이를 나타내었디' 나문재와 갯개미취는 6월에서 5월로 1개월 빨랐으며 , 가는갯능쟁이는 새만금 간척공사이전에는 4 월〜5월이었으나 간척공사 이후에는 6월에 지 상부 길이 생장이 지하부 길이생장보다 높게 나타났다.
자연상태에서 파종한 3곳의 생장상태를 보면 평균초장(cm)은 6월에서 10월로 갈수록 커졌으며, 대체적으로 8월에 왕성한 생육상태를 보였다. 밀도 (개체수)는 큰 변화가 없으며 피도는 생육상태가 양호할수록 높아져 10월 조사에서 가장 높은 피도를 나타냈다.
칠면초가 분포하는 어은동, 신당촌, 화포, 진봉, 광활, 학당 등 6개 지역에서 주근 길이 생장은 2월 평균 35.59 mm, 3월평균 91.34 mm로 생장이 증가하다가 6월에서 10월까지는 평균 214.06〜261.94 mm의 범위 값으로 생장하였고, 측근 길이 생장은 2월평균 25.04 mm, 3월평균 63.32 mm로 생장하다가 6월에서 10월까지는 평균 124.72-156.67 mm의 범위 값으로 크게 증가하였다(Fig. 4).
생장전략을 나타냈다. 칠면초는 측근보다는 주근 발달에 집중하여 저위 염습지에 깊게 뿌리를 내림으로써 정착하는 생장전략을, 퉁퉁마디는 초기에 측근과 주근 발달이 불량하나 시간이 지남에 따라 안정적인 길이 생장을 유지하고 있고, 가는갯능쟁이, 갯개미취, 나문재 등은 측근과 주근의 발달이 안정적으로 발달하여 생육지 환경에 잘 적응하는 정착유지 기작을 나타내는 생장전략 패턴을 나타냈다.
보인다. 칠면초의 경우 다른 염생식물보다 발아시기가 빠르고 초기에 정착하는 특성으로 인하여 생물량이 지속적으로 증가하는 안정적인 경향을 보였다.
퉁퉁마디의 주근 길이 생장은 2월평균 21.06 mm, 3월에서 4월까지는 평균 28.88〜58.46 mm, 6월에서 10월까지는 평균 174.69 〜233.83 mm의 범위 값으로 생장이 증가 하였고, 측근 길이 생장은 2월평균 1.68 mm, 3월에서 4월까지는 평균 3.00-6.82 mm로 생장하다가 6월에서 10월까지는 평균 31.00〜95.33 mm 의 범위 값으로 증가하였다.
이것은 물막이 이후 염습지의 불안정한 저토환경에 적응하기 위한 전략으로 사료된다. 파종 후 생장상태를 보면 6월에서 10월로 갈수록 평균초장(cm)과 피도는 높게 나타났으나 밀도는 큰 변화가 없었다.
후속연구
결론적으로 본 연구에서 조사된 자연상태에서 생장 현황과 파종지에서 생장현황이 유사한 결과를 나타내어 차후 새만금 간척지를 포함한 유사한 환경의 염습지 및 간척지의 인위적 파종에 의한 생태복원에 기여할 것으로 사료된다.
참고문헌 (10)
Waisel Y., 1972, Biology of Halophytes. Academic Press, New York, 395
Kim C. H., Cho D. S., Lee K. B., Choi S. Y., 2006, Population Formation Strategies of Halophytes in Mankyeong River Esturay, Korean Society of Environment and Ecology, 20(3), 299-310
Ihm B. S., Lee J. S., 1986, The Strategies of Salicornia herbacea and Suaeda japonica for coping with Environmental fluctuation of Salt marsh, 4, 15-25
Walter H., 1968, Die Vegatation der erde in Okologischer Betrachtung, Band l. Fisher verlag, Jena.(refer to Champman, 1977)
Kim C. H, Lee K. B., Cho D. S., Myoung H, 2006, The Study on the Flora and Vegetation of Salt Marshes of Mankyeong River Estuary in Jeonbuk, Korean Society of Environment and Ecology, 20(3), 289-298
Kim C. H., Lee K. B., Kim J. D., Cho T. D., Kim M. S., 2006, The Study on the Flora and Vegetation of Salt Marshes of Dongjin river Estuary in Jeonbuk, Korean Society of Environment and Ecology, 14(9), 817-825
Kim C. S., Song T. G., 1983, Ecological Studies on the Halophyte Communities at Western and Southern Coasts in Korea, The Ecological Society of Korea, 6, 167-176
Lee M. W., 2001, Distribution of halophytes along the gradients of soil environments in the coastal saltmarshes of Yellow Sea, Korea, lnha University, Master's Degree thesis, 24
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