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문제 정의
- , 2002)등은 많이 보고되어 있지만, 그 중 층층둥굴레에 관한 연구는 거의 없는 실정이다. 따라서 본 연구는 산림청 희귀식물이면서 환경부 멸종위기 야생 식물 II급인 층층둥굴레의 증식, 서식지 외 보존 및 자생지 복원을 위한 기초연구로서 자생지의 생육환경과 식생구조에 대하여 조사하였다.
제안 방법
- 2008년 5월 ~ 2009년 10월까지 각 지역별로 식생조사를 실시하였으며, 각 방형구 내에 출현한 모든 식물 종들은 교목층(Tree layer : 8 m 이상), 아교목층(Subtree layer : 2-8 m), 관목층(Shrub layer : 0.8-2 m) 및 초본층(Herb layer :0.8 m 이하)으로 구분하여 조사하고, 각 종에 대한 상대빈도, 상대밀도, 상대피도를 구하였다. 이를 활용하여 상대 우점치(Importance value : IV)를 산출하였으며(Curtis and McIntosh, 1951), 각 층위별 구성 종들의 다양성과 균일성을 나타내기 위하여 Shannon-Wiener의 종다양도(H')를 적용하였고, 최대종다양도(Maximum H')는 H'max = log S(S는 종수), 균재도(J')는 J' = H'/H'max 및 우점도는 1-J' 식을 이용하였다(Pielou, 1975).
- 1) 10×10 m 방형구를 자생지의 면적을 고려하여 조사지역별로 각각 2 ~ 3개, 총 7개를 설치하고 식생조사 및 토양조사를 실시하였다. 각 지역은 조사를 하기 전 해발고, 경사, 방위, 토성, 지형 및 임상 등의 입지환경을 먼저 조사하였다.
- 층층둥굴레 자생지의 토양이화학성 분석을 위하여 영월군 영월읍의 자생지를 대상으로 각 방형구 내에서 지표의 유기물층을 걷어내고, 깊이 0 ~ 20 cm에서 토양 표본을 채취한 후 음건하여 측정에 사용하였다. 조사항목은 토양산도 (pH), 전기전도도(EC), 유기물함량(OM), 전질소(T-N), 유효인산(P2O5), 치환성양이온(K+,Ca2+, Mg2+, Na+) 및 양이 온치환능력(CEC) 등으로, pH와 EC는 2 mm 채로 친 음건 토양을 증류수와 1:5(w/w)로 혼합하여 30분간 진탕한 후진공펌프로 흡입하여 산도측정기와 전도도측정기로 측정하였으며, 유기물함량은 Tyurin법, 전질소는 micro-kjeldahl 법, 유효인산은 lancaster법, 치환성 칼륨과 나트륨은 염광 분석법, 칼슘 및 마그네슘은 EDTA 적정법으로 각각 분석 하였다(농촌진흥청, 2000).
대상 데이터
- 본 연구에서 층층둥굴레는 강원도 영월군 영월읍, 영월군 남면 및 춘천시 강촌리에서 발견되었으며, 표고는 그다지 높지 않았는데 최저 57 m에서 최고 212 m의 범위에 있었다. 방위는 북사면을 기본으로 북동, 북서 사면에서, 완경사(0 ~ 15°)의 강변지역에 자생하고 있었다.
- 조사구는 층층둥굴레가 자생하는 3개 지역(강원도 영월군 영월읍, 영월군 남면, 춘천시 강촌리)을 대상으로(Fig. 1) 10×10 m 방형구를 자생지의 면적을 고려하여 조사지역별로 각각 2 ~ 3개, 총 7개를 설치하고 식생조사 및 토양조사를 실시하였다.
- 층층둥굴레 자생지의 토양이화학성 분석을 위하여 영월군 영월읍의 자생지를 대상으로 각 방형구 내에서 지표의 유기물층을 걷어내고, 깊이 0 ~ 20 cm에서 토양 표본을 채취한 후 음건하여 측정에 사용하였다. 조사항목은 토양산도 (pH), 전기전도도(EC), 유기물함량(OM), 전질소(T-N), 유효인산(P2O5), 치환성양이온(K+,Ca2+, Mg2+, Na+) 및 양이 온치환능력(CEC) 등으로, pH와 EC는 2 mm 채로 친 음건 토양을 증류수와 1:5(w/w)로 혼합하여 30분간 진탕한 후진공펌프로 흡입하여 산도측정기와 전도도측정기로 측정하였으며, 유기물함량은 Tyurin법, 전질소는 micro-kjeldahl 법, 유효인산은 lancaster법, 치환성 칼륨과 나트륨은 염광 분석법, 칼슘 및 마그네슘은 EDTA 적정법으로 각각 분석 하였다(농촌진흥청, 2000).
이론/모형
- 이를 활용하여 상대 우점치(Importance value : IV)를 산출하였으며(Curtis and McIntosh, 1951), 각 층위별 구성 종들의 다양성과 균일성을 나타내기 위하여 Shannon-Wiener의 종다양도(H')를 적용하였고, 최대종다양도(Maximum H')는 H'max = log S(S는 종수), 균재도(J')는 J' = H'/H'max 및 우점도는 1-J' 식을 이용하였다(Pielou, 1975).
성능/효과
- 일반 산림토양에 비해 유기물함량과 전질소의 함량은 낮고 유효인산의 함량이 높은 특성을 가지고 있었다. 3개 지역 조사구에 출현한 덩굴식물류는 관목층 3종(개머루, 털노박덩굴 및 노박덩굴), 초본층 15종(칡, 으름, 박주가리, 새모래덩굴 및 청미래덩굴 등) 모두 18종으로 다른 식생군락에 비해 덩굴식물류가 차지하는 비율이 상당히 높았다. 또한 산딸기, 곰딸기 등의 관목성 딸기류와 줄딸기, 멍석딸기 등의 초본성 딸기류의 생육이 왕성하여 이는 결국 층층둥굴레의 생육에 저해를 가져와 결실률이 감소되는 결과를 가져오는 것으로 생각된다.
- 3개 지역(영월군 영월읍, 영월군 남면, 춘천시 강촌리)에 대한 멸종위기식물 층층둥굴레의 자생지 식생구조와 토양분석을 실시한 결과, 모든 조사구에서 출현한 수종은 시무나무 1종이었으며, 대부분의 조사구에서 시무나무가 우점하고 있거나 장래에 우점 할 것으로 나타났다. 자생지의 토양은 대부분 미사(微砂)사로 구성되어 있었으며, pH는 약산성 또는 약알칼리성을 나타내었다.
- 그러나 출현종수에 의해 산출되는 최대종다양도(H'max)의 경우는 영월군 남면 지역이 다른 두 지역보다 높게 나타났다. 각 종의 개체수 분포 정도를 의미하는 균재성은 그 값이 1에 가까울수록 종별 개체수가 균일한 상태를 나타내는데, 지역별 균재도는 0.6401 ~ 0.7270의 범위로 현재 종간 경쟁에 의해 안정되어 가는 과정으로 생각되며, 시간이 가면서 입지환경에 적응된 수종들에 의해 안정된 군락이 될 것으로 사료된다.
- (2002) 은 1984년부터 1990년까지 전국의 915개 산림토양에 대하여 이화학성 분석을 실시한 결과 pH가 높고 석회암을 모재로 생성된 토양이 많은 강원도 지역이 Ca2+ 함량이 높게 나타나고 있으며, pH가 낮은 충남이나 경남지역의 Ca2+ 함량은 낮게 나타났다고 보고하면서, 치환성양이온의 경우 A층을 기준으로 할 때 일반적으로 산림토양에서 Ca2+>Mg2+>K+> Na+ 순으로 감소한다고 하였다. 영월군 남면 지역과 춘천시 강촌리 지역은 이러한 경향을 나타내었지만, 영월읍 지역의 경우 Na+의 농도가 상대적으로 높게 나타났다.
- 이것 역시 하천정비 사업에 의한 것으로 보인다. 이 지역은 다른 두 지역에 비해 목본류의 분포가 비교적 많은 지역으로, 조사지역 중 유일하게 침엽수인 소나무가 자생하고 있었다.
- 자생지별, 층위별 출현종수와 Shannon의 종다양성지수(H'), 최대종다양도(H'max), 균재도(J') 및 우점도(1-J')를 조사한 결과(Table 3), 종다양성지수의 경우 영월군 영월읍 지역이 1.1134로 가장 높았으며, 춘천시 강촌리(1.0744) 및 영월군 남면(1.0323) 순으로 높았다.
- 5임을 감안한다면 상당히 높은 값이라 할 수 있다. 토양 내 존재하는 이온농도의 지표이며, 식물에 대한 염류장애를 판단하는데 매우 중요한 전기전도도(EC)는 0.10 ~ 0.19 ds/m 범위로 나타났다. 토양유기물 함량(OM)은 8.
- 19 ds/m 범위로 나타났다. 토양유기물 함량(OM)은 8.24 ~ 16.45 g/kg(0.824 ~ 1.645%)으로 우리나라 산림토양 A층의 평균유기물 함량 4.5%에 비해 상당히 낮은 값을 나타내고 있으며, 토양유기물 함량과 밀접한 상관관계가 있는 것으로 알려진 전질소(T-N) 역시 0.02 ~ 0.13% 로 나타나 우리나라 산림토양 평균 0.19%에 비해 낮은 값을 나타냈다. 유기물함량과 더불어 토양의 비옥도를 나타내는 척도로 사용되는 유효인산(P2O5) 함량은 45.
후속연구
- 2). 따라서 멸종위기식물 층층 둥굴레의 자생지 보호 및 보전을 위해서는 생육기와 결실기에 덩굴류 및 딸기류의 제거작업과 해충방제 작업이 이루어져야 할 것이며, 사람들에 의한 피해를 최소화 할 수 있도록 보호구역지정, 팬스 설치 등의 물리적 보호 조치뿐만 아니라 서식지 외 보전, 증식된 개체의 자생지복원 등의 생태적 보호조치도 동시에 수반되어야 할 것이다.
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