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문제 정의
- 본 연구는 경기도 이천시 호법면에 위치해 있는 유네스코평화센터 주변을 대상으로 일본목련의 분산 및 산림군집 특성을 알아보기 위해 입지환경인자, 산림군집, 분산범위, 산포방법 등을 조사하였고 향후 목본 귀화식물의 관리방안을 제시하고자하였다.
- 본 연구는 새로운 목본 귀화식물로 변화되고 있는 일본목련을 대상으로 기후, 토양, 고도, 미세지형, 경사, 방위 등의 입지환경인자, 산림군집, 분산범위, 산포방법 등의 조사를 통하여 향후 목본 귀화식물의 관리방안을 마련하는데 목적이 있다.
제안 방법
- 현존식생도는 항공사진과 식생이 분포하는 지역의 교목층 우점종의 식생 상관에 의하여 유형을 구분하고 1/5,000 축척의 수치지형도에 도면화하였으며, 식물군집구조는 현존식 생도를 바탕으로 대표적인 식생유형에 대해 10m x lOmOOOnf) 크기의 방■형구를설치하였다. 각 조사구의 식생조사는 교목층, 아교목층, 관목층으로 구분하여 수종명, 흉고직경 (DBH), 수고, 수관폭을 조사하였다. 식물군집구조의 현황 및 잠재식생을 예측하고자 각 조사구의 층위별 종간 상대적 우세를 비교하기 위해 Curtis and Mclntosh(1951)의 중요치(Importance Value; LV.
- 기후 및 기상현황은 기상청의 이천 기상관측소에서 측정한 이천시의 최근 30년간(1976~2005년)자료를 이용하여 평균기온 및 강수량 등을 조사하였으며, 조사된 자료를 분석하여 온량지수(Warmth index: WI)를 통한 식생대와 온도대를 분석하였다. 지형현황은 대상지의 1/5,000 축척의 수치지형도를 기초로 ArcView GIS(3.
- 동물상은 대상지내 조류와 포유류를 대상으로 출현종의종목록을 작성하였으며, 대상지내의 등산로를 이용하여 선조사법과 정점조사-법을 병행하여 조사하였다(Chae et al., 2000).
- 각 조사구의 식생조사는 교목층, 아교목층, 관목층으로 구분하여 수종명, 흉고직경 (DBH), 수고, 수관폭을 조사하였다. 식물군집구조의 현황 및 잠재식생을 예측하고자 각 조사구의 층위별 종간 상대적 우세를 비교하기 위해 Curtis and Mclntosh(1951)의 중요치(Importance Value; LV.)를 통합하여 백분율로 나타낸 상대우점치(Importance Percentage; I.P.)와 평균상대우점치(Mean Importance Percentage; M.I.P.)를 구하였으며(Park et al., 1987), 상대우점치는 (상대 밀도+상대피도+상대빈도수)/3으로 계산하였고 평균상대우점치는 (교목층 I.P.x3+아교목층 I.P.X2+관목층 I.P.xl)/6 으로 구하였다. Shannon의 수식을 이용하여 종다양성, Whittaker의 방법으로 유사도를 분석하였다.
- 동.식물현황 조사는 식물상, 현존식생도, 식물군집구조, 수령 및 생장량, 울폐도, 일본목련 분산도, 동물상, 종자 산포유형을 조사하였다.
- 조사와 동.식물현황 조사로 구분하여 수행하였다.
- 1979). 일본목련 분산도는 GPS를 이용하여 대상지내 일본목련의 위치 데이터를 구하여 CAD 프로그램을 이용하여 도면화하였다.
- 입지환경 조사는 기후 및 기상, 지형, 토양현황을 조사하였다. 기후 및 기상현황은 기상청의 이천 기상관측소에서 측정한 이천시의 최근 30년간(1976~2005년)자료를 이용하여 평균기온 및 강수량 등을 조사하였으며, 조사된 자료를 분석하여 온량지수(Warmth index: WI)를 통한 식생대와 온도대를 분석하였다.
- 조경수로 식재된 일본목련과 각 조림지역 및 식생 군집인 리기다소나무, 신갈나무, 일본목련, 졸참나무의 수령 및 생육상태를 측정하였다. 식재된 일본목련은 38년생이었으며, 신갈나무 군집의 신갈나무는 25년생, 리기다소나무 졸참나무 군집의 리기다소나무는 30년생이었다.
- 기후 및 기상현황은 기상청의 이천 기상관측소에서 측정한 이천시의 최근 30년간(1976~2005년)자료를 이용하여 평균기온 및 강수량 등을 조사하였으며, 조사된 자료를 분석하여 온량지수(Warmth index: WI)를 통한 식생대와 온도대를 분석하였다. 지형현황은 대상지의 1/5,000 축척의 수치지형도를 기초로 ArcView GIS(3.3) 및 ArcView Spatial Analyst를 이용하여 고도, 경사', 향을 분석하였다. 토양은 대상지의 산림지 대표 식생을 대상으로 토양을 채취하여, 토양산도(pH), 유기물함량, 수분함량, 입도를 분석하였으며, 토양분석은 농업기술연구소(National Institute of Agricultural Science and Technology)의 토양화학분석법 (1988)에 따랐다.
- 식물상의 조사된 결과는 Numata(1992)의 방법을 이용하여 입지별 귀화율을 산정하였다. 현존식생도는 항공사진과 식생이 분포하는 지역의 교목층 우점종의 식생 상관에 의하여 유형을 구분하고 1/5,000 축척의 수치지형도에 도면화하였으며, 식물군집구조는 현존식 생도를 바탕으로 대표적인 식생유형에 대해 10m x lOmOOOnf) 크기의 방■형구를설치하였다. 각 조사구의 식생조사는 교목층, 아교목층, 관목층으로 구분하여 수종명, 흉고직경 (DBH), 수고, 수관폭을 조사하였다.
대상 데이터
- 현존식생은 전체면적 793, 797.68m!, 총 9개 군집으로 나타났다. 현존식생 중 가장 많은 면적은 신갈나무 군집으로서 80.
- 대상지 내 군집구조를 분석한 결과 대상지는 과거에 리기다소나무 조림지였으며, 일부는 신갈나무로 천이가 진행 중이었다. 이 중 일본목련이 관찰된 군집 중 리기다소나무 일본목련-신갈나무 군집은 일본목련이 리기다소나무를 피압할 수 있는 상태로 천이가 진행 중인 것으로 보이며, 신갈나무-일본목련 군집은 중하층에서 신갈나무와 경쟁 중인 것으로 사료된다.
- 본 연구는 경기도 이천시 호법면 매곡리 산 27번지로 1977년에 건립된 유네스코 평화센터 주변 산림을 중심으로 하였다. 이곳은 30년 전에 식재된 일본목련을 모수로 하여주변 산림 내에 일본목련의 자연산포정도가 매우 큰 지역이다(Figure 1).
- 산림군집은 총 9개의 군집으로 조사되었다. 해당 군집은 리기다소나무-졸참나무 군집, 리기다소나무-신갈나무 군집, 일본목련-리기다소나무 군집, 리기다소나무일본목련-신갈나무 군집, 신갈나무일본목련 군집, 신갈나무 군집, 일본목련-졸참나무리기다소나무 군집, 졸참나무-일본목련 군집, 일본목련-굴참나무 군집이다.
이론/모형
- 귀화식물은 Park et 시.(2002)에 제시한 목록을 기준으로 하였으며, Kong(2003)이 기존 문헌을 정리한 외래수목을 기준으로 조사시 관찰된 종 중 야생화되거나 토착화된 것으로 판단된 종을 목본 귀화식물로 구분하여 목록으로 정 리 하였다. 식물상의 조사된 결과는 Numata(1992)의 방법을 이용하여 입지별 귀화율을 산정하였다.
- xl)/6 으로 구하였다. Shannon의 수식을 이용하여 종다양성, Whittaker의 방법으로 유사도를 분석하였다.
- 식물상은 대상지에 분포하는 전체 식물종 목록을 정리하였으며, 식물에 대한 배열순서와 학명의 기재는 Lee(1990) 의 분류체계인 Tippo and Fuller System으로 정리하였다. 귀화식물은 Park et 시.
- (2002)에 제시한 목록을 기준으로 하였으며, Kong(2003)이 기존 문헌을 정리한 외래수목을 기준으로 조사시 관찰된 종 중 야생화되거나 토착화된 것으로 판단된 종을 목본 귀화식물로 구분하여 목록으로 정 리 하였다. 식물상의 조사된 결과는 Numata(1992)의 방법을 이용하여 입지별 귀화율을 산정하였다. 현존식생도는 항공사진과 식생이 분포하는 지역의 교목층 우점종의 식생 상관에 의하여 유형을 구분하고 1/5,000 축척의 수치지형도에 도면화하였으며, 식물군집구조는 현존식 생도를 바탕으로 대표적인 식생유형에 대해 10m x lOmOOOnf) 크기의 방■형구를설치하였다.
- 일본목련의 종자신-포유형을 분석하기 위해 Numata(1972) 의 산포형으로 구분하였다(Tagawa and Okino, 1979). 일본목련 분산도는 GPS를 이용하여 대상지내 일본목련의 위치 데이터를 구하여 CAD 프로그램을 이용하여 도면화하였다.
- 3) 및 ArcView Spatial Analyst를 이용하여 고도, 경사', 향을 분석하였다. 토양은 대상지의 산림지 대표 식생을 대상으로 토양을 채취하여, 토양산도(pH), 유기물함량, 수분함량, 입도를 분석하였으며, 토양분석은 농업기술연구소(National Institute of Agricultural Science and Technology)의 토양화학분석법 (1988)에 따랐다.
성능/효과
- 2%인 24본 등의 순으로 나타났다. 결과적으로 울폐도 값이 높은 곳에서 다른 조사구에 비해 일본목련이 많이 나타났다. 이것은 일본목련의 발아 및 생육 초기에 음지 특성이 영향을 주기 때문인 것으로 판단된다.
- 산림 내에서 관찰된 일본목련은 조경수로 식재된 모수로부터 산포된 종으로 판단된다. 관찰된 일본목련 중 흉고직경별 분석결과 흉고직경 3cm 이하가 889본으로 전체 88.8%, 4~ 10cm는 63본으로 6.3%, 11 ~20cm는 22본으로 2.2%, 21 ~32«는 14본으로 1.4%, 33~45cm는 13본으로 1.3%를 차지하였다{Table 5). 이 중 조경 식재된 일본목련인 경우 11 ~20on가 10본, 21 ~32cm가 13본, 33 ~45cm가 13본으로 조사되었다.
- 귀화식물은 7과 11.종으로 총 11분류군이 조사되었으며, 목본형 귀화식물로는 아까시나무, 벽오동나무, 일본목련, 족제비싸리로 5종이 관찰되었다. 입지별 귀화율은 10.
- 동물상은 조류와 설치류를 중심으로 조사하였으며, 조류9과 14종, 설치류 1과 2종이 관찰되었다. 이 중 씨앗을 분산시킬 수 있는 종으로서는 어치, 까치, 까마귀, 청설모, 다람쥐 등 5종이 관찰되었다.
- 향 분석 결과로 대상지는 주로 남향과 남동향, 남서향과 서향이 대부분을 차지하고 있었다. 산림군집별로 토양을 채취하여 분석한 결과 토성은 대부분 사양토였으며, 토양산도는 pH 4.40-pH 5.20으로 산성토양이었다. 유기물 함량은 0.
- 이 중 일본목련이 관찰된 군집 중 리기다소나무 일본목련-신갈나무 군집은 일본목련이 리기다소나무를 피압할 수 있는 상태로 천이가 진행 중인 것으로 보이며, 신갈나무-일본목련 군집은 중하층에서 신갈나무와 경쟁 중인 것으로 사료된다. 생장량 및 울폐도 분석결과 일본목련은 신갈나무와 졸참나무 보다 생장속도가 빨랐으며, 생육 초 기내음성 측면에서는 신갈나무, 졸참나무와의 경쟁에 있어 이들 보다 강하여 빠르게 생육하는 것으로 판단된다.
- 소나무_일본목련-신갈나무 군집과 졸참나무—일본목련 군집이 50.26%로 높았다. 이는 해당 조사구의 중하층 내에서 다수의 종이 공통적으로 출현함과 더불어 일본목련의 출현 개체 수와 관련이 있는 것으로 판단된다(Table 4).
- 식물상은 44과 100종 8변종 2품종으로 총 110 분류군이 나타났다. 귀화식물은 7과 11.
- 울폐도 값과 일본목련의 출현 본 수를 비교한 결과 일본목련-굴참나무 군집이 91.7%인 83본과 일본목련-졸참나무리기다소나무 군집이 91.7%인 73본으로 가장 높았으며, 신갈나무-일본목련 군집이 86.1%인 33본, 일본목련-리기다소나무 군집이 83.5%인 13본, 리기다소나무-일본목련-신갈나무 군집이 83.4%인 14본, 졸참나무-일본목련 군집이 79.2%인 24본 등의 순으로 나타났다. 결과적으로 울폐도 값이 높은 곳에서 다른 조사구에 비해 일본목련이 많이 나타났다.
- 20으로 산성토양이었다. 유기물 함량은 0.50-4.33%, 함수율은 0.68 ~2.00%로 각각 분석되었다.
- 일본목련 모수 근처에 많은 개체수가 관찰된 것은 중력산포에 의한 것으로 판단되며, 그 외 거리에서 관찰된 개체는 조류 및 포유류 등의 운반 및 배설에 의한 동물산포로 사료된다. 이러한 분산 특징을 종합한 결과 일본목련은 Numata(1972)의 종자 산포유형 중 중력산포와 동물산포 특징을 모두 가지고 있는 유형인 D4, 2로 구분되었다.
- 8m이었다. 이러한 자료를 바탕으로 온량지수를 구한 결과 %.15℃로 나타났으며, 이는 전형적인 온대중부의 낙엽활엽수림대에 속한다. 지형분석결과로 고도는 20~ 190m이었으며 평균고도는 131m이었고, 경사도는 0~87.
- 일본목련 33개체의 성목을 모수로 가정하여 거리별 분산 비율을 분석한 결과 20~40m에서 24.22%, 40~60m에서 14.06%, 60~80m에서 12.61%, 80~100m에서 10.38%, 100~120m에서 8.26%, 120~ 140m에서 6.36% 등의 순으로 나타났다. 모수로부터 20~100m 사이의 거리 내에서 분산 비율이 가장 높았다.
- 일본목련의 분산 특성을 분석한 결과 대상지 내 모수로 추정되는 조경 식재된 일본목련을 중심으로 산림 내부까지 분산된 상태였으며, 대상지 내에서 관찰된 일본목련의 개체는 모수 주변 20~ 100m내의 거리에서 가장 많이 출현하였다. 또한 최대분산거리는 420m 였다.
- 리기다소나무-일본목련-신갈나무 군집 내에서 관찰된 일본목련은 26년생, 일본목련-졸참나무리기다소나무 군집에서의 일본목련과 졸참나무는 각각 15년과 22년생이었다. 조사된 각 수종별 5년 단위로의 생장량을 비교한 결과 일본목련이 신갈나무, 졸참나무, 리기다소나무보다 생장이 매우 빠른 것을 알 수 있었다.
- 종다양도는 0.2169~ 1.0006으로 나타났으며, 리기다소나무 일본목련-신갈나무 군집이 가장 높았다. 일본목련-굴참나무 군집이 0.
- 68m!, 총 9개 군집으로 나타났다. 현존식생 중 가장 많은 면적은 신갈나무 군집으로서 80.44%(638, 568.72m2)의 비율을 보였고, 다음으로는 리기다소나무-졸참나무 군집으로 5.93%(47, 109.60m!)이었다. 전체적으로 신갈나무 2차림에 해당하는 산림특성을 가지고 있는 지역이다{Figure 2, Table 1).
후속연구
- 본 연구는 경기도 이천지역에 출현한 일본목련의 분산 및 군집 특성에 관하여 분석하였으므로 일반화의 한계를 극복하기 위해 일본목련의 발아 비율, 실생번식에 적합한 토성, 토양층 등의 토양 조건, 동물산포 수종이나 이를 이용하는 동물의 생활사 등과 같은 분야에 대한 많은 연구가 향후 지속적으로 필요하다.
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