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문제 정의
- 이를 위해서는 여러 가지 환경을 고려한 종합적인 도시숲 조사가 요구된다. 이에 따라 본 연구는 대전시에 위치한 3곳의 도시숲을 대상으로 도시숲 산림식생과 토양특성 분석을 통해 도시숲 관리방안 마련을 위한 기초자료 제공을 연구의 목적으로 하였다.
제안 방법
- 3개 도시숲의 식생군락 사이의 관계를 살펴보기 위하여 전체 14개 조사구의 종별 평균상대우점도 값을 바탕으로 군집분류를 실시하였다. SPSS의 계층적 군집분석 방법 중 유클리드제곱거리를 기준으로 군집을 분류한 결과와 DCA ordination 분석이 동일한 결과를 보였으며, 5개의 군집 유형으로 분류되었다(Figure 2, 3, Table 1).
- 조사 식물의 동정은 가능한 현지에서 시행하였으며, 동정이 어려운 식물은 채집 후 Lee(2003)의 문헌을 바탕으로 실험실에서 동정하였다. 각 대상지별 대표식생으로 남선공원에서는 리기다소나무림(1-1), 상수리나무림(1-2), 소나무림(1-3), 소나무-상수리나무림(1-4), 아까시나무림(1-5)을 선정하였고, 월평공원에서는 리기다소나무림(2-1), 상수리나무림(2-2), 소나무-굴참나무림(2-3), 소나무림(2-4), 아까시나무림(2-5)을, 보문산에서는 상수리나무림(3-1), 소나무-리기다소나무림(3-2), 아까시나무림(3-3), 일본잎갈나무림(3-4)을 선정하여 조사를 실시하였다.
- 식생조사는 각 대상지별로 대표식생에 대한 표준조사지를 선정하고, 조사지마다 방형구법을 이용하여 군집별 표본조사를 실시하였다. 대상지 내의 식물 군집구조는 300㎡ 방형구를 설치하여 식물의 밀도, 피도와 흉고직경, 수고, 수 관폭 등 생육상태를 조사하였다. 조사 식물의 동정은 가능한 현지에서 시행하였으며, 동정이 어려운 식물은 채집 후 Lee(2003)의 문헌을 바탕으로 실험실에서 동정하였다.
- 식생조사는 각 대상지별로 대표식생에 대한 표준조사지를 선정하고, 조사지마다 방형구법을 이용하여 군집별 표본조사를 실시하였다. 대상지 내의 식물 군집구조는 300㎡ 방형구를 설치하여 식물의 밀도, 피도와 흉고직경, 수고, 수 관폭 등 생육상태를 조사하였다.
- 현장에서 유기물 퇴적층의 두께와 각 토양층의 두께를 측정하고 투과성 및 유공성 측정기를 이용하여 토양경도를 측정하였다. 채취한 시료는 실험실로 운반하여 그늘에서 말린 후 전처리 과정을 거쳐 대기오염과 산성비 등의 영향이 예상되는 토양의 산성도 및 각종 중금속의 농도를 집중적으로 분석하였으며, 기타 유기물, 전질소, 유효인산, 치환성 양이온(K+, Ca2+, Mg2+), 그리고 양이온치환용량(CEC) 등을 분석하였다. 토양 중 유기물 함량은 Walkely-Black wet oxidation 법으로 분석하였으며, pH는 1:5로 분석하였다.
- 전질소함량은 Kjeldahl법으로, 유효인산은 Lancaster법으로 정량하였으며, 토양 내 염기성 양이온(Ca2+, Mg2+ K+, Na+)은 1M-Ammonium acetate 침출법에 따라 ICP로 분석한 후 치환성 산도와 함께 양이온치환용량(cation exchange capacity)을 구하였다. 토양의 중금속류들은 0.1N HCl로 추출한 후 ICP로 분석하였다.
- 토양조사는 분석용 토양시료를 각 조사지점의 A층과 B 층 두 층에서 각각 채취하였다. 현장에서 유기물 퇴적층의 두께와 각 토양층의 두께를 측정하고 투과성 및 유공성 측정기를 이용하여 토양경도를 측정하였다.
- 현장 조사 자료를 이용하여 층위별 상대우점도(Curtis & McIntosh, 1951), 평균상대우점도(Yim et al., 1980), 종다양도/최대종다양도(Shannon & Weaver, 1963), 우점도, 균 재도(Pielou, 1975)를 분석하였다.
- 토양조사는 분석용 토양시료를 각 조사지점의 A층과 B 층 두 층에서 각각 채취하였다. 현장에서 유기물 퇴적층의 두께와 각 토양층의 두께를 측정하고 투과성 및 유공성 측정기를 이용하여 토양경도를 측정하였다. 채취한 시료는 실험실로 운반하여 그늘에서 말린 후 전처리 과정을 거쳐 대기오염과 산성비 등의 영향이 예상되는 토양의 산성도 및 각종 중금속의 농도를 집중적으로 분석하였으며, 기타 유기물, 전질소, 유효인산, 치환성 양이온(K+, Ca2+, Mg2+), 그리고 양이온치환용량(CEC) 등을 분석하였다.
대상 데이터
- 월평공원은 대전시 서구 월평동 일원에 위치하는약 400ha에 이르는 대규모의 도시숲으로 1990년에 공원으로 지정되었으며, 공원 내부에 월평산성, 내원사 등의 유적지 및 사찰이 있어 많은 시민들이 이용하고 있다. 공원내부에 많은 묘지가 산재해 있어 조사구는 묘지가 없고 사람들이 이용하는 숲길로부터 30m 이상 이격된 지역을 대상으로 하였다. 보문산은 대전시 남부지역에 접해있는 비교적 큰규모의 산으로 많은 등산객이 이용하고 있다.
- 연구대상지는 서로 다른 입지조건에서 도시숲의 환경을 비교하기 위해서 도시 중심에 위치하여 탐방객들의 이용 빈도가 높고 도시환경의 영향을 많이 받는 남선공원, 도시 내부에 위치하지만 비교적 보전상태가 양호한 도솔산 월평 공원, 그리고 대전시 외곽에 위치하여 상대적으로 도시의 영향이 적은 보문산을 대상으로 하였다.
- 남선공원은 대전시 서구 탄방동에 위치하고 있는 도시숲으로 약 15ha의 면적에 체육관 및 각종 운동시설과 다양한 휴식공간이 설치되어 도시민들의 이용이 많은 곳이다. 조사구는 사람들이 이용하는 도로 및 숲길로부터 30m 이격된 지역을 대상으로 하였으나, 일부 협소한 지역은 그 이내로 하였다. 월평공원은 대전시 서구 월평동 일원에 위치하는약 400ha에 이르는 대규모의 도시숲으로 1990년에 공원으로 지정되었으며, 공원 내부에 월평산성, 내원사 등의 유적지 및 사찰이 있어 많은 시민들이 이용하고 있다.
- 보문산은 대전시 남부지역에 접해있는 비교적 큰규모의 산으로 많은 등산객이 이용하고 있다. 조사구는 숲길로부터 50m 내외에 설치하였다. 현장조사는 2008년 9월에서 10월까지 3곳의 도시숲에 대하여 같은 시기에 진행하였다.
- 조사구는 숲길로부터 50m 내외에 설치하였다. 현장조사는 2008년 9월에서 10월까지 3곳의 도시숲에 대하여 같은 시기에 진행하였다.
데이터처리
- , 1980), 종다양도/최대종다양도(Shannon & Weaver, 1963), 우점도, 균 재도(Pielou, 1975)를 분석하였다. 산출된 각 조사구별 평균 상대우점도 값을 바탕으로 SPSS 통계분석을 이용하여 계층적 군집분석을 실시하고, DCA(detrended correspondence analysis) ordination 방법으로 군집 유형을 분석하였다.
이론/모형
- 토양 중 유기물 함량은 Walkely-Black wet oxidation 법으로 분석하였으며, pH는 1:5로 분석하였다. 전질소함량은 Kjeldahl법으로, 유효인산은 Lancaster법으로 정량하였으며, 토양 내 염기성 양이온(Ca2+, Mg2+ K+, Na+)은 1M-Ammonium acetate 침출법에 따라 ICP로 분석한 후 치환성 산도와 함께 양이온치환용량(cation exchange capacity)을 구하였다. 토양의 중금속류들은 0.
- 대상지 내의 식물 군집구조는 300㎡ 방형구를 설치하여 식물의 밀도, 피도와 흉고직경, 수고, 수 관폭 등 생육상태를 조사하였다. 조사 식물의 동정은 가능한 현지에서 시행하였으며, 동정이 어려운 식물은 채집 후 Lee(2003)의 문헌을 바탕으로 실험실에서 동정하였다. 각 대상지별 대표식생으로 남선공원에서는 리기다소나무림(1-1), 상수리나무림(1-2), 소나무림(1-3), 소나무-상수리나무림(1-4), 아까시나무림(1-5)을 선정하였고, 월평공원에서는 리기다소나무림(2-1), 상수리나무림(2-2), 소나무-굴참나무림(2-3), 소나무림(2-4), 아까시나무림(2-5)을, 보문산에서는 상수리나무림(3-1), 소나무-리기다소나무림(3-2), 아까시나무림(3-3), 일본잎갈나무림(3-4)을 선정하여 조사를 실시하였다.
- 채취한 시료는 실험실로 운반하여 그늘에서 말린 후 전처리 과정을 거쳐 대기오염과 산성비 등의 영향이 예상되는 토양의 산성도 및 각종 중금속의 농도를 집중적으로 분석하였으며, 기타 유기물, 전질소, 유효인산, 치환성 양이온(K+, Ca2+, Mg2+), 그리고 양이온치환용량(CEC) 등을 분석하였다. 토양 중 유기물 함량은 Walkely-Black wet oxidation 법으로 분석하였으며, pH는 1:5로 분석하였다. 전질소함량은 Kjeldahl법으로, 유효인산은 Lancaster법으로 정량하였으며, 토양 내 염기성 양이온(Ca2+, Mg2+ K+, Na+)은 1M-Ammonium acetate 침출법에 따라 ICP로 분석한 후 치환성 산도와 함께 양이온치환용량(cation exchange capacity)을 구하였다.
성능/효과
- 3개 도시숲의 식생군락 사이의 관계를 살펴보기 위하여 전체 14개 조사구의 종별 평균상대우점도 값을 바탕으로 군집분류를 실시하였다. SPSS의 계층적 군집분석 방법 중 유클리드제곱거리를 기준으로 군집을 분류한 결과와 DCA ordination 분석이 동일한 결과를 보였으며, 5개의 군집 유형으로 분류되었다(Figure 2, 3, Table 1).
- 대전시 도시숲의 자연림은 상수리나무를 비롯한 참나무림과 소나무림이 주요 식생을 이루고 있으며, 인공림으로는 아까시나무림과 리기다소나무림, 일본잎갈나무림이 조림 되어 있다. 각 도시숲의 아까시나무림이 유사한 군집으로 분류되었고(1-5, 2-5, 3-3), 남선공원과 월평공원의 리기다소나무림(1-1, 2-1), 각 대상지의 상수리나무림(3-1, 2-2, 1-2)과 소나무림 및 소나무혼효림(2-3, 2-4, 1-3, 1-4, 3-2), 그리고 보문산의 일본잎갈나무림(3-4)이 종조성 및 평균상대우점치에 의해 서로 유사한 군집으로 분류되었다.
- 남선공원의 토양은 다른 두 곳의 도시숲에 비하여 유기물 층의 두께가 평균 0.5㎝로 매우 얇고, 토양 경도는 0.5~3.7㎏/㎠로 높게 나타났다. 이는 정기적인 숲가꾸기를 통해 유기물층의 생성을 막고, 탐방객들이 과도하게 숲 내부로 진입하여 답압이 발생했기 때문으로 판단되며, 특히 소나무림과 리기다소나무림에서 이러한 현상이 두드러지게 나타나고 있다.
- 대전시 도시숲 3곳(남선공원, 월평공원, 보문산)의 군집별 식생구조와 토양 분석을 실시하여 비교 분석한 결과, 도시숲의 도시내 입지위치에 따라 서로 다른 조사 결과를 보임을 알 수 있었다. 도시의 중심에 위치한 남선공원, 도시 내부에 위치하지만 비교적 보전이 양호한 월평공원, 도시외곽에 위치하여 상대적으로 교란을 덜 받은 보문산 순으로 종다양도 및 최대종다양도가 증가하는 등 생태적 건강성이 양호해 지는 것을 확인할 수 있었다.
- 상수리나무림과소나무 혼효림에서도 최대종다양도에서 약간의 차이를 보이기는 하지만 전체적으로 도시 내부에서 도시의 영향을 많이 받는 남선공원에 비하여 비교적 관리가 잘 이루어지고 있고, 규모가 큰 월평공원, 도시 외곽에 위치하여 도시의 영향을 덜 받는 보문산 순으로 종다양도가 높게 나타났다. 도시숲의 위치에 따른 종다양도의 현황을 분석해본 결과, 도시 내부에 위치하여 인간 간섭이 강하게 일어나는 남선공원과 같은 도시숲과 도시 외곽에서 상대적으로 인간의 간섭을 덜 받는 도시숲이 생태적 건강성에서 유의한 차이를 보이는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 이를 기초로 도시내부의 도시숲이 사람들에게 적절한 휴식공간을 제공하면서 동시에 인간 간섭을 최소화하는 방안을 마련하여 생태적 건강성을 확보할 수 있는 관리방안 수립이 필요하다.
- 대전시 도시숲 3곳(남선공원, 월평공원, 보문산)의 군집별 식생구조와 토양 분석을 실시하여 비교 분석한 결과, 도시숲의 도시내 입지위치에 따라 서로 다른 조사 결과를 보임을 알 수 있었다. 도시의 중심에 위치한 남선공원, 도시 내부에 위치하지만 비교적 보전이 양호한 월평공원, 도시외곽에 위치하여 상대적으로 교란을 덜 받은 보문산 순으로 종다양도 및 최대종다양도가 증가하는 등 생태적 건강성이 양호해 지는 것을 확인할 수 있었다. 뿐만 아니라 남선공원의 경우 토양의 유기물층의 두께가 매우 낮고, 답압에 의한 토양의 경도 또한 다른 두 곳에 비하여 높게 나타나 인간의 간섭이 도시숲의 건강성에 영향을 미치는 것으로 나타났다.
- 도시의 중심에 위치한 남선공원, 도시 내부에 위치하지만 비교적 보전이 양호한 월평공원, 도시외곽에 위치하여 상대적으로 교란을 덜 받은 보문산 순으로 종다양도 및 최대종다양도가 증가하는 등 생태적 건강성이 양호해 지는 것을 확인할 수 있었다. 뿐만 아니라 남선공원의 경우 토양의 유기물층의 두께가 매우 낮고, 답압에 의한 토양의 경도 또한 다른 두 곳에 비하여 높게 나타나 인간의 간섭이 도시숲의 건강성에 영향을 미치는 것으로 나타났다.
- 군집분류에 의해 유사한 군집으로 분류된 식생유형을 도시숲 대상지별로 비교해보면(Figure 4), 아까시나무림에서는 남선공원-월평공원-보문산 순으로 종다양도 및 최대종 다양도가 높아지는 것을 확인할 수 있다. 상수리나무림과소나무 혼효림에서도 최대종다양도에서 약간의 차이를 보이기는 하지만 전체적으로 도시 내부에서 도시의 영향을 많이 받는 남선공원에 비하여 비교적 관리가 잘 이루어지고 있고, 규모가 큰 월평공원, 도시 외곽에 위치하여 도시의 영향을 덜 받는 보문산 순으로 종다양도가 높게 나타났다. 도시숲의 위치에 따른 종다양도의 현황을 분석해본 결과, 도시 내부에 위치하여 인간 간섭이 강하게 일어나는 남선공원과 같은 도시숲과 도시 외곽에서 상대적으로 인간의 간섭을 덜 받는 도시숲이 생태적 건강성에서 유의한 차이를 보이는 것을 확인할 수 있었다.
- 월평공원의 토양은 유기물층의 두께 0.5~1.5㎝로 다른두 곳 도시숲의 중간정도 값을 보였으며, 토양 경도는 0.5~2.5㎏/㎠로 세 곳 중에서 가장 낮은 경도를 나타냈다. 화학적 특성으로는 소나무, 상수리나무, 소나무-상수리나무 림에서 토양 pH1:5 4.
- 5 이하의 값을 보였다. 전체 군집에서 토양 내 유기물 및 유효인산 함량은 우리나라 일반 산림토양 보다 비교적 낮은 값을 보여 영양 공급에 문제가 있을수 있고, 치환성 칼슘과 마그네슘도 매우 낮아 토양의 산성화로 인해 치환성 양이온의 용탈이 일어날 가능성이 높다.
- 0 미만으로 나타나 낮은 종다양성을 보였다. 최대종 다양도는 0.9~1.4 사이의 값을 보였으며, 소나무림이 1.3424로 가장 높게 나타났다. 특히 아까시나무림은 매우 낮은 종다양도 및 상재도 값을 보여 아까시나무가 지나치게 우점하고 있음을 알 수 있다(Table.
- 토양 내 중금속 함량에 대한 조사결과는 남선공원, 월평 공원, 보문산 세 곳의 도시숲 모두에서 카드뮴, 크롬, 구리, 망간, 니켈 등의 중금속 함량이 기준치보다 매우 낮은 값을 보여 대전시 도시숲은 중금속에 대한 오염 우려는 없는 것으로 나타났다.
- 토양의 화학적 특성분석 결과에서는 세 곳 모두 낮은 토양산도와 유효인산 및 치환성양이온 값을 보여 토양 산성화가 심각하게 진행되고 있으며, 이로 인하여 치환성 양이온의 용탈이 심화되고 있는 것으로 판단된다. 토양 내 유기물 및 유효인산의 함량도 우리나라 산림토양의 평균치보다 낮은 값을 보여 식생에 대한 영양 공급이 원활하게 이루어지지 못하고 있다.
- 5㎏/㎠로 세 곳 중에서 가장 낮은 경도를 나타냈다. 화학적 특성으로는 소나무, 상수리나무, 소나무-상수리나무 림에서 토양 pH1:5 4.5 이하의 값을 보였다. 전체 군집에서 토양 내 유기물 및 유효인산 함량은 우리나라 일반 산림토양 보다 비교적 낮은 값을 보여 영양 공급에 문제가 있을수 있고, 치환성 칼슘과 마그네슘도 매우 낮아 토양의 산성화로 인해 치환성 양이온의 용탈이 일어날 가능성이 높다.
- 이는 정기적인 숲가꾸기를 통해 유기물층의 생성을 막고, 탐방객들이 과도하게 숲 내부로 진입하여 답압이 발생했기 때문으로 판단되며, 특히 소나무림과 리기다소나무림에서 이러한 현상이 두드러지게 나타나고 있다. 화학적 특성을 살펴보면, 토양 pH1:5는 A층에서 4.02~5.04, 평균 4.41, B층에서는 4.20~5.79, 평균 4.63 이었으며, 이는 서울 남산 토양의 pH1:5 4.03~4.65(Lee et al., 1998)에 비해서는 덜 산성화되었으나 우리나라 산림토양의평균 pH1:5로 조사된 A층 5.48, B층 5.52(Jeong et al., 2002) 보다는 매우 낮은 값을 보이고 있어 대전시 도시숲의 경우에도 대기오염이나 산성비 등의 오염물질에 장기간 영향을 받은 것으로 보인다. 토양 내 유효인산 함량은 1.
후속연구
- 대전시의 소나무림은 남선공원, 월평공원, 보문산 도시숲에 넓게 분포하고 있으나, 현재 참나무류와 경쟁이 심화되고 있어 향후 특별한 관리가 이루어지지 않을 경우 이들 참나무림으로의 천이가 예상된다. 따라서 소나무의 유지가 필요한 지역을 선별하여 경쟁수종인 참나무류의 제거 및 적절한 임목간격 유지 등 적극적인 관리를 수행할 필요가 있다.
- 본 연구는 도시숲의 식생 및 토양특성 분석을 통하여 도시숲의 효과적인 관리가 이루어질 수 있는 기초자료를 제공하는 의미를 가지지만, 연구 표본의 수가 부족하고, 비교 대상지에 대한 조사가 병행되지 못했다는 한계가 있으므로 향후 식생과 토양뿐만 아니라 도시숲에 대한 여러가지 환경 요인을 함께 고려하는 연구 수행이 필요하다.
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