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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 새우난초와 금새우난초가 어떤 자생지 환경에서 살아가고 있는지를 파악하여 장기적인 보전전략을 세우는데 필요한 기초자료로 활용하고, 여러 가지 환경요인을 분석하여 자원보존과 육종에 필요한 기초자료를 제공하고자 한다.
제안 방법
- 식생분포에 영향을 미치는 환경인자들 중에서 해발고와 수분요소가 가장 중요한 인자로 본 조사지역의 해발고, 경사, 방위의 환경요인과 토양의 이화학적특성의 환경요인과 새우난초, 금새우난초 개체군의 상관관계를 분석하였다.
- 전체 14개 조사구에서 출현한 110종을 대상으로 식물사회학적 방법에 의한 분류를 실시하였다. 새우난초개체군은 총 8개의 조사구가 포함되었으며, 삼나무우점개체군과 참억새우점개체군, 새우난초전형개체군으로 구분되었고, 금새우난초개체군은 총 6개 조사구가 포함되었다(Table 1).
- 조사지역의 입지 환경을 파악하기 위하여 조사지의 해발고, 경사도, 사면방위를 측정하였으며, 지형조건은 조사구의 미지형을 기준으로 하여 계곡부, 사면부 및 능선부로 구분하였고, 해발고는 GPS 장비를, 사면방위와 경사도는 클리노미터를 이용하여 측정하였다.
- 토양은 각 조사구에서 낙엽층을 제거한 후 0～10cm 깊이에서 채취하였으며, 실험실로 운반하여 자연 건조한 후 토양의 이화학적 특성을 분석하였다(농촌진흥청, 2000). 토양 중 유기물함량은 Walkley-Black wet oxidation법으로 분석하였고, 토성은 hydrometer법을 이용하여 sand, silt, clay의 비율을 구한 후 미농무성법에 의해 분류하였다.
대상 데이터
- 식생조사는 2006년 4월에 새우난초와 금새우난초 자생지 중 인위적인 교란이 적은 입지를 대상으로 실시하였다. 새우난초의 조사지는 제주시의 조천읍과 구좌읍에서 시행하였고, 금새우난초의 조사는 서귀포시의 남원읍에서 실시하였다. 총 4개 지역을 대상으로 5m×5m 크기의 방형구를 14개소 설치하였다(Figure 1).
- 식생조사는 2006년 4월에 새우난초와 금새우난초 자생지 중 인위적인 교란이 적은 입지를 대상으로 실시하였다. 새우난초의 조사지는 제주시의 조천읍과 구좌읍에서 시행하였고, 금새우난초의 조사는 서귀포시의 남원읍에서 실시하였다.
- 참억새우점개체군은 총 2개의 조사구가 포함되었으며(Photo 1B), 해발고 177-192m 사이의 남서사면에 사면중부에 분포하였다. 교목층, 아교목층, 관목층이 없었으며, 초본층은 100%의 피도를 보였다.
- 총 4개 지역을 대상으로 5m×5m 크기의 방형구를 14개소 설치하였다(Figure 1).
이론/모형
- Ordination은 CA(correspondence analysis)의 확장인 DCCA(detrended canonical correspondence analysis)로 환경인자를 직접 이용하여 분석하였고(Hill, 1979; Hill and Gauch, 1980), 자료의 분석은 Ter Braak and Šmilauer(1998)의 CANOCO for Windows program을 이용하였다.
- 총 4개 지역을 대상으로 5m×5m 크기의 방형구를 14개소 설치하였다(Figure 1). 식물사회학적 조사를 위하여 교목층, 아교목층, 관목층, 초본층의 식생을 기록하고, 출현종의 우점도는 Braun-Blanquet의 7단계 구분을 변형한 9단계 구분법(Dierssen, 1990)을 적용하였다.
- 토양 중 유기물함량은 Walkley-Black wet oxidation법으로 분석하였고, 토성은 hydrometer법을 이용하여 sand, silt, clay의 비율을 구한 후 미농무성법에 의해 분류하였다. 토양 pH는 토양과 증류수의 비율을 1：5로 분석하였고, 전질소함량은 micro-Kjeldahl법으로, 치환성 K, Ca, Mg는 1 M ammonium acetate로 침출 시킨 후 ICP를 이용하여 분석하고 양이온치환용량(CEC)을 구하였다.
- 토양은 각 조사구에서 낙엽층을 제거한 후 0～10cm 깊이에서 채취하였으며, 실험실로 운반하여 자연 건조한 후 토양의 이화학적 특성을 분석하였다(농촌진흥청, 2000). 토양 중 유기물함량은 Walkley-Black wet oxidation법으로 분석하였고, 토성은 hydrometer법을 이용하여 sand, silt, clay의 비율을 구한 후 미농무성법에 의해 분류하였다. 토양 pH는 토양과 증류수의 비율을 1：5로 분석하였고, 전질소함량은 micro-Kjeldahl법으로, 치환성 K, Ca, Mg는 1 M ammonium acetate로 침출 시킨 후 ICP를 이용하여 분석하고 양이온치환용량(CEC)을 구하였다.
성능/효과
- A. Cryptomeria japonica dominant population, B. Miscanthus sinensis dominant population, C. C. discolor typical population, D. C. sieboldii population.
- 초본층은 평균적으로 45%의 피도로 조사되었고, 금새우난초가 우점도 1-2a의 값으로 출현하였고, 마삭줄, 왕지네고사리, 넌출수국, 송악, 현호색, 좀딱취, 사철난 등이 출현하였다. 금새우난초가 새우난초에 비해 해발고가 높은 지역에 주로 자생하는 것으로 조사되었다.
- 금새우난초개체군은 해발고가 높고, 유기물함량, 전질소함량, CEC 등의 함량이 가장 높고 경사도가 낮은 완만한 지역에 분포하는 것으로 나타났다.
- 9%라고 보고한 바 있다. 본 연구대상지인 제주도 지역의 토양 내 유기물함량은 개체군별 평균값이 일반 산림토양에 비해 매우 높게 나타났으며, 울릉도지역보다도 유기물함량이 더 많은 것으로 조사되었다. 개체군별로 비교했을 때 해발고가 150-200m에 분포하고 있는 삼나무우점개체군과 참억새우점개체군은 해발고 400-600m 지역의 새우난초전형개체군과 금새우난초개체군보다 평균적으로 유기물함량이 낮은 것으로 조사되었는데 이는 제주도 토양 내 해발고가 높아질수록 유기물함량이 많아진다는 유승호와 송관철(1984)의 연구와 같은 경향으로 조사되었다.
- 본 조사지역 토양의 이화학적 성분을 분석한 결과 유기물함량 30.05-53.58%, 전질소함량 0.74- 1.64%, 치환성 K 함량 0.80-1.95cmol+/kg, 치환성 Ca 함량 4.35-22.53cmol+/kg, 치환성 Mg의 함량 4.0-6.63cmol+/kg, 양이온치환용량 25.60-51.33 cmol+/kg인 것으로 조사되었다. 토양 pH는 4.
- 토양 분석결과 금새우난초개체군이 새우난초개체군보다 유기물함량과 전질소함량의 수치가 높은 것으로 조사되었다. 본 조사지역 토양의 치환성 K, Ca, Mg 함량은 개체군별로 차이를 보이고 있으며, 새우난초전형개체군이 가장 높은 수치로 조사되었고, 참억새우점개체군이 가장 낮은 값으로 조사되었다. 토양 pH는 4.
- 전체 14개 조사구에서 출현한 110종을 대상으로 식물사회학적 방법에 의한 분류를 실시하였다. 새우난초개체군은 총 8개의 조사구가 포함되었으며, 삼나무우점개체군과 참억새우점개체군, 새우난초전형개체군으로 구분되었고, 금새우난초개체군은 총 6개 조사구가 포함되었다(Table 1).
- 주요 개체군들과 환경 요인들과의 관계를 보면, 새우난초개체군은 금새우난초개체군보다 해발고가 낮고 유기물함량, 전질소 함량, CEC가 더 적은 급경사지역에 분포하는 것으로 나타났다. 새우난초개체군의 3개의 개체군 가운데 삼나무우점개체군은 해발고가 가장 낮고, 유기물함량 및 전질소함량이 낮은 급경사 지역에 분포하는 것으로 나타났다. 참억새우점개체군은 해발고가 낮고, pH가 높은 지역에 분포하는 것으로 나타났으며, 새우난초전형개체군은 개체군 중 해발고가 가장 높고 유기물함량 및 전질소함량이 가장 높은 입지에 분포하는 것으로 나타났다.
- 새우난초와 금새우난초 개체군의 식생과 환경요인과의 ordination분석 결과 새우난초개체군은 금새우난초개체군보다 해발고가 낮고 유기물함량, 전질소 함량, CEC의 함량이 더 적은 급경사 지역에 분포하는 것으로 나타났으며, 새우난초전형개체군은 개체군 중 해발고가 가장 높고 유기물함량 및 전질소함량이 가장 높은 입지에 분포하는 것으로 나타났다. 참억새우점개체군은 해송의 서쪽방향(약 270°)의 그늘진 곳에만 새우난초가 자생하고 있었다.
- 제주도에 자생하는 새우난초와 금새우난초의 개체군에 대한 식생과 토양의 이화학적 특성을 분석한 결과는 다음과 같다. 새우난초와 금새우난초는 제주도 서쪽지역인 조천, 구좌, 남원, 표선의 숲속에 주로 자생하고 있으며, 식물사회학적방법으로 개체군을 분류한 결과 새우난초개체군과 금새우난초개체군으로 구분되었고, 새우난초개체군은 삼나무우점개체군, 참억새우점개체군, 새우난초전형개체군으로 분류되었다.
- 조사구별 평균 22종이 출현하였으며, 교목층은 평균 80%의 피도로 단풍나무, 때죽나무, 사람주나무, 산뽕나무, 예덕나무 등 다양한 종이 각 조사구별로 출현하였다. 아교목층은 평균 34%의 피도를 보였으며, 참식나무와 단풍나무가 주로 우점하였고, 굴거리나무, 개서어나무, 상산 등이 출현하였다. 관목층은 28%의 평균피도를 보였으며, 꽝꽝나무, 쥐똥나무, 상산 등이 출현하였다.
- 삼나무우점개체군은 삼나무조림지로 총 2개의 조사구가 포함되었으며(Photo 1A), 해발고 156-171m 사이의 남서사면의 사면중부에 분포하였다. 전체 조사구 가운데 가장 경사가 급한 지역으로 평균 14종이 출현하였다. 교목층은 평균 87%의 피도로 삼나무가 주로 우점하였고, 아교목층은 형성되지 않았으며, 관목층도 2-3%로 매우 낮은 피도로 풍게나무와 노린재나무가 출현하였다.
- 조사구별 평균 22종이 출현하였으며, 교목층은 평균 80%의 피도로 단풍나무, 때죽나무, 사람주나무, 산뽕나무, 예덕나무 등 다양한 종이 각 조사구별로 출현하였다.
- 주요 개체군들과 환경 요인들과의 관계를 보면, 새우난초개체군은 금새우난초개체군보다 해발고가 낮고 유기물함량, 전질소 함량, CEC가 더 적은 급경사지역에 분포하는 것으로 나타났다. 새우난초개체군의 3개의 개체군 가운데 삼나무우점개체군은 해발고가 가장 낮고, 유기물함량 및 전질소함량이 낮은 급경사 지역에 분포하는 것으로 나타났다.
- 새우난초개체군의 3개의 개체군 가운데 삼나무우점개체군은 해발고가 가장 낮고, 유기물함량 및 전질소함량이 낮은 급경사 지역에 분포하는 것으로 나타났다. 참억새우점개체군은 해발고가 낮고, pH가 높은 지역에 분포하는 것으로 나타났으며, 새우난초전형개체군은 개체군 중 해발고가 가장 높고 유기물함량 및 전질소함량이 가장 높은 입지에 분포하는 것으로 나타났다.
- 관목층은 28%의 평균피도를 보였으며, 꽝꽝나무, 쥐똥나무, 상산 등이 출현하였다. 초본층은 평균적으로 45%의 피도로 조사되었고, 금새우난초가 우점도 1-2a의 값으로 출현하였고, 마삭줄, 왕지네고사리, 넌출수국, 송악, 현호색, 좀딱취, 사철난 등이 출현하였다. 금새우난초가 새우난초에 비해 해발고가 높은 지역에 주로 자생하는 것으로 조사되었다.
- 67%로 높게 나타났는데 이는 유기물은 토양 중 거의 모든 질소의 공급원(Miller and Donahue, 1990)이기 때문으로 본 조사지토양의 유기물함량이 매우 높았기 때문으로 사료된다. 토양 분석결과 금새우난초개체군이 새우난초개체군보다 유기물함량과 전질소함량의 수치가 높은 것으로 조사되었다. 본 조사지역 토양의 치환성 K, Ca, Mg 함량은 개체군별로 차이를 보이고 있으며, 새우난초전형개체군이 가장 높은 수치로 조사되었고, 참억새우점개체군이 가장 낮은 값으로 조사되었다.
- 33 cmol+/kg 으로 높게 나타났는데 이는 유기물이 토양 중 CEC의 30-70%를 제공하며 또한 이들의 분해로 인하여 치환성 양이온이 토양에 공급되기 때문으로(Miller and Donahue, 1990) 본 연구지역의 유기물함량이 높았기 때문에 높은 수치를 보이는 것으로 판단된다. 토양의 물리적 특성을 나타내는 토성은 새우난초개체군은 사양토로, 금새우난초개체군은 사질식토로 조사되었다.
- 새우난초전형개체군은 4개의 조사구가 포함되었고(Photo 1C), 해발고 419-430m로 새우난초개체군 가운데 가장 높은 능선부에 주로 분포하였다. 평균 25종의 식물이 출현하고 있었으며, 교목층은 평균 75%의 피도로 때죽나무, 비목 등이 출현하였다. 아교목층은 평균 13%의 낮은 피도로 단풍나무, 상산 등이 출현하였고, 관목층은 평균 22%의 피도로 상산이 주로 우점하였으며, 쥐똥나무가 함께 출현하였다.
후속연구
- 새우난초와 금새우난초는 유망한 화훼종으로 서 신품종개발 및 육종에 필요한 모수로 활용하기 위하여 유전다양성이 높은 자생지내 개체군을 보호하기 위한 대책이 요망된다. 본 연구를 통해 조사된 자생지를 중심으로 개체군 보호를 위한 지속적인 모니터링이 실시되어야 할 것이다.
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