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문제 정의
- 본 연구는 청계천 복원 후의 식물상 변화를 분석·평가하기 위한 기초 연구로서 준공이후 3년간 직접 현지를 답사하여 조사한 결과를 바탕으로 분석하였다.
- 본 연구에서는 하천복원 후 초기 2년간 급격한 변화를 나타내나 3년차부터 점차 안정된다는 기존의 연구결과에 바탕을 두고 청계천 복원 후 3년간의 식물상 변화에 대한 모니터링 결과를 비교, 분석하였다. 주요내용은 첫째, 식재 식물 및 이입 식물과 생태계 위해종 등 식물 구성을 분석하여 도시내 복원 하천의 변화 특성을 규명하고, 둘째, 도심의 복원된 하천생태계에서 장기적인 식생 천이의 변화 예측을 위한 기초자료를 제공하고 셋째, 하천의 생태적 안정을 위한 식생 관리 방안 모색에 기초 자료를 제공하는 것이다.
제안 방법
- 귀화종 분석은 국립환경과학원의 외래식물종합검색시스템과 김준민 등(2000)을 참고로 실시하였으며 귀화율은 임양재와 전의식(1980)의 방법에 따라 산출하였다. 또한 이입종 중 생태 계위해종을 별도로 분석하였다.
- 본 연구에서는 하천복원 후 초기 2년간 급격한 변화를 나타내나 3년차부터 점차 안정된다는 기존의 연구결과에 바탕을 두고 청계천 복원 후 3년간의 식물상 변화에 대한 모니터링 결과를 비교, 분석하였다. 주요내용은 첫째, 식재 식물 및 이입 식물과 생태계 위해종 등 식물 구성을 분석하여 도시내 복원 하천의 변화 특성을 규명하고, 둘째, 도심의 복원된 하천생태계에서 장기적인 식생 천이의 변화 예측을 위한 기초자료를 제공하고 셋째, 하천의 생태적 안정을 위한 식생 관리 방안 모색에 기초 자료를 제공하는 것이다.
- 청계천 복원 후의 식물상 변화를 분석하기 위하여 기존 연구에서 하천복원 후 3년차에 비교적 식생이 안정되는 경향을 보인다는 보고에 따라 3년간의 식생변화를 조사하였다.
- 본 연구는 청계천 복원 후의 식물상 변화를 분석·평가하기 위한 기초 연구로서 준공이후 3년간 직접 현지를 답사하여 조사한 결과를 바탕으로 분석하였다. 현장조사는 2006년부터 2008년까지 동절기를 제외하고 계절마다 2006년 5회, 2007년과 2008년 각 6회를 실시하였다.
대상 데이터
- 92km의 도시하천이며 행정구역은 동대문구, 성동구, 중구, 종로구 등 4개구에 속해있다. 본 연구의 대상지는 청계광장부터 중랑천합류부의 총 8.12km 구간(표 1, 그림 1)이며 1,2구간은 친수공간으로, 3,4구간은 자연성이 살아있는 공간으로 각각 복원방향을 설정하였다. 특히, 3,4구간에 해당하는 하류는 양안 및 둔치면적이 상대적으로 넓어 다양한 이입종의 유입 가능성이 크다(청계천 홈페이지).
이론/모형
- 식물종의 과와 종 분류, 생활형별 식물상 구분은 이영노(1996)와 이창복(2006)의 도감을 참고하였다. 귀화종 분석은 국립환경과학원의 외래식물종합검색시스템과 김준민 등(2000)을 참고로 실시하였으며 귀화율은 임양재와 전의식(1980)의 방법에 따라 산출하였다. 또한 이입종 중 생태 계위해종을 별도로 분석하였다.
- 식물종의 과와 종 분류, 생활형별 식물상 구분은 이영노(1996)와 이창복(2006)의 도감을 참고하였다. 귀화종 분석은 국립환경과학원의 외래식물종합검색시스템과 김준민 등(2000)을 참고로 실시하였으며 귀화율은 임양재와 전의식(1980)의 방법에 따라 산출하였다.
성능/효과
- 청계천 복원 후 식물상은 1,2년생 초본과 다년생 초본이 지속적으로 증가하였으며 식재종이 대부분을 차지하는 목본도 증가하는 경향을 보여주었다. 1,2년생 초본의 지속적인 증가는 하천복원 후의 불안정한 초기 상태를 보여주고 있는 것으로 판단된다. 구간별 식물상의 출현은 미소지형과 둔치 및 제방사면이 발달한 하류에서 상류보다 많은 종이 조사되었으며 모니터링 기간 동안이 경향은 계속되었다.
- 2006년도에 출현한 식물을 대상으로 생활형별 분류를 실시한 결과 1,2년생 초본은 147종으로 나타났으며 비율은 42.1%로 조사되었다. 다년생 초본은 131종으로 39.
- 또한, 이입된 식물의 종 수도 복원 하천 초기에 홍수기 및 이용객 증가 등의 원인으로 교란이 심해져 교란이 심한 장소를 중심으로 기존 식생이 퇴화되고 1,2년생 초본들의 대규모 유입으로 인해 다수 증가함을 알 수 있었다. 귀화종은 61종으로 전년도에 비하여 3종이 증가하였으며 특히 생태계위해종은 도깨비가지(Solanum carolinense)가 추가로 조사되어 2006년의 3종을 포함하여 총 4종으로 나타났다.
- 2006년과 비교했을 때 과별 종수의 비율이 달라진 이유는 백합과의 식재종 수 증가가 원인으로 판단되며 십자화과의 경우 이입종수가 꾸준히 증가하여 높은 비율을 나타낸 것으로 판단된다. 그 비율을 살펴보면 각각 15%, 11%, 7%, 5%, 4%, 4%로 산출되었다. 2006년과 비교하면 각각의 전체적인 구성비는 감소하였는데 그 이유는 식재종 및 이입종 증가로 인해 출현하는 과가 다양해졌기 때문으로 판단된다.
- 1%로 조사되었다. 다년생 초본은 131종으로 39.9%를 나타내어 초본이 82.0%를 차지하고 있는 것으로 조사되었다. 목본은 60종이 조사되어 초본에 비해서 그 비율은 적었으며 식재종이 주를 이루는 것으로 나타났다.
- 그 이유는 3,4구간은 양안의 둔치면적이 넓고, 제방, 녹지등 다양한 환경 조건으로 인해 상류부인 1,2구간에 비하여 귀화종을 비롯한 다양한 이입종의 출현여건이 유리하기 때문으로 판단된다. 또한, 3구간의 경우 모래톱을 비롯한 미소지형, 저수호안, 둔치에서 다양한 종이 조사되었으며 4구간에서도 저수호안, 둔치, 제방사면에서 다양한 종이 조사되었다.
- 2007년 식재종이 증가한 것은 생태학습관 옆의 야생초화원이 개방되고 곤충류 등의 유입을 위한 식이식물의 도입 때문으로 판단된다. 또한, 이입된 식물의 종 수도 복원 하천 초기에 홍수기 및 이용객 증가 등의 원인으로 교란이 심해져 교란이 심한 장소를 중심으로 기존 식생이 퇴화되고 1,2년생 초본들의 대규모 유입으로 인해 다수 증가함을 알 수 있었다. 귀화종은 61종으로 전년도에 비하여 3종이 증가하였으며 특히 생태계위해종은 도깨비가지(Solanum carolinense)가 추가로 조사되어 2006년의 3종을 포함하여 총 4종으로 나타났다.
- 0%를 차지하고 있는 것으로 조사되었다. 목본은 60종이 조사되어 초본에 비해서 그 비율은 적었으며 식재종이 주를 이루는 것으로 나타났다.
- 5%를 차지하였는데 이는 청계천 복원 후 백합과 등의 초본성 식재종이 증가하고 이입 초본의 천이도 자연스럽게 진행된 원인으로 판단된다. 목본은 87종으로 2006년에 비해 27종 증가한 것으로 조사되었는데 과실수 등의 식재종 증가 및 이입종의 증가가 원인으로 판단된다.
- 이입종도 2006년에 비해 2007년과 2008년에 많은 종수가 증가하는 것으로 나타났다. 목본의 경우 2007년과 2008년에 과실수를 비롯한 식재종의 증가가 특징적으로 나타났으며 이입종도 2006년에 비해 2007년부터 다수 증가하는 것으로 조사되었다(표 7).
- 복원 후 3년간의 모니터링 결과 가장 많은 비율을 차지한 과는 국화과로 나타났다(그림 2). 2006년에는 국화과를 비롯하여 벼과, 콩과, 마디풀과, 장미과, 사초과의 순으로 조사되었으며 그비율은 각각 20%, 12%, 8%, 5%, 4%, 3%로 나타났다.
- 복원 후 3년차인 2008년의 경우 식재종은 총 136종으로 조사되었고 이입종은 308종으로 조사되었다. 생태계위해종은 3종으로 나타났는데 2007년에 출현했던 도깨비가지가 발견되지 않았는데 이는 도깨비가지 침입 초기에 인위적인 제거를 통해 관리한 때문으로 판단된다.
- 복원초기의 하천환경을 가늠해볼 수 있는 이입종을 대상으로 구간별 식물 출현 경향을 살펴본 결과 시간이 지날수록 전반적인 구간별 종수는 증가하였고 1,2구간에 비하여 3,4구간이 상대적으로 많은 종이 출현하였다(표 5). 그 이유는 3,4구간은 양안의 둔치면적이 넓고, 제방, 녹지등 다양한 환경 조건으로 인해 상류부인 1,2구간에 비하여 귀화종을 비롯한 다양한 이입종의 출현여건이 유리하기 때문으로 판단된다.
- 본 연구와 관련되어 이전에 복원된 하천 중 지속적으로 모니터링이 수행된 양재천, 안양천의 결과와 비교해보았을 때, 모두 시간에 따라 지속적으로 식물상이 증가하고 있음을 보여주었다. 양재천의 경우 복원 후 10년이 지나 총 227종이 출현(강남구청, 2005)하였으며, 안양천의 경우 복원 후 6년이 지나 총 217종의 관속식물이 출현하고 있는 것으로 조사되었다(안양시, 2007).
- 조사연도별 이입종과 식재종을 과에 따른 종수로 분석한 결과 이입종은 국화과가 3개년 동안 가장 많은 종수를 나타냈으며 벼과, 콩과, 십자화과도 지속적으로 증가하는 경향을 나타냈다 (표 3). 식재종은 벼과가 3개년 동안 11종으로 동일하게 나타났으며 장미과와 백합과의 경우 2006년에 비해 2007년과 2008년에 많은 종수를 나타났다. 목본 중에서는 버드나무과의 식재종이 꾸준히 유지되고 있는 것으로 조사되었다.
- 이 결과들을 종합해보았을 때 기존 연구에서 일반적으로 하천 복원 및 조성 후 초기 식물상은 대부분 이입종을 중심으로 증가하는 경향을 나타내나 복원 후 3-4년째 접어든 시기에는 그 증가세가 줄어들거나 오히려 감소하는 것으로 판단할 수 있다. 청계천의 경우에도 식재종은 하천관리 수단으로 지속적으로 식재하여 종수가 증가하지만 이입종의 경우 초기 2년간 급격히 증가하였다가 3년차에는 증가세가 감소하는 것으로 나타나 기존 연구 사례와 유사한 경향을 나타내었다.
- 연도별 식재종과 이입종의 출현현황을 살펴보면 2006년의 경우 식재종은 95종, 이입종은 233종으로 조사되었다. 이입종 중에서는 귀화종이 58종으로 조사되었으며 이 중 생태계위해종은 돼지풀(Ambrosia artemisiifolia var. elatior), 단풍잎돼지풀(Ambrosia trifida), 서양등골나물(Eupatorium rugosum) 등 3종이 출현하였다.
- 이입종과 식재종의 생활형별 출현 종수를 비교했을 때 1,2년생 초본은 식재종에서 4-5종으로 나타났고 이입종이 대부분을 차지하고 있는 것으로 조사되었다. 다년생초본 중 식재종은 백합과와 붓꽃과의 출현종 증가로 인해 2007년과 2008년에 많은 종수가 조사되었다.
- 조사연도별 이입종과 식재종을 과에 따른 종수로 분석한 결과 이입종은 국화과가 3개년 동안 가장 많은 종수를 나타냈으며 벼과, 콩과, 십자화과도 지속적으로 증가하는 경향을 나타냈다 (표 3). 식재종은 벼과가 3개년 동안 11종으로 동일하게 나타났으며 장미과와 백합과의 경우 2006년에 비해 2007년과 2008년에 많은 종수를 나타났다.
- 즉, 1,2구간에 비해 3,4구간에서 하천 폭, 둔치면적, 완경사, 모래톱, 여울과 못의 형성, 야생초원 및 인공습지 등 다양한 환경조건으로 인해 종의 유입이 활발하고 안정적 군락이 유지될 수 있었다.
- 청계천 복원 후 3년간에 걸쳐 모니터링을 통해 나타난 총 식물상은 2006년에는 식재종을 포함하여 총 328종이 출현하였으며 2007년에는 총 446종, 2008년에는 총 444종이 각각 조사되었다 (표 2). 전반적인 식물상의 출현 양상은 복원 초기의 불안정한 환경으로 인하여 출현과 사라짐이 지속적으로 반복되고 있으며 하천 복원 초기에 필요한 식재종의 수도 지속적인 증가양상을 보이고 이입종의 출현 종수도 복원 직후에 비해 급격히 증가되었다.
- 청계천 복원 후 식물상은 1,2년생 초본과 다년생 초본이 지속적으로 증가하였으며 식재종이 대부분을 차지하는 목본도 증가하는 경향을 보여주었다. 1,2년생 초본의 지속적인 증가는 하천복원 후의 불안정한 초기 상태를 보여주고 있는 것으로 판단된다.
- 청계천 복원 후의 초기 식물상 출현 경향은 다양한 식재종과 함께 1,2년생 초본을 중심으로 구성되고 시간이 지날수록 다년생 초본의 비율이 증가하는 것으로 조사되었다(표 6).
후속연구
- 생태계위해종은 모니터링 기간동안 3종이 공통으로 출현하였고 2007년의 경우 도깨비가지가 추가로 발견되기도 하였다. 또한, 환삼덩굴 등의 덩굴성 식물의 번성이 식재종의 생육에 영향을 주고 있는 바 이에 대한 지속적인 모니터링과 관리 방안이 요구된다.
- 또한, 환삼덩굴(Humulus japonicus), 돌콩(Glycine soja), 살갈퀴(Vicia angustifolia var. segetilis) 등의 덩굴성 식물이 넓게 분포되어 있는데 이들은 주로 둔치가 넓은 하류 쪽에서 물억새(Miscanthus sacchariflorus)군락과 같은 식재종에 피복하고 있으며 목본 중 귀화종인 가중나무(Ailanthus altissima)가 역시 하류의 둔치에 대규모로 출현하여 타 식물의 생육에 지장을 주고 있어 생태계위해종을 비롯하여 생태계에 교란을 초래하는 식물의 체계적인 관리방안이 필요한 것으로 판단된다.
- 생태적 목적의 하천 복원, 자연형하천 또는 생태하천 조성 및 생태적인 하천 관리에서는 초기 1-2년간의 급격한 생태적 변화가 예상되며, 이 시기에 인위적인 에너지를 투입해 생태계위해종, 귀화종 및 종의 교란 등을 저감하기 위한 노력이 진행된다면 빠른 시간에 하천생태계가 안정될 수 있을 것으로 판단된다.
- 아울러 본 연구에서는 출현 식물상만을 중심으로 언급하였으나 복원 후의 식생 군락의 변화 및 천이양상을 살펴보는 것은 중요한 의미가 있을 것으로 판단되는 바 이에 대한 후속 연구가 필요할 것으로 판단된다.
- 추후, 지속적인 모니터링을 통해 청계천의 식생변화를 파악하고 잠재식생모델을 예측함으로써 식생 관리 방안 마련을 위한 추가연구가 필요할 것으로 판단된다.
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