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문제 정의
- 따라서 본 연구는 순천만 해안방파제의 해안 방풍림 조성을 위한 부지여건 분석을 통하여 숲 조성방향 설정, 모델숲 개발, 숲구조, 수종 선정, 식재 폭, 식재밀도, 식재간격 및 유지관리방법을 제시하고, 식생시리즈를 예측 하였다. 이러한 연구를 통하여 생태복원녹화, 해안림조성, 환경림조성, 조경식재 등의 계획, 설계, 시공, 유지관리에 대한 기초자료를 제공하고자 한다.
- 따라서 본 연구는 순천만 해안방파제의 해안 방풍림 조성을 위한 부지여건 분석을 통하여 숲 조성방향 설정, 모델숲 개발, 숲구조, 수종 선정, 식재 폭, 식재밀도, 식재간격 및 유지관리방법을 제시하고, 식생시리즈를 예측 하였다. 이러한 연구를 통하여 생태복원녹화, 해안림조성, 환경림조성, 조경식재 등의 계획, 설계, 시공, 유지관리에 대한 기초자료를 제공하고자 한다.
- 생육시리즈는 주변 수목의 성장 속도와 식물 천이계열을 고려하여 숲조성 목표년차에 따라 숲의 변화를 예측 하였다. 숲 조성이후 숲이 생태학적으로 안정된 생육이 가능하고, 인위적인 관리를 최소화 하고 자연적으로 유지관리될 수 있는 방안을 모색하였다.
- 대상지의 숲조성 목표는 잠재식생에서 천이 중간단계인 준자연림으로 하였다. 훼손된 생태계는 원생태계의 천이계열 방향에 따라 원래의 생태계 또는 극상단계의 생태계로 복원하는 것은 이상적인 생각이지만, 현실적으로 실현 불가능 하다(오구균ㆍ김도균, 2009).
제안 방법
- 순천만 해안방파제의 해안방풍림 조성을 위하여 부지여건 분석, 숲조성방향 설정, 모델숲 개발, 식재 폭, 숲구조, 수종의 선정, 식재밀도, 식재 간격, 식생시리즈의 예측, 유지관리 방안을 제시하였다. 식재여건 조사ㆍ분석은 기후환경, 토양 환경, 지형, 경사 등을 조사ㆍ분석하였다.
- 순천만 해안방파제의 해안방풍림 조성을 위하여 부지여건 분석, 숲조성방향 설정, 모델숲 개발, 식재 폭, 숲구조, 수종의 선정, 식재밀도, 식재 간격, 식생시리즈의 예측, 유지관리 방안을 제시하였다. 식재여건 조사ㆍ분석은 기후환경, 토양 환경, 지형, 경사 등을 조사ㆍ분석하였다.
- 기후환경은 강우량, 온도, 바람, 조풍, 해일 등과 식생대에 대하여 문헌을 조사ㆍ분석 하였으며, 지형은 제방의 형상과 경사, 해발고 등을 조사 하였고, 토양환경요인은 토양중의 염분, 유효 토심, 가뭄 등을 조사ㆍ분석하였다.
- 토양분석은 순천만의 개펄, 제방의 하단과 상단으로 구분하여 표토 5～10cm 층에서 4반복 채취하여 혼합한 다음 전기전도도(EC)는 풍건한 토양시료 10g을 100㎖ 비이커에 취하고, 증류수 50 ㎖로 전처리 하여 EC meter로 측정 하였다. 기후자료는 대상지 현지에는 기상대가 없기 때문에 대상지로 부터 동남쪽으로 27km 떨어진 여수시 기상자료와 북서쪽으로 32km 떨어진 순천시 기상자료와 기존문헌으로 대상지의 기후를 추정하였다.
- 수림형성에 지장이 된다고 판단되는 위해식물, 외래종, 덩굴성식물 등은 제외 하였다. 식재기법은 생태학적 준자연림 조성방법에 따라 수목의 크기, 식재밀도, 식재거리, 식재주수의 산정, 배식기법과 유지관리 방안을 제시 하였다. 생육시리즈는 주변 수목의 성장 속도와 식물 천이계열을 고려하여 숲조성 목표년차에 따라 숲의 변화를 예측 하였다.
- 식재기법은 생태학적 준자연림 조성방법에 따라 수목의 크기, 식재밀도, 식재거리, 식재주수의 산정, 배식기법과 유지관리 방안을 제시 하였다. 생육시리즈는 주변 수목의 성장 속도와 식물 천이계열을 고려하여 숲조성 목표년차에 따라 숲의 변화를 예측 하였다. 숲 조성이후 숲이 생태학적으로 안정된 생육이 가능하고, 인위적인 관리를 최소화 하고 자연적으로 유지관리될 수 있는 방안을 모색하였다.
- 근권심토에 사용되는 식생토는 우수의 침투율과 투수율이 높고, 토양공극이 커서 수목 뿌리발달이 촉진될 수 있는 잡석 섞인 사양토나 양토로 하였다. 토양개량은 강풍에 수목 도복을 방지하기 위하여 뿌리가 깊게 뻗을 수 있도록 지반 하부에 완숙된 유기질 토양개량재를 경운하여 혼합되도록 하였다. 표토부는 토양개량재를 사용하면 뿌리가 천근화 되어 수목이 도복될 수 있으며, 식재 초기에 잡초가 무성해질 수 있으므로 양분도가 낮은 산의 심토를 2.
- 식재지반은 갯펄원지반, 염분차단층, 근권심토, 표토로 구분하였다. 해안방풍림은 해안을 간척하였기 때문에 지하부에 염분이 상존하여 가뭄 시에는 증발산에 의한 모세관현상으로 하부의 염분 상승이 예상되므로 지하부에 염분차단층을 조성하여야 한다.
- 염분 차단층은 염분상승 모세관 현상이 단절될 수 있는 Ø2.0㎜ 이상의 거친 모래나 잡석을 두께 50㎝ 이상 포설하여 토양염분이 표토로 상승하는 것을 차단하도록 하였다(그림 2).
- 대상지는 간척지에 제방을 조성한 것으로 잠재 생물자원이 없는 1차천이에 의하여 자연적으로 식생이 유입되어 숲이 완성되려면 최소한 수십～수백년 정도가 소요될 것이다. 그러나 순천만자연생태공원의 생태탐방객이 급속도로 증가하고 있으며, 조류를 비롯한 각종 생물의 보호와 지역 주민의 재산과 생명의 보호가 시급한 실정이므로 조기에 생태적으로 안정된 방풍림이 되도록 하였다.
- , 2003)으로 식생의 환경 적응과 구조에 영향을 미친다. 순천만 해안방풍림에 적용할 자연림 모델숲이 대상지 주변에 없기 때문에 차선책으로 잠재자연식생과 준자연림에서 숲의 구조, 수종의 선정, 식재기법, 식재밀도, 수목간 거리, 식재지반조성공법, 유지관리 등을 결정하였다.
- 이와 같이 대상지의 숲구조를 상록활엽수림으로 하는 것은 한계가 있으므로 대상지보다 온난지수나 최저온도가 낮은 북쪽에서 자생하는 상록활엽수림을 숲구조의 모형으로 하였다. 한국 내륙지방의 상록활엽수림 중에서 대상지보다 북쪽에 자생하는 것은 전남 영광군 불갑산의 참식나무군락과 전북 정읍시 내장산의 굴거리나무군락로 상록활엽수림 북방한계선상에서 두 숲이 모두 상층이 낙엽활엽수림이고, 중층과 하층이 상록활엽수림으로(오구균ㆍ지용기, 1995; 임윤희ㆍ오구균, 1999) 되어 있다.
- 이들 숲에서 상층의 낙엽활엽수는 미기후를 형성하여 중층 또는 하층의 상록활엽수를 보호하는 기능을 하기 때문에 상록활엽수가 생태적으로 안정된 생장을 하는 것으로 알려져 있다. 그러므로 대상지의 숲모형은 상층은 낙엽활엽수로 하고, 중층과 하층은 상록활엽수와 낙엽활엽수를 혼효하는 식물사회학적 다층구조로 하였다. 다양한 식물종 들이 모여서 하나의 군락을 이루고, 그 속에서 각각의 종들이 적절한 생태적 지위를 확보함으로써 하나의 안정된 사회를 구성(오구균, 1986) 하도록 한다.
- 숲구조는 수평적으로는 해안주연부 식생, 내부숲, 내륙주연부 식생으로 구분하였고, 수직적으로는 상층, 중층, 하층 그리고 지피층으로 구분하였다. 수종 선발은 한국 자생 상록활엽수 중에서 자생하거나 현재 순천시내에서 적응하고 있는 수종으로 하고, 낙엽활엽수는 대상지가 해안가에 위치하기 때문에 토양염분과 조풍, 태풍 등에 강한 수종을 선발하기 위하여 한국 남해안 방풍림(김도균, 2010)의 자료를 참고로 하였다.
- 중층과 하층은 수고 1.0± 0.3m, 식재간격 1± 0.2m, 식피율은 두층을 합하여 19.6%, 식재주수는 7,500본/ha으로 하여 식재 하였다.
- 대상지의 해안방풍림조성 시리즈는 수목의 생장 특성에 따라 식재 직후, 식재 이후 10±3년, 20±5년, 40±10년으로 구분하여 예측 하였다(그림 4).
- 해안방풍림조성에 있어서 자연생태학적 이론에 따라 대상지의 잠재자연식생을 조사하여 숲의 모델을 개발하였으며, 생태학적 식재 및 관리 방법을 제시하였다. 순천만 해안제방은 인위적으로 조성하여 1차천이가 진행될 경우 해안림으로서 구조를 갖추려면 최소 수십∼수백년 이상이 소요될 것이나 인위적으로 기초종을 도입함으로서 식재 5년 이후부터 방풍림으로서의 기능을 하기 시작하고, 숲의 완성은 30∼50년에 준자연림으로 조기에 조성 될 수 있을 것이다.
대상 데이터
- 연구 대상지는 전남 순천시 대대동 일원의 순천만 이며, 34˚52´40″N, 127˚30´51 E～34˚52´16″N, 127˚29´24″E에 위치하여 있다.
- 순천만은 북측에 순천시를 중심으로 동쪽의 여수반도와 서쪽의 고흥반도로 둘러싸여 있다. 연구 대상지인 순천만의 해안제방은 1960~1970년대에 간척농지 조성으로(한국해양수산개발원, 2008) 개펄 위에 산흙을 쌓아 제방을 축조하였다. 제방의 보강공사는 1960년대와 1998년(순천시그린순천21추진협의회, 2008) 그리고 2009년에 하였으나 순천만자연생태공원으로서의 식생경관, 생물서식처, 해안방풍림 등의 기능을 할 수 있는 숲은 거의 없으며, 최근 순천만은 생태관광지로 유명해지면서 연구대상지인 해안제방을 생태관광코스로 이용하고 있다.
- 토양분석은 순천만의 개펄, 제방의 하단과 상단으로 구분하여 표토 5～10cm 층에서 4반복 채취하여 혼합한 다음 전기전도도(EC)는 풍건한 토양시료 10g을 100㎖ 비이커에 취하고, 증류수 50 ㎖로 전처리 하여 EC meter로 측정 하였다. 기후자료는 대상지 현지에는 기상대가 없기 때문에 대상지로 부터 동남쪽으로 27km 떨어진 여수시 기상자료와 북서쪽으로 32km 떨어진 순천시 기상자료와 기존문헌으로 대상지의 기후를 추정하였다.
- 대상지는 난온대와 온대 경계부에 위치하여 두 식생대가 교차하는 추이대로서 대상지 보다 남쪽의 상록활엽수림은 냉해의 피해를 받아 생장이 불안정해질 수 있으므로 대상지 보다 위도상 북쪽의 상록활엽수림을 대상으로 하였고, 낙엽활엽수림은 주변 해안방풍림으로 하였다.
- 잠재자연식생으로 파악된 곳은 상록활엽수림은 전남 영광군 불갑산 참식나무군락과 전북 정읍시 내장산 굴거리나무군락 이었으며, 해안방풍림은 대상지와 25km 정도 근거리에 자생하는 전남 여수시 화양면 장수리해안방풍림으로 하였다.
- 해안가 주연부 수종의 선발은 장수리 해안방풍림에서 염분, 조풍, 강풍, 해일 등에 내성이 강한 수종을 선발 하였고, 내륙쪽 주연부 수종선발은 해안숲의 주연부에서 어깨군락과 소매군락으로 구분하여 선발하였다. 수종선발은 잠재 자연식생 모델숲과 해안방풍림에서 선발하였다. 상록활엽수는 냉해에 민감하기 때문에 순천시내에 적응하고 있는 수종으로 하였다.
- month(박종철 등, 2010)이었다. 대상지의 강수량은 여수기상대 기준 1,407.5mm(박문수, 2005)와 순천기상대 기준 1,490.7mm(순천대학교지역개발연구소, 1999) 사이의 다우지역에 속하여 수목 생장에 유리한 지역이다. 그러나 대상지로 부터 동북쪽으로 20km 정도 떨어진 광양만의 경우와 같이 평균 10.
- 숲구조는 수평적으로는 해안주연부 식생, 내부숲, 내륙주연부 식생으로 구분하였고, 수직적으로는 상층, 중층, 하층 그리고 지피층으로 구분하였다. 수종 선발은 한국 자생 상록활엽수 중에서 자생하거나 현재 순천시내에서 적응하고 있는 수종으로 하고, 낙엽활엽수는 대상지가 해안가에 위치하기 때문에 토양염분과 조풍, 태풍 등에 강한 수종을 선발하기 위하여 한국 남해안 방풍림(김도균, 2010)의 자료를 참고로 하였다.
- 현재 까지 순천시 내에 자생하거나 식재된 상록활엽수 중에서 대상지에 도입 가능한 수종은 상층림에 도입은 구실잣밤나무, 붉가시나무, 종가시나무, 가시나무, 육박나무, 녹나무, 생달나무, 후박나무, 먼나무, 감탕나무, 황칠나무, 까마귀쪽나무, 굴거리나무, 동백나무 이었고, 관목은 돈나무, 호랑가시나무, 완도호랑가시나무, 사철나무, 광나무, 다정큼나무, 후피향나무, 사스레피나무, 팔손이 이었으며, 지피식물은 자금우, 송악, 마삭줄 이었다. 육박나무, 생달나무, 감탕나무는 식재된 수량이 비록 적기는 하지만 남해안에 자생하는 식물들이므로 종 다양성을 증진하기 위하여 소량 식재 수종으로 선발하였다.
- 수종 선정은 해안가 소매군락의 상층은 상동나무로 하고, 중층은 상동나무와 해당화 이며, 하층은 전체 숲 하부에 식재하는 지피식물 이외에도 순비기나무 등을 선정 하였다. 해안가 군락은 상층은 팥배나무, 말채나무, 모감주나무, 이팝나무, 자귀나무, 생강나무, 예덕나무 등의 호양성 수종으로 하였고, 중층은 상동나무, 해당화, 돈나무, 천선과나무, 후피향나무, 다정큼나무, 사철나무, 사스레피나무, 우묵사스레피나무, 보리밥나무 등이며, 하층은 감태나무, 까치밥나무, 까마귀밥여름나무, 화살나무 등으로 하였다.
성능/효과
- 내부숲의 수종은 상층은 푸조나무, 팽나무, 느티나무, 졸참나무, 굴참나무, 굴피나무 등이고, 중층은 녹나무, 후박나무, 참식나무, 가시나무류, 육박나무, 구실잣밤나무, 까마귀쪽나무, 감탕나무, 후피향나무와 상층 수종들 이며, 관목층은 돈나무, 후피향나무, 천선과나무 등으로 하였다. 참식나무와 육박나무는 순천시에서는 생장이 불량하였으나 대상지보다 북위도인 영광 불갑산에서 자생하기 때문에 대상지에서 적응 가능할 것으로 판단하였다. 육박나무, 까마귀쪽나무, 감탕나무는 순천시에 대량 식재되어 있지는 않지만 대상지 숲에 중층에 식재시 부분적으로 적응 할 것이다.
- 0m 정도로 성장하여 중층을 형성하게 될 것이다. 상록활엽수 중에서 초기 생장이 느린 먼나무, 감탕나무, 동백나무, 까마귀쪽나무, 사스레피나무가 수고 3～5m 정도로 중층과 하층 사이에 우점하고, 하층은 관목성인 돈나무, 호랑가시나무, 완도호랑가시나무, 사철나무, 다정큼나무, 후피향나무, 팔손이가 수고 2～3m 정도 성장하여 하층을 우점할 것으로 예상되었다. 지피층은 자금우, 송악, 마삭줄 등이 피복될 것이다.
- 내부숲에서 상층은 성목이 되어도 수고 성장이 높은 느티나무, 푸조나무, 팽나무, 이팝나무, 졸참나무 등의 낙엽활엽수와 녹나무와 가시나무류의 상록활엽수가 수고 8～15m 정도로 성장하여 혼효림 형태로 형성할 것이다. 해안가의 주연부에서는 염분과 강풍 등에 의하여 내성이 강한 수종들이 대상식생의 형태로 상층에서는 어깨군락에 모감주나무, 자귀나무, 팥배나무, 예덕나무, 누리장나무 등의 낙엽활엽수와 후박나무와 구실잣밤나무 등의 상록활엽수가 수고 5～8m 정도 성장하여 혼효하게 되고, 중층과 하층은 돈나무, 사스레피나무, 우묵사스레피나무, 사철나무, 광나무 등의 상록활엽수가 수고 2～5m 정도로 성장하여 우점하여 생태학적으로 안정된 숲을 유지할 것으로 예측 되었다. 소매군락에는 내염성과 태풍에 강한 순비기나무, 해당화나무, 상동나무가 수고 0.
후속연구
- 참식나무와 육박나무는 순천시에서는 생장이 불량하였으나 대상지보다 북위도인 영광 불갑산에서 자생하기 때문에 대상지에서 적응 가능할 것으로 판단하였다. 육박나무, 까마귀쪽나무, 감탕나무는 순천시에 대량 식재되어 있지는 않지만 대상지 숲에 중층에 식재시 부분적으로 적응 할 것이다.
- 또한 우리나라에는 상록활엽수림의 숲천이에 대하여 명확히 정의할 수 있는 이론이나 연구대상 숲이 없기 때문에 숲의 진행을 정확하게 예측하기는 곤란하다(오구균ㆍ최송현, 1993). 이러한 상록활엽수 해안방풍림을 재현함으로써 우리나라 난온대 상록활엽수림 복원에 대한 연구를 발전시킬 수 있을 것이다.
- 인간과 생물이 상충되는 순천만 해안방풍림은 개펄과 농경지 사이에 생태학적 추이대로서 생물서식의 중요한 역할을 할 것이며, 인간과 생물이 공존하는 숲이 되어 후손들의 생명과 재산을 지키는 유산이 될 것이다. 순천만의 해안방풍림은 우리나라 해안방풍림에서 난온대 상록활엽수림의 복원이나 재현의 숲이 아직 없기 때문에 다소 실험적이기는 하여도 생태학적 해안방풍림조성의 가이드라인을 제시하고, 학술적 연구를 할 수 있는 동기를 부여하는데 의의가 있다.
- 숲의 완성은 단기간 내에 완성되는 것이 아니며, 다양한 돌발변수가 있기 때문에 해안방풍림 조성 이후 장기적인 모니터링으로 생태숲 조성 기법을 발전시켜 나가야 할 것으로 사료되었다.
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