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문제 정의
- 본 연구는 연륜을 이용하여 의림지 소나무의 생육기록을 복원하고, 획득된 결과를 기초로 의림지 노송 보호수림에 있는 소나무 6그루가 고사한 시점과 생장쇠퇴 패턴을 밝히고자 실시되었다.
제안 방법
- 의림지에서 고사한 소나무의 수령 분석과 각 연륜에 절대연도를 부여하기 위하여 고사목 6본 대상으로 디스크와 코어 샘플링을 실시하였다(표 1). 정확한 연륜 관찰을 위하여 벨트 사포를 이용하여 연마 작업을 실시하였다. 이때 목재세포가 수직으로 주행하도록 고정하였다.
- ELJ181의 수령 EL001의 결과를 바탕으로 산출하였다. ELJ001에서는 채취된 두 개의 디스크(높이 5m 70cm와 밑둥)의 연륜을 조사한 결과 본 조사목이 1m 생장하는데 소요되는 시간은 4.
- 정확한 수령 분석을 위하여 투명한 종이 위에 나이테의 생장 추세를 그린 후, 그 추세를 이용하여 나무 중심까지 추가되는 나이테를 추정하였다.
- Correlation coefficients among local tree-ring index chronologies from Worak, Songri, Seorak, Chiri and Euilimji (*：p<0.01, +：p<0.05).
- 조사목의 각 연륜에 절대연도를 부여하기 위하여 월악산, 속리산, 설악산, 지리산 지역에서 작성된 대표연대기와 크로스데이팅을 실시하였다. 그 결과 의림지 소나무 시료에서 만들어진 개별연대기들과 대표연대기는 월악산 소나무 현생목으로부터 획득된 대표연대기와 높은 일치도를 나타내었다.
- 나무가 고사한 시기는 최외곽에 생성된 연륜내 목재세포를 관찰함으로써 추정하였다. ELJ002, ELJ036, ELJ179는 조재만이 관찰되었으며, 조재(춘재) 세포형성이 상당히 진행되어 있어서 고사한 시기가 늦봄에서 여름인 것으로 조사되었다.
- 연마작업이 끝난 시료는 나이테 측정기(Lintab)를 이용하여 0.01mm까지 연륜폭을 측정하였다.
- 조사 결과는 5년 단위의 쇠퇴도 원형 그라프(pie chart)로도 표시하였으며, 5년 동안 나이테 쇠퇴가 극심할 경우를 100%로 하여 표시하였다. 즉, 5년 동안 연륜생장 쇠퇴도가 미량으로 지속될 경우는 33%, 중간으로 지속될 경우는 67%, 그리고 극심으로 지속될 경우는 100%로 하여 원형 그래프에 표시하였다.
대상 데이터
- 의림지에서 고사한 소나무의 수령 분석과 각 연륜에 절대연도를 부여하기 위하여 고사목 6본 대상으로 디스크와 코어 샘플링을 실시하였다(표 1). 정확한 연륜 관찰을 위하여 벨트 사포를 이용하여 연마 작업을 실시하였다.
- 이 결과를 ELJ181에 적용한 결과, 본 조사목의 수령이 157년으로 계산되었다. ELJ181의 수령을 추정하는데 사용된 생장편(144년)은 높이 2m에서 채취되었다. 연륜 분석 결과 본 생장편의 연륜이 나무 중심에 가장 근접한 것으로 관찰되었기 때문이다.
이론/모형
- 부정확한 생육 연도가 부여된 연륜을 사용할 경우 각 지역을 대표하는 대표연대기 작성하기 위한 평균화 작업에서 연륜 내에 중요한 정보들이 사라지거나 경감되는 문제가 발생됨은 물론(서정욱, 1999), 연륜에 대한 정확한 해석이 불가능해 짐으로, 연륜연 대학에서 크로스데이팅은 매우 중요한 작업이다. 크로스데이팅 방법에는 좁은 연륜만을 막대로 그려 서로 비교하는 골격도법(Stokes and Smiley, 1968; Park, 1998)과 각 연륜의 너비를 모두 그래프로 그린 후 상호 중첩시켜 비교하는 그래프법(Schweingruber, 1988; Pumijumnong, 1998)이 있는데 본 연구에서는 그래프법이 적용되었다.
성능/효과
- 상관분석을 이용하여 크로스데이팅 결과를 확인한 결과 조사목들간 상관분석에서는 ELJ125와 ELJ179를 제외하고 1% 유의수준의 높은 상관관계를 나타내었다.
- 전체적인 연륜패턴과 모든 조사목에서 관찰되는 좁은 연륜폭(그림 1의 실선)을 이용한 크로스데이팅 결과 ELJ001, ELJ002, ELJ179, ELJ181은 ELJ036, ELJ125보다 한 해 일찍 고사한 것으로 조사되었다(그림 1). 모든 조사목이 수피를 포함하고 있어서 고사한 정확한 연도를 알 수가 있었다. 그래프를 이용하여 재차 크로스데이팅을 확인하기 위하여 각 조사목에서 획득된 연륜측정값의 평균으로 대표연대기를 작성한 후(그림 1, Master), 각 임목 연대기들과 조사한 결과에서도 높은 일치도를 보여주었다.
- 비록 ELJ125와 ELJ179가 다른 조사목들과 매우 낮은 상관을 나타내었으나, 그래프를 이용한 크로스데이팅 결과에서는 상당부분이 일치하는 것으로 나타났다(그림 1). 아울러, 평균값으로 작성된 대표연대기와의 비교에서는 5% 유의수준을 만족하는 결과를 보여주었는데, 이는 모든 조사목의 연륜에 포함되어 있는 공통된 생장정보를 본 조사목도 포함하고 있음을 의미하는 것이다. 각 조사목과 대표연대기와의 평균상관계수는 0.
- 4년으로 조사되었다. 이 결과를 ELJ181에 적용한 결과, 본 조사목의 수령이 157년으로 계산되었다. ELJ181의 수령을 추정하는데 사용된 생장편(144년)은 높이 2m에서 채취되었다.
- 조사목의 각 연륜에 절대연도를 부여하기 위하여 월악산, 속리산, 설악산, 지리산 지역에서 작성된 대표연대기와 크로스데이팅을 실시하였다. 그 결과 의림지 소나무 시료에서 만들어진 개별연대기들과 대표연대기는 월악산 소나무 현생목으로부터 획득된 대표연대기와 높은 일치도를 나타내었다. 의림지 소나무 대표연대기가 설악산을 제외한 다른 모든 지역의 대표연대기들과 유의성 있는 결과가 나온 것(표 4)은 의림지 소나무가 월악산, 속리산, 지리산 지역이 포함된 중부내륙 기후의 영향을 받으며 생장했기 때문이다.
- 의림지의 연륜생장 쇠퇴도를 조사하기 위하여 모든 고사목이 연륜을 생성하기 시작한 년 1930대부터 쇠퇴 강도(그림 3, 상단)와 그 누적(그림 3, 하단)을 작성하였다. 그 결과 1941년과 1957년에 두드러진 연륜생장 쇠퇴가 있었으며, 1995년부터 증가한 쇠퇴도는 1998년과 1999년도에 이르러 임목들을 고사하게 하였다. 그러나 쇠퇴도의 경시적인 경향으로 보았을 때 고사 직전을 제외하고는 모두 일치하는 기간은 없었다.
- 1999년까지에서 매우 쇠퇴한 것으로 나타났다(그림 1, 그림 7). URJ002와 마찬가지로 압축이상재가 관찰되는 것으로 보아 수간이 기울어졌던 임목임을 알 수 있었다. 특이한 것은 솔잎혹파리 수간 주사를 실시한 흔적이 4 곳(그림 7)에서 관찰되었는데, 수간 주사 상처는 완전히 유합되는 데는 약 6년이 소요되었다.
- 1. 수령은 80년-176년이었다 가장 오래된 임목은 ELJ002로 176년이었다. 다음으로는 ELJ181(157년), ELJ002(147년), ELJ179(110년), ELJ125(85년), ELJ036(80년)이었다.
- 2. 임목이 고사한 해는 ELJ125와 ELJ036을 제외(1999년)하고는 1998년이었다. 이 중에서 ELJ002, ELJ036, ELJ179는 최외곽 연륜에서 조재(춘재) 세포만이 관찰됨에 따라 고사한 계절이 늦봄에서 여름인 것으로 분석되었다.
- 3. 6 그루 모두 1-2년 사이에 동시에 고사한 것으로 보아 솔잎혹파리와 같은 해충의 피해 그리고 가뭄 같은 기상재해로 죽었을 가능성이 크다. 수간주사에 의한 상처로 의림지 수목에 대한 솔잎혹파리 방제 작업이 있었음을 알 수 있었으나 솔잎혹파리 피해에 대한 조사결과는 찾을 수 없었다.
- 비록 ELJ125와 ELJ179가 다른 조사목들과 매우 낮은 상관을 나타내었으나, 그래프를 이용한 크로스데이팅 결과에서는 상당부분이 일치하는 것으로 나타났다(그림 1).
- 그래프를 이용하여 재차 크로스데이팅을 확인하기 위하여 각 조사목에서 획득된 연륜측정값의 평균으로 대표연대기를 작성한 후(그림 1, Master), 각 임목 연대기들과 조사한 결과에서도 높은 일치도를 보여주었다.
- 전체적인 연륜패턴과 모든 조사목에서 관찰되는 좁은 연륜폭(그림 1의 실선)을 이용한 크로스데이팅 결과 ELJ001, ELJ002, ELJ179, ELJ181은 ELJ036, ELJ125보다 한 해 일찍 고사한 것으로 조사되었다(그림 1). 모든 조사목이 수피를 포함하고 있어서 고사한 정확한 연도를 알 수가 있었다.
- 그 결과 4개의 나이테를 추가할 수가 있었다. 결국 ELJ181의 수령은 높이 2m에서 채취한 생장편 수령(144년)에 나무 중심까지 추정되는 나이테 수(+4년), 그리고 나무가 2m 생장하는데 소요되는 시간(8.8년)을 더함으로써 157년이라는 수령을 얻을 수 있었다.
- 다른 조사목에 비하여 ELJ002와 ELJ179의 연륜생장 쇠퇴도가 두드러진 것으로 관찰되었다(그림 2). 특히 ELJ002는 1931년부터 1965년까지(35년) 회복기세 없이 생장쇠퇴 경향만 보여주었으며, ELJ179번은 1969년 이후부터 고사할 때까지 연륜생장이 쇠퇴하는 것으로 관찰되었다.
- 특히 ELJ002는 1931년부터 1965년까지(35년) 회복기세 없이 생장쇠퇴 경향만 보여주었으며, ELJ179번은 1969년 이후부터 고사할 때까지 연륜생장이 쇠퇴하는 것으로 관찰되었다. 1876년부터 1880년까지 기간에는 ELJ001, ELJ002, ELJ181이 연륜생장이 쇠퇴하는 것으로 조사되었으며, 1936년부터 1945년까지는 ELJ001, ELJ002, ELJ036, ELJ179가 1956년부터 1960년까지는 ELJ002, ELJ036, ELJ125, ELJ179가, 그리고 고사가 이루어진 최근 1996년부터 1999년 사이에는 ELJ001, ELJ002, ELJ125, ELJ179의 연륜생장이 쇠퇴하는 것으로 관찰되었다.
- URJ179 역시 URJ002와 URJ125와 마찬가지로 수간이 기울어져 나무 중심이 한쪽으로 치우쳐 위치하고 있었다(그림 8). 나이테의 생장 특징은 생장초기(1894년～1908년)부터 생장이 쇠퇴하는 경향을 보여주었으며, 최근에는 1970년 이후부터 나이테가 쇠퇴하기 시작하여 고사할 때인 1998년까지 회복하지 못하는 것으로 나타났다(그림 1, 그림 8). 1893년과 1985년에는 외부로부터 상처를 받은 흔적이 나타나 있는데, 1893년에 발생된 상처는 7년간의 기간을 두고 자연치유 되었으며, 1985년에 발생된 상처를 치유하는 데는 6년의 시간이 소요되는 것으로 나타났다.
후속연구
- 한편, 다수의 임목에서 수간이 기울어졌을 때 나타나는 압축이상재와 물리적인 상처 흔적이 관찰되어 유원지의 탐방객에 의한 답압과 훼손도 고사에 다소 영향을 주었을 것으로 생각된다. 연륜생장만을 가지고 고사한 원인을 단정할 수는 없었지만 생장쇠퇴에 대한 경시적인 경향과 고사 시기는 추후 고사원인을 밝히는 단서를 제공할 수 있을 것으로 생각된다.
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