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문제 정의
- 한편 자생식물의 증식과 품종개발을 위한 연구는 산개나리(김 2008), 노각나무(심 등 1992), 노루귀(임과 상 1990) 등을 대상으로 수행되었다. 본 연구는 한국 특산식물인 변산바람꽃의 서식지 환경과 그 특성을 알고, 자생식물을 이용한 자원화에 필요한 재배기초 자료를 수집하여, 보전∙복원의 자료로 활용하기 위해 수행되었다.
제안 방법
- 안양, 변산, 거제, 경주, 여수, 울산, 제주 등 7개 자생지에 대하여 고도, 방위, 경사, 노암률, 토양함수량, 유기물 함량, 토양 pH 등 환경인자를 조사하였다. 자생지의 해발고도는 지역에 따라 84~585 m 정도로 계곡을 따라 다양하게 분포하며, 제주도가 평균 585 m로 가장 높게 나타났으며 울산이 평균 84 m로 가장 낮게 나타났다(Table 1).
- 특정 종의 중요치는 군집내에서 그 종의 중요성 또는 영향력을 나타내는 총체적 척도로서 각 자생지별로 산출하였다. 안양지역에 큰개별꽃이 40.
- 환경요인과 토양분석결과를 바탕으로 변산바람꽃 분포와의 상관관계를 분석하였다. 그 결과 몇 가지 환경요인이 높은 상관관계를 보였다(Table 5).
- 토양수분함량은 신선한 토양 무게를 잰 후 105℃의 건조기에서 18시간 동안 건조시킨 후 무게를 칭량하여 감량을 재고 계산하였다(Fitzpatrick 1986). 환경요인은 방위, 경사(Suunto), 고도(GPSmap 60cs, Garmin)를 각 방형구마다 측정하고 자생지별 평균값을 산출하였다.
대상 데이터
- 전북 부안군 내변산의 세봉계곡 해발 100~200 m 지역에서 처음 발견되었고, 이후 남한의 설악산, 내장산, 거제도, 제주도 등에서 추가적인 자생지가 확인되었다(오 등 2010). 물이 얕은 계곡 전석지에 10내지 20개체씩 집단으로 생육한다. 제주도부터 설악산에 이르기까지 한반도 전역의 제한된 지역에 분포하고 있는 것으로 보이며, 최근까지도 새로운 자생지가 밝혀지고 있다(unpublished data).
- 서식지 토양의 물리적인 특성 조사를 위해 토양은 유기물층을 걷어내고 표층으로부터 10~15 cm 정도의 깊이에서 채취하여 음건한 후 사용하였다. 유기물 함량은 약 10 g의 토양을 도가니에 넣어 105℃에서 건조시킨 뒤의 무게와 600℃에서 4시간 동안 태운 무게의 차인 작열감량법으로 구하였다(Allen 1989).
- 식생조사를 위해 각 조사지역에서 최상위 분포지로 판단되는 곳으로부터 사면 아래 방향으로 비교적 식생이 균일하게 발달한 지점을 선정하여 1 m×1 m의 방형구를 총 59개 설치하였다.
- 이 연구는 한국 특산식물인 변산바람꽃의 자생지로 알려진 거제, 경주, 변산, 안양, 여수, 울산, 제주 등 총 7개 지역에서 2010년 2월부터 7월까지 실시되었다(Fig. 1). 식생조사를 위해 각 조사지역에서 최상위 분포지로 판단되는 곳으로부터 사면 아래 방향으로 비교적 식생이 균일하게 발달한 지점을 선정하여 1 m×1 m의 방형구를 총 59개 설치하였다.
데이터처리
- 식생 및 토양분석, 환경요인을 조사한 결과를 바탕으로 요인 간의 상호관계를 분석하기 위해 상관분석을 실시하였으며, 분석은 SPSS program (SPSS PASW Statistics 18.0)을 이용하였다.
이론/모형
- 식생조사를 위해 각 조사지역에서 최상위 분포지로 판단되는 곳으로부터 사면 아래 방향으로 비교적 식생이 균일하게 발달한 지점을 선정하여 1 m×1 m의 방형구를 총 59개 설치하였다. 변산바람꽃 자생지의 식생에 대한 다양성, 우점도 등을 분석하기 위하여 종풍부도(Barbour et al. 1987)와 중요치 (Bray and Curtis 1957)에 기초한 종다양도(Shannon and Wiener 1963), 균등도, 우점도를 구하였다 (Herlbert 1971). 식물의 동정은 이(1997)의 검색집과 도감류(이 1999, 2006; 한국양치식물 연구회 2005; 이 등 2009)를 참고하였으며, 국명은 국가 표준식물목록(국립수목원과 한국식물분류학회 2007)의 기준을 따랐다.
- 1987)와 중요치 (Bray and Curtis 1957)에 기초한 종다양도(Shannon and Wiener 1963), 균등도, 우점도를 구하였다 (Herlbert 1971). 식물의 동정은 이(1997)의 검색집과 도감류(이 1999, 2006; 한국양치식물 연구회 2005; 이 등 2009)를 참고하였으며, 국명은 국가 표준식물목록(국립수목원과 한국식물분류학회 2007)의 기준을 따랐다. 또한 특산식물(오 등 2005)과 귀화식물(박 1995)에 대해서 정리하였다.
성능/효과
- 5 이상인 것이 없는 것으로 보아 식물지리학적인 차이에 따른 지역별 종조성에 차이가 있는 것으로 보인다(Table 4). 7개 지역 중 경주, 제주 지역은 여수 지역과 종 유사도가 0.5에 가깝게 나타났지만 변산, 거제, 울산, 안양 지역은 0.4 이하로 유사도가 낮게 나타났다.
- 그 결과 몇 가지 환경요인이 높은 상관관계를 보였다(Table 5). 고도에 대해 경사와 pH는 음의 상관관계를 보여 고도가 낮아질수록 경사가 완만해지고 토양은 산성을 띄는 것으로 나타났다. 경사면은 침식과 용탈로 인해 양분함량이 적고, pH가 낮은 산성을 띄는데 변산바람꽃 서식지가 계곡부에 위치해 침식이 활발하게 일어나기 때문인 것으로 판단된다.
- 그 결과 변산바람꽃 서식지 훼손의 우려가 있으며, 귀화종이나 교란종 등 외부 식물의 종자 이입되는 등의 교란을 배제할 수 없을 것으로 생각된다. 균등도는 1에 가까울수록 종 사이의 빈도와 밀도가 유사한 식생을 갖는 것으로 판단하는데 경주와 제주 지역은 0.8 이상의 값으로 비교적 균등한 식생으로 나타났고, 거제 지역이 0.59로 가장 낮았다(Table 2). 식생의 균등도가 높게 나타나는 것은 인위적이거나 자연적인 교란이 비교적 적게 일어나 식생이 안정되어 있기 때문인 것으로 생각된다.
- 안양 지역의 서식지는 등산로와 맞닿아 있으며, 서울 근교에 위치하고 있어 많은 등산객의 이용으로 답압의 정도가 심하다. 또한 울산 지역은 마을 및 농경지와 접하고 있어 주민들의 이용 빈도가 높고, 거제 지역은 휴양림 내 등산로 바로 옆에 위치하고 있으며, 비등산로인 곳은 고로쇠수액 채취에 의한 답압의 영향을 많이 받는 것으로 확인되었다. 그 결과 변산바람꽃 서식지 훼손의 우려가 있으며, 귀화종이나 교란종 등 외부 식물의 종자 이입되는 등의 교란을 배제할 수 없을 것으로 생각된다.
- 경주지역은 변산, 거제, 여수 지역에 비해 분포역은 좁지만 다양한 종이 분포하는 것으로 보아 종간 경쟁이 극심해져 서식지가 축소될 가능성이 있을 것으로 판단된다. 또한 자생지 주변에 출현하는 목본으로는 고로쇠나무가 총 43회 출현하였고, 까치박달은 39회, 비목나무는 28회, 다래는 27회 등 비교적 높은 빈도로 출현하였다(Fig. 2). 그 외에도 소태나무, 이나무, 굴피나무, 느티나무, 잣나무, 쪽동백나무, 찔레나무, 단풍나무, 산사나무, 팥배나무, 갈참나무 등이 출현하였다.
- 그러나 유기물함량은 비교적 높은 것으로 나타났다. 바람의 영향이나 우천 시 낙엽이 계곡부로 쓸려와 쌓이고 부식됨으로써 퇴적되어 상대적으로 높게 나타나는 것으로 사료되며, pH, 토양수분 함량은 경사와 정의 상관관계를 보여 완만한 경사를 가지는 자생지일수록 영양분이 풍부한 것으로 나타났다. 또한 산지계곡부에서 자라는 종은 다른 지형에 분포하는 종에 비해 수분결핍에 대한 저항성이 떨어지는 것으로 알려져 있는데(이와 이 2003), 변산바람꽃과 같이 계곡주변에 서식하는 종의 경우 겨울철과 봄철의 가뭄, 적은 적설량 등 수분조건 변화에 영향을 받을 것으로 예상되며, 자생지의 지형, 수분 등의 조건이 잘 보전되어야 할 것이다.
- 식생조사 내용을 정리한 결과 7개 지역 총 59개 방형구에서 총 144분류군이 출현하였으며, 한국 희귀 및 특산식물은 말나리, 개족도리풀, 약난초, 변산바람꽃, 백리향, 금붓꽃 등 6종류로 나타났다. 종풍부도는 단위 면적내에 출현하는 모든 종의 수로 나타내는데(Barbour et al.
- 3일 때는 여러 종이 우세하는 것을 의미한다(Whittaker 1967). 안양, 변산, 거제지역은 1~2종이 강하게 우점하는 것으로 나타났으며, 경주, 제주, 울산, 여수 지역은 다수의 분류군이 균일하게 우점하는 것으로 나타났다(Table 2).
- 특정 종의 중요치는 군집내에서 그 종의 중요성 또는 영향력을 나타내는 총체적 척도로서 각 자생지별로 산출하였다. 안양지역에 큰개별꽃이 40.5%로 가장 높게 나타났고 이어서 큰괭이밥(8.3%), 벌깨덩굴(6.6%) 순으로 나타났으며, 변산지역은 변산바람꽃(24.4%), 노루귀(13.5%), 고로쇠나무 (11.4%), 거제지역은 큰괭이밥 (28.0%), 고로쇠나무 (23.0%), 변산바람꽃 (10.3%), 경주지역은 현호색(12.3%), 용둥굴레(9.8%), 변산바람꽃(9.0%) 순으로 나타났다. 제주지역은 담쟁이덩굴(13.
- 적은 양의 강수량이나 토양수분의 부족, 많은 증발산 등에 의해 건조한 환경이 형성되면 식물이 탈수되는데 (Hsiao 1973; Jones and Turner 1978; Morgan 1984; 이와 이 2003) 수분공급이 원활하지 못할 경우 집단 유지에 불리할 것으로 사료된다. 자생지의 평균 노암률은 52%로 괴경이 깊게 발달하는 변산바람꽃의 생육 특성과 배수 등에 유리하게 작용하여 도움이 될 것으로 생각된다.
- 안양, 변산, 거제, 경주, 여수, 울산, 제주 등 7개 자생지에 대하여 고도, 방위, 경사, 노암률, 토양함수량, 유기물 함량, 토양 pH 등 환경인자를 조사하였다. 자생지의 해발고도는 지역에 따라 84~585 m 정도로 계곡을 따라 다양하게 분포하며, 제주도가 평균 585 m로 가장 높게 나타났으며 울산이 평균 84 m로 가장 낮게 나타났다(Table 1). 제주 지역을 제외한 나머지 지역에서 해발 100~300 m 사이의 경사 10~20° 정도 지점에 나타났으며, 비교적 완만한 계곡부에 분포하는 것을 볼 때 아직까지 밝혀지지 않는 다른 지역 역시 낮은 고도의 계곡을 따라 출현할 것으로 예상된다.
- 조사된 7개 지역의 Shannon-Wiener 종 다양도는 경주가 1.43으로 가장 높게 나타났으며, 안양이 0.87로 가장 낮았다(Table 2). 종 다양도는 비슷한 환경일 경우 외부로부터 인위적인 압력을 적게 받을수록 높게 나타나는데 종다양도가 낮은 안양, 울산, 거제 지역은 다른 지역에 비해 외부의 영향이 빈번한 편이다.
- 그러므로 군락유사도 값이 1에 가까울수록 서로 비슷한 식생구조를 지닌 것으로 판단할 수 있다. 조사된 지역의 군락유사도는 0.5 이상인 것이 없는 것으로 보아 식물지리학적인 차이에 따른 지역별 종조성에 차이가 있는 것으로 보인다(Table 4). 7개 지역 중 경주, 제주 지역은 여수 지역과 종 유사도가 0.
- 토양분석결과 유기물은 평균 9.6%를 차지하고 있으며, 토양수분함량은 평균 16.5%로 나타났다. 조사된 자생지는 우리나라 산림토양의 평균 유기물 함량인 4.
후속연구
- 바람의 영향이나 우천 시 낙엽이 계곡부로 쓸려와 쌓이고 부식됨으로써 퇴적되어 상대적으로 높게 나타나는 것으로 사료되며, pH, 토양수분 함량은 경사와 정의 상관관계를 보여 완만한 경사를 가지는 자생지일수록 영양분이 풍부한 것으로 나타났다. 또한 산지계곡부에서 자라는 종은 다른 지형에 분포하는 종에 비해 수분결핍에 대한 저항성이 떨어지는 것으로 알려져 있는데(이와 이 2003), 변산바람꽃과 같이 계곡주변에 서식하는 종의 경우 겨울철과 봄철의 가뭄, 적은 적설량 등 수분조건 변화에 영향을 받을 것으로 예상되며, 자생지의 지형, 수분 등의 조건이 잘 보전되어야 할 것이다. 이러한 결과는 변산바람꽃과 유사한 환경에서 자라는 모데미풀의 연구결과(장 등 2009)와도 유사하다.
- 변산바람꽃은 비교적 최근에 알려진 종으로 자생지 확인 및 유전자원의 현지내 보전이 필요한 것으로 판단하여 약관심종(LC)으로 분류되었다(산림청 2008). 비교적 산지의 저지대에 분포하고, 내한성이 강해 이른 봄에 개화하며, 식물체에 비해 꽃이 커 자생식물을 이용한 봄철 분화용 소재개발에 적합할 것으로 판단된다.
- 그에 따라 다른 지역과의 유전적 교류가 어려울 것으로 예상되며, 점차 서식지 내 유전적 다양성이 낮아질 것으로 생각된다. 서식지 간 단절과 유전자교류의 어려움, 적은 양의 종자형성 등은 추후 종의 감소에 중요한 요인으로 작용할 수 있으므로 서식지 내 및 서식지 간 유전적 다양성 분석에 관한 연구가 추가적으로 조사되어야 하고 각 집단의 개체를 유지하기 위한 방법 마련 및 지속적인 모니터링이 이루어져야 할 것이다.
- 다양한 종들이 지속적으로 높게 유지될 경우, 변산바람꽃 서식지에 영향을 미칠 것으로 예상된다. 이와 같이 변산바람꽃이 선호하는 서식지에 대한 환경정보는 차후 재배나, 보전 및 복원을 위한 장소 선정을 할 경우 최적의 환경조건에 대한 기초 자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.
- 특히 안양지역은 수도권에 위치하여 접근이 쉽고, 서식지의 일부가 등산로에 포함되어 있거나 가장자리에 맞닿아 있어 다른 지역에 비해 교란의 위험이 매우 높다. 차후 외부에 의한 간섭이나 교란 후 영향에 대해 추가적인 조사가 이루어져야 할 것으로 사료된다.
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