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문제 정의
- 오대산 질뫼늪의 전반적인 생태학적 특성을 파악하고 관리방안을 마련하기 위해서 2007년부터 2011년까지 본 연구를 수행하였다.
제안 방법
- 유출수량은 습지에서 유출되는 지표수의 양을 측정하기 위해 V-notch weir(유수량 측정기)를 습지의 물이 유출되는 구간에 설치하였다. V-notch weir의 규격은 가로 0.
- 이때 D는 수로의 바닥으로부터 V-notch 시작 지점까지의 높이이며, h는 V-notch의 시작 지점으로부터 수면까지의 높이이다. 매년 1, 2, 3차(4, 5, 8월) 조사 시 수위를 측정하여 유출수량을 산출하였다. V-notch weir는 질뫼늪에서 물이 유출되는 부위에 설치되어 있으며, 이 장소는 수질 측정 지점 4와 같다(Fig.
- 수질조사는 습지보호지역으로 물이 유입되는 세 지점(2, 3, 5)과 2와 3의 유입수가 만나는 지점 1, 그리고 물이 유출되는 지점 4에서 이루어졌다. 용존산소량(DO, dissolved oxygen), 전기 전도도(EC, electric conductivity), 전용함유농도(TDS, total dissolved solids)는 DO/CON Sensor(Corning CheckmateⅡ)로, 수온과 pH는 pH meter(Fisher AP63)로 현장에서 측정하였다.
- 수질조사는 습지보호지역으로 물이 유입되는 세 지점(2, 3, 5)과 2와 3의 유입수가 만나는 지점 1, 그리고 물이 유출되는 지점 4에서 이루어졌다. 용존산소량(DO, dissolved oxygen), 전기 전도도(EC, electric conductivity), 전용함유농도(TDS, total dissolved solids)는 DO/CON Sensor(Corning CheckmateⅡ)로, 수온과 pH는 pH meter(Fisher AP63)로 현장에서 측정하였다. 실험실 분석을 위한 시료는 200mL polyethylene 병에 기포가 생기지 않도록 채수하여 실험실로 운반하여 즉시 membrane filter(pore size 0.
- 토성은 비중계분석법(Carter 1993)으로 모래, 미사, 점토의 함량을 구한 후 USDA의 토성 삼각표를 이용하여 결정하였다. 토양의 이화학적 특성으로 유기물함량은 550℃에서 4시간 작열 후 무게 차이로 구하는 작열감량법으로 측정하였다. 유용성 음이온 중 인산염 인은 1N NH4F와 0.
- 5N HCl을 사용하는 Bray법(Bray and Kurtz 1945)으로, 질산성 질소와 암모니아성 질소는 2M KCl로, 양이온은 1N NH4OAc로 침출하여 수질 분석과 동일한 방법으로 분석하였다. 토양 pH와 EC는 토양 : 물의 비율을 1 : 5로 하여 진탕한 후 상등액을 취하여 pH meter와 Corning Model 311 EC 측정기로 측정하였다(김재근 등 2004).
- 퇴적층은 장축을 중심으로 일정 간격을 두고 탐침봉을 이용하여 깊이를 측정하였다. 탐침봉의 길이는 1.
- 2 m이었으며, 삽입 가능한 깊이까지 삽입하여 측정하였다(국립공원관리공단 지리산관리사무소 1999). 측정한 깊이를 바탕으로 시그마 플롯(sigmaplot)을 이용하여 퇴적층의 깊이에 대하여 평면도를 작성하였다.
- 식물상은 습지를 이동하면서 조사하였다. 식물 동정은 이창복(2003)과 오용자(2006)를 참고하였으며 동정이 어려운 경우는 채집하여 국립수목원의 식물표본 사진과 대조하여 결정하였다.
- 식생의 변화를 확인하기 위하여 습지 지도를 바탕으로 주요 군락의 위치 및 크기를 표시하였다. 이를 바탕으로 주요 군락의 면적 변화를 그래프로 나타내었다.
- 이때에는 군락명 대신에 우점종의 명칭을 사용하였다. 또한 5월 조사시기에 기생꽃 개체군의 연간 분포면적 및 개체수 변동을 확인하였다.
- 질뫼늪의 식생변화를 파악하기 위하여 질뫼늪에 서식하는 식물상 조사결과를 바탕으로 상위 우점종의 주요 군락 면적 변화를 확인하였다(Fig. 7). 가장 많은 범위를 우점하는 큰조아재비군락은 5월에 크게 우점 하였다가 8월에 다시 축소되는 경향으로, 순환변동과 같은 양상을 보임과 동시에 해가 지남에 따라 전체적인 우점 비율이 다소 감소하는 추세를 보였다.
대상 데이터
- 시료의 채취는 표토의 식물체를 제거하고 5cm 깊이까지의 시료를 취하여 비닐봉지에 밀봉하여 실험실로 운반하였다. 이탄이 형성된 경우 이탄과 이를 제거한 토양 부분을 따로 채취하였다.
- 운반한 시료는 그늘에서 풍건하여 조립물질이 파쇄되지 않도록 약한 힘으로 분쇄하고 식물의 잔뿌리를 제거하였다. 2mm 체를 이용하여 2mm 이하의 토양을 분석에 사용하였다.
- 퇴적층은 장축을 중심으로 일정 간격을 두고 탐침봉을 이용하여 깊이를 측정하였다. 탐침봉의 길이는 1.2 m이었으며, 삽입 가능한 깊이까지 삽입하여 측정하였다(국립공원관리공단 지리산관리사무소 1999). 측정한 깊이를 바탕으로 시그마 플롯(sigmaplot)을 이용하여 퇴적층의 깊이에 대하여 평면도를 작성하였다.
이론/모형
- 45㎛)로 거른 후 분석할 때까지 4℃ 냉장고에 보관하였다. Soluble Reactive Phosphorus는 아스코르빈산환원법으로, 질산태 질소(NO3-N)는 Hydrazine 법으로, 암모니아태 질소(NH4-N)는 Indo-phenol법으로 비색 정량하였다(김재근 등 2004). K+, Na+, Ca2+, Mg2+는 원자흡광광도계(Varian, Model AA240FS)로 정량하였다.
- 토성은 비중계분석법(Carter 1993)으로 모래, 미사, 점토의 함량을 구한 후 USDA의 토성 삼각표를 이용하여 결정하였다. 토양의 이화학적 특성으로 유기물함량은 550℃에서 4시간 작열 후 무게 차이로 구하는 작열감량법으로 측정하였다.
- 토양의 이화학적 특성으로 유기물함량은 550℃에서 4시간 작열 후 무게 차이로 구하는 작열감량법으로 측정하였다. 유용성 음이온 중 인산염 인은 1N NH4F와 0.5N HCl을 사용하는 Bray법(Bray and Kurtz 1945)으로, 질산성 질소와 암모니아성 질소는 2M KCl로, 양이온은 1N NH4OAc로 침출하여 수질 분석과 동일한 방법으로 분석하였다. 토양 pH와 EC는 토양 : 물의 비율을 1 : 5로 하여 진탕한 후 상등액을 취하여 pH meter와 Corning Model 311 EC 측정기로 측정하였다(김재근 등 2004).
- 식물상은 습지를 이동하면서 조사하였다. 식물 동정은 이창복(2003)과 오용자(2006)를 참고하였으며 동정이 어려운 경우는 채집하여 국립수목원의 식물표본 사진과 대조하여 결정하였다. 식물이름과 학명, 그리고 환경부가 지정한 보호가치가 높은 식물 중 우리나라의 고유한 식물종이거나 멸종위기 식물을 의미하는 식물구계학적 특정식물종은 국가표준식물목록위원회(2007)를 기준으로 하였다.
성능/효과
- EC와 TDS 값에서 5번 지점이 다른 지역에 비하여 조금 높게 나타나는 이유는 방목지와 연결된 물길이기 때문인 것으로 판단된다. 조사지역별 수온은 지하수가 유출되어 들어오는 3번 지점의 물이 전체적으로 가장 낮았으며, 이는 지표수 유입지역인 5번 지점의 수온과 비교했을 때 5도 이상의 차이를 보였다. 이는 지하수와 지표수의 차이, 그리고 지형적 특징으로 인하여 경사진 동쪽에 위치한 3번 지역보다 볼록한 지형을 가진 북서쪽에 위치한 5번 지역이 일조량의 영향을 더 많이 받기 때문인 것으로 판단된다.
- 이는 인근 목장에서 장기간의 방목과 목초의 재배로 인한 것으로 판단된다. 토탄층의 이화학적 분석 결과에서는 pH, 수분함량 등 다른 요소에서 상대적으로 높은 값을 보였다. 토탄층은 다소 수분 포화 상태를 나타냄으로써 산소 결핍의 환경을 가져, 완전한 분해가 이루어지기 힘들다(Rydin and Jeglum 2009).
- 2007년 식물상 조사 결과에서 유관속식물은 42과 101속 143종 1아종 20변종 3품종의 총 144종류, 2008년 조사에서는 46과 112속 162종, 3아종, 23변종, 4품종으로 총163종류, 2009년 조사에서는 45과, 114속, 158종, 3아종, 34변종, 6품종으로 총 159종류, 2010년에는 45과, 112속, 155종, 3아종, 26변종, 6품종으로 총 155종류, 그리고 2011년에는 49과 118속 163종 3아종, 29변종, 6품종으로 163종류가 조사되었다 (Appendix 1). 오대산 습지생태 모니터링이 진행되었던 초기인 2000 ~ 2002년의 조사결과(국립공원관리공단 오대산사무소 2008)보다 현재 많은 종이 확인되고 유지되고 있음을 알 수 있다.
- 이는 기생꽃이 물이끼가 서식하는 환경과 같은 칼슘이온 뿐만 아니라 전체적으로 이온의 농도가 낮은 빈영양상태(Spatt and Miller 1981)를 가지면서 안정된 환경을 선호한다고 판단할 수 있다. 기생꽃의 개체수는 점차 증가하는 경향을 나타내었으며, 면적은 2010년에 감소하였다가 2011년 조사 결과 다시 증가하는 추세를 보임에 따라 밀도 또한 2010년에 높았다가 2011년에 매우 감소하였음을 알 수 있었다(Fig. 6). 기생꽃 개체군의 크기나 면적은 환경적 변동에 의해 해에 따라 달라질 수 있는데, 특히 해마다 계절의 변화 시기가 다르기 때문에 매년 비슷한 시기에 조사하더라도 관찰되는 기생꽃의 생장단계가 다를 수 있으며, 이에 따라 관찰되는 개체수 역시 영향을 받았을 것으로 판단된다.
- 키버들군락은 지속적으로 군락의 면적이 점차 증가함으로써 분포 비율이 점점 더 커지고 있으며, 새군락은 여름철인 8월에만 나타나지만 해가 지날수록 점차 분포 비율이 증가하고 있었다. 방울고랭이와 골풀 그리고 강활군락은 조사된 당시부터 해가 지날수록 분포 비율이 감소하는 것을 볼 수 있었다. 또한 질뫼늪 보호구역 전체에 대한 식생도를 나타냄으로써 현재 서식하는 식물종과 그의 분포를 파악할 수 있었다(Appendix 2).
- 수질분석 결과 지하수 유입으로 인한 양분의 낮은 농도와 함께 일반적인 이탄습지의 pH 범위 값을 가짐으로써 이전 연구에서 산성이탄습지로 논의되었던 것과는 다르게 연중 큰 변화 없이 이탄습지로서의 양호한 상태를 나타내었다. 퇴적층의 깊이는 다른 산지습지와 비교하였을 때 노출된 환경의 차이로 인하여 덜 발달된 상태임을 알 수 있었다.
- 수질분석 결과 지하수 유입으로 인한 양분의 낮은 농도와 함께 일반적인 이탄습지의 pH 범위 값을 가짐으로써 이전 연구에서 산성이탄습지로 논의되었던 것과는 다르게 연중 큰 변화 없이 이탄습지로서의 양호한 상태를 나타내었다. 퇴적층의 깊이는 다른 산지습지와 비교하였을 때 노출된 환경의 차이로 인하여 덜 발달된 상태임을 알 수 있었다. 물이끼가 서식하는 지역에서는 물이끼의 특성 때문에 수분함량이 높고, 안정적인 퇴적층의 분포가 함께 조사되었으며, 이와 함께 환경부 지정 멸종위기 Ⅱ급인 기생꽃 서식이 확인되었다.
- 퇴적층의 깊이는 다른 산지습지와 비교하였을 때 노출된 환경의 차이로 인하여 덜 발달된 상태임을 알 수 있었다. 물이끼가 서식하는 지역에서는 물이끼의 특성 때문에 수분함량이 높고, 안정적인 퇴적층의 분포가 함께 조사되었으며, 이와 함께 환경부 지정 멸종위기 Ⅱ급인 기생꽃 서식이 확인되었다. 또한 상위 우점종들의 계절에 따른 분포 경향이 순환 변동과 같은 양상을 보이면서 군락마다 우점도가 점차 확장 또는 감소함을 확인함으로써 습지식물들의 생활사 경향 및 변화 정도를 살펴볼 수 있었다.
- 물이끼가 서식하는 지역에서는 물이끼의 특성 때문에 수분함량이 높고, 안정적인 퇴적층의 분포가 함께 조사되었으며, 이와 함께 환경부 지정 멸종위기 Ⅱ급인 기생꽃 서식이 확인되었다. 또한 상위 우점종들의 계절에 따른 분포 경향이 순환 변동과 같은 양상을 보이면서 군락마다 우점도가 점차 확장 또는 감소함을 확인함으로써 습지식물들의 생활사 경향 및 변화 정도를 살펴볼 수 있었다. 이처럼 질뫼늪 보호구역은 이탄습지의 환경을 바탕으로 특정종을 포함한 다수의 식물종들이 서식할 수 있는 습지생태계가 유지되는 곳이다.
후속연구
- 질뫼늪은 오대산 습지 중 가장 오래된 이탄습지이지만 남사면에 위치하고 주변의 수림이 모두 벌채된 상태로 장기간 방치되면서, 퇴적층의 분해로 인해 깊이가 줄어들었을 것으로 판단된다(국립공원관리공단 오대산사무소 2007). 측정된 퇴적층 깊이에 따른 유기물의 분석이 함께 이루어진다면 습지의 연대 추정과 함께 주변식생 및 질뫼늪의 자연사를 이해하는데 도움이 될 것이다(김재근 2009).
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