본 연구는 산림청의 희귀식물 중 취약종으로 구분되어 있으며 제주도에만 제한적으로 분포하는 갯금불초의 자생지 환경을 조사하여 보전 및 복원 시 기초자료를 제공하고자 하였다. 조사결과 갯금불초의 자생지는 경사 $1-40^{\circ}$의 해안사구에 위치하고 있었으며, 대부분 전사구를 중심으로 띠모양의 군락을 형성하고 있었다. 식생분석결과 7개 지역의 19개 방형구 내에서 조사된 관속식물은 총 38분류군이었다. 중요치는 갯금불초가 44.77%로 가장 높았으며, 다음으로는 순비기나무(13.32%), 좀보리사초(6.75%), 갯메꽃(4.24%), 갯쑥부쟁이(2.54%), 사철쑥(2.43%) 등이 높은 값을 보여 이 분류군들이 갯금불초와 친화도가 높은 것으로 판단된다. 종다양도는 평균 0.79로 산출되었으며, 우점도와 균등도는 각각 0.25와 0.67이었다. 토양분석결과 포장용수량은 4.51%, 유기물함량은 3.37%, pH는 8.17, 유효인산함량은 $1.33{\mu}g/g$, 그리고 전기전도도는 $802.01{\mu}s/cm$로 측정되었다.
본 연구는 산림청의 희귀식물 중 취약종으로 구분되어 있으며 제주도에만 제한적으로 분포하는 갯금불초의 자생지 환경을 조사하여 보전 및 복원 시 기초자료를 제공하고자 하였다. 조사결과 갯금불초의 자생지는 경사 $1-40^{\circ}$의 해안사구에 위치하고 있었으며, 대부분 전사구를 중심으로 띠모양의 군락을 형성하고 있었다. 식생분석결과 7개 지역의 19개 방형구 내에서 조사된 관속식물은 총 38분류군이었다. 중요치는 갯금불초가 44.77%로 가장 높았으며, 다음으로는 순비기나무(13.32%), 좀보리사초(6.75%), 갯메꽃(4.24%), 갯쑥부쟁이(2.54%), 사철쑥(2.43%) 등이 높은 값을 보여 이 분류군들이 갯금불초와 친화도가 높은 것으로 판단된다. 종다양도는 평균 0.79로 산출되었으며, 우점도와 균등도는 각각 0.25와 0.67이었다. 토양분석결과 포장용수량은 4.51%, 유기물함량은 3.37%, pH는 8.17, 유효인산함량은 $1.33{\mu}g/g$, 그리고 전기전도도는 $802.01{\mu}s/cm$로 측정되었다.
The habitats characteristics of Wedelia prostrata were investigated to compile basic data for conservation and restoration. Natural habitats were located at inclinations of $1-40^{\circ}$. Thirty eight vascular plants were identified from 19 quadrats in 7 habitats. The importance value of...
The habitats characteristics of Wedelia prostrata were investigated to compile basic data for conservation and restoration. Natural habitats were located at inclinations of $1-40^{\circ}$. Thirty eight vascular plants were identified from 19 quadrats in 7 habitats. The importance value of Wedelia prostrata is 44.77% and 5 highly ranked species such as Vitex rotundifolia(13.32%), Carex pumila(6.75%), Calystegia soldnella(4.24%), Aster hispidus(2.54%) and Artemisa capillaris(2.43%) are considered to be an affinity with Wedelia prostrata in their habitats. Species diversity was 0.79, and dominance and evenness were found to be 0.25 and 0.67, respectively. Average field capacity was 4.51%, the organic matter was 3.37%, pH was 8.17, available phosphorus was $1.33{\mu}g/g$, and electrical conductivity was $802.01{\mu}s/cm$.
The habitats characteristics of Wedelia prostrata were investigated to compile basic data for conservation and restoration. Natural habitats were located at inclinations of $1-40^{\circ}$. Thirty eight vascular plants were identified from 19 quadrats in 7 habitats. The importance value of Wedelia prostrata is 44.77% and 5 highly ranked species such as Vitex rotundifolia(13.32%), Carex pumila(6.75%), Calystegia soldnella(4.24%), Aster hispidus(2.54%) and Artemisa capillaris(2.43%) are considered to be an affinity with Wedelia prostrata in their habitats. Species diversity was 0.79, and dominance and evenness were found to be 0.25 and 0.67, respectively. Average field capacity was 4.51%, the organic matter was 3.37%, pH was 8.17, available phosphorus was $1.33{\mu}g/g$, and electrical conductivity was $802.01{\mu}s/cm$.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 갯금불초 자생지의 분포 현황과 환경 특성을 파악하고, 이를 토대로 자생지 내·외 보전을 위한 기초자료로 활용하게 하고자 한다.
제안 방법
또한 자생지 식생의 상대적인 양적 지수를 비교하기 위해 종풍부도(Barbour et al., 1987)와 중요치에 기초한 종다양도(Shannon and Weaver, 1963)와 우점도(Simpson, 1949) 및 균등도(Pielou, 1975)를 산출하였다. 식물의 동정은 도감류(Lee, 1996a, 1996b; Lee, 2003a, 2003b; Lee, 2006a,2006b)를 참고하였으며, 학명과 국명은 국가표준식물목록(Korea National Arboretum, The Korean Society of Plant Taxonomists, 2007)을 따랐다.
식물의 동정은 도감류(Lee, 1996a, 1996b; Lee, 2003a, 2003b; Lee, 2006a,2006b)를 참고하였으며, 학명과 국명은 국가표준식물목록(Korea National Arboretum, The Korean Society of Plant Taxonomists, 2007)을 따랐다. 또한 조사된 식물을 대상으로 특산식물(Oh et al., 2005)과 귀화식물(Lee et al., 2011)현황도 파악하였다.
환경요인은 방위(Starter 1-2-3, Silva), 경사(PM-5/360PC, Suunto), 고도(GPS-V, Garmin) 등을 각 방형구마다 기록하였고, 식생조사는 방형구 내에 출현하는 관속식물 이상의 전 분류군을 대상으로 피도와 빈도를 조사한 후 상대피도(Relative coverage, RC), 상대빈도(Relative frequency,RF) 및 상대밀도(Relative density, RD)를 구하고 이를 바탕으로 중요치(Importance value, IV)값을 산출하여 우점종을 결정하였다(Curtis and McIntosh, 1951).
대상 데이터
자생지 환경요인과 식생분석을 위해 2010년 8월부터 2011년 9월까지 개화기와 결실기를 중심으로 제주도의 협재리(3개), 김녕리(2개), 종달리(2개), 성산리(6개), 표선리(2개), 천진리(2개), 오봉리(2개) 등 총 7개 지역에 5m×5m(25㎡)의 방형구 19개를 설치하여 조사하였다(Figure 1).
토양은 물리ㆍ화학적 특성조사를 위해 각 방형구 내에서 표층으로부터 10㎝ 내외의 깊이에서 채취하였으며, 실험실로 운반 후 음건하여 2㎜ 체로 걸러 통과한 것을 분석용 시료로 사용하였다. 분석 항목 중 포장용수량은 지름 2.
데이터처리
식생에 따른 지역별 특성을 알아보기 위한 군집분석(cluster analysis)은 Euclidean distance값을 사용하였고 분석은 SYSTAT(vers. 11, SYSTAT Inc., 2004)을 이용하였다.
이론/모형
5㎝크기의 원통관 밑을 천으로 막고 물을 부어 충분히 적신 다음 윗부분을 parafilm으로 막고 원통 내의 토양보다 6배 이상 많은 건조한 모래를 담은 비이커에 묻은 다음, 48시간 동안 방치 후 함수량을 구하여 포장용수량으로 환산하였다(Feodoroff and Betriemieux, 1964). 또한 토성은 비중계법(Kalra and Maynard, 1991), 유기물함량은 Tyurin법 (Schollenberger, 1927), pH는 진탕법(Allen, 1989), 유효인산함량은 Bray I법(Buurman et al., 1996)을 이용하였고, 각 방형구 별 토양 내 전기전도도(YSI 30-10FT, YSI)도 측정하였다.
, 1987)와 중요치에 기초한 종다양도(Shannon and Weaver, 1963)와 우점도(Simpson, 1949) 및 균등도(Pielou, 1975)를 산출하였다. 식물의 동정은 도감류(Lee, 1996a, 1996b; Lee, 2003a, 2003b; Lee, 2006a,2006b)를 참고하였으며, 학명과 국명은 국가표준식물목록(Korea National Arboretum, The Korean Society of Plant Taxonomists, 2007)을 따랐다. 또한 조사된 식물을 대상으로 특산식물(Oh et al.
성능/효과
갯금불초 자생지 7개 지역의 19개 방형구에서 조사된 관속식물은 총 38분류군으로(Appendix 1) 지역별로는 성산리가 17분류군으로 가장 많았으며 협재리(16분류군), 오봉리(15분류군), 천진리(13분류군) 등의 순으로 나타났다(Table 1). 한편 사구는 건조한 상태가 장기간 동안 유지되기 때문에 이로 인한 피해를 최소화하기 위하여 종자발아에 의한 방법보다는 영양번식을 하는 다년생 식물종이 군락을 이루는 경우가 많고(Davy and Fugueroa, 1993) 대부분 단층으로 구성된 군락구조를 가지고 있는데(Min, 2004), 본 조사결과에서도 갯금불초가 생육하고 있는 해안사구지역은 주로 초본류로 구성된 단순한 식생구조를 보였으며 갯메꽃, 좀보리사초, 갯쇠보리 등 대부분 무성번식을 통해 번식하는 분류군들로 확인되었다.
갯금불초 자생지 식생의 양적지수를 산출한 결과 종다양도는 평균 0.79였으며, 협재리가 0.94로 가장 높았고 종달리가 0.63으로 가장 낮았다(Table 1).
갯금불초 자생지 토양의 물리·화학적 특성을 분석한 결과, 토성은 모든 지역이 사토로 확인되었다.
군집분석결과 갯금불초 자생지는 크게 2개의 그룹으로 구분되었는데, 먼저 오봉리가 다른 지역들과 독립적으로 구별되었고 종달리, 김녕리, 성산리, 표선리, 협재리 그리고 천진리가 유사한 집단으로 유집되었다(Figure 4). 오봉리 지역은 다른 지역에서 출현하지 않은 번행초의 중요치가 비교적 높게 산출되었으며 갯기름나물, 갯질경 등이 확인되어 다른 자생지와 식생의 구성종에 차이를 보였다.
이 중 순비기나무는 우리나라 울릉도, 거제도, 완도, 진도, 제주도, 대흑산도, 고하도, 태안반도, 영종도, 변산반도 등의 해변가 사구지에 분포하는 것으로 보고된 바 있으며(Yang and Kim, 1970) 수목 특성상 1개체가 땅속 지하경으로 빠르게 번식하여 매우 넓은 생육 면적을 차지함으로써(Oh and Kim, 2008), 해풍이나 파도로 부터 해안사구를 보호하는 등 중요한 역할을 담당하고 있는 것으로 알려져 있다(Beon and Oh, 2006). 그러나 본 조사 결과 순비기나무의 피도가 높을수록 갯금불초는 피도는 상대적으로 낮게 나타나 이러한 분류군들의 종간경쟁에 의한 식생형의 변화가 예상된다. 한편 무성번식이 빈번하게 일어나는 분류군의 경우 유전다양성 감소와 근친교배의 영향으로 절멸의 위험에 처할 수 있는 것으로 알려져 있는데(Sydes and Peakall, 1998), 본 조사 결과 갯금불초는 자생지 내에서 강한 우점을 보였으나, 2m 이상의 긴지상경을 통해 하나의 집단을 형성하는 것으로 확인되어 이에 따른 유전다양성의 감소가 우려된다.
또한 표선리와 협재리의 경우 갯금불초와 순비기나무를 비롯한 사철쑥의 중요치가 매우 높게 산출되었으며 인동덩굴과 용가시나무, 좀보리사초, 갯메꽃, 계요등 등이 공통적으로 출현하였다. 다음으로 종달리와 김녕리, 성산리 자생지는 갯금불초와 순비기나무가 높은 우점을 보이는 지역들로 좀보리사초와 갯메꽃 등이 동일하게 출현하였고 특히 김녕리와 성산리 지역은 갯강아지풀과 수송나물이 공통적으로 확인되어, 이와 같은 분류군들의 종 조성 차이가 유연관계를 형성하는데 영향을 미친 것으로 판단된다.
다음으로 종달리와 김녕리, 성산리 자생지는 갯금불초와 순비기나무가 높은 우점을 보이는 지역들로 좀보리사초와 갯메꽃 등이 동일하게 출현하였고 특히 김녕리와 성산리 지역은 갯강아지풀과 수송나물이 공통적으로 확인되어, 이와 지역과 구별되었다.
오봉리 지역은 다른 지역에서 출현하지 않은 번행초의 중요치가 비교적 높게 산출되었으며 갯기름나물, 갯질경 등이 확인되어 다른 자생지와 식생의 구성종에 차이를 보였다. 두 번째 그룹을 형성한 지역들 중 가장 멀리 유집된 천진리의 경우 갯금불초와 갯쑥부쟁이의 중요치가 높게 나타나 갯금불초와 순비기나무가 우점한 다른 지역과 구별되었다. 또한 표선리와 협재리의 경우 갯금불초와 순비기나무를 비롯한 사철쑥의 중요치가 매우 높게 산출되었으며 인동덩굴과 용가시나무, 좀보리사초, 갯메꽃, 계요등 등이 공통적으로 출현하였다.
198)보다 비교적 높은 것으로 확인되었다. 따라서 갯금불초의 생육 특성상 자생지 내 보존 전략 수립시에는 이와 같이 유전다양성이 높은 지역을 우선적으로 보호해야 할 필요가 있을 것으로 생각되나 최근 축조물 건축을 위하여 성산리의 사구 일대를 매립하고 있는 것으로 확인된 바, 해안에 가해지는 인위적인 교란이 계속되는 한 갯금불초 집단의 크기는 지속적으로 감소할 것으로 예상된다.
전기전도도는 해변식물의 군락 구조에 큰 영향을 미치며(Han, 2008), 염류 이온의 농도와 비례하여 토양 중의 염분농도를 가늠할 수 있는 것으로 알려져 있다(National Institute of Agricultural Science and Technology, 2000). 본 조사결과 갯금불초 자생지의 평균 전기전도도는 802.01㎲/㎝로(Table 3) 해수의 침수 영향이 가장 빈번하게 발생하는 점토성 염습지의 전기전도도인 2,160㎲/㎝에 비해 매우 낮은 값을 보였다. 이와 같은 결과는 해안 사구가 조수의 영향을 거의 받지 않을 뿐만 아니라, 강수로 인한 토양 탈염 현상이 빈번하게 발생했기 때문인 것으로 생각된다.
우점도는 평균 0.25로 산출되었으며 지역별로는 천진리가 0.31로 가장 높았고 오봉리가 0.16으로 가장 낮았다(Tlabe 1). 일반적으로 우점도가 0.
유기물함량은 종달리가 4.09%로 가장 높았고 협재리가 2.83%로 가장 낮았으며 평균은 3.37%로 나타나(Table 3) 제주도 산림토양의 평균 유기물함량인 10.40%(Jeong et al., 2002)에 비해 매우 낮은 것으로 확인되었는데, 이는 토양 입자가 클수록 유기물을 저장하는 능력이 감소하는(Cho, 2006) 토양 특성에 기인한 것으로 판단된다.
, 2011). 이러한 결과는 기존의 남해안 및 제주도 일대 해안에서 조사된 귀화식물의 비율인 약 10%(Oh and Kim, 2008)인 것에 비해 비교적 높았으나, 대규모 군락을 형성하기 보다는 몇몇 개체가 간헐적인 분포를 보이는 것으로 나타났다. 이는 갯금불초의 대표적 서식지인 해안사구지역에 사람들의 출입 빈도가 높아 상대적으로 귀화식물의 침입 기회가 많았던 반면 지리적 특이성으로 인해 비교적 넓은 면적을 우점하지는 않은 것으로 판단된다.
자생지 조사 결과, 중요치는 갯금불초가 44.77%로 가장 높았으며 다음으로는 순비기나무(13.32%), 좀보리사초(6.75%), 갯메꽃(4.24%), 갯쑥부쟁이(2.54%), 사철쑥(2.43%) 등의 순으로 나타났다(Appendix 1). 이 중 순비기나무는 우리나라 울릉도, 거제도, 완도, 진도, 제주도, 대흑산도, 고하도, 태안반도, 영종도, 변산반도 등의 해변가 사구지에 분포하는 것으로 보고된 바 있으며(Yang and Kim, 1970) 수목 특성상 1개체가 땅속 지하경으로 빠르게 번식하여 매우 넓은 생육 면적을 차지함으로써(Oh and Kim, 2008), 해풍이나 파도로 부터 해안사구를 보호하는 등 중요한 역할을 담당하고 있는 것으로 알려져 있다(Beon and Oh, 2006).
한편 조사 지역 중 갯금불초의 분포 면적이 가장 넓었던 성산리의 경우 1㎞ 이상의 해안을 따라서 불연속적으로 크고 작은 군락을 형성하고 있었는데, Kim(2012)에 의해 수행된 ISSR 표지자를 이용한 갯금불초 7개 집단의 유전다양성 분석 결과, 성산리의 유전다양성은 0.261로 자생지 전체의 유전다양성(0.198)보다 비교적 높은 것으로 확인되었다. 따라서 갯금불초의 생육 특성상 자생지 내 보존 전략 수립시에는 이와 같이 유전다양성이 높은 지역을 우선적으로 보호해야 할 필요가 있을 것으로 생각되나 최근 축조물 건축을 위하여 성산리의 사구 일대를 매립하고 있는 것으로 확인된 바, 해안에 가해지는 인위적인 교란이 계속되는 한 갯금불초 집단의 크기는 지속적으로 감소할 것으로 예상된다.
후속연구
따라서 갯금불초 자생지를 보전하기 위해서는 유전적으로 다양한 clone이 섞여있는 집단을 선별하고 자생지 내에 분포하는 분류군들의 교배 또는 번식형태에 따른 분포 특성을 파악하여 서식지에서의 물리적인 경쟁을 최소화하는 동시에 해안사구면적을 감소시키는 인위적인 교란으로 인한 생물종의 소실을 방지해야 할 것으로 생각된다.
그러나 이러한 지역은 해수욕장과 같은 휴양지가 밀집되어 있을 뿐만 아니라 위락시설, 도로, 농경지, 방풍림 등으로 활용되고 있어, 외부의 간섭에 대해 낮은 수용 능력을 가진 해안사구에 가해지는 훼손 정도가 점차 증가하고 있는 실정이다(Wilson,1988; Oh and Kim, 2008). 또한 관광객을 위한 편의시설, 방파제 및 옹벽 등 인위적인 축조물의 무분별한 설치는 사구 환경을 크게 악화시키고 있으므로(Chun, 2007) 이로 인한 갯금불초의 개체 수 감소 및 해안사구식생의 파괴를 최소화하기 위한 적극적인 규제가 필요할 것으로 생각된다.
, 2002). 이는 갯금불초가 분포하고 있는 해안 사구에 해수나 지표수를 통해 유입되는 영양염류의 공급이 원활하지 않았기 때문으로 판단되나, 유효인산은 동일한 지역 내에서도 편차가 큰 것으로 알려져 있으므로(Lee, 1981) 객관적인 결과를 도출하기 위해서는 추가적인 분석 자료를 확보해야 할 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
해안사구를 2가지로 분류하면?
해안사구(coastal dune)는 해변의 모래가 바람에 의해 내륙으로 다시 운반되어 해안선을 따라 평행하게 쌓인 모래언덕으로 풍속, 풍향, 모래 공급량 그리고 주변 지역의 지형 및 기후 등의 요인에 의해 형성되며(Oh and Kim, 2008), 일차적으로는 해안선을 따라 형성되는 전(前)사구와 퇴적된 모래가 다시 침식, 운반 그리고 퇴적되면서 형성되는 이차사구로 구분할 수 있다(Ministry of Environment, 2006). 해양과 육상 환경의 점이지대인 해안사구는 경관이 뛰어나고 육지와 바다 사이의 퇴적물 교환에 의하여 사구와 해안의 평형을 유지하며, 염수의 침투에 의한 지하수 오염을 방지함으로써 식수원을 보호하는 기능을 가지고 있다(Beonand Oh, 2006).
해안사구에 분포하는 식물 중 갯금불초는 분류학상 어떤 과에 속하는가?
갯금불초는 국화과(Compositae)에 속하는 다년생 초본으로써 잎은 대생하고 꽃은 8-10월에 황색으로 화경 끝에 1개씩 달리며 지상경을 이용하여 번식하는 전형적인 사구식물에 해당한다(Lee, 1996a). 일반적으로 해안사구에 분포하는 식물은 건조한 상태가 장기간 유지되기 때문에 생장점이 줄기 상단에 위치하여 지상경이나 덩굴성 줄기 형태로번식하는 등 특수하게 적응된 생존전략을 가지는 것으로 알려져 있는데(Min, 2004), 갯금불초가 속해 있는 Wedelia속 식물의 경우 화분의 생존력과 암술머리의 수용성이 낮고 수분이 이루어지더라도 결실율과 발아율이 매우 낮은 것으로 밝혀진 바 있다(Wu et al.
해안사구란?
해안사구(coastal dune)는 해변의 모래가 바람에 의해 내륙으로 다시 운반되어 해안선을 따라 평행하게 쌓인 모래언덕으로 풍속, 풍향, 모래 공급량 그리고 주변 지역의 지형 및 기후 등의 요인에 의해 형성되며(Oh and Kim, 2008), 일차적으로는 해안선을 따라 형성되는 전(前)사구와 퇴적된 모래가 다시 침식, 운반 그리고 퇴적되면서 형성되는 이차사구로 구분할 수 있다(Ministry of Environment, 2006). 해양과 육상 환경의 점이지대인 해안사구는 경관이 뛰어나고 육지와 바다 사이의 퇴적물 교환에 의하여 사구와 해안의 평형을 유지하며, 염수의 침투에 의한 지하수 오염을 방지함으로써 식수원을 보호하는 기능을 가지고 있다(Beonand Oh, 2006).
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