쇠뿔현호색 (Corydalis cornupetala Y.H.Kim et J.H.Jeong) 자생지의 생육환경과 식생구조 Growth Environment and Vegetation Structure of Native Habitat of Corydalis cornupetala원문보기
쇠뿔현호색은 현호색과 현호색속 현호색절의 다년생 초본으로 우리나라 경산시 계정숲에만 제한적으로 분포하는 특산식물종이며, 춘계단명식물로 제한된 생육기간과 자원으로 생활전략을 가지고 있다. 본 연구는 쇠뿔현호색(Corydalis cornupetala Y.H.Kim et J.H.Jeong) 개체군을 대상으로 자생지의 입지 특성과 식생구조를 파악하여 쇠뿔현호색 개체군 및 생태연구에 대한 기틀을 마련하고 자생지 보전을 위한 복원 계획 수립의 기초 자료를 제공하고자 한다. 토성은 미사질식양토이며, 토양산도는 pH 5.4~5.9로 약산성, 전기전도도는 0.22~0.50ds/m, 토양유기물함량은 7.61~15.78%로 나타났다. 토양분석결과 양이온치환용량이 우리나라 산림토양의 평균치보다 높게 나타났는데, 이는 방형구에서 유독 칼슘과 마그네슘의 함량이 높게 나타난 결과라 사료된다. 식생분석결과 5개 방형구 내에서 조사된 관속식물은 총 59분류군이었다. 군락분류의 경우 PC-ORD를 이용한 이단계 군락분석 결과 신나무, 갈퀴나물 및 쇠별꽃 군락으로 분류되었다. 쇠뿔현호색의 자생지는 출현종의 수보다는 우점하는 종의 상이성에 따라 집단의 유연관계가 결정되었다. 종다양도는 평균 1.26로 산출되었으며, 우점도와 균등도는 각각 0.08와 0.92이었다.
쇠뿔현호색은 현호색과 현호색속 현호색절의 다년생 초본으로 우리나라 경산시 계정숲에만 제한적으로 분포하는 특산식물종이며, 춘계단명식물로 제한된 생육기간과 자원으로 생활전략을 가지고 있다. 본 연구는 쇠뿔현호색(Corydalis cornupetala Y.H.Kim et J.H.Jeong) 개체군을 대상으로 자생지의 입지 특성과 식생구조를 파악하여 쇠뿔현호색 개체군 및 생태연구에 대한 기틀을 마련하고 자생지 보전을 위한 복원 계획 수립의 기초 자료를 제공하고자 한다. 토성은 미사질식양토이며, 토양산도는 pH 5.4~5.9로 약산성, 전기전도도는 0.22~0.50ds/m, 토양유기물함량은 7.61~15.78%로 나타났다. 토양분석결과 양이온치환용량이 우리나라 산림토양의 평균치보다 높게 나타났는데, 이는 방형구에서 유독 칼슘과 마그네슘의 함량이 높게 나타난 결과라 사료된다. 식생분석결과 5개 방형구 내에서 조사된 관속식물은 총 59분류군이었다. 군락분류의 경우 PC-ORD를 이용한 이단계 군락분석 결과 신나무, 갈퀴나물 및 쇠별꽃 군락으로 분류되었다. 쇠뿔현호색의 자생지는 출현종의 수보다는 우점하는 종의 상이성에 따라 집단의 유연관계가 결정되었다. 종다양도는 평균 1.26로 산출되었으며, 우점도와 균등도는 각각 0.08와 0.92이었다.
The species of Corydalis cornupetala Y.H.Kim et J.H.Jeong Which is belong to the Corydaliaceae is only distributed at the Gyaejeong Forest in Gyeongsan. As one of the spring ephemeral plants, this species has limited growing period. The present study is on site characteristics and vegetation structu...
The species of Corydalis cornupetala Y.H.Kim et J.H.Jeong Which is belong to the Corydaliaceae is only distributed at the Gyaejeong Forest in Gyeongsan. As one of the spring ephemeral plants, this species has limited growing period. The present study is on site characteristics and vegetation structure in the wild habitats of Corydalis cornupetala Y.H.Kim et J.H.Jeong and offers basic information on habitat conservation including recovery plan. The soil texture is silty loam and soil acidity is ranged as pH 5.4~5.9. The electric conductivity was 0.22-0.50 ds/m and soil organic content is ranged as 7.61~15.78 %. Fifty nine vascular plants were identified from 5 quadrats. According to the two way cluster analysis applied by the PC-ORD, the community was classified as Acer ginnala, Vicia amoena and Stellaria aquatica. The habitat of Corydalis cornupetala Y.H.Kim et J.H.Jeong was determined by the dissimilarity indices rather than the species number of appearance. Species diversity was 1.26, and dominance and evenness were found to be 0.08 and 0.92, respectively.
The species of Corydalis cornupetala Y.H.Kim et J.H.Jeong Which is belong to the Corydaliaceae is only distributed at the Gyaejeong Forest in Gyeongsan. As one of the spring ephemeral plants, this species has limited growing period. The present study is on site characteristics and vegetation structure in the wild habitats of Corydalis cornupetala Y.H.Kim et J.H.Jeong and offers basic information on habitat conservation including recovery plan. The soil texture is silty loam and soil acidity is ranged as pH 5.4~5.9. The electric conductivity was 0.22-0.50 ds/m and soil organic content is ranged as 7.61~15.78 %. Fifty nine vascular plants were identified from 5 quadrats. According to the two way cluster analysis applied by the PC-ORD, the community was classified as Acer ginnala, Vicia amoena and Stellaria aquatica. The habitat of Corydalis cornupetala Y.H.Kim et J.H.Jeong was determined by the dissimilarity indices rather than the species number of appearance. Species diversity was 1.26, and dominance and evenness were found to be 0.08 and 0.92, respectively.
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문제 정의
본 연구의 목적은 쇠뿔현호색의 자생지에 대한 입지적 특성과 식생구조 분석을 파악함으로써 이를 토대로 쇠뿔현호색 개체 및 생태연구에 대한 기틀을 마련하고 자생지 보전 및 복원 계획 수립을 위한 기초 자료를 제공하고자 한다.
제안 방법
3mm였으며, 겨울철에는 매우 춥고 여름철에는 무더운 날씨가 나타나는 전형적인 온대대륙성기후이다. 자생지의 환경조건을 분석하기 위해 GPS(Garmin, Oregon300)를 이용하여 고도, 경사 및 방위 등을 정밀 조사하였다(Ahn and Kim, 2007).
식생조사는 2011년 3월 19일부터 2012년 8월 28일까지 쇠뿔현호색 개체군을 대상으로 10회 반복 실시하였다. 조사지는 분포역이 좁은 이유로 쇠뿔현호색 개체수가 많은 초본층을 중심으로 5m x 5m 크기의 방형구를 5개 설정하였으며, 방형구 내에 출현한 식물종의 상대빈도, 상대밀도 및 상대피도를 구하였다. 이를 활용하여 상대우점치(Importance Value: IV)를 산출하였으며(Curtis and Mclntosh, 1951), 각 층위별 구성 종들의 다양성과 균일성을 나타내기 위하여 Shannon-Weaver의 종다양도(H’)를 적용하였고, 최대종다양도(Maximum H’)는 H’max=logS(S는 종수), 균등도(J’)는 J’=H’/H’max 및 우점도(D’)는 D’=1-J’ 식을 이용하였다(Pielou, 1975).
식물의 보통명과 학명은 국가표준식물목록을 따랐다(Korea Plant Names Index, 2008). 한편 자생지간 식생구조에 따른 유연관계를 파악하고자 지역 내에 출현한 전 분류군에 대한 중요치를 기초로 군락분석을 하였다. 군락분류는 PC-ORD v.
대상 데이터
본 연구 조사지인 경산시 자인면의 계정숲(N 35°48′58.33″, E 128°49′05.00″)은 해발 69m이고 1997년 경상북도 기념물 제123호로 지정되었으며, 평지에 가까운 자연숲이다.
식생조사는 2011년 3월 19일부터 2012년 8월 28일까지 쇠뿔현호색 개체군을 대상으로 10회 반복 실시하였다. 조사지는 분포역이 좁은 이유로 쇠뿔현호색 개체수가 많은 초본층을 중심으로 5m x 5m 크기의 방형구를 5개 설정하였으며, 방형구 내에 출현한 식물종의 상대빈도, 상대밀도 및 상대피도를 구하였다.
주변 식생은 상수리나무, 이팝나무, 푼지나무 및 느티나무 등으로 구성된 낙엽활엽수림이다. 연구 대상지역의 기후는 연평균기온은 14.2℃, 연평균강수량은 1081.3mm였으며, 겨울철에는 매우 춥고 여름철에는 무더운 날씨가 나타나는 전형적인 온대대륙성기후이다. 자생지의 환경조건을 분석하기 위해 GPS(Garmin, Oregon300)를 이용하여 고도, 경사 및 방위 등을 정밀 조사하였다(Ahn and Kim, 2007).
토양분석은 유기물층을 제거한 후 A층에서 각 조사지당 1점씩 총 5점의 토양 시료 300g을 채취하여 실험실에서 자연 풍건 후 1mm 채로 거른 다음 분석용 시료로 사용하였다. 토양산도(pH)와 전기전도도(EC)는 토양을 증류수와 1:5(w/w)로 혼합하여 30분간 진탕한 후 진공펌프로 흡입하여 산도측정기와 전도도측정기로 측정한다.
, 1996). 토양은 경상북도농업기술센터에 의뢰하여 분석하였다.
이론/모형
한편 자생지간 식생구조에 따른 유연관계를 파악하고자 지역 내에 출현한 전 분류군에 대한 중요치를 기초로 군락분석을 하였다. 군락분류는 PC-ORD v. 5.10 (McCune and Mefford, 2006)에 의한 이단계군락분석(Two-way Cluster Analysis)을 하였다.
는 Brown법, 치환성양이온(Ca2+, Ma2+, K+, Na+)은 원자흡광분석기(SPCA626D, SHIMADZU)로 측정한다. 그리고 토성은 비중계법(Kalra and Maynard, 1991)으로 측정한다(Buurman et al., 1996). 토양은 경상북도농업기술센터에 의뢰하여 분석하였다.
토양산도(pH)와 전기전도도(EC)는 토양을 증류수와 1:5(w/w)로 혼합하여 30분간 진탕한 후 진공펌프로 흡입하여 산도측정기와 전도도측정기로 측정한다. 유기물 함량(O.M.: organic matter)은 Tyurin법, 전질소(T.N.: total nitrogen)는 macro-Kjeldahl법, C.E.C.는 Brown법, 치환성양이온(Ca2+, Ma2+, K+, Na+)은 원자흡광분석기(SPCA626D, SHIMADZU)로 측정한다. 그리고 토성은 비중계법(Kalra and Maynard, 1991)으로 측정한다(Buurman et al.
이를 활용하여 상대우점치(Importance Value: IV)를 산출하였으며(Curtis and Mclntosh, 1951), 각 층위별 구성 종들의 다양성과 균일성을 나타내기 위하여 Shannon-Weaver의 종다양도(H’)를 적용하였고, 최대종다양도(Maximum H’)는 H’max=logS(S는 종수), 균등도(J’)는 J’=H’/H’max 및 우점도(D’)는 D’=1-J’ 식을 이용하였다(Pielou, 1975).
성능/효과
전체 5개 방형구에서 확인된 관속식물은 35과 50속 52종 5변종 및 2품종 등 총 59분류군이다. 각 과별 종다양도는 장미과가 6분류군으로 가장 많았고, 다음으로는 느릅나무과(5종류), 물푸레나무과(4종류) 등의 순이다.
52로 다른 방형구보다 높게 나타났다. 각 종의 개체수 분포정도를 의미하는 균등도는 그 값이 1에 가까울수록 종별 개체수가 균일한 상태를 나타내는데(Brower and Zar, 1977), 군락 별 균등도는 0.87~0.97의 범위로 현재 종간 경쟁에 의해 안정되어 가는 과정으로 판단되며 향후 입지환경에 적응된 수종들에 의해 안정된 군락이 될 것으로 사료된다. 균등도와 상반되는 우점도는 군락Ⅲ에서 0.
범위의 완경사에 주로 위치한다(Table 2). 계정숲 일대 식물상의 경우 47과 91속 94종 2아종 11변종 및 2품종으로 총 109분류군이다. 식생구조를 보면 교목층은 수고 10m 이상의 상수리나무가 우점하여 광차단율이 50% 전후인 반음지 조건이며, 관목층은 신나무, 느티나무, 물푸레나무, 쥐똥나무, 팽나무 및 푼지나무 등이, 초본층은 갈퀴나물, 쇠별꽃 및 길뚝사초 등이 우점하고 있다.
교목층과 관목층의 발달이 극히 미약하고 다른 방형구에서 발견되지 않는 쇠별꽃이 가장 높은 중요치를 보인 방형구 5에서 가장 먼저 유집되었다. 다음으로는 방형구 1이 유집되었는데 이는 다른 방형구에서 발견되지 않거나 낮은 피도와 적은 개체수가 조사된 신나무의 중요치가 비교적 높았으며, 집단의 이질성을 결정짓는데 많은 영향을 미친 것으로 보인다. 또한 가까운 거리에서 유집된 방형구 2, 3 및 4는 갈퀴나물의 중요치가 비교적 높았다.
한편 일반적으로 현호색과 식물은 교목층보다 관목층이 상대적으로 높은 자생지에서 많이 분포한다고 보고된 바 있다(Lee and Cho, 2000). 본 대상지 또한 교목층은 상수리나무 군락을 대표하고 있으며, 관목층은 신나무, 느티나무 및 물푸레나무 등이 경쟁 상태인 것으로 나타나 쇠뿔현호색의 식생구조를 파악할 수 있다. 층위 별 종다양성지수는 평균 1.
쇠뿔현호색 5개 방형구에서 확인한 식물종의 중요치를 이용한 조사지점 간의 유연관계를 보면, 쇠뿔현호색의 유클리드거리 1.0 수준에서는 2개 군, 0.7 수준에서는 3개 군 및 0.3 수준에서는 4개 군으로 구분되었다(Figure 3).
10 (McCune and Mefford, 2006)에 의한 이단계군락분석(Two-way Cluster Analysis)을 실시한 결과 3개의 소단위인 신나무, 갈퀴나물 및 쇠별꽃군락으로 구분되었다. 쇠뿔현호색의 자생지는 출현종의 수보다는 우점하는 종의 상이성에 따라 집단의 유연관계가 결정되었다. 한편 일반적으로 현호색과 식물은 교목층보다 관목층이 상대적으로 높은 자생지에서 많이 분포한다고 보고된 바 있다(Lee and Cho, 2000).
식생구조를 보면 교목층은 수고 10m 이상의 상수리나무가 우점하여 광차단율이 50% 전후인 반음지 조건이며, 관목층은 신나무, 느티나무, 물푸레나무, 쥐똥나무, 팽나무 및 푼지나무 등이, 초본층은 갈퀴나물, 쇠별꽃 및 길뚝사초 등이 우점하고 있다. 전체 5개 방형구에서 확인된 관속식물은 35과 50속 52종 5변종 및 2품종 등 총 59분류군이다. 각 과별 종다양도는 장미과가 6분류군으로 가장 많았고, 다음으로는 느릅나무과(5종류), 물푸레나무과(4종류) 등의 순이다.
총 면적 58,080m²의 좁은 면적이지만 상수리나무, 이팝나무, 느티나무 및 팽나무 등 온대 수종들이 생육하고 있어 자연숲으로의 가치뿐만 아니라 생물종다양성 측면에서도 가치가 매우 높다고 판단된다.
출현종수로 산출되는 최대종다양도(H’max)의 경우 군락Ⅲ에서 1.52로 다른 방형구보다 높게 나타났다.
본 대상지 또한 교목층은 상수리나무 군락을 대표하고 있으며, 관목층은 신나무, 느티나무 및 물푸레나무 등이 경쟁 상태인 것으로 나타나 쇠뿔현호색의 식생구조를 파악할 수 있다. 층위 별 종다양성지수는 평균 1.17로, 최대종다양도 지수는 1.28로 나타났다. 균등도는 평균 0.
층위 별 출현종수와 Shannon의 종다양성지수(H’), 최대종다양도(H’max), 균등도(J’), 우점도는(D’)를 보면(Table 4), 종다양성지수의 경우 군락Ⅰ에서 1.43로 가장 높았으며, 군락Ⅱ에서 1.04로 가장 낮았다.
토양 pH와 밀접한 관계가 있는 치환성 양이온함량은 Ca2+ 20.42~8.09cmol+/kg, Mg2+ 2.99~1.82cmol+/kg, K+0.76~0.50cmol+/kg, Na+ 0.19~0.10cmol+/kg 순으로 나타났으며, 토양 중 양이온치환용량은 20.56~40.24cmol+/kg로 나타났다. 군락분류의 경우 PC-ORD v.
, 2002)할 때 쇠뿔현호색은 약산성 토양에 출현하고 있음을 알 수 있다. 토양 내에 존재하는 이온농도의 지표로 식물의 염류장애를 판단하는데 매우 중요한 전기전도도(EC)는 0.22~0.50ds/m 범위로 나타났다. 일반적으로 현호색과 식물은 토양특성상 낙엽층은 두껍고, 유기물함량 및 토양수분함량이 상대적으로 높은 곳에 출현한다고 보고된 바 있다(Lee and Cho, 2000).
1mm로 온난하고 다습한 온대기후 특징을 전형적으로 보여준다. 토양분석 결과 토양 pH는 평균 5.6으로 약산성, 전기전도도는 0.22~0.50ds/m으로 나타났다. 토양유기물함량(OM)은 평균 11.
50ds/m으로 나타났다. 토양유기물함량(OM)은 평균 11.6%, 전질소(TN)는 평균 0.6%로 우리나라 산림토양 평균치 보다 높았는데 이는 자생지 유기물의 공급이 원활하고 유실이 적은 지역에서 쇠뿔현호색이 출현하는 것으로 판단된다.
후속연구
한편 3~4월에 개화하는 쇠뿔현호색은 야생화 동호회 사진작가 및 등산객 등 무분별한 채취와 등산로 이탈에 따른 답압으로 개체수가 줄어들 가능성이 매우 높다. 따라서 쇠뿔현호색의 자생지 보전을 위해서는 환경변화에 대한 취약성을 줄이고 자생지의 개체군 크기를 확대시킬 수 있는 효율적인 보전방안의 마련이 필요하며, 동태분석 모니터링과 종자의 산포, 공간적 유전 구조와 같은 기초 연구가 필요하다. 또한 생물다양성의 장기적 보호를 위한 가장 좋은 전략은 현지 내 보전(in site conservation)으로서 자연 군락들과 개체군들을 그 자체로 보전하는 것이다(Primack, 2004).
본 연구의 연구결과로 구축된 기초자료는 계정숲의 보존 및 관리지침에 응용될 수 있는 자료구축으로서 의의가 있다고 사료된다. 따라서 향후 계정숲과 같은 자연숲에 대한 보전과 관리를 위해서는 전체 개체군의 동태분석 모니터링, 종자의 산포 및 공간적 유전구조 등 기초연구가 필요하다고 판단된다.
본 연구의 연구결과로 구축된 기초자료는 계정숲의 보존 및 관리지침에 응용될 수 있는 자료구축으로서 의의가 있다고 사료된다. 따라서 향후 계정숲과 같은 자연숲에 대한 보전과 관리를 위해서는 전체 개체군의 동태분석 모니터링, 종자의 산포 및 공간적 유전구조 등 기초연구가 필요하다고 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
쇠뿔현호색은 무엇인가?
쇠뿔현호색은 현호색과 현호색속 현호색절의 다년생 초본으로 우리나라 경산시 계정숲에만 제한적으로 분포하는 특산식물종이며, 춘계단명식물로 제한된 생육기간과 자원으로 생활전략을 가지고 있다. 본 연구는 쇠뿔현호색(Corydalis cornupetala Y.
낙엽활엽수림의 구성은?
이 지역에 자생하는 쇠뿔현호색은 계정숲 전체 면적 35%의 남동사면에서만 출현하며, 마을과 도로에서 20m 정도 격리되어 있다(Figure 2). 주변 식생은 상수리나무, 이팝나무, 푼지나무 및 느티나무 등으로 구성된 낙엽활엽수림이다. 연구 대상지역의 기후는 연평균기온은 14.
쇠뿔현호색의 종과 특성은?
본 연구의 대상종인 쇠뿔현호색은 현호색과 현호색속(Genus Corydalis) 현호색절(Sect Corydalis) 다년생 초본으로 경산시 자인면의 계정숲에만 제한적으로 분포하는 특산식물이다. 3월에 개화하여 4월에 결실한 후 휴면하는 전형적인 춘계단명식물 종으로 곤충에 의해 수분하며, 종자로 번식한다(Min, 2003), 현호색의 꽃은 색과 형태에서 다른 현호색속 현호색절에 속하는 종들과 뚜렷이 구별되는데, 꽃 색은 자줏빛이 도는 흰색이고, 위아래 외화판에 짙은 자주색 두 줄 무늬가 있으며, 아래 외화판 선단 모양이 쇠뿔형이다. 또한 거(spur)의 길이가 전체 꽃 길이의 절반에 가깝거나 넘을 정도로 길며, 포엽은 좁고 긴 피침형으로 끝이 갈라지지 않는다(Kim et al.
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