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문제 정의
- 본 연구는 보존가치가 높은 용문사 계곡의 소나무림을 대상으로 식물군집구조를 규명하고 22년간의 식생구조 변화를 비교․분석하여 천이경향 예측과 효율적인 소나무림 보전관리방안 수립을 위한 기초자료를 제공하고자 수행하였다.
제안 방법
- 1993년 조사구는 용문산 남사면을 대상으로 단위면적 100㎡의 방형구 40개소를 설정하였으며, 서어나무-신갈나무군집, 굴참나무군집, 소나무-굴참나무-졸참나무군집, 소나무군집, 활엽수혼효군집의 총 5개 군집으로 분류되었다. 본 논문에서는 용문산 남사면의 소나무림을 대상으로 한 1988년과 1993년 조사구 중에서 2010년 조사구(3, 6, 7, 11)와 비교 가능한 유사한 위치에 있는 1988년 조사구 2개소(조사구 23, 24), 1993년 조사구 2개소(조사구 1, 4)를 선정, 총 4개소의 조사구를 대상으로 평균상대우점치 비교를 실시하였다. 1988년 조사구 24는 2010년 조사구 11과 비교하였고, 해발 232~240m, 경사 15~20°인 남서사면에 위치하여 교목층 평균수고 12~23m, 평균 흉고직경 40㎝이었다.
- 군집의 분류는 상대우점치 분석자료를 토대로 TWINSPAN에 의한 classification 분석(Hill, 1979)을 실시하였다. 식물 군집 조사구별 종수 및 개체수, Shannon의 종다양도지수 (H')(Pielou, 1975), 균재도(J'), 최대종다양도(H'max), 우점도(D)를 분석하였으며, 조사구별 평균흉고직경에 해당하는 표본목을 선정하여 지상으로부터 1.2m 높이에서 생장추를 이용하여 목편을 추출한 후 수목의 연륜을 분석하였다.
- 용문사 계곡 소나무림에 설정한 19개 조사구에 대해 classification 분석 중 TWINSPAN 분석을 실시하여 식별종(differential species)에 의해 군집을 분류하였다. Division 1에서는 왼쪽으로 청미래덩굴, 오른쪽으로 매화말발도리와 층층나무에 의해 크게 두 개 그룹으로 나누어졌다.
- 용문사 계곡 소나무림의 토양 이화학적 특성은 식생분포위치, 지형 등을 고려하여 3개 군집 11개 조사구에서 토양시료를 채취 후 분석하였다. 토양산도(pH)는 수목생장에 가장 큰 영향을 미치는 요인으로(Rhyu et al.
- 토양이화학적 특성은 총 11개 조사구에서 토양시료를 채취하여 조사구별 토양산도(pH), 전기전도도(EC: Electrical Conductivity), 유기물 함량(Organic Matter), 유효인산(Available Phosphorus), 치환성양이온(Exchangeable Cation), 토성(Soil Texture)을 분석하였다.
- 현존식생은 분석 범위를 용문사 숲길 입구에서부터 용문사 일대를 포함하는 유역권을 경계로 설정하였고, 1/5,000 수치 지형도를 이용하여 교목층 우점종의 식생상관(vegetational physiognomy)을 기준으로 조사하고, 현존식생을 유형화하였다. Autocad Map 3D 2011과 ArcMap 10.
대상 데이터
- 22년간(1988~2010년) 소나무림 식생구조 변화는 1988년, 1993년의 용문산 산림 식물군집구조 분석자료를 본 연구의 2010년 분석자료와 비교하였다. 1988년 조사에서는 용문산 남사면과 북사면에 단위면적 500㎡의 방형구 54개소를 설정하였고, 군집분석 결과 소나무군집, 갈참나무-굴참나무군집, 굴참나무군집 등 총 8개의 군집으로 분류되었다.
- 조사 시기는 2010년 5월이었다. 22년간의 변화 분석을 위한 비교 조사구는 1988년과 1993년의 조사구 중 2010년 조사구와 인접한 조사구 총 4개소를 설정하였다.
- 연구대상지는 경기도 양평군 용문면 신점리 용문산 관광지 입구에서부터 용문사까지 약 2km 구간 계곡 주변 대경목 소나무림이었으며, 조사구는 20m×20m(400㎡) 크기의 방형구 19개소를 설정하였다(Figure 1). 조사 시기는 2010년 5월이었다.
이론/모형
- 군집의 분류는 상대우점치 분석자료를 토대로 TWINSPAN에 의한 classification 분석(Hill, 1979)을 실시하였다. 식물 군집 조사구별 종수 및 개체수, Shannon의 종다양도지수 (H')(Pielou, 1975), 균재도(J'), 최대종다양도(H'max), 우점도(D)를 분석하였으며, 조사구별 평균흉고직경에 해당하는 표본목을 선정하여 지상으로부터 1.
- 상대우점치는 Curtis and McIntosh(1951)의 중요치(Importance Value: I.V.)를 통합하여 백분율로 나타내었고(Brower and Zar, 1977), 이를 수관층위별로 분석하였다. 상대우점치(Importance Percentage: I.
- 식물군집구조 조사는 Monk et al.(1969)의 방법을 참고 하여 조사구 내 출현하는 목본 수종을 대상으로 교목층과아교목층은 흉고직경 2㎝ 이상 되는 수목의 수종명, 흉고직경, 수고, 지하고, 수관폭을 조사하였고, 관목층은 흉고직경 2㎝ 이하 또는 수고 2m 이하 수목의 수종명, 수고, 지하고, 수관폭을 조사하였다.
성능/효과
- 분류결과 4개 군집 모두 소나무가 우점하는 군집으로 교목층 경쟁 수종과 아교목층, 관목층의 출현종 및 비율에 의해 구분되었다.
- 군집 Ⅳ의 소나무는 DBH 59㎝, 수령 80년생, 서어나무는 DBH 17㎝, 수령 35년생이었다. 분석결과를 종합하면, 소나무의 수령은 48~89년생이었고, 졸참나무는 31~63년생, 서어나무는 26~61년생이었다. 천이계열 상위에 있는 소나무의 생육 역사가 가장 오래되었으며, 졸참나무와 서어나무의 수령은 유사하거나 서어나무의 수령이 더 많은 경향을 나타내었다.
- 단위면적별 전체출현 개체수는 188~322종이었고, 층위별로 살펴보면 교목층에서 5~22개체, 아교목층에서 12~39개체, 관목층에서 148~384개체이었다. 소나무-졸참나무군집인 군집 Ⅰ과 군집 Ⅲ은 교목층과 아교목층에서 소나무, 졸참나무, 서어나무, 당단풍 등 다양한 수종이 경쟁하며 각각 18~25종, 18~27종으로 가장 많은 종이 출현하였고, 군집 Ⅳ는 교목층에서 소나무만 생육하는 소나무 순림으로 전체 출현종 17~23종, 전체 개체수 191~282로 종수 및 개체수가 가장 적었다.
- 양평군 용문사 계곡 소나무림이 분포하는 유역권 내 현존식생 분석 결과, 자연림(97.3%), 인공림(0.9%), 기타(1.8%)로 구분되었다. 자연림에서는 소나무군락이 51.
- 용문사 계곡 소나무림의 표본목 수령을 분석한 결과 평균 수령은 57년, 평균 흉고직경은 43㎝이었다. 군집 Ⅰ의 소나무는 흉고직경(DBH) 40~44㎝, 수령 65~72년생이었고, 졸참나무는 DBH 38.
- 이상을 종합하면 소나무군락으로 유지되는 군집(군집 Ⅱ,Ⅳ), 졸참나무로 천이가 예측되는 군집(군집 Ⅰ,Ⅲ)으로 구분되었다.
후속연구
- , 2006)으로의 천이 예측, 남한산성의 19년간 식생구조 변화 분석 결과인 소나무림→소나무 및 참나무류 혼효림→참나무류림→서어나무림으로의 천이 예측(Lee, 2012)과도 유사하였다. 그러나 서어나무 또는 까치박달이 아교목층에서 세력을 형성한 소나무군집의 경우 현재 상태가 유지되거나 서어나무 또는 까치박달의 세력이 확장될 것으로 판단되어 향후 지속적인 변화 관찰이 필요하였다. 용문사 계곡 소나무림은 소나무의 지속적인 유지관리가 되지 않을 시 소나무의 세력이 약화될 것으로 사료되며 사찰 주변 소나무림의 문화·경관적 가치 보존을 위해 소나무와 경쟁이 예상되는 낙엽활엽수의 관리를 통한 보존이 필요할 것으로 판단된다.
- 본 군집은 현재 교목층 소나무의 세력이 왕성하여 소나무군집이 유지될 것으로 판단되었다. 그러나 아교목층에서 소나무 세력이 미미하였고, 서어나무와 까치박달이 우점하여 향후 천이 예측을 위한 모니터링이 요구되었다.
- 6%) 등 다양한 수종이 분포하였다. 본 군집은 현재 교목층에서 소나무의 세력이 왕성하여 소나무군집을 유지할 것으로 판단되나 아교목층에서는 세력이 미미하였고, 다양한 수종이 경쟁적으로 출현하여 향후 천이 계열 예측을 위한 지속적인 모니터링이 요구되었다.
- 그러나 서어나무 또는 까치박달이 아교목층에서 세력을 형성한 소나무군집의 경우 현재 상태가 유지되거나 서어나무 또는 까치박달의 세력이 확장될 것으로 판단되어 향후 지속적인 변화 관찰이 필요하였다. 용문사 계곡 소나무림은 소나무의 지속적인 유지관리가 되지 않을 시 소나무의 세력이 약화될 것으로 사료되며 사찰 주변 소나무림의 문화·경관적 가치 보존을 위해 소나무와 경쟁이 예상되는 낙엽활엽수의 관리를 통한 보존이 필요할 것으로 판단된다.
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