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문제 정의
- 2010년에 확인된 경주국립공원 토함산지구 암곡습지의 식물생육 특성을 파악하기 위하여 습지지역을 포함하여 습지 유지를 위한 유역권 내 습지와 배후지역을 구분하여 권역을 설정하고 권역별 세부 현존식생도를 작성하고 분포특성을 살펴보았으며 각 식생유형별 출현 식물상을 조사하였다. 이 때 식물상은 각 식생권역을 구분한 후 이들 지역에 따라 조사하여 권역별 식물분포특성을 확인하고자 하였다. 권역은 습지와 습지 유지를 위한 배후지역을 구분하고 이를 다시 목본식생지와 초본식생지로 구분하였다.
- , 2012) 습지 유지를 위한 기반인 습지를 중심으로 한 유역권 전체를 조사하여 분석한 연구는 많지 않은 실정이다. 이에 본 연구에서는 2010년에 산지습지로 인정되어 국립공원 내 내륙습지로 관리되고 있는 경주국립공원의 암곡습지를 대상으로 습지 및 습지형성의 기반이 되는 유역권 전체에 대한 정밀 식생분포현황과 습지 및 배후권역에 생육하는 식물목록의 모니터링을 통해 습지 가치 파악, 훼손 정도의 평가를 통해 향후 관리방안 마련을 위한 기초자료를 구축하고자 하였다.
제안 방법
- 2010년에 확인된 경주국립공원 토함산지구 암곡습지의 식물생육 특성을 파악하기 위하여 습지지역을 포함하여 습지 유지를 위한 유역권 내 습지와 배후지역을 구분하여 권역을 설정하고 권역별 세부 현존식생도를 작성하고 분포특성을 살펴보았으며 각 식생유형별 출현 식물상을 조사하였다. 이 때 식물상은 각 식생권역을 구분한 후 이들 지역에 따라 조사하여 권역별 식물분포특성을 확인하고자 하였다.
- 암곡습지 내 출현 식물상은 작성된 현존식생도를 바탕으로 암곡습지 유역권에서 식생분포 특성이 현저하게 달라지는 5가지 권역을 구분한 후 수면을 제외한 4개 권역의 각유형별로 출현하는 식물을 구분하여 조사하였다. 4개 권역은 크게 습지로 형성된 지역과 습지의 유지를 위한 배후지역으로 구분하였다. 이를 다시 습지의 형태로 유지되고 있는 지역 중 초본식생지와 목본식생지를 구분하였고 습지유지를 위한 배후를 형성하는 지역을 초본식생지와 목본식생지로 구분하였다.
- 이 때 식물상은 각 식생권역을 구분한 후 이들 지역에 따라 조사하여 권역별 식물분포특성을 확인하고자 하였다. 권역은 습지와 습지 유지를 위한 배후지역을 구분하고 이를 다시 목본식생지와 초본식생지로 구분하였다. 습지는 수면을 추가하여 총 5개 권역으로 구분하였다.
- 또한 인간의 매개에 의하여 자생지로부터 타 지역에 이동하여 그곳에서 자력으로 생활하게 된 것(Yim and Jeon, 1980)이라고 정의하기도 하였다. 귀화식물은 유입시기에 따라 사전귀화식물, 구귀화식물, 신귀화식물로 분류하는데, 본 연구에서는 1876년 개항 이후에 기록된 신귀화식물만을 귀화식물로 정의하여 조사하였다.
- 권역은 습지와 습지 유지를 위한 배후지역을 구분하고 이를 다시 목본식생지와 초본식생지로 구분하였다. 습지는 수면을 추가하여 총 5개 권역으로 구분하였다. 조사된 식물상은 권역별로 귀화식물, 생활형을 분석하여 대상지의 식물분포 특성을 파악하는데 활용하였다.
- 암곡습지의 식생특성을 파악하기 위한 조사대상지는 습지유지에 필요한 수원공급원 전체를 대상으로 하기 위해 1/5,000지형도를 바탕으로 습지로 물이 유입되는 유역권, 유역권과 연결되는 습지 하단부를 포함하여 설정하였다. 습지지역의 명확한 경계를 설정하기는 어려워 습지식생의 분포여부에 따라 습지경계를 설정하였다. 암곡습지는 해발 440m에 위치하고 있으며 면적은 약 10,275.
- 현존식생도는 일정 면적 지표면을 덮고 있는 상관식생을 구분하고, 우점종을 기준으로 작성하였다. 식생도 작성은 정확성을 높이기 위해 2010년 제작된 해상도 30㎝미만의 정밀 항공사진을 1/5,000 수치지형도에 중첩하여 분포식생의 색상 및 질감이 동질적인 부분을 구획하였으며, 이를 1/3,000 축척으로 출력한 후 현장에서 공간구획을 수정・보완하였고 이렇게 구획된 각 공간별 식생유형의 속성을 조사하였다.
- 암곡습지 내 출현 식물상은 작성된 현존식생도를 바탕으로 암곡습지 유역권에서 식생분포 특성이 현저하게 달라지는 5가지 권역을 구분한 후 수면을 제외한 4개 권역의 각유형별로 출현하는 식물을 구분하여 조사하였다. 4개 권역은 크게 습지로 형성된 지역과 습지의 유지를 위한 배후지역으로 구분하였다.
- 암곡습지의 식생특성을 파악하기 위한 조사대상지는 습지유지에 필요한 수원공급원 전체를 대상으로 하기 위해 1/5,000지형도를 바탕으로 습지로 물이 유입되는 유역권, 유역권과 연결되는 습지 하단부를 포함하여 설정하였다. 습지지역의 명확한 경계를 설정하기는 어려워 습지식생의 분포여부에 따라 습지경계를 설정하였다.
- 4개 권역은 크게 습지로 형성된 지역과 습지의 유지를 위한 배후지역으로 구분하였다. 이를 다시 습지의 형태로 유지되고 있는 지역 중 초본식생지와 목본식생지를 구분하였고 습지유지를 위한 배후를 형성하는 지역을 초본식생지와 목본식생지로 구분하였다. 분류군 목록은 야외기록장에 기록하였으며 현장에서 동정이 어려운 식물은 채집하여 실내에서 동정하였다.
- 습지는 수면을 추가하여 총 5개 권역으로 구분하였다. 조사된 식물상은 권역별로 귀화식물, 생활형을 분석하여 대상지의 식물분포 특성을 파악하는데 활용하였다.
- 현존식생조사는 2011년 식물상 조사 이전에 항공사진을 바탕으로 1차 조사를 실시하였으며 6월에 현장조사를 실시 하였고 식물상 조사는 2011년 4월부터 10월까지 총 6회에 걸쳐 진행하였다.
대상 데이터
- 조사대상지는 경주국립공원 토함산지구에서 2010년 확인된 암곡습지를 대상으로 하였다. 암곡습지는 경주국립공원 토함산지구의 북쪽 경계지역에 위치하고 있으며, 습지 주변은 초지와 산림으로 둘러싸여 있다. 초지는 과거 목장으로 활용되었던 지역으로 현재는 방치된 상태로 2차천이가 진행 중이다.
- 조사대상지는 경주국립공원 토함산지구에서 2010년 확인된 암곡습지를 대상으로 하였다. 암곡습지는 경주국립공원 토함산지구의 북쪽 경계지역에 위치하고 있으며, 습지 주변은 초지와 산림으로 둘러싸여 있다.
- 현존식생도 작성은 암곡습지뿐만 아니라 습지에 직접적인 영향을 미치는 유역권 전체를 대상으로 하였다. 현존식생도는 일정 면적 지표면을 덮고 있는 상관식생을 구분하고, 우점종을 기준으로 작성하였다.
이론/모형
- 분류군 목록은 야외기록장에 기록하였으며 현장에서 동정이 어려운 식물은 채집하여 실내에서 동정하였다. 분류군의 동정은 Lee(1980)와 Lee(1998), Lee(1996)을 활용하였으며, 귀화식물은 Park(1995; 2001)을 참고로 하였다.
성능/효과
- 경주국립공원 암곡습지 및 주변에서 확인된 관속식물은 65과 163속 184종 1아종 39변종 8품종으로 총 233분류군 이었다. 조사된 식물의 구성 비율은 양치식물 1.
- 권역별로 살펴보면 습지 내부는 초본식생지의 경우 총 71분류군이, 목본식생지는 43분류군이 확인되었다. 유역권내 배후지역의 경우에는 초본식생지에서 126분류군이, 목본식생지에서 108분류군이 확인되었다.
- (2006)가 미국 오하이오주의 Indian Lake Demonstration Wetland를 대상으로 한 연구에서 습지와 유역권이 1:14의 비율임을 확인한 바 있다. 두 지역에 대한 절대적인 비교는 어려운 상태이나 암곡습지의 경우 약 1:10의 비율을 보이고 있어 상대적으로 습지의 비율이 높게 나타남을 알 수 있었다. Indian Lake Demonstration Wetland의 경우에는 경작지가 매우 넓게 분포하고 있어 경작지에 의한 물의 이용으로 상대적으로 많은데 반해 암곡습지는 배후지역이 대부분 자연지역인 것도 차이의 한 원인으로 볼 수 있었다.
- 2%)의 두 종이 우점하는 군락이 전체 배후 목본식생지역의 약 66%를 차지하고 있었다. 배후 목본식생지역의 현존식생유형은 이들 두 종이 우점하는 군락을 포함하여 총 7개 유형으로 구분할 수 있었다. 배후 초본식생지역은 총 8개 유형으로 현존식생이 구분되었는데, 속털개밀이 배후 초본식생지역의 약 54%로 우점하고 있었다.
- 배후 목본식생지역의 현존식생유형은 이들 두 종이 우점하는 군락을 포함하여 총 7개 유형으로 구분할 수 있었다. 배후 초본식생지역은 총 8개 유형으로 현존식생이 구분되었는데, 속털개밀이 배후 초본식생지역의 약 54%로 우점하고 있었다. 다음으로는 개망초, 큰조아재비, 구주개밀, 억새 등이 우점군락을 형성하고 있었다.
- 한해살이풀의 비율이 높은 것은 생태적 천이 초기의 경향으로 최근까지 인위적인 교란의 직접적 영향을 받았음을 보여준다. 배후목본지역은 다른 지역과 비교하여 교목(M)과 관목(N), 지중식물(G)의 비율이 높으며 반면에 한해살이풀은 2.8%로 매우 낮은 비율을 보였다. 이는 과거 산림훼손이 강하게 일어나긴 하였으나 이후 특별한 교란요인 없이 생태적 천이가 진행되고 있음을 보여준다.
- 배후초지지역은 반지중식물(H: 40.5%)의 비율이 다른 지역에 비하여 매우 높은 편이었고 한해살이풀(Th)의 비율도 29.4%로 높은 비율을 보였다. 한해살이풀의 비율이 높은 것은 생태적 천이 초기의 경향으로 최근까지 인위적인 교란의 직접적 영향을 받았음을 보여준다.
- 본 대상지는 과거 습지 주변으로 목초지의 조성 및 관리, 산림지역의 식생훼손 및 인공조림 등의 인위적 교란이 강하게 일어났던 지역임에도 불구하고 수습식물이 차지하는 비율이 무제치늪, 화엄늪 등과 유사한 수준으로 나타나고 있으며 습지초지 및 목본식생지의 식물분포는 큰 교란을 받지 않는 것으로 나타났다. 하지만 버드나무, 신나무 등 목본식물과 갈대, 물억새 등의 식생이입이 일어나고 있어 일부 지역의 육화현상이 일어나는 것으로 판단할 수 있었다.
- 습지 및 유역권을 대상으로 한 식생분포 현황조사 결과 본 습지는 중간습원으로 분류될 수 있는데, 현재 상태로 미루어 삿갓사초군락이나 진퍼리새-삿갓사초군락이 순환천이에 의한 습지초지의 유지보다는 산림지역으로의 천이가 예측되었다. 그러나 현재는 습지주변 목초지로 이용하던 지역의 생태적 천이가 진행되고 있는 초기단계로, 오리나무습지와 습지초지가 구분되고 있는 점으로 미루어 단정하기는 어려운 것으로 판단되었다.
- 습지지역과 습지배후지역의 4개 지역별 출현식물의 생활형을 분석한 결과, 4개 지역 모두 반지중식물(H)이 가장 높은 비율을 보이고 있었다. 전체를 대상으로 분석한 결과 에서도 반지중식물은 90분류군으로 전체의 38.
- 암곡습지 유역권에서 확인된 귀화식물은 8과 16속 17분류군이었다. 습지지역에서는 2종만이 출현하였으며 배후지역에서는 17종 전체가 출현하였는데, 목본식생지에서의 출현종은 없었고 모두 초본식생지에서 출현하였다. 이는 초지지역이 오랜 시간동안 목초지로 이용되는 과정에서 인위적 외래식물의 도입과 함께 빈번한 이용으로 인한 자연 유입이 함께 이루어진 영향으로 볼 수 있었다.
- 습지지역은 크게 목본식생지역과 초본식생지역, 수면으로 세부권역을 구분할 수 있었는데, 목본식생지역은 1개의 현존식생유형인 오리나무림이 전체 유역권 면적의 1.4%를 차지하였으며 수면은 0.1%로 매우 적은 면적으로 분포하였다. 오리나무의 연륜측정 결과, 전체적으로 고른 나이었으며 약 40년 정도의 수령을 보이고 있었다.
- 습지초지의 도시화지수는 1.4이었는데, 인접 산지습지인 정족산 무제치늪의 도시화지수가 2.0(Park et al., 2011) 것을 감안한다면 본 습지초지가 해당 유역권의 빈번한 교란에도 불구하고 습지 자체의 자연성이 유지되고 있음을 확인할 수 있었다. 아울러 습지초지에 출현한 미국가막사리의 개체 수 또한 많지 않은 상태로 습지의 건강성은 장시간 유지될 것으로 판단할 수 있었다.
- , 2011) 것을 감안한다면 본 습지초지가 해당 유역권의 빈번한 교란에도 불구하고 습지 자체의 자연성이 유지되고 있음을 확인할 수 있었다. 아울러 습지초지에 출현한 미국가막사리의 개체 수 또한 많지 않은 상태로 습지의 건강성은 장시간 유지될 것으로 판단할 수 있었다. 하지만 습지와 연접해 있는 배후 초지에 총 17종의 귀화식물이 생육하고 있어 습지지역이 육지화 된다면 주변 초지지역 귀화식물의 영향을 받을 가능성이 있기에 지속적인 관심이 요구되었다.
- 습지를 포함한 유역권 전체가 인위적 교란이 강하게 일어났고, 특히 건조초지지역은 목초지로 이용되던 지역으로 인위적 외래식물 유입에 장시간 노출되었던 지역으로 판단할 수 있었다. 암곡습지 유역권에서 확인된 귀화식물은 8과 16속 17분류군이었다. 습지지역에서는 2종만이 출현하였으며 배후지역에서는 17종 전체가 출현하였는데, 목본식생지에서의 출현종은 없었고 모두 초본식생지에서 출현하였다.
- 1%로 매우 적은 면적으로 분포하였다. 오리나무의 연륜측정 결과, 전체적으로 고른 나이었으며 약 40년 정도의 수령을 보이고 있었다. 일반적으로 논경작지에서 오리나무가 출현하기까지의 기간이 폐경 후 10년 정도인 것을 고려하면(Lee et al.
- 이는 경주국립공원의 지정특성과 관리주체의 차이 등 행정적인 요인과 과거 습지를 포함한 주변지역의 이용으로 인한 습지로서의 인식 부족이 함께 작용했을 것으로 판단된다. 유역권을 대상으로 한 조사에서 습지:배후의 비율은 1:10으로 습지면적이 상대적으로 넓은 것을 알 수 있었다. Mitsch and Day Jr.
- 암곡습지 형성 및 유지에 직접적인 영향을 미치는 유역권 면적은 약 161,015㎡이었다. 이를 습지 자체지역과 습지로 유지하기 위한 배후지역을 구분하여 살펴본 결과 습지 자체는 전체 유역권 면적의 약 9.7%이었으며 나머지 90%이상은 습지의 유지를 위해 필요한 유역권 내에 있으나 건조지역으로 유지되는 지역이었다. 국내에서 습지와 유역권의 비율에 대한 연구는 진행이 거의 없는 상태인데, Mitsch and Day Jr.
- 초본식생지역 또한 과거 목초지로 이용되던 지역으로 이에 따른 식생분포 특성이 강하게 나타나는 것을 알 수 있었다. 이에 본 암곡습지의 배후를 형성하고 있는 유역권은 현재 분포하고 있는 식생유형 상 거의 모든 지역에서 최근까지 인위적 훼손이 강하게 일어났음을 확인할 수 있었다. 그러나 인위적인 배후산림의 훼손 및 복원과정에서 습지에 어떠한 영향을 주고 있는지, 습지의 물리적 변화가 어떻게 일어나고 있는지에 대한 검증은 현실적으로 어려운 상태로 이러한 측면에서의 연구 또한 산지습지의 특성 연구에 필요한 부분이라 판단된다.
- 전체 습지면적은 약 1.6ha로 국내에 대표적으로 알려진 산지습지 중 상대적으로 적은 면적인 천성산 밀밭늪(약 2.5ha), 취서산 단조늪(약 7.0ha)(Lee and Nam, 2008) 등에 비해서도 그 규모는 상대적으로 작다고 할 수 있었다.
- 습지지역과 습지배후지역의 4개 지역별 출현식물의 생활형을 분석한 결과, 4개 지역 모두 반지중식물(H)이 가장 높은 비율을 보이고 있었다. 전체를 대상으로 분석한 결과 에서도 반지중식물은 90분류군으로 전체의 38.6%로 가장 높은 비율을 보였으며 한해살이풀(18.5%), 교목(M)의 순이었다. 반지중식물이 높은 비율을 보이는 것은 우리나라의 주 생활형인 반지중식물(H) 기후대(Yim et al.
- 유역권내 배후지역의 경우에는 초본식생지에서 126분류군이, 목본식생지에서 108분류군이 확인되었다. 전체적으로 습지지역 보다는 배후지역에 출현종이 매우 많은 것으로 확인되었는데, 이 차이는 쌍자엽식물종의 출현비율 차이가 큰 영향을 미쳤으며 단자엽식물의 종수 차이는 크게 나타나지 않았다. 아울러 습지와 배후지역은 면적차이가 약 10배에 해당하므로 면적에 따른 차이가 나타난 것으로 판단된다.
- 경주국립공원 암곡습지 및 주변에서 확인된 관속식물은 65과 163속 184종 1아종 39변종 8품종으로 총 233분류군 이었다. 조사된 식물의 구성 비율은 양치식물 1.3%, 나자식물 1.3%, 단자엽식물 31.8%, 쌍자엽식물 65.2%로 쌍자엽 식물의 비율이 가장 높은 우리나라 관속식물의 구성비율(http://www.nature.go.kr/kpni,2011)과 비교하였을 때 전체적으로 유사하였으나 양치식물의 비율은 상대적으로 낮았다. 또한 단자엽식물의 구성비율이 조금 높았으며 쌍자엽식 물은 조금 낮았다.
- 습지의 배후를 차지하고 있는 목본식생지역의 경우 잣나무, 상수리나무, 일본잎갈나무 등 대부분 지역이 인위적 조림에 의한 식생이거나 이에 영향을 받은 식생으로 습지 유역권의 대부분 면적에서 과거 인위적인 훼손이 강하게 일어났음을 알 수 있었다. 초본식생지역 또한 과거 목초지로 이용되던 지역으로 이에 따른 식생분포 특성이 강하게 나타나는 것을 알 수 있었다. 이에 본 암곡습지의 배후를 형성하고 있는 유역권은 현재 분포하고 있는 식생유형 상 거의 모든 지역에서 최근까지 인위적 훼손이 강하게 일어났음을 확인할 수 있었다.
- 초본식생지역에서는 총 7개 현존식생유형이 구분되었는데 전체 면적의 약 6.3%, 습지지역의 약 57%를 차지하는 갈대가 우점식생이었다. 다음으로는 삿갓사초가 전체 습지 면적의 약 12%를 차지하고 있었다.
후속연구
- Mitsch and Day Jr.(2006)는자연습지의 면적을 바탕으로 습지복원 시 유역권 면적의 1/14정도의 습지조성을 제시한 바 있는데 우리나라의 경우 본 연구와 같이 유역권과 실제 습지면적을 정밀하게 조사할 경우 훼손지역에서의 적정 습지면적 도출이 가능할 것으로 판단된다.
- 이에 본 암곡습지의 배후를 형성하고 있는 유역권은 현재 분포하고 있는 식생유형 상 거의 모든 지역에서 최근까지 인위적 훼손이 강하게 일어났음을 확인할 수 있었다. 그러나 인위적인 배후산림의 훼손 및 복원과정에서 습지에 어떠한 영향을 주고 있는지, 습지의 물리적 변화가 어떻게 일어나고 있는지에 대한 검증은 현실적으로 어려운 상태로 이러한 측면에서의 연구 또한 산지습지의 특성 연구에 필요한 부분이라 판단된다.
- 그러나 현재는 습지주변 목초지로 이용하던 지역의 생태적 천이가 진행되고 있는 초기단계로, 오리나무습지와 습지초지가 구분되고 있는 점으로 미루어 단정하기는 어려운 것으로 판단되었다. 본 연구대상지는 인위적 교란이 발생하였으나 지형적인 교란이 미미한 상태로 향후 본 습지 지역의 천이진행과정 모니터링을 통해 인위적으로 교란된 산지습지의 천이과정 연구가 진행된다면 산지습지의 복원을 위한 자료로 활용할 수 있을 것으로 판단되었다.
- 진퍼리새-삿갓사초군락이나 삿갓사초군락이 분포하는 지역은 중간습원에 해당하는 군락으로 우리나라 산지습지 중 가장 많은 유형(Ryou, 2004)이라 할 수 있다. 삿갓사초군락은 외부 교란이 없다면 군락 내부에서의 순환 천이가 반복되어 습원식생이 유지될 수 있지만(Ryou, 2004), 본 대상지의 경우 습지 자체를 포함하여 습지배후를 형성하는 목본식생지역과 초본식생지역의 대부분이 최근까지 인위적 훼손이 일어났던 것을 감안하였을 때 사초류 우점군락으로 순환천이가 일어나는 순방향으로의 천이가 진행될지에 대한 판단은 추가적인 모니터링이 필요하였다.
- 암곡습지는 현재 기초적 연구가 수행되지 않은 상태로 향후 습지 내로 유입되는 유입수량 및 연중 습지의 수환경 변화 등에 관한 기초적 연구가 추가적으로 수행되어야 할 것이다.
- Indian Lake Demonstration Wetland의 경우에는 경작지가 매우 넓게 분포하고 있어 경작지에 의한 물의 이용으로 상대적으로 많은데 반해 암곡습지는 배후지역이 대부분 자연지역인 것도 차이의 한 원인으로 볼 수 있었다. 이에 대해서는 향후 다수의 습지를 대상으로 한 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다.
- 현재는 방목이 중단된 상태이며, 이후 속털개밀을 비롯한, 개망초, 억새 등이 출현하는 초지지역으로 생태적 천이가 진행되고 있는 것으로 판단되었다. 향후 이들 지역은 주변 유역권과 유사한 목본식생 우점지역으로의 변화가 예상되나 경사가 완만하고 경사향이 북향과 남향 모두 혼재되어 있으며, 현재 유역권 내 산림지역이 주로 동사면 및 남사면의 급경사지역임과 비교하였을 때 지형적 차이가 현저하여 잠재적인 자연식생의 예측은 어려운 상태이었다.
- 하지만 버드나무, 신나무 등 목본식물과 갈대, 물억새 등의 식생이입이 일어나고 있어 일부 지역의 육화현상이 일어나는 것으로 판단할 수 있었다. 화엄늪(Lee et al., 2012), 신불산 습지(Lee and Nam, 2008) 등 다수의 국내 산지습지가 여러 영향에 의해 순환천이가 이루어지지 않고 버드나무 등의 목본식생 유입이 일어나는 등 육지화 되어가는 추세를 보이고 있는 상태인데, 본 대상지의 경우 현재까지는 건조초지지역의 식생이 습지지역으로의 이입이 어려웠지만 시간이 흘러 육지화가 급속하게 진행된다면, 산지습지지역에 건조초지지역 식생이 이입되어 교란이 발생하는 것도 배재할 수 없어 이에 대한 지속적인 모니터링이 지속되어야 할 것이다.
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