[논문]아고산 지역의 구상나무 분포 변화에 관한 연구

김남신; 이희천

doi:10.13087/kosert.2013.16.5.049

아고산 지역의 구상나무 분포 변화에 관한 연구
A Study on Changes and Distributions of Korean Fir in Sub-Alpine Zone 원문보기

環境復元綠化 = Journal of the Korean Society of Environmental Restoration Technology, v.16 no.5, 2013년, pp.49 - 57

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This study was carried out to analysis change of distribution and habitat location environment of Korean Fir which is typically vulnerable species by the climate change in Mt. Jiri and Halla. Korean Fir was decreased 18% during 27 year since year 1981, Mt. Halla was 34% during 15 years since year 1988. In the same periods, Temperature change was increased from 8.56 to $9.36^{\circ}C$, from 11.2 to $12.1^{\circ}C$. Distribution changes by the elevation showed higher change ratio 1,400~1,600m in Mt. Jiri and 1,200~1,900m in Mt. Halla. Changes of Korean Fir each slope aspects was high $180{\sim}360^{\circ}$ in Mt. Jiri, $45^{\circ}$ in Mt. Halla. In slope was $30^{\circ}$ in Mt. Jiri and $20^{\circ}$ in Mt. Halla. Changes by reliefs was 12 in Mt. Jiri, 0 or 15 in Mt. Halla, and Sites of Korean Fir was convex slopes both of two areas. Changes by soils was in the good drainage textures.

주제어

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문제 정의

최근 수십년간 구상나무는 아고산지역에서 기후변화로 감소하고 있다. 본 연구는 기후변화에 따른 구상나무 군락의 감소에 따른 분포지 변화와 서식지 환경입지적 요인을 분석하고자 하였다. 연구결과, 지리산은 구상나무 지역이 1981년 이후 27년간 18% 감소하였고, 제주도는 1988년 이래 15년간 34% 감소하였다.
본 연구에서는 지리산과 한라산 지역에 분포하는 한반도 기후변화에 대표적 민감종인 구상나무를 대상으로 변화와 서식지 입지환경을 분석하고자 하였다.

제안 방법

지리산과 한라산의 아고산대 구상나무 분포 변화와 환경적 요인을 분석하기 위해 고도분포도(DEM), 토양도, 식생도, 하계망도, 기온자료, 항공사진 및 위성사진을 사용하였다. DEM, 식생도, 하계망도, 토양도는 구상나무 분포지의 입지환경을 분석하기 위해 사용하였고, 기온자료는 연구지역의 기온변화 분석, 그리고 항공사진과 위성사진은 구상나무 분포지역의 변화를 지도화하기 위해 사용하였다.
DEM은 지리산과 한라산 구상나무 분포지역의 고도, 경사도, 향, 지형기복량을 분석하기 위해 사용하였다. 토양도는 연구지역의 토성별 분포와 구상나무의 분포관계를 분석하기 위해 사용하였다.
식생도와 하계망은 연구지역의 개괄적 특징을 파악하기 위한 보조 자료로 이용하였다. 기온자료는 연구지역이 30년간 기온변화를 월별 기온감률에 따른 변화를 분석하였다.
지리산 지역은 항공사진 영상분석에 의한 방법으로는 이종식 생들과 혼재하기 때문에 분리가 잘되지 않는다. 따라서 입체시하여 cannopy 특징을 분석한 후, 이미지 segmentation을 과정을 거쳐 구상나무 분포지역을 추출하였다. 한라산 지역은 Landsat에서 NDVI를 분석한 후, 고해상도 영상과 영상대조를 거쳐 구상나무 분포지역을 추출할 수 있었다.

대상 데이터

본 연구의 주요 관심사인 산지지역은 지구온난화에 따른 기온의 수직적 상승이 잘 반영 되는 지역이다. 기온의 수직적 상승은 온난화에 따라 고산지역에서 고도별 기온분포대가 상승함으로써 생태계의 교란은 물론 생물 서식환경의 변화로 서식지의 이동, 고사, 이종침입, 해충이나 질병의 출현으로 인한 변화 등을 일으킨다(Stokes and Smiley.
지리산과 한라산의 아고산대 구상나무 분포 변화와 환경적 요인을 분석하기 위해 고도분포도(DEM), 토양도, 식생도, 하계망도, 기온자료, 항공사진 및 위성사진을 사용하였다. DEM, 식생도, 하계망도, 토양도는 구상나무 분포지의 입지환경을 분석하기 위해 사용하였고, 기온자료는 연구지역의 기온변화 분석, 그리고 항공사진과 위성사진은 구상나무 분포지역의 변화를 지도화하기 위해 사용하였다.
지리산지역의 분포는 항공사진을 이용하여 분석하였는데 시기는 1981년과 2007년 자료를 사용하였다. 한라산은 1988년과 2002년 Landsat 위성을 사용하여 분석하였다.
지리산지역의 분포는 항공사진을 이용하여 분석하였는데 시기는 1981년과 2007년 자료를 사용하였다. 한라산은 1988년과 2002년 Landsat 위성을 사용하여 분석하였다. 지리산 지역은 항공사진 영상분석에 의한 방법으로는 이종식 생들과 혼재하기 때문에 분리가 잘되지 않는다.

성능/효과

하지만 영상분석에서 초지가 4,728ha에서 4,780ha로 2%나 증가하였고, 나대지는 1,860ha에서 2,387ha로 23%증가하였다. 결과적으로 구상나무가 사라지는 지역은 초지와 무임목지인 나대지로 대체되고 있는 것으로 판단된다. 주요 감소지역은 한라산 정상에서 서남부와 북부지역이 감소율이 뚜렷한 것으로 분석되었다.
경사도에서는 지리산 30°, 제주도는 20°에서 변화가 컸다. 기복별 분포 변화는 지리산은 12, 제주도는 0, 15에서 두 지역 모두 볼록한 사면에 구상나무가 분포하며, 토양수 배출이 잘되는 지역에서 변화가 큰 것으로 분석되었다.
특히, 나대지의 증가는 고산지역 기온 상승에 따른 토양환경의 불안정화, 즉 유기물과 토양수분 감소로 인해 확대된 것으로 해석 된다. 두 지역 구상나무 분포지는 이종으로 대체되고 있는 것으로 나타났다. 두 지역의 기온 변화는 각각 8.
마지막으로 기복별 분포를 분석 결과 지리산은 12정도의 기복 지역에서 한라산은 0∼6기복지역에서 분포와 변화율이 큰 것으로 나타났다.
사면방향별 분포는 지리산에서는 방향에 따른 시기별 분포의 차이는 크지 않았으며, 전 사면에 걸처 감소한 것으로 분석되었다(Table 2). 반면에 한라산은 1988년에는 45∼360°에서 분포비중에 높았지만 2002년에는 전체적으로 감소하면서 분포의 차이는 보이지 않았다.
본 연구는 기후변화에 따른 구상나무 군락의 감소에 따른 분포지 변화와 서식지 환경입지적 요인을 분석하고자 하였다. 연구결과, 지리산은 구상나무 지역이 1981년 이후 27년간 18% 감소하였고, 제주도는 1988년 이래 15년간 34% 감소하였다.
결과적으로 구상나무가 사라지는 지역은 초지와 무임목지인 나대지로 대체되고 있는 것으로 판단된다. 주요 감소지역은 한라산 정상에서 서남부와 북부지역이 감소율이 뚜렷한 것으로 분석되었다.
지리산 구상나무 분포지역의 기온변화는 27년간 0.8℃ 상승하였고, 온량지수도 상승한 것으로 나타났다(Table 1). 이는 지구온난화가 고산지역에도 영향을 미치고 있는 것으로 해석할 수 있다.
지리산에서 27년간 구상나무 분포지역 변화는 262ha에서 216ha로 18% 감소한 것으로 분석되었다(Figure 8, 9). 지리산 구상나무 지역은 저지대의 산지에서 식생대가 고산지역까지 연속되기 때문에 구상나무 분포지역에도 다양한 침엽수와 함께 군락이 분포하는 것으로 나타났다.
지리산의 경사도별 분포는 30∼40°가 가장 높은 비중을 차지하였고 감소율은 20∼40°에서 낮아지는 것으로 나타났다.
토지이용 항목 중에 제주도는 초지가 2% 증가하였고, 나대지가 23% 증가한 것으로 분석되었다. 특히, 나대지의 증가는 고산지역 기온 상승에 따른 토양환경의 불안정화, 즉 유기물과 토양수분 감소로 인해 확대된 것으로 해석 된다.
한라산도 1,400m 지역에서 가장 높은 분포를 차지하나 감소율은 1,200∼1,900m 지역에 걸쳐 나타나고, 오히려 1,100 지역에서는 증가하는 경향으로 분석되었다.

후속연구

그간 지후환경 변화에 대해 주로 지구적인 스케일에서 연구가 되었지만 이제는 지역 내에서 구체적으로 어떠한 변화가 일어나고 있는지 논의해야할 때가 왔다. 지역적인 단위에서 환경문제는 국가마다 여러 분야에서 발생하고 있으며 그에 대한 구체적인 조사와 연구를 통해서 변화에 대해 인과관계를 찾고 문제해결을 위한 대안을 제시할 수 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	기상이변에 의해 변화되는 것은 무엇인가?	지구환경변화가 우리에게 지대한 관심사가된 것은 기후 즉, 자연환경의 변화로 인해 직간접적으로 인류에게 피해를 주거나 경제적인 비용지출 문제가 발생하면서 부터이다. 기후변화로 인해 지구에서 발생하는 기상이변에 의한 자연재해, 양극지방의 해빙, 해수면 상승, 농업의 불안정화, 수산물 어획의 변화, 에너지 소비량 증가 등은 우리에게 재난을 일으키고 문제해결을 위해 막대한 비용지출을 요구하고 있다.
	기후변화에 민감종 중 우리나라에 서식하는 것은 무엇인가?	우리나라에서 이러한 종들 중에 대표적인 것이 구상나무(Korean Fir)이다. 구상나무는 상록침엽수로 신생대 제4기 한반도 주빙하기후 환경하에 서식하던 고유종이다.
	구상나무의 서식지로 확인된 곳은 어디인가?	현재 구상나무의 분포는 지리산, 한라산, 덕 유산, 가야산 등지에 서식지가 확인되었으며 군락단위 분포는 지리산과 한라산이다(Park and Seo, 1999). 최근 수십 년에 걸쳐 지리산과 한라산의 구상나무 군락이 원인 모르게 고사하는 현상이 발생하고 있다.

참고문헌 (11)

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Schweingruber, F. H. 1988, Tree Rings : Basics and application of dendrochronology. Kluwer Academic Pub., Dordrecht. Netherlands. 276. species from different altitude. Plant Cell Environ. 19 : 138-146.
Stokes, M. A. and T. L. Smiley. 1968, An introduction to tree ring dating. University of Chicago Press, Chicago.
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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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