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문제 정의
- 절대적인 보존이 필요한 지역이지만 집단시설지구가 보호구역내에 위치하고 서남해 도서지역의 대표적 관광자원으로 주민 및 관광객에 의해 고정적이고 지속적으로 동․식물의 서식 및 생육지가 교란․훼손되고 있는 등 관리상의 문제점들을 안고 있다. 본 연구는 홍도의 식물군락을 분류하고 현재의 식물사회 분포와 구성을 통해 그 입지조건을 추정하여 보호, 관리를 위한 기초자료를 제공하고자 하였다.
- (2010)의 연구대상지를 양상봉에서 홍도 1구~깃대봉~홍도 2구까지 확장하여 조사하였다. 이를 토대로 식물군락을 분류하고 현재의 식물사회 분포와 구성을 통해 그 입지조건을 추정하여 보호, 관리를 위한 기초자료를 제공하고자 한다.
- 최근 지구환경 변화와 더불어 종다양성 등 자원화에 대한 중요성이 높아지고 있으며 난대림의 식물사회 분포와 식생 분포에 영향을 미치는 환경인자들과의 관계를 구명하여 생육적지를 판정하므로 본 연구는 홍도의 서식지 보존 및 자원화를 위한 기초자료가 될 것으로 사료된다. 또한 이후 홍도의 종 조성에 관한 조사를 통하여 종의 증감여부와 특산 식물, 희귀 및 멸종위기식물, 특정식물, 귀화식물 등의 주요 특성과 현황을 파악하고 종 보전방안을 마련해야 할 것이다.
제안 방법
- 매목조사를 통하여 얻은 자료를 이용하여 Curtis and McIntosh(1951)의 방법에 따라 중요치를 산출하였다. 각 방형구마다 입지특성을 파악하기 위하여 환경요인으로 조사지의 해발고, 경사도, 방위를 측정하였으며, 해발고는 GPS 장비, 방위와 경사도는 클리노미터를 이용하여 측정하였다.
- 해발고와 방위, 사면, 능선, 계곡 등의 지형적 입지 특성을 고려하여 배치하고, 식생조사와 입지조사를 병행하였다. 식물사회학적방법은 Braun-Blanquet(1964)의 7단계 구분법을 변형한 Dierssen(1990)의 9단계 구분법을 사용하여 조사구 내의 출현 종을 교목층, 아교목층, 관목층, 초본층으로 구분하여 조사하였다. 식물의 동정과 식물명은 Lee(2003)의 도감을 참고하였다.
- 정리된 자료를 토대로 한국의 상록활엽수림 식생을 15개의 군집을 포함하는 3개의 군단으로 구분하여 우리나라 상록활엽수림의 식생인 동백나무군강(Camellieteae)에 대한 군집분류 체계의 수립을 시도하였다. 신칭 가시나무~잣밤나무군단은 구실잣밤나무군집, 붉가시나무군집, 가시나무군집, 까마귀나무군집으로 분류하였다. 4개의 군집 중 구실잣밤나무군집과 붉가시나무군집이 홍도에서 나타났다.
- 특정종의 중요치는 군락 내에서 그 종의 중요성 또는 영향력을 나타내는 척도로 사용된다. 전체 조사구에서 출현한종 가운데 흉고직경 2㎝ 이상이 개체를 대상으로 매목조사를 실시하여 46종의 중요치를 분석하였다(Table 2).
- Kil and Kim(1999)은 기존에 조사된 문헌을 이용하여 399개의 식생조사 자료를 정리하였다. 정리된 자료를 토대로 한국의 상록활엽수림 식생을 15개의 군집을 포함하는 3개의 군단으로 구분하여 우리나라 상록활엽수림의 식생인 동백나무군강(Camellieteae)에 대한 군집분류 체계의 수립을 시도하였다. 신칭 가시나무~잣밤나무군단은 구실잣밤나무군집, 붉가시나무군집, 가시나무군집, 까마귀나무군집으로 분류하였다.
- 토양시료는 유기물층을 제거한 후 깊이 0~10㎝에서 채취하였으며, 채취된 토양은 실험실로 운반하여 자연 건조한 후 토양의 화학적 특성을 분석하였다. 유기물함량은 Tyurin법, 전질소함량은 micro-Kjeldahl법, 유효인산은 Lancaster법, pH는 토양과 증류수의 비율을 1:5로 분석하였다.
- 야외조사는 2008년 6월, 2009년 6월, 2010년에는 8월, 9월, 2011년은 5월까지 실시하였고, 총 5회에 걸쳐 조사하였으며, 73개의 방형구(15m×15m)를 설치하였다(Figure 1). 해발고와 방위, 사면, 능선, 계곡 등의 지형적 입지 특성을 고려하여 배치하고, 식생조사와 입지조사를 병행하였다. 식물사회학적방법은 Braun-Blanquet(1964)의 7단계 구분법을 변형한 Dierssen(1990)의 9단계 구분법을 사용하여 조사구 내의 출현 종을 교목층, 아교목층, 관목층, 초본층으로 구분하여 조사하였다.
- 환경적으로 비교적 동일지역 내 상록활엽수 군락의 비교와 기타 수종의 군락 비교를 위해서 군락을 구분하여 분석하였다. 식생분포에 영향을 미치는 환경인자들 중에서 해발 고와 수분요소가 가장 중요한 인자로 알려져 있는 데, 상록활엽수군락의 환경과의 상관관계 분석결과(Figure 3), 수분, pH, 치환성양이온 Ca2+, Mg2+, K+, CEC 등이 상관관계가 높은 것으로 나타났다.
대상 데이터
- 본 연구는 Lee et al.(2010)의 연구대상지를 양상봉에서 홍도 1구~깃대봉~홍도 2구까지 확장하여 조사하였다. 이를 토대로 식물군락을 분류하고 현재의 식물사회 분포와 구성을 통해 그 입지조건을 추정하여 보호, 관리를 위한 기초자료를 제공하고자 한다.
- 야외조사는 2008년 6월, 2009년 6월, 2010년에는 8월, 9월, 2011년은 5월까지 실시하였고, 총 5회에 걸쳐 조사하였으며, 73개의 방형구(15m×15m)를 설치하였다(Figure 1).
- 조사대상지인 홍도는 1999년에 자동관측소가 설치되어 홍도 자동관측소의 11년간(2001~2011) 기상자료를 이용하였다. 홍도의 연평균기온은 14.
- 총 6개의 조사구가 포함되었으며, 능선부나 전석지 등의 비교적 열악한 환경에서 생육하고 있었다. 교목층의 평균피도율은 94%로 붉가시나무, 황칠나무, 후박나무, 구실잣밤나무 등이 분포하였다.
- 홍도에서 가장 넓은 면적을 점유하고 있는 대표적인 군락으로 총 30개의 조사구가 포함되었다. 다층림으로 구성되어 있으며 다양한 상록성 초본들이 생육하고 있었다.
이론/모형
- Ordination 분석은 CA(correspondence analysis)의 확장인 DCCA (detrended canonical correspondence analysis)로 사용하였으며(Hill, 1979; Hill and Gauch, 1980), 자료의 분석은 Ter Braak and Smilauer(1998)의 CANOCO for Widows program을 이용하였다.
- 매목조사를 통하여 얻은 자료를 이용하여 Curtis and McIntosh(1951)의 방법에 따라 중요치를 산출하였다. 각 방형구마다 입지특성을 파악하기 위하여 환경요인으로 조사지의 해발고, 경사도, 방위를 측정하였으며, 해발고는 GPS 장비, 방위와 경사도는 클리노미터를 이용하여 측정하였다.
- 식물사회학적방법은 Braun-Blanquet(1964)의 7단계 구분법을 변형한 Dierssen(1990)의 9단계 구분법을 사용하여 조사구 내의 출현 종을 교목층, 아교목층, 관목층, 초본층으로 구분하여 조사하였다. 식물의 동정과 식물명은 Lee(2003)의 도감을 참고하였다.
- 토양시료는 유기물층을 제거한 후 깊이 0~10㎝에서 채취하였으며, 채취된 토양은 실험실로 운반하여 자연 건조한 후 토양의 화학적 특성을 분석하였다. 유기물함량은 Tyurin법, 전질소함량은 micro-Kjeldahl법, 유효인산은 Lancaster법, pH는 토양과 증류수의 비율을 1:5로 분석하였다. 토양 수분함량은 100㏄ 스테인레스 원통을 이용하여 채취하였고, 수분함량은 건토중량법을 이용항 산출하였다(National Institute of Agricultural Science and Technology, 2000).
- 유기물함량은 Tyurin법, 전질소함량은 micro-Kjeldahl법, 유효인산은 Lancaster법, pH는 토양과 증류수의 비율을 1:5로 분석하였다. 토양 수분함량은 100㏄ 스테인레스 원통을 이용하여 채취하였고, 수분함량은 건토중량법을 이용항 산출하였다(National Institute of Agricultural Science and Technology, 2000).
성능/효과
- 4개의 군집 중 구실잣밤나무군집과 붉가시나무군집이 홍도에서 나타났다. 10개의 군집으로 분류된 신칭 후박나무~동백나무군단 중 홍도에서 조사된 자료로 분류된 군집은 후박나무군집, 식나무군집, 다정큼나무군집으로 본 조사에서는 후박나무군락이 구분되었다. 후박나무는 다른 군락에서도 우점도는 낮지만 출현빈도가 높게 나타났으며, 식나무와 다정큼나무는 높은 빈도로 출현하였다.
- 홍도의 식생은 동백나무군강으로 종합되는 상록활엽수림대, 해안의 암벽이나 노암지대에는 소나무, 능선 돌출부 및 전석경사지에는 소사나무가 군락을 이루며 분포하였으며, 그 외 이대군락, 초지 및 폐경지 등은 조사 대상지에서 제외시켰다. 73개의 조사구에서 출현한 195종을 대상으로 표작성법으로 분석한 결과 홍도의 식물군락은 크게 구실잣밤나무군락, 후박나무군락, 붉가시나무군락, 소나무군락, 소사나무군락 등 5개 군락으로 구분되었다(Table 1, Appendix 1).
- Kim(1986)는 7개의 조사구를 소사나무~다정큼나무군집으로 분류하였으나 본 연구에서는 소사나무군락으로 분류하였다. 다정큼나무는 출현 빈도는 높으나 우점도가 + ~ 2B로 조사되었으며, 소나무군락에서도 출현빈도가 높게 나타났다. 홍도의 동백나무군강에 출현하는 종은 동백나무, 송악, 마삭줄, 자금우, 광나무, 사스레피나무, 생달나무, 소엽맥문동, 콩짜개덩굴, 천선과, 남오미자, 센달나무, 모람, 족제비고사리, 멀꿀, 도깨비고비, 일엽초, 넓은잎천남성, 섬회양목, 새우난초이다.
- Oh and Cho(1994)는 깃대봉~홍도 2구를 잇는 주능선 양측의 산복지형을 중심으로 동백나무군집, 후박나무군집, 구실잣밤나무~후박나무군집, 구실잣밤나무군집, 구실잣밤나무~동백나무군집, 상록활엽수혼효군집 등 6개의 군집으로 구분하였다. 본 조사에서는 깃대봉~홍도 2구를 잇는 주능선 양측의 산복지형 뿐만 아니라 홍도 1구를 중심으로 남서쪽에 위치한 양산봉의 주능선 산복지형까지 포함하여 구분된 군락에 차이가 나타났다.
- 부분적으로는 암반이 노출된 곳도 있어서 수목의 근부노출이 심한 곳도 나타났다. 소나무군락은 평균 pH 4.73으로 나타났으며 수분함량은 19.94%로 나타났다. 수분함량은 붉가시나무군락이 평균 15.
- , CEC 등이 식생분포에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 소사나무군락이 소나무군락에 비해 해발고, 치환성양이온 Mg2+, CEC 등이 높은 지역에 분포하였고, 5개의 군락을 대상으로 분석하였을 때 수분함량이 낮은 곳에 분포하고 있었던 것과 유사하게 수분과의 상관관계는 낮은 것으로 나타났다.
- 환경적으로 비교적 동일지역 내 상록활엽수 군락의 비교와 기타 수종의 군락 비교를 위해서 군락을 구분하여 분석하였다. 식생분포에 영향을 미치는 환경인자들 중에서 해발 고와 수분요소가 가장 중요한 인자로 알려져 있는 데, 상록활엽수군락의 환경과의 상관관계 분석결과(Figure 3), 수분, pH, 치환성양이온 Ca2+, Mg2+, K+, CEC 등이 상관관계가 높은 것으로 나타났다. Kang et al.
- 홍도의 토양특성은 매우 높은 유기물과 질소함량을 보이며 표토층에서 강한 산성토양의 특성을 나타내어 우리나라의 일반 산림토양과는 매우 다른 특성을 가지고 있었다. 식생분포에 영향을 미치는 환경인자들 중에서 해발고와 수분이 군락분포와 상관관계가 높은 것으로 나타났으며, 치환성양이온들이 난대림의 생장에 밀접한 영향을 미치고 있으며, 유기물함량과는 상관관계가 낮게 나타났다.
- 붉가시나무군락과 소나무군락이 주로 남서사면, 남동사면에서 나타났고, 능선이나 해안가 절벽의 열악한 환경에서 광선의 노출이 많았고, 후박나무군락은 북서사면 상부와 중부의 토양 수분조건이 양호한 지역에 생육하기 때문이라 판단된다. 위의 결과로 볼 때 홍도의 토양특성은 매우 높은 유기물과 질소함량을 보이며 표토층에서 강한 산성토양의 특성을 나타내어 우리나라의 일반 산림토양과는 매우 다른 특성을 가지고 있었다.
- 유기물함량과 전질소함량은 Oh and Cho(1994)의 보고와 유사하게 나타났다. 유기물함량, 전질소함량, 유효인산 함량 모두 붉가시나무군락이 가장 높게 나타났으며, 소나무군락이 가장 낮게 조사되었다.
- 유기물은 토양 내 양이온치환능력, 보수력, 토양구조 등 토양의 이화학적 성질에 큰 영향을 미치고 질소의 대부분을 공급하며(Miller and Donahue, 1990), 유효인산의 50~60%를 공급하는 등 토양 특성에 가장 큰 영향을 준다. 유기물함량은 14.48~25.45%, 전질소함량은 0.49~0.90%, 유효인산은 26.00~58.68㎎/㎏의 범위로 나타났다. 우리나라 산림토양의 평균값보다 높게 나타났는데 이러한 결과는 토양 중석력함량이 높아 유기물층이 제대로 형성되지 못하기 때문으로 사료된다.
- 전체 46종 가운데 구실잣밤나무의 중요치가 75.56%로 가장 높았으며, 소나무 34.84%, 후박나무 29.11%, 동백나무 26.88%, 붉가시나무 17.79%, 황칠나무 15.23%, 광나무 13.41%, 소사나무 12.67% 등의 순으로 나타났다. 군락별 중요치를 살펴보면(Table 3), 구실잣밤나무구락에서는 구실잣밤나무가 124.
- 이는 Oh and Cho(1994)가 구실잣밤나무와 소나무가 상층수관에서 경쟁관계를 나타내고, 중층 수관에서는 후박나무, 동백나무, 기타 상록활엽수의 세력이 커지고 있으며, 하층에는 기타 상록활엽수와후박나무 세력이 더욱 커지고 있어 소나무의 도태가 예상된다고 한 것과 유사하다. 주로 남서사면에 분포하며 초본층의 평균 피도율이 62.5%, 평균출현종수도 35종으로 다른 군락보다 높게 나타났다.
- 수피채취를 위해 벌채당한 후 원식생으로 회복하고 있는 자연림에 가까운 2차림으로 2구 마을의 계곡에는 순 군락을 형성하고 있었다. 평균출현종수는 23종으로 다른 군락에 비해 가장 적은 종이 출현하였으며 교목층의 평균 피도율은 89.2%로 3개의 조사구를 제외하고 모두 95% 이상의 높은 피도율을 나타냈으며, 후박나무가 교목층에서 높은 우점도를 나타냈다. 후박나무는 녹나무과에서도 분포지역이 넓게 나타나고 방풍림, 녹음수로 좋으며 목재는 건축내장재, 선박재, 조각재, 악기재 등으로 이용된다.
- 기존에 소나무가 생육하고 있어도 천이가 진행되면서 소사나무군락으로 교체되고 이후 열악한 환경 때문에 다른 종의 적응이 어려우므로 천이의 진행이 정체되어 있는 것으로 보인다. 평균출현종수는 38종으로 분류된 군락 중에서 가장 많은 종이 출현하였으며 상록활엽수림 군락에서 출현하지 않았던 매발톱나무, 넉줄고사리, 더덕, 그늘사초, 곰취, 알며느리밥풀, 애기나리 등이 출현하였다. 상록성 초본인 맥문아재비, 소엽맥문동, 콩짜개덩굴 등도 나타났다.
- 후박 나무는 교목층 이하에서는 우점도가 낮게 나타나며, 동백나무가 아교목층과 관목층에서 높은 우점도를 나타내고 있다. 후박나무군락으로 구분된 10개의 조사구 중 2개의 조사구에서는 교목층에서 후박나무의 우점도가 2A ~ 3로 나타나고, 교목층 이하에서 우점도가 +로 조사되었다. 동백나무는 아교목층에서 우점도 4~5로 나타났으며 후박나무의 순 군락을 이루는 곳을 제외하고 동백나무에 의한 우점종 교체가 일어날 것으로 예상된다.
- 해발고는 붉가시나무 군락, 소사나무군락이 가장 높은 곳에 나타났으며, 후박나무군락이 가장 낮은 곳에 나타났다. 후박나무군락이 pH, 치환성양이온 Ca2+, Mg2+, K+이 가장 높은 곳에 나타났고, 구실잣밤나무군락이 pH가 가장 낮은 곳에 나타났다. 수분 함량은 붉가시나무군락이 가장 낮은 곳에 나타났으며, 구실잣밤나무군락과 후박나무군락이 비슷한 지위에서 나타났다.
- 10개의 군집으로 분류된 신칭 후박나무~동백나무군단 중 홍도에서 조사된 자료로 분류된 군집은 후박나무군집, 식나무군집, 다정큼나무군집으로 본 조사에서는 후박나무군락이 구분되었다. 후박나무는 다른 군락에서도 우점도는 낮지만 출현빈도가 높게 나타났으며, 식나무와 다정큼나무는 높은 빈도로 출현하였다.
후속연구
- 최근 지구환경 변화와 더불어 종다양성 등 자원화에 대한 중요성이 높아지고 있으며 난대림의 식물사회 분포와 식생 분포에 영향을 미치는 환경인자들과의 관계를 구명하여 생육적지를 판정하므로 본 연구는 홍도의 서식지 보존 및 자원화를 위한 기초자료가 될 것으로 사료된다. 또한 이후 홍도의 종 조성에 관한 조사를 통하여 종의 증감여부와 특산 식물, 희귀 및 멸종위기식물, 특정식물, 귀화식물 등의 주요 특성과 현황을 파악하고 종 보전방안을 마련해야 할 것이다.
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