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문제 정의
- 따라서 본 연구는 거문도닥나무의 자생지의 입지환경, 식생구조 및 토양특성을 파악하여 자생지 보전과 복원을 위한 기초자료로 활용 하고자 한다.
제안 방법
- 거문도닥나무 개체군 내 빛 환경특성을 파악하기 위해 디지털카메라(Nikon D80, Nikon Inc.)와 화각(시야각)이 180º인 어안렌즈(4.5mm F2.8 EX DC, SIGMA Inc.)를 이용하여 거문도닥나무 높이를 감안하여 1m 높이에서 수직방향으로 천공사진을 5회 반복하여 촬영하였다.
- 식생조사는 2011년 8월, 2012년 7월, 2013년 9월에 거문도닥나무 자생지 중 예비답사와 기존의 문헌을 통해 개체군의 분포 면적이 넓은 고흥(3개소), 부산(4개소), 울산(3개소) 의 자생지를 조사지로 선정하였다. 또한 10m x 10m, 5m x 20m 등 100m2 크기의 방형구를 10개 설치하였으며, 조사대상지의 식생구조를 파악하기 위해 식생조사를 실시하였다. 식생조사는 방형구내 출현하는 분류군을 대상으로 교목층(8m 이상), 아교목층(2~8m), 관목층(0.
- 상대우점치는 (상대밀도+상대피도)/2로 계산하였으며, 개체들의 수관 층위 별로 가중치를 부여한 {(아교목층 IP×3)+(관목층 IP×2)+ (초본층 IP×1)}/6으로 평균상대우점치(Mean Importance Percentage: MIP)를 구하였다(Yi et al., 2010; Shin and Yi, 2011).
- 또한 10m x 10m, 5m x 20m 등 100m2 크기의 방형구를 10개 설치하였으며, 조사대상지의 식생구조를 파악하기 위해 식생조사를 실시하였다. 식생조사는 방형구내 출현하는 분류군을 대상으로 교목층(8m 이상), 아교목층(2~8m), 관목층(0.8~2m), 초본층(0.8m)으로 나누어 각 층위별로 피도와 개체수 등을 조사하여 상대밀도 및 상대피도를 구하였다. 이를 활용하여 각 수종의 상대적 우세를 비교하기 위해 상대우점치(Importance Percentage: IP)를 수관층위별로 분석하였다(Curtis and McIntosh, 1951; Brower and Zar, 1977).
- 8m)으로 나누어 각 층위별로 피도와 개체수 등을 조사하여 상대밀도 및 상대피도를 구하였다. 이를 활용하여 각 수종의 상대적 우세를 비교하기 위해 상대우점치(Importance Percentage: IP)를 수관층위별로 분석하였다(Curtis and McIntosh, 1951; Brower and Zar, 1977). 상대우점치는 (상대밀도+상대피도)/2로 계산하였으며, 개체들의 수관 층위 별로 가중치를 부여한 {(아교목층 IP×3)+(관목층 IP×2)+ (초본층 IP×1)}/6으로 평균상대우점치(Mean Importance Percentage: MIP)를 구하였다(Yi et al.
- 자생지의 입지 특성을 파악하기 위해 GPS(Garmin, Oregon300)를 이용하여 위·경도, 고도, 경사 및 방위 등을 정밀 조사하였다.
- 채취한 시료는 실험실로 운반하여 자연 풍건 후 1mm 채로 거른다음 분석용 시료로 사용하였다. 토양산도(pH)와 전기전도도(EC)는 토양과 증류수를 1:5(w/w)로 혼합하여 30분간 진탕한 후 산도측정기와 전도도측정기로 측정하였다. 토성은 비중계법(Kalra and Maynard, 1991), 유기물 함량(O.
- 토양의 물리·화학적 특성조사를 위하여 각 방형구 내에서 표토의 유기물층을 제거한 후 A층에서 채취하였다.
- 최대종다양도(Maximum H′)는 H′max=logS(S는 종수), 균등도(J′)는 J′=H′/H′max 및 우점도(D)는 D=1-J′ 식을 이용 하였다(Pielou, 1975). 한편 자생지 간 식생구조에 따른 유연관계를 파악하고자 조사지역 내에 출현한 전 분류군에 대한 중요치를 기초로 군집분석을 하였다. 군집분류는 PC-ORD v.
대상 데이터
- 본 연구 조사지는 고흥의 팔영산, 부산의 기장군 및 울산의 염포동으로 한반도의 식물지리적 특성으로 보아 동해안 남부형, 남해안형에 속한다. 동해안남부형의 지리적 범위는 낙동정맥 동부, 영덕군 병곡면 이남~울주군 서생면 이북까지 이며, 남해안형의 지리적 범위는 남해안 도서지역, 기장군 장안읍에서 해남군 화산면까지이다(Kim and Lee, 2006).
- 식생조사는 2011년 8월, 2012년 7월, 2013년 9월에 거문도닥나무 자생지 중 예비답사와 기존의 문헌을 통해 개체군의 분포 면적이 넓은 고흥(3개소), 부산(4개소), 울산(3개소) 의 자생지를 조사지로 선정하였다. 또한 10m x 10m, 5m x 20m 등 100m2 크기의 방형구를 10개 설치하였으며, 조사대상지의 식생구조를 파악하기 위해 식생조사를 실시하였다.
- 토양의 물리·화학적 특성조사를 위하여 각 방형구 내에서 표토의 유기물층을 제거한 후 A층에서 채취하였다. 채취한 시료는 실험실로 운반하여 자연 풍건 후 1mm 채로 거른다음 분석용 시료로 사용하였다. 토양산도(pH)와 전기전도도(EC)는 토양과 증류수를 1:5(w/w)로 혼합하여 30분간 진탕한 후 산도측정기와 전도도측정기로 측정하였다.
- 는 Brown법, 치환성양이온(Ca2+, Ma2+, K+)은 원자흡광분석기(SPCA-626D, SHIMADZU) 로 측정하였다. 토양시료는 경상북도농업기술센터에 의뢰 하여 분석하였다.
데이터처리
- 거문도닥나무 자생지의 환경요인, 식생 및 토양분석 결과를 토대로 상관분석을 실시하였다(Table 8). 분석결과 경사와 초본층의 피도는 부의상관을 보였다.
- 한편 자생지 간 식생구조에 따른 유연관계를 파악하고자 조사지역 내에 출현한 전 분류군에 대한 중요치를 기초로 군집분석을 하였다. 군집분류는 PC-ORD v. 5.10 (McCune and Mefford, 2006)에 의한 이 단계군집분석(Two-way Cluster Analysis)을 하였다.
- )를 이용하여 거문도닥나무 높이를 감안하여 1m 높이에서 수직방향으로 천공사진을 5회 반복하여 촬영하였다. 촬영한 화상을 Gap Light Analyzer Version 2.0을 이용하여 흑색(차폐 물)과 백색(하늘)으로 이원화된 영상을 통해 수관개방율 (Canopy openness)을 산출한 후 평균값을 도출하였다 (Figure 2).
- 환경요인과 식생 및 토양조사 결과의 상호 연관성을 파악하기위해 상관분석을 실시하였으며(Pearson, 1895), 분석은 통계 프로그램인 SPSS 20을 이용하였다.
이론/모형
- 각 층위별 구성 종의 다양성과 균일성을 나타내기 위하여 Shannon-Weaver의 종다양도(H′)를 적용하였다.
- 토양산도(pH)와 전기전도도(EC)는 토양과 증류수를 1:5(w/w)로 혼합하여 30분간 진탕한 후 산도측정기와 전도도측정기로 측정하였다. 토성은 비중계법(Kalra and Maynard, 1991), 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+)은 원자흡광분석기(SPCA-626D, SHIMADZU) 로 측정하였다. 토양시료는 경상북도농업기술센터에 의뢰 하여 분석하였다.
성능/효과
- , 2013). 거문도닥나무 개체군의 군집별 유사도를 분석한 결과(Table 5), 군집 Ⅰ과 군집 Ⅱ는 42.17%, 군집 Ⅱ와 군집 Ⅲ은 49.40%, 군집 Ⅰ과 군집 Ⅲ은 27.73%로 나타났다. 이 중에서 군집 Ⅱ(떡갈나무-곰솔군집)와 군집 Ⅲ(곰솔군집) 간 유사도지수가 49.
- 거문도닥나무 자생지 토양의 물리・화학적 특성을 보면, 토성은 고흥과 울산의 자생지는 미사질양토, 부산의 자생지는 사양토로 확인되었다(Table 7). 토양산도는 pH 4.
- 군집 Ⅱ와 군집 Ⅲ은 같이 출현하는 종의수 등으로 인해 유사도가 높은 것으로 판단되며, 군집 Ⅰ과 군집 Ⅲ간에는 각 군집간의 출현 종수의 차이 등으로 인해 다소 유사도가 떨어진 것으로 판단된다. 거문도닥나무 자생지간의 유사도지수는 고흥지역과 울산지역에서 45.12%로 가장 동질적인 집단이었으며, 고흥지역과 부산지역이 30.49%로 가장 이질적이었다.
- 24ds/m 범위로 자생지마다 수치가 비슷하게 나타났다. 거문도닥나무 자생지의 유기물함량(O.M.)은 0.72~7.84%범위로 자생지에 따라 차이가 있었으며, 평균 2.60% 로 확인되었다. 토양유기물 함량과 밀접한 상관관계가 있는 전질소(T.
- 8%) 등이 관찰되었다. 군집 Ⅲ은 곰솔군집으로 교목층을 제외한 모든 층에서 확인하였으며, 곰솔 이외의 교목성 수종은 확인되지 않아 현재의 군집이 유지될 것으로 판단되었다. 이상을 종합하면 거문도닥나무 자생지는 훼손지역(노변, 사면절개지 등)에서 나타나 천이과정 중에 있으며, 아교목층을 이루는 밤나무, 소나무, 떡갈나무 및 곰솔 등의 군집으로 당분간 유지될 것으로 판단되었다.
- 군집 별 출현종수와 Shannon의 종다양성지수(H′), 균등도(J′), 우점도는(D), 최대종다양도(H’max)를 보면(Table 6), 종다양성지수(H′)의 경우 군집 Ⅲ에서 1.4193으로 가장 높았으며, 군집 Ⅱ에서 1.2718로 가장 낮았다.
- 9%) 등이 관찰되었다. 군집Ⅰ은 아교목층의 밤 나무, 소나무, 산벚나무의 군집이 추후 교목층으로 성장하면서 당분간 현재의 군집이 유지될 것으로 판단되었다.
- 또한 10개소의 조사구에서 거문도닥나무의 높이를 감안하여 촬영한 천공사진을 분석한 결과 수관개방율은 부산지역(57.30~86.07%)이 가장 높았고, 다음으로 고흥 (41.79~60.51%), 울산(45.23~52.87%) 순이었다(Table 2). 한편 거문도닥나무 자생지의 평균 수간개방율은 57.
- 울산의 거문도닥나무 자생지는 거문도닥나무가 주연부, 노변, 도랑 및 사면부 등지에 분포하여 답압이나 임도 가장자리 정비 등으로 지속적인 절단 또는 유실로 부분적인 이식이 필요할 것으로 판단되었다. 부산의 거문도닥나무 자생지는 현장조사에서 불에 탄 고사목 등이 확인되어 과거에 산불흔적이 있었을 것으로 판단되었 으며, 현재까지는 비교적 양호한 상태를 보이나, 관목층의식생 밀도가 높아짐에 따라 개체군 유지에 저해를 받을 것으로 판단되었다. 이에 곰솔, 사스레피나무, 진달래 등 경쟁 수종의 제거와 장차 분포역(EoO: Extent of Occurance)과 점유역(AoO: Area of Occupancy)을 이용한 분포면적을 추정(IUCN, 2001)하여 대체서식지의 복원 등의 보전전략을 수립해야 할 것으로 판단된다.
- , 2002). 식물체에 이용될수 있는 형태의 토양인 유효 인산(P2O5)은 1~11mg kg-1 이었으며 평균 4mg kg-1으로 나타났다.
- 이에 경쟁수종의 관리 및 절개사면이 붕괴되어 토사가 흘러내리는 것을 막을 수 있는 보호 장치 등이 필요할 것으로 판단된다. 울산의 거문도닥나무 자생지는 거문도닥나무가 주연부, 노변, 도랑 및 사면부 등지에 분포하여 답압이나 임도 가장자리 정비 등으로 지속적인 절단 또는 유실로 부분적인 이식이 필요할 것으로 판단되었다. 부산의 거문도닥나무 자생지는 현장조사에서 불에 탄 고사목 등이 확인되어 과거에 산불흔적이 있었을 것으로 판단되었 으며, 현재까지는 비교적 양호한 상태를 보이나, 관목층의식생 밀도가 높아짐에 따라 개체군 유지에 저해를 받을 것으로 판단되었다.
- 73%로 나타났다. 이 중에서 군집 Ⅱ(떡갈나무-곰솔군집)와 군집 Ⅲ(곰솔군집) 간 유사도지수가 49.40%로 가장 동질적인 집단이었으며, 군집 Ⅰ(밤나무-소나무군집)과 군집 Ⅲ(곰솔군집)은 27.73%로 군집 간 가장이질적이었다. 군집 Ⅱ와 군집 Ⅲ은 같이 출현하는 종의수 등으로 인해 유사도가 높은 것으로 판단되며, 군집 Ⅰ과 군집 Ⅲ간에는 각 군집간의 출현 종수의 차이 등으로 인해 다소 유사도가 떨어진 것으로 판단된다.
- 군집 Ⅲ은 곰솔군집으로 교목층을 제외한 모든 층에서 확인하였으며, 곰솔 이외의 교목성 수종은 확인되지 않아 현재의 군집이 유지될 것으로 판단되었다. 이상을 종합하면 거문도닥나무 자생지는 훼손지역(노변, 사면절개지 등)에서 나타나 천이과정 중에 있으며, 아교목층을 이루는 밤나무, 소나무, 떡갈나무 및 곰솔 등의 군집으로 당분간 유지될 것으로 판단되었다. 또한 훼손지역 특성상 빈번한 교란으로 인해 장기적인 모니터링이 필요할 것으로 판단되 었다.
- 87%) 순이었다(Table 2). 한편 거문도닥나무 자생지의 평균 수간개방율은 57.56%로 나타나 광 조건은 양호한 것으로 판단되었다.
후속연구
- 7%) 등이 관찰되었다. 군집 Ⅱ는 아교목층의 떡갈나무, 곰솔, 졸참나무 등이 교목층으로 성장하면서 현재의 군집이 유지되며 추후 졸참나무의 세력이 확대될 것으로 판단되었다.
- 따라서 거문도닥나무의 자생지 보전을 위해서는 자생지의 여러 물리적 환경조건 뿐만 아니라 그곳에서 서식하는 동·식물종과의 상호작용을 포함하여 보전하는 효과가 있는 자생지보전(in situ conservation)을 통해(Qiaoming et al., 2002) 자연 개체군을 그 자체로 보전(Primack, 2004)하는 방안이 필요하며, 광량이 풍부한 임연부, 절개지 사면부, 노변 등에 대체서식지를 조성하여 거문도닥나무의 개체수와 자생지를 늘리는 보전방안이 필요할 것으로 판단된다.
- 이에 곰솔, 사스레피나무, 진달래 등 경쟁 수종의 제거와 장차 분포역(EoO: Extent of Occurance)과 점유역(AoO: Area of Occupancy)을 이용한 분포면적을 추정(IUCN, 2001)하여 대체서식지의 복원 등의 보전전략을 수립해야 할 것으로 판단된다. 또한 지속적인 모니터링을 통한 거문도닥나무 개체군의 특성을 파악하여 효과적으로 개체군을 유지 및 증진 시키는 방안을 마련해야 할 것으로 판단된다.
- 이상을 종합하면 거문도닥나무 자생지는 훼손지역(노변, 사면절개지 등)에서 나타나 천이과정 중에 있으며, 아교목층을 이루는 밤나무, 소나무, 떡갈나무 및 곰솔 등의 군집으로 당분간 유지될 것으로 판단되었다. 또한 훼손지역 특성상 빈번한 교란으로 인해 장기적인 모니터링이 필요할 것으로 판단되 었다.
- 부산의 거문도닥나무 자생지는 현장조사에서 불에 탄 고사목 등이 확인되어 과거에 산불흔적이 있었을 것으로 판단되었 으며, 현재까지는 비교적 양호한 상태를 보이나, 관목층의식생 밀도가 높아짐에 따라 개체군 유지에 저해를 받을 것으로 판단되었다. 이에 곰솔, 사스레피나무, 진달래 등 경쟁 수종의 제거와 장차 분포역(EoO: Extent of Occurance)과 점유역(AoO: Area of Occupancy)을 이용한 분포면적을 추정(IUCN, 2001)하여 대체서식지의 복원 등의 보전전략을 수립해야 할 것으로 판단된다. 또한 지속적인 모니터링을 통한 거문도닥나무 개체군의 특성을 파악하여 효과적으로 개체군을 유지 및 증진 시키는 방안을 마련해야 할 것으로 판단된다.
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