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문제 정의
- 본 연구는 고층습원의 특성을 잃어가고 있는 작은용늪, 애기용늪을 중심으로 군부대 연병장, 탄약고 비탈면에 대해 생태조사를 진행하였다.
- 본 연구는 국내 소중한 자연유산인 대암산 용늪의 생태현황과 습지 훼손원인에 대해 살펴보고 옛 모습으로의 복원을 위해 근거자료를 제공하고자 수행하였다.
- 본 연구는 작은용늪과 애기용늪에서 육상화로 천이되고 있는 지역을 중심으로 생태계 조사를 진행하였으며, 이를 통해 생태기반환경 분석과 주요 동식물 서식지를 파악함으로서 습지의 전반적인 훼손요인을 분석하고 향후 용늪 생태복원계획에 근거자료를 제공하는데 목적을 두었다.
- 본 연구는 작은용늪과 애기용늪의 생태계 복원을 위한 기초연구로 대상지내 주요 식생군락과 멸종위기종 및 보호종 중심으로 생태조사를 진행하였으며, 결과를 근거로 아래와 같은 생태 복원 기본방향을 제시하였다(Figure 9).
- 조사결과와 같이 용늪의 지속적인 훼손을 방지하기 위해서는 생태복원사업이 시급한 것으로 판단되며 본 연구에서는 생태기반환경 분석과 주요 동·식물상 조사결과를 토대로 복원방향을 제안하였다.
제안 방법
- 첫째, 작은용늪 및 애기용늪은 연병장 및 군사작전도로의 토사유출로 인해 토양 및 식생 육화현상을 초래하고 있으므로 유역면적을 고려한 지속적이고 유지관리가 가능한 자연형 물순환체계를 구축하여 토사유출 방지 및 수질 개선방안을 도모하였다. 개선방향으로는 강우 시 연병장으로 집수되는 유수에 대해 유역면적 및 토사유출량을 계산하여 강우유출량을 토대로 기존 연병장 및 방공호 부지에 인공습지와 침사지를 조성한 후, 오수처리시설 부지에는 수질정화습지를 조성하여 용늪으로 흘러들어가는 수질을 2단계로 개선하였다. 또한 한방향으로 집중 되는 유수를 다방향으로 전환하여 세굴현상 및 토사유입을 방지하도록 하였다(Figure 10 A-A').
- 둘째, 지형 특성상 연병장 및 군사작전도로에서 용늪에 유출되는 토사와 탄약고로부터 이탄 습지 원형 잔존습지에의 토사유출을 방지하기 위해서는 지형복원과 비탈면녹화계획을 통해 용늪 원래의 아름다운 지형경관을 형성하도록 하였다. 탄약고 및 연병장 절성토를 통해 급격한 비탈면 경사를 낮추고 빠른 유속의 흐름을 방지 하는 동시에 습지를 조성하고 남은 사토로 지형 복원계획에 적용한다.
- 다섯째, 생태환경조사 결과, 습지 식생 및 동물들이 서식할 수 있는 공간이 제한적인 것으로 판단되어 다양한 생물종의 번식과 서식을 할 수 있는 공간과의 생태통로를 마련하여 생태계 보전 및 복원효과를 창출하였다. 또한 작은용늪 및 애기용늪의 중간 중간에 물웅덩이습지를 조성하여 건조화 방지와 야생동물에게 물공급을 하도록 하였다.
- 또한 한방향으로 집중 되는 유수를 다방향으로 전환하여 세굴현상 및 토사유입을 방지하도록 하였다(Figure 10 A-A').
- 토양은 작은용늪, 애기용늪, 탄약고 비탈면, 연병장에서 각각 대표적인 지점을 선택하여 3반복으로 최대한 현장 측정하였으며, 측정 불가능한 항목은 샘플 채취 후 연구실로 운반하여 즉시 실험하였다. 물리적 특성으로는 토양의 식생 생육가능여부를 판단할 수 있는 수분함량과 경도를 측정하였고, 화학적 특성으로는 토양 오염정도 및 식물 생육에 영향을 주는 질산태질소, 유효인산, 유기물을 측정하였다.
- 본 연구는 2013년 6월부터 12월까지 5차례의 현장답사와 용늪 관련보고서 및 연구논문을 중심으로 문헌조사를 진행하였으며, 기반환경인 토양과 수질, 생태환경은 주요 식생군락과 동물상을 조사하였다.
- 셋째, 식생 복원은 용늪 일원에 과거 교란으로 식생이 훼손되었다가 현재 다시 복원의 과정을 밟고 있는 지역에서 관찰되는 식물종이 가장 바람직하나, 복원과정에 있는 지형의 경우 주변에서 유입되는 종자의 빈도와 양에 따라 서로 다른 양상을 나타낼 수 있으므로 각각의 특성에 대해 평가하여 이를 바탕으로 대상종을 선정하였다. 선정한 식물종은 밀도가 높은 지역에서 이식, 증식을 통해 충분한 양을 확보하고 식생 복원을 도모하였다.
- 수질은 작은용늪과 애기용늪의 주 수로측을 따라 흐르고 있거나 노출된 지표수에 대해 측정하였으며, 물리적 특성인 수온, pH, EC, DO는 현장에서 간이측정기를 이용하여 측정하였다. 수질오염 정도를 판단할 수 있는 T-N, T-P, COD는 샘플을 채취하여 연구실에서 측정하였다.
- 식생은 수로측을 따라 도보이동하면서 관속식물을 대상으로 주요 식생군락, 멸종위기종 및 외래식물을 조사하였으며, 현존식생도와 멸종위기종 및 외래식물 분포도를 작성하였다. 조사가 어려웠던 교관목층 일부 구간은 ME(2012)를 근거로 현존식생도에 반영하였고 식물동정은 Lee(2006)의 대한식물도감과 국가표준식물목록을 참고하여 현장에서 동정하였다.
- 포유류는 용늪 특성상 키가 큰 관목이 많이 분포하여 서식하기 좋은 환경을 가졌고, 양서류는 자체가 습한 환경에서 생활하므로 가장 쉽게 발견할 수 있었기 때문이다. 조사방법으로는 기존 조사자료와 현장답사를 통하여 목격, 이동로, 배설물, 족적, 잠자리 등을 확인하였다.
- 토양은 작은용늪, 애기용늪, 탄약고 비탈면, 연병장에서 각각 대표적인 지점을 선택하여 3반복으로 최대한 현장 측정하였으며, 측정 불가능한 항목은 샘플 채취 후 연구실로 운반하여 즉시 실험하였다. 물리적 특성으로는 토양의 식생 생육가능여부를 판단할 수 있는 수분함량과 경도를 측정하였고, 화학적 특성으로는 토양 오염정도 및 식물 생육에 영향을 주는 질산태질소, 유효인산, 유기물을 측정하였다.
대상 데이터
- 대암산 용늪은 강원도 인제군 서화면 서흥리산 170번지의 대암산 정상 부근 서북사면 1,280m 지점(동경 128°07′, 북위 38°13′)에 위치하며, 큰용늪, 작은용늪, 애기용늪으로 구분되어 있다.
- 동물상은 조사 특성상 짧은 시간에 쉽게 관찰되는 포유류와 양서류를 중심으로 기록하였다. 포유류는 용늪 특성상 키가 큰 관목이 많이 분포하여 서식하기 좋은 환경을 가졌고, 양서류는 자체가 습한 환경에서 생활하므로 가장 쉽게 발견할 수 있었기 때문이다.
- 수질은 작은용늪과 애기용늪의 주 수로측을 따라 흐르고 있거나 노출된 지표수에 대해 측정하였으며, 물리적 특성인 수온, pH, EC, DO는 현장에서 간이측정기를 이용하여 측정하였다. 수질오염 정도를 판단할 수 있는 T-N, T-P, COD는 샘플을 채취하여 연구실에서 측정하였다.
- 선정한 식물종은 밀도가 높은 지역에서 이식, 증식을 통해 충분한 양을 확보하고 식생 복원을 도모하였다. 식생복원에 이용 가능한 수종으로는 실새풀, 털새, 가는오이풀, 바위구절초, 구름체꽃, 소영도리나무, 쉬땅나무, 사스레나무 등을 우선종으로 선정하였다(Table 6).
- 동물상으로는 작은용늪 진입부측에서 멧돼지, 멧토끼, 무당개구리를 발견하였고 북측에서는 고라니, 멧돼지, 청개구리, 삵의 흔적을 발견 하였다. 애기용늪 곳곳에서 무당개구리를 발견할 수 있었으며 고라니 배설물도 발견하였다.
- 제비동자꽃(Lychnis wilfordii)은 애기용늪의 남쪽 중앙부인 상대적으로 군부대의 오폐수의 영향이 없는 지역에 수개의 집단으로 분포하며 최소 300개체내외로 a구역에서 관찰되었다.
이론/모형
- 식생은 수로측을 따라 도보이동하면서 관속식물을 대상으로 주요 식생군락, 멸종위기종 및 외래식물을 조사하였으며, 현존식생도와 멸종위기종 및 외래식물 분포도를 작성하였다. 조사가 어려웠던 교관목층 일부 구간은 ME(2012)를 근거로 현존식생도에 반영하였고 식물동정은 Lee(2006)의 대한식물도감과 국가표준식물목록을 참고하여 현장에서 동정하였다.
성능/효과
- 날개하늘나리(Lilium dauricum)는 군부대 막사와 연병장 주변(c구역)에서 4개의 소집단으로 발견되었으며, 개체수는 개화개체 1~2개체와 미개화의 어린 개체 1~3개체가 관찰되었다. 영양번식 특성에 따라 다수의 어린개체가 존재할 것으로 보이며 개화기를 전후하여 어린 개체의 잎은 하고(夏枯)하여 휴면에 들어가기도 함으로 정확한 개체수는 향후 조사가 필요하다.
- 넷째, 외래종 제거는 바람직하나 또 다른 생태계교란을 초개하지 않는 선에서 제거하여야 한다, 또한 자생력이 강한 식물을 도입하여 외래종의 확산을 막고 자연 제거하여야 한다. 미국쑥부쟁이는 출현빈도가 높은 지역을 중심으로 제거작업을 실행하고 향후 개화기를 전후하여 추가적으로 제거한다.
- 다섯째, 생태환경조사 결과, 습지 식생 및 동물들이 서식할 수 있는 공간이 제한적인 것으로 판단되어 다양한 생물종의 번식과 서식을 할 수 있는 공간과의 생태통로를 마련하여 생태계 보전 및 복원효과를 창출하였다. 또한 작은용늪 및 애기용늪의 중간 중간에 물웅덩이습지를 조성하여 건조화 방지와 야생동물에게 물공급을 하도록 하였다.
- 달맞이꽃(Oenothera biennis), 큰조아재비(Phleum pratense), 토끼풀(Trifolium repens)은 군작전도로 주변과 식생이 개방된 지역(d구역) 에서 상대적으로 낮은 빈도로 관찰되었다.
- 조사결과 작은용늪은 이탄층을 포함한 고층 습원의 특성을 지니고 있으나 애기용늪에서는 이탄층이 발견되지 않았으며 습지식생도 적게 분포하였다. 두 곳 모두 수로측을 제외한 지역에서 육상식생을 비교적 많이 확인할 수 있었으며, 연병장 및 탄약고 비탈면은 토사유출로 인해 식생이 드물게 나타났다. 멸종위기종으로는 애기용늪에서 조름나물, 제비동자꽃, 기생꽃군락을 발견하였고 헬기장 부근에서 닻꽃, 연병장 주변과 군부대 막사에서 4개의 소집단으로 분포하고 있는 날개하늘나리군락이 발견되었다.
- 두 곳 모두 수로측을 제외한 지역에서 육상식생을 비교적 많이 확인할 수 있었으며, 연병장 및 탄약고 비탈면은 토사유출로 인해 식생이 드물게 나타났다. 멸종위기종으로는 애기용늪에서 조름나물, 제비동자꽃, 기생꽃군락을 발견하였고 헬기장 부근에서 닻꽃, 연병장 주변과 군부대 막사에서 4개의 소집단으로 분포하고 있는 날개하늘나리군락이 발견되었다. 외래식물로는 서양민들레, 큰조아재비, 오리새, 토끼풀, 달맞이꽃군락이 발견되었다.
- 최근 ME(2012)의 조사에 의하면 2007년에 비해 교목층은 신갈나무군락, 고로쇠나무군락이 추가되었고 습지식생인 쑥, 소리쟁이, 삿갓사초, 벼군락이 줄어들었으며 질경이, 뺑쑥, 산새풀이 우점한 것으로 보아 토사유출이 계속 진행되고 있음을 나타낸다. 본 조사결과에 비교해보면 2005년, 2007년, 2012년에 비해 육상식생인 뺑쑥, 질경이, 짚신나물이 연병장 동남측에 많이 피복됨으로써 연병장으로부터의 토사유실과 이로 인한 식생 육상화를 거듭 증명하면서 작은용늪 생태계를 유지하기 위해서는 연병장 생태복원이 하루빨리 이루어져야 한다.
- 본 조사에 의하면 작은용늪 및 애기용늪에는 포유류로는 두더지, 너구리, 족제비, 삵, 멧돼지, 고라니, 노루, 멧토끼, 청설모, 다람쥐 등 5목 8과 10종이 서식하였고 양서류로는 무당개구리, 청개구리의 서식처를 발견하였다(Figure 6, 7).
- 셋째, 식생 복원은 용늪 일원에 과거 교란으로 식생이 훼손되었다가 현재 다시 복원의 과정을 밟고 있는 지역에서 관찰되는 식물종이 가장 바람직하나, 복원과정에 있는 지형의 경우 주변에서 유입되는 종자의 빈도와 양에 따라 서로 다른 양상을 나타낼 수 있으므로 각각의 특성에 대해 평가하여 이를 바탕으로 대상종을 선정하였다. 선정한 식물종은 밀도가 높은 지역에서 이식, 증식을 통해 충분한 양을 확보하고 식생 복원을 도모하였다. 식생복원에 이용 가능한 수종으로는 실새풀, 털새, 가는오이풀, 바위구절초, 구름체꽃, 소영도리나무, 쉬땅나무, 사스레나무 등을 우선종으로 선정하였다(Table 6).
- 본 습지는 완만한 구릉에 형성된 것으로 과거에는 소규모 습지의 형태를 나타내었을 것으로 예상되지만 지금의 훼손상태는 탄약고의 건설을 위한 절토와 성토로 인해 본래의 지형이 훼손되었고, 이 과정에서 발생된 토사가 본 습지로 유입되어 습지의 대부분이 육화의 과정을 밟은 것으로 판단 된다. 식생조사결과, 달뿌리풀이 우점하였으며, 목본식물로는 댕댕이나무, 소영도리나무, 꽃개회나무, 쉬땅나무, 갯버들, 매발톱나무 등이 유입되어 용늪 일원에서 관찰되는 교란이 없는 습지와는 상당히 차이가 있는 것으로 보였다. 그외에 질경이, 바위구절초, 가는오이풀, 큰쥐꼬리새, 박새, 오리방풀, 산딸기, 지리강활, 넓은잎외잎쑥, 왕질경이, 골풀, 큰뱀무, 둥근이질풀, 고려엉겅퀴, 산꼬리풀, 양지꽃, 노루오줌, 까실쑥부쟁이, 곰취, 큰수리취 등이 높은 빈도로 출현하였다.
- 애기용늪의 주요 식생으로는 당단풍나무군락, 둥근이질풀+곰취군락, 뺑쑥+곰취군락, 동의나물+달뿌리풀군락, 달뿌리풀+산새풀군락, 고로쇠나무군락, 노루오줌+둥근이질풀군락, 질경이+산꼬리풀군락, 오리발풀+노루오줌군락, 신갈나무+쉬땅나무군락, 산새풀군락으로 총 11개 분류군이 우점하였고 작은용늪은 뺑쑥+질경이 군락, 비비추+둥근이질풀군락, 달뿌리풀+동의나물군락, 짚신나물+가는오이풀군락, 둥근이질풀+고마리군락, 동의나물+고마리군락, 달뿌리풀군락, 신갈나무군락, 둥근이질풀군락, 뺑쑥+가는오이풀군락, 오리방풀+골풀군락, 쉬땅나무군락, 신갈나무+고로쇠나무군락으로 총 13개 군락이 우점하였다(Figure 4, Table 4).
- 여름(7~8월) 평균수온은 18.7℃로 측정되었고 pH 6.3~7.4, EC 52.84us/cm, DO 0.98mg/L, T-N 3.80mg/L, T-P 0.31mg/L, COD 4.34mg/L으로 환경부 호소수질기준에 비교한 결과 T-N은 1.5mg/L를 초과하여 ‘매우 나쁨’으로 나타났고 T-P, COD는 보통으로 나타났다.
- 조사에 의하면 작은용늪의 주요식생은 2003년에 꽃쥐손이풀군락, 쑥군락, 쑥+소리쟁이군락, 소리쟁이군락, 버드나무군락, 왕질경이+눈산버들군락, 삿갓사초군락, 동의나물군락, 오이풀군락, 고마리군락, 달뿌리풀군락, 개쉬땅나무군락, 귀룽나무군락, 산쑥군락, 질경이군락, 골풀군락등 총 18개 군락이 조사되었고, 2005년 조사에서는 군부대 연병장으로부터 유입되는 토사에 의하여 식생구조가 많이 훼손되고 전반적으로 자생종과 외래종이 혼생된 것으로 밝혀졌다. 우점종으로는 골풀, 산새풀, 달뿌리풀군락이 있었으며 계곡부 교목층에는 신갈나무, 고로쇠나무, 흰귀룽나무, 사스래나무, 아교목층과 관목층에는 당단풍, 회나무, 나래회나무, 갯버들, 당마가목 등이 우점하였다. 2007년 정밀조사에 의하면 작은용늪은 쑥, 소리쟁이, 고마리, 달뿌리풀, 골풀, 벼 등 습지식생이 혼생하면서 13개의 군락을 이루고 있었다.
- 조름나물(Menyanthes trifoliata)은 애기용늪의 남동쪽(a구역)에 집단을 이루어 분포하며 면적은 약 100m2, 개체수는 최소 500개체로 생육 상태는 매우 양호한 것으로 관찰되었다.
- 조사결과 작은용늪은 이탄층을 포함한 고층 습원의 특성을 지니고 있으나 애기용늪에서는 이탄층이 발견되지 않았으며 습지식생도 적게 분포하였다. 두 곳 모두 수로측을 제외한 지역에서 육상식생을 비교적 많이 확인할 수 있었으며, 연병장 및 탄약고 비탈면은 토사유출로 인해 식생이 드물게 나타났다.
- 첫째, 작은용늪 및 애기용늪은 연병장 및 군사작전도로의 토사유출로 인해 토양 및 식생 육화현상을 초래하고 있으므로 유역면적을 고려한 지속적이고 유지관리가 가능한 자연형 물순환체계를 구축하여 토사유출 방지 및 수질 개선방안을 도모하였다. 개선방향으로는 강우 시 연병장으로 집수되는 유수에 대해 유역면적 및 토사유출량을 계산하여 강우유출량을 토대로 기존 연병장 및 방공호 부지에 인공습지와 침사지를 조성한 후, 오수처리시설 부지에는 수질정화습지를 조성하여 용늪으로 흘러들어가는 수질을 2단계로 개선하였다.
- 토양 분포지형은 산악지 용암류평탄지로 형성되었고 퇴적양식은 잔적층, 붕적층으로, 심토토성은 사양토, 표토는 양토로서 전반적으로 배수능력이 양호하여 습지의 기능을 유지한 것으로 판단된다.
후속연구
- 서양민들레는 자생종인 산민들레, 흰털민들레와 비슷한 빈도로 출현하므로 정확한 구별이 어려울 경우 개체밀도가 높은 군사시설 개방지만 제거한다. 달맞이꽃, 개망초, 오리새는 구별이 쉬우므로 평소 발견되는대로 제거하며 향 후 외래종의 인위적인 유입을 차단하기 위해서는 곰취, 동의나물, 노루오줌, 골풀 등과 같은 자생종을 제안한다.
- 넷째, 외래종 제거는 바람직하나 또 다른 생태계교란을 초개하지 않는 선에서 제거하여야 한다, 또한 자생력이 강한 식물을 도입하여 외래종의 확산을 막고 자연 제거하여야 한다. 미국쑥부쟁이는 출현빈도가 높은 지역을 중심으로 제거작업을 실행하고 향후 개화기를 전후하여 추가적으로 제거한다. 서양민들레는 자생종인 산민들레, 흰털민들레와 비슷한 빈도로 출현하므로 정확한 구별이 어려울 경우 개체밀도가 높은 군사시설 개방지만 제거한다.
- 본 습지는 현재 상당히 교란된 상태로 용늪습지보호지역의 복원사업과정에서 원래의 지형 및 식생복원을 통해 탄약고 부지에서 지속적으로 유입되는 토사를 차단하여 습지원형이 유지됨과 동시에 교란의 제거에 따른 장기적인 복원계획을 도모해야할 것으로 판단된다.
- 본 연구는 향후 수행하게 될 작은용늪 및 애기용늪의 생태복원계획을 위한 기초연구로 정밀조사가 아닌 주요 식생군락과 멸종위기종 및 보호종 조사를 통해 복원방향을 제시하였으며 이는 작은용늪 및 애기용늪의 생태현황자료 구축뿐만 아니라 복원계획에 유용하게 활용할 것으로 기대된다.
- 날개하늘나리(Lilium dauricum)는 군부대 막사와 연병장 주변(c구역)에서 4개의 소집단으로 발견되었으며, 개체수는 개화개체 1~2개체와 미개화의 어린 개체 1~3개체가 관찰되었다. 영양번식 특성에 따라 다수의 어린개체가 존재할 것으로 보이며 개화기를 전후하여 어린 개체의 잎은 하고(夏枯)하여 휴면에 들어가기도 함으로 정확한 개체수는 향후 조사가 필요하다.
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