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문제 정의
- 따라서 본 연구는 비탈면의 자연 친화적인 녹화를 위해 녹화용 식물로 많이 사용되고 있는 지피식물 억새, 톨훼스큐, 수크령, 한국잔디와 초화류 및 목본류를 혼파 처리하여 비탈면 녹화 특성을 파악하고 지피식물류의 활용에 관한 기초 자료로 제시하고자 한다.
가설 설정
- T3 : Woody plants(7.5g/m2)+Native herbaceous plants(7.5g/m2)+Ground Cover Plants(Pennisetum alopecuroides: 10.0g/m2).
- z : Germination rate.
제안 방법
- 발아실험은 2012년 5월 11일부터 한 달간 발아상(B.O.D. Incubator: DAE LIM)내에서 온도를 주간은 광조건 25°C 8시간, 야간은 암조건 15°C 16시간으로 설정하고, 종자당 100립을 기준으로 3반복으로 실험하였으며(Anonymous, 1964), 식물의 유근이 2mm이상 나온 것을 발아한 것으로 간주하였다.
- 단위 실험구의 크기는 1m×1m(1m2)의정사각형으로 지피식물의 종에 따라 4개의 실험 구를 3반복 처리하였으며, 2012년 6월 23일에 실험구를 완성하였다(Figure 1). 본 연구는 지피식물종에 따른 혼파처리가 비탈면녹화에 미치는 영향을 알아보고자 목본류와 초화류의 파종량은 동일하게 처리한 상태에서 지피식물로 선정한 억새, 톨훼스큐, 수크령, 한국잔디 등을 시험구별로 억새 10.0g/m2, 톨훼스큐 10.0g/m2, 수크령 10.0g/m2, 한국잔디 10.0g/m2 등으로 각각 나누어 조성하였다.
- 본 연구는 훼손비탈면에서 지피식물류의 혼 파처리에 따른 비탈면녹화 특성을 알아보고자 목본류와 초화류의 파종량은 동일하게 처리한후 지피식물류 억새, 톨훼스큐, 수크령, 한국잔디 등 4가지로 구분하여 실험구를 조성하였으며 그 결과는 다음과 같다.
- 지피식물종에 따른 식물생육특성을 알아보기 위하여 식물이 어느 정도 발아된 2012년 7월부터 2013년 9월까지 8차례에 걸쳐, 각 실험구의 지면 피복율(%), 발아개체수, 초장/수고(cm), 시각적평가 등을 조사하였다. 시각적평가는 실험 구별 지면피복율, 종다양성 및 생장 등을 기초로 전반적인 생육상태와 경관을 측정하여 가장 우수한 경관을 9점, 가장 불량한 경관을 1점으로 평가하였다(Shim et al., 2010).
- 실험구 관리는 조성 후 강우량이 적어 한 달간 표면건조 상태에 따라 3회 관수(20mm/1회 수준)를 실시하였고, 식물발아가 진행된 이후는 관수를 중단하고 자연 상태를 유지 시켰고, 주변에서 침입한 잡초 발생이 많아 7∼9월까지한 달 간격으로 잡초제거를 실시하였으며, 이후에는 인위적 관리 없이 자연 상태를 유지시켰다.
- 지피식물종에 따른 목본류와 초화류 및 지피식물류의 지면피복율을 측정하였으며 그 결과 는 다음과 같다(Table 2). 8번의 측정결과 목본류와 초화류의 피복율은 통계적 유의차 없이 동일한 것으로 나타났으나, 지피식물 억새, 톨훼스큐, 수크령, 한국잔디의 지면피복율은 통계적 유의차를 보이며 수크령이 배합된 처리구에서 가장 높게 나타났고, 톨훼스큐가 배합된 처리구에서 낮게 나타났다.
- 지피식물종에 따른 시각적 품질평가를 실시하였으며, 그 결과는 다음과 같다(Table 5). 8번의 측정결과 대체로 수크령이 배합된 처리구에서 높은 시각적 품질평가가 나타났고 톨훼스큐가 배합된 처리구에서 낮게 나타났다.
- 지피식물종에 따른 식물생육특성을 알아보기 위하여 식물이 어느 정도 발아된 2012년 7월부터 2013년 9월까지 8차례에 걸쳐, 각 실험구의 지면 피복율(%), 발아개체수, 초장/수고(cm), 시각적평가 등을 조사하였다. 시각적평가는 실험 구별 지면피복율, 종다양성 및 생장 등을 기초로 전반적인 생육상태와 경관을 측정하여 가장 우수한 경관을 9점, 가장 불량한 경관을 1점으로 평가하였다(Shim et al.
- 지피식물종에 따른 지피식물 억새, 톨훼스큐, 수크령, 한국잔디 등의 발아개체수를 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다(Table 3). 8번의 측정결과 발아개체수는 수크령이 가장 많았고 톨훼스큐가 가장 적었는데 이는 파종한 톨훼스큐가 여름철 병해 및 하고현상에 의해 모두 고사 하였기 때문으로 판단된다.
- 파종량은 국토해양부 “도로비탈면 녹화공사의 설계 및 시공지침(2009)”에 의거하여 얇은식생기반재뿜어붙이기 종자량을 근거로 실험구별 25g/m2을 산정하였다(Table 1).
대상 데이터
- 공시식물은 비탈면 녹화용으로 널리 사용되고 내건성이 우수하며 척박한 토양에 잘 정착하는 목본류(싸리나무, 자귀나무, 낭아초)와 초화류 (벌노랑이, 패랭이, 쑥주쟁이, 구절초, 대금계국) 를 선정하고, 지피식물로 많이 이용되는 억새, 톨훼스큐, 수크령, 한국잔디 등을 선정하여 혼합 하였다. 발아실험은 2012년 5월 11일부터 한 달간 발아상(B.
- 본 연구의 실험 장소는 충북 청주시 청주대학교 예술대학내 절토부 토사비탈면에서 실시하였으며, 실험구의 조성은 다음과 같다. 먼저 비탈면의 표면을 정리하고 식생기반재가 잘 부착 되도록 면네트를 설치한 후 식물종자가 배합된 식생기반재를 1cm두께로 비탈면 위에 포설하였다.
- 먼저 비탈면의 표면을 정리하고 식생기반재가 잘 부착 되도록 면네트를 설치한 후 식물종자가 배합된 식생기반재를 1cm두께로 비탈면 위에 포설하였다. 실험에 사용된 식생기반재는 배양토, 임목파쇄칩, 마사토 등이 혼합된 생육보조재(10,000g/m2)와 물(24ℓ/m2), 녹화용접착제(200g/m2)를 적정 기준으로 배합하였으며, 물성은 함수율 43.28%, pH 6.8, EC 0.79dS/m, C.E.C 43.31cmol/kg, 전질소(N) 0.82%, 유기물 23.47%, 염분농도 0.08%인 것을 사용하였다. 단위 실험구의 크기는 1m×1m(1m2)의정사각형으로 지피식물의 종에 따라 4개의 실험 구를 3반복 처리하였으며, 2012년 6월 23일에 실험구를 완성하였다(Figure 1).
데이터처리
- 분석방법은 통계분석 프로그램 SAS system for window V9.1(SAS instiute Inc, 2004)을 이용하여 지피식물 종에 따른 식물생육특성 측정 결과를 처리 하였으며, 측정별 평가의 차이는 최 소유의차(LSD)로 검증하였다.
성능/효과
- 1. 지피식물류의 지면피복율은 수크령이 배합된 처리구에서 가장 높게 나타났고, 톨훼스큐가배합된 처리구에서 가장 낮았으며, 목본류와 초화류의 지면피복율은 실험구간 차이 없이 동일 하게 나타나, 지피식물류에 따른 영향이 크지 않은 것을 알 수 있었다. 전체 지면피복율은 수크령이 배합된 처리구에서 가장 높게 나타났고, 녹화 초기에는 지피식물 중 수크령이 배합된 처리 구에서 가장 큰 효과가 있는 것으로 나타났다.
- 이듬해 2013년 6월 측정결과 식물생육이 원활해지면서 목본류와 초화류의 수고 및 초장은 높아졌으며, 이러한 결과는 2013년 9월 측정결과에서도 이어졌다. 1년이 지난 9월 16일 측정결과 목본류의 경우 수고 평균값 최저 58.3cm, 최고 63.0cm로 나타났으며, 초화류의 경우 초장 평균값 최저 49.2cm, 최고 57.8cm로 나타났다. 목본류는 낭아초가 수고에 가장 큰 영향을 미쳤으며, 초화류는 쑥부 쟁이, 대금계국 등이 가장 큰 영향을 미쳤다.
- 2. 지피식물류 억새, 톨훼스큐, 수크령, 한국 잔디의 발아개체수는 수크령을 배합한 처리구에서 가장 높게 나타났고 톨훼스큐를 배합한 처리구에서 가장 낮게 나타났다. 6월 파종한 톨훼스큐의 경우 여름철 하고현상에 의해 모두 고사한 것으로 파종시기에 따른 파종량의 주의가 요구되며, 한국잔디는 파종 당해 년도에는 생육이 원활하게 유지되었으나, 초화류 및 목본류가 생장하면서 피압되는 것으로 나타났다.
- 2012년 7월 30일 측정결과 지피식물류의 지면피복율은 통계적 유의차를 보이며 수크령이 배합된 처리구에서 가장 높게 나타났고 한국잔디가 배합된 처리구에서 가장 낮게 나타났는데, 이는 한국잔디가 배합된 처리구의 경우 다른 처리구의 지피식물 억새, 수크령, 톨훼스큐에 비해 발아세가 늦은데 기인된 결과로 판단된다. 8월 29일 측정결과에서도 통계적 유의차를 보이며 수크령이 배합된 처리구에서 가장 높게 나타났으나, 7월 30일 측정결과와 다르게 톨훼스큐가 배합된 처리구에서 피복율이 가장 낮게 나타났다.
- 2012년 7월 30일 측정결과 통계적 유의차를 보이며 수크령이 배합된 처리구에서 가장 높았고 톨훼스큐가 배합된 처리구에서 가장 낮았다. 톨훼스큐는 발아세가 빨라 조기 녹화에 유리한 것으로 연구되었지만(Shim et al.
- 2012년 7월과 8월 측정결과 통계적 유의차를 보이며 수크령이 배합된 처리구에서 높게 나타났고, 톨훼스큐가 배합된 처리구에서 낮게 나타났는데, 이는 톨훼스큐가 배합된 처리구의 경우 파종한 톨훼스큐가 모두 고사하여 종다양성이 낮아지고 피복율이 낮아진데 기인된 결과로 판단된다. 2012년 9월 측정결과 통계적 유의차 없이 모든 실험구에서 동일하게 나타났으며, 10월 30일 측정결과 모든 실험구에서 전 측정결과보다 시각적 품질평가가 낮아졌는데, 이는 식물 특성상 늦가을로 접어들면서 식물 황변화가 일어나 평가에 영향을 크게 미친데 기인된 결과로 판단된다.
- 2012년 7월과 8월 측정결과 통계적 유의차를 보이며 수크령이 배합된 처리구에서 높게 나타났고, 톨훼스큐가 배합된 처리구에서 낮게 나타났는데, 이는 톨훼스큐가 배합된 처리구의 경우 파종한 톨훼스큐가 모두 고사하여 종다양성이 낮아지고 피복율이 낮아진데 기인된 결과로 판단된다. 2012년 9월 측정결과 통계적 유의차 없이 모든 실험구에서 동일하게 나타났으며, 10월 30일 측정결과 모든 실험구에서 전 측정결과보다 시각적 품질평가가 낮아졌는데, 이는 식물 특성상 늦가을로 접어들면서 식물 황변화가 일어나 평가에 영향을 크게 미친데 기인된 결과로 판단된다.
- 2013년 5월 4일 측정결과 통계적 유의차를 보이며 수크령이 배합된 처리구에서 가장 높게 나타났고 톨훼스큐가 배합된 처리구에서 가장 낮게 나타나는 등 전년도 결과와 동일한 순위가 나타났으나, 모든 실험구에서 발아개체수는 감소하였으며, 6월에도 이와 같은 결과는 이어졌다. 2013년 7월과 9월 측정결과 억새가 배합된 처리구와 수크령이 배합된 처리구의 지피식물은 발아개체수가 유지된 반면 한국잔디가 배합된 처리구는 계속해서 감소하였는데, 이는 목본류 및 초화류가 생장하면서 초장이(Table 4) 낮고 그늘에 약한 한국잔디가 피압된데 기인된 결과로 판단된다.
- 2013년 5월 측정결과 모든 실험구에서 통계적 유의차 없이 동일한 수준으로 나타났으며, 봄철 식물생육이 시작되면서 2012년 10월 측정결과 보다 시각적 평가 점수가 조금 높아졌다. 6월 15일부터 9월 16일까지 3번의 측정결과 통계적 유의차를 보이며 수크령이 배합된 처리구에서 가장 높았고 톨훼스큐가 배합된 처리구에서 낮게 나타났지만, 가장 낮은 톨훼스큐 처리구의 시각적 품질평가도 8.
- 2013년 5월 4일 측정결과 통계적 유의차를 보이며 수크령이 배합된 처리구에서 가장 높게 나타났고 톨훼스큐가 배합된 처리구에서 가장 낮게 나타나는 등 전년도 결과와 동일한 순위가 나타났으나, 모든 실험구에서 발아개체수는 감소하였으며, 6월에도 이와 같은 결과는 이어졌다. 2013년 7월과 9월 측정결과 억새가 배합된 처리구와 수크령이 배합된 처리구의 지피식물은 발아개체수가 유지된 반면 한국잔디가 배합된 처리구는 계속해서 감소하였는데, 이는 목본류 및 초화류가 생장하면서 초장이(Table 4) 낮고 그늘에 약한 한국잔디가 피압된데 기인된 결과로 판단된다.
- 3. 초화류와 목본류는 실험구간 초장(수고)의 차이가 나타나지 않았으며, 지피식물류는 수크령이 배합된 처리구에서 가장 길었고 톨훼스큐가 배합된 처리구에서 가장 짧게 나타났다. 수크령과 억새는 초화류 및 목본류에 의한 피압이 적은 것으로 나타난 반면 한국잔디는 식물생장이 저해되는 것으로 나타났다.
- 4. 시각적 품질평가는 수크령이 배합된 처리 구에서 가장 높게 나타났고 톨훼스큐가 배합된 처리구에서 가장 낮았다. 특히, 초기에는 지피식물 억새, 톨훼스큐, 수크령, 한국잔디가 배합된 처리구에 따라 시각적 품질 차이가 발생하였으나, 초화류 및 목본류가 생장하면서 지피식물에 의한 시각적 차이는 크지 않았고 초화류와 목본류에 의한 영향이 크게 미쳤다.
- 2013년 5월 측정결과 모든 실험구에서 통계적 유의차 없이 동일한 수준으로 나타났으며, 봄철 식물생육이 시작되면서 2012년 10월 측정결과 보다 시각적 평가 점수가 조금 높아졌다. 6월 15일부터 9월 16일까지 3번의 측정결과 통계적 유의차를 보이며 수크령이 배합된 처리구에서 가장 높았고 톨훼스큐가 배합된 처리구에서 낮게 나타났지만, 가장 낮은 톨훼스큐 처리구의 시각적 품질평가도 8.0점으로(최고: 9점) 높게 나타나는 등 시간이 지나면서 시각적 품질은 지피식물류에 따른 영향 보다 초화류 및 목본류의 생육에 의한 영향이 큰 것으로 나타났다.
- 지피식물종에 따른 시각적 품질평가를 실시하였으며, 그 결과는 다음과 같다(Table 5). 8번의 측정결과 대체로 수크령이 배합된 처리구에서 높은 시각적 품질평가가 나타났고 톨훼스큐가 배합된 처리구에서 낮게 나타났다. 이는 톨훼스큐의 고사로 인한 종다양성 감소와 지면피복율(Table 2)에 의한 영향이 컸기 때문이다.
- 지피식물종에 따른 목본류와 초화류 및 지피식물류의 지면피복율을 측정하였으며 그 결과 는 다음과 같다(Table 2). 8번의 측정결과 목본류와 초화류의 피복율은 통계적 유의차 없이 동일한 것으로 나타났으나, 지피식물 억새, 톨훼스큐, 수크령, 한국잔디의 지면피복율은 통계적 유의차를 보이며 수크령이 배합된 처리구에서 가장 높게 나타났고, 톨훼스큐가 배합된 처리구에서 낮게 나타났다.
- 지피식물종에 따른 지피식물 억새, 톨훼스큐, 수크령, 한국잔디 등의 발아개체수를 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다(Table 3). 8번의 측정결과 발아개체수는 수크령이 가장 많았고 톨훼스큐가 가장 적었는데 이는 파종한 톨훼스큐가 여름철 병해 및 하고현상에 의해 모두 고사 하였기 때문으로 판단된다.
- 이는 한지형잔디는 자생초본류 보다 파종가능 기간의 폭이 넓은 편이나 여름철인 6월 파종에서는 발아율이 저조하게 나타나는 연구결과와 일치한다(Kim, 1997a). 8월 29일 측정결과 모든 실험구에서 전 측정결과 보다 발아개체수가 감소하였으며, 특히 톨훼스큐가 배합된 처리 구는 발아개체수가 전혀 나타나지 않았는데, 이는 톨훼스큐가 배합된 처리구의 경우 발아한 톨훼스큐가 하고현상으로 인해 모두 고사한데 기인된 결과로 판단된다. 또한, 2012년 8월부터 10월까지 모든 실험구에서 발아개체수가 감소 하였는데, 이는 식물종간 경쟁에 의한 피해 및 온도, 강우(http://www.
- 다시 말해, 지피식물종에 따른 목본류와 초화류의 피복율은 통계적 유의차 없이 동일한 것으로 나타났으며, 지피식물 억새, 톨훼스큐, 수크령, 한국잔디처리에 의한 피복율은 수크령이 배합된 처리구에서 81.7%로 가장 높게 나타났고, 톨훼스큐가 배합된 처리구에서 가장 낮은 것으로 나타났다.
- 지피식물종에 따른 초장과 수고를 측정하였으며 그 결과는 다음과 같다(Table 4). 목본류와 초화류의 경우 6번의 측정결과 실험구간 통계적 유의차 없이 동일하게 나타났으며, 2012년 7월부터 9월까지 모든 실험구에서 수고 및 초장이 높아졌으나, 10월 30일 측정결과 모든 실험구에서 전 측정 보다 낮아졌는데, 이는 식물특성상 가을로 접어들면서 낙엽이 지는 등 식물휴면에 의한 결과로 판단된다. 이듬해 2013년 6월 측정결과 식물생육이 원활해지면서 목본류와 초화류의 수고 및 초장은 높아졌으며, 이러한 결과는 2013년 9월 측정결과에서도 이어졌다.
- 초화류와 목본류는 실험구간 초장(수고)의 차이가 나타나지 않았으며, 지피식물류는 수크령이 배합된 처리구에서 가장 길었고 톨훼스큐가 배합된 처리구에서 가장 짧게 나타났다. 수크령과 억새는 초화류 및 목본류에 의한 피압이 적은 것으로 나타난 반면 한국잔디는 식물생장이 저해되는 것으로 나타났다.
- 이런 결과로 미루어 보아 초기 녹화에는 발아세가 빠른 지피식물이 시각적 품질평가에 영향을 주지만, 시간이 지나면서 초화류 및 목본류의 생장이 시각적 품질평가에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었으며, 비탈면녹화의 초기 녹화품질을 높이기 위해서는 지피식물이 필요하고 지속적인 녹화품질을 유지하기 위해 목본류와 초화류에 의한 녹화가 이어져야 할 것이다.
- 이와 같은 결과로 미루어보아, 수크령과 억새의 경우 초장이 짧은 톨훼스큐와 한국잔디에 비해 목본류와 초화류의 경쟁에서 살아남을 가능성이 클 것으로 판단된다.
- , 2004). 일반적으로 한지형잔디의 봄파종 적기는 3월～4월이 적합한데(Moon et al. 1998), 본 실험에서 실험구를 조성한 시기가 6월 말로 7월에 발아한 어린상태의 식물이 고사한데 기인된 결과로 판단되며, 6월 말경에 비탈면녹화 공사를 할 경우 톨훼스큐 파종량에 대한 주의가 요구된다. 이와 같은 결과는 9월 28일과 10월 30일 측정결과에서도 계속해서 이어졌다.
- 지피식물류의 지면피복율은 수크령이 배합된 처리구에서 가장 높게 나타났고, 톨훼스큐가배합된 처리구에서 가장 낮았으며, 목본류와 초화류의 지면피복율은 실험구간 차이 없이 동일 하게 나타나, 지피식물류에 따른 영향이 크지 않은 것을 알 수 있었다. 전체 지면피복율은 수크령이 배합된 처리구에서 가장 높게 나타났고, 녹화 초기에는 지피식물 중 수크령이 배합된 처리 구에서 가장 큰 효과가 있는 것으로 나타났다.
- 지피식물종의 경우 6번의 측정결과 통계적 유의차를 보이며 수크령이 배합된 처리구에서 가장 높게 나타났고, 톨훼스큐가 배합된 처리구와 한국잔디가 배합된 처리구에서 낮게 나타났다. 2012년 7월 30일 측정결과 수크령이 배합된 처리구, 톨훼스큐가 배합된 처리구, 억새가 배합된 처리구, 한국잔디가 배합된 처리구 순으로 높게 나타났으며, 8월 29일 측정결과 톨훼스큐가 배합된 처리구, 한국잔디가 배합된 처리구, 억새가 배합된 처리구, 수크령이 배합된 처리구순으로 낮게 나타났다.
후속연구
- 본 연구실험은 깍기비탈면을 대상으로 현장에서 시행하는 기계적 시공에 의한 공사가 아니라 인위적으로 실험구를 조성하여 얻은 결과물로 실제 현장결과와 다른 결과가 도출될 수 있다. 또한, 실험 비탈면은 파종시기가 6월 말로 국한되어 있으며, 토사비탈면으로 성토사 및 암비탈면과 다른 환경조건을 지니고 있는 등 토질의 물리성과 현장 여건, 식물재료 및 녹화공법 등에 따라 다른 결과가 나타날 수 있는 한계를 내포하고 있다. 앞으로 본 연구가 훼손비탈면의 지피식물을 이용한 보편화된 자료가 되기 위해서는 비탈면 토질유형 및 파종시기의 세분화에따른 녹화실험이 후속연구로 진행되어야 하며, 현장 적용을 통한 결과물을 도출해야 할 것이다.
- 또한, 실험 비탈면은 파종시기가 6월 말로 국한되어 있으며, 토사비탈면으로 성토사 및 암비탈면과 다른 환경조건을 지니고 있는 등 토질의 물리성과 현장 여건, 식물재료 및 녹화공법 등에 따라 다른 결과가 나타날 수 있는 한계를 내포하고 있다. 앞으로 본 연구가 훼손비탈면의 지피식물을 이용한 보편화된 자료가 되기 위해서는 비탈면 토질유형 및 파종시기의 세분화에따른 녹화실험이 후속연구로 진행되어야 하며, 현장 적용을 통한 결과물을 도출해야 할 것이다.
- 이런 결과로 미루어 보아 비탈면녹화용 지피식물로 수크령의 활용 가치가 클 것으로 판단되며, 파종시기에 따라 지피식물의 파종량 및 식물선택에도 주의가 요구된다.
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