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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 점점 증가하는 묵논의 효율적인 토지활용과 생태적 관리를 위한 기초자료를 제공하고자 전국에 분포하는 묵논을 대상으로 휴경연차별로 식생조사를 실시하여 식생을 유형화하고 유형화된 식생이 포함하는 식물들의 생태적 특성을 파악하여 향후 묵논의 생태적 활용을 위한 기초자료를 제공하고자 한다.
- 묵논은 농촌경관에 있어 종다양성 및 서식지의 질적 향상에 훌륭한 기회를 제공해주며, 연차별 식물군락의 변화에 대한 생태적 특성은 생태복원의 주요한 기초자료가 된다. 본 연구에서는 휴경연차에 따라 변화하는 식물군락의 종조성, 군집지수 그리고 생태식물상 특성을 분석하여 서식지의 안정성을 평가하였다. 묵논의 휴경 연차를 6단계(Ⅰ단계: 3년 이하, Ⅱ단계: 3년 초과 5년 이하, Ⅲ단계: 5년 초과 7년 이하, Ⅳ단계: 7년 초과 10년 이하, Ⅴ단계: 10년 초과 15년 이하, Ⅵ단계: 15년 초과)로 구분하였다.
제안 방법
- 학파의 조사 방법에 따랐으며, 묵논식생의 전형적인 종조성과 동질한 환경조건(토양, 수분 등)을 갖춘 지점을 선택하였다. 그리고 선정된 조사지점에 식생형에 따른 종급원의 차이를 고려하여 최고식생높이에 자승한 값에 준하는 면적 내에 생육하고 있는 식물종을 기입하고 9계급의 변환통합우점도를 활용하여 식물종별 우점도를 조사하였다. 기타 세부적인 조사방법은 Kim and Lee(2006)을 참고하였다.
- 천이 단계별 출현식물종의 기여도는 천이 간 질적, 양적 비교분석이 가능하도록 백분율로 환산한 상대기여도(r-NCD)를 산출하여 정량적인 값으로 나타내었다(Kim and Manyko, 1994, Kim and Lee, 2006). 또한 천이 단계별 종조성이 나타내는 생태적 차이를 확인하고자 각 조사지점에서 확인된 1년생 초본식물(Herbaceous annual plant), 목본성 식물(Woody plant), 다년생 초본식물(Herbaceous perennial plant)의 비율을 산출하여 평균하였다.
- 본 연구에서는 휴경연차에 따라 변화하는 식물군락의 종조성, 군집지수 그리고 생태식물상 특성을 분석하여 서식지의 안정성을 평가하였다. 묵논의 휴경 연차를 6단계(Ⅰ단계: 3년 이하, Ⅱ단계: 3년 초과 5년 이하, Ⅲ단계: 5년 초과 7년 이하, Ⅳ단계: 7년 초과 10년 이하, Ⅴ단계: 10년 초과 15년 이하, Ⅵ단계: 15년 초과)로 구분하였다. 식생조사는 2009년 5월부터 2012년 10월에 걸쳐 수행하였고 기본적으로 식물사회적적 방법에 따라 이루어졌다.
- 묵논의 휴경 연차를 6단계(Ⅰ단계: 3년 이하, Ⅱ단계: 3년 초과 5년 이하, Ⅲ단계: 5년 초과 7년 이하, Ⅳ단계: 7년 초과 10년 이하, Ⅴ단계: 10년 초과 15년 이하, Ⅵ단계: 15년 초과)로 구분하였다. 식생조사는 2009년 5월부터 2012년 10월에 걸쳐 수행하였고 기본적으로 식물사회적적 방법에 따라 이루어졌다. 조사지역에서 확인된 식물종은 58과 127속 157종 3아종 15변종 1품종으로 총 176분류군이 확인되었다.
- 천이 단계별로 획득된 139개 조사지점(Ⅰ단계: n=41, Ⅱ단계: n=7, Ⅲ단계: n=31, Ⅳ단계: n= 32, Ⅴ단계: n=26, Ⅵ단계: n=2)의 식생자료는 컴퓨터프로그램(Ms-Excel, 한컴오피스 등)을 활용하여 모둠화 하였으며, 단계별 종조성의 특성 및 천이진행에 따른 군집구조의 특성을 파악하였다. 천이 단계별 출현식물종의 기여도는 천이 간 질적, 양적 비교분석이 가능하도록 백분율로 환산한 상대기여도(r-NCD)를 산출하여 정량적인 값으로 나타내었다(Kim and Manyko, 1994, Kim and Lee, 2006).
- -M. 학파의 조사 방법에 따랐으며, 묵논식생의 전형적인 종조성과 동질한 환경조건(토양, 수분 등)을 갖춘 지점을 선택하였다. 그리고 선정된 조사지점에 식생형에 따른 종급원의 차이를 고려하여 최고식생높이에 자승한 값에 준하는 면적 내에 생육하고 있는 식물종을 기입하고 9계급의 변환통합우점도를 활용하여 식물종별 우점도를 조사하였다.
- 현장조사는 초본식물의 생육시기를 고려하여 2009년부터 2012년까지 5월부터 10월까지 16차례에 걸쳐 수행하였고 일․이년생 광엽성 초본식물의 생육이 활발한 봄철(5월 9회)과 화본형 식물의 생태적 특성 파악이 양호한 여름(6∼8월 3회), 가을철(9∼11월 4회)에 주로 이루어졌다.
- 휴경연차에 따른 식물상의 생태적 특성을 파악하고자 묵논을 휴경기간에 따라, Ⅰ-Ⅵ단계(Ⅰ단계: 3년 이하, Ⅱ단계: 3년 초과 5년 이하, Ⅲ단계: 5년 초과 7년 이하, Ⅳ단계: 7년 초과 10년 이하, Ⅴ단계: 10년 초과 15년 이하, Ⅵ단계: 15년 초과)로 구분하여 조사하였다. 휴경연령에 대하여 폐경 후 3년째 묵논을 초기, 7년째 묵논을 중기, 10년째 묵논을 후기로 구분한 연구가 있으며(Lee et al., 1998) 본 연구에서는 이를 좀 더 세분하여 천이 단계별 식생특성을 분석하였다.
- 휴경연차에 따른 식물상의 생태적 특성을 파악하고자 묵논을 휴경기간에 따라, Ⅰ-Ⅵ단계(Ⅰ단계: 3년 이하, Ⅱ단계: 3년 초과 5년 이하, Ⅲ단계: 5년 초과 7년 이하, Ⅳ단계: 7년 초과 10년 이하, Ⅴ단계: 10년 초과 15년 이하, Ⅵ단계: 15년 초과)로 구분하여 조사하였다. 휴경연령에 대하여 폐경 후 3년째 묵논을 초기, 7년째 묵논을 중기, 10년째 묵논을 후기로 구분한 연구가 있으며(Lee et al.
대상 데이터
- 조사지역은 전국적으로 분포하는 묵논을 임의적으로 선정하여 총 139개(강원도 15개, 경기도 9개, 경상도 63개, 전라도 46개, 충청도 6개)의 식생자료를 수집하였다. 조사지역의 지리적 범위는 북위 34°49´ ∼ 37°74´ , 동경 126°42´ ∼ 129°27° 으로 해발고도 14-378m 사이에 위치한다(Figure 1).
- 조사지역의 지리적 범위는 북위 34°49´ ∼ 37°74´ , 동경 126°42´ ∼ 129°27° 으로 해발고도 14-378m 사이에 위치한다(Figure 1).
이론/모형
- 천이 중기를 특징짓는 골풀은 천이 초기부터 출현하여 Ⅱ-Ⅲ단계의 천이 단계에서 높은 출현 빈도를 나타내다가 천이가 계속될수록 그 빈도가 낮아져 결국 Ⅵ단계에서는 출현하지 않는 것으로 분석되었고 부들도 유사한 경향을 나타내었다. 골풀의 이러한 분포경향은 Kim and Nam(1998)의 연구와 유사하나, 본 연구에서는 애기고추나물이 출현하지 않은 것이 본 조사와 상이하였다. 쑥과 쇠뜨기는 건조하고 입지 접근성이 매우 강한 입지에 서식하며, 논둑 가장자리나 하천 변고수부지, 제방 둔치 등에서 군락형태로 관찰된다.
- 그리고 선정된 조사지점에 식생형에 따른 종급원의 차이를 고려하여 최고식생높이에 자승한 값에 준하는 면적 내에 생육하고 있는 식물종을 기입하고 9계급의 변환통합우점도를 활용하여 식물종별 우점도를 조사하였다. 기타 세부적인 조사방법은 Kim and Lee(2006)을 참고하였다.
- 조사된 식물종명은 국가표준식물목록에 따라 표기하였으며, 식물 동정시 여러 도감(Lee, 1996a; Lee, 1996b; Lee, 2003; Park, 2009)을 활용하여 기재하였다.
- 천이 진행에 따른 서식처의 안정성을 평가하기 위해 단계별 생활형을 이용한 교란지수(Di; Disturbance index, Benabdelmoumence, 2014)의 백분율과 귀화식물을 이용한 체감도시화지수(AUI; Actual urbanization index)를 산출하였다. 교란지수, 체감도시화지수는 서식처에 대한 인간간섭의 정도와 강도를 간접적으로 파악할 수 있는 척도가 되며(Benabdelmoumence, 2014; Kim and Lee, 2006), 산출값이 낮을수록 인위적인 간섭에 따른 서식처의 안정성이 높다는 것을 의미한다.
성능/효과
- 조사지역에서 확인된 식물종은 58과 127속 157종 3아종 15변종 1품종으로 총 176분류군이 확인되었다. 그리고 천이 단계별로Ⅰ단계에서 64분류군, Ⅱ단계에서 34분류군, Ⅲ단계에서 84분류군, Ⅳ단계에서 83분류군, Ⅴ단계에서 92분류군, Ⅵ단계에서 23분류군이 확인되었다. 출현 식물종 가운데 뚝새풀, 골풀, 고마리, 쑥, 버드나무, 오리나무가 각 천이 단계에서 가장 높은 상대기여도를 나타내었다.
- 분석된 군집지수는 식생의 천이진행과 관련이 있었다(Table 2). 각 천이 단계의 풍부도는 초기에 증가하다가 중기에 일정한 양상을 유지하다가 후기에 다시 증가하였다.
- 생태식물상 지수를 통하여 천이 단계별 서식처의 안정성을 평가 한 결과(Table 3), 교란지수는 Ⅰ단계에서 가장 높았으며 천이단계가 진행될수록 낮아지는 경향이 나타났다. 체감도시화 지수 또한 천이 초기인 Ⅰ단계에서 가장 높게 나타났으며 천이가 진행됨에 낮아지는 경향을 나타내었다.
- 우점도는 천이가 진행됨에 따라 낮아지는 경향을 나타내었다. 서식지의 생태적 안정성은 Ⅰ단계가 가장 불안정한 상태이며 천이가 진행될수록 안정성을 찾아가는 것으로 나타났다.
- 식생조사는 2009년 5월부터 2012년 10월에 걸쳐 수행하였고 기본적으로 식물사회적적 방법에 따라 이루어졌다. 조사지역에서 확인된 식물종은 58과 127속 157종 3아종 15변종 1품종으로 총 176분류군이 확인되었다. 그리고 천이 단계별로Ⅰ단계에서 64분류군, Ⅱ단계에서 34분류군, Ⅲ단계에서 84분류군, Ⅳ단계에서 83분류군, Ⅴ단계에서 92분류군, Ⅵ단계에서 23분류군이 확인되었다.
- 조사지역에서 확인된 식물종은 58과 127속 157종 3아종 15변종 1품종으로 총 176분류군이 확인되었으며, 이 가운데 벼과 식물이 가장 높게 출현하였고 천이단계별 대표조사지점은 Figure 3과 같다. 천이 단계별로Ⅰ단계에서 19과 64분류군이, Ⅱ단계에서 15과 34분류군이, Ⅲ단계에서 30과 84분류군이, Ⅳ단계에서 32과 83분류군이, Ⅴ단계에서 39과 92분류군이, Ⅵ단계에서 20과 23분류군이 확인되었다.
- 천이 단계별 r-NCD 분석결과, 천이 초기단계(Ⅰ단계)에는 뚝새풀, 바랭이, 미국가막사리, 참방동사니와 같이 1년생 초본들이 높은 출현빈도를 나타내다가 천이가 진행됨에 따라 천이 중기(Ⅱ-Ⅳ단계)에는 기존에 출현했던 1년생 초본식물의 출현빈도가 낮아지고 골풀, 부들, 쑥, 쇠뜨기 등과 같은 다년생 초본식물과 수생 1년생 초본식물인 고마리의 출현빈도가 높아졌다. 천이 후반(Ⅴ-Ⅵ단계)으로 갈수록 버드나무, 오리나무, 주름조개풀, 산박하, 생강나무 등과 같은 목본성 식물과 산지 임연부에서 나타나는 초본성 식물종들의 출현빈도가 높은 것으로 분석되었다(Table 1, Figure 2).
- 조사지역에서 확인된 식물종은 58과 127속 157종 3아종 15변종 1품종으로 총 176분류군이 확인되었으며, 이 가운데 벼과 식물이 가장 높게 출현하였고 천이단계별 대표조사지점은 Figure 3과 같다. 천이 단계별로Ⅰ단계에서 19과 64분류군이, Ⅱ단계에서 15과 34분류군이, Ⅲ단계에서 30과 84분류군이, Ⅳ단계에서 32과 83분류군이, Ⅴ단계에서 39과 92분류군이, Ⅵ단계에서 20과 23분류군이 확인되었다.
- 천이 중기를 특징짓는 골풀은 천이 초기부터 출현하여 Ⅱ-Ⅲ단계의 천이 단계에서 높은 출현 빈도를 나타내다가 천이가 계속될수록 그 빈도가 낮아져 결국 Ⅵ단계에서는 출현하지 않는 것으로 분석되었고 부들도 유사한 경향을 나타내었다. 골풀의 이러한 분포경향은 Kim and Nam(1998)의 연구와 유사하나, 본 연구에서는 애기고추나물이 출현하지 않은 것이 본 조사와 상이하였다.
- 출현 식물종 가운데 뚝새풀, 골풀, 고마리, 쑥, 버드나무, 오리나무가 각 천이 단계에서 가장 높은 상대기여도를 나타내었다. 천이 초기단계에는 1년생 초본들이 높은 출현 빈도를 나타내다가 천이가 진행됨에 따라 천이 중기에는 기존에 출현했던 1년생 초본식물의 출현빈도가 낮아지고 다년생초본식물과 1년생 수생식물인 고마리의 출현빈도가 높아졌다. 천이 후반에는 목본성 식물과 산지 임연부에서 나타나는 초본성 식물종들의 출현빈도가 높게 나타났다.
- 천이 단계별 r-NCD 분석결과, 천이 초기단계(Ⅰ단계)에는 뚝새풀, 바랭이, 미국가막사리, 참방동사니와 같이 1년생 초본들이 높은 출현빈도를 나타내다가 천이가 진행됨에 따라 천이 중기(Ⅱ-Ⅳ단계)에는 기존에 출현했던 1년생 초본식물의 출현빈도가 낮아지고 골풀, 부들, 쑥, 쇠뜨기 등과 같은 다년생 초본식물과 수생 1년생 초본식물인 고마리의 출현빈도가 높아졌다. 천이 후반(Ⅴ-Ⅵ단계)으로 갈수록 버드나무, 오리나무, 주름조개풀, 산박하, 생강나무 등과 같은 목본성 식물과 산지 임연부에서 나타나는 초본성 식물종들의 출현빈도가 높은 것으로 분석되었다(Table 1, Figure 2). 천이 초기에는 1년생 초본식물의 출현빈도가 높다가 천이가 진행될수록 다년생초본식물과 목본성 식물의 출현빈도가 높아지는 종조성적 변화양상은 일반적인 2차천이개념과 일치하였다(Miller and Spoolman, 2009).
- 체감도시화 지수 또한 천이 초기인 Ⅰ단계에서 가장 높게 나타났으며 천이가 진행됨에 낮아지는 경향을 나타내었다. 천이가 진행될수록 두 종류의 지수가 낮아지는 특성을 고려해 볼 때 생태적으로 불안정한 천이초반(5년 이내)에는 이입과 정착, 생장이 빠른 1년생 식물종과 귀화식물종이 선구적으로 출현하고 이후 다년생식물과 목본성 식물이 증가하면서 군집구조가 안정화되는 특성을 간접적으로 보여주는 것으로 여겨진다.
- 생태식물상 지수를 통하여 천이 단계별 서식처의 안정성을 평가 한 결과(Table 3), 교란지수는 Ⅰ단계에서 가장 높았으며 천이단계가 진행될수록 낮아지는 경향이 나타났다. 체감도시화 지수 또한 천이 초기인 Ⅰ단계에서 가장 높게 나타났으며 천이가 진행됨에 낮아지는 경향을 나타내었다. 천이가 진행될수록 두 종류의 지수가 낮아지는 특성을 고려해 볼 때 생태적으로 불안정한 천이초반(5년 이내)에는 이입과 정착, 생장이 빠른 1년생 식물종과 귀화식물종이 선구적으로 출현하고 이후 다년생식물과 목본성 식물이 증가하면서 군집구조가 안정화되는 특성을 간접적으로 보여주는 것으로 여겨진다.
- 그리고 천이 단계별로Ⅰ단계에서 64분류군, Ⅱ단계에서 34분류군, Ⅲ단계에서 84분류군, Ⅳ단계에서 83분류군, Ⅴ단계에서 92분류군, Ⅵ단계에서 23분류군이 확인되었다. 출현 식물종 가운데 뚝새풀, 골풀, 고마리, 쑥, 버드나무, 오리나무가 각 천이 단계에서 가장 높은 상대기여도를 나타내었다. 천이 초기단계에는 1년생 초본들이 높은 출현 빈도를 나타내다가 천이가 진행됨에 따라 천이 중기에는 기존에 출현했던 1년생 초본식물의 출현빈도가 낮아지고 다년생초본식물과 1년생 수생식물인 고마리의 출현빈도가 높아졌다.
- 모든 군집지수는 식생의 천이진행과 관련이 있었다. 풍부도와 다양도는 천이가 진행됨에 따라 증가하는 경향이 나타났고 균등도는 천이와의 상관성이 다소 낮은 것으로 분석되었다. 우점도는 천이가 진행됨에 따라 낮아지는 경향을 나타내었다.
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