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문제 정의
- 본 연구는 소나무재선충 피해지역 훈증처리를 위한 작업 시 실제 발생하고 있는 주변수목 훼손실태를 정량적으로 파악하고자 하는데 1차적 목적이 있으며 이의 결과를 바탕으로 인위적으로 발생하는 2차 피해에 관한 논의를 진행하고자 하는데 그 목적이 있다.
- 아울러 산림의 기후조절 관점에서 숲의 온도와 습도를 조절하는 능력은 수목의 수간 크기가 아닌 실질적인 광합성이 일어나는 잎의 면적, 즉 수관 크기가 중요하므로 조사구 내 수관피복면적을 계산하였다. 우리나라 산림생태계 조사에서 수종별 상대적 우세 비교는 일반적으로 Curtis and McIntosh(1951)의 중요치(Importance Value)를 수관층위별로 가중치를 달리하여 교목층과 아교목층 관목층을 3:2:1의 비율로 계산하는 평균상대우점치(Park, 1985)를 계산하나, 본 연구에서는 층위구분이 불가능하므로 수종별 근원단면적 비율로 우점정도를 살펴보았다.
- 조사는 재선충 방제로 인해 제거되는 수목의 개체수와 근원단면적, 수관단면적의 정량적 분석을 통해 인위적 훼손 정도를 파악하고자 하였다. 훼손 수목 개체수의 경우 교목층과 아교목층을 모두 조사한 결과로 개체수는 수목의 규격에 따른 숲에서의 영향력 등을 제대로 파악할 수 없는 한계를 안고 있었다.
제안 방법
- 산림생태계 매목조사 시 흉고직경을 측정하는 것이 일반적이나 본 연구에서는 훼손된 수목의 조사를 위해 수목규격의 조사를 근원직경으로 설정하였다. 근원직경 조사는 지면에서 30㎝ 높이에서 실시하되 지면과 인접하여 절단이 이루어진 수목은 절단높이에서 측정하였다. 수관폭의 경우 한 수목의 수관 장축과 단축의 두 길이를 조사한 후 두 길이에 따른 타원면적을 수관면적으로 계산하여 적용하였다.
- 제거된 수목의 수관단면적 추정은 조사지 내 훼손되지 않은 수목의 근원직경과 수관단면적 간 회귀분석을 실시하여 도출된 회귀식을 바탕으로 제거목의 수관단면적을 계산하여 적용하였다. 보다 정확한 추정을 위해 침엽수와 활엽수의 회귀식을 별도로 산정하여 적용하였다. 통계분석은 SPSS 21.
- 현장조사는 조사구 내 출현하는 수고 2m 이상, 근원직경 3㎝ 이상의 교목층 및 아교목층에 생육하는 모든 수목의 수종 및 근원직경, 수관폭의 매목조사를 실시하였다. 산림생태계 매목조사 시 흉고직경을 측정하는 것이 일반적이나 본 연구에서는 훼손된 수목의 조사를 위해 수목규격의 조사를 근원직경으로 설정하였다. 근원직경 조사는 지면에서 30㎝ 높이에서 실시하되 지면과 인접하여 절단이 이루어진 수목은 절단높이에서 측정하였다.
- 식생조사자료를 토대로 각 조사구의 수종별 제거실태를 정량적으로 살펴보기 위해 제거작업 이전과 이후의 식생유형별 근원단면적을 계산하였다. 아울러 산림의 기후조절 관점에서 숲의 온도와 습도를 조절하는 능력은 수목의 수간 크기가 아닌 실질적인 광합성이 일어나는 잎의 면적, 즉 수관 크기가 중요하므로 조사구 내 수관피복면적을 계산하였다.
- 식생조사자료를 토대로 각 조사구의 수종별 제거실태를 정량적으로 살펴보기 위해 제거작업 이전과 이후의 식생유형별 근원단면적을 계산하였다. 아울러 산림의 기후조절 관점에서 숲의 온도와 습도를 조절하는 능력은 수목의 수간 크기가 아닌 실질적인 광합성이 일어나는 잎의 면적, 즉 수관 크기가 중요하므로 조사구 내 수관피복면적을 계산하였다. 우리나라 산림생태계 조사에서 수종별 상대적 우세 비교는 일반적으로 Curtis and McIntosh(1951)의 중요치(Importance Value)를 수관층위별로 가중치를 달리하여 교목층과 아교목층 관목층을 3:2:1의 비율로 계산하는 평균상대우점치(Park, 1985)를 계산하나, 본 연구에서는 층위구분이 불가능하므로 수종별 근원단면적 비율로 우점정도를 살펴보았다.
- 훼손 수목 개체수의 경우 교목층과 아교목층을 모두 조사한 결과로 개체수는 수목의 규격에 따른 숲에서의 영향력 등을 제대로 파악할 수 없는 한계를 안고 있었다. 이러한 문제를 보완하기 위해 수목의 크기에 따른 숲에서의 영향력 분석이 필요하였는데, 이를 위해 수종별 근원단면적과 수관단면적을 계산하여 비교하였다.
- 근원단면적은 현장조사자료를 바탕으로 산정할 수 있으나 수관이 이미 잘려나간 훼손목의 수관피복면적을 구하기 위해서는 제거된 수목의 수관단면적을 추정할 필요성이 있었다. 제거된 수목의 수관단면적 추정은 조사지 내 훼손되지 않은 수목의 근원직경과 수관단면적 간 회귀분석을 실시하여 도출된 회귀식을 바탕으로 제거목의 수관단면적을 계산하여 적용하였다. 보다 정확한 추정을 위해 침엽수와 활엽수의 회귀식을 별도로 산정하여 적용하였다.
- 이에 제거된 수목의 수피가 제 형태로 남아있는 경우에 한해 조사하였으며, 제거된 후 시간이 경과하여 수피가 일부 이탈하거나 목질 일부가 썩는 등의 상태를 보이는 수목은 조사에서 제외하였다. 제거목의 경우 수종구분이 불확실한 경우가 많아 수종이 확인되는 경우 수종명을 기록하였으며 수종이 모호한 경우 소나무류, 참나무류, 기타 낙엽활엽수류로 구분하여 조사하였다. 수피가 남아있는 경우에 한해 조사를 하였으므로 참나무류와 기타 낙엽활엽수류의 구분은 용이하였다.
- 조사대상지 내에 남아있는 수목과 감염목, 훼손목의 조사결과를 바탕으로 조사구별 수목의 근원단면적을 계산하였다(Table 2). 총 수목의 근원단면적 합계는 평균 4,428.
- 현장조사는 조사구 내 출현하는 수고 2m 이상, 근원직경 3㎝ 이상의 교목층 및 아교목층에 생육하는 모든 수목의 수종 및 근원직경, 수관폭의 매목조사를 실시하였다. 산림생태계 매목조사 시 흉고직경을 측정하는 것이 일반적이나 본 연구에서는 훼손된 수목의 조사를 위해 수목규격의 조사를 근원직경으로 설정하였다.
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4. 훼손정도
훼손수목과 유지되고 있는 수목의 비율을 소나무류와 참나무류, 참나무류를 제외한 기타 낙엽활엽수로 나누어 수관단면적 비율을 분석하였다(Table 4). 훼손정도에서도 소나무류와 낙엽활엽수류의 차이가 크게 나타나고 있었는데, 소나무류의 경우 소나무재선충에 감염되어 훈증처리를 위해 절단한 비율이 전체 소나무의 45.
- 훼손수목에 대한 수관단면적 추정식 계산을 위해 32개 조사구에서 조사된 훼손되지 않은 모든 수목을 대상으로 근원직경과 수관단면적 간 회귀분석을 실시하였다. 도출된 소나무류의 회귀식은 58.
- 훼손수목은 위에서 도출된 회귀식을 통해 수관단면적을 산정한 후 훼손되지 않은 수목의 수관단면적과 합하여 조사구별 전체 수관단면적과 식생유형별 비율을 분석하였다.
대상 데이터
- 2014년 현재 소나무재선충 피해가 극심한 지역은 제주도와 경상남도에 집중적으로 분포하고 있으며 경남지역의 경우 서부보다는 동부에서 피해가 심각한 것으로 확인되고 있다(KFS, 2014). 본 조사는 소나무재선충 피해가 극심한 지역 중 하나인 경상남도 밀양시 일대를 대상으로 하였다.
- 식생조사는 재선충에 감염된 소나무림 내에서 훈증처리가 이루어진 지역을 대상으로 하였는데, 2014년 겨울부터 2015년 봄까지 최근에 작업이 이루어진 지역을 대상으로 하였다. 각 조사구는 크기 10m×10m (100㎡)으로 설정하고 조사구 내에는 이번 겨울에 작업한 훈증무덤이 최소 1개소 이상 포함되도록 설정하였다.
- 각 조사구는 크기 10m×10m (100㎡)으로 설정하고 조사구 내에는 이번 겨울에 작업한 훈증무덤이 최소 1개소 이상 포함되도록 설정하였다. 조사구는 총 32개소를 설치하여 조사하였다.
성능/효과
- 감염에 의해 처리된 수목을 포함하여 곰솔과 소나무, 리기다소나무 등 소나무류가 차지하는 비율은 32개 조사구에서 평균 71.2%로 대부분 소나무우점림으로 판단할 수 있었으며 감염목 비율이 34.6%, 비감염목 비율이 36.6%로 조사구 내에서 감염목 비율과 비감염목 비율이 거의 유사하였다. 그러나 앞서 언급하였듯이 처리된 감염목 그루터기가 훈증더미 내부에 있을 경우 계산되지 않으므로 감염목의 비율은 측정치보다 높겠으며 아울러 소나무류림이 차지하는 비율 또한 보다 높았을 것이다.
- 4℃정도 낮았고 뜨겁고 건조한 날씨일 경우에는 오히려 주변 오픈스페이스에 비해 온도가 미세하게나마 높아지는 것을 밝힌 바 있다. 공중습도는 저지대 낙엽활엽수림이 주변 오픈스페이스에 비해 여름철 습도를 6%정도 높게 유지하는 것으로 확인된 반면 소나무림은 주변 오픈스페이스보다 2%정도 습도가 낮은 것으로 조사되었다. 이상의 결과를 바탕으로 낙엽활엽수림의 기후조절능력은 여름철, 해발고가 낮을수록 더 큰 것으로 나타나고 있고 기후변화에 따른 소나무림의 쇠퇴 가능성은 매우 높아지게 된다고 하였다.
- 훼손수목에 대한 수관단면적 추정식 계산을 위해 32개 조사구에서 조사된 훼손되지 않은 모든 수목을 대상으로 근원직경과 수관단면적 간 회귀분석을 실시하였다. 도출된 소나무류의 회귀식은 58.8%의 설명력을 보였으며 낙엽활엽수의 설명력은 63.8%로 두 집단 모두 매우 높은 설명력을 보여 훼손되어 근원직경만 측정할 수 있었던 수목의 수관단면적 추정에 활용하였다. 도출된 수식은 아래와 같다.
- 4%로 상대적으로 매우 낮았다. 반면 참나무류와 낙엽활엽수의 훼손정도를 살펴보면 참나무류가 61.4%, 기타 낙엽활엽수가 62.6%의 훼손율을 보였다. 이는 조사구 내 생육하고 있는 수목이 소나무재선충 감염목 처리를 전후하여 최근 1년여 사이에 약 2/3정도가 인위적으로 잘려졌다는 것을 의미한다.
- 본 분석에서 중요하게 바라봐야 할 것은 감염되어 훈증처리한 수목을 포함하여 소나무류가 차지하는 근원단면적 평균은 70%를 넘었으나 전체 수관단면적 비율은 38.3%인 반면 참나무류가 차지하는 비율은 이보다 조금 높아 39.0%, 기타 낙엽활엽수가 차지하는 비율은 22.7%에 해당한다는 것이다. 달리 말하면 참나무류와 기타 낙엽활엽수의 경우 교목층보다는 아교목층에 형성되어 있는 수목들이 훨씬 많은 비율을 차지한다는 의미이다.
- 3개체이었으며 가장 많은 곳은 9개체이었다. 소나무재선충과 관계없이 훼손된 수목은 조사구 평균 소나무류가 2.2개체, 참나무류가 3.1개체, 기타 낙엽활엽수류가 9.1개체로 상대적으로 낙엽활엽수 류의 훼손이 많음을 확인할 수 있었다. 그러나 단순 개체수는 앞서 언급한 바와 같이 해당 숲에서 수목의 지위를 객관적으로 판단할 수 없는 관계로 추가적인 분석이 필요하였다.
- 공중습도는 저지대 낙엽활엽수림이 주변 오픈스페이스에 비해 여름철 습도를 6%정도 높게 유지하는 것으로 확인된 반면 소나무림은 주변 오픈스페이스보다 2%정도 습도가 낮은 것으로 조사되었다. 이상의 결과를 바탕으로 낙엽활엽수림의 기후조절능력은 여름철, 해발고가 낮을수록 더 큰 것으로 나타나고 있고 기후변화에 따른 소나무림의 쇠퇴 가능성은 매우 높아지게 된다고 하였다. 우리나라의 경우 세계적 추세보다 훨씬 빠르게 평균온도가 상승하고 있는 상태로 KFS(2014)는 한반도 기후변화에 의해 소나무림의 세력권이 매우 빠르게 축소됨을 기정사실화 하고 있다.
- 이상의 연구결과를 바탕으로 할 경우 소나무림의 급격한 쇠퇴 원인은 단순히 재선충의 확대가 아닌 급격한 기후변화에 기인한다 할 수 있다. 이는 재선충이 사라진다고 하더라도 기후변화에 기인되는 다른 병해충에 의해 소나무림이 현재와 같이 유지된다는 것은 불가능함을 말한다.
- 5배 차이를 보였다. 조사구별 수목의 수관단면적과 감염목의 수관단면적(r=0.71), 훈증더미 개소수(r=0.62)는 밀접한 양(+)의 상관관계를 보여 단위면적당 단면적이 클수록 소나무재선충의 피해정도가 더 큰 것으로 나타났다. 향후 이러한 특성 조사는 전국적인 샘플 채취를 통해 추가적으로 밝혀야 할 것으로 판단된다.
- 조사구별 전체 수관단면적을 기준으로 살펴봤을 때, 훈증목의 수관단면적이 차지하는 비율 추정은 18.7%에 불과하였으나 훈증과 관계없이 훼손된 수목의 수관단면적은 35.5%로 훈증목 수관단면적의 약 2배에 달했고 소나무류를 제외한 낙엽활엽수의 훼손비율은 32.4%로 대부분 훼손수목은 낙엽활엽수로 확인되었다. 이는 조사구 면적인 100㎡의 약 62%를 피복하는 면적에 해당하는 수치로 100㎡당 평균 62㎡의 수관이 재선충과 무관하게 훼손되었다고 볼 수 있었다.
- 조사구별 출현개체수는 조사구별로 평균 약 23개체이었으며 이 중 소나무류는 약 8개체, 참나무류가 약 8개체, 기타 낙엽활엽수류가 14개체 정도로 출현하였다. 재선충에 감염되어 제거된 수목은 조사구당 평균 2.
- 그러나 앞서 언급하였듯이 처리된 감염목 그루터기가 훈증더미 내부에 있을 경우 계산되지 않으므로 감염목의 비율은 측정치보다 높겠으며 아울러 소나무류림이 차지하는 비율 또한 보다 높았을 것이다. 참나무류가 차지하는 비율은 22.8%이었으며 참나무류를 제외한 낙엽활엽수 비율은 6.0%에 불과하여 상대적으로 높지는 않았다.
- 조사대상지 내에 남아있는 수목과 감염목, 훼손목의 조사결과를 바탕으로 조사구별 수목의 근원단면적을 계산하였다(Table 2). 총 수목의 근원단면적 합계는 평균 4,428.4㎠이었으며 가장 적은 조사구(2,059.8㎠)와 가장 많은 조사구 (9,246.5㎠)는 약 4.5배 차이를 보였다. 조사구별 수목의 수관단면적과 감염목의 수관단면적(r=0.
- 훼손수목과 유지되고 있는 수목의 비율을 소나무류와 참나무류, 참나무류를 제외한 기타 낙엽활엽수로 나누어 수관단면적 비율을 분석하였다(Table 4). 훼손정도에서도 소나무류와 낙엽활엽수류의 차이가 크게 나타나고 있었는데, 소나무류의 경우 소나무재선충에 감염되어 훈증처리를 위해 절단한 비율이 전체 소나무의 45.2%를 차지하였고 기타 다른 이유에서 훼손된 수목의 비율은 8.4%로 상대적으로 매우 낮았다. 반면 참나무류와 낙엽활엽수의 훼손정도를 살펴보면 참나무류가 61.
후속연구
- 1개체로 상대적으로 낙엽활엽수 류의 훼손이 많음을 확인할 수 있었다. 그러나 단순 개체수는 앞서 언급한 바와 같이 해당 숲에서 수목의 지위를 객관적으로 판단할 수 없는 관계로 추가적인 분석이 필요하였다.
- 62)는 밀접한 양(+)의 상관관계를 보여 단위면적당 단면적이 클수록 소나무재선충의 피해정도가 더 큰 것으로 나타났다. 향후 이러한 특성 조사는 전국적인 샘플 채취를 통해 추가적으로 밝혀야 할 것으로 판단된다.
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