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문제 정의
- 따라서, 본 연구는 남한지역에 위치한 9곳의 정맥을 대상으로 전반적인 식생상황을 파악하기 위해 각 정맥별로 출현한 식물군락명을 중심으로 산림식생유형을 분석하고, 전체 정맥의 식생조사 데이터로 군집분석(classification analysis) 및 서열분석(ordination analysis)을 실시하여 식물군락 분류 및 식생구조 특성을 파악하고자 하였다.
제안 방법
- 한편, 정맥의 식생조사 데이터를 통합하여 포괄적으로 정맥의 식생구조 특성을 파악하고자 TWINSPAN에 의한 군집분석(classification analysis; Hill, 1979b)과 DCA 서열분석(ordination analysis; Hill, 1979a)으로 정맥별 식물군락의 식생조사 데이터를 몇 개의 식물군락으로 그룹화하여, 그룹별로 상대우점치 및 평균상대우점치를 다시 분석하였다. 각 정맥에 출현한 198개의 식물군락에 일련번호를 부여해 분석하였다(Table 1).
- 즉, 중점조사지의 총 198개 식물조사 데이터를 각 정맥별로 중첩되는 식물군락은 통합하여 정맥별 출현식물군락명 및 군락개수를 산출하였다. 또한, 정맥별로 출현한 식물군락을 단순하게 유형화하기 위해 식물군락명을 기준으로 소나무 우점군락, 낙엽성 참나무류 우점군락, 낙엽활엽수류 군락, 고지대 침엽수류군락, 인공림으로 구분하여 산림식생유형을 분석하였다. 식물군락명이 연명(連名)인 경우에는 앞에 나오는 식물군락명을 기준으로 정맥별 산림식생유형을 구분하였다.
- 마루금 인근에 출현 식물군락에 크기 10m×10m(면적 100㎡) 방형구를 설치하여 교목층과 아교목층에 출현한 수종의 흉고직경을, 관목층은 중첩방형구법으로 크기 5m×5m으로 수관폭을 매목조사하였다.
- 또한, 정맥별로 출현한 식물군락을 단순하게 유형화하기 위해 식물군락명을 기준으로 소나무 우점군락, 낙엽성 참나무류 우점군락, 낙엽활엽수류 군락, 고지대 침엽수류군락, 인공림으로 구분하여 산림식생유형을 분석하였다. 식물군락명이 연명(連名)인 경우에는 앞에 나오는 식물군락명을 기준으로 정맥별 산림식생유형을 구분하였다. 정맥과 백두대간의 식생상황과 비교하기 위해 백두대간 향로봉∼구룡령구간(Korea Forest Service, 2011b), 구룡령∼깃대배기봉구간(Korea Forest Service, 2012b), 깃대배기봉∼청화산구간(Korea Forest Service, 2013b), 청화산∼남덕유산구간(Korea Forest Service, 2014b), 남덕유산∼노치구간(Korea Forest Service, 2010b)의 산림청 백두대간 자원자연실태조사 및 관리방안 연구보고서상의 식물군락명을 활용하여 산림식생유형을 구분하였다.
- 마루금 인근에 출현 식물군락에 크기 10m×10m(면적 100㎡) 방형구를 설치하여 교목층과 아교목층에 출현한 수종의 흉고직경을, 관목층은 중첩방형구법으로 크기 5m×5m으로 수관폭을 매목조사하였다. 이 데이터로 각 수종의 상대적 우세를 비교하기 위하여 Curtis and McIntosh(1951)의 중요치(Importance Value)를 통합하여 백분율로 나타낸 상대우점치(Brower and Zar, 1977)를 수관층위별로 분석되었다. 상대우점치(Importace Percentage)는 (상대밀도+상대피도)/2로 계산하였으며, 개체들의 크기를 고려하여 수관층위별로 가중치를 부여한 (교목층 I.
- 이 연구결과물로 제출된 식생조사 데이터(상대우점치, 평균상대우점치)를 본 연구에 활용하였다. 이 연구보고서에서는 정맥별로 전구간의 대표적인 곳(이하, 중점조사지)을 조사지로 선정하여, 마루금을 중심으로 능선 및 사면부의 식생을 조사하였다. 단, 낙동정맥의 용소골, 문지골, 절구골, 터골은 계곡 및 사면부를 중심으로, 호남정맥과 금남호남, 금북정맥의 중점조사지는 마루금을 중심으로 조사하되 계곡부가 포함되었다(Table 1).
- 이와 같이 조사된 식생조사 데이터를 종합하여 정맥별 천연림과 인공림으로 구분해, 출현식물군락명과 군락 개수, 산림식생유형을 분석하였다. 즉, 중점조사지의 총 198개 식물조사 데이터를 각 정맥별로 중첩되는 식물군락은 통합하여 정맥별 출현식물군락명 및 군락개수를 산출하였다.
- 정맥과 백두대간의 식생상황과 비교하기 위해 백두대간 향로봉∼구룡령구간(Korea Forest Service, 2011b), 구룡령∼깃대배기봉구간(Korea Forest Service, 2012b), 깃대배기봉∼청화산구간(Korea Forest Service, 2013b), 청화산∼남덕유산구간(Korea Forest Service, 2014b), 남덕유산∼노치구간(Korea Forest Service, 2010b)의 산림청 백두대간 자원자연실태조사 및 관리방안 연구보고서상의 식물군락명을 활용하여 산림식생유형을 구분하였다.
- 이와 같이 조사된 식생조사 데이터를 종합하여 정맥별 천연림과 인공림으로 구분해, 출현식물군락명과 군락 개수, 산림식생유형을 분석하였다. 즉, 중점조사지의 총 198개 식물조사 데이터를 각 정맥별로 중첩되는 식물군락은 통합하여 정맥별 출현식물군락명 및 군락개수를 산출하였다. 또한, 정맥별로 출현한 식물군락을 단순하게 유형화하기 위해 식물군락명을 기준으로 소나무 우점군락, 낙엽성 참나무류 우점군락, 낙엽활엽수류 군락, 고지대 침엽수류군락, 인공림으로 구분하여 산림식생유형을 분석하였다.
- 한편, 정맥의 식생조사 데이터를 통합하여 포괄적으로 정맥의 식생구조 특성을 파악하고자 TWINSPAN에 의한 군집분석(classification analysis; Hill, 1979b)과 DCA 서열분석(ordination analysis; Hill, 1979a)으로 정맥별 식물군락의 식생조사 데이터를 몇 개의 식물군락으로 그룹화하여, 그룹별로 상대우점치 및 평균상대우점치를 다시 분석하였다. 각 정맥에 출현한 198개의 식물군락에 일련번호를 부여해 분석하였다(Table 1).
대상 데이터
- 마루금 길이에 따라 최대 7곳에서 최소 2곳이 중점조사지로 선정되었다(Figure 1, Table 1). 구체적인 선정기준으로서는 정맥 마루금이 지나가는 산지 중에 해발고가 높아 해발고별 식물상, 식생, 동물상 등의 변화가 예상되는 지역, 도시인근, 산지 등의 인위적 간섭에 의해 환경변화가 예상되는 입지, 정맥 전구역의 지역적 안배 및 기후대 변화 등을 고려하여 중점조사지가 선정되었다. 중점조사지의 식생조사구간은 정상부를 중심으로 마루금 좌우구간의 해발고가 하강하는 재 또는 고개 지점까지를 구간으로 설정해 해발고 차이에 따른 식생변화가 고려되었다.
- 산림청 정맥 보고서에 의하면, 정맥별 전 구간을 전수조사하는 것은 시간적, 경제적으로 불가능하며 비합리적으로 주요 식생, 지형, 환경특성 등을 고려하여 대표적인 지역을 선정하여 조사가 실시되었다. 마루금 길이에 따라 최대 7곳에서 최소 2곳이 중점조사지로 선정되었다(Figure 1, Table 1). 구체적인 선정기준으로서는 정맥 마루금이 지나가는 산지 중에 해발고가 높아 해발고별 식물상, 식생, 동물상 등의 변화가 예상되는 지역, 도시인근, 산지 등의 인위적 간섭에 의해 환경변화가 예상되는 입지, 정맥 전구역의 지역적 안배 및 기후대 변화 등을 고려하여 중점조사지가 선정되었다.
- 본 연구에서는 9곳의 정맥별로 출현하는 식물군락명을 중심으로 산림식생유형을 분석하기 위해서 중점조사지 34개 지역의 198개 식생조사 데이터를 본 연구에 활용하였다. 산림청 정맥 보고서에 의하면, 정맥별 전 구간을 전수조사하는 것은 시간적, 경제적으로 불가능하며 비합리적으로 주요 식생, 지형, 환경특성 등을 고려하여 대표적인 지역을 선정하여 조사가 실시되었다.
- 본 연구의 대상지로서 남한에 위치한 낙동, 호남, 금남호남, 한남금북, 금북, 낙남, 한남, 금남, 한북정맥의 9곳으로 한정하였다(Figure 1). 산림청에서는 이 정맥을 대상으로 2009년부터 2014년까지 1년차 낙동(Korea Forest Service, 2009), 2년차 호남·금남호남(Korea Forest Service, 2010), 3년차 한남금북·금북(Korea Forest Service, 2011a), 4년차 낙남(Korea Forest Service, 2012a), 5년차 한남·금남(Korea Forest Service, 2013a), 6년차 한북정맥(Korea Forest Service, 2014a)에 대해 인문·사회환경, 자연환경, 훼손지 현황, 관리범위 등의 실태조사와 보전방안 연구를 추진하였다.
- 산림청에서는 이 정맥을 대상으로 2009년부터 2014년까지 1년차 낙동(Korea Forest Service, 2009), 2년차 호남·금남호남(Korea Forest Service, 2010), 3년차 한남금북·금북(Korea Forest Service, 2011a), 4년차 낙남(Korea Forest Service, 2012a), 5년차 한남·금남(Korea Forest Service, 2013a), 6년차 한북정맥(Korea Forest Service, 2014a)에 대해 인문·사회환경, 자연환경, 훼손지 현황, 관리범위 등의 실태조사와 보전방안 연구를 추진하였다. 이 연구결과물로 제출된 식생조사 데이터(상대우점치, 평균상대우점치)를 본 연구에 활용하였다. 이 연구보고서에서는 정맥별로 전구간의 대표적인 곳(이하, 중점조사지)을 조사지로 선정하여, 마루금을 중심으로 능선 및 사면부의 식생을 조사하였다.
이론/모형
- TWINSPAN군집분석과 상호보완적인 방법으로 2차원 좌표상 식물군락의 분포경향을 알아보기 위해(Lee et al., 1994; Choi and Kang, 2006) 서열분석인 DCA기법을 적용하여 분석하였다(Figure 3). 각 조사구간의 상이성을 바탕으로 조사구를 배치하는 서열분석(Orloci, 1978) 결과, 팽나무-예덕나무군락(Ⅰ)은 제2축의 상단에 분포해 다른 군락들과 확연한 불연속성을 보여 출현한 식물군락의 입지환경 및 종구성이 다른 식물군락과 차이가 있음을 알 수 있었다.
성능/효과
- TWINSPAN과 DCA분석을 실시한 결과, 8개 식물군락으로 단순화되었는데 팽나무-예덕나무군락(Ⅰ)은 금북정맥의 지령산(충남 태안군)에서만 출현한 군락으로서 이 지역은 금북정맥의 종점에 해당되어 서해안에 가장 인접한 곳이다. 팽나무, 예덕나무, 모감주나무 등은 해안식생에 주로 출현하는 수종(Shin et al.
- , 1994; Choi and Kang, 2006) 서열분석인 DCA기법을 적용하여 분석하였다(Figure 3). 각 조사구간의 상이성을 바탕으로 조사구를 배치하는 서열분석(Orloci, 1978) 결과, 팽나무-예덕나무군락(Ⅰ)은 제2축의 상단에 분포해 다른 군락들과 확연한 불연속성을 보여 출현한 식물군락의 입지환경 및 종구성이 다른 식물군락과 차이가 있음을 알 수 있었다. 신갈나무-굴참나무군락(Ⅴ)과 신갈나무-낙엽활엽수군락(Ⅶ), 신갈나무-잣나무군락(Ⅷ), 신갈나무-소나무군락(Ⅵ)은 다른 군락에 비해 좌표상 집중적으로 분포하는 경향을 보였다.
- 산림청 보고서에서 식물군락의 명명은 Curtis and McIntosh(1951)의 방법에 의거하여 상관식생의 우점종을 식물군락명으로 명명하였다. 교목층에 2개 이상의 수종이 비슷한 상대우점치로 혼생하는 경우에는 그 2개의 수종을 상대우점치 순서에 의해 연속적으로 연명(連名)했으며, 인공조림지를 천연림과 구분하기 위해 조림수명+림으로, 조림수종과 자연식생의 상대우점치가 비슷한 경우에는 자연식생으로 천이되는 단계로 판단해 조림수명+혼효림으로 명명되었다.
- 43%) 만이 교목층에 우점했고, 아교목층에는 떡갈나무만, 관목층에는 꾸지뽕나무와 노간주나무만이 출현하였다(Table 4). 군락Ⅱ에서는 교목층에 상수리나무(IP 24.35%), 떡갈나무(IP 15.22%), 굴참나무(IP 13.78%) 등의 낙엽성 참나무류가 우점종이었고, 아교목층에도 때죽나무(IP 15.09%), 떡갈나무(IP 9.07%), 비목나무(IP 8.53%), 졸참나무(IP 6.17%) 등이 출현하였다. 군락Ⅲ에서는 은 곰솔(IP 25.
- 층층나무와 까치박달의 식별종 그룹은 고광나무와 고로쇠나무, 물푸레나무의 출현여부에 따라 군락(Ⅶ, Ⅷ)이 분리되었다. 군락분류 결과, 군락Ⅰ은 팽나무-예덕나무군락, 군락Ⅱ는 낙엽성 참나무류군락, 군락Ⅲ은 곰솔-리기다소나무림, 군락Ⅳ는 소나무-신갈나무군락, 군락Ⅴ는 신갈나무-굴참나무군락, 군락Ⅵ은 신갈나무- 소나무군락, 군락Ⅶ은 신갈나무-낙엽활엽수군락, 군락Ⅷ은 신갈나무-잣나무군락 등 8개로 유형화되었다.
- 군집분석의 일종인 TWINSPAN기법을 이용하여 전체 정맥의 식생조사 데이터를 분석한 결과, 8개의 군락으로 단순하게 나누어졌다(Figure 2). 이 기법은 각 식생조사 데이터별로 유사성을 바탕으로 동질적인 집단으로 분류하는 데 식별종(indicator species)의 출현여부에 따라 군락이 묶이며, 식별종은 환경요인을 간접적으로 반영하게 된다(Lee et al.
- 9%로 상당히 높았고, 해발고도가 높은 곳에 분포하는 구상나무, 가문비나무 등의 고지대 침엽수류군락이 출현하였다. 그 외 구간은 낙엽활엽수류 군락의 비율이 낮아지고 낙엽성 참나무류 우점군락과 소나무 우점군락이 증가하는 경향을 보였다. 특히, 다른 구간에 비해 해발고도가 낮고 인구밀도가 높은 남덕유산∼노치구간은 인공림의 비율이 다른 구간에 비해 22.
- 그룹 A-단계 2에서 상수리와 땅비싸리를 식별종으로 갖는 그룹은 모감주나무의 출현여부에 따라 군락이 분리되었고(군락Ⅰ, Ⅱ), 진달래와 신갈나무, 철쭉의 식별종 그룹은 다시 곰솔을 식별종으로 군락(Ⅲ)과 소나무와 굴참나무, 팥배나무를 식별종으로 하는 군락(Ⅳ)으로 나누어졌다. 그룹 B-단계 2에서 굴참나무와 쇠물푸레나무, 소나무의 식별종 그룹은 각각 쇠물푸레나무(군락Ⅴ)와 철쭉(군락Ⅵ)의 식별 종으로 군락이 구분되었다. 층층나무와 까치박달의 식별종 그룹은 고광나무와 고로쇠나무, 물푸레나무의 출현여부에 따라 군락(Ⅶ, Ⅷ)이 분리되었다.
- Figure 2의 첫 번째 단계에서는 때죽나무와 떡갈나무, 비목나무가 왼쪽(그룹 A)의 식별종이며, 오른쪽(그룹 B)으로는 당단풍과 신갈나무가 식별종이었다. 두 번째 단계에서 그룹 A는 상수리나무와 땅비싸리를 식별종으로 갖는 그룹(그룹 A-단계 2)과 진달래, 신갈나무, 철쭉을 식별종으로 갖는 그룹으로 분리되었으며, 그룹 B는 굴참나무와 쇠물푸레나무, 소나무를 식별종으로 하는 그룹과 층층나무와 까치박달을 식별종하는 그룹으로 나누어졌다(그룹 B-단계 2).
- 중점조사지의 식생조사구간은 정상부를 중심으로 마루금 좌우구간의 해발고가 하강하는 재 또는 고개 지점까지를 구간으로 설정해 해발고 차이에 따른 식생변화가 고려되었다. 따라서 이 보고서의 식생조사 데이터는 정맥별 식생특성을 대표할 수 있는 것으로 생각되며, 선정된 중점조사지에서 출현한 식물군락명은 정맥별 식생상황을 반영할 것으로 판단하였다.
- , 1992; An, 2003) 서어나무군락, 낙엽활엽수군락, 피나무군락 등 중부지방의 안정된 식물군락이 출현하였다. 또한, 낙동정맥과 호남정맥은 신갈나무, 굴참나무, 떡갈나무 등의 낙엽성 참나무류 우점군락의 비율이 높고 인공림 출현군락명 비율도 낮아서 타 정맥에 비해 인위적 간섭이 적고 식생발달상 안정적인 산림식생유형을 보인 것으로 생각된다.
- 낙엽활엽수림의 우점군락은 신갈나무군락(79%)으로서 백두대간의 마루금 인근에 대부분 신갈나무가 분포하였다. 또한, 녹지자연도는 강원도의 향로봉에서 남쪽으로 갈수록 지리산 지역을 제외하고 낮아지는 경향을 보였다. 특히, 속리산에서 지리산 사이 지역에서는 식생의 자연도가 고지대에 비해 낮았고, 인구밀도가 높은 도시지역을 지나는 백두대간은 식생의 훼손이 크고 조림지 면적이 넓었다고 분석하였다.
- 77%)가 가장 우점하는 가운데 서어나무, 층층나무, 일본잎갈나무, 굴참나무 등이 비슷한 수준으로 출현하였다. 마지막으로 군락Ⅷ의 교목층에서는 신갈나무(IP 30.42%)와 잣나무(IP 28.21%), 물푸레나무(IP 18.23%), 층층나무(IP 13.28%) 등이 출현했고, 아교목층에는 당단풍(IP 22.07%)이 가장 우점하는 가운데 노린재나무, 고로쇠나무, 산뽕나무, 신갈나무 등의 상대우점치가 비슷한 수준으로 우점했다.
- 정맥과 백두대간의 산림식생유형 유사점은 해발고가 낮고 도시에 인접한 지역에 인위적 간섭으로 식생발달이 퇴행되고 인공림이 주로 출현하고, 낙엽성 참나무류 출현군락의 비율이 높다는 점이다. 반면, 백두대간에 비해 정맥은 해발고도가 낮고 도시에 인접해 있어 고지대 침엽수류군락은 출현하지 않았으며, 자연성이 낮은 인공림과 식생발달단계의 소나무 우점군락, 낙엽성 참나무류 출현군락이 비교적 높다는 점이었다. 본 연구결과로 정맥별 출현군락 및 식생구조 분석 등을 통해 전반적인 정맥의 식생상황 및 산림식생 분포패턴을 파악할 수 있었다.
- 반면, 백두대간에 비해 정맥은 해발고도가 낮고 도시에 인접해 있어 고지대 침엽수류군락은 출현하지 않았으며, 자연성이 낮은 인공림과 식생발달단계의 소나무 우점군락, 낙엽성 참나무류 출현군락이 비교적 높다는 점이었다. 본 연구결과로 정맥별 출현군락 및 식생구조 분석 등을 통해 전반적인 정맥의 식생상황 및 산림식생 분포패턴을 파악할 수 있었다. 그러나 정맥 및 중점조사지별 산림유형 면적 및 절대적 보전가치를 서로 비교할 수 없는 것이 연구의 한계일 것이다.
- 각 조사구간의 상이성을 바탕으로 조사구를 배치하는 서열분석(Orloci, 1978) 결과, 팽나무-예덕나무군락(Ⅰ)은 제2축의 상단에 분포해 다른 군락들과 확연한 불연속성을 보여 출현한 식물군락의 입지환경 및 종구성이 다른 식물군락과 차이가 있음을 알 수 있었다. 신갈나무-굴참나무군락(Ⅴ)과 신갈나무-낙엽활엽수군락(Ⅶ), 신갈나무-잣나무군락(Ⅷ), 신갈나무-소나무군락(Ⅵ)은 다른 군락에 비해 좌표상 집중적으로 분포하는 경향을 보였다. TWINSPAN분석에서도 이 군락들은 한정된 정맥 및 중점조사지에서만 분포하여 출현지역이 협소한 편이었다.
- 정맥과 달리, 백두대간의 향로봉∼구룡령과 구룡령∼깃대배기봉구간에서는 낙엽활엽수류군락의 출현군락명 비율이 각각 62.1%, 56.9%로 상당히 높았고, 해발고도가 높은 곳에 분포하는 구상나무, 가문비나무 등의 고지대 침엽수류군락이 출현하였다.
- 그 다음으로 호남정맥 18개, 한남금북정맥 17개, 낙동정맥 15개, 나머지 정맥은 10∼12개로 비슷한 수준이었다. 정맥별 출현한 식물군락명을 단순하게 유형화하면, 호남 및 낙동정맥은 낙엽성 참나무류 우점군락의 출현군락명 비율이 상대적으로 높았고, 낙엽성 참나무류 및 낙엽활엽수류의 출현군락명 비율이 한남금북, 낙동, 호남, 금남호남, 금남정맥은 높은 편이었다. 반면 낙남과 한남, 한북정맥의 비율이 비교적 낮았으며 인공림의 비율이 높았다.
- 특히, 다른 구간에 비해 해발고도가 낮고 인구밀도가 높은 남덕유산∼노치구간은 인공림의 비율이 다른 구간에 비해 22.4%로 높았다.
- 또한, 녹지자연도는 강원도의 향로봉에서 남쪽으로 갈수록 지리산 지역을 제외하고 낮아지는 경향을 보였다. 특히, 속리산에서 지리산 사이 지역에서는 식생의 자연도가 고지대에 비해 낮았고, 인구밀도가 높은 도시지역을 지나는 백두대간은 식생의 훼손이 크고 조림지 면적이 넓었다고 분석하였다. 이러한 경향은 본 연구결과와 유사하였다.
후속연구
- 본 연구결과로 정맥별 출현군락 및 식생구조 분석 등을 통해 전반적인 정맥의 식생상황 및 산림식생 분포패턴을 파악할 수 있었다. 그러나 정맥 및 중점조사지별 산림유형 면적 및 절대적 보전가치를 서로 비교할 수 없는 것이 연구의 한계일 것이다. 향후 정맥의 관리범위를 설정한 후에 정밀현존식생도 또는 정밀임상도를 토대로 한 식생비교 연구가 필요할 것이다.
- 백두대간은 한반도의 생태축이자 생물다양성 보전에 있어 중요한 핵심보호지역이다. 이와 더불어 백두대간에서 옆으로 뻗어 있는 산줄기인 정맥 및 정간은 국토의 생태네크워크를 구축하는데 중요한 역할을 할 것이다. 백두대간은 ‘백두대간 보호에 관한 법률’에 의해 지정, 보호되어 지속적으로 자원실태조사 및 복원사업이 추진되고 있다.
- 그러나 정맥 및 중점조사지별 산림유형 면적 및 절대적 보전가치를 서로 비교할 수 없는 것이 연구의 한계일 것이다. 향후 정맥의 관리범위를 설정한 후에 정밀현존식생도 또는 정밀임상도를 토대로 한 식생비교 연구가 필요할 것이다.
- (2014)만이 낙남정맥의 전체 구간의 식생구조 특성을 밝힌 논문을 발표하였다. 향후 한반도의 생태축인 백두대간과 연계하여 정맥의 보전 및 이용을 위해서는 일부 지역이나 주요지역의 식생에 대한 논의보다는 마루금일대 전체의 식생상황에 대한 연구가 필요하다. 더불어 백두대간과 달리 해발고도가 비교적 낮고 대도시에 인접해 있어 이에 따른 식생 영향을 전반적으로 파악하는 것이 중요할 것이다(Oh et al.
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