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문제 정의
- 본 연구는 저수지 수위변동구간 및 그 인접지역에 발달한 수변식생의 현황 및 건강성을 평가하여 수변 생태복원 시 적합한 식재모델 및 그린 네트워크 구축을 위한 기초자료를 제공하고자 한다.
제안 방법
- 평가대상 수목은 각 지점별 우점종인 버드나무 및 기타 수종으로 선정하였으며 생육하는 개체를 모두 평가하였다. 또한 침수기간에 따른 식생 영향을 파악하기 위해 K-water의 수문측정 자료 및 GIS 공간분석기법을 통하여 연구대상지의 수위변동구간(계획홍수위 - 상시만수위)을 분석하여 누적침수일수를 산출하였다.
- 방형구의 크기는 20m×20m(㎡)를 기준으로 했으나 설치가 어려운 곳은 20m×10m(㎡)의 변형된 방형구를 활용하였다. 방형구 내 출현식물은 우점도(Dominance)와 군도(Sociability)를 조사하였다.
- 삼정동지역 4개 지점별 식생현황을 조사하였다.
- 세부항목에 대한 평가기준은 본 연구에서 개발된 평가지표의 현장적용을 통해 수정 보완하여 정량적 데이터인 엽록소 측정값을 추가하였다. 우선 각 수목의 평가항목으로 전반적 생육상태, 수관 형태 변형 여부, 잎의 크기 및 건강성 정도, 수간 및 가지 생육상태를 판정하였으며, 각 항목에 대한 등급은 상, 중, 하로 구분하였다.
- 식생 조사는 2014년 5월부터 2015년 6월까지 현지조사와 토지이용 분석을 통해 현존식생 군락을 파악하고, 국토지리정보원에서 제공한 토지지적도(1:5,000)를 이용하여 현지조사에서 얻은 속성값을 바탕으로 ArcGIS를 활용하여 분석하였다. 조사방법은 Braun-Blanquet(1964)의 식물사회학적 식생조사방법에 따라 각 평가 대상지에서 방형구를 설치하여 수행하였다.
- 식생건강성평가는 수변림 식생을 판단하여 Cultural Heritage Administration(2004), National Institute of Forest Science(2010) 등의 수목건강성평가를 근거로 공통적으로 적용된 생육상태와 피해도를 도출하였고, 세부 평가항목으로 수간형태, 잎 형태, 가지형태, 엽록소, 상처, 병충해, 고사율을 선정하였다.
- 세부항목에 대한 평가기준은 본 연구에서 개발된 평가지표의 현장적용을 통해 수정 보완하여 정량적 데이터인 엽록소 측정값을 추가하였다. 우선 각 수목의 평가항목으로 전반적 생육상태, 수관 형태 변형 여부, 잎의 크기 및 건강성 정도, 수간 및 가지 생육상태를 판정하였으며, 각 항목에 대한 등급은 상, 중, 하로 구분하였다. 종합적인 식생건강성은 3단계(우수, 보통, 불량)로 구분, 평가하였다(Table 1).
- 이와 같은 결과에 대한 검증단계로 대조구인 경천저수지 유역의 침수영향권에 출현한 수종을 분석하였다. 그 결과, 버드나무 45개체(67%), 왕버들 18개체(27%), 신나무 4개체6%)가 확인되었다.
- 우선 각 수목의 평가항목으로 전반적 생육상태, 수관 형태 변형 여부, 잎의 크기 및 건강성 정도, 수간 및 가지 생육상태를 판정하였으며, 각 항목에 대한 등급은 상, 중, 하로 구분하였다. 종합적인 식생건강성은 3단계(우수, 보통, 불량)로 구분, 평가하였다(Table 1).
- 침수기간과 식생건강성 사이의 관계를 확인하였다.
- 평가대상 수목은 각 지점별 우점종인 버드나무 및 기타 수종으로 선정하였으며 생육하는 개체를 모두 평가하였다. 또한 침수기간에 따른 식생 영향을 파악하기 위해 K-water의 수문측정 자료 및 GIS 공간분석기법을 통하여 연구대상지의 수위변동구간(계획홍수위 - 상시만수위)을 분석하여 누적침수일수를 산출하였다.
- 평가대상지 지형 및 수리수문환경은 국토지리정보원에서 제작한 수치지형도(1:5,000)와 위성영상을 이용하여 GIS분석도구인 ArcGIS (ver.10.1)을 활용하여 대상지역의 표고와 경사, 향, 수문 환경 등 자생지 서식환경을 분석하고 현지답사를 통해 검증하였다.
대상 데이터
- 실내에서 문헌연구 및 GIS 분석 등을 이용하여 1) 접근성이 좋고 출입이 용이한 지역, 2) 수변의 지형 경사도가 비교적 완만하여 자연식생 발달 용이한 지역에 해당하는 답사후보지를 선정하고, 현지답사를 통해 수위변동을 고려하여 3) 최대 침수피해를 예측할 수 있는 지역, 4) 자생군락이 발달하여 생태적으로 양호한 지역 등을 종합적으로 고려하여 적합한 장소를 평가대상지로 선정하였다.
- 대조구인 경천저수지는 4개 지점이 선정되어 각 지점별 식생현황을 조사하였다.
- 대조구인 경천저수지는 전북 완주군에 위치한 저수지로서 자연식생이 정착되어 수변식생대가 발달된 지점이다. 좌표는 N 36° 02ʹ, E 127° 14ʹ에 위치한다.
- 본 연구는 수위변동구간 및 그 인접지역에 발달한 수변식생대의 수목 건강성을 평가하기 위해 금강수계의 대표적인 경관이자 대도시권에 위치하여 방문객이 많은 대청호 저수지를 대상으로 하였다.
- 본 연구의 공간적 범위는 대전광역시와 충청북도 청주시 사이의 금강 상류에 위치한 대청호 저수지를 대상으로 수행하였다. 시간적 범위는 문헌조사 및 현장실사 기간을 포함하여 2014년부터 2015년까지로 하였다.
- 본 연구의 공간적 범위는 대전광역시와 충청북도 청주시 사이의 금강 상류에 위치한 대청호 저수지를 대상으로 수행하였다. 시간적 범위는 문헌조사 및 현장실사 기간을 포함하여 2014년부터 2015년까지로 하였다. 대청호 저수지는 일부 완경사지 등에 자연식생이 이입되어 자생군락이 발달하였다.
- 평가대상지 2개소에 대한 정밀답사를 통해 세부 평가지점을 선정하였다. 평가대상지 1(대전시 대덕구 삼정동 165번지)은 4개의 평가지점, 평가대상지 2(대전시 동구 추동 279번지)은 2개의 평가지점을 각각 선정하였다(Figure. 3).
- 평가대상지 2개소에 대한 정밀답사를 통해 세부 평가지점을 선정하였다. 평가대상지 1(대전시 대덕구 삼정동 165번지)은 4개의 평가지점, 평가대상지 2(대전시 동구 추동 279번지)은 2개의 평가지점을 각각 선정하였다(Figure.
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3) 평가지역
평가대상지 선정기준에 따라 1차적으로 실내에서 평가후보지 23곳을 선정하였으며, 2차적으로 현지답사를 통해 답사가 가능한 16곳을 답사하여 최종적으로 총 2곳의 평가대상지를 선정하였다(Figure. 2).
이론/모형
- 식생 조사는 2014년 5월부터 2015년 6월까지 현지조사와 토지이용 분석을 통해 현존식생 군락을 파악하고, 국토지리정보원에서 제공한 토지지적도(1:5,000)를 이용하여 현지조사에서 얻은 속성값을 바탕으로 ArcGIS를 활용하여 분석하였다. 조사방법은 Braun-Blanquet(1964)의 식물사회학적 식생조사방법에 따라 각 평가 대상지에서 방형구를 설치하여 수행하였다. 방형구의 크기는 20m×20m(㎡)를 기준으로 했으나 설치가 어려운 곳은 20m×10m(㎡)의 변형된 방형구를 활용하였다.
- 확인된 출현 종은 Lee(2006)와 Korea National Arboretum(2012)을 참고하여 동정하였다.
성능/효과
- 버드나무 13개체가 확인되었다. 각 개체별 건강성은 최고 1.3(우수)에서 최저 5.0(불량)까지 다양하게 분포하였으며, 우수 7개체, 보통 3개체, 불량 3개체가 확인되었고 종합 건강성평가는 2.8(우수)로 나타났다.
- 아교목층에서 버드나무 18개체가 확인되었다. 각 개체별 건강성은 최고 2.3(우수)에서 최저 5.0(불량)까지 분포하였으며, 우수 3개체, 보통 9개체, 불량 6개체가 확인되었고 종합 건강성평가는 3.6(보통)으로 나타났다.
- 조사지점의 식생은 전반적으로 친수성 목본인 버드나무 및 왕버들이 우점하는 것으로 나타났다. 교목층 및 아교목층은 버드나무, 관목층은 버드나무, 왕버들, 갯버들이 우점하였으며, 초본 층은 일부지점을 제외하고 고마리, 쇠치기풀, 이삭사초 등 습지식물이 우점하는 것으로 조사되었다.
- 이와 같은 결과에 대한 검증단계로 대조구인 경천저수지 유역의 침수영향권에 출현한 수종을 분석하였다. 그 결과, 버드나무 45개체(67%), 왕버들 18개체(27%), 신나무 4개체6%)가 확인되었다. 즉, 수위변동구간에 생육하는 수종인 버드나무와 왕버들의 경우 출현개체수를 기준으로 판단했을 때 버드나무에 비해 왕버들이 침수 영향을 덜 받는 곳에서 생육이 좋음을 확인하였다.
- 또한 본 연구에서는 현지조사결과, 경사도 10°이상에서는 자연식생이 활착이 안정화되지 않음을 확인할 수 있었다.
- 버드나무 군락이 우점하며, 층위구조 분석 결과, 교목층에는 버드나무(5.5)가 우점하며, 관목층에는 갈대(5.5)군락이 종종 출현하나 우점하는 것으로 조사되었다. 초본층에는 고마리(2.
- 삼정동 1-B지역과 1-C지역을 비교하면, 1-B 지역은 침수일수가 63.7일로 높은 편이었으나 수목의 건강성은 우수로 확인되었고 1-C 지역은 침수일수가 33일로 1-B 지역보다 절반가량 침수 일수가 적었으나 수목의 건강성은 불량으로 나타났다.
- 식생건강성평가에서는 버드나무군락을 중심으로 삼정동 2개 지점에서 우수, 1개 지점은 불량, 1개 지점은 보통으로 평가되었으며 추동은 2개 지점 모두 불량으로 나타났다. 또한, 경천저수지 4개 지점의 경우 1지점은 좋음, 2지점은 보통, 3지점은 불량, 4지점은 버드나무와 왕버들은 좋음, 신나무는 보통으로 각각 평가되었다.
- 6일로 나타났다. 식생은 버드나무 1개체가 생육하고 있으며 종합 건강성평가는 2.25(우수)로 평가되었다.
- 7일로 나타났다. 식생은 버드나무 총 31개체가 생육하고 있으며 4개 등급에 모두 해당되었고, 종합 건강성평가는 2.5(우수)로 평가되었다.
- 7일로 나타났다. 식생은 버드나무(불량) 2개체가 생육하고 있었으며 종합 건강성평가는 5(불량)로 나타났다.
- 7일로 나타났다. 식생은 버드나무가 총 10개체 생육하고 있으며, 종합 건강성평가는 3.5(보통)로 나타났다.
- 8m 아래에 위치해 있으며 10년 평균 침수일수는 33일로 나타났다. 식생은 버드나무군락은 5개체가 생육하고 있으며 종합 건강성평가는 5(불량)로 나타났다.
- 식생현황 분석 결과 삼정동 4개 지점 및 추동 2개 지점의 경우 전반적으로 교목층에서는 버드나무가 우점하였으며, 대조구인 경천저수지의 경우 버드나무와 왕버들이 우점하여 다른 두 지점과 유사한 식생현황을 보였다.
- 7(우수)로 평가되었다. 신나무는 최고 3.3(보통)에서 최저 4.0(불량)까지 평가되었으며 보통 2개체, 불량 2개체가 확인되었고 종합 건강성평가는 3.8(보통)로 평가되었다.
- 연구대상지 전체에 대한 평균 침수일수는 45.6일로 나타났으며 전반적인 수목의 건강성평가에서는 다양한 결과를 나타내어 경향성을 보이지 않았다. 버드나무속 식물은 하천 및 저수지 등 습지환경에 적응성이 높은 대표적인 목본으로 천이가 진행되는 과정에서 특별한 외부환경에 의한 교란이 발생되지 않을 시 우점하는 특성을 지니며 30일 침수 시 체장 및 잎 수에서 버드나무가 가장 강한 내성을 보였다(Kim et al.
- 5(우수)로 평가되었다. 왕버들은 최고 1.3에서 최저 2.5까지 평가되었으며 우수 3개체가 확인되었고 종합 건강성평가는 1.7(우수)로 평가되었다. 신나무는 최고 3.
- 0(불량)까지 평가되었다. 우수 1개체, 보통 4개체, 불량 13개체가 확인되었고 종합 건강성평가는 4.1(불량)로 나타났다.
- 3(보통)까지 평가되었다. 우수 9개체, 보통 2개체가 확인되었고 종합 건강성평가는 2.5(우수)로 평가되었다. 왕버들은 최고 1.
- 조사지점의 식생은 전반적으로 친수성 목본인 버드나무 및 왕버들이 우점하는 것으로 나타났다. 교목층 및 아교목층은 버드나무, 관목층은 버드나무, 왕버들, 갯버들이 우점하였으며, 초본 층은 일부지점을 제외하고 고마리, 쇠치기풀, 이삭사초 등 습지식물이 우점하는 것으로 조사되었다.
- 식생은 버드나무 총 9개체가 생육하고있으며 불량에 해당하는 개체가 다수를 차지하였다. 종합 건강성평가는 5(불량)로 나타났다.
- 그 결과, 버드나무 45개체(67%), 왕버들 18개체(27%), 신나무 4개체6%)가 확인되었다. 즉, 수위변동구간에 생육하는 수종인 버드나무와 왕버들의 경우 출현개체수를 기준으로 판단했을 때 버드나무에 비해 왕버들이 침수 영향을 덜 받는 곳에서 생육이 좋음을 확인하였다.
- 침수영향권에 출현한 수종으로는 버드나무만 58개체가 나타났고, 대조구 조사에서도 버드나무가 67%로 출현하였으며 그 외 왕버들 및 신나무가 일부 생육하였다. 침수기간분석을 통한 수변식생에 가장 적합한 수종은 버드나무였으며 상대적으로 침수영향이 적은 곳에서는 왕버들의 생육이 양호하였다.
후속연구
- 본 연구는 조성 후 30년 이상이 지나 자연 천이가 진행되고 있는 대청호 저수지의 수변 식생을 중심으로 한 건강성평가를 실시하였으나 향후 다양한 환경요인을 통해 종합적인 관점에서 식생과의 상관관계를 분석하는 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다. 즉 효율적인 생태복원을 위해서는 침수 및 기반환경요인에 따른 데이터를 종합, 분석하여 현장에 적합한 수변생태계 식재모델과 방향이 설정되어야 할 것이다.
- 이와 같이 저수지 수위변동구간 및 그 인접지역에 형성된 식생군락은 생육환경을 유지하며, 나아가 자연식생군락을 모델로 수환경 및 토양 환경 등의 환경조건에 적합한 수변식생군락을 조성 및 복원함으로써 수변생태계로서의 기능을 회복하고 수생태계 및 주변 토지이용과 조화를 이룰 수 있을 것이다.
- 본 연구는 조성 후 30년 이상이 지나 자연 천이가 진행되고 있는 대청호 저수지의 수변 식생을 중심으로 한 건강성평가를 실시하였으나 향후 다양한 환경요인을 통해 종합적인 관점에서 식생과의 상관관계를 분석하는 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다. 즉 효율적인 생태복원을 위해서는 침수 및 기반환경요인에 따른 데이터를 종합, 분석하여 현장에 적합한 수변생태계 식재모델과 방향이 설정되어야 할 것이다.
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