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문제 정의
- 또한 기존의 자료는 증거표본의 제시가 없기 때문에 비교·검토에 어려움이 따르며, 정밀조사 역시 불충분한 실정이다. 따라서 현지조사를 통한 증거표본 확보와 그에 따른 상세한 식물목록 작성, 주요 식물의 분포특성과 우점종의 분포현황 및 토양의 이화학적 특성 등을 밝혀 특이지질에서의 식물다양성 연구를 비롯한 생태학적 기초자료로의 활용을 목적으로 한다.
제안 방법
- 출현 종에 대하여 Braun-Blanquet(1964)의 우점도 계급에 따라 층위별로 피도를 조사하고 조사표를 기록하였다(Appendix 2). 매목조사시 흉고(1.2m) 이하에서 분지한 맹아지는 독립된 개체로 판단하여 조사결과 및 분석에 반영하였다.
- 현존식생도는 임상도와 1/5,000 수치지형도를 활용하여 경계를 구분한 후 현장답사를 통해 상층의 우점종을 확인후 도면화하였다(Figure 3). 소나무림 내 7개 지소에서 최소면적에 근거하여 100㎡의 조사구를 설치하고, 흉고직경 3㎝ 이상인 교목층과 아교목층의 수목에 대하여 매목 조사를 실시하였다. 출현 종에 대하여 Braun-Blanquet(1964)의 우점도 계급에 따라 층위별로 피도를 조사하고 조사표를 기록하였다(Appendix 2).
- 현장조사는 2014년 4월부터 동년 10월까지 7회에 걸쳐 수행하였으며, 조사지역 내에 생육하는 모든 종의 식물을 채집하고 건조표본으로 제작하여 국립생물자원관 고등식물건조표본수장고 (KB)에 보관하였다. 조사경로는 전 지역을 대상으로 다수 종의 생육이 예상되는 계곡, 산지, 평지, 저수지 등 생태학적 생육지를 고루 포함하였으며, 일부지역은 임도와 농로를 따라 조사하였다. 식물의 동정은 Lee(1980; 2003), Lee(1996a; b), Lee(1996; 2006), Korea National Arboretum(2004; 2008; 2011), Korean Fern Society(2005), Oh(2006), Park(2009), Kim and Kim(2011), Chang et al.
- 토양조사는 총 4개의 조사구에서 토심을 각각 20cm, 40cm로 달리하여 각각 1kg의 토양시료를 채취하였고, 토양이화학적 특성에 대한 분석을 시행하였다. 토양산도(pH)는 pH meter를 이용하였으며, 전기전도도(EC:Electrical Conductivity) EC meter, 유기물 함량(Organic Matter), 유효인산(Available Phosphorus), 규산은 비색법을, 전질소(T-N)는 건식산화법, 양이온교환능력(cation exchange capacity)인 토양 내 주요 원소(Ca, Mg, K)와 중금속(Cd, Cr6+, Cu, Ni, Pb, Zn, As, Hg)은 ICP 분석을 하였고, 토성은 비중계법을 적용하여 분석하였다.
- 토양조사는 총 4개의 조사구에서 토심을 각각 20cm, 40cm로 달리하여 각각 1kg의 토양시료를 채취하였고, 토양이화학적 특성에 대한 분석을 시행하였다. 토양산도(pH)는 pH meter를 이용하였으며, 전기전도도(EC:Electrical Conductivity) EC meter, 유기물 함량(Organic Matter), 유효인산(Available Phosphorus), 규산은 비색법을, 전질소(T-N)는 건식산화법, 양이온교환능력(cation exchange capacity)인 토양 내 주요 원소(Ca, Mg, K)와 중금속(Cd, Cr6+, Cu, Ni, Pb, Zn, As, Hg)은 ICP 분석을 하였고, 토성은 비중계법을 적용하여 분석하였다.
- 현존식생도는 임상도와 1/5,000 수치지형도를 활용하여 경계를 구분한 후 현장답사를 통해 상층의 우점종을 확인후 도면화하였다(Figure 3). 소나무림 내 7개 지소에서 최소면적에 근거하여 100㎡의 조사구를 설치하고, 흉고직경 3㎝ 이상인 교목층과 아교목층의 수목에 대하여 매목 조사를 실시하였다.
- 안동 사문암지대는 국내에서 가장 현저한 사문암 지질 특성이 생태적으로 반영된 곳으로 독특한 식물상과 식생이 나타나는 지역이다. 현지 식물다양성 조사는 사문암지대 내에 생육하는 모든 종의 식물을 채집하고 동정하여 확증된 증거표본을 바탕으로 한 소산식물목록과 1:5,000의 수치지형도에 수관층의 우점종을 기준으로 한 현존식생도를 작성 하였다. 이번 연구에서의 중심은 관속식물에 집중되어 있으나 차후 식물사회학적인 군락분류를 통한 진단종 발굴과 함께 특이적 환경에 대한 지표종에 대한 연구, 비사문암지역의 식생과의 비교연구 등이 보완되어야 할 사항이다.
대상 데이터
- 준위협종에 속한 채고추나물은 산등성이를 따라 10여 개체가 생육하고 원지는 산등성이와 사면부 등 비교적 넓은 면적에 걸쳐 분포하며, 쑥방망이는 북사면부에서 2개체가 관찰되었다. 관심대상종인 낙지다리는 기산리 마을입구 도로주변에서 100여 개체, 솜양지꽃은 산등성이를 따라 20여 개체, 창포는 석방지 가장자리에서 100여 개체를 확인하였다. 미평가종인 멱쇠채는 산등성이 주변에서 10여 개체가 산발적으로 분포하였다.
- 본 연구의 대상지는 남한의 대표적인 사문암지대로서 경북 안동시 풍천면 광덕리 일대(E 128°26′∼128°30′, N 36°31′∼36°32′)의 표고 220m 이하의 구릉형 산지에 위치한다(Kim, 1999; Ryou et al., 2010)(Figure 1).
- 관속식물 목록은 Cronquist(1981)의 분류 체계에 따라 정리하고 속 이하의 계급은 알파벳순으로 작성하였다. 조사된 식물을 대상으로 한반도 고유종(National Institute of Biological Resources, 2013), 적색목록식물 (National Institute of Biological Resources, 2012), 식물구계학적 특정식물(National Institute of Environmental Research, 2012), 귀화식물(Lee et al., 2011b)을 기준으로 정리하였다.
- 조사지역의 귀화식물은 가시박, 미국쑥부쟁이 등 생태계 교란야생식물을 포함하여 34분류군이 조사되었다(Table 6). 귀화율(NI: Naturalized Index, 귀화식물의 분류군 수/관속식물의 총 분류군수 × 100)은 9.
- 현장조사는 2014년 4월부터 동년 10월까지 7회에 걸쳐 수행하였으며, 조사지역 내에 생육하는 모든 종의 식물을 채집하고 건조표본으로 제작하여 국립생물자원관 고등식물건조표본수장고 (KB)에 보관하였다. 조사경로는 전 지역을 대상으로 다수 종의 생육이 예상되는 계곡, 산지, 평지, 저수지 등 생태학적 생육지를 고루 포함하였으며, 일부지역은 임도와 농로를 따라 조사하였다.
이론/모형
- 식물의 동정은 Lee(1980; 2003), Lee(1996a; b), Lee(1996; 2006), Korea National Arboretum(2004; 2008; 2011), Korean Fern Society(2005), Oh(2006), Park(2009), Kim and Kim(2011), Chang et al.(2011) 등의 식물도감에 의거하여 실시하였으며, 확증된 증거표본을 바탕으로 소산식물목록을 작성하였다. 이때 사용된 학명과 국명은 Lee et al.
- 관속식물 목록은 Cronquist(1981)의 분류 체계에 따라 정리하고 속 이하의 계급은 알파벳순으로 작성하였다.
- 소나무림 내 7개 지소에서 최소면적에 근거하여 100㎡의 조사구를 설치하고, 흉고직경 3㎝ 이상인 교목층과 아교목층의 수목에 대하여 매목 조사를 실시하였다. 출현 종에 대하여 Braun-Blanquet(1964)의 우점도 계급에 따라 층위별로 피도를 조사하고 조사표를 기록하였다(Appendix 2). 매목조사시 흉고(1.
성능/효과
- 안동 사문암지역은 식물구계 지리학상으로 한반도 중부 아구(Lee and Yim, 1978)에 속하고 식생은 냉온대 남부 (Yim and Kira, 1975)에 해당되며, 식생지리학적 분포는 대륙형으로서 한반도아형의 중부/산지형에 속한다(Kim, 1992). 1,130점의 식물표본을 확보하고 동정한 결과, 안동 사문암지역에 분포하는 관속식물은 양치식물 7과 8속 9종 1변종의 10분류군, 나자식물 2과 2속 3종의 3분류군, 피자식물 중 쌍자엽식물 63과 165속 213종 4아종 17변종 4품종 2교잡종의 240분류군, 단자엽식물 16과 64속 86종 2아종 15변종 2품종 1교잡종의 106분류군으로 구성되어 도합 88과 239속 311종 6아종 33변종 6품종 3교잡종으로 359분류군이 확인되었다(Table 2, Appendix 1). 이는 우리나라 관속식물 4,338분류군(Lee et al.
- 식물구계학적특정식물 중 생태정밀조사종인 Ⅴ등급은 확인되지 않았으며, Ⅳ등급에 낙지다리, 원지 2분류군이 확인되었다. Ⅲ등급은 호비수리, 개아마, 선메꽃, 멱쇠채, 애기감둥사초 5분류군, Ⅱ등급은 흰대극, 뻐꾹채, 물질경이, 방울비짜루 4분류군, Ⅰ등급으로는 쇠고비, 참느릅나무, 까치수염, 백선 등 8분류군이 확인되었다(Table 5).
- 귀화율(NI: Naturalized Index, 귀화식물의 분류군 수/관속식물의 총 분류군수 × 100)은 9.5%, 도시화지수(UI: Urbanization Index, 귀화식물의 분류군 수/한반도 귀화식물의 총 분류군 수 × 100)는 10.6%로 나타났다.
- 기존 사문암지대의 식물상 연구(Kim, 1999)와 비교·검토한 결과, 본 조사를 통해 새로이 분포가 확인된 종은 쇠뜨기, 거미고사리, 감태나무, 좀꿩의다리, 석류풀, 채고추나물, 키버들, 개갓냉이, 줄딸기, 좀돌팥, 여우주머니, 익모초, 개똥쑥, 지칭개, 흰꼬리사초, 나도기름새, 잠자리피, 산둥굴레 등 249분류군이며, 이들은 식물목록 앞에 ★로 표시하였다 (Appendix 1).
- , 2005; National Institute of Biological Resources, 2013). 따라서 이견이 없는 한반도 고유종을 4과 4속 4분류군으로 정리하였다(Table 3).
- 기존 사문암지대의 식물상 연구(Kim, 1999)와 비교·검토한 결과, 본 조사를 통해 새로이 분포가 확인된 종은 쇠뜨기, 거미고사리, 감태나무, 좀꿩의다리, 석류풀, 채고추나물, 키버들, 개갓냉이, 줄딸기, 좀돌팥, 여우주머니, 익모초, 개똥쑥, 지칭개, 흰꼬리사초, 나도기름새, 잠자리피, 산둥굴레 등 249분류군이며, 이들은 식물목록 앞에 ★로 표시하였다 (Appendix 1). 부처손, 꿩의다리, 꽃여뀌, 산벚나무, 산오이풀, 개감수, 개시호, 하늘타리, 숫잔대, 산쑥, 옹굿나물, 쑥부쟁이, 뚝사초 등 62분류군은 확인되지 않았다. 한편 공통적으로 출현한 종은 고사리, 노간주나무, 할미꽃, 싱아, 장대냉이, 바위솔, 이스라지나무, 개싸리, 원지, 시호, 꼬리풀, 삽주, 산비장이, 대새풀, 각시붓꽃 등 113분류군이었다.
- 한편 공통적으로 출현한 종은 고사리, 노간주나무, 할미꽃, 싱아, 장대냉이, 바위솔, 이스라지나무, 개싸리, 원지, 시호, 꼬리풀, 삽주, 산비장이, 대새풀, 각시붓꽃 등 113분류군이었다. 새로이 확인된 종의 결과는 기존 조사지역외 기산리 지역의 추가, 양치류, 화본과, 사초과 식물의 증가, 귀화식물 유입에서 비롯된 것으로 생각된다. 미확인된 종의 결과는 사문암 채석으로 인한 자생지 파괴와 생육환경 변화에 따른 쇠퇴나 자연도태로 이어져 소멸되었을 것으로 추정되며, 기존문헌에 오동정인 것으로 판단되는 분포 의심종 일부가 포함되어 표본검토가 필요하나 증거표본에 의한 목록과 소장표본관이 명시되지 않아 비교·검토가 불가능하다.
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4. 식물구계학적 특정식물
식물구계학적특정식물 중 생태정밀조사종인 Ⅴ등급은 확인되지 않았으며, Ⅳ등급에 낙지다리, 원지 2분류군이 확인되었다. Ⅲ등급은 호비수리, 개아마, 선메꽃, 멱쇠채, 애기감둥사초 5분류군, Ⅱ등급은 흰대극, 뻐꾹채, 물질경이, 방울비짜루 4분류군, Ⅰ등급으로는 쇠고비, 참느릅나무, 까치수염, 백선 등 8분류군이 확인되었다(Table 5).
- 안동 사문암지역의 토성은 토심 20㎝에서 Silt 47.8%, Sand 31.5%, Clay 20.8%의 구성비를 보여 양토(Loam)~미사질 양토(Silt Loam)의 경향을 보였으며, 토심 40㎝에서 Silt 42.1%, Sand 32.1%, Clay 25.8%의 구성비를 보여 양토(Loam)~미사질 식토(Silt Clay)인 것으로 분석되었다. 입도 분포는 토심 20㎝와 40㎝ 모두 모래성분이 다소 부족하고, 미사 및 점토성분이 다소 많게 나타났다.
- 적색목록식물은 7과 7속 7분류군으로 확인되었다(Table 4). 평가등급에 따라 준위협종(Near Threatened, NT)에 채고추나물, 원지, 쑥방망이 3분류군, 관심대상종(Least Concern, LC)에 낙지다리, 솜양지꽃, 창포 3분류군, 미평가종(Not Evaluated, NE)에 멱쇠채 1분류군이 확인되었다.
- 3%에 해당되었다. 조사된 관속식물 중 다양성이 높은 상위 10개과는 화본과(50분류군), 국화과(49분류군), 사초과(33분류군), 장미과(18분류군), 콩과(18분류군), 마디풀과(12분류군), 십자화과(11분류군), 미나리아재비과(9분류군), 참나무과(8분류군), 꿀풀과(8분류군) 순으로 전체 소산식물의 60%에 해당된다.
- 조사지역은 소나무군락(P. densiflora comm)과 리기다소나무군락(P. rigida comm.)이 우점하는 지역이며(Kim, 1996; Kim, 1998), 산림 내 상층의 우점종을 구분한 경관에 의한 현존식생도 분석결과는 전반적으로 저산지 상록침엽수림과 인공기원 수종의 산림이 안동 사문암지역을 대별하는 것으로 나타났다.
- 조사지역의 토양에 대한 이화학적 특성을 분석한 결과 유기물 함량을 제외한 분석항목에서 토심 20㎝와 40㎝의 토양분석치가 유사하였다. 유기물 함량은 토심 20㎝에서 24g/㎏, 40㎝에서 12g/㎏로 깊은 심도에서 낮은 값을 나타내었다(Table 7).
- 적색목록식물은 7과 7속 7분류군으로 확인되었다(Table 4). 평가등급에 따라 준위협종(Near Threatened, NT)에 채고추나물, 원지, 쑥방망이 3분류군, 관심대상종(Least Concern, LC)에 낙지다리, 솜양지꽃, 창포 3분류군, 미평가종(Not Evaluated, NE)에 멱쇠채 1분류군이 확인되었다.
- 한반도 고유종은 외대으아리, 은사시나무, 키버들, 오동나무, 벌개미취, 털중나리 5과 6속 6분류군이 조사되었다. 이중에 키버들, 털중나리는 연구자 또는 발표문헌에 따라 한반도 주변국가에서 분포가 확인되거나 고유종 진위여부에 대한 이견이 존재하는 분류군이다(Oh et al.
후속연구
- 이러한 시점에서 국내 특이지질과 토양, 식생, 관속식물 간의 연구는 상호관계에 대한 맥락에서 의미가 크다. 그 연구결과가 미비하다 할지라도, 초기연구에서 거쳐야 할 과정이라 생각되며, 앞으로 각 분야 전문가가 협업을 통해 연구가 진행된다면 충분히 보완되리라 판단된다.
- 이번 연구에서의 중심은 관속식물에 집중되어 있으나 차후 식물사회학적인 군락분류를 통한 진단종 발굴과 함께 특이적 환경에 대한 지표종에 대한 연구, 비사문암지역의 식생과의 비교연구 등이 보완되어야 할 사항이다. 또한 특이지질지역의 보전을 위한 전략 수립을 위해 종-군락-경관의 위계별 보전방안이 모색되어야 할 것으로 판단된다. 사문암지대 뿐만 아니라 석회암, 감람암, 이암, 화산암 등 특이지질에 대한 생물다양성 후속연구가 지속적으로 수행 되어 얻어진 결과물을 바탕으로 생태·경관보전지역(자연환경보전법), 야생생물특별보호구역(야생생물 보호 및 관리에 관한 법률), 천연기념물(문화재보호법) 또는 산림유전자원보호림(산림보호법) 등의 법률(Kim, 2014)을 근거로 보호구역지정 또는 그에 준하는 법적 제재조치, 보호방안이 마련되어야 한다.
- 미확인된 종의 결과는 사문암 채석으로 인한 자생지 파괴와 생육환경 변화에 따른 쇠퇴나 자연도태로 이어져 소멸되었을 것으로 추정되며, 기존문헌에 오동정인 것으로 판단되는 분포 의심종 일부가 포함되어 표본검토가 필요하나 증거표본에 의한 목록과 소장표본관이 명시되지 않아 비교·검토가 불가능하다. 본 연구결과는 채집되어 동정된 증거표본에 기초한 소산식물목록으로 실제 분포하는 분류군 보다는 적을 것으로 판단되며, 다양한 경로와 계절적 시기변경 등 추가연구가 수행되면 이 지역에 분포하는 식물은 더욱 증가할 것으로 생각된다.
- 사문암지대 뿐만 아니라 석회암, 감람암, 이암, 화산암 등 특이지질에 대한 생물다양성 후속연구가 지속적으로 수행 되어 얻어진 결과물을 바탕으로 생태·경관보전지역(자연환경보전법), 야생생물특별보호구역(야생생물 보호 및 관리에 관한 법률), 천연기념물(문화재보호법) 또는 산림유전자원보호림(산림보호법) 등의 법률(Kim, 2014)을 근거로 보호구역지정 또는 그에 준하는 법적 제재조치, 보호방안이 마련되어야 한다.
- 사문암지대에 분포하는 적색목록식물은 소수의 개체가 분포하거나 생육환경변화에 매우 취약하며, 약용자원식물 이용에 따른 남획, 타 식물군과 세력경쟁에 의한 도태, 지속적인 사문암 채석 등의 위협요소가 도사리고 있어 자생지 보존과 함께 정확한 개체수 확인이 요구된다.
- 현지 식물다양성 조사는 사문암지대 내에 생육하는 모든 종의 식물을 채집하고 동정하여 확증된 증거표본을 바탕으로 한 소산식물목록과 1:5,000의 수치지형도에 수관층의 우점종을 기준으로 한 현존식생도를 작성 하였다. 이번 연구에서의 중심은 관속식물에 집중되어 있으나 차후 식물사회학적인 군락분류를 통한 진단종 발굴과 함께 특이적 환경에 대한 지표종에 대한 연구, 비사문암지역의 식생과의 비교연구 등이 보완되어야 할 사항이다. 또한 특이지질지역의 보전을 위한 전략 수립을 위해 종-군락-경관의 위계별 보전방안이 모색되어야 할 것으로 판단된다.
- 추후 분포지 정밀조사, 토양분석, 식물지리학적 특성 평가·검토, 상호관계 등이 요구될만한 부분이다.
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