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문제 정의
- 본 연구에서는 대성산과 주파령 산림유전자원보호구역의 식물상과 군집분류를 통해 민간인통제선 내의 산림의 교란의 정도와 임분의 발달 상태를 파악하여 보전 및 관리를 위한 기초자료를 제공하기 위하여 수행되었다.
- 본 연구에서는 대성산과 주파령 산림유전자원보호구역의 식물상과 군집분류를 통해 민간인통제선 내의 산림의 인위적 또는 자연적인 교란의 정도와 임분의 발달 상태를 파악하여 보전 및 관리를 위한 기초자료를 제공하기 위하여 수행되었다.
제안 방법
- 각 군집들의 종 구성의 다양한 정도를 분석하기 위해 Shannon의 수식(Pielou, 1975)을 적용하여 종다양성지수 (Species diversity, H'), 균재도(Evenness, J'), 우점도 (Dominance, D') 등을 종합적으로 비교하였다.
- 조사지역 중에서 표준지 선정은 인간의 간섭을 비교적 받지 않고, 식생이 균일하게 발달된 지점을 선정하여 20 × 20 m의 방형구를 대성산과 주파령 산림유전자원보호구역 내에 각각 58개씩 설치하였다. 교목층(8 m 이상), 아교 목층(2~8 m), 관목층(0.8~2 m), 초본층(0.8 m 이하)별로각각 구성종군의 피도와 군도를 조사하였다.
- 수집된 식생자료를 바탕으로 각 지역별 임분 발달유형 을 구분하기 위하여 Cluster분석을 사용하여 산림군집을 분류하였다. 본 연구에서는 생태학자들이 폭넓게 사용하고 있는 최소분산연결법(Minimum Variance Method)을 이용하였다.
- 현장조사는 2012년 3월부터 2014년 5월까지 지역별, 계절별로 1회 이상씩 총 18회의 현지답사를 통해 수행되었고, 출현하는 식물들은 표본 채취 및 현지 기입하는 방법을 취하였으며, 양치식물 이상의 관속식물을 대상으로 조사를 하였다. 목록에서 사용한 분류체계는 Engler의 분류 체계에 준하였으며, 학명의 표기는 Korea National Arboretum(2007)을 참조하였다.
대상 데이터
- 본 연구의 대상지인 대성산 산림유전자원보호구역(1,607 ha)과 주파령 산림유전자원보호구역(2,040 ha)은 행정구역상 강원도 철원군 근남면과 화천군 상서면에 걸쳐 있으며, 민간인통제선과 비무장지대 사이에 위치한다(Figure 1). 대성산 지역의 남사면은 군사훈련 등이 이루어지고 있는 지역으로 휴전이후 인위적인 간섭이 지속되었으며, 북사면은 일부지역을 제외한 산정부와 산록하부에 출입차단 시설(철조망 등)이 설치되어, 일반인의 출입이 엄격히 통제되고 있는 지역으로 비교적 자연식생에 가까는 산림을 형성하고 있다.
- 조사지역 중에서 표준지 선정은 인간의 간섭을 비교적 받지 않고, 식생이 균일하게 발달된 지점을 선정하여 20 × 20 m의 방형구를 대성산과 주파령 산림유전자원보호구역 내에 각각 58개씩 설치하였다.
- (2011)이 제시한 목록을 기준으로 구분하였다. 채집한 표본은 국립수목원 및 북부지방산림청 민북관리센터, 강원대학교 산림환 경과학대학 산림자원학과 표본실에 보관하였다.
데이터처리
- , 2001). 일반 통계처리는 Microsoft Excel 2010(Microsoft Inc., 2010) 을 이용하였고, Cluster분석은 SPSS Statistics 21.0(SPSS, IBM)을 이용하였다.
이론/모형
- 현장조사는 2012년 3월부터 2014년 5월까지 지역별, 계절별로 1회 이상씩 총 18회의 현지답사를 통해 수행되었고, 출현하는 식물들은 표본 채취 및 현지 기입하는 방법을 취하였으며, 양치식물 이상의 관속식물을 대상으로 조사를 하였다. 목록에서 사용한 분류체계는 Engler의 분류 체계에 준하였으며, 학명의 표기는 Korea National Arboretum(2007)을 참조하였다. ICUN 평가기준에 따른 희귀식물은 Korea National Arboretum(2008), 한국특산식 물은 Oh et al.
- 수집된 식생자료를 바탕으로 각 지역별 임분 발달유형 을 구분하기 위하여 Cluster분석을 사용하여 산림군집을 분류하였다. 본 연구에서는 생태학자들이 폭넓게 사용하고 있는 최소분산연결법(Minimum Variance Method)을 이용하였다. 이 방법은 보통 워드법(Ward's Method)이라고도 하며, 각각의 군집 분석 단계에서 군집 사이의 분산을 최소화 한다는 기초적인 이론을 바탕(Orloci, 1967; Everitt, 1973; Hartigan, 1975)으로 하였기 때문에 군집분류에 따른 정보의 손실을 최소화할 수 있다.
- 본 조사에 사용된 군락 추출의 방법으로는 오늘날 가장 보편적으로 사용하고 있는 Braun-Blanquet의 방법(ZurichMontpelier School)을 따랐다. 이 방법은 식생을 분류하는데 있어서 식물사회학적(phytosociological)인 측면을 중점으로 하는, 즉 식물사회의 종조성을 크게 강조하는 연구 방식이다(Braun-Blanquet, 1964).
- Cluster분석에 사용한 인자는 보통 출현수종의 개체수를 사용하나 이것은 산림내에서 상층을 구성하고 있는 목본식물의 군집특성을 파악하기 위한 방법으로 주로 이용되고 있다. 이에 본 연구에서는 중층과 하층목본의 특성까지 통합한 군집특성을 파악하기 위하여 Curtis and McIntosh(1951)에 의해 고안된 중요치(Importance value, IV)를 층위별로 산출한 후, 산출된 중요치를 이용하여 분석을 실시하였다.
성능/효과
- 대성산 북사면 해발 675 m, N38° 14' 23.8", E127° 32'00.5"에서 확인하였으며, 연속적으로 10~15개체가 소군락으로 나타나 약 60개체가 발견되었다.
- 대성산 북사면 해발 874 m, N38° 14' 07.1", E127° 32' 16.6"에서 나타났으며, 연속적으로 30~50개체가 군락으로 분포하며, 개체군 면적은 30 × 200 m에 약 260개체가 확인되었다.
- 대성산 북사면 해발 970 m, N38° 14' 06.0", E127° 32' 46.1"에서 확인하였으며, 불연속적으로 1개체가 제한적으로 분포하고 있다.
- 0%에 해당한다. 대성산 산림유전 자원보호구역에서는 소리쟁이, 단풍잎돼지풀, 미국미역취등 19종류가 확인되었고, 주파령 산림유전자원보호구역은 미국자리공, 지느러미엉겅퀴, 도꼬마리 등 18종류가 확인되었다. 일반적인 산림에 나타나는 귀화식물이 10~15종 인것에 비해 다소 많은 귀화식물이 출현하는 것은 인접지역의 군부대 주둔으로 인한 군사도로 및 주둔지 주위의 황폐 산림의 발생으로 귀화식물의 침입이 용이한 환경이 조성되었기 때문으로 판단된다.
- 본 조사지역에 분포하는 한국특산식물은 15과 21속 22종 총 22종류가 확인되었다. 대성산 산림유전자원보호구 역에서는 키버들, 참개별꽃, 진범, 홀아비바람꽃, 모데미풀, 점현호색, 금강초롱꽃, 청괴불나무 등 21종류가 확인 되었으며, 주파령 산림유전자원보호구역에서는 노랑갈퀴, 참좁쌀풀, 참배암차즈기, 고려엉겅퀴 등 14종류가 나타나 대성산 지역에서 상대적으로 많은 한국특산식물이 생육하고 있었다(Table 2).
- 이 중 대성산 산림유전자원보호구역에 분포하는 자생식물은 92과 290속 459종 6아종 58변종 9품종 총 532종류가 확인되었으며, 주파령 산림유전자원보호구역에 분포하는 자생식물은 94과 259속 364종 6아종 50변종 8품종총 428종류가 확인되었다. 대성산 지역에서 확인된 분류군이 주파령 지역에서 확인된 분류군보다 104종류 많게 확인되었다.
- 대성산 산림유전자원보호구역은 총 26종류의 희귀식물이 나타났으며, 이 중 홀아비바람꽃, 만주바람꽃, 모데미풀, 등칡, 산작약, 태백제비꽃, 금강제비꽃, 덩굴꽃마리, 미치광이풀, 토현삼, 도라지모시대, 금강초롱꽃, 게박쥐나물, 귀박쥐나물, 병풍쌈, 나도개감채, 금강애기나리, 연영초는 대성산 지역에서만 확인되었다. 주파령 산림유전자원보호 구역은 총 10종류의 희귀식물이 확인되었으며, 참좁쌀풀과 솔나리는 주파령 지역에서만 확인되었다.
- 대성산 산림유전자원보호구역의 58개 표준지에서 조사된 식생 자료를 바탕으로 Cluster 분석을 실시한 결과, 유사한 식생 구조를 갖는 표준지들이 모여서 3개의 대표적인 군집으로 분류되었으며(Figure 2), 그 가운데 군집 A는 34개, 군집 B는 18개, 군집 C는 6개로 구분되었다.
- 대성산 산림유전자원보호구역에 분포하는 자생식물은 92과 290속 459종 6아종 58변종 9품종 총 532종류가 확인되었으며, 주파령 산림유전자원보호구역에 분포하는 자생식물은 94과 259속 364종 6아종 50변종 8품종 총 428종류가 확인되었다. 대성산 지역에서 확인된 분류군은 주파령 지역에서 확인된 분류군보다 104종류 많은 것으로 확인되었다. 이와 같은 결과는 대성산 지역 북사면의 경우 비교적 인간의 간섭이 적은 천연림지역으로 보존상태가 양호하였으며, 대성산 지역이 주파령 지역보다 높은 해발고에 따른 식물분포역이 폭넓게 발달하고 있어 산작약(Paeonia obovata Maxim.
- 이 중 대성산 산림유전자원보호구역에 분포하는 자생식물은 92과 290속 459종 6아종 58변종 9품종 총 532종류가 확인되었으며, 주파령 산림유전자원보호구역에 분포하는 자생식물은 94과 259속 364종 6아종 50변종 8품종총 428종류가 확인되었다. 대성산 지역에서 확인된 분류군이 주파령 지역에서 확인된 분류군보다 104종류 많게 확인되었다. 이와 같은 결과는 대성산 지역 북사면의 경우 비교적 인간의 간섭이 적은 천연림지역으로 보존상태가 양호하였으며, 대성산 지역이 주파령 지역보다 높은 해발고에 따른 식물분포역이 폭넓게 발달하고 있어 희귀식물 및 특이식물을 포함한 다양한 식물이 출현하였기 때문인 것으로 판단된다.
- 목본층의 층위별 중요치로 산림군집을 분류하고 명칭을 부여한 결과, 대성산 산림유전자원보호구역에서는 중생혼합림, 신갈나무-당단풍나무군집, 신갈나무-물푸레나무군집으로 나뉘어졌고, 주파령 산림유전자원보호구역에 서는 신갈나무-활엽수림군집, 물푸레나무-활엽수림군집, 신갈나무군집, 참나무류군집으로 구분되었다.
- 본 조사지역에 분포하는 한국특산식물은 15과 21속 22종 총 22종류가 확인되었다. 대성산 산림유전자원보호구 역에서는 키버들, 참개별꽃, 진범, 홀아비바람꽃, 모데미풀, 점현호색, 금강초롱꽃, 청괴불나무 등 21종류가 확인 되었으며, 주파령 산림유전자원보호구역에서는 노랑갈퀴, 참좁쌀풀, 참배암차즈기, 고려엉겅퀴 등 14종류가 나타나 대성산 지역에서 상대적으로 많은 한국특산식물이 생육하고 있었다(Table 2).
- 본 조사지역에 분포하는 희귀식물은 16과 21속 27종 1 변종 총 28종류로 확인되었다. 이는 Korea National Arboretum(2008)이 지정한 희귀식물 571종류의 4.
- 본 조사지역에 출현하는 귀화식물은 9과 20속 21종 총 21종류가 확인되어(Table 4), 비무장지대에서 보고된 귀화 식물(Lee et al., 2011) 134종류의 약 15.7%, 비무장지대 중부지역 84종류의 25.0%에 해당한다. 대성산 산림유전 자원보호구역에서는 소리쟁이, 단풍잎돼지풀, 미국미역취등 19종류가 확인되었고, 주파령 산림유전자원보호구역은 미국자리공, 지느러미엉겅퀴, 도꼬마리 등 18종류가 확인되었다.
- 본 조사지역에서 분포하는 희귀식물을 등급별로 살펴보면 멸종(EX), 야생멸종(EW), 위기종(EN)은 나타나지 않았으며, 멸종위기종(CR)인 산작약, 위기종(EN)인 만주바람꽃, 모데미풀, 취약종(VU)인 삼지구엽초, 백작약, 금강초롱꽃, 솔나리, 약관심종(LC)인 홀아비바람꽃, 쥐방울덩굴, 등칡, 도깨비부채, 태백제비꽃, 금강제비꽃, 참좁쌀풀, 과남풀, 귀박쥐나물, 덩굴꽃마리, 금강애기나리, 연영초등 19종, 자료부족종(DD)인 토현삼, 도라지모시대가 출현하였다. 본 연구대상지에 출현하는 희귀식물 중 멸종위기종(CR)과 위기종(EN)의 입지환경 및 분포현황은 다음과 같다.
- 산림의 다양성, 안정성, 성숙성 등의 척도로 사용되는 종다양성지수, 최대종다양성지수, 균재도 등을 산출한 결과 대성산 산림유전자원보호구역이 주파령 산림유전자원 보호구역 보다 산림의 구성 수종이 다양하고, 산림 군집의 구조가 안정적이며, 산림 천이의 정도 또한 성숙한 것으로 확인되었다. 이것은 2차 천이가 진행되면서 대성산 지역은 교란의 정도가 적은 상태에서 안정적인 상태로 천이가 진행되어 수종의 구성이 보다 복잡하고 다양하며, 산림 발달의 단계가 더 진행된 반면, 주파령 지역은 인위적, 자연적 교란이 지속으로 일어나고 있어 안정적인 천이가 진행되지 못하였기 때문인 것으로 판단된다.
- 이 중 대성산 산림유전자원보호구역에 분포하는 자생식물은 92과 290속 459종 6아종 58변종 9품종 총 532종류가 확인되었으며, 주파령 산림유전자원보호구역에 분포하는 자생식물은 94과 259속 364종 6아종 50변종 8품종총 428종류가 확인되었다. 대성산 지역에서 확인된 분류군이 주파령 지역에서 확인된 분류군보다 104종류 많게 확인되었다.
- 6%에 해당한다. 이를 형태별 유연관계로 나누어 보면 양치식물이 10과 14속 17종 3변종 총 20종류, 나자식물이 2과 4속 5종 총 5종류, 피자식물이 86과 294속 485종 6아종 62변종 10품종 총 563종류가 출현하였다. 피자식물 가운데 단자엽식물은 10과 47속 65종 10변종 2품종 총 77종류, 쌍자엽식물이 76과 247속 420종 6아종 52 변종 8품종 총 486종류로 분류되었다(Table 1).
- 인위적인 교란의 정도가 상대적으로 심한 주파령 산림 유전자원보호구역과 보다 약한 대성산 산림유전자원보호구역의 구조적 특성과 산림 발달 과정을 분석한 결과, 교란을 비교적 덜 받은 대성산 지역에서는 중생혼합림이 나타나는 것을 비롯하여 수종 구성이 보다 복잡하고 다양하며, 산림 발달의 단계가 더 진행되었다고 판단할 수 있다.
- 종다양성지수는 구성수종의 수와 개체수를 기준으로 산출되기 때문에 산림의 구성 수종 상태가 얼마나 다양한가를 보여주며, 산림의 안정상태 평가에 효과적으로 활용 가능하다. 전반적으로 대성산 산림유전자원보호 구역의 군집들이 주파령 산림유전자원보호구역의 군집보다 종다양성이 높은 것으로 나타났다. 대성산 지역에서는 중생혼합림의 종다양성지수가 1.
- 조사지역에 분포하는 관속식물은 98과 311속 507종 6 아종 65변종 10품종 총 588종류가 분포하는 것으로 나타났으며, 이는 국가표준식물목록에 보고된 한반도에 자생하는 관속식물 4,900여종에 약 12.0%에 해당된다. 비무장지대에 자생하는 관속식물(Lee et al.
- Pielou(1975)는 군락 내의 최대 다양도에 대한 종다양도의 값이 근접할수록 군락의 구조는 안정적이고, 값이 멀수록 구조가 불안정하다고 하였다. 조사지역중 대성산 지역의 중생혼합림의 구조가 가장 안정적이었고, 주파령 지역의 신갈나무군집이 가장 불안정한 것으로 나타났다. 이것은 2차 천이가 진행되면서 대성산 지역은 교란의 정도가 적은 상태에서 안정적으로 천이가 진행되었으나, 주파령 지역은 인위적, 자연적 교란이 지속으로 일어나고 있어 안정적인 천이가 진행되지 못하였기 때문인 것으로 판단된다.
- 대성산 산림유전자원보호구역은 총 26종류의 희귀식물이 나타났으며, 이 중 홀아비바람꽃, 만주바람꽃, 모데미풀, 등칡, 산작약, 태백제비꽃, 금강제비꽃, 덩굴꽃마리, 미치광이풀, 토현삼, 도라지모시대, 금강초롱꽃, 게박쥐나물, 귀박쥐나물, 병풍쌈, 나도개감채, 금강애기나리, 연영초는 대성산 지역에서만 확인되었다. 주파령 산림유전자원보호 구역은 총 10종류의 희귀식물이 확인되었으며, 참좁쌀풀과 솔나리는 주파령 지역에서만 확인되었다. 이것은 대성산 지역의 북사면이 천연활엽수림으로 발달하였고, 산정에서 시작된 계곡부를 중심으로 희귀식물이 서식할 수 있는 환경이 조성되었고 주파령 지역에 비해 인위적인 교란이 없이 잘 보존되었기 때문인 것으로 판단된다.
- 주파령 산림유전자원보호구역에서도 58개의 표준지를 조사하여, 식생 자료를 Cluster 분석을 실시한 결과, 유사한 식생 구조를 갖는 표준지들이 모여서 4개의 대표적인 군집으로 분류되었으며(Figure 3), 군집 A는 24개, 군집 B는 14개, 군집 C는 11개, 군집 D는 9개로 구분되었다.
- 이를 형태별 유연관계로 나누어 보면 양치식물이 10과 14속 17종 3변종 총 20종류, 나자식물이 2과 4속 5종 총 5종류, 피자식물이 86과 294속 485종 6아종 62변종 10품종 총 563종류가 출현하였다. 피자식물 가운데 단자엽식물은 10과 47속 65종 10변종 2품종 총 77종류, 쌍자엽식물이 76과 247속 420종 6아종 52 변종 8품종 총 486종류로 분류되었다(Table 1).
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