This study was carried out to the structure of plant community, and ecological succession sere of forest ecosystem in Soguemgang Valley, Odaesan National Park. Fifteenth plots(size is $20m{\times}20m$) were set up and the results analyzed by DCA which is one of the ordination technique sh...
This study was carried out to the structure of plant community, and ecological succession sere of forest ecosystem in Soguemgang Valley, Odaesan National Park. Fifteenth plots(size is $20m{\times}20m$) were set up and the results analyzed by DCA which is one of the ordination technique showed that the plant communities were divided into seven groups which area community I(Quercus variabilis-Pinus densiflora community), II(Pinus densiflora community), III(Pinus densiflora-Quercus variabilis community), IV(Pinus densiflora-Quercus serrata community), V(Quercus serrata community), VI(Pinus densiflora-Deciduous broad-leaved plant community), VII(Cornus controversa-Carpinus laxiflora community). Shannon diversity index per $400m^2$ was to 0.7777 to 1.1440 and the age of Pinus densiflora 86 years old, Quercus variabilis was ranged from 66 to 87 years old, Quercus serrata was ranged from 51 to 62 years old, Carpinus laxiflora was 94 years old. In 2013, the succession trend was predicted Pinus densiflora${\rightarrow}$Quercus variabilis, Quercus serrata ${\rightarrow}$Cornus controversa, Carpinus laxiflora. The ecological sucession progress has declined power of the Pinus densiflora and the increased power of the deciduous broad-leaved and Quercus spp. in Soguemgang Valley, Odaesan National Park. Quercus serrata and Quercus variabilis communities that judged Pinus densiflora were progressing by direction of landform. The southern slopes vegetation were progressing for Quercus variabilis, the northern slopes vegetation were progressing for Quercus serrata. In flat Valley, mainly native species of Cornus controversa, Carpinus laxiflora are predicted ecological succession for deciduous broad-leaved tree community.
This study was carried out to the structure of plant community, and ecological succession sere of forest ecosystem in Soguemgang Valley, Odaesan National Park. Fifteenth plots(size is $20m{\times}20m$) were set up and the results analyzed by DCA which is one of the ordination technique showed that the plant communities were divided into seven groups which area community I(Quercus variabilis-Pinus densiflora community), II(Pinus densiflora community), III(Pinus densiflora-Quercus variabilis community), IV(Pinus densiflora-Quercus serrata community), V(Quercus serrata community), VI(Pinus densiflora-Deciduous broad-leaved plant community), VII(Cornus controversa-Carpinus laxiflora community). Shannon diversity index per $400m^2$ was to 0.7777 to 1.1440 and the age of Pinus densiflora 86 years old, Quercus variabilis was ranged from 66 to 87 years old, Quercus serrata was ranged from 51 to 62 years old, Carpinus laxiflora was 94 years old. In 2013, the succession trend was predicted Pinus densiflora${\rightarrow}$Quercus variabilis, Quercus serrata ${\rightarrow}$Cornus controversa, Carpinus laxiflora. The ecological sucession progress has declined power of the Pinus densiflora and the increased power of the deciduous broad-leaved and Quercus spp. in Soguemgang Valley, Odaesan National Park. Quercus serrata and Quercus variabilis communities that judged Pinus densiflora were progressing by direction of landform. The southern slopes vegetation were progressing for Quercus variabilis, the northern slopes vegetation were progressing for Quercus serrata. In flat Valley, mainly native species of Cornus controversa, Carpinus laxiflora are predicted ecological succession for deciduous broad-leaved tree community.
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문제 정의
또한 오대산국립공원 소금강 계곡의 식생 보호 및 관리에 활용할 수 있는 기초자료를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 연구는 오대산국립공원 소금강 계곡부를 대상으로 식물군집구조를 규명하고 생태적 천이계열을 밝혀 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 15개 조사구(단위면적: 400㎡)를 설정하여 DCA에 의한 ordination 분석을 실시한 결과, 굴참나무-소나무군집(Ⅰ), 소나무군집(Ⅱ), 소나무-굴참나무군집(Ⅲ), 소나무-졸참나무군집(Ⅳ), 졸참나무군집(Ⅴ), 소나무-낙엽활엽수군집(Ⅵ), 층층나무-서어나무군집(Ⅶ)의 7개 유형으로 분류되었다.
위와 같이 오대산국립공원 소금강 지구를 대상으로 한 식물군집구조 연구는 1990년대 이후 후속 연구가 많지 않은 실정이다. 이에 본 연구는 선행연구 이후 20년 정도 경과한 시점에서 오대산국립공원 소금강지역 계곡부를 대상으로 식물군집구조 조사를 통하여 식물군집구조를 명확히 규명하고, 생태적 천이계열 및 변화양상을 밝히고자 하였다. 또한 오대산국립공원 소금강 계곡의 식생 보호 및 관리에 활용할 수 있는 기초자료를 제공하는데 그 목적이 있다.
제안 방법
(1969)의 방법을 참고하여 조사구 내 출현하는 목본 수종을 대상으로 교목층과 아교목층은 흉고직경 2㎝ 이상 되는 수목의 수종명·흉고직경·수고· 지하고·수관폭을 조사하였고, 관목층은 흉고직경 2㎝ 이하 또는 수고 2m 이하 수목의 수종명·수고·지하고·수관폭을 조사하였다.
군집분류는 TWINSPAN에 의한 classification 분석(Hill, 1979b)과 DECORANA(DCA: Hill, 1979a) 분석을 실시하였으며, McCune and Mefford(1999)의 'PC-ORD' 프로그램을 사용하여 상대우점치에 의한 종조성 특성을 고려하여 군집을 분류하고 군집을 명명하였다.
기후특성은 강원도 강릉시 용강동(해발: 26m)에 위치한 자동기상관측장비(AWS)의 최근 30년간(1981∼2010년) 기후자료를 활용하여 월평균 최고, 최저, 평균기온(℃), 연평균기온(℃), 강수량(㎜), 상대습도(%)를 파악하였으며, 월평균기온 자료를 통해 온량지수(Warmth index, ℃·월)를 산출하여 식생기후대를 파악하였다.
또한 식물군집 조사구별 Shannon의 종다양도지수(H')(Pielou, 1975), 균재도(J'), 최대종다양도(H'max), 우점도(D)를 분석하였다.
상대우점치(Importance Percentage: I.P.)는 (상대밀도+상대피도)/2로 계산하였으며 개체들의 크기를 고려하여 수관층위별로 가중치를 부여한 {(교목층I.P.×3)+(아교목층I.P.×2)+(관목층I.P.×1)}/6으로 평균상대우점치(Mean Importance Percentage: M.I.P.)를 구하였다(Park et al., 1987).
또한 식물군집 조사구별 Shannon의 종다양도지수(H')(Pielou, 1975), 균재도(J'), 최대종다양도(H'max), 우점도(D)를 분석하였다. 수목의 연륜은 조사구별 평균흉고직경에 해당하는 표본목을 선정한 후 지상으로부터 1.2m 높이에서 생장추를 이용하여 추출한 목편을 통해 분석하였다.
오대산국립공원 소금강지역에 설정한 15개 조사구에 대하여 TWINSPAN에 의한 classification 분석을 실시하였다. 제1단계(Level 1) Division 1에서는 고추나무(+) 유무에 의해 크게 두 개 그룹으로 나누어졌으며, 제2단계(Level 2) Division 2에서는 곰의말채(+)에 의해 다시 크게 두 개 그룹으로 나누어졌다.
대상 데이터
오대산국립공원 소금강지역의 군집별 표본목의 수령 및 생장량을 분석한 결과, 군집 Ⅰ(굴참나무-소나무군집)의 굴참나무는 흉고직경 49㎝, 87년생이었고, 생장량이 시간이 지남에 따라 감소하였다(Figure 4(a)). 군집 Ⅱ(소나무군집)에서 소나무는 흉고직경 51㎝, 86년생이었다. 소나무의 생장량은 1960년까지 생장량이 양호하였으며 시간이 지남에 따라 점차 생장량이 감소하는 양상을 보였다(Figure 4(b)).
군집 Ⅱ는 소나무군집으로 조사지는 경사 5~25°의 평지 및 남서, 남동사면에 위치하였고, 교목층 평균수고 19~30m, 평균 흉고직경 30~50㎝이었다.
본 연구는 오대산국립공원 소금강 탐방로를 따라 약 2㎞ 구간의 계곡부 식생을 조사하였으며, 조사구는 20m×20m(400㎡) 크기의 방형구 15개소를 설정하였다.
조사구 위치도는 1/5,000 수치지형도에 Figure 1과 같이 작성하였다. 식생 조사는 2013년 10월 13일에 실시하였다.
이론/모형
상대우점치는 Curtis and McIntosh(1951)의 중요치(Importance Value: I.V.)를 통합하여 백분율로 나타내었고(Brower and Zar, 1977), 이를 수관층위별로 분석하였다. 상대우점치(Importance Percentage: I.
성능/효과
15개 조사구(단위면적: 400㎡)를 설정하여 DCA에 의한 ordination 분석을 실시한 결과, 굴참나무-소나무군집(Ⅰ), 소나무군집(Ⅱ), 소나무-굴참나무군집(Ⅲ), 소나무-졸참나무군집(Ⅳ), 졸참나무군집(Ⅴ), 소나무-낙엽활엽수군집(Ⅵ), 층층나무-서어나무군집(Ⅶ)의 7개 유형으로 분류되었다.
군집 Ⅳ와 군집 Ⅴ는 향후 소나무림에서 졸참나무림으로 천이가 예측되었다. 그 외 계곡부 평지에 가까운 군집 Ⅵ, 군집 Ⅶ은 호습성 자생수종인 물푸레나무, 층층나무, 들메나무, 서어나무 등 다양한 낙엽활엽수림으로 천이가 진행될 것으로 판단되었다. 오대산국립공원 소금강 계곡부 식생은 과거 소나무군집으로 판단되는 졸참나무군집과 굴참나무군집이 지형 사면 방향에 따라 남사면은 굴참나무로 북사면은 졸참나무로 천이가 달리 진행되고 있었으며, 계곡 평지에는 주로 호습성 자생수종인 층층나무, 서어나무 중심의 낙엽활엽수 군집으로 생태적 천이가 예측되었다.
, 1996b)에서 더욱 진행되어 현재는 소나무군집 외에 소나무-굴참나무군집, 소나무-졸참나무군집, 소나무-낙엽활엽수군집, 굴참나무-소나무군집 등 소나무와 참나무류, 낙엽활엽수가 경쟁하는 군집이 형성되어 있었다. 또한 소금강 계곡부 식생군집은 생육하고 있는 사면 방향에 따라 남사면에 위치한 군집Ⅰ, 군집 Ⅱ, 군집 Ⅲ은 교목층에서 소나무와 굴참나무가 경쟁하고 있거나 아교목층에서 굴참나무가 우점하고 있었으며, 쪽동백나무와 서어나무가 함께 출현하고 있었다. 향후 군집Ⅰ, 군집 Ⅱ, 군집 Ⅲ은 소나무군집에서 굴참나무군집으로 천이가 예측되었다.
본 연구에서는 조사구별 종 조성과 상대우점치를 고려하였을 때 DCA에 의한 군집 분류가 TWINSPAN에 의한 분류보다 명확한 것으로 나타났다. 군집별 해발고는 큰 차이가 없었고, 군집 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ, Ⅵ은 현재 소나무와 낙엽활엽수의 세력 경쟁지역으로 광조건이 양호한 평지, 남동사면, 남서사면, 북서사면, 북동사면에 위치하였다.
Table 7은 7개 군집간의 유사도지수를 나타낸 것으로 유사도지수는 군집 간 20% 미만일 때 서로 이질적인 집단이고, 80% 이상일 때 서로 동질적인 집단(Whittaker, 1956)이다. 본 조사지에서는 사면에 위치한 굴참나무-소나무 군집 Ⅰ과 졸참나무 군집 Ⅴ가 계곡부에 위치한 층층나무-서어나무군집 Ⅶ간의 유사도지수가 9.52%, 9.83%로서 이질적인 종조성을 보여 지형에 따른 종조성의 차이를 보여주고 있었다.
주요 수종의 흉고직경급별 분포 분석결과, 소나무가 흉고직경 7~52cm에서 35개체가 이었고, 모든 범위에서 고르게 분포하였다. 아교목층을 형성하고 있는 수종 중 졸참나무는 93개체로 가장 많은 개체수이었으며, 흉고직경 2~32cm까지 고르게 분포하였다(Table 5). 군집 Ⅳ는 군집 Ⅲ과 유사한 형태로 교목층에서 소나무와 졸참나무 사이의 종간 경쟁에서 졸참나무의 세력이 확대되고 있는 단계이었으며, 차츰 졸참나무가 우점하는 군집으로 변화할 것으로 예측된다.
오대산국립공원 소금강 계곡부의 천이 경향은 소나무림→굴참나무, 졸참나무→층층나무·서어나무로 예측되었으며, 천이 진행으로 인해 과거보다 소나무림이 쇠퇴하고, 참나무류 및 낙엽활엽수의 세력이 증가하였다.
오대산국립공원 소금강지역의 군집별 표본목의 수령 및 생장량을 분석한 결과, 군집 Ⅰ(굴참나무-소나무군집)의 굴참나무는 흉고직경 49㎝, 87년생이었고, 생장량이 시간이 지남에 따라 감소하였다(Figure 4
온량지수(Warmth index)는 월평균기온 5℃ 이상인 달에 대해 월평균기온과 5℃와의 차를 1년 동안 합한 값으로서 산출한 결과 106.4℃·월이었으며, 온량지수(Warmth index)가 100℃·월 이상으로 온대남부림에 해당되었다(Table 1).
5℃로 백두대간과 동해안의 영향으로 겨울에는 온난한 해양성 기후이었다. 월평균강수량은 122.0㎜로 비교적 적은 강수량이었고, 월평균습도는 61.4%이었다. 온량지수(Warmth index)는 월평균기온 5℃ 이상인 달에 대해 월평균기온과 5℃와의 차를 1년 동안 합한 값으로서 산출한 결과 106.
이상의 결과를 종합하면 7개 군집의 표본목의 수령은 소나무 수령 86년생, 굴참나무 66~87년생, 졸참나무 51~62년생, 서어나무 94년생이었다. 기존 연구(Lee et al.
전체 군집의 조사구간 해발고는 245~330m로 큰 차이는 없었고, 경사는 5~41°로 조사구별 차이가 컸다.
1%) 등이 있었다(Table 4(c)). 주요 수종의 흉고직경급별 분포 분석결과, 교목층을 형성하고 있는 굴참나무가 흉고직경 22~52cm에서 4개체 분포하였고, 소나무는 흉고직경 47~52cm에서 1개체, 흉고직경 52cm 이상에서 3개체가 있었다. 아교목층을 형성하고 있는 서어나무는 흉고직경 7cm 이하에서 총 5개체 이었다(Table 5).
1%)등이 생육하였다(Table 4(f)). 주요 수종의 흉고직경급별 분포 분석결과, 교목층을 형성하고 있는 소나무는 흉고직경 27~32cm에서 2개체, 42~47cm에서 3개체이었고, 52cm 이상에서 1개체가 생육하고 있었다. 졸참나무는 흉고직경 32~37cm에서 1개체가 있었다(Table 5).
6%) 등이 출현하였다(Table 4(a)). 주요 수종의 흉고직경급별 분포 분석결과, 굴참나무가 흉고직경 2~52cm 이상에서 66개체로 모든 범위에서 고르게 분포하여 안정된 구조를 나타내고 있었고, 소나무는 총 17개체로 7~12cm에서 4개체, 흉고직경 32~42cm에서 3개체이었다(Table 5). 군집 Ⅰ은 교목층에서 굴참나무가 우점하고 있었지만, 굴참나무와 소나무 사이의 종간 경쟁 단계이었으며, 아교목층에서는 천이계열 중간 단계의 주요종인 굴참나무와 졸참나무가 우점하고 있었다.
8%) 등이 출현하였다(Table 4(g)). 주요 수종의 흉고직경급별 분포 분석결과, 서어나무는 총 11개체로 흉고직경 42~47cm에서 1개체, 27~32cm에서 1개체, 2~7cm에서 3개체이었다. 층층나무와 들메나무는 27~52cm에서 총 4주가 생육하고 있었다(Table 5).
4%) 등이 있었다(Table 4(b)). 주요 수종의 흉고직경급별 분포 분석결과, 소나무가 흉고직경 2~52cm 이상에서 77개체로 모든 범위에서 고르게 분포하여 안정된 구조를 나타내고 있었다. 교목 하부 아교목층에서는 주로 졸참나무와 쪽동백나무가 생육하고 있었고, 흉고직경은 2~32cm로 총 141개체가 있었다(Table 5).
2%) 등이 출현하였다(Table 4(d)). 주요 수종의 흉고직경급별 분포 분석결과, 소나무가 흉고직경 7~52cm에서 35개체가 이었고, 모든 범위에서 고르게 분포하였다. 아교목층을 형성하고 있는 수종 중 졸참나무는 93개체로 가장 많은 개체수이었으며, 흉고직경 2~32cm까지 고르게 분포하였다(Table 5).
3%) 등이 생육하였다(Table 4(e)). 주요 수종의 흉고직경급별 분포 분석결과, 졸참나무는 흉고직경 2~42cm에서 13개체가 고르게 분포하였고, 소나무는 흉고직경 32~37cm에서 1개체 분포하였다(Table 5). 군집 Ⅴ는 교목층에서 졸참나무가 우점하였고, 아교목층에서는 졸참나무가 세력을 형성하고 있어 당분간 졸참나무가 우점하는 군집으로 유지될 것이다.
후속연구
또한 소금강 계곡부 식생군집은 생육하고 있는 사면 방향에 따라 남사면에 위치한 군집Ⅰ, 군집 Ⅱ, 군집 Ⅲ은 교목층에서 소나무와 굴참나무가 경쟁하고 있거나 아교목층에서 굴참나무가 우점하고 있었으며, 쪽동백나무와 서어나무가 함께 출현하고 있었다. 향후 군집Ⅰ, 군집 Ⅱ, 군집 Ⅲ은 소나무군집에서 굴참나무군집으로 천이가 예측되었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
오대산국립공원의 위치좌표와 면적은?
오대산국립공원은 북위 37° 42' ~ 37° 49', 동경 128° 42' ~ 128° 44'에 위치하고, 면적은 326.3㎢이며, 1975년 2월 11번째 국립공원으로 지정되었다. 오대산국립공원은 백두산에서부터 내려오는 백두대간 축에 위치하고 북쪽으로는 설악산국립공원, 남쪽으로는 태백산으로 이어지는 강원도의 동북부지역에 위치하고 있다.
백두대간에 의해 나뉜 오대산지구와 소금강지구의 지형은 어떻게 다른가?
백두대간에 의해 나뉜 오대산지구와 소금강지구는 생태적 특성이 매우 다르다. 오대산지구 월정사지역의 지형은 최고봉인 해발 1,563m의 비로봉을 중심으로 북쪽의 두로봉, 남서방향의 호령봉, 남동방향의 동대산 등 해발 1,000m 이상의 높은 봉우리들이 분지형으로 형성되어 있다. 반면 소금강지구는 설악산국립공원, 북한산국립공원, 속리산국립공원, 월출산국립공원 등과 같은 흑운모화강암으로 이루어져 다양한 형태의 암석경관들을 연출하고 있으며, 물이 흐르는 하상암반은 절리 형태에 따라 침식이 진행되어 웅장한 자연경관을 나타내고 있다. 또한 백두대간의 영향으로 영서지방인 오대산지구는 대륙성기후의 영향을 받는 반면 영동지방인 소금강지구는 해양성기후의 영향을 받고 있다.
오대산지구에는 어떤 봉들이 있는가?
오대산국립공원은 백두대간을 중심으로 서측 오대산지구와 2011년 공원구역으로 새롭게 편입된 계방산지구, 동측 소금강지구로 총 3개의 관리지구로 구분된다. 오대산지구는 비로봉(1,563m)을 주봉으로 상왕봉(1,491m), 두로봉(1,422m), 동대산(1,434m) 등이 있으며, 소금강지구는 노인봉(1,338m), 황병산(1,407m), 매봉(1,173m) 등이 있다(Lee et al., 2014).
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