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문제 정의
- 따라서 본 연구는 최근 10년 동안의 한라산에 분포하는구상나무림의 정확한 면적변화를 조사하고, 분포지역의 해발고도, 방위 특성을 알아보고자 수관밀도에 따라 4개 등급으로 구분하여 비교분석하였다. 이는 구상나무림의 변화조사를 통해 향후 구상나무 보전연구의 기초 자료를 제공하는데 목적이 있다.
- 따라서 본 연구는 최근 10년 동안의 한라산에 분포하는구상나무림의 정확한 면적변화를 조사하고, 분포지역의 해발고도, 방위 특성을 알아보고자 수관밀도에 따라 4개 등급으로 구분하여 비교분석하였다. 이는 구상나무림의 변화조사를 통해 향후 구상나무 보전연구의 기초 자료를 제공하는데 목적이 있다.
제안 방법
- 구상나무림의 면적분석은 불명확한 라인에 의한 기존의 방법에서 벗어나 격자를 기반으로 한 면적 산출방법을 개발하여 적용하였다. 격자기반 면적 산출법은 AUTO CADMap 3D 2010 프로그램을 이용하여 정사영상 레이어(layer)에 15m×15m의 크기의 격자로 나눈 레이어를 추가하고, 격자 내에 영상으로 구분되는 구상나무 수관의 울페도를 제6차 국가산림자원조사 및 산림의 건강･활력도 조사의 구분기준을 참고하여 4단계로 구분하여 작성하였다(Figure 1, Table 1; Korea Forest Service, 2011).
- 한라산 구상나무림의 최근 10년 동안의 공간분포 특성변화를 알아보기 위해 AUTO CAD Map 프로그램을 이용하여 구상나무 분포가 확인된 지역의 수관밀도별 색상코드를 부여한 후 ArcGIS을 이용하여 분석하였다(Table 1). 분포면적변화는 해발고도, 방위 및 사면을 중심으로 한 주요 지역별 분포를 분석하였다. 해발고도에 따른 분포는 해발고도10m 단위로 조사한 후 해발 100m 단위로 구분하여 제시하였고, 방위 분석은 전체방위를 45°로 나누어 8개 방위로 구분하여 시․공간변화를 분석하였다(Table 2).
- Wilson)림 분포조사는 한라산 전 지역을 대상으로 실시하였다. 분포면적은 국토지리정보원에서 제공받은 2006년 4월에 촬영된 정사영상(30㎝급)과 2015년 11월에 촬영된 정사영상(25㎝급)을 이용하여 구상나무림의 경계를 확인하였다.
- 한라산 구상나무림의 최근 10년 동안의 공간분포 특성변화를 알아보기 위해 AUTO CAD Map 프로그램을 이용하여 구상나무 분포가 확인된 지역의 수관밀도별 색상코드를 부여한 후 ArcGIS을 이용하여 분석하였다(Table 1). 분포면적변화는 해발고도, 방위 및 사면을 중심으로 한 주요 지역별 분포를 분석하였다.
- 해발고도에 따른 분포는 해발고도10m 단위로 조사한 후 해발 100m 단위로 구분하여 제시하였고, 방위 분석은 전체방위를 45°로 나누어 8개 방위로 구분하여 시․공간변화를 분석하였다(Table 2).
대상 데이터
- 구상나무(Abies koreana E. H. Wilson)림 분포조사는 한라산 전 지역을 대상으로 실시하였다. 분포면적은 국토지리정보원에서 제공받은 2006년 4월에 촬영된 정사영상(30㎝급)과 2015년 11월에 촬영된 정사영상(25㎝급)을 이용하여 구상나무림의 경계를 확인하였다.
- 격자기반 면적 산출법은 AUTO CADMap 3D 2010 프로그램을 이용하여 정사영상 레이어(layer)에 15m×15m의 크기의 격자로 나눈 레이어를 추가하고, 격자 내에 영상으로 구분되는 구상나무 수관의 울페도를 제6차 국가산림자원조사 및 산림의 건강･활력도 조사의 구분기준을 참고하여 4단계로 구분하여 작성하였다(Figure 1, Table 1; Korea Forest Service, 2011). 또한 구상나무와 다른 수목과 구분이 불확실한 지역은 산림청에서2006년부터 2010년 동안 실시한 제5차 전국산림자원조사결과(Korea Forest Research Institute, 2011)를 토대로 작성된 임상도(1:5,000)와 2015년 환경부에서 제공된 토지피복지도 세분류(Ministry of environment, EGIS)를 기초로 하여, 2015년 10월부터 2016년 11월까지 현지조사를 통해 보강하였다. 단, 수관밀도가 10% 이하에 해당되는 지역은 구상나무림의 면적에서 제외시켰다.
이론/모형
- 격자기반 면적 산출법은 AUTO CADMap 3D 2010 프로그램을 이용하여 정사영상 레이어(layer)에 15m×15m의 크기의 격자로 나눈 레이어를 추가하고, 격자 내에 영상으로 구분되는 구상나무 수관의 울페도를 제6차 국가산림자원조사 및 산림의 건강･활력도 조사의 구분기준을 참고하여 4단계로 구분하여 작성하였다(Figure 1, Table 1; Korea Forest Service, 2011).
성능/효과
- 2006년 이후 지난 10년 동안의 한라산 구상나무림의 면적 변화와 해발고도, 방위 및 지역별 변화 특성을 종합하면, 구상나무림은 해발 1,510~1,700m의 동쪽을 중심으로 한남동과 북동에 위치한 성판악등산로 진달래밭에서 정상에 이르는 지역에 면적감소와 함께 수관밀도가 낮아지는 변화가 집중되었음을 알 수 있었다. 이는 지난 2012년에 발생한태풍과 2013년 찾아온 가뭄으로 인하여 토양층이 빈약한 한라산 고산지대의 지지 기반이 더욱 더 약화되었고, 동사면 진달래밭 지역과 서사면의 윗세오름 지역에 전년 대비강수량의 20.
- 2015년과 2006년의 분포결과를 기준으로 10년 동안의 구상나무림의 변화를 보면, 2006년 738.3ha에 비해 2015년에는 112.3ha가 감소한 것으로 나타났다(Figure 3, Table3). 즉, 지난 10년 동안 11% 이상 수관밀도를 갖는 구상나무림이 2006년에 비해 15.
- 구상나무림의 면적 감소에 대한 수관밀도에 따른 변동면적을 보면, 중밀도의 면적이 10년 동안 72.9ha가 감소하였고, 소밀도의 면적은 18.1ha가 감소된 것으로 나타났다(Table 3). 이와 같이 소밀도의 면적변화가 중밀도에 비하여상대적으로 낮게 나타나는 것은 소밀도에서 수관밀도 10%이하인 면적제외 밀도등급으로 변동이 112.
- 6ha로 발달한 것으로 분석할 수 있다. 그리고 수관 중밀도의 면적은 11.9ha, 조밀도의 면적은 11.1ha가 증가하여 지난 2006년의 면적보다 약 2배 정도 증가한 것으로 나타났다. 이처럼 방애오름일대 구상나무림을 제외하고는 모든 지역에서 면적이 감소가 된 것으로 나타났다.
- 더불어 동사면은 해발고도 1,300m, 서사면과 남사면은 1,400m, 북사면은 1,500m부터 구상나무림이 분포하며, 20°미만의 경사도에 전체의 약 70%가 분포한다고 제시하였다.
- , 2016)하였다. 따라서 2012년 8월말부터 9월 중순까지 연이은 태풍 덴빈(Tembin), 볼라벤(Bolaven), 산바(Sanba)와 함께 90여년 만에 발생된 2013년 하절기에 59일 동안 지속된 극심한 가뭄 등 이상기후의 증가에 의해 구상나무림의 밀도와자생지 면적의 감소에 크게 영향을 준 것으로 판단된다.
- 5ha로 가장변화가 심하게 발생한 것으로 나타났다. 이 구간을 중심으로 해발고도가 1,500m 이하의 면적 감소는 전체 감소면적의 18.5%에 해당되는 20.8ha인 반면에 해발 1,610m 이상에서의 감소는 49.0%인 55.0ha로 조사되었다.
- 단, 수관밀도가 10% 이하에 해당되는 지역은 구상나무림의 면적에서 제외시켰다. 이는 경계구역을 명확하게 제시하여 분포범위의 정확도 및 신뢰성을 한층 높인 것일 뿐만 아니라 분포패턴, 밀도까지 파악할 수 있는 효과적인 접근방법으로 판단하였다. 지금까지는 항공사진이나 위성사진을 이용하여 육안으로 구상나무 군락의 경계를 구분하거나 영상의 RGB432조합을 이용하여 경계를 추출해왔다(Kim, 2006; Song et al.
- 이들 구상나무림은 10년 전인 2006년에도 유사한 해발고도별 분포경향을 보였는데, 해발 1,510∼1,600m 구간이 전체 면적의 39.0%인 287.8ha로 가장 넓었으며, 이 구간을 중심으로 해발 1,500m 이하 지역의 면적 비율이 10.2%에 해당되는 75.2ha인 반면에 해발 1,610m 이상은50.8%인 375.3ha가 분포하는 것으로 나타났다.
- 3ha가 분포하는 것으로 분석되었다. 이를 3단계의 수관밀도를 기준으로 보면 소밀도의 면적은 전체 면적의 45.3%인334.3ha로 가장 높은 비율을 차지하였고, 중밀도의 면적이44.2%인 326.0ha, 조밀도의 면적이 10.6%인 78.0ha 순으로 나타났다. 이들 결과는 기존의 항공사진을 이용하여 라인에 의해 산출된 한라산 구상나무림의 면적과는 많은 차이를 보였다(Kim, 2006; Song, 2011).
- 0ha로 나타났다(Figure 2, Table 3). 이중 수관밀도가 11~40% 범위에 포함되는 소밀도의 면적은 전체 면적의 50.5%에 해당되는316.2ha로 나타나 상대적으로 가장 높은 비율을 차지하였다. 수관밀도가 41~70%에 해당되는 중밀도의 면적은40.
- 1ha가 증가하여 지난 2006년의 면적보다 약 2배 정도 증가한 것으로 나타났다. 이처럼 방애오름일대 구상나무림을 제외하고는 모든 지역에서 면적이 감소가 된 것으로 나타났다. 이는 한라산 구상나무의 생육상태와 어린 나무의 발생은 지역별로 많은 차이를 보이는데, 방애오름일대는 어린나무의 발생빈도가 일정하게 증가하고, 지속적인 숲의 성장과 확장이 이루어지고 있기 때문인 것으로 보인다(Koh et al.
- 전체적으로 한라산의 구상나무림은 정상을 중심으로 동사면과 북사면에 가장 넓은 분포 지역을 가지면서 서사면, 남사면 순으로 분포면적이 감소하는 경향을 보였다. 이는 한라산의 사면에 따라 일조량과 수분보유능력이 차이에서 구상나무림의 발달과 연관이 높다는 보고(Kim, 2006)와 유사한 경향을 보여준다.
- 전체적으로 해발 1,510∼1,700m 사이에 구상나무가 전체의 74.6%인 466.9ha가 분포하는 것으로 나타났다.
- 이는 소밀도의 일부지역은 밀도제외면적으로 이동하였지만, 일부에서는 소밀도에서 중밀도 면적으로, 중밀도에서 조밀도 면적으로 구상나무 개체수 증가및 성장으로 인한 수관 확장으로 수관분포밀도가 상승한 것으로 판단된다. 진달래밭 일대 구상나무 수관밀도 분포 변화는 중밀도의 면적이 79.7ha, 조밀도의 면적이 33.2ha가감소하였으며, 상대적으로 소밀도의 면적은 28.2ha가 증가한 것으로 분석되었다. 증가한 소밀도의 면적은 상위단계의 등급 하락으로 증가한 것으로 보인다.
- 최근 10년 동안 한라산 구상나무림의 주요 분포지역의 변화를 알아보기 위해 분포상황 및 사면을 기준으로 크게4개의 지역으로 나누어 분석한 결과, 성판악등산로를 중심으로 하는 진달래밭일대가 2006년에 비해 전체 감소면적117.9ha중에 71.8%인 84.6ha가 감소한 것으로 나타났다(Figure 6, 7). 또한 영실등산로일대는 21.
- 특히, 상대적으로 가장 넓은 구상나무림의 면적을 지닌 해발 1,510∼1,600m 구간이 전체 감소면적인 112.3ha의 32.5%에 해당되는 36.5ha로 가장변화가 심하게 발생한 것으로 나타났다.
후속연구
- , 2016). 그러나어린 구상나무의 발생과 숲의 확장은 입지환경과 밀접한 관계를 가지는데, 암석노출과 고사목의 비율과는 정의 관계를 보이는 반면 제주조릿대의 피도, 숲 틈의 피도, 전체적인식생피도와 초본류의 피도와는 부의 상관관계를 보인다는 보고(Song et al., 2014)뿐만 아니라 적설기간동안 Racodiumtherryanum Thuem 종자 감염에 의해 구상나무숲 내의 종자 발아율이 아주 낮아진다는 보고(Cho et al., 2007)를 볼때 지역별 구상나무림의 면적 변화원인에 대해서는 보다 다양한 연구 접근이 필요한 것으로 판단된다.
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