[논문]오대산국립공원 계방산지구 관속식물의 고도별 수직분포

안지홍; 박환준; 남기흠; 이병윤; 박찬호; 김중현

doi:10.11614/ksl.2017.50.4.381

오대산국립공원 계방산지구 관속식물의 고도별 수직분포
Vertical Distribution of Vascular Plant Species along an Elevational Gradients in the Gyebangsan Area of Odaesan National Park 원문보기

생태와 환경 = Korean journal of ecology and environment, v.50 no.4, 2017년, pp.381 - 402

안지홍 (국립생물자원관 식물자원과) , 박환준 (국립생물자원관 식물자원과) , 남기흠 (국립생물자원관 식물자원과) , 이병윤 (국립생물자원관 식물자원과) , 박찬호 (국립생물자원관 전시교육과) , 김중현 (국립생물자원관 식물자원과)

초록
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오대산국립공원 계방산 노동계곡일대 관속식물의 고도별 수직분포 및 분포변화를 파악하기 위해 오토캠핑장(800 m)에서 정상(1,577 m)까지 해발 100 m 단위로 등분하여 8개 구간에 대한 식물목록을 작성하였다. 총 4회에 걸쳐 현지조사를 실시한 결과 관속식물은 85과 234속 339종 7아종 34변종 2품종의 총 382분류군으로 조사되었다. 구간별 식물 종다양성 패턴을 분석한 결과, 고도가 증가함에 따라 점차 감소하다가 특정 구간에서부터 다시 증가하는 역단봉형 패턴을 보였다. 이러한 분포패턴은 기후요인, 토양의 이화학적 요인, 지형적 요인, 광량, 인위적 교란 등 다양한 인자가 영향을 미친 것으로 판단된다. 출현 종들의 생장형과 광 요구조건에 따라 생육지 유형을 비교한 결과, 고도가 높아짐에 따라 산림에 생육하는 종의 비율은 증가하고, 교란지에 생육하는 종의 비율은 점차 감소하다가 정상부에서 다시 증가하는 경향을 보였다. 생활형에 따른 출현 비율을 비교한 결과, 일년생 초본의 경우 고도가 증가함에 따라 점차 감소하다가 1,300~1,500 m 구간에서는 출현하지 않았으며 마지막 정상부 구간에서 약간 증가하였다. 다년생 초본, 만경류 및 관목성 수종의 출현비율은 고도가 증가함에 따라 증감을 반복하였으며, 교목성 수종의 경우 점차 증가하다가 1,300~1,400 m 구간부터 감소하는 경향을 보였다. DCA 기법을 이용하여 출현종의 고도별 분포변화를 분석한 결과, 4개의 그룹으로 구분되었다. 구간별 식분의 배치는 I축상의 오른쪽으로부터 왼쪽을 향해 고도에 따라 순차적으로 배열됨에 따라 고도에 따른 온도변화가 그 식물분포의 양상에 영향을 미칠 수 있음을 확인할 수 있었다. 호적범위는 식물종의 분포를 결정하기 때문에 기후변화로 인한 기온 상승은 현재 식물종의 분포, 종조성 및 다양성에 영향을 미칠 것으로 판단된다. 따라서 식물종들의 생태 환경적 특징과 분포역, 생육지의 변화를 파악하기 위한 지속적인 모니터링이 필수적이다. 나아가 이러한 자료를 토대로 기후변화에 따른 식물자원의 보전 및 관리방안이 마련되어야 할 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

In order to investigate distribution of vascular plants along elevational gradient in the Nodong valley of Gyebangsan, vascular plants of eight sections with 100-meter-high were surveyed from the Auto-camping site (800 m) to the top of a mountain (1,577 m). There were a total of 382 taxa: 89 families, 234 genera, 339 species, 7 subspecies, 34 varieties, and 2 forms. As a result of analyzing the pattern of species richness, it showed a reversed hump-shaped with minimum richness at mid-high elevation. As a result of analyzing habitat affinity types, the proportion of forest species increased with increasing elevation. But, the ruderal species decreased with increasing elevation, and then increased at the top of a mountain. As for the proportion of life forms, the annual herbs gradually decreased with increasing elevation, but it did not appear between 1,300 m and 1,500 m and then increased at the top of a mountain. The trees gradually increased with elevation and decreased from 1,300~1,400 m. The vascular plants divided into four groups by using DCA. The arrangement of each stands was arranged in order from right to left on the I axis according to the elevation. The distribution of vascular plants is determined by their own optimal ranges of vegetation. Also, rise in temperature due to climate change affects the distribution of vascular plants, composition, and diversity. Therefore, continuous monitoring is necessary to confirm ecological and environmental characteristics of vegetation, distribution ranges, changes of habitat. Furthermore, plans for conservation and management based on these data should be prepared according to climate change.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서, 본 연구에서는 조사지역의 고도에 따른 식물종의 분포를 파악함과 동시에, 조사구간 간의 종 다양성 및 기능적 특성 변화를 분석하고자 한다. 또한 구간별 식물종조성의 유사관계 및 분포변화를 살펴보고 이러한 분포에 영향을 미치는 환경요인을 파악하여 환경변화에 따른 식물종의 분포적 특성파악과 산림식생 관리에 필요한 기초자료를 제공하는데 목적이 있다.
따라서, 본 연구에서는 조사지역의 고도에 따른 식물종의 분포를 파악함과 동시에, 조사구간 간의 종 다양성 및 기능적 특성 변화를 분석하고자 한다. 또한 구간별 식물종조성의 유사관계 및 분포변화를 살펴보고 이러한 분포에 영향을 미치는 환경요인을 파악하여 환경변화에 따른 식물종의 분포적 특성파악과 산림식생 관리에 필요한 기초자료를 제공하는데 목적이 있다.

제안 방법

토양시료는 토양시료 캔을 이용하여 각 구간별로 1kg씩 무작위 채취하였다. 각 구간에서 채취한 토양을 모아 그 구간의 대표 시료로 삼았다. 토양 산도(pH)는 pH meter를 이용하여 측정하였고, 전기전도도(EC)는 ECmeter를 이용하였으며, 유기물 함량(Organic Matter), 유효인산(Available Phosphorus)은 비색법, 전질소(T-N)는 건식산화법, 양이온 치환용량 (Cation Exchange Capacity)인 토양 내 주요 원소(Ca, Mg, K, Na)는 ICP 분석방법을 이용하였다.
경사도(°)와 낙엽층 두께(cm)는 각각 경사계 (SUNTO)와 줄자를 이용하였고, 토양 온도와 습도는 토양수분계(AQUATERR EC-300)를 이용하여 측정하였다.
기후요인 중에서 식물분포와 상관관계가 큰 온량지수(Warmth Index:WI)는 홍천관측소의 기상자료 (Korea Meteorological Administration, 2016)를 이용하여 계산하였다. 기온 저감율 -0.55℃/100 m (Kira, 1948)를 적용하여 온량지수를 산출하였다. 수관열림도 (Canopy Openness) 및 광량(Transmitted Light)을 측정하기 위해 어안렌즈 영상을 촬영하였다.
본 조사지역의 8개 구간에 대하여 온량지수, 수관열림, 광량, 경사, 낙엽층 두께, 토양 습도, 토양 온도, 토양 이화학적 특성 등의 환경인자를 조사하였다(Table 1). 구간별 수관열림과 광량은 고도가 증가함에 따라 증감을 반복하다가 1,400~1,500m 구간부터 급격하게 증가하였다.
숲 속에 출현하는 종(forest; 광 요구도가 높지 않아 수관이 울폐된 곳에서도 잘 생육하는종), 숲의 가장자리 또는 수관이 열린 지역에 출현하는 종(transitional; 산림에 출현하는 종들 중 광 요구도가 중간단계인 종) 및 길가나 빈터에 출현하는 종(ruderal; 광 요구도가 높아 주요 생육지가 산림이 아닌 수관이 열린 지역에출현하는 종, 천이 초기종)으로 구분하였다. 생활형 유형은 Lee (1980, 2003)에 따라 일년생 초본, 다년생 초본, 만경류, 관목성 및 교목성 수종으로 구분하였다.
55℃/100 m (Kira, 1948)를 적용하여 온량지수를 산출하였다. 수관열림도 (Canopy Openness) 및 광량(Transmitted Light)을 측정하기 위해 어안렌즈 영상을 촬영하였다. 촬영된 영상은 Gap Light Analyzer 2.
출현 종들의 생육지 유형은 식물종의 생장형과 광 요구조건에 따라 세 가지 유형으로 구분하였다. 숲 속에 출현하는 종(forest; 광 요구도가 높지 않아 수관이 울폐된 곳에서도 잘 생육하는종), 숲의 가장자리 또는 수관이 열린 지역에 출현하는 종(transitional; 산림에 출현하는 종들 중 광 요구도가 중간단계인 종) 및 길가나 빈터에 출현하는 종(ruderal; 광 요구도가 높아 주요 생육지가 산림이 아닌 수관이 열린 지역에출현하는 종, 천이 초기종)으로 구분하였다. 생활형 유형은 Lee (1980, 2003)에 따라 일년생 초본, 다년생 초본, 만경류, 관목성 및 교목성 수종으로 구분하였다.
식물종의 고도별 분포에 영향을 미치는 생육환경의 변화를 파악하기 위해 온량지수, 수관열림, 광량, 경사, 토양이 화학적특성 등의 환경요인을 조사하였다. 기후요인 중에서 식물분포와 상관관계가 큰 온량지수(Warmth Index:WI)는 홍천관측소의 기상자료 (Korea Meteorological Administration, 2016)를 이용하여 계산하였다.
오대산국립공원 계방산 노동계곡 일대 관속식물의 고도별 수직분포 및 분포변화를 파악하기 위해 오토캠핑장(800m)에서 정상(1,577m)까지 해발 100m 단위로 등분하여 8개 구간에 대한 식물목록을 작성하였다. 총 4회에 걸쳐 현지조사를 실시한 결과 관속식물은 85과 234속 339종 7아종 34변종 2품종의 총 382분류군으로 조사되었다.
조사지역에 분포하는 식물종의 고도별 분포변화를 파악하기 위해 100m 구간별 식물목록 자료를 이용하여 DCA ordination 분석(Hill and Gauch, 1980) 및 군집 분석(cluster analysis)을 실시하였다. 이러한 결과를 토대로 구간별 식물 종조성의 유사정도와 분포변화를 비교하였다.구간별 종조성과 환경변수(온량지수, 수관열림, 광량, 토양의 이화학적 특성 등) 간의 상관관계는 Pearson correlation coefficient(r)을 통해 분석하였다.
경사도(°)와 낙엽층 두께(cm)는 각각 경사계 (SUNTO)와 줄자를 이용하였고, 토양 온도와 습도는 토양수분계(AQUATERR EC-300)를 이용하여 측정하였다. 이러한 환경요인은 각 구간별 15번씩 무작위로 측정하였고, 각 측정값의 평균값을 그 구간의 대푯값으로 삼았다. 토양시료는 토양시료 캔을 이용하여 각 구간별로 1kg씩 무작위 채취하였다.
2016년 4월부터 10월까지 총 4회에 걸쳐 현지조사를 통한 구간별 식물상을 조사하였고, 채집된 식물체는 건조 또는 액침표본으로 제작하여 국립생물자원관 관속식물표본수장고(KB)에 보관하였다. 조사경로는 등산로를 따라 좌우 5m 반경을 중심으로 실시하였고, GPS 수신자료를 이용하여 고도에 따른 식물 분포역을 파악하였다. 식물의 동정은 Lee (1980, 2003), Lee (1996a, b), Lee (1996, 2006), Korean Fern Society (2005), Oh (2006), Kim and Kim(2011) 등의 식물도감을 이용하였으며, 학명과 국명은 Leeet al.
조사지역에 분포하는 식물종의 고도별 분포변화를 파악하기 위해 100m 구간별 식물목록 자료를 이용하여 DCA ordination 분석(Hill and Gauch, 1980) 및 군집 분석(cluster analysis)을 실시하였다. 이러한 결과를 토대로 구간별 식물 종조성의 유사정도와 분포변화를 비교하였다.
이러한 환경요인은 각 구간별 15번씩 무작위로 측정하였고, 각 측정값의 평균값을 그 구간의 대푯값으로 삼았다. 토양시료는 토양시료 캔을 이용하여 각 구간별로 1kg씩 무작위 채취하였다. 각 구간에서 채취한 토양을 모아 그 구간의 대표 시료로 삼았다.

대상 데이터

오토캠핑장(800m)에서 정상(1,577m)에 이르는 지역을 대상으로 해발 100 m 단위로 등분하여 8개 구간(section)에 출현하는 관속식물에 대해 선상조사를 수행하였다. 2016년 4월부터 10월까지 총 4회에 걸쳐 현지조사를 통한 구간별 식물상을 조사하였고, 채집된 식물체는 건조 또는 액침표본으로 제작하여 국립생물자원관 관속식물표본수장고(KB)에 보관하였다. 조사경로는 등산로를 따라 좌우 5m 반경을 중심으로 실시하였고, GPS 수신자료를 이용하여 고도에 따른 식물 분포역을 파악하였다.
오대산국립공원 계방산지구는 신갈나무군락, 굴참나무군락 등의 냉온대 낙엽활엽수림과 정상부근에 주목, 분비나무가 분포하는 아한대 상록침엽수림의 식생대를 형성하고 있다. 따라서, 계방산지구는 고도구배에 따른 식물상의 변화를 확인할 수 있는 적합한 지역으로 판단되어 연구대상지로 선정하였다.
본 연구의 조사지역은 오토캠핑장(800m)에서 노동계곡을 지나 정상(1,577m)에 이르는 약 4.8 km 지역을 대상지로 선정하였다(Fig. 1). 조사지역의 기후요인은 지리적 위치를 고려하여 가장 인접한 홍천기상청의 기후자료를 토대로 확인한 결과, 과거 30년간(1981~2010년) 연평균 기온과 강수량은 각각 10.
오토캠핑장(800m)에서 정상(1,577m)에 이르는 지역을 대상으로 해발 100 m 단위로 등분하여 8개 구간(section)에 출현하는 관속식물에 대해 선상조사를 수행하였다. 2016년 4월부터 10월까지 총 4회에 걸쳐 현지조사를 통한 구간별 식물상을 조사하였고, 채집된 식물체는 건조 또는 액침표본으로 제작하여 국립생물자원관 관속식물표본수장고(KB)에 보관하였다.

데이터처리

이러한 결과를 토대로 구간별 식물 종조성의 유사정도와 분포변화를 비교하였다.구간별 종조성과 환경변수(온량지수, 수관열림, 광량, 토양의 이화학적 특성 등) 간의 상관관계는 Pearson correlation coefficient(r)을 통해 분석하였다.

이론/모형

식물의 동정은 Lee (1980, 2003), Lee (1996a, b), Lee (1996, 2006), Korean Fern Society (2005), Oh (2006), Kim and Kim(2011) 등의 식물도감을 이용하였으며, 학명과 국명은 Leeet al.(2011)에 준하여 작성하였다. 소산식물목록을 기초로 한반도 고유종은 National Institute of Biological Resources(2013), 식물구계학적 특정식물은 National Institute of Environmental Research (2012)에 따라 작성하였고, 국가기후변화 생물지표 관속식물은 Lee et al.
DCA ordination 기법을 이용하여 조사지역 내 출현한 식물종의 고도에 따른 분포변화를 분석하였다. 해발 100m구간마다의 식분들을 서열화함으로써 가까이 분포하는 정도에 따라 구간별 식물 종조성의 분포 유사성을 비교할 수 있었다.
6. Ordination diagrams of the eight sections for plant distribution using the DCA method (a: trees, b: herbs, c: total)(WI: warmth index,LL: depth of litter layer, EC: electronic conductivity, AP: available phosphate, OM: organic matter, TN: total nitrogen, SL: slope,CO: canopy openness, MO: soil moist).
식물종의 고도별 분포에 영향을 미치는 생육환경의 변화를 파악하기 위해 온량지수, 수관열림, 광량, 경사, 토양이 화학적특성 등의 환경요인을 조사하였다. 기후요인 중에서 식물분포와 상관관계가 큰 온량지수(Warmth Index:WI)는 홍천관측소의 기상자료 (Korea Meteorological Administration, 2016)를 이용하여 계산하였다. 기온 저감율 -0.
(2011)에 준하여 작성하였다. 소산식물목록을 기초로 한반도 고유종은 National Institute of Biological Resources(2013), 식물구계학적 특정식물은 National Institute of Environmental Research (2012)에 따라 작성하였고, 국가기후변화 생물지표 관속식물은 Lee et al. (2010), 귀화식물은 Lee et al. (2011)에 따라 분류하였다. 출현 종들의 생육지 유형은 식물종의 생장형과 광 요구조건에 따라 세 가지 유형으로 구분하였다.
각 구간에서 채취한 토양을 모아 그 구간의 대표 시료로 삼았다. 토양 산도(pH)는 pH meter를 이용하여 측정하였고, 전기전도도(EC)는 ECmeter를 이용하였으며, 유기물 함량(Organic Matter), 유효인산(Available Phosphorus)은 비색법, 전질소(T-N)는 건식산화법, 양이온 치환용량 (Cation Exchange Capacity)인 토양 내 주요 원소(Ca, Mg, K, Na)는 ICP 분석방법을 이용하였다.

성능/효과

이러한 패턴은 기후요인, 토양의 이화학적 요인, 지형적 요인, 광량, 인위적 교란, 면적 등 다양한 인자가 영향을 미치는 것으로 판단되고, 특히 전체 출현식물 및 초본식물의 종 수가 감소하다가 증가하기 시작한 1,400 m 이상의 구간은 수관의 열림도가 점차 감소하다가 급격하게 증가하기 시작한 구간과 일치하였다(Table 1). 1,400 m 이상 구간부터 수관의 열림도가 점차 증가함에 따라 하층에 도달하는 광량도 증가되었다. 이러한 환경적 변화는 1,400 m 이상의 구간부터 초본식물의 종다양성을 증가시켰고(Halpern, 1989;Miller et al.
치환성 양이온 Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺ 및Na⁺는 모든 구간에서 유사하게 나타났고, 정상부에서 약간 감소하는 경향을 보였다. pH는 고도가 증가함에 따라 증감을 반복하였고 그 중, 1,300~1,400m 구간과 정상부에서 가장 낮은 값을 나타냈으며, 전기전도도는 1,300~1,400m 구간을 제외하고 모든 구간에서 유사한 값을 나타냈다.
2%에 해당된다. 각 구간별 출현한 관속식물을 세분하면, 800~900m 구간에서는 74과 168속 221종 6아종 23변종총 250분류군, 900~1,000m 구간 65과 148속 178종 4아종 14변종 총 196분류군, 1,000~1,100m 구간 57과 112속 137종 1아종 10변종 1품종 총 149분류군, 1,100~1,200m 구간 49과 97속 114종 2아종 6변종 총 122분류군, 1,200~1,300m 구간 45과 83속 90종 2아종 6변종 총 98분류군, 1,300~1,400m 구간 40과 65속 79종 1아종 6변종 총 80분류군, 1,400~1,500m 구간 43과 82속 89종 3아종 5변종 1품종 총 98분류군 및 1,500~1,600m 구간 48과109속 120종 3아종 12변종 1품종 총 136분류군으로 나타났다.
구간별 목본식물과 초본식물이 각각 차지하는 비율을 비교한 결과(Fig. 4), 목본식물의 경우 고도가 증가함에 따라 점차 증가하다가 1,400~1,500m 구간부터 감소하는 경향을 보였고, 초본식물의 경우 그 반대의 경향성을 나타냈다. 이러한 결과는 목본식물과 초본식물은 고도구배에 따라 각기 다른 특정한 생태적 지위(ecological niche)를 갖고 있기 때문으로 판단된다(Ren et al.
본 조사지역의 8개 구간에 대하여 온량지수, 수관열림, 광량, 경사, 낙엽층 두께, 토양 습도, 토양 온도, 토양 이화학적 특성 등의 환경인자를 조사하였다(Table 1). 구간별 수관열림과 광량은 고도가 증가함에 따라 증감을 반복하다가 1,400~1,500m 구간부터 급격하게 증가하였다. 경사는 저지대에서 완만하게 나타났고, 고도에 따라 증가하다가 정상부(1,500~1,600m)에서 감소하는 경향을 보였다.
구간별 식물 종 다양성 패턴을 분석한 결과, 고도가 증가함에 따라 점차 감소하다가 특정 구간에서부터 다시 증가하는 경향을 보였다(Fig. 2). 전체 출현식물의 종 풍부도는 800~900m 구간에서 250분류군이 출현하였고, 고도가 증가함에 따라 점차 감소하여 1,300~1,400m 구간에서 80분류군이 출현하였으며 그 후부터 다시 증가하는 역단봉형 패턴을 보였다.
총 4회에 걸쳐 현지조사를 실시한 결과 관속식물은 85과 234속 339종 7아종 34변종 2품종의 총 382분류군으로 조사되었다. 구간별 식물 종다양성 패턴을 분석한 결과, 고도가 증가함에 따라 점차 감소하다가 특정 구간에서부터 다시 증가하는 역단봉형 패턴을 보였다. 이러한 분포패턴은 기후요인, 토양의 이화학적 요인, 지형적 요인, 광량, 인위적 교란 등 다양한 인자가 영향을 미친 것으로 판단된다.
DCA 기법을 이용하여 출현종의 고도별 분포변화를 분석한 결과, 4개의 그룹으로 구분되었다. 구간별 식분의 배치는 I축상의 오른쪽으로부터 왼쪽을 향해 고도에 따라 순차적으로 배열됨에 따라 고도에 따른 온도변화가 그 식물분포의 양상에 영향을 미칠 수 있음을 확인할 수 있었다. 호적범위는 식물종의 분포를 결정하기 때문에 기후변화로 인한 기온 상승은 현재 식물종의 분포, 종조성 및 다양성에 영향을 미칠 것으로 판단된다.
귀화식물은 미국쑥부쟁이, 미국가막사리, 망초 등 14분류군이 관찰되었고, 환경부에서 선정한 국가 기후변화 생물지표 100종 중 사스래나무, 댕댕이나무, 분비나무, 주목 및 가래고사리 총 5분류군이 조사되었다(Appendix 1).
경사는 저지대에서 완만하게 나타났고, 고도에 따라 증가하다가 정상부(1,500~1,600m)에서 감소하는 경향을 보였다. 낙엽층의 두께는 고도에 따라 증감을 반복하다가 나지가 넓게 형성되어 수관열림이 가장 큰 정상부에서 감소하는 경향을 보였다. 토양 습도는 고도에 따라 점차 감소하다가 1,400~1,500m 구간부터 증가하였고, 토양 온도는 전 구간에서 유사하게 나타나다가 정상부에서 증가하는 경향을 보였다.
생활형에 따른 출현 비율을 비교한 결과, 일년생 초본의 경우 고도가 증가함에 따라 점차 감소하다가 1,300~1,500 m 구간에서는 출현하지 않았으며 마지막 정상부 구간에서 약간 증가하였다. 다년생 초본, 만경류 및 관목성 수종의 출현비율은 고도가 증가함에 따라 증감을 반복하였으며, 교목성 수종의 경우 점차 증가하다가 1,300~1,400 m 구간부터 감소하는 경향을 보였다. DCA 기법을 이용하여 출현종의 고도별 분포변화를 분석한 결과, 4개의 그룹으로 구분되었다.
(2003)은 중국 치렌산에서 출현 종들의 생활형별 비율 변화 연구를 통해 고도가 증가함에 따라 일년생 초본과 다년생 초본이 차지하는 비율은 각각 감소 및 증가하는 경향을 확인하였다. 또한 교목성 수종은 고도가 증가함에 따라 점차 증가하다가 특정 구간 이후부터 감소하였고, 관목성 수종은 뚜렷한 경향성이 나타나지 않아 본 연구 결과와 유사하게 나타났다. 이러한 결과는 일년생 초본의 경우 토양 습도가 충분하진 않지만 성장 시기 동안의 온도와 길이가 적절한 저지대에서 생육이 유리하고, 다년생 초본은 성장 시기가 짧고 서리의 발생이 이르지만 낮은 온도와 충분한 강수량으로 토양 수분 이용능이 높은 고지대에서 생육이 유리하기 때문이라 보고하였다(Wang etal.
, 2006). 또한, 목본식물은 온도가 증가함에 따라 그 다양성이 감소하는 음의 상관관계가 있고, 토양의 비옥도와는 양의 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 초본식물의 경우 반대로 나타나 본 연구결과와 유사하게 나타났다(Goodland, 1971; Pausas andCarreras, 1995).
, 2013), 이러한 분포패턴은 여러 인자의 복합적 작용에서 기인한 결과이다. 본 연구의 경우 고도의 증가에 따라 감소하다가 특정 고도 이상부터 증가하는 역단봉형 패턴을 보였다(Fig. 2). 이러한 패턴은 기후요인, 토양의 이화학적 요인, 지형적 요인, 광량, 인위적 교란, 면적 등 다양한 인자가 영향을 미치는 것으로 판단되고, 특히 전체 출현식물 및 초본식물의 종 수가 감소하다가 증가하기 시작한 1,400 m 이상의 구간은 수관의 열림도가 점차 감소하다가 급격하게 증가하기 시작한 구간과 일치하였다(Table 1).
본 조사지역에 생육하는 관속식물은 식재된 수종을 포함하여 85과 234속 339종 7아종 34변종 2품종 총 382분류군으로 나타났다(Appendix 1). 이는 우리나라 관속식물 4,338분류군(Lee et al.
출현 종들의 생장형과 광 요구조건에 따라 생육지 유형을 비교한 결과, 고도가 높아짐에 따라 산림에 생육하는 종의 비율은 증가하고, 교란지에 생육하는 종의 비율은 점차 감소하다가 정상부에서 다시 증가하는 경향을 보였다. 생활형에 따른 출현 비율을 비교한 결과, 일년생 초본의 경우 고도가 증가함에 따라 점차 감소하다가 1,300~1,500 m 구간에서는 출현하지 않았으며 마지막 정상부 구간에서 약간 증가하였다. 다년생 초본, 만경류 및 관목성 수종의 출현비율은 고도가 증가함에 따라 증감을 반복하였으며, 교목성 수종의 경우 점차 증가하다가 1,300~1,400 m 구간부터 감소하는 경향을 보였다.
한반도 고유종은 고려엉겅퀴, 한라사초, 병꽃나무 등 6분류군이 확인되었다. 식물구계학적 특정식물은 총 96분류군으로 확인되었으며, 이중에 IV등급은 산겨릅나무, 왜방풍, 만삼 등 10분류군, III등급은 청시닥나무, 시닥나무, 부게꽃나무 등 25분류군, II등급은 복장나무, 고려엉겅퀴, 곰취 등 31분류군, I등급은 개시호, 덤불쑥, 큰엉겅퀴 등 30분류군으로 나타났다(Appendix 1).
또한, 동일한 그룹 내에서 구간별 식분의 종조성 차이는 고도(온도) 외 다른 환경요인이 작용하고 있는 것으로 판단된다. 실제로 구간별 종조성과 환경요인 사이의 상관관계를 분석한 결과(Table 2), I축은 온량지수(WI)와 유의한 정의 상관관계를 나타냈고, 지형적 요인(경사), 빛 환경요인(수관 열림,광량)과는 유의한 부의 상관관계를 나타냈다. II축은 유기물, 유효인산, 치환성 양이온 Na+ 등 토양의 이화학적 특성과 유의한 상관관계를 나타냈다.
2). 전체 출현식물의 종 풍부도는 800~900m 구간에서 250분류군이 출현하였고, 고도가 증가함에 따라 점차 감소하여 1,300~1,400m 구간에서 80분류군이 출현하였으며 그 후부터 다시 증가하는 역단봉형 패턴을 보였다. 목본식물의 경우 800~900m 구간에서 73분류군이 출현하였고, 고도가 증가함에 따라 점차 감소하여 1,200~1,500m 구간에서 33분류군이 출현하였으며, 1,500~1,600m 구간부터 42분류군으로 다시 증가하는 경향을 보였다.
6b). 전체 출현종 382분류군의 8개 구간 간 분포 유사성을 확인한 결과, I축상의 해발 1,000m, 1,300m 및 1,500m를 경계로 분포변화를 나타내 4개의 그룹으로 구분되었다(Fig. 6c). II축에 대해서는 TO3그룹에서 해발 1,400 m를 경계로 분포변화를 나타내었다.
II축에 대해서는 TO3그룹에서 해발 1,400 m를 경계로 분포변화를 나타내었다. 전체 출현종의 구간별 배치는 초본식물의 분포변화와 유사하게 나타났으며, 고도에 따른 식물 분포의 변화는 목본식물보다 초본식물의 분포와 관계가 더 큰 것으로 판단된다.
9% 등의 순으로 나타났다. 전체식물의 유사도 분석 결과(Fig. 5c), 800~900m 구간과 900~1,000m 구간 사이의 유사도가 76.5%로 가장 높게 나타났다. 1,100~1,200m와 1,200~1,300m (node 2)사이의 유사도가 74.
조사지역 내 출현한 목본식물 110분류군의 8개 구간 간 분포 유사성을 확인한 결과(Fig. 6a), 구간별 식분은 I축상의 해발 1,000 m와 1,400 m를 경계로 분포변화를 나타내 3개의 그룹으로 구분되었다. II축에 대해서는 T3 그룹에서 해발 1,500m를 경계로 분포변화를 나타내었다.
1). 조사지역의 기후요인은 지리적 위치를 고려하여 가장 인접한 홍천기상청의 기후자료를 토대로 확인한 결과, 과거 30년간(1981~2010년) 연평균 기온과 강수량은 각각 10.3℃, 1,405.4mm로 나타났다. 최한월인 1월의 평균기온은 -5.
6% 등의 순으로 나타났다. 초본식물의 유사도 분석 결과(Fig. 5b), 800~900m 구간과 900~1,000m 구간 사이의 유사도가 77.0%로 가장 높게 나타났다. 1,100~1,200m와 1,200~1,300m (node 2)사이의 유사도가 75.
오대산국립공원 계방산 노동계곡 일대 관속식물의 고도별 수직분포 및 분포변화를 파악하기 위해 오토캠핑장(800m)에서 정상(1,577m)까지 해발 100m 단위로 등분하여 8개 구간에 대한 식물목록을 작성하였다. 총 4회에 걸쳐 현지조사를 실시한 결과 관속식물은 85과 234속 339종 7아종 34변종 2품종의 총 382분류군으로 조사되었다. 구간별 식물 종다양성 패턴을 분석한 결과, 고도가 증가함에 따라 점차 감소하다가 특정 구간에서부터 다시 증가하는 역단봉형 패턴을 보였다.
출현 종들의 생장형과 광 요구조건에 따라 생육지 유형을 구분하여 비교한 결과, 고도가 높아짐에 따라 산림에 생육하는 종의 비율은 증가하고 교란지에 생육하는 종의 비율은 감소하다가 다시 증가하는 경향을 보였다(Fig. 3). 이러한 결과는 저지대에서는 캠핑장, 휴식 공간 등의 인위적 공간이 조성되어 교란지에서 생육하는 종의 비율이 높게 나타났고, 고도가 증가함에 따라 점차 감소하다가 인위적 간섭이 높아지는 정상부(1,500~1,600m 구간)에서 다시 증가한 것으로 판단된다.
이러한 분포패턴은 기후요인, 토양의 이화학적 요인, 지형적 요인, 광량, 인위적 교란 등 다양한 인자가 영향을 미친 것으로 판단된다. 출현 종들의 생장형과 광 요구조건에 따라 생육지 유형을 비교한 결과, 고도가 높아짐에 따라 산림에 생육하는 종의 비율은 증가하고, 교란지에 생육하는 종의 비율은 점차 감소하다가 정상부에서 다시 증가하는 경향을 보였다. 생활형에 따른 출현 비율을 비교한 결과, 일년생 초본의 경우 고도가 증가함에 따라 점차 감소하다가 1,300~1,500 m 구간에서는 출현하지 않았으며 마지막 정상부 구간에서 약간 증가하였다.
출현 종들의 생활형을 구분하여 비교한 결과(Fig. 4), 일년생 초본의 출현 비율은 800~900 m 구간에서 8.4%로 가장 높게 나타났고, 점차 감소하다가 1,300~1,500m 구간에서는 출현하지 않았으며 마지막 1,500~1,600m 구간에서 1.5%로 나타났다. 다년생 초본, 만경류 및 관목성 수종의 출현 비율은 고도가 증가함에 따라 증감을 반복하였다.
, 2004)와 유사한 경향을 보이고 있다. 치환성 양이온 Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺ 및Na⁺는 모든 구간에서 유사하게 나타났고, 정상부에서 약간 감소하는 경향을 보였다. pH는 고도가 증가함에 따라 증감을 반복하였고 그 중, 1,300~1,400m 구간과 정상부에서 가장 낮은 값을 나타냈으며, 전기전도도는 1,300~1,400m 구간을 제외하고 모든 구간에서 유사한 값을 나타냈다.
낙엽층의 두께는 고도에 따라 증감을 반복하다가 나지가 넓게 형성되어 수관열림이 가장 큰 정상부에서 감소하는 경향을 보였다. 토양 습도는 고도에 따라 점차 감소하다가 1,400~1,500m 구간부터 증가하였고, 토양 온도는 전 구간에서 유사하게 나타나다가 정상부에서 증가하는 경향을 보였다. 이는 나지가 넓게 형성되어 상대적으로 수관의 울폐율이 낮은 정상부의 경우 하층에 도달하는 광량이 많기 때문에 토양의 온도가 증가된 것으로 판단된다.
토양의 이화학적 특성을 결정하는 토양인자들 중 유효인산, 유기물 함량, 전질소 및 양이온 치환용량은 고도가 증가함에 따라 유사하게 나타나다가 1,300~1,400m 구간에서 급격하게 증가하였고, 그 후 다시 감소하는 경향을 나타냈다. 이는 유기물함량 증가가 전질소량, 유효인산, 양이온치환용량의 증가와 밀접한 상관성이 있다는 결과(Guariguata and Ostertag, 2001; You et al.
한반도 고유종은 고려엉겅퀴, 한라사초, 병꽃나무 등 6분류군이 확인되었다. 식물구계학적 특정식물은 총 96분류군으로 확인되었으며, 이중에 IV등급은 산겨릅나무, 왜방풍, 만삼 등 10분류군, III등급은 청시닥나무, 시닥나무, 부게꽃나무 등 25분류군, II등급은 복장나무, 고려엉겅퀴, 곰취 등 31분류군, I등급은 개시호, 덤불쑥, 큰엉겅퀴 등 30분류군으로 나타났다(Appendix 1).
초본식물의 경우 이삭단엽란, 산새풀, 범꼬리 등은 해발 1,500m 이상, 지리강활, 곰취, 묏장대 등은 해발 1,400m 이상, 가래고사리, 다람쥐꼬리 등은 해발 1,300m 이상에서 분포범위를 나타내었다. 한편, 주걱개망초, 원추천인국, 개쑥갓, 오리새 등의 귀화식물과 나대지에서 생육하는 종들은 해발 900m 이하에서만 분포하는 것으로 나타났다. 분비나무, 주목, 댕댕이나무 등 환경부에서 선정한 국가 기후변화 생물지표 5종을 비롯하여 꽃개회나무, 인가목조팝나무, 마가목 등은 1,100m 이상의 구간부터 확인되어 기후변화에 따른 분포역 축소나 쇠퇴 등의 잠재적 요소가 높은 취약종으로 평가된다.
DCA ordination 기법을 이용하여 조사지역 내 출현한 식물종의 고도에 따른 분포변화를 분석하였다. 해발 100m구간마다의 식분들을 서열화함으로써 가까이 분포하는 정도에 따라 구간별 식물 종조성의 분포 유사성을 비교할 수 있었다.

후속연구

고도별 종분포, 환경요인, 식물종의 분포역 등에 대한 본 연구 결과는 기후변화가 미치는 미래의 부정적 영향을 평가하기 위한 기초자료로 활용될 것이며(Mark et al., 2000), 이러한 자료를 토대로 기후변화에 따른 식물자원의 보전 및 관리방안이 마련되어야 할 것이다.
따라서 식물종들의 생태·환경적 특징과 분포역, 생육지의 변화를 파악하기 위한 지속적인 모니터링이 필수적이다. 나아가 이러한 자료를 토대로 기후변화에 따른 식물자원의 보전 및 관리방안이 마련되어야 할 것이다.
따라서 이러한 종들의 생태·환경적 특징과 분포역의 변화를 파악하기 위한 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	오대산의 정상은 몇m인가?	오대산국립공원 계방산 노동계곡일대 관속식물의 고도별 수직분포 및 분포변화를 파악하기 위해 오토캠핑장(800 m)에서 정상(1,577 m)까지 해발 100 m 단위로 등분하여 8개 구간에 대한 식물목록을 작성하였다. 총 4회에 걸쳐 현지조사를 실시한 결과 관속식물은 85과 234속 339종 7아종 34변종 2품종의 총 382분류군으로 조사되었다.
	오대산 국립공원의 지리학상 위치와 특징은 무엇인가?	오대산 국립공원은 식물구계 지리학상 중부아구에 해당되며(Lee and Yim, 1978), 냉온대 중부의 식물군계 특징을 보이고 있어 한반도 중부지역의 전형적인 식물군락 분포와 종조성 특징을 나타내고 있다. 오대산국립공원 계방산지구는 신갈나무군락, 굴참나무군락 등의 냉온대 낙엽활엽수림과 정상부근에 주목, 분비나무가 분포하는 아한대 상록침엽수림의 식생대를 형성하고 있다.
	본 연구에서 연구대상지로 선정한 지역은 어디인가?	오대산 국립공원은 식물구계 지리학상 중부아구에 해당되며(Lee and Yim, 1978), 냉온대 중부의 식물군계 특징을 보이고 있어 한반도 중부지역의 전형적인 식물군락 분포와 종조성 특징을 나타내고 있다. 오대산국립공원 계방산지구는 신갈나무군락, 굴참나무군락 등의 냉온대 낙엽활엽수림과 정상부근에 주목, 분비나무가 분포하는 아한대 상록침엽수림의 식생대를 형성하고 있다. 따라서, 계방산지구는 고도구배에 따른 식물상의 변화를 확인할 수 있는 적합한 지역으로 판단되어 연구대상지로 선정하였다.

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You, J.H., H.W. Cho, S.G. Jung and C.H. Lee. 2004. Correlation analysis between growth and environmental characteristics in Abeliophyllum distichum habitats. Korean Journal of Environment and Ecology 18(2): 210-220. (in Korean)
Yun, J.H., J.H. Kim, K.H. Oh and B.Y. Lee. 2010. Vertical distribution of vascular plants in Jungsanri, Mt. Jiri by temperature gradient. Korean Journal of Environment and Ecology 24(6): 680-707. (in Korean)
Yun, J.H., J.H. Kim, S.Y. Kim, C.H. Park and B.Y. Lee. 2012. Vertical distribution of vascular plants in Osaek valley, Seoraksan National Park by temperature gradient. Korean Journal of Environment and Ecology 26(2): 156-185. (in Korean)

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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