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문제 정의
- ) treebanding의 gap 폭과 흉고직경(DBH)을 측정하고, 시간 경과에 따라서 생물이 지수함수적으로 생장한다는 원리를 이용한 생육분석을 이용해 상대생장률을 비교하는 것이다. 또한, 4년간의 측정치를 바탕으로 두 종간 상대 생장률을 기후인자와의 관계를 연구하는 것을 목적으로 한다.
- 본 연구 목적은 Global treebanding project의 일환으로 청주시 흥덕구 강내면 학천리 산89번지에 위치한 한국교원대학교 학천리 부지(이하: 학천리 부지)의 리기다소나무(Pinus rigida MILL.)와 밤나무(Castaneacrenata S. et Z.) treebanding의 gap 폭과 흉고직경(DBH)을 측정하고, 시간 경과에 따라서 생물이 지수함수적으로 생장한다는 원리를 이용한 생육분석을 이용해 상대생장률을 비교하는 것이다. 또한, 4년간의 측정치를 바탕으로 두 종간 상대 생장률을 기후인자와의 관계를 연구하는 것을 목적으로 한다.
제안 방법
- 생육분석을 위해서 상대생장률을 계산하고 리기다소나무와 밤나무의 상대생장률을 비교하였다. 2012년부터 2016년까지 수집된 자료 중에서 생장기간을 다르게 하여 분석하였다.
- 디지털 캘리퍼(Digital caliper)로 treebanding이 설치된 수목의 gap width를 측정하고, 기록한다. 2012년부터 측정된 리기다소나무와 밤나무의 종간 생장률을 비교하였다.
- 4. Canonical correspondence analysis of gap width growth of Pinus rigida and Castanea crenata at seven estimation dates with climate data (AveTemp: Average of Temperature, CloudCov: Cloud Cover, DurSun: Duration of Sunshine, HigTemp: Highest Temperature, LowTemp: Lowest Temparature, Precip: Precipitation, RelHum: Relative Humidity, Snow: Snowfall).
- 측정한 흉고직경은 기저면적(Basal area)으로 환산하였다. 생육분석을 위해서 상대생장률을 계산하고 리기다소나무와 밤나무의 상대생장률을 비교하였다. 2012년부터 2016년까지 수집된 자료 중에서 생장기간을 다르게 하여 분석하였다.
- 이다. 이러한 방법으로 상대생장률을 계산하고 수종 별 비교를 하였다.
- 흉고직경의 측정위치는 나무에 둘러져있는 밴드 바로 밑을 측정하도록 하여 위치에 의한 오차를 줄였다. 측정한 흉고직경은 기저면적(Basal area)으로 환산하였다. 생육분석을 위해서 상대생장률을 계산하고 리기다소나무와 밤나무의 상대생장률을 비교하였다.
- 연구 대상은 2012년 5월부터 측정해 온 리기다소나무 8개체와 밤나무 10개체이며 각각 흉고직경(Diameter at Breast Height; DBH)과 Treebanding의 gap width을 측정한다. 흉고직경 측정치는 생육분석의 상대생장률을 구하고, gap width는 리기다소나무와 밤나무의 종간 생장률을 비교하였다(Yeocheon Ecology Research Society, 2005). 밤나무는 유실수이지만 연구지역이 한국교원대학교 소유의 부지여서 사람의 관리가 없는 것으로 판단되어 생장 연구 대상으로 선택되었다.
대상 데이터
- 2012년 4월에 충북 청주시 흥덕구 학천리 부지에서 다른 종에 비하여 우점하고, 수령이 유사한 침엽수인 리기다소나무와 활엽수인 밤나무 각각 8과 10개체를 선택하여 treebanding을 설치하였다. 8개체와 10개체를 선택한 이유는 treebanding 설치 kit 수의 제한때문이었고 리기다소나무는 초기에 10개체에 설치하였으나 2개체에서 treebanding이 소실되었다.
- 2012년부터 2016년까지 충북 청주시 학천리 부지의 treebanding 표식이 있는 수목(리기다소나무 8개체, 밤나무 10개체)의 흉고직경 테이프를 이용하여 흉고직경을 측정하고 기록하였다. 흉고직경의 측정위치는 나무에 둘러져있는 밴드 바로 밑을 측정하도록 하여 위치에 의한 오차를 줄였다.
- 8개체와 10개체를 선택한 이유는 treebanding 설치 kit 수의 제한때문이었고 리기다소나무는 초기에 10개체에 설치하였으나 2개체에서 treebanding이 소실되었다. Treebanding 설치 kit는 스미소니언 환경연구센터(Smithsonian Environmental Research Center)에서제공받은 것을 사용하였다(Smithsonian Institution,2016).
- 기후인자인 평균기온(AveTemp: Average of Temperature), 운량(CloudCov: Cloud Cover), 일조시간(DurSun: Duration of Sunshine), 최고기온(HigTemp:Highest Temperature), 최저기온(LowTemp: LowestTemparature), 강수량(Precip: Precipitation), 상대습도(RelHum: Relative Humidity), 신적설(Snow:snowfall)의 8가지 변량을 기상청에서 상대생장 측정일전 1년간 자료를 수집하였다(Korea Meterological Administration, 2016). 상대생장 측정일의 리기다소나무와 밤나무의 gap width를 종속변수로 하고 1년간 기후인자를 독립변수로 하고 다변량분석을 위하여 Canonical correspondence analysis (CANOCO ver.
- 흉고직경 측정치는 생육분석의 상대생장률을 구하고, gap width는 리기다소나무와 밤나무의 종간 생장률을 비교하였다(Yeocheon Ecology Research Society, 2005). 밤나무는 유실수이지만 연구지역이 한국교원대학교 소유의 부지여서 사람의 관리가 없는 것으로 판단되어 생장 연구 대상으로 선택되었다.
- 본 연구에서 충북 청주시 학천리 부지에서 우점하고 있는 리기다소나무(Pinus rigida MILL.)와 밤나무(Castanea crenata S. et Z.)의 생장을 측정하였다. 연구 대상은 2012년 5월부터 측정해 온 리기다소나무 8개체와 밤나무 10개체이며 각각 흉고직경(Diameter at Breast Height; DBH)과 Treebanding의 gap width을 측정한다.
- )의 생장을 측정하였다. 연구 대상은 2012년 5월부터 측정해 온 리기다소나무 8개체와 밤나무 10개체이며 각각 흉고직경(Diameter at Breast Height; DBH)과 Treebanding의 gap width을 측정한다. 흉고직경 측정치는 생육분석의 상대생장률을 구하고, gap width는 리기다소나무와 밤나무의 종간 생장률을 비교하였다(Yeocheon Ecology Research Society, 2005).
데이터처리
- 기후인자인 평균기온(AveTemp: Average of Temperature), 운량(CloudCov: Cloud Cover), 일조시간(DurSun: Duration of Sunshine), 최고기온(HigTemp:Highest Temperature), 최저기온(LowTemp: LowestTemparature), 강수량(Precip: Precipitation), 상대습도(RelHum: Relative Humidity), 신적설(Snow:snowfall)의 8가지 변량을 기상청에서 상대생장 측정일전 1년간 자료를 수집하였다(Korea Meterological Administration, 2016). 상대생장 측정일의 리기다소나무와 밤나무의 gap width를 종속변수로 하고 1년간 기후인자를 독립변수로 하고 다변량분석을 위하여 Canonical correspondence analysis (CANOCO ver. 4.55) (ter Braak and Smilauer, 2002)를 수행하였다.
성능/효과
- 구간별로 상대생장률을 계산한 결과 밤나무의 상대생장률이 시간이 갈수록 점점 내려가고 있는 것이 발견되었다. 반면 리기다소나무는 전체적으로 증가하는 추세를 보였다.
- 리기다소나무와 밤나무의 gap width와 8가지 기후인자를 가지고 canonical correspondence analysis를 한 결과, 다른 인자에 비하여 온도관련 인자가 gap width와 상관관계가 높았다(Fig. 4). 최고온도, 평균온도, 최저온도의 순으로 리기다소나무와 밤나무의 gap width와 상관관계가 높았다(p < 0.
- 리기다소나무와 밤나무의 gap width와 8가지 기후인자를 가지고 canonical correspondence analysis를 한 결과, 다른 인자에 비하여 온도관련 인자가 gap width와 상관관계가 높았다(Fig. 4).
- gap width 평균값의 추세선 그래프 기울기 비교를 통해 두 종간의 부피생장률을 상대적으로 비교할 수 있다. 밤나무 추세선 기울기가 약 12.0인데 비해, 리기다소나무 추세선 기울기는 약 4.7로 밤나무의 부피생장이 더 빠름을 알 수 있다. 리기다소나무의 경우, 부위별 상대생장을 비교해 보면 줄기목질부, 가지, 줄기 수피, 잎의 순서로 작아진다고 추정되었다(Seo and Lee, 2011).
- 흉고직경은 가슴높이의 나무 둘레를 재는 것으로 시간별 흉고직경의 변화는 부피생장에 대한 정보를 제공한다. 연구 결과 밤나무는 4.07%, 리기다소나무는 3.73% 상대생장률을 추정했다. 미세한 차이지만 밤나무가 리기다소나무보다 생장률이 빠른 것을 알 수 있다.
- 최고온도, 평균온도, 최저온도의 순으로 리기다소나무와 밤나무의 gap width와 상관관계가 높았다(p < 0.05).
- 리기다소나무와 밤나무의 gap width와 8가지 기후인자를 가지고 canonical correspondence analysis를 한 결과, 다른 인자에 비하여 온도관련 인자가 gap width와 상관관계가 높았다. 최고온도, 평균온도, 최저온도의 순으로 리기다소나무와 밤나무의 gap width와 상관관계가 높았다.
후속연구
- 그러나 4년간의 기간이 수목의 부패생장 패턴을 측정하는 것에 있어서 짧을 수 있으므로 장기적인 모니터링을 통해 값을 비교하고 생장률을 도출했을 때 더욱 더 유의한 정보를 얻을 수 있을 것이라고 판단되었다.
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