[논문]경기도의 소나무재선충병 피해 확산 양상 분석: 2008 ~ 2015년 예찰 데이터를 기반으로

박완혁; 고동욱; 권태성; 남영우; 권영대

doi:10.14578/jkfs.2018.107.4.486

경기도의 소나무재선충병 피해 확산 양상 분석: 2008 ~ 2015년 예찰 데이터를 기반으로
Analysis of Pinewood Nematode Damage Expansion in Gyeonggi Province Based on Monitoring Data from 2008 to 2015 원문보기

한국산림과학회지 = Journal of korean society of forest science, v.107 no.4, 2018년, pp.486 - 496

박완혁 (국민대학교 산림자원학과) , 고동욱 (국민대학교 산림환경시스템학과) , 권태성 (국립산림과학원 산림병해충연구과) , 남영우 (국립산림과학원 산림병해충연구과) , 권영대 (경기산림환경연구소)

초록
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경기도 지역의 소나무재선충병은 2007년 광주시에서 최초 보고된 이래 급속도로 확산되어 큰 피해를 일으키고 있다. 경기도 지역 소나무재선충병의 매개충은 남부지방과 달리 북방수염하늘소(Monochamus saltuarius)이며 주요 감염목은 소나무가 아닌 잣나무이기 때문에 확산 양상이 다르게 나타날 수 있다. 이에 따라 매개충의 생태적 차이, 잣나무의 소나무재선충병 진단 등의 연구가 진행되고 있으나 확산 양상의 정확한 파악에 관한 연구는 여전히 미비한 수준이다. 이 연구에서는 경기산림환경연구소가 조사한 2008년부터 2015년까지의 신규 감염목 예찰 데이터를 기반으로 확산 현황과 전년도 감염목과의 최단거리의 변화와, 이러한 양상이 수치표고모형, 임상도, 도로 네트워크 등과 보이는 공간적 관계를 분석하였다. 이를 통해 소나무재선충병의 발생 위치와 환경인자 간의 관계를 살펴보고자 하였다. 신규 감염목의 수는 2008년에는 13본이었으나 급격히 증가하여 2013년에는 2,954본을 기록하였으며, 2014년 2,938본, 2015년 2,986본으로 유지되고 있다. 감염목 시군 수는 2012년에 6개 시군에서 2013년 11개, 2014년에 15개 시군으로 증가하였다. 감염목 가운데 잣나무의 비율은 2013년에 89.5%, 2014년에 83.4%, 2015년에 89.8%로 나타났다. 2011-2012년 이후 전년도 감염목과의 거리는 빠르게 감소하고 있으며, 2013년과 2014년 사이에는 평균 거리가 전년도에 비해 크게 감소하여 577 m, 2014년과 2015년 사이에는 666 m로 나타났다. 감염목 위치의 고도는 2009년 이후 전반적으로 증가하여 2014년에 최댓값인 565 m에 이르렀다가 2015년에는 평균값, 중앙값, 최댓값이 모두 낮아졌다. 도로와의 거리는 전반적으로 지속적인 증가 양상을 보이고 있다. 이 연구에서 얻은 감염목 분포의 공간적 분석은 효율적인 소나무재선충병 방제 전략을 수립하는데 활용될 수 있을 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

Pine wilt disease (PWD) in Gyeonggi province was first detected in Gwangju in 2007, and ever since has caused extensive damage. Insect vector and host tree in Gyeonggi province are Monochamus saltuarius and Pinus koraiensis, respectively, which are different from the southern region that consist of Monochamus alternatus and Pinus densiflora. Consequently, spread and mortality characteristics may be different, but our understanding is limited. In this research, we utilized the spatial data of newly infected trees in Gyeonggi province from 2008 to 2015 to analyze how it is related to various environmental and human factors, such as elevation, forest type, and road network. We also analyzed the minimum distance from newly infected tree to last year's closest infected tree to examine the dispersal characteristics based on new outbreak locations. Annual number of newly infected trees rapidly increased from 2008 to 2013, which then stabilized. Number of administrative districts with infected trees was 5 in 2012, 11 in 2013, and 15 in 2014. Most of the infected trees was Pinus koraiensis, with its proportion close to 90% throughout the survey period. Mean distance to newly infected trees dramatically decreased over time, from 4,111 m from 2012 to 2013, to approximately 600 m from 2013 to 2014 and 2014 to 2015. Most new infections occurred in higher elevation over time. Distance to road from newly infected trees continuously increased, suggesting that natural diffusion dispersal is increasingly occurring compared to human-influenced dispersal over time.

주제어

표/그림 (9)

표 Table 1. Annual number of newly infected trees.
그림 Figure 1. Distribution of new pinewood nematode infected trees from 2008 to 2015 in Gyeonggi Province.
표 Table 2. Minimum distance between newly and previously infected trees.
표 Table 3. Cumulative proportion of new pinewood nematode infections across distance classes.
표 Table 4. Elevational distribution of newly infected trees.
그림 Figure 2. Annual proportion of forest types where new infected trees occurred
표 Table 5. Overall proportion of forest types where new infected trees occurred.
표 Table 6. Distance from road to newly infected trees.
표 Table 7. Road density of newly infected area.

AI 본문요약
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문제 정의

이에 따라 이 연구에서는 경기도 지역의 초기 예찰 자료를 활용하여 소나무재선충병 신규 감염목 발생의 양상과 공간적 특성을 살펴보고, 신규 감염목 발생와 고도, 임상, 도로 등 주요 확산환경인자와의 관계를 분석하였다. 확산의 공간적 특성을 시계열적으로 분석하기 위해서 2008년부터 2015년까지 연도별 신규 감염목의 위치정보에 기반한 발생 현황과 신규 감염지로의 확산 거리의 변화, 단거리 및 장거리 확산 거리 변화를 분석하였다.

제안 방법

2008년부터 기록된 경기도 지역의 소나무재선충병 예찰 데이터를 기반으로 신규 감염목의 발생량 추이, 전년도 감염목으로부터의 거리 분포를 분석하여 2008년부터 2015년까지의 확산 양상을 살펴보고 환경 자료와 함께 공간분석을 실시하였다. 2008년부터 기록된 신규 감염목의 수는 2013년까지는 급격하게 증가하였고 2014년부터는 2,950본 내외로 유지되는 양상을 보였다.

대상 데이터

본 연구는 경기산림환경연구소가 2008년부터 2015년까지 소나무재선충병 예찰 조사를 통해 작성한 신규 감염목 데이터를 활용하였다. 경기도 각 시군 및 경기산림환경연구소의 예찰조사원들이 소나무재선충병으로 의심되는 고사목에 대해서 현미경으로 1차 검경 후 DNA분석을 통해 재선충 감염 여부를 확인하여 감염된 시료에 대해서 기록된 채취지점의 GPS정보를 감염목의 위치로 기록하였다.

성능/효과

감염목 위치와 도로와의 관계를 살펴보면, 감염목 위치의 도로 밀도 평균과 중앙값이 경기도 전체보다 높아 도로가 소나무재선충병 확산에 중요한 역할을 하는 것으로 판단되었다. 또한 신규감염목이 도로 인근에서 지속적으로 발생하는 동시에 시간이 지남에 따라 도로로부터 먼 곳으로 확산이 되고 있음을 보여주고 있다.
따라서 기후변화로 인해 더 높은 고도로 소나무재선충병이 확산할 것인지는 분명하지 않다. 연구대상지에서 모든 감염목이 잣나무와 소나무였음에도 불구하고 신규발생목 위치가 소나무림으로 분류된 임상에서 발생한 경우는 매우 적었으며 잣나무림에서도 20% 정도의 감염목만이 기록되었다. 이는 산발적으로 분포하는 잣나무와 소나무 개별목에서 발생하는 비율이 매우 높으며, 이에 따라 임상도에 전적으로 의존하는 예찰이나 방제의 효과가 제한적일 수 있음을 시사한다.
또한 경기도 전체의 도로 밀도 평균값과 중앙값보다 감염목이 있는 곳의 도로 밀도 평균값과 중앙값이 높은 것으로 나타났다(Table 7). 이는 소나무재선충병의 신규 지역으로의 확산에 도로가 중요한 요소로 작용하고 있으며, 차량을 통한 새로운 감염지로의 확산의 가능성을 제시한다.

후속연구

, 2006). 결과적으로 비산림을 포함한 다양한 임상에 산발적으로 분포한 소나무와 잣나무 개별목에서의 신규감염이 매우 큰 비중을 차지하고 있는 것으로 볼 수 있으며, 이같은 특성은 향후 소나무재선충병 분석에서 유의해야 할 필요가 있다.
솔수염하늘소의 비행능력은 제한적이며, 충분한 먹이자원이 존재할 경우 활발한 비행을 하지 않는다고 알려져 있다(Togashi and Shigesada 2006). 따라서 남부지방의 주요 기주인 소나무가 연속적으로 분포되어 있는 것에 비해서 중부지방 잣나무의 분포가 가평군과 포천시를 중심으로 편재되어 있다는 점은 확산속도에 영향을 미칠 수 있겠으나, 이에 대해서는 추가적인 연구가 필요할 것이다. 또한 경기도가 남부지방에 비해서 도로와 인구가 집중되어 있어 차량 이동에 의한 인위적인 매개충의 장거리확산이 보다 더 빈번하게 발생할 수 있다는 점도 고려할 수 있다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	소나무재선충병이란 무엇인가?	소나무재선충병은 소나무재선충(Bursaphelenchus xylophilus)이 소나무류(Pinus spp.)에 가해하여 일으켜 단기간에 말라죽게 하는 병이다. 소나무재선충은 스스로 다른 나무로 이동할 수 없으므로 매개충인 솔수염하늘소류(Monochamus spp.
	잣나무의 경우 소나무재선충병의 감염목 조기 발견이 어려운 이유는?	남부지방의 매개충은 솔수염하늘소(Monochamus alternatus)인데 반해 경기도 지방의 주요 매개충은 북방 수염하늘소(Monochamus saltuarius)이며, 기주는 남부지방은 소나무(Pinus densiflora)가 대부분이지만 경기도 지역은 잣나무(Pinus koraiensis)인 경우가 많다. 잣나무는 소나무와 달리 병의 발현이 늦어 감염 당년에 바로 고사하지 않을 수도 있다(Korea Forest Research Institute, 2007a). 이로 인해 조기 발견이 어려워 감염목이 급격히 확산된 이후에야 신규발생지가 확인되는 경우가 있다.
	소나무재선충이 전파되는 과정은?	)에 가해하여 일으켜 단기간에 말라죽게 하는 병이다. 소나무재선충은 스스로 다른 나무로 이동할 수 없으므로 매개충인 솔수염하늘소류(Monochamus spp.)가 감염목에서 성충으로 우화할 때 매개충의 기문으로 침투하여 매개충의 탈출 이후 미감염목을 가해할 때 생기는 상처를 통해 전파된다(Dwinell et al., 1989).

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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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