침입외래식물 단풍잎돼지풀(Ambrosia trifida L.)이 식물종다양성과 준위협종 층층둥굴레(Polygonatum stenophyllum Maxim.)의 활력도에 미치는 영향 및 서식지 보전을 위한 관리방안 Impact of Ambrosia trifida L. (invasive plant) on the Plant Diversity and Performance of Polygonatum stenophyllum Maxim. (near threatened) and Management Suggestion for the Habitat Conservation.원문보기
침입외래식물인 단풍잎돼지풀(Ambrosia trifida L.)이 자생식물의 종수와 고유종인 층층둥굴레(Polygonatum stenophyllum Maxim.)의 활력도에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 단풍잎돼지풀의 식피율 구배에 따라서 자생식물 종수, 층층둥굴레의 사망률, 영양생장과 생식생장 등의 변화를 2015년 6월부터 2016년 10월까지 관찰하고 분석하였다. 단풍잎돼지풀의 식피율 처리는 각각 100% 제거, 40~60% 제거, 비제거구(대조구)로 하였다. 그 결과 단풍잎돼지풀의 식피율을 40% 이상 제거할 때, 출현한 식물 종수와 층층둥글레의 개체수 그리고 영양과 번식측정 항목의 활력도가 높았다. 이를 통해서 단풍잎돼지풀의 식피율을 40% 이상을 제거하는 것은 연구 지역의 식물종다양성과 준위협종인 층층둥굴레의 개체군 보전에 효과적이라고 판단된다.
침입외래식물인 단풍잎돼지풀(Ambrosia trifida L.)이 자생식물의 종수와 고유종인 층층둥굴레(Polygonatum stenophyllum Maxim.)의 활력도에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 단풍잎돼지풀의 식피율 구배에 따라서 자생식물 종수, 층층둥굴레의 사망률, 영양생장과 생식생장 등의 변화를 2015년 6월부터 2016년 10월까지 관찰하고 분석하였다. 단풍잎돼지풀의 식피율 처리는 각각 100% 제거, 40~60% 제거, 비제거구(대조구)로 하였다. 그 결과 단풍잎돼지풀의 식피율을 40% 이상 제거할 때, 출현한 식물 종수와 층층둥글레의 개체수 그리고 영양과 번식측정 항목의 활력도가 높았다. 이를 통해서 단풍잎돼지풀의 식피율을 40% 이상을 제거하는 것은 연구 지역의 식물종다양성과 준위협종인 층층둥굴레의 개체군 보전에 효과적이라고 판단된다.
This study was carried out to investigate the on the fitness of Polygonatum stenophyllum Maxim. along the coverage of Ambrosia trifida L. We were measured the number of species, death rate of P. stenophyllum, vegetative and reproductive growth of P. stenophyllum and analyzed from June 2015 to Octobe...
This study was carried out to investigate the on the fitness of Polygonatum stenophyllum Maxim. along the coverage of Ambrosia trifida L. We were measured the number of species, death rate of P. stenophyllum, vegetative and reproductive growth of P. stenophyllum and analyzed from June 2015 to October 2016. The coverage gradient of A. trifida was divided none removed control (Control, C), 40 ~ 60% removed treatment (Treatment 1, T1) and 100% removed treatment (Treatment 2, T2) of A. trifida. As a result, When the more than 40% of removal coverage of A. trifida, the number of plant speciecs, the number of P. stenophyllum and vegetative and reproductive growth of P. stenophyllum were higher than none removed the A. trifida during the two years. Therefore, We suggest that the removal of more than 40% coverage of A. trifida from the habitats is effective in preserving the plant species diversity and conserving the populations of P. stenophyllum in this study area.
This study was carried out to investigate the on the fitness of Polygonatum stenophyllum Maxim. along the coverage of Ambrosia trifida L. We were measured the number of species, death rate of P. stenophyllum, vegetative and reproductive growth of P. stenophyllum and analyzed from June 2015 to October 2016. The coverage gradient of A. trifida was divided none removed control (Control, C), 40 ~ 60% removed treatment (Treatment 1, T1) and 100% removed treatment (Treatment 2, T2) of A. trifida. As a result, When the more than 40% of removal coverage of A. trifida, the number of plant speciecs, the number of P. stenophyllum and vegetative and reproductive growth of P. stenophyllum were higher than none removed the A. trifida during the two years. Therefore, We suggest that the removal of more than 40% coverage of A. trifida from the habitats is effective in preserving the plant species diversity and conserving the populations of P. stenophyllum in this study area.
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문제 정의
따라서 본 연구는 침입외래식물인 단풍잎돼지풀(A. trifida)이 자생식물의 종 다양성과 층층둥굴레(P. stenophyllum)의 활력도에 미치는 영향을 알아보고자 단풍잎돼지풀의 의식피율 구배를 주어 출현 종수, 사망률, 영양과 생식생장 반응을 알아보고자 한다. 이를 통해서 층층둥굴레의 개체군과 서식지 보전을 위한 효과적인 관리 방안을 제언하고자 한다.
본 연구는 침입외래식물인 단풍잎돼지풀이 자생식물의 종다양성과 고유종인 층층둥굴레의 활력도에 어떤 영향을 미치는지를 파악하기 위하여 단풍잎돼지풀의 식피율제거를 2015년 봄에 실시한 후 나타나는 사망률의 변화와 영양생장 및 생식생장의 반응을 2016년 10월까지 측정하고 그 결과를 분석하였다.
하지만 이러한 노력에도 불구하고 층층둥굴레의 군락은 확산되지 않고 오히려 단풍잎돼지풀의 군락이 넓은 범위로 형성되는 것을 확인하였다. 이를 통해 단풍잎돼지풀의 넓은 잎 면적과 높은 키가 층층둥굴레의 생태적 반응에 부정적인 영향을 끼치는 것으로 고려하였다.
제안 방법
식물상조사는 층층둥굴레의 열매생성 시기인 2015년과 2016년 6월에 단풍잎돼지풀의 식피율구배 별에 따른 출현 종수를 측정하였다. 그리고 2015년과 2016년 6월과 9월에 영구방형구(1㎡) 별 층층둥굴레의 개체수를 측정하여 사망률(%)을 계산하였다.
단풍잎돼지풀의 식피율 구배는 단풍잎돼지풀을 제거하지 않은 대조구(Control, C), 40~60% 제거한 처리구(Tretment 1, T1) 그리고 100% 완전 제거한 처리구(Treatment 2, T2)로 나누었다. 식피율 구배의 처리는 단풍잎돼지풀의 지상부가 출현할 시 직접 손으로 개체를 뽑아 식피율 값을 유지시켰으며, 각 구배 별 영구방형구의 수는 10개로 동일하게 설치하였다.
무게는 저울(analytical balance, GX-200, A&D)을 이용하여 소수점 셋째 자리까지 측정하였다.
식물상조사는 층층둥굴레의 열매생성 시기인 2015년과 2016년 6월에 단풍잎돼지풀의 식피율구배 별에 따른 출현 종수를 측정하였다. 그리고 2015년과 2016년 6월과 9월에 영구방형구(1㎡) 별 층층둥굴레의 개체수를 측정하여 사망률(%)을 계산하였다.
단풍잎돼지풀의 식피율 구배는 단풍잎돼지풀을 제거하지 않은 대조구(Control, C), 40~60% 제거한 처리구(Tretment 1, T1) 그리고 100% 완전 제거한 처리구(Treatment 2, T2)로 나누었다. 식피율 구배의 처리는 단풍잎돼지풀의 지상부가 출현할 시 직접 손으로 개체를 뽑아 식피율 값을 유지시켰으며, 각 구배 별 영구방형구의 수는 10개로 동일하게 설치하였다.
지상부는 줄기, 잎, 꽃, 열매 등을 포함한 지면으로 나온 부분으로 그 길이는 자를 이용하여 0.5cm씩 길이를 측정하였으며, 무게는 저울(analytical balance, GX-200, A&D)을 이용하여 소수점 셋째 자리까지 측정하였다.
층층둥굴레의 생식생장에 단풍잎돼지풀이 미치는 영향을 알아보기 위하여 대조구(C)와 단풍잎돼지풀의 제거비율에 따라 구분한 처리구(T1, T2)에서 각각 4개의 방형구를 선택해 개체 당 열매 무게(g)와 열매 수(ea)를 측정하였으며, 10월에 열매에서 과육을 제거한 후 종자 무게(g), 총 종자 수(ea)를 측정하였다. 무게는 저울(analytical balance, GX-200, A&D)을 이용하여 소수점 셋째 자리까지 측정하였다.
층층둥굴레의 영양생장 반응을 측정하기 위하여 대조구(C)와 단풍잎돼지풀의 제거비율에 따라 구분한 처리구(T1, T2)에서 각각 4개의 방형구를 선택해 개체 당 지상부 길이(cm), 지상부 무게(g), 줄기 무게(g) 그리고 잎 무게(g)를 측정하였다.
대상 데이터
2015년 6월부터 2016년 10월까지(약 17개월) 층층둥굴레의 생육지를 중심으로 단풍잎돼지풀이 침입 후 정착하여 개체군을 형성한 30지점을 선정하여 영구방형구(1m×1m)를 설치하였다.
본 연구지역인 파주에서 매년 층층둥굴레의 개체군 유지와 서식처 보호를 위해 침입식물인 단풍잎돼지풀 제거를 진행하였다. 하지만 이러한 노력에도 불구하고 층층둥굴레의 군락은 확산되지 않고 오히려 단풍잎돼지풀의 군락이 넓은 범위로 형성되는 것을 확인하였다.
조사지역은 층층둥굴레의 자생지로 경기도 북부의 임진강 지류에 해당하는 감조하천의 하천변에 위치한 저수하안(37° 49′ 00.7″ N, 126° 47′ 04.6E″ )으로 표고 6m이며, 행정구역상 경기도 파주시 법원읍 갈곡리에 해당한다(Fig. 1).
데이터처리
각 환경 구배별에 따른 층층둥굴레의 사망률, 생육 및 번식 반응의 차이를 보기위해 Kolmogorovsmimov test를 이 용하여 정규분포 여부를 확인하였고, 정균분포를 따라 분산 분석(Analysis of variance, ANOVA)을 사용하였다. 구배 별 차이의 유의성은 포스트-훅 검정에 의해 평균치의 피셔 최소 유의차 범위를 5% 유의 수준에서 분석하였고, 통계학적 분석은 STATISTICA 8(Statsoft Co.
각 환경 구배별에 따른 층층둥굴레의 사망률, 생육 및 번식 반응의 차이를 보기위해 Kolmogorovsmimov test를 이 용하여 정규분포 여부를 확인하였고, 정균분포를 따라 분산 분석(Analysis of variance, ANOVA)을 사용하였다. 구배 별 차이의 유의성은 포스트-훅 검정에 의해 평균치의 피셔 최소 유의차 범위를 5% 유의 수준에서 분석하였고, 통계학적 분석은 STATISTICA 8(Statsoft Co., 2007)를 이용하였다.
성능/효과
1·2차년 모두 열매수, 열매무게 그리고 종자수는 단풍잎돼지풀을 40∼60% 제거한 곳(T1)과 완전 제거한 곳(T2)은 같았으며, 비제거구(C)보다 높았다[Fig. 5(a-c)].
그 결과, 출현한 자생식물의 종수는 단풍잎돼지풀을 제거 하지 않은 대조구의 것보다 단풍잎돼지풀의 식피율을 40% 이상 제거한 곳에서 높았다. 층층둥굴레의 사망률도 자생식물의 종수의 결과와 유사하게 단풍잎돼지풀의 식피율을 제거하지 않는 곳이 제거한 곳보다 더 높았다.
단풍잎돼지풀의 식피율구배별 층층둥굴레의 사망률(%) 을 분석한 결과, 2015년(1차년)에 비제거구(C)는 34.6%, 40∼60% 제거한 곳(T1)이 34.1% 그리고 완전 제거한 곳 (T2)이 24.7% 순으로 높았으나 통계적으로 유의한 차이는 없었다.
이러한 결과를 통해서 단풍잎돼지풀의 높은 키로 인한 수관 발달이 광을 저해하고 또한 타감물질 방출로 인해서 하층에 있는 층층둥굴레를 비롯한 자생 식물의 생육에 부정적인 영향을 주었기 때문으로 판단된다. 따라서 이 지역의 식물종다양성과 고유종인 층층둥굴레 개체군을 보전하기 위해서는 외래종인 단풍잎돼지풀의 식피율을 40% 이하로 유지하도록 개체들을 제거하는 것이 필요하다고 판단된다.
층층둥굴레의 사망률도 자생식물의 종수의 결과와 유사하게 단풍잎돼지풀의 식피율을 제거하지 않는 곳이 제거한 곳보다 더 높았다. 또한 층층둥굴 레의 영양과 생식생장반응은 외래종의 식피율을 40%이상 제거한 곳에서 높았다. 이러한 결과를 통해서 단풍잎돼지풀의 높은 키로 인한 수관 발달이 광을 저해하고 또한 타감물질 방출로 인해서 하층에 있는 층층둥굴레를 비롯한 자생 식물의 생육에 부정적인 영향을 주었기 때문으로 판단된다.
본 연구에서 층층둥굴레의 생식생장이 단풍잎돼지풀의 식피율 구배가 낮을수록 높아진 사실은 Allen et al. (2009) 이 주변 침입식물의 상관에 의해 변화되는 광량에 영향을 받아 콩(Glycine max Merrill)은 광구배가 높을수록 평균 종자무게가 증가하였으며, 갯봄맞이꽃(Glaux maritima L.) 도 평균 광량이 높을수록 종자무게가 높아진다는 결과와 같았다(Kim et al., 2016).
그 결과, 출현한 자생식물의 종수는 단풍잎돼지풀을 제거 하지 않은 대조구의 것보다 단풍잎돼지풀의 식피율을 40% 이상 제거한 곳에서 높았다. 층층둥굴레의 사망률도 자생식물의 종수의 결과와 유사하게 단풍잎돼지풀의 식피율을 제거하지 않는 곳이 제거한 곳보다 더 높았다. 또한 층층둥굴 레의 영양과 생식생장반응은 외래종의 식피율을 40%이상 제거한 곳에서 높았다.
본 연구지역인 파주에서 매년 층층둥굴레의 개체군 유지와 서식처 보호를 위해 침입식물인 단풍잎돼지풀 제거를 진행하였다. 하지만 이러한 노력에도 불구하고 층층둥굴레의 군락은 확산되지 않고 오히려 단풍잎돼지풀의 군락이 넓은 범위로 형성되는 것을 확인하였다. 이를 통해 단풍잎돼지풀의 넓은 잎 면적과 높은 키가 층층둥굴레의 생태적 반응에 부정적인 영향을 끼치는 것으로 고려하였다.
후속연구
stenophyllum)의 활력도에 미치는 영향을 알아보고자 단풍잎돼지풀의 의식피율 구배를 주어 출현 종수, 사망률, 영양과 생식생장 반응을 알아보고자 한다. 이를 통해서 층층둥굴레의 개체군과 서식지 보전을 위한 효과적인 관리 방안을 제언하고자 한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
단풍잎돼지풀은 무엇인가?
우리나라 침입외래식물인 단풍잎돼지풀(Ambrosia trifida L.) 은 국화과(Compositae)의 일년생식물이며 국내 주요하천을 중심으로 대단위 군락을 형성하고 있다(Lee et al., 2010; Sin, 2004; Park et al., 2017; Ryu et al., 2017). 단풍잎돼지풀은 넓은 잎 면적, 다수의 종자생산, 높은 종자발아율, 그리고 타감 물질 등을 통해 자생식물의 생장을 억제시켜 생태계교란 식물로 지정되었다(Choi et al., 2007; Choi et al.
층층둥굴레의 꽃과 꽃잎, 열매, 종자의 생김새는 어떠한가?
잎은 잎자루가 없고 주맥이 뚜렷하며 광택이 난다(Author’s observation). 꽃은 맨 밑을 기준 으로 해서 6~7층부터 엽액에 하나의 꽃자루에 2개씩 달리 며, 꽃잎은 5장이고 연녹색을 띤다(Author’s observation). 열매는 녹색에서 흑색으로 익으며 둥글다. 종자는 황색이고 한 열매에 1~6개가 들어있다. 그리고 지하부는 약 20cm 깊이에 분포한다(Author’s observation).
하천생태계는 최근 어떻게 변화되어 왔는가?
최근 하천생태계는 댐 건설, 직강화, 하천 정비 공사, 유역의 인위적 교란 등에 의해 외래식물의 침입이 용이한 환경으로 변화되어왔다(Bang et al., 2015; Joo et al.
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