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문제 정의
- 식생단위에 기초를 둔 산림분류는 산림관련분야 종사자들이 산림대상지의 지속가능한 이용과 안정성 유지를 위해 관리계획을 수립하고 객관적인 단위를 제공한다는 점이 중요하다(Kim and Cho, 2017). 따라서 홍도의 산림식생을 바탕으로 식생단위를 기초로 산림분류를 실시하여 산림식생의 실태와 식생구조를 밝혀 생태학적 산림식생관리에 필요한 정보를 제공함에 목적이 있다.
제안 방법
- 각 식생단위에 대하여 다양성, 우점도, 경쟁 등을 분석하기 위해 종풍부도(species richness index; S),종균재도(species evenness index; J′), 종다양도(species diversity index; H′), 종우점도(species dominance index; λ)를 산출하였다.
- 군락유형과 층위별 주요 구성종 각각의 상대적인 중요도를 파악하기 위하여 식물사회학적 방법으로 조사된 우점도 계급을 우점도 범위의 중앙값으로 환산하여 계산 후 상대우점도와 상대빈도의 평균값으로 중요치를 구하였다(Dierssen, 1990; Shin et al., 2014; Kim et al., 2017).중요치는 층위별로 종들의 점유도를 정량적으로 표현할 수 있고, 군락단위의 종 조성 비교에도 용이하므로 군락 유형과 층위를 구분하여 종 조성에 의해 작성된 상재도표의 군락유형마다 각각 층위별 중요치를 산출하였다.
- 군락유형을 구분한 후 정량적 결과를 나타내기 힘든 정보인 지형은 계곡 1, 사면하부 3, 사면중부 5, 사면상부 7, 능선부와 산정부 9, 방위는 사면방향이 남-남동 1, 남-남서와 남동-동 3, 남서-서와 동-북동 5, 서-북서와 북동-북 7 그리고 북-북서는 9로 정량적인 값을 부여한 후 결과를 해석하였다
- 중요치는 층위별로 종들의 점유도를 정량적으로 표현할 수 있고, 군락단위의 종 조성 비교에도 용이하므로 군락 유형과 층위를 구분하여 종 조성에 의해 작성된 상재도표의 군락유형마다 각각 층위별 중요치를 산출하였다. 또한 각 층위에서 상육하는 수종들의 개체크기를 고려하여 교목층 3, 아교목층 2, 관목층 1, 초본층 0.5의 가중치를 부여하여 평균상대 중요치(Mean Importance Value)를 산출하였다. 각 식생단위에 대하여 다양성, 우점도, 경쟁 등을 분석하기 위해 종풍부도(species richness index; S),종균재도(species evenness index; J′), 종다양도(species diversity index; H′), 종우점도(species dominance index; λ)를 산출하였다.
- 본 연구는 2017년 7월부터 11월까지 홍도 일대 산림식생을 대상으로 출현종과 표본조사구 지소로 선정된 임분의 군락 크기와 입지환경특성을 고려하여 총 41개소의 정방형 방형구(20 m×20 m)를 설치한 후, Z-M학파의 식물사회학적 방법(Ellenberg 1956; Braun-Blanquet, 1964)으로 수행함과 아울러 그 입지환경 특성(해발고, 경사, 방위, 암석노출도, 낙엽층깊이)도 파악하였다.
- 식생단위로 분류된 구성종의 중요도를 파악하기 위해 전체 산림식생의 중요치와 층위별 중요치를 산출하였다. 식생단위 1의 교목층 중요치는 구실잣밤나무가 36.
- 본 연구는 2017년 7월부터 11월까지 홍도 일대 산림식생을 대상으로 출현종과 표본조사구 지소로 선정된 임분의 군락 크기와 입지환경특성을 고려하여 총 41개소의 정방형 방형구(20 m×20 m)를 설치한 후, Z-M학파의 식물사회학적 방법(Ellenberg 1956; Braun-Blanquet, 1964)으로 수행함과 아울러 그 입지환경 특성(해발고, 경사, 방위, 암석노출도, 낙엽층깊이)도 파악하였다. 식생조사는 방형구의 층위 특성 파악과 방형구내에 출현하는 모든 식물종의 양과 생육상태에 대한 측정을 실시하였으며, 양적인 측면은 출현하는 모든 종의 피도(Coverage)와 개체 수(Abundance)를 조합시킨 우점도 계급(Braun-Blanquet, 1964)을 판정하여 기록하였고, 생육상태는 종 개체의 집합 혹은 이산의 정도에 따른 군도(Sociability)를 판정하여 기록하였다. 구성종의 식물분류와 동정은 원색한국수목도감(Hong et al.
- 홍도 산림식생의 종다양성 경향을 식생단위별로 종풍부도(S), 종균재도(J'), 종다양도(H'), 종우점도(λ)로 총 4가지 지수로 파악하였다.
대상 데이터
- 연구대상지인 홍도는 전라남도 신안군 흑산면에 위치하며, 이는 서 · 남해상의 지리적 · 지형적 특성과 난·온대성 해양성 기후의 영향으로 인해 독특한 자연환경을 갖고 있으며(Kim et al., 2016a), 대륙계인 북부형 식물과 아열대 지방의 남부형 식물이 생육하고 있을 뿐만 아니라,난 · 온대성인 난대형 식물과 상록활엽수림대를 형성하고 있어(Oh and Cho, 1995) 환경부에서는 서 · 남해안과 해상지역에 흩어져 있는 도서를 1981년 12월 다도해해상국립공원으로 지정하였으며, 산림청에서는 2008년 산림유전자원보호구역으로 지정하였다.
이론/모형
- 식생조사는 방형구의 층위 특성 파악과 방형구내에 출현하는 모든 식물종의 양과 생육상태에 대한 측정을 실시하였으며, 양적인 측면은 출현하는 모든 종의 피도(Coverage)와 개체 수(Abundance)를 조합시킨 우점도 계급(Braun-Blanquet, 1964)을 판정하여 기록하였고, 생육상태는 종 개체의 집합 혹은 이산의 정도에 따른 군도(Sociability)를 판정하여 기록하였다. 구성종의 식물분류와 동정은 원색한국수목도감(Hong et al., 1987), 원색식물도감(Lee, 2003), 나무생태 도감(Yun, 2016)을 기준으로 실시하였으며, 종명의 학명과 국명은 국가생물종지식정보시스템(KFS, 2014a)과 국가표준식물목록(KFS, 2014b)을 기준으로 작성하였다.
- 군락유형분류는 대별종군과 식별종군의 용이한 파악을 위하여 PC-ORD v5.17 프로그램을 통해 정량적 방법인 Hill(1979)의 TWINSPAN(Two-Way Indicator Species Analysis) 분석을 실시하였으며, 이를 이용하여 정성적 방법인 Ellenberg(1956)의 표조작법(Tabulation method)의 각 단계를 걸친 후 군락식별표를 작성한 다음 종조성에 의한 군락유형을 구분하였다(Müller-Dombois and Ellenberg, 1974).
성능/효과
- 본 군락군단위의 표징종은 구실잣밤나무, 동백나무, 붉가시나무, 마삭줄, 사스레피나무, 황칠나무, 자금우, 광나무, 소엽맥문동, 송악, 청미래덩굴, 멀꿀, 계요등, 후박나무 등이 나타났다. 여기서 구실잣밤나무, 동백나무, 붉가시나무, 사스레피나무, 황칠나무, 자금우, 광나무, 송악, 멀꿀, 후박나무 등 상록활엽수가 10종(71.
- 본 식생단위는 13개의 조사구로 구실잣밤나무군락군에서 종군 5의 소사나무, 소나무가 표징종 및 식별종으로 나타난 소사나무군락의 하위단위로 종군 6의 쇠물푸레나무, 주름조개풀, 퉁둥굴레, 김의털, 억새 등이 식별종으로 나타난 군이다. 본 군락유형에서 출현하는 식물의 우점도가 3이상인 종은 구실잣밤나무, 동백나무, 마삭줄, 소사나무, 소나무, 김의털, 둥근잎다정큼, 돈나무 총 8종이 나타났고 상재도가 Ⅳ 이상의 광역분포특징을 보이는 종은 구실잣밤나무, 마삭줄, 자금우, 광나무, 청미래덩굴, 계요등, 소사나무, 소나무, 쇠물푸레나무, 주름조개풀, 퉁둥굴레, 기름나물로 총 12종이 각각 나타났으며 평균출현종수는 24종으로 나타났다. 본 식생단위의 입지환경 특성은 평균해발고 274.
- 본 식생단위는 6개의 조사구로 구실잣밤나무군락군에서 종군 2의 참식나무, 식나무가 표징종 및 식별종으로 나타난 참식나무군락의 하위 단위로 종군 4의 큰천남성, 곤달비, 애기참반디가 식별종으로 나타난 군이다. 본 군락유형에서 출현하는 식물의 우점도가 3이상인 종은 구실잣밤나무, 동백나무, 마삭줄, 후박나무로 총 4종이 나타났고 상재도가 Ⅳ 이상의 광역분포특징을 보이는 종은 구실잣밤나무, 동백나무, 붉가시나무, 사스레피나무, 소엽맥문동, 송악, 후박나무, 참식나무, 홍지네고사리로 총 9종이 각각 나타났으며 평균출현종수는 20종으로 나타났다. 본 식생단위의 입지환경 특성은 평균해발고도가 179.
- 본 식생단위는 6개의 조사구로 구실잣밤나무군락군에서 종군 5의 소사나무, 소나무가 표징종 및 식별종으로 나타난 소사나무군락의 하위단위로 식별종이 나타나지 않아 구분되어진 전형군이다. 본 군락유형에서 출현하는 식물의 우점도가 3이상인 종은 구실잣밤나무, 동백나무, 붉가시나무, 마삭줄, 소사나무, 소나무로 총 6종이 나타났고 상재도가 Ⅳ 이상의 광역분포특징을 보이는 종은 구실잣밤나무, 동백나무, 마삭줄, 사스레피나무, 황칠나무, 자금우, 광나무, 소엽맥문동, 후박나무, 소사나무, 콩짜개덩굴, 맥문동으로 총 12종이 각각 나타났으며 평균 출현종수는 30종으로 4개의 군락유형중 가장 높게 나타났다. 가거도의 소사나무군락의 구성종은 후박나무, 사스레피나무, 광나무, 황칠나무, 참식나무, 청미래덩굴, 마삭줄 등이 출현하였으며(Lee et al.
- 본 식생단위는 16개의 조사구로 구실잣밤나무군락군에서 종군 2의 참식나무, 식나무가 표징종 및 식별종으로 나타난 참식나무군락의 하위 단위로 종군 3의 천선과나무, 새덕이, 센달나무, 남오미자, 굴거리나무가 식별종으로 나타난 군이다. 본 군락유형에서 출현하는 식물의 우점도가 3이상인 종은 구실잣밤나무, 동백나무, 붉가시나무, 마삭줄, 황칠나무, 후박나무, 식나무, 소나무, 때죽나무, 이나무로 총 10종이 나타났고 상재도가 Ⅳ 이상의 광역분포특징을 보이는 종은 구실잣밤나무, 동백나무, 붉가시나무,마삭줄, 사스레피나무, 황칠나무, 소엽맥문동, 청미래덩굴, 후박나무, 참식나무, 식나무, 천선과나무, 홍지네고사리로 총 13종이 각각 나타났으며, 평균출현종수는 25종으로 나타났다. 본 식생단위의 입지환경 특성은 교목층 평균 식피율 76.
- 본 군락단위는 표징종으로 소사나무와 소나무가 나타났다. 본 단위의 입지환경은 관목층평균식피율과 초본층 평균식피율은 참식나무군락(종군 2)에 비해 높은 반면 교목층 평균식피율, 아교목층 평균식피율, 교목층 평균수고는 낮은 것으로 나타났다. 소사나무와 소나무는 주로 암벽주변과 능선부에 분포하였으며 열악한 생육환경에 잘 견디는 수종으로 알려져 있으나 소나무는 경쟁력이 약하여 내륙지방에서도 낙엽활엽수에 의해 쉽게 대체되는 종이다.
- 본 군락단위의 표징종은 참식나무와 식나무가 나타났다. 본 단위의 입지환경은 교목층 평균식피율과 아교목층평균식피율이 소사나무군락(종군 3)에 비해 높았고 반면,관목층 평균식피율과 초본층 평균식피율은 낮은 것이 특징이었다. 이는 군락단위에서 참식나무, 식생단위에서 구실잣밤나무, 동백나무, 붉가시나무, 황칠나무, 후박나무 등 상록활엽수에 의한 적은 광량의 영향을 받아 관목층과 초본층의 식피율이 낮게 나타난 것으로 판단되었다.
- 본 식생 단위의 입지환경 특성은 평균경사도 18.1°, 평균암석노출도 25.0%, 관목층 평균식피율 45.6%, 초본층 평균식피율 57.5%로 4개의 군락유형중 가장 높은 것이 특징이었고, 반면 아교목층평균수고 0.8 m, 관목층 평균수고 1.9 m로4개의 군락유형중 가장 낮은 것이 특징이었다.
- 본 식생단위는 13개의 조사구로 구실잣밤나무군락군에서 종군 5의 소사나무, 소나무가 표징종 및 식별종으로 나타난 소사나무군락의 하위단위로 종군 6의 쇠물푸레나무, 주름조개풀, 퉁둥굴레, 김의털, 억새 등이 식별종으로 나타난 군이다. 본 군락유형에서 출현하는 식물의 우점도가 3이상인 종은 구실잣밤나무, 동백나무, 마삭줄, 소사나무, 소나무, 김의털, 둥근잎다정큼, 돈나무 총 8종이 나타났고 상재도가 Ⅳ 이상의 광역분포특징을 보이는 종은 구실잣밤나무, 마삭줄, 자금우, 광나무, 청미래덩굴, 계요등, 소사나무, 소나무, 쇠물푸레나무, 주름조개풀, 퉁둥굴레, 기름나물로 총 12종이 각각 나타났으며 평균출현종수는 24종으로 나타났다.
- 본 식생단위는 16개의 조사구로 구실잣밤나무군락군에서 종군 2의 참식나무, 식나무가 표징종 및 식별종으로 나타난 참식나무군락의 하위 단위로 종군 3의 천선과나무, 새덕이, 센달나무, 남오미자, 굴거리나무가 식별종으로 나타난 군이다. 본 군락유형에서 출현하는 식물의 우점도가 3이상인 종은 구실잣밤나무, 동백나무, 붉가시나무, 마삭줄, 황칠나무, 후박나무, 식나무, 소나무, 때죽나무, 이나무로 총 10종이 나타났고 상재도가 Ⅳ 이상의 광역분포특징을 보이는 종은 구실잣밤나무, 동백나무, 붉가시나무,마삭줄, 사스레피나무, 황칠나무, 소엽맥문동, 청미래덩굴, 후박나무, 참식나무, 식나무, 천선과나무, 홍지네고사리로 총 13종이 각각 나타났으며, 평균출현종수는 25종으로 나타났다.
- 본 식생단위는 6개의 조사구로 구실잣밤나무군락군에서 종군 2의 참식나무, 식나무가 표징종 및 식별종으로 나타난 참식나무군락의 하위 단위로 종군 4의 큰천남성, 곤달비, 애기참반디가 식별종으로 나타난 군이다. 본 군락유형에서 출현하는 식물의 우점도가 3이상인 종은 구실잣밤나무, 동백나무, 마삭줄, 후박나무로 총 4종이 나타났고 상재도가 Ⅳ 이상의 광역분포특징을 보이는 종은 구실잣밤나무, 동백나무, 붉가시나무, 사스레피나무, 소엽맥문동, 송악, 후박나무, 참식나무, 홍지네고사리로 총 9종이 각각 나타났으며 평균출현종수는 20종으로 나타났다.
- 1% 순으로 나타났다. 본 식생단위에서는 인위적인 교란이 없으며 현 상태를 유지할 경우 안정적인 구실잣밤나무군락으로 유지될 것으로 판단되었다.
- 본 식생단위의 입지환경 특성은 교목층 평균 식피율 76.4%, 교목층 평균수고 8.6 m로 4개의 군락유형 중 가장 높게 나타난 것이 특징이었고, 반면 평균경사도는 12.3°로 가장 낮게 나타난 것이 특징이었다.
- 본 군락유형에서 출현하는 식물의 우점도가 3이상인 종은 구실잣밤나무, 동백나무, 마삭줄, 소사나무, 소나무, 김의털, 둥근잎다정큼, 돈나무 총 8종이 나타났고 상재도가 Ⅳ 이상의 광역분포특징을 보이는 종은 구실잣밤나무, 마삭줄, 자금우, 광나무, 청미래덩굴, 계요등, 소사나무, 소나무, 쇠물푸레나무, 주름조개풀, 퉁둥굴레, 기름나물로 총 12종이 각각 나타났으며 평균출현종수는 24종으로 나타났다. 본 식생단위의 입지환경 특성은 평균해발고 274.6 m, 관목층 평균DBH 5.2 ㎝로 4개의 군락유형중 가장 높은 것이 특징이었고, 반면 교목층 평균식피율 55.0%, 교목층 평균수고 4.6 m, 교목층 평균DBH 11.0 ㎝로 가장 낮은 것이 특징이었다.
- 본 군락유형에서 출현하는 식물의 우점도가 3이상인 종은 구실잣밤나무, 동백나무, 마삭줄, 후박나무로 총 4종이 나타났고 상재도가 Ⅳ 이상의 광역분포특징을 보이는 종은 구실잣밤나무, 동백나무, 붉가시나무, 사스레피나무, 소엽맥문동, 송악, 후박나무, 참식나무, 홍지네고사리로 총 9종이 각각 나타났으며 평균출현종수는 20종으로 나타났다. 본 식생단위의 입지환경 특성은 평균해발고도가 179.0 m로 4개의 군락유형중 가장 낮게 나타난 것이 특징이었다. 가거도의 참식나무군락에서 구성종은 참식나무, 후박나무, 붉가시나무, 황칠나무 등이 출현한다는 보고(Lee et al.
- 9% 등의 순으로 나타났다. 아교목층 중요치는 동백나무가 30.9%로 가장 높게 나타났으며 황칠나무 12.8%, 천선과나무 5.9% 등의 순으로 나타났다. 관목층 중요치는 동백나무가 21.
- 본 군락군단위의 표징종은 구실잣밤나무, 동백나무, 붉가시나무, 마삭줄, 사스레피나무, 황칠나무, 자금우, 광나무, 소엽맥문동, 송악, 청미래덩굴, 멀꿀, 계요등, 후박나무 등이 나타났다. 여기서 구실잣밤나무, 동백나무, 붉가시나무, 사스레피나무, 황칠나무, 자금우, 광나무, 송악, 멀꿀, 후박나무 등 상록활엽수가 10종(71.4%), 낙엽활엽수 3종(28.6%)으로 낙엽활엽수에 비해 상록활엽수의 분류군(taxa) 수가 많았고, 이는 전형적인 난대림에서 출현하는 수종들이 분포하였으며(Son et al., 2016), 이에 홍도의 식생체계 중 최상위종군단위인 구실잣밤나무군락군으로 식생을 보았을 때 홍도는 난대림에 속하는 것으로 판단되었다. 구실잣밤나무우점림은 다도해 해상국립공원 일대에서 흉고직경 20 ㎝이하와 수고 15 m 미만으로 흔하게 분포한다고 하였으며(Choi, 2013) 이는 본 연구와 유사한 결과로 사료되었다.
- 938로 본 연구와 유사한 결과를 나타내었다. 종조성별 식생단위 기준에서 종풍부도와 종다양도는 식생단위 3에서 가장 높게 나타났고 종균재도는 식생 단위 4에서 가장 높게 나타났다. 종우점도는 식생단위 2에서 가장 높게 나타났다.
- 홍도 산림식생은 1개 군락군(Community group), 2개 군락(Community), 4개 군(Group)의 식생단위 체계를 갖고 총 6개 유형으로 구분되었다. 최상위단위인 군락군 수준에서는 종군 1의 구성종이 구분종으로 나타난 구실잣밤나무군락군으로 구분되었다. Lee(2014)는 구실잣밤나무가 홍도에서 가장 넓은 면적을 점유하고 있다고 하였으며 이는 본 연구와 유사한 결과를 나타내었다.
후속연구
- 따라서 홍도의 중요치를 살펴본 결과 식생단위 1과 식생단위 2는 특별한 교란이 없는 한 안정적인 상록활엽수림으로 유지될 것으로 사료되었으나 식생단위 3과 식생 단위 4는 구실잣밤나무, 붉가시나무, 동백나무 등 상록활엽수림으로 진행되어가는 천이경향에 관한 연구가 이루어져야 할 것으로 판단되었다.
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