[논문]경주국립공원 소금강지구 산불피해지의 식생변화 분석

유주한; 권순영

doi:10.13087/kosert.2019.22.4.47

경주국립공원 소금강지구 산불피해지의 식생변화 분석
Analysis on Vegetation Change of Forest Fire Damaged Area in Sogeumgang District, Gyeongju National Park 원문보기

環境復元綠化 = Journal of the Korean Society of Environmental Restoration Technology, v.22 no.4, 2019년, pp.47 - 64

유주한 (동국대학교 경주캠퍼스 조경학과) , 권순영 (동국대학교 대학원 조경학과)

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The purpose of this study is to present the basic data for the management of National Park by surveying and analysing the change of vegetation of forest fire damaged area in Sogeumgang District, Gyeongju National Park. The covergae ratio, a number of species and dominant species changed overall in forest fire damaged area. The final result of the change is as follows. In case of coverage ratio in the shrub layer, Site 1 was 30%, 40% in Site 2, 50% in Site 3, 60% in Site 4 and 30% in Site 5. In the herb layer, Site 1 was 90%, 80% in Site 2, 90% in Site 3, 60% in Site 4 and 20% in Site 5. In case of the number of species in the shrub layer, Site 1 was 11 species, 8 species in Site 2, 6 species in Site 3, 10 species in Site 4, 7 species in Site 5, and in the herb layer, Site 1 was 22 species, 25 species in Site 2, 12 species in Site 3 and Site 4 each and 11 species in Site 5. In the dominant species, the shrub layer was Lespedeza maritima(Site 1, 2), Quercus serrata(Site 3), Quercus serrata and Lespedeza bicolor(Site 4) and Styrax japonicus(Site 5), the herb layer was Miscanthus sinensis var. purpurascens(Site 1, 3), Pteridium aquilinum var. latiusculum and Carex humilis var. nana(Site 2), Quercus serrata(Site 4) and Carex humilis var. nana andS tyrax japonicus(Site 5). The number of vascular plants was summarized as 91 taxa including 35 families, 69 genera, 78 species, 2 subspecies, 10 varieties and 1 form.

주제어

표/그림 (11)

표 Table 1. The environmental characteristics of surveyed sites
그림 Figure 1. The map of survey sites in this study
그림 Figure 2. The landscapes by survey sites in this study
그림 Figure 3. The change of coverage ratio according to the year in survey sites
그림 Figure 4. The change of the number of species according to the year in survey sites
표 Table 2. The change of dominant species according to the year in survey sites
그림 Figure 5. The change of taxa according to the year in survey sites
표 Table 3. The numbers of vascular plants in whole survey sites
그림 Figure 6. The change of life form according to the year in survey sites
표 Table 4. The life form of Raunkiaer in whole survey sites
표 Table 5. The ecologically important species in survey sites

AI 본문요약
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문제 정의

특히 경주국립공원은 다른 국립공원과 달리 사적형 국립공원이며, 주로 숲속에 다양한 문화재가 산재해 있어 산불 발생 시 생태적, 문화적, 경관적으로 악영향이 발생될 수 있다. 따라서 본 연구는 경주국립공원 소금강지구의 산불피해지에 대한 층위별 식생의 식피율, 종수, 우점종 및 관속식물상을 시계열적으로 파악하여 향후 자연복원이 정상적으로 이루어지는데 필요한 기초 자료 제공에 목적이 있다.
본 연구는 경주국립공원 소금강지구의 산불 피해지에 대한 식생 및 관속식물상을 조사 및 분석하여 식생복원에 필요한 기초 자료 제공을 하기 위함이다. 연구결과를 요약하면 다음과 같다.

제안 방법

식물의 동정은 Lee(2003) 문헌에 의거하여 Melchior(1964)의 체계에 따라 정리하였고 최종 동정이 이루어진 식물의 학명과 국명은 국가표준 식물목록(Korea National Arboretum and The Plant Taxonomic Society of Korea, 2007)에 따라 기재하였다. 또한 과내 학명은 알파벳순으로 정리한 후 연도별 목록(Appendix 1)과 조사구별 목록(Appendix 2)을 작성하였으며, 작성된 목록을 토대로 생활형(Raunkiaer, 1934), 희귀식물(Korea Forest Service and Korea National Arboretum, 2009), 한국특산식물(Chung et al., 2017), 식물구계학적 특정식물(Ministry of Environment, 2012), 귀화식물(Park, 2009), 생태계교란식물(Korea National Arboretum, 2016)을 제시하였다.
조사구의 환경정보는 위치좌표, 해발고도, 지형, 경사도, 방위를 측정하였으며, 위치좌표, 해발고도 및 방위는 GPS장비(GARMIN, GPSmap 60CS, USA)를, 경사도는 경사계(Suunto, PM-5/ 360PC, Finland)를 사용하였다. 식생조사는 조사구 내에서 교목층(10～15m), 관목층(1～4m), 초본층(1m 이하)으로 구분하여 실시하였으며, 식물명, 우점도, 군도를 조사하였다. 우점도와 군도는 Braun-Blanquet(1964)의 등급을 기준으로 조사하였으며, 수고는 수고측정기(Haglöf, ECⅡ, Sweden)와 알루미늄 함척(SB, ST-55M, Korea), 흉고직경은 직경테이프(KDS, F10-02DM, Malaysia)를 사용하였다.
조사구의 환경정보는 위치좌표, 해발고도, 지형, 경사도, 방위를 측정하였으며, 위치좌표, 해발고도 및 방위는 GPS장비(GARMIN, GPSmap 60CS, USA)를, 경사도는 경사계(Suunto, PM-5/ 360PC, Finland)를 사용하였다. 식생조사는 조사구 내에서 교목층(10～15m), 관목층(1～4m), 초본층(1m 이하)으로 구분하여 실시하였으며, 식물명, 우점도, 군도를 조사하였다.
현장조사는 2013년 5월 21일～22일, 8월 28일～29일, 10월 13일, 10월 22일에 1차 조사를, 2차 조사는 2015년 5월 22일, 6월 15일, 8월 13일, 8월 29일, 10월 12일, 10월 22일, 3차 조사는 2017년 5월 18일, 8월 31일, 10월 30일 등 3년간 춘계, 하계, 추계에 15회 실시하였으며, 이는 국립공원공단 경주사무소의 자원모니터링 매뉴얼(내부문건)에 따랐다.

대상 데이터

본 연구가 진행된 경주국립공원은 1968년 12월 31일 토함산지구, 남산지구, 대본지구가 지정되었으며, 1971년 11월 17일 서악지구, 화랑지구, 소금강지구, 단석산지구, 1974년 12월 26일 구미산지구가 추가 지정되어 총 8개 지구로 구성되어 있다. 특히 경주국립공원은 다양한 역사문화자원이 분포하여 연중 탐방객들이 많이 찾고 있어 이용압력 또한 높고 그에 따른 산불 발생의 위협에 노출되어 있으며, 연구대상지인 소금강지구를 포함하여 남산지구, 대본지구에서 산불이 2014년, 2015년, 2017년에 지속적으로 발생하였다(Korea National Park Service, 2019).
조사구는 자연복원지 2개소(Site 1, 2), 조림지 2개소(Site 3, 4), 대조구 1개소(Site 5) 등 총 5개소로(Figure 1), 크기는 10m×10m이고 조사구의 세부 경관은 Figure 2와 같다.

이론/모형

식물의 동정은 Lee(2003) 문헌에 의거하여 Melchior(1964)의 체계에 따라 정리하였고 최종 동정이 이루어진 식물의 학명과 국명은 국가표준 식물목록(Korea National Arboretum and The Plant Taxonomic Society of Korea, 2007)에 따라 기재하였다. 또한 과내 학명은 알파벳순으로 정리한 후 연도별 목록(Appendix 1)과 조사구별 목록(Appendix 2)을 작성하였으며, 작성된 목록을 토대로 생활형(Raunkiaer, 1934), 희귀식물(Korea Forest Service and Korea National Arboretum, 2009), 한국특산식물(Chung et al.
우점도와 군도는 Braun-Blanquet(1964)의 등급을 기준으로 조사하였으며, 수고는 수고측정기(Haglöf, ECⅡ, Sweden)와 알루미늄 함척(SB, ST-55M, Korea), 흉고직경은 직경테이프(KDS, F10-02DM, Malaysia)를 사용하였다.

성능/효과

층위별 종수 분석 결과, 관목층은 조사구 1에서 16종→19종→11종, 조사구 2는 16종→17종→8종, 조사구 3은 14종→11종→6종, 조사구 4는 12종→10종, 조사구 5는 16종→7종으로, 초본층은 조사구 1에서 21종→20종→22종, 조사구 2는 23종→17종→25종, 조사구 3은 17종→12종, 조사구 4는 12종→7종→12종, 조사구 5는 3종→5종→11종으로 나타났다. 관목층은 조사구 1, 2는 일시 증가 후 감소를, 조사구 3, 4, 5는 계속 감소하였으며, 초본층은 조사구 1, 2, 4 에서 일시 감소 후 증가를, 조사구 3은 감소, 조사구 5는 증가하여 관목층은 감소, 초본층은 증가하는 경향이 많았다. 따라서 천이과정 상 관목층과 같은 목본성 식물이 일시 발생되었다가 점차 특정종에 의해 우점되는 것으로 보이며, 초본층은 산불 후 초기 천이 시 종수의 증가와 유사한 현상이라고 생각된다.
관목층은 조사구 1에서 16종→19종→11종, 조사구 2는 16종→17종→8종, 조사구 3은 14종→11종→6종, 조사구 4는 12종→10종, 조사구 5는 16종→7종으로, 조사구 1, 2는 2015년에 일시 증가 후 감소를, 조사구 3, 4, 5는 지속적으로 감소하였고 특히 조사구 5는 감소폭이 큰 것으로 나타났다.
귀화식물 중 2017년에 미확인된 식물은 미국자리공, 족제비싸리, 달맞이꽃, 망초, 개망초 5분류군이며, 공통적으로 확인된 식물은 아까시나무, 미국쑥부쟁이로 나타났다. 특히 미국쑥부쟁이는 2013년 조사구 1에서 우점하였으나 2017년에는 없었는데 천이 초기에 많이 발생되는 억새의 세력권이 확장된 결과라고 생각된다.
희귀식물은 가침박달 1분류군, 한국특산식물은 은사시나무, 해변싸리 2분류군, 식물구계학적 특정식물은 Ⅲ등급인 가침박달, 단풍나무 2분류군이며, 단풍나무는 산불피해지의 경관복원을 위해 식재되어 생태적 의의는 없었다. 귀화식물은 미국자리공, 족제비싸리, 아까시나무, 달맞이꽃, 미국쑥부쟁이, 망초, 개망초 7분류군이며, 이 중 생태계교란식물은 미국쑥부쟁이로 나타났다(Table 5).
특히 일년생식물은 천이과정 상 초기 선구성 식물인데 이들의 소멸은 천이과정이 진행되고 있으며, 특히 다년생 초본과 목본이 발생되어 이러한 현상이 나타난 것으로 생각된다. 또한 관속식물중 희귀식물인 가침박달이 확인되지 않았으며, 이는 벌초작업에 의해 훼손된 것으로 추정된다. 그리고 생태계교란식물인 미국쑥부쟁이는 조사구 1에서 우점하였으나 현재 관찰되지 않은 것은 우점한 억새가 군락을 형성함으로서 생육환경이 변하여 나타난 현상이라고 볼 수 있다.
초본층은 조사구 2에서 일시 감소 후 증가한 반면, 나머지 조사구는 지속적으로 식피율이 증가하였다. 또한 자연복원지, 조림지 및 대조구간 비교 결과, 관목층에서 자연복원지(조사구 1, 2)는 조림지(조사구 3, 4)보다 식피율이 낮았으며, 자연복원지와 대조구는 유사한 반면, 조림지는 대조구보다 높았다. 이는 조림지에 식재된 곰솔 유묘가 생장하여 나타난 것으로 생각된다.
, 2017) 등과 더불어, 산불피해에 대한 식생복원(Jeon and Sung, 2003; Kim and Lee, 2007)도 진행되어 왔다. 모든 연구의 경우 산불발생 규모와 지역은 다르지만 종조성, 식생구조, 종다양성 등 대부분 생태학적 속성정보를 활용하였고 천이과정과 회복을 언급한 바, 자연적인 천이에 의한 회복이 중요한 의미를 가진다.
생활형 변화 분석 결과, 대형지상식물은 17분류군→14분류군→12분류군, 소형지상식물은 7분류군→5분류군→5분류군, 미소지상식물은 17분류군→17분류군→13분류군, 지표식물은 3분류군→3분류군→2분류군, 반지중식물은 16분류군→15분류군→15분류군, 지중식물은 10분류군→11분류군→8분류군, 일년생식물은 6분류군→3분류군→0분류군, 수생식물은 1분류군→1분류군→0분류군으로 나타났다(Figure 6).
생활형의 변화 분석 결과, 대형지상식물은 17분류군→14분류군→12분류군, 소형지상식물은 7분류군→5분류군→5분류군, 미소지상식물은 17분류군→17분류군→13분류군, 지표식물은 3분류군→3분류군→2분류군, 반지중식물은 16분류군→15분류군→15분류군, 지중식물은 10분류군→11분류군→8분류군, 일년생식물은 6분류군→3분류군→0분류군, 수생식물은 1분류군→1분류군→0분류군이며, 대체적으로 감소하였다.
식피율 분석 결과, 교목층은 조사구 5가 70%→80%로 증가하였으며, 관목층은 조사구 1에서 30%→20%→30%, 조사구 2는 50%→40%, 조사구 3은 45%→50%, 조사구 4는 30%→60%, 조사구 5는 60%→30%로 나타나, 조사구 2, 조사구 5는 감소한 반면, 조사구 3, 4는 증가하였고 조사구 1은 감소하였다가 다시 증가하는 경향을 보였다.
전체 관속식물의 생활형 분석 결과, 대형지상식물(MM) 17분류군, 소형지상식물(M) 8분류군, 미소지상식물(N) 19분류군, 지표식물(Ch) 3분류군, 반지중식물(H) 21분류군, 지중식물(G) 15분류군, 일년생식물(Th) 7분류군, 수생식물(HH) 1분류군으로, 반지중식물이 가장 많았고 수생식물이 가장 적었다(Table 4). 이러한 생활형은 식물의 생육환경을 파악할 수 있는 지표로서 반지중식물이 많다는 것은 토양이 건조하다는 것이다(Choi and Kim, 2017).
전체 조사연도에 나타난 관속식물상의 현황은 35과 69속 78종 2아종 10변종 1품종 등 91분류군이며, 양치식물은 1과 1속 1변종 등 1분류군, 나자식물은 1과 2속 4종 등 4분류군, 피자식물 중 쌍자엽식물은 28과 50속 57종 2아종 4변종 1품종 등 64분류군, 단자엽식물은 5과 16속 17종 5변종 등 22분류군이다(Table 3).
전체 조사연도의 관속식물상 현황은 35과 69속 78종 2아종 10변종 1품종 등 91분류군이며, 연도별 분류군 변화 분석 결과, 2013년은 77분류군, 2015년은 69분류군, 2017년은 55분류군으로 점차 감소하였다. 이는 산불 직후 환경변화로 인해 종수가 일시 증가하나 천이가 진행되면 서 층위별 우점종 변화와 목본성 식물의 발생으로 분류군이 변한 것이라고 추정된다.
또한 초본층의 경우 자연복원지는 억새, 고사리, 가는잎그늘사초, 조림지는 억새, 졸참나무, 가는잎그늘사초로 나타나 우점종이 유사하였다. 전체적으로 산불발생지역의 관목층은 해변싸리와 졸참나무가, 초본층은 억새, 고사리, 가는잎그늘사초, 졸참나무가 우점하였다.
전체적인 변화를 보면, 조사구 5에서는 교목층의 변화가 없었던 반면, 관목층은 조사구 1에서 일시 감소 후 2013년과 동일한 수준으로 나타났으며, 조사구 2, 5는 감소, 조사구 3, 4는 증가하였다. 초본층은 조사구 2에서 일시 감소 후 증가한 반면, 나머지 조사구는 지속적으로 식피율이 증가하였다.
종수의 변화를 종합해보면, 관목층은 조사구 1, 2에서 일시 증가 후 감소하였고 조사구 3, 4, 5는 1차 조사 때보다 감소하였다. 이는 산불 직후 5년차까지는 초본층과 관목층이, 5년차부터 아교목층이 분화하여 15년차가 되면 아교목층, 관목층, 초본층이 형성되는데(Lee et al.
지형은 모두 사면이며, 이 중 조사구 4의 경사도가 20°로 가장 급한 반면, 조사구 5가 가장 완만하였다.
초본층은 조사구 1에서 21종→20종→22종, 조사구 2는 23종→17종→25종, 조사구 3은 17종→12종, 조사구 4는 12종→7종→12종, 조사구 5는 3종→5종→11종으로, 연도별 변화가 감지되었다.
초본층은 조사구 1에서 50%→80%→90%, 조사구 2는 75%→60%→80%, 조사구 3은 65%→90%, 조사구 4은 30%→50%→60%, 조사구 5는 5%→20%로 조사되어 대체적으로 증가하였다.
관목층은 조사구 1, 2에서 해변싸리, 조사구 3은 졸참나무, 조사구 4는 졸참나무, 싸리, 조사구 5는 때죽나무가 우점하였다. 초본층은 조사구 1에서 억새, 조사구 2는 고사리, 가는 잎그늘사초, 조사구 3은 억새, 조사구 4는 졸참나무, 가는잎그늘사초, 조사구 5는 가는잎그늘사초, 때죽나무가 우점종으로, 관목층은 해변싸리와 졸참나무가, 초본층은 억새, 고사리, 가는 잎그늘사초, 졸참나무가 우점종인 것으로 나타났다. 이는 산불 후 억새, 싸리류, 졸참나무의 순으로 천이가 진행되는 현상과 유사한 경향을 보여 현재 천이가 진행 중에 있다고 생각된다.
층위별 종수 분석 결과, 관목층은 조사구 1에서 16종→19종→11종, 조사구 2는 16종→17종→8종, 조사구 3은 14종→11종→6종, 조사구 4는 12종→10종, 조사구 5는 16종→7종으로, 초본층은 조사구 1에서 21종→20종→22종, 조사구 2는 23종→17종→25종, 조사구 3은 17종→12종, 조사구 4는 12종→7종→12종, 조사구 5는 3종→5종→11종으로 나타났다.
, 2012). 현재 본 지역은 관목층에서 증감현상이 발생되었으며, 초본층은 대체적으로 증가현상을 보여 천이가 진행 중인 것으로 생각되며, 특히 초본층에서 식피율이 증가한 것은 상기 전술한 바와 같이 교목층이 없기 때문에 광조건이 양호하여 초본층이 왕성하게 생육한 것에 기인되었다고 예상된다.
희귀식물은 가침박달 1분류군, 한국특산식물은 은사시나무, 해변싸리 2분류군, 식물구계학적 특정식물은 Ⅲ등급인 가침박달, 단풍나무 2분류군이며, 단풍나무는 산불피해지의 경관복원을 위해 식재되어 생태적 의의는 없었다. 귀화식물은 미국자리공, 족제비싸리, 아까시나무, 달맞이꽃, 미국쑥부쟁이, 망초, 개망초 7분류군이며, 이 중 생태계교란식물은 미국쑥부쟁이로 나타났다(Table 5).

후속연구

현장조사는 2013년 5월 21일～22일, 8월 28일～29일, 10월 13일, 10월 22일에 1차 조사를, 2차 조사는 2015년 5월 22일, 6월 15일, 8월 13일, 8월 29일, 10월 12일, 10월 22일, 3차 조사는 2017년 5월 18일, 8월 31일, 10월 30일 등 3년간 춘계, 하계, 추계에 15회 실시하였으며, 이는 국립공원공단 경주사무소의 자원모니터링 매뉴얼(내부문건)에 따랐다. 또한 산불 직후 2010년 10월에 1회 조사가 실시되었으나 조사결과가 개략적이며, 조사방법도 상기 실시된 모니터링 방법과 동일하지 않아 본 연구에서는 활용하지 않았다.
(2005)은 산불 직후 종수가 적었으나 시간이 지날수록 다양한 종이 출현하여 종 수가 증가하고 종다양도지수도 함께 증가한다고 하였다. 상기 결과와 비교할 시 현재 천이 진행의 초기 단계인 다년생 초본이 증가하고 있다고 생각되나 향후 시간이 경과할수록 관목층이 발달하면 점차 감소할 것이다. 특히 자연복원지인 조사구 1, 2는 초본층이 일시 감소한 것에 대한 원인은 특별히 규명할 수 없었으나 점차 증가 추세에 있는 것은 천이 과정 상 다양한 초본성 식물이 이입, 발생되는 것으로 생각되는 바, 자연적인 복원이 진행되고 있다고 판단된다.
경주국립공원 소금강지구의 산불피해지는 2013년부터 2017년까지 식피율, 종수, 우점종과 같은 식생과 함께 관속식물의 분류군, 생활형 등이 변하는 것으로 분석되었으며, 이는 현재 천이가 진행 중에 있다고 볼 수 있다. 특히 산불 피해지의 조기 복구를 위한 조림지도 천이과정 중이나 천이가 진행될수록 졸참나무와 같은 참나무 종류의 세력이 확장되어 조림수종은 도태하기 때문에(Song et al., 2017) 산불피해지의 생태적 변화를 장기적으로 모니터링해야 할 것이며, 조림수종 중 벚나무, 단풍나무와 같은 조경수종의 무분별한 식재는 종조성뿐만 아니라 자연경관을 이질화시킬 수 있으므로 주변에 분포하는 자생식물종에 대한 고려가 반드시 있어야 할 것으로 생각된다.
대체적으로 산불 발생 후부터 증가하는 것으로 나타나, 본 연구와 다소 상반된 결과를 보였다. 특히 앞서 제시한 종수 분석 결과, 관목층은 감소를, 초본층은 증가하는 것과도 상반되어 지속적인 모니터링을 통해 분류군 변화동태를 파악할 수 있도록 해야 할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	한국의 국립공원의 전체 면적은 어떠한가?	, 2013; Lee et al., 2018), 전체 면적은 3,972.589㎢로 국토의 약 3.96% 밖에 되지 않지만 국가생물종 45,295종의 약 45%에 해당되는 20,568종이 보고되었고 이 중 곤충은 8,932종(43.
	한국의 국립공원은 갯수는 어떠한가?	한국의 국립공원은 1967년 지리산국립공원을 제 1호로 하여 2013년 무등산국립공원, 2016년 태백산국립공원이 지정되어 총 22개소가 있으며 (Kim et al., 2013; Lee et al.

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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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