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문제 정의
- 본 연구에서는 전반적으로 쇠퇴 징후를 보이고 있는 설악산 분비나무개체군을 대상으로 고정조사구를 설치하여 분비나무의 쇠퇴에 관여하는 요인과 정도, 그리고 쇠퇴의 진행에 따른 군락내 개체군간의 변화 양상을 조사하였다. 향후 이를 통한 기초 자료의 축적은 아고산대 식생의 보전 및 관리를 위한 전략 수립뿐만 아니라 아고산 생태계를 폭넓게 이해하고 파악하는데 필요한 다양한 정보 제공이 가능할 것으로 생각된다.
제안 방법
- 각 조사지내에 분포하는 목본 수종들의 중요성 또는 영향력을 파악하기 위한 척도로서 중요치(Importance value, IV)는 상대밀도(개체수)와 상대피도(흉고단면적)를 평균한 값으로 구하였다(Brower and Zar, 1977). 분비나무의 비대생장 측정을 위한 대상목은 각 조사지에서 분포 개체들의 직경급을 고려하여 선정하였으며, 지표면으로부터 1.
- 귀때기청봉 지역의 경우는 주로 고사와 쇠퇴가 많이 이루어진 남서사면부에 조사구 8개와 대조구로서 북동사면부에 생육이 양호한 조사구 1개소를 각각 설치하였다. 매목조사는 흉고직경 5cm이상의 수목을 대상으로 하였으며, 분비나무를 포함하여 분비나무의 경쟁수종으로 판단되는 잣나무, 사스래나무, 신갈나무 등의 종들에 대해서는 흉고직경 5cm 이하의 개체에 대해서도 조사를 실시하였다. 조사지별 중․상층부의 수관 피도(Crown cover) 는 구형 수관밀도측정기(Spherical densiometer, FORESTDENSIOMETERS)를 사용하여 각 조사구별로 5개 지점(모서리 4개 지점, 중앙부 1개 지점)을 측정한 후 합산한 평균값으로 하였다.
- , 1997). 본 조사에서는 이러한 측면을 보완하기 위하여 Shigometer와 유사한 나무활력도 측정기인 JunsMeter1을 사용하여 2013년부터 2016년까지 분비나무의 건강 상태를 측정하였다(Figure 9).
- 각 조사지내에 분포하는 목본 수종들의 중요성 또는 영향력을 파악하기 위한 척도로서 중요치(Importance value, IV)는 상대밀도(개체수)와 상대피도(흉고단면적)를 평균한 값으로 구하였다(Brower and Zar, 1977). 분비나무의 비대생장 측정을 위한 대상목은 각 조사지에서 분포 개체들의 직경급을 고려하여 선정하였으며, 지표면으로부터 1.3m 높이에 비대생장기 (DIAL DENDRO, Relaskop Technic) 29기를 설치하여 측정하였다. 분비나무의 수령은 생장추(SUUNTO)를 이용하여 지상 1.
- 본 논문에서는 전체 시료 중 흉고직경 10cm 이상에 해당하는 98개의 나이테를 자료로 사용하였다. 수목의 활력도(건강도)는 JunsMeter1(주)푸름바이오)을 사용하여 측정하였으며 기기로 측정된 활력도 값은 4단계로 구분하여 나타내었다. 활력도 1은 고사단계(측정값 55미만), 활력도 2는 생육불량(측정값 55∼75), 활력도 3은 건강(측정값 76∼85), 활력도 4는 아주 건강(측정값 86∼100)으로 각각 구분하였다.
- 매목조사는 흉고직경 5cm이상의 수목을 대상으로 하였으며, 분비나무를 포함하여 분비나무의 경쟁수종으로 판단되는 잣나무, 사스래나무, 신갈나무 등의 종들에 대해서는 흉고직경 5cm 이하의 개체에 대해서도 조사를 실시하였다. 조사지별 중․상층부의 수관 피도(Crown cover) 는 구형 수관밀도측정기(Spherical densiometer, FORESTDENSIOMETERS)를 사용하여 각 조사구별로 5개 지점(모서리 4개 지점, 중앙부 1개 지점)을 측정한 후 합산한 평균값으로 하였다. 식생조사는 Braun-Blanquet(1964)의 식물사회학적 방법에 따라 수행하였다.
- 활력도 1은 고사단계(측정값 55미만), 활력도 2는 생육불량(측정값 55∼75), 활력도 3은 건강(측정값 76∼85), 활력도 4는 아주 건강(측정값 86∼100)으로 각각 구분하였다.
대상 데이터
- 고정방형구는 2008년 7월부터 2009년 5월에 걸쳐 설악산 귀때기청봉 지역에 9개소, 관모능선 지역에 2개소, 그리고 설악폭포 지역에 5개소를 설치하였으며, 방형구의 선정은 분비나무개체군의 분포가 비교적 균질한 지점을 대상으로 입지를 고려하여 100∼225m² 범위내에서 각각 설치하였다.
- 시료는 4개 조사지에서 총 132개를 채취하였으며 연륜생장측정기(CORIM Maxi)를 사용하여 연령을 산정하였다. 본 논문에서는 전체 시료 중 흉고직경 10cm 이상에 해당하는 98개의 나이테를 자료로 사용하였다. 수목의 활력도(건강도)는 JunsMeter1(주)푸름바이오)을 사용하여 측정하였으며 기기로 측정된 활력도 값은 4단계로 구분하여 나타내었다.
- 본 연구의 조사지는 서북능선의 서쪽 귀때기청봉 인근의 남서･남동사면부(1,491∼1,510m, A), 대청봉에서 관모능선에 이르는 관모능선 남서․남동사면부(1,641m, B), 그리고 오색∼대청봉 구간 설악폭포의 좌측 남동사면부(1,045m, C)에 각각 위치하고 있다(Figure 1).
- 분비나무군락지의 온도/습도 측정은 각 조사지에 설치된 온습도 데이터로거(HOBO Temp/RH Prov2, Onset) 자료 (2011∼2018)에서, 강수량(WDR-205, 위댄기업) 및 풍향/풍속(03002-L, R.M Young)은 귀때기청봉1 조사구(GT1)에 설치된 미기상시스템(2014∼2018)에서 측정된 값을 각각 사용하였다(Table 2).
- 3m 높이에 비대생장기 (DIAL DENDRO, Relaskop Technic) 29기를 설치하여 측정하였다. 분비나무의 수령은 생장추(SUUNTO)를 이용하여 지상 1.2m 높이에서 줄기의 중심을 관통한 생장편(연륜시료) 을 채취하였다. 시료는 4개 조사지에서 총 132개를 채취하였으며 연륜생장측정기(CORIM Maxi)를 사용하여 연령을 산정하였다.
- 2m 높이에서 줄기의 중심을 관통한 생장편(연륜시료) 을 채취하였다. 시료는 4개 조사지에서 총 132개를 채취하였으며 연륜생장측정기(CORIM Maxi)를 사용하여 연령을 산정하였다. 본 논문에서는 전체 시료 중 흉고직경 10cm 이상에 해당하는 98개의 나이테를 자료로 사용하였다.
- 조사지별 층상구조는 설악폭포 지역을 제외한 3개 지역에서 아교목층이 수관부를 형성하고 있는 3층 구조를 보이고 있으며 설악폭포 지역 교목층의 수고와 식피율은 17.6m와 82.0% 이다. 4개 조사지에서 아교목층, 관목층, 초본층의 평균 수고와 식피율은 각각 6.
이론/모형
- 식물의 동정은 Lee(1996)의 한국식물명고에 따랐으며, 또한 Lee(2003a; 2003b)의 원색대한식물도감과 Lee(2006a; 2006b)의 원색한국식물도감을 참조하였으며, 학명의 기재는KNA(2007)에 준하였다.
- 조사지별 중․상층부의 수관 피도(Crown cover) 는 구형 수관밀도측정기(Spherical densiometer, FORESTDENSIOMETERS)를 사용하여 각 조사구별로 5개 지점(모서리 4개 지점, 중앙부 1개 지점)을 측정한 후 합산한 평균값으로 하였다. 식생조사는 Braun-Blanquet(1964)의 식물사회학적 방법에 따라 수행하였다.
성능/효과
- 4개 조사지 전체를 대상으로 2013년부터 2016년까지 측정된 연도별 활력도 값은 각각 90.1, 89.2, 88.2, 87.0 으로 2013년 이후 활력도가 감소하는 추세를 보였다. 각 조사지별 활력도 는 값의 변화에 차이가 거의 없는 귀때기청봉1 지역을 제외한 귀때기청봉2 지역과 설악폭포 지역, 그리고 관모능선 지역의 경우는 조사 연도별로 다소간의 차이가 있으나 대체로 2013년 또는 2014년 이후부터 활력도 값이 감소하는 경향을 보였다.
- 0% 이다. 4개 조사지에서 아교목층, 관목층, 초본층의 평균 수고와 식피율은 각각 6.1m와 30.3%, 3.0m와 64.1%, 0.8m와 35.9%로 분포하였다. 아교목층이 수관부를 형성하고 있는 3개 지역 중에서 귀때기청봉2 지역과 관모능선 지역은 식피율이 각각 80.
- Figure 8은 2011년부터 2018년까지 측정된 분비나무의 비대생장 값을 정리한 내용으로 조사지별, 연도별로 표준오차 값이 대체로 높게 나타나고 있는데, 이는 주로 비대기 설치 후 쇠퇴가 진행되는 개체가 발생하면서 안정적인 생장이 이루어지지 못한데 기인한 것으로 평가된다. 각 조사지별 연평균비대생장에서는 귀때기청봉2 지역과 관모능선 지역이 각각 1.73mm/year와 1.77mm/year로 귀때기청봉1 지역과 설악폭포 지역의 0.96mm/year와 1.27mm/year에 비하여 비교적 양호한 생장을 한 것으로 나타났다. 연도별 비대생장에서는 귀때기청봉1 지역을 제외한 귀때기청봉2 지역, 관모능선 지역, 설악폭포 지역 등에서 각각 최대 생장값을 보인 2012년 이후부터 연도별로 등락의 차이는 있으나 대체로 연간 비대생장 값이 저하되는 추세를 보이는 것으로 나타났다.
- 0 으로 2013년 이후 활력도가 감소하는 추세를 보였다. 각 조사지별 활력도 는 값의 변화에 차이가 거의 없는 귀때기청봉1 지역을 제외한 귀때기청봉2 지역과 설악폭포 지역, 그리고 관모능선 지역의 경우는 조사 연도별로 다소간의 차이가 있으나 대체로 2013년 또는 2014년 이후부터 활력도 값이 감소하는 경향을 보였다. 한편 활력도 값을 분비나무의 비대생장(Figure 8)과 비교하여 보면 비교적 관련성이 큰 것으로 나타났다.
- 이들 종들의 중요치를 2009년과 비교해 보면 수종 간에 다소간의 등락차이를 보이고 있는데 분비나무와 전나무는 중요치가 감소한 반면 신갈나무, 사스래나무, 당단풍나무 등은 증가한 것으로 나타났다. 각 조사지에서 우점종으로 분포하는 분비나무의 중요치는 설악폭포 지역과 관모능선 지역에서 2009년 45.3%와 75.3%에서 2018년 36.8%와 68.7%로 2009년 대비 각각 18.8%와 8.8%가 감소한 반면 귀때기청봉1과 2지역은 중요치의 감소폭이 0.5%와 1.0%로 2009년에 비하여 큰 차이가 없는 것으로 나타났다.
- Figure 5는 각 조사지에서 고사한 분비나무(DBH≥5cm)의 고사유형을 나타낸 그림이다(2012∼2018). 관모능선과 귀때기청봉에서는 DS유형(Standing dead, 선채로 고사)이 각각 100%와 92.0%로 주요한 고사유형으로 나타난 반면, 설악폭포 지역은 DS유형과 DB유형(Broken dead, 줄기가 부러져서고사)이 각각 70.0%와 30.0%로서 앞의 두 지역에 비하여 DB 유형이 매우 높게 나타났다. 이는 수관이 크고 다른 나무보다 키가 큰 개체일수록 태풍과 강풍에 영향을 많이 받게 되어 비교적 쉽게 줄기가 부러지거나 도복이 되는데, 특히 전나무류에 속하는 분비나무는 천근성으로 바람의 영향에 취약한 것으로 알려져 있다(Table 2; Lee, 2001, Jeon et al.
- 반면 입지의 해발고가 1,041m로 가장 저지에 분포하는 설악폭포(SF) 지역의 경우 조사지 주변의 속초기상대와 인제측후소의 자료에 기반한 온량지수 추정에서는 냉온대 낙엽활엽수림대와 아고산림대 추이대의 입지에 위치하는 것으로 나타났으나, 조사지에서 측정된 자료를 토대로 산정된 결과에서는 냉온대 낙엽활엽수림대에 위치하는 것으로 파악되었다. 그리고 인제측후소의 자료보다는 속초기상대의 자료가 본 조사지의 온도 환경과 보다 더 잘 부합하는 것으로 확인되었다.
- 미기상시스템을 통해 측정된 연강수량 평균은 1,417.9mm로 속초측후소 자료와 매우 유사한 것으로 나타났다. 풍속은 1.
- 본 조사지에서 기온은 측정된 자료가 부족한 상태이지만 대체로 측정이 시작된 이후 상승하는 추세를 보이고 있었으며, 서북능선을 중심으로 양측 사면부에 위치하고 있는 귀때기청봉 1(GT1)과 2(GT2) 조사구의 경우 연평균기온이 각각 3.6℃로서 조사지간 차이는 거의 없는 것으로 나타났다. 다만 상대습도에서는 북동방향의 바람의지(leeward) 쪽에 위치하고 있는 귀때기청봉2 지역이 83.
- 9%로 분포하였다. 아교목층이 수관부를 형성하고 있는 3개 지역 중에서 귀때기청봉2 지역과 관모능선 지역은 식피율이 각각 80.0%로 높게 나타났으나 귀때기청봉1 지역은 13.1%로 상대적으로 매우 낮은 값을 보였다. 반면 귀때기청봉1 지역의 관목층 평균 식피율이 86.
- 27mm/year에 비하여 비교적 양호한 생장을 한 것으로 나타났다. 연도별 비대생장에서는 귀때기청봉1 지역을 제외한 귀때기청봉2 지역, 관모능선 지역, 설악폭포 지역 등에서 각각 최대 생장값을 보인 2012년 이후부터 연도별로 등락의 차이는 있으나 대체로 연간 비대생장 값이 저하되는 추세를 보이는 것으로 나타났다. 반면 귀때기청봉1 지역의 경우는 조사구들 중 가장 열악한 입지로 평가됨에도 불구하고 2011년 이후 대체로 생장 증가 추세가 진행되고 있는 상태이다.
- 0%로 가장 높게 나타났으며 그 밖에 눈측백, 신갈나무, 사스래나무, 당단풍나무 등이 주요 종으로 분포하였다. 이들 종들의 중요치를 2009년과 비교해 보면 수종 간에 다소간의 등락차이를 보이고 있는데 분비나무와 전나무는 중요치가 감소한 반면 신갈나무, 사스래나무, 당단풍나무 등은 증가한 것으로 나타났다. 각 조사지에서 우점종으로 분포하는 분비나무의 중요치는 설악폭포 지역과 관모능선 지역에서 2009년 45.
- 조사구들 중 수령이 가장 높게 나타난 곳은 설악폭포 조사구로서 생육목의 평균수령이 77.7년으로 산정되었다. 설악폭포조사구에서 나이테 공여목들의 평균 수고와 흉고직경은 각각 12.
- 조사지 전체를 대상으로 2018년 확인된 분비나무의 개체수(흉고직경 5cm 이상) 와 흉고단면적은 각각 1,084개체/ha와 15.7m²/ha로 2009년 조사 이후 고사에 따른 영향으로 2009년에 비하여 각각 감소한 것으로 나타났다.
- 한편 활력도 값을 분비나무의 비대생장(Figure 8)과 비교하여 보면 비교적 관련성이 큰 것으로 나타났다. 즉 활력도의 변동이 거의 없었던 귀때기청봉1 지역의 경우 비대생장이 증가 추세를 보인 반면, 그 밖의 3개 조사지에서 활력도 값은 비대생장 값과 대체로 연동하여 감소하는 추세를 보였다. Kim et al.
- , 2009, Figure 7), 이는 기존 조사에서 누락된 개체도 포함되어 있으나 주로 수령 5년 이내에 해당하는 치수의 보충이 크게 증가한데 기인한 바가 크다. 특히 조사지들 중에서도 상대적으로 암석노출도가 높고 숲틈 피도가 낮은 조사구들에서 최근 치수의 정착이 높게 나타났다. 이는 종자가 발아하여 치수로 정착하기 위해서는 임상 유기물 축적이 적어 쉽게 안착할 수 있어야 할 뿐만 아니라 생장에 소요되는 적당량의 광량이 필요하다는 것을 의미한다(Chung et al.
- 조사지들 중 설악폭포 지역과 귀때기청봉1 지역에서 2012년 또는 2012∼2015년 사이에 걸쳐 고사율이 각각 높게 나타난데는 강한 태풍으로 기록된 ‘볼라벤(Bolaven)’과 ‘산바(Sanba)’의 영향에 기인한 바가 크다(KMA, 2019). 특히 흉고직경 30cm 이상의 대경목의 분포비가 23.1%로 타 조사지역에 비하여 비교적 높은 설악폭포지에서는 고사개체들 중 태풍의 영향에 의해 줄기가 절단되어 고사한 개체들의 분포비가 높게 나타났다. 한편 귀때기청봉2 지역과 관모능선 지역은 고사 개체수가 많지 않아 분비나무개체군의 고사율은 위의 지역들에 비하여 상대적으로 낮은 상태이다.
- , 2016). 한편 줄기가 부러진 개체들의 많은 경우에서,줄기 내부가 부후, 공동화되어 있어 강한 바람에 노출되었을시 비교적 쉽게 영향을 받을 수 있는 구조적 취약성을 가지고 있는 것으로 나타났다.
후속연구
- 분비나무 개체들의 전체적인 분포 유형은 역 J자형의 모습으로 2009년에 비하여 소경목 개체의 분포비가 크게 감소하였으나 여전히 높은 편으로 나타났다(Figure 6). 각 조사지별 분포에서는 귀때기청봉2와 설악폭포 조사지가 귀때기청봉1과 관모 능선 조사지에 비하여 치수의 개체수 분포가 비교적 낮고, 활엽수를 중심으로 한 주변 경쟁수종들의 영향으로 상층부의 피음이 높은 편으로, 후속수 역할을 할 수 있는 유목(juvenile) 단계로 성장하는데 보다 긴 소요기간이 필요할 것으로 추정된다 (Chung et al., 1996; Figure 7, Table 3). 특히 설악폭포 조사지의 경우, 자연교란(태풍과 강풍)에 의한 중․대경목 개체들의 지속적인 고사로 인하여 군락 내 주요 구성종(신갈나무, 당단풍나무, 피나무, 잣나무)들의 중요치 증가가 타 조사지들에 비하여 상대적으로 높게 나타나고 있어, 활엽수로의 군락 변화가 가장 빠르게 진행될 것으로 예상된다.
- 2m 까지의 생장소요 기간을 약 30년 정도로 감안한다면 귀때기청봉1과 설악폭포 지역의 고사 추정 수령은 대략 105년과 120년 정도가 될 것으로 본다. 이러한 추정 수령은 생태적 수명을 다한 개체들의 고사 연관성이 고려된다면 더 높아질 수 있겠으나 지금의 추세에 큰 변동이 없다면 향후 설악폭포지와 귀때기청봉1 지역을 중심으로 한 고사는 지속적으로 진행될 것으로 추정된다. 즉 설악폭포와 귀때기청봉1 지역에서 수관층을 형성하고 있는 주요 개체들은 현재 대체로 자연 고사 단계에 접어들었다는 것으로 미루어 짐작할 수 있다.
- 이 중 덕유산과 지리산지역 구상나무의 경우 생육상태가 불량하다는 쇠퇴 징후를 보고하였으며, 이를 통하여 구상나무를 중심으로 한 Abies속의 쇠퇴 현황이 객관적으로 소개되는데 일조하였다. 향후 본 조사에서 사용되었던 기기가 보완되어 측정 및 판독력이 강화된다면 쇠퇴의 징후를 조기에 객관적으로 파악하는데 기여할 것으로 생각된다.
- , 2010). 향후 의미 있는 연간 생장량의 비교를 위해서는 지속적인 비대생장기의 관리와 생장 값의 변화 추이 분석이 필요할 것으로 생각된다.
- 본 연구에서는 전반적으로 쇠퇴 징후를 보이고 있는 설악산 분비나무개체군을 대상으로 고정조사구를 설치하여 분비나무의 쇠퇴에 관여하는 요인과 정도, 그리고 쇠퇴의 진행에 따른 군락내 개체군간의 변화 양상을 조사하였다. 향후 이를 통한 기초 자료의 축적은 아고산대 식생의 보전 및 관리를 위한 전략 수립뿐만 아니라 아고산 생태계를 폭넓게 이해하고 파악하는데 필요한 다양한 정보 제공이 가능할 것으로 생각된다.
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