This study was conducted to monitor the growth and development of Abies koreana seedlings in the Hallasan Mountain. Accordingly, the obtained results indicate that the number of A. koreana seedlings increased by 2.6 and 4.8 times in the Yeongsil and Jindallaebat areas, respectively, over the 10-year...
This study was conducted to monitor the growth and development of Abies koreana seedlings in the Hallasan Mountain. Accordingly, the obtained results indicate that the number of A. koreana seedlings increased by 2.6 and 4.8 times in the Yeongsil and Jindallaebat areas, respectively, over the 10-year period. Most of these seedlings were found to be growing on moss-covered rocks. The average tree height over the last 10 years was obtained as 20.4 cm in the Yeongsil area and 3.6 cm in Jindallaebat with growths of 4.1 cm and 1.4 cm, respectively over the last 2 years. Of all the mature trees that were surviving in 2009, 6 died in Yeongsil in 2014 (with an additional 4 in 2018) and 13 in Jindallaebat in 2016. Over the 10-year period, the diameter at breast height of the trees in Yeongsil and Jindallaebat has increased by an average of 0.6 cm and 4.2 cm. Similarly, an average of 6.8 cones was found in the Yeongsil area in 2014 and 26.3 in Jindallaebat in 2016. However, in 2018, no additional cones were found in the former, although an average of 1.4 cones was observed in the latter. With respect to the average temperature and relative humidity, no significant difference could be observed between two monitored areas from 2016 to 2018. However, in July 2017 and February 2018, the average temperature was higher in the Jindallaebat area, while relative humidity was higher in Yeongsil, there by possibly affecting cone growth and flowering between areas. These results indicate the survival and growth of A. koreana seedlings in the Hallasan Mountain is sensitive to the environments of each area. Hence, continuous monitoring of the environment changes and in-depth studies on the flowering and fruiting of A. koreana seedlings needs to be carried out in order to analyze the relationship between their survival rates and changes in weather conditions.
This study was conducted to monitor the growth and development of Abies koreana seedlings in the Hallasan Mountain. Accordingly, the obtained results indicate that the number of A. koreana seedlings increased by 2.6 and 4.8 times in the Yeongsil and Jindallaebat areas, respectively, over the 10-year period. Most of these seedlings were found to be growing on moss-covered rocks. The average tree height over the last 10 years was obtained as 20.4 cm in the Yeongsil area and 3.6 cm in Jindallaebat with growths of 4.1 cm and 1.4 cm, respectively over the last 2 years. Of all the mature trees that were surviving in 2009, 6 died in Yeongsil in 2014 (with an additional 4 in 2018) and 13 in Jindallaebat in 2016. Over the 10-year period, the diameter at breast height of the trees in Yeongsil and Jindallaebat has increased by an average of 0.6 cm and 4.2 cm. Similarly, an average of 6.8 cones was found in the Yeongsil area in 2014 and 26.3 in Jindallaebat in 2016. However, in 2018, no additional cones were found in the former, although an average of 1.4 cones was observed in the latter. With respect to the average temperature and relative humidity, no significant difference could be observed between two monitored areas from 2016 to 2018. However, in July 2017 and February 2018, the average temperature was higher in the Jindallaebat area, while relative humidity was higher in Yeongsil, there by possibly affecting cone growth and flowering between areas. These results indicate the survival and growth of A. koreana seedlings in the Hallasan Mountain is sensitive to the environments of each area. Hence, continuous monitoring of the environment changes and in-depth studies on the flowering and fruiting of A. koreana seedlings needs to be carried out in order to analyze the relationship between their survival rates and changes in weather conditions.
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문제 정의
구상나무의 종자 산포에 의한 치수의 발생과 이들 개체의 지속적인 생장은 구상 나무숲의 유지와 발달에 중요한 요소로 작용하지만 치수의 발생과 생장에 관련된 지속적인 연구는 거의 전무한 실정이다. 따라서 본 연구는 한라산 구상나무숲에서 발생하는 구상나무 치수를 대상으로 지속적인 생육 및 생장 모니터링과 구과량 조사 결과를 활용하여 구상나무 숲의 식생구조 변화와 구상나무 치수의 발생 변화, 생장량 변화를 분석함으로써 건전한 구상나무숲의 유지 및 장기생태 연구를 위한 기초 자료를 수집하는데 목적이 있다. 조사결과, 치수 개체수는 지난 10년간 영실 지역은 2.
본 연구에서는 한라산의 아고산 지역 구상나무숲에서 발생하는 구상나무 치수를 대상으로 지속적인 생육 및 생장 모니터링과 구과량을 조사하여 구상나무 숲의 식생 구조 변화와 구상나무 치수의 발생 추이, 생장량 변화를 분석하여 건전한 구상나무숲의 유지 및 장기생태 연구를 위한 기초 자료를 수집하는데 목적이 있다.
제안 방법
치수의 생장량 및 생존율 변화를 분석하기 위하여 치수의 높이와 수관폭, 수령, 발아 지점의 지표면 현황을 바위, 나무, 토양으로 구분하였고 각 현황별로 유기물, 이끼로 세분하여 조사하였다. 각 조사 지역의 입지변화와 생육상태 변화를 알아보기 위해 방형구 내에 출현하는 모든 구상나무 개체의 흉고직경, 줄기의 형태와 생육상태를 조사하였으며, 치수 밀도에 영향을 끼치는 구과량 조사는 2009년, 2014년, 2018년에 실시하였으며, 조사구내 모든 구상나무 개체에서 발생한 구과의 개수를 조사하였다. 구과량 및 치수 생장량에 영향을 끼치는 환경 요인을 추정하기 위해 조사구의 현지 기상 자료를 수집하였으며, 조사구에서 2016년부터 간이기상장비(HOBO U30 Station, ONSET®)를 설치하여 기온과 상대습도를 30분 간격으로 측정하였다.
구과량 및 치수 생장량에 영향을 끼치는 환경 요인을 추정하기 위해 조사구의 현지 기상 자료를 수집하였으며, 조사구에서 2016년부터 간이기상장비(HOBO U30 Station, ONSET®)를 설치하여 기온과 상대습도를 30분 간격으로 측정하였다.
구상나무 치수가 자라는 지표면의 특성을 유형별(암석, 나무, 토양)로 구분하고, 치수가 발아된 각 유형의 표면은 이끼와 유기물이 쌓여 있어 세부 유형별로 개체수를 조사하였다. 조사결과 구상나무 치수는 암석위에 이끼가 자라고 있는 곳에서 가장 개체수가 많았다(Fig.
2009년 방형구별로 치수 밀도 조사가 이루어졌으며, 2014년부터 2018년까지 2년 주기로 3차 조사까지 실시되었다. 구상나무의 치수는 발아 직후의 1년생부터 초본층 이하의 모든 구상나무 개체를 대상으로 조사하였으며, 지속적인 모니터링을 실시하기 위하여 각 개체별로 알루미늄태그를 이용하여 고유번호를 부여하여 철사로 줄기에 고정하였다. 치수가 너무 작거나 부착이 어려운 개체는 지표면에 알루미늄 못을 이용하여 고정하였다.
상층목의 흉고직경의 생장량 변화를 조사하였다. 구상나무와 기타 수종의 흉고직경은 영실 지역보다 진달래밭 지역에서 더 많이 생장하였으며, 지난 10년간 영실 지역의 구상나무는 평균 흉고직경 0.
설치된 방형구 중에서 구상나무 치수 밀도가 가장 높은 1개의 방형구(400 m2)에서 보다 정밀한 조사를 실시 하기 위해 5 m×5 m(25 m2)의 소방형구 16개를 구획하여 치수 조사를 실시하였다.
조사지역별로 제주조릿대, 고사목, 숲 틈에 대한 각각의 피도를 조사하였다. 조사결과 제주조릿대의 피도는 진달래밭 지역에서는 변화가 없었지만, 영실 지역에서는 4개의 소방형구에서 미미하게 감소한 것으로 조사되었다.
치수가 너무 작거나 부착이 어려운 개체는 지표면에 알루미늄 못을 이용하여 고정하였다. 치수의 생장량 및 생존율 변화를 분석하기 위하여 치수의 높이와 수관폭, 수령, 발아 지점의 지표면 현황을 바위, 나무, 토양으로 구분하였고 각 현황별로 유기물, 이끼로 세분하여 조사하였다. 각 조사 지역의 입지변화와 생육상태 변화를 알아보기 위해 방형구 내에 출현하는 모든 구상나무 개체의 흉고직경, 줄기의 형태와 생육상태를 조사하였으며, 치수 밀도에 영향을 끼치는 구과량 조사는 2009년, 2014년, 2018년에 실시하였으며, 조사구내 모든 구상나무 개체에서 발생한 구과의 개수를 조사하였다.
성능/효과
2018년 조사에서는 영실 지역에서 4개체가 고사했으며, 진달래밭 지역은 고사된 개체가 발생하지 않은 것으로 조사되었다(Table 5). 2015년 이전부터 구상나무 고사목 발생량은 지속적으로 증가(Koh et. al., 2015) 했지만, 조사결과 진달래밭 지역에서 고사목 발생량 감소가 더 뚜렷하게 나타나고 있는 것으로 판단된다.
2016년부터 2018년까지 구상나무 숲에서 조사된 기온 및 상대습도 변화를 측정한 결과 평균 온도와 상대습도가 측정된 기간 동안 두 지역에서는 큰 차이가 발생하지 않았지만, 2017년 A(7월)와 2018년 B(2월)구간에서는 두 지역 간 차이가 유사한 패턴으로 발생하는 것으로 측정되었다(Fig. 3). 기온은 진달래밭 지역에서 더 높았으며, 상대습도는 영실 지역이 더 높게 측정되었다.
또한 구상나무의 생육 상태뿐만 아니라 구과량에 영향을 끼칠 수 있는 기온과 상대습도가 지역별로 차이가 발생하고 있기 때문에 기상 요인과 구과량, 치수발생량 및 생장량에 다양한 영향을 끼치고 있다. 결론적으로, 한라산 구상나무숲은 지역별로 다양한 식생구조와 기상 환경의 차이가 발생하는데 이로 인해 치수의 발생과 생육뿐만 아니라, 구과량에도 큰 영향을 끼치는 것으로 판단된다. 특히, 영실 지역보다는 진달래밭 지역에서 구상나무의 치수뿐만 아니라, 종자 산포능력이 있는 상층의 구상나무 개체의 생존 가능성 및 생장량이 더 양호하였다.
구과량 조사 결과, 영실 조사구에서는 2014년에 평균 6.8개, 진달래밭 조사구에서는 2016년에 평균 26.3개로 조사되었다. 구상나무 치수는 다양한 원인에 의해 개체 수와 생장 및 생존여부가 결정된다(Kong and Watts, 1993; Lee and Hong, 1995).
구상나무 치수 조사구에서 구상나무 성숙개체의 임목량과 구과량 조사결과, 상층에 있는 구상나무의 개체수는 영실 지역에서 더 빠르게 감소하였으며, 흉고직경은 지난 10년간 영실 지역은 0.6cm, 진달래밭 지역은 4.2 cm가 증가한 것으로 조사되었다.
구상나무 치수의 수고 생장량은 2016년까지 증가했지만 2018년 조사에서는 감소된 것으로 나타났다(Table 9). 이 같은 감소는 영실 지역에서는 수고가 큰 개체가 2018년 조사에서는 고사되어 일시적으로 감소한 것으로 추정되며, 평균 수고는 20.
2 cm가 증가하였다(Table 6). 두 지역에서 구상나무 개체수는 큰 차이 없이 감소했지만, 진달래밭 지역에 자생하는 구상나무 흉고직경 생장량이 7배 이상 더 높은 것으로 조사되었다.
, 1996). 따라서 본 연구에서도 구상나무 치수는 상층 구상나무 피도가 낮은 영실 지역에서 더 많이 발생한 것으로 조사되었다. 2009년에 살아 있었지만 2014년 조사에서는 고사된 것으로 조사된 개체는 영실 지역이 6개체, 2016년에 조사된 진달래밭 지역은 13개체였으며, 상층목으로 새롭게 추가된 개체는 영실 지역이 4개체, 진달래밭 지역은 1개체였다.
8배 증가하였으며, 이들 구상 나무 치수가 자라는 지표면의 유형은 암석위에 이끼가 자라는 유형에서 가장 많은 치수가 자라는 것으로 조사되었다. 또한 고사된 구상나무 치수도 암석위에 자라고 있는 유형에서 더 많이 고사되었으며, 이 같은 결과로 추정하면 구상나무 치수 개체수는 영실 지역에서 더 빠르게 감소할 것으로 판단된다. 구상나무 치수 조사구에서 구상나무 성숙개체의 임목량과 구과량 조사결과, 상층에 있는 구상나무의 개체수는 영실 지역에서 더 빠르게 감소하였으며, 흉고직경은 지난 10년간 영실 지역은 0.
, 2010). 암석노출비율은 영실 지역이 35%이상 95%까지 비교적 높은 비율로 나타나지만, 진달래밭 지역은 5%에서 45%까지 상대적으로 낮게 나타나는 것으로 조사되었다(Table 1).
영실과 진달래밭 지역에서 조사된 구상나무의 치수의 개체수 변화에 대한 조사결과, 영실 지역은 살아있는 구상나무의 치수 개체수가 2009년(242개체)에 비해 2018년에는 2.6배(631개체) 증가했지만, 진달래밭 지역은 4.8배(41개체→197개체)가 증가한 것으로 조사되었다.
구상나무 치수의 수고 생장량은 2016년까지 증가했지만 2018년 조사에서는 감소된 것으로 나타났다(Table 9). 이 같은 감소는 영실 지역에서는 수고가 큰 개체가 2018년 조사에서는 고사되어 일시적으로 감소한 것으로 추정되며, 평균 수고는 20.4 cm, 지난 2년간 평균 4.1cm가 성장했으며, 생장량이 가장 많은 개체는 수고 37cm가 증가한 것으로 조사되었다. 진달래밭 지역은 평균 수고는 3.
구상나무 치수가 자라는 지표면의 특성을 유형별(암석, 나무, 토양)로 구분하고, 치수가 발아된 각 유형의 표면은 이끼와 유기물이 쌓여 있어 세부 유형별로 개체수를 조사하였다. 조사결과 구상나무 치수는 암석위에 이끼가 자라고 있는 곳에서 가장 개체수가 많았다(Fig. 4). 아고산 지역에서 지속적이고 돌발적으로 발생하고 있는 강수량 부족은 구상나무의 생육에 큰 영향을 끼친다.
조사지역별로 제주조릿대, 고사목, 숲 틈에 대한 각각의 피도를 조사하였다. 조사결과 제주조릿대의 피도는 진달래밭 지역에서는 변화가 없었지만, 영실 지역에서는 4개의 소방형구에서 미미하게 감소한 것으로 조사되었다. 고사목의 피도는 진달래밭 지역에서는 변화가 없지만, 영실 지역에서는 2개 소방형구에서 소폭 상승하였으며, 숲틈의 피도는 영실 지역에서 5개의 소방형구에서 증가하였다(Table 2).
따라서 본 연구는 한라산 구상나무숲에서 발생하는 구상나무 치수를 대상으로 지속적인 생육 및 생장 모니터링과 구과량 조사 결과를 활용하여 구상나무 숲의 식생구조 변화와 구상나무 치수의 발생 변화, 생장량 변화를 분석함으로써 건전한 구상나무숲의 유지 및 장기생태 연구를 위한 기초 자료를 수집하는데 목적이 있다. 조사결과, 치수 개체수는 지난 10년간 영실 지역은 2.6배, 진달래밭 지역은 4.8배 증가하였으며, 이들 구상 나무 치수가 자라는 지표면의 유형은 암석위에 이끼가 자라는 유형에서 가장 많은 치수가 자라는 것으로 조사되었다. 또한 고사된 구상나무 치수도 암석위에 자라고 있는 유형에서 더 많이 고사되었으며, 이 같은 결과로 추정하면 구상나무 치수 개체수는 영실 지역에서 더 빠르게 감소할 것으로 판단된다.
조사지역 구상나무 숲의 상층부와 관목층의 하층부 높이는 2014년을 전후로 소폭 감소했다가 증가하는 것으로 조사되었다(Fig. 2). Song et al.
치수 조사구에서 구상나무 성숙개체의 생육 상태 변화 조사결과, 모든 조사구에서 살아 있는 구상나무 개체수가 감소하였으며, 영실 조사구에서는 지속적인 개체수 감소가 발생하는 것으로 조사되었다. 또한 구상나무를 제외한 기타 수종의 경우 2014년부터 2018년까지 큰 변화가 없는 것으로 조사되었다(Table 4).
결론적으로, 한라산 구상나무숲은 지역별로 다양한 식생구조와 기상 환경의 차이가 발생하는데 이로 인해 치수의 발생과 생육뿐만 아니라, 구과량에도 큰 영향을 끼치는 것으로 판단된다. 특히, 영실 지역보다는 진달래밭 지역에서 구상나무의 치수뿐만 아니라, 종자 산포능력이 있는 상층의 구상나무 개체의 생존 가능성 및 생장량이 더 양호하였다. 구상나무 치수의 생육 및 생장 변화에 대한 다양한 연구와 구상나무 구과량에 영향을 끼치는 다양한 요인의 지속적인 모니터링 연구가 필요하다.
후속연구
특히, 영실 지역보다는 진달래밭 지역에서 구상나무의 치수뿐만 아니라, 종자 산포능력이 있는 상층의 구상나무 개체의 생존 가능성 및 생장량이 더 양호하였다. 구상나무 치수의 생육 및 생장 변화에 대한 다양한 연구와 구상나무 구과량에 영향을 끼치는 다양한 요인의 지속적인 모니터링 연구가 필요하다.
, 1998) 증가는 구상나무의 치수 발생과 생육에 큰 영향을 끼친다. 따라서 구상나무의 종자 산포가 지속적으로 이루어진다면, 입지 환경의 변화가 없는 진달래밭 지역 보다는 영실 지역에서 구상나무의 치수 발생량이 증가하거나 감소하는 등의 다양한 변화가 발생할 것으로 판단된다. 앞선 연구에서는 제주조릿대의 피도 감소와 고사목과 숲틈의 피도 증가는 구상나무 치수 발생량을 증가한다고 보고하였다.
, 2016; Lee, 2016)의 변화가 치수의 개체수 감소와 생육 저하의 원인으로 추정하고 있다. 하지만 본 연구에서는 치수발생 가능성은 영실 지역이 더 높게 나타났지만, 개체수 증가는 진달래밭 지역이 더 높게 나타나는 것으로 조사되어 제주조릿대의 밀도와 기상환 경의 변화뿐만 아니라 치수가 자라고 있는 지형의 특성 및 구과량 등의 다양한 원인을 조사할 필요가 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
IPCC는 무엇을 보고하고 있는가?
IPCC(2014, 기후변화에 관한 정부간 협의체)는 전세계적으로 관측된 변화로 기후가 온난해지고 있으며, 1950년대 이후 관측된 변화의 대부분은 전례 없던 현상이며, 대기와 해양의 온도 및 해수면이 상승하고 있는 반면 눈과 빙하의 양은 감소하였음을 보고하였다. 지속적인 기온상승 뿐만 아니라 지속된 가뭄과 봄철 이상 저온으로 인한 산림 피해, 집중호우와 태풍으로 인한 산사태 발생 등 국지적이고 돌발적인 환경 변화가 지속적으로 발생하고 있다(KMA, 2018).
한라산에 분포하고 있는 구상나무숲이에서 발생하는 식생 구조의 불균형이 발생하는 이유는?
한라산에 분포하고 있는 구상나무숲의 경우 식생 구조의 불균형, 특히 초본층에서 구상나무 치수의 발생 감소와 상층(수관층)으로의 원활한 개체공급이 이루어지지 않아 발생하는 식생 구조의 불균형이 발생하고 있다 (Kim et al., 1991; Lim et al.
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