본 연구는 무등산국립공원 옛길 제2구간의 식생구조를 파악하기 위해 시행되었다. 총 60개의 조사구를 설치 및 조사하여 TWINSPAN과 DCA를 통해 군락을 분류한 결과 총 5개의 군락으로 분류되었다. 군락I은 낙엽활엽수군락, II는 소나무-졸참나무군락, III은 졸참나무군락, IV는 비목나무군락, V는 신갈나무군락으로 최종 분류되었다. 분류된 군락들은 해발고에 따른 우점종의 분포가 뚜렷하게 나타났다. 군락 IV를 제외한 4개의 군락은 교목층의 수종이 우점하는 가운데 아교목층에서 때죽나무가 우점하는 현재의 군락의 형태가 유지될 것으로 판단된다. 한편, 군락 II~IV의 관목층에 발달한 조릿대는 일시개화 및 고사 이후 하부식생 천연갱신에 대한 모니터링이 필요할 것이다. 군락 II의 소나무-졸참나무간의 경쟁관계는 장기적인 측면에서 소나무군락의 세력 감소에 대한 관찰이 요구된다. 옛길 2구간은 해발고별 식생의 변화가 뚜렷하고 무등산국립공원의 깃대종인 털조장나무가 자생하는 등 생태적으로 가치가 높은 탐방로로써, 지속가능한 이용을 통해 우수한 산림생태계를 보전하여야 한다.
본 연구는 무등산국립공원 옛길 제2구간의 식생구조를 파악하기 위해 시행되었다. 총 60개의 조사구를 설치 및 조사하여 TWINSPAN과 DCA를 통해 군락을 분류한 결과 총 5개의 군락으로 분류되었다. 군락I은 낙엽활엽수군락, II는 소나무-졸참나무군락, III은 졸참나무군락, IV는 비목나무군락, V는 신갈나무군락으로 최종 분류되었다. 분류된 군락들은 해발고에 따른 우점종의 분포가 뚜렷하게 나타났다. 군락 IV를 제외한 4개의 군락은 교목층의 수종이 우점하는 가운데 아교목층에서 때죽나무가 우점하는 현재의 군락의 형태가 유지될 것으로 판단된다. 한편, 군락 II~IV의 관목층에 발달한 조릿대는 일시개화 및 고사 이후 하부식생 천연갱신에 대한 모니터링이 필요할 것이다. 군락 II의 소나무-졸참나무간의 경쟁관계는 장기적인 측면에서 소나무군락의 세력 감소에 대한 관찰이 요구된다. 옛길 2구간은 해발고별 식생의 변화가 뚜렷하고 무등산국립공원의 깃대종인 털조장나무가 자생하는 등 생태적으로 가치가 높은 탐방로로써, 지속가능한 이용을 통해 우수한 산림생태계를 보전하여야 한다.
This study was conducted to investigate the vegetation structure of Zone 2 of Mudeungsan National Park Old Trail. A total of 60 survey plots were installed to survey the forest structure, and TWINSPAN and DCA analysis classified them into 5 communities. The community I was classified into Deciduous ...
This study was conducted to investigate the vegetation structure of Zone 2 of Mudeungsan National Park Old Trail. A total of 60 survey plots were installed to survey the forest structure, and TWINSPAN and DCA analysis classified them into 5 communities. The community I was classified into Deciduous broad-leaf tree, II into Pinus densiflora-Quercus serrata, III into Quercus serrata, IV into Lindera erythrocarpa, and V into Quercus mongolica. The grouped communities showed some differences in species compositions according to elevation. In the four communities except for community IV, Styrax japonicus and Sasa borealis formed a dominant population in understory layers and in shrub layers, respectively, and the current community forms are expected to be maintained. Monitoring of vegetation succession of lower vegetation after temporary flowering and withering in the ridges developed in the shrub layers in communities II through IV is required. In the long-term aspect, the competition between the pine tree and oak tree communities requires observation of a decrease in the power of the pine tree community. Mudeungsan National Park's Old Trail ecologically valuable as it has a vegetation structure that is distinctively classified according to altitude and is a habitat of Lindera sericea, the flagship species of Mudeungsan National Park. It means that the excellent forest ecosystem of Old Trail must be conserved through sustainable utilization.
This study was conducted to investigate the vegetation structure of Zone 2 of Mudeungsan National Park Old Trail. A total of 60 survey plots were installed to survey the forest structure, and TWINSPAN and DCA analysis classified them into 5 communities. The community I was classified into Deciduous broad-leaf tree, II into Pinus densiflora-Quercus serrata, III into Quercus serrata, IV into Lindera erythrocarpa, and V into Quercus mongolica. The grouped communities showed some differences in species compositions according to elevation. In the four communities except for community IV, Styrax japonicus and Sasa borealis formed a dominant population in understory layers and in shrub layers, respectively, and the current community forms are expected to be maintained. Monitoring of vegetation succession of lower vegetation after temporary flowering and withering in the ridges developed in the shrub layers in communities II through IV is required. In the long-term aspect, the competition between the pine tree and oak tree communities requires observation of a decrease in the power of the pine tree community. Mudeungsan National Park's Old Trail ecologically valuable as it has a vegetation structure that is distinctively classified according to altitude and is a habitat of Lindera sericea, the flagship species of Mudeungsan National Park. It means that the excellent forest ecosystem of Old Trail must be conserved through sustainable utilization.
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문제 정의
따라서 본 연구는 자연생태계가 비교적 우수하다고 알려진 옛길 2구간을 대상으로 식생조사 및 분석을 통해 향후 인근지역의 복원이나 보전, 관리방향수립에 필요한 기초자료를 마련하고자 한다. 본 구간의 식생에 대한 자료는 무등산국립공원의 식생구조의 특성을 나타내는 대표적인 자료가 될 수 있으며, 향후 산림생태계의 관리방안 및 보전정책수립 등의 기초 정보자료로써의 활용과 더불어 탐방객을 대상으로 한 환경해설 등 교육적 목적으로 다양하게 활용이 가능할 것으로 기대된다.
제안 방법
5개의 군락의 Shannon 종다양도지수(H′), 균재도(J′), 우점도(D)를 분석하였다(Table 5).
TWINSPAN을 통해 60개 조사구에 대해 군락을 분류하였다(Figure 2). TWINSPAN은 CA 또는 DCA의 단일 ordination axis를 기반으로 한 군락의 계층적 분류방법으로, 각 Division에서 각 군락의 특성을 간접적으로 반영하는 하나 혹은 다수의 지표종(Indicator species)을 중심으로 군락이 분류된다.
군락 내 포함된 조사구의 평균값을 계산하여, 5개 군락의 단위면적(100㎡)당 평균 출현 개체수 및 종 수 분석을 층위별로 실시하였다(Table 4). 층위별 평균 출현 종 수 분석결과 전체 조사구의 교목층은 2.
군락별로 Shannon의 수식(Pielou, 1975)을 이용한 종다양도(Species Diversity, H′)와 균재도(Evenness, J′), 우점도(Dominance, D), 최대종다양도(H′max)를 구하였으며, 단위면적당(100㎡)종 수 및 개체수를 분석하였다.
대상지 내 총 15개의 지점을 조사하였으며, 1개의 지점 당 4개의 조사구(10×10m)를 설치하여 식생조사를 실시하였다.
군락별로 Shannon의 수식(Pielou, 1975)을 이용한 종다양도(Species Diversity, H′)와 균재도(Evenness, J′), 우점도(Dominance, D), 최대종다양도(H′max)를 구하였으며, 단위면적당(100㎡)종 수 및 개체수를 분석하였다. 또한, 군락 내 주요종을 중심으로 흉고직경급별 분석을 하였다. 데이터의 분석은 PDAP(Plants data analysis package)와 Excel 2016을 이용하였다.
, 2018). 본 분석에서는 수고 0.5m이하, 흉고직경 2cm미만을 관목으로 하여 개체수를 산출하였고, 2cm부터 5cm단위로 흉고직경급별분포를 분석하였다.
분류된 5개의 군락에 대해 유사도지수를 분석하여 백분율로 나타내었다(Table 1). 식물군락간의 유사도지수는 군락 내 포함된 식물종의 조합에 따라 결정되며(Srivastava and Shukla, 2016), 군락 간의 유사도지수는 65%이하일 때 군락간의 성격이 상이하다고 간주한다(Muller-Dumbois and Ellenberg, 1974; Chao et al.
두 방법을 통해 분류된 각 군락 간의 유사도를 파악하기 위해 Sørensen(1948)의 방법을 통하여 유사도지수(Similarity index)를 분석하였다. 분류된 군락 내 수종의 상대적 우세를 비교하기 위해 식생조사 자료를 토대로 Curtis and McIntosh(1951)의 중요치(Importance Value; I.V.)를 통합하여 백분율로 나타낸 상대우점치(Brower and Zar, 1977)를 수관층위별로 분석하였다. 상대우점치(Importace Percentage; I.
3. 식생구조 분석
분류된 군락에 대해 층위별 상대우점치(I.P.) 및 평균상대우점치(M.I.P.)를 분석하고(Table 3), 우점종을 중심으로 군락구조를 분석하였다. 군락 Ⅰ은 2개의 조사구가 포함된 낙엽활엽수군락으로, 교목층의 주요 우점종은 가래나무(I.
식생조사 자료를 바탕으로 무등산국립공원 옛길 제2구간의 식물군락 특성을 파악하였다. Classification은 Two-way indicator species analysis(TWINSPAN)에 의한 분석방법(Hill, 1979b)을 사용하였고, Ordination은 Hill(1979a)의 Detrended correspondence analysis(DCA) 분석방법을 사용하였다.
식생조사는 옛길 2구간 탐방로 주변 임내에 방형구(10m×10m)를 설치하고 수관층위별 매목조사를 실시하였다.
주요 출현종을 중심으로 군락별 흉고직경급별 분석을 실시하였다(Table 6). 흉고직경분석은 수령 및 임분동태의 간접적인 표현으로 산림바이오매스 측정, 탄소순환, 기후변화 등과 관련된 연구에 기초자료로 사용되며, 산림천이 양상을 추정하는데 있어서 중요하다(Harcombe and Marks, 1978; Liu et al.
식생조사는 옛길 2구간 탐방로 주변 임내에 방형구(10m×10m)를 설치하고 수관층위별 매목조사를 실시하였다. 층위는 3개로 나누었으며 상층수관의 수목을 교목층, 수고 2m 이상 교목층 이하 수목을 아교목층, 수고 2m이하 0.5m이상의 수목을 관목층으로 구분하였다. 교목층과 아교목층은 조사구내 수목의 흉고직경(Diameter at Breast Height; DBH)을 측정하였다.
대상 데이터
무등산은 1972년 5월 22일 도립공원 지정 이후, 2013년 3월 4일 제 21호 국립공원으로 지정되었다. 광주광역시와 전라남도에 걸쳐 위치하고 있으며, 전체면적은 75.425㎢이다. 무등산국립공원은 뛰어난 자연생태계와 자연경관 등에 기인하여 지정되었는데(Korea National Park Service, 2015), 해발 1,187m의 최고봉인 천왕봉을 비롯하여 서석대, 입석대와 같은 주상절리대와 산봉, 기암 등 다양한 경관자원이 61개소가 분포하고 있다(Chae, 2014; Lee et al.
무등산국립공원 옛길은 총 3개 구간이 있다. 본 연구대상지인 옛길 2구간은 2009년 10월 10일에 개방된 탐방로로써, 원효사에서 서석대까지 이어지는 구간이다. 옛길 2구간의 경우 도심과 떨어져있고 과거 출입이 제한된 구간으로, 무등산을 대표할만한 자연생태계가 잘 보전되어 있을 것으로 판단되어 대상지로 선정하였다.
현재 총 3개의 구간으로 구성된 옛길은 2009년 5월과 10월에 1·2구간이 개방되었고, 2010년 7월 3구간이 개방되었다. 본 연구대상지인 옛길 2구간은 원효사에서 시작하여 서석대까지 이어지는 구간으로, 오랫동안 탐방객의 출입이 통제되어 우수한 산림생태계의 모습을 가지고 있는 것으로 알려져 있다.
본 연구대상지인 옛길 2구간은 2009년 10월 10일에 개방된 탐방로로써, 원효사에서 서석대까지 이어지는 구간이다. 옛길 2구간의 경우 도심과 떨어져있고 과거 출입이 제한된 구간으로, 무등산을 대표할만한 자연생태계가 잘 보전되어 있을 것으로 판단되어 대상지로 선정하였다. 대상지 내 총 15개의 지점을 조사하였으며, 1개의 지점 당 4개의 조사구(10×10m)를 설치하여 식생조사를 실시하였다.
대상지 내 총 15개의 지점을 조사하였으며, 1개의 지점 당 4개의 조사구(10×10m)를 설치하여 식생조사를 실시하였다. 현지조사는 2019년 6월 29일에 수행되었다.
각 조사지의 환경요인은 해발고, 사면방향, 경사도, 식피율을 조사하였다. 환경요인조사는 Garmin montana 650, SUUNTO compass/clinometer를 이용하였다.
데이터처리
5개의 군락의 Shannon 종다양도지수(H′), 균재도(J′), 우점도(D)를 분석하였다(Table 5). 각 군락별 종 다양도 지수는 단위면적(100㎡)을 기준으로 하였으며, 군락 내 포함된 조사구의 평균값을 산출하였다.
또한, 군락 내 주요종을 중심으로 흉고직경급별 분석을 하였다. 데이터의 분석은 PDAP(Plants data analysis package)와 Excel 2016을 이용하였다.
이론/모형
식생조사 자료를 바탕으로 무등산국립공원 옛길 제2구간의 식물군락 특성을 파악하였다. Classification은 Two-way indicator species analysis(TWINSPAN)에 의한 분석방법(Hill, 1979b)을 사용하였고, Ordination은 Hill(1979a)의 Detrended correspondence analysis(DCA) 분석방법을 사용하였다. 두 방법을 통해 분류된 각 군락 간의 유사도를 파악하기 위해 Sørensen(1948)의 방법을 통하여 유사도지수(Similarity index)를 분석하였다.
TWINSPAN을 이용한 군락의 분류를 보완하고, 군락의 분포를 알아보기 위해 ordination기법 중 DCA를 통해 군락을 분석하였다(Hill, 1979a; Hill and Gauch, 1980). DCA분석은 조사구를 2개의 차원에 배치하여 표현한 것으로(Figure 3), 각 군락간의 유사도를 이해하는데 용이하다.
두 방법을 통해 분류된 각 군락 간의 유사도를 파악하기 위해 Sørensen(1948)의 방법을 통하여 유사도지수(Similarity index)를 분석하였다.
성능/효과
경사도는 10°부터 최대 27°까지 해발고가 높아짐에 따라 급해지는 경향을 나타내고 있다. 교목과 아교목층의 평균수고는 해발고가 높아질수록 낮아지고 있으며, 모든 층에서 70%이상의 식피율을 나타냈다. 군락 Ⅲ과, Ⅳ의 관목층 식피율이 다른 군락에 비해 높은 이유는 조릿대에 의한 피압 때문이다.
6종이 출현하였다. 교목층과 관목층은 군락 Ⅳ인 비목나무군락에서 다양한 종이 출현하였고, 아교목층은 졸참나무군락이 높은 종 수를 나타내었다. 비목나무군락은 전석지나 훼손지 등에 주로 발달하며, 무등산국립공원의 경우 다른 교목성상의 수종과 혼효림을 이루는 양상을 나타내었다.
3에서는 다수의 중요종에 의해 우점도가 나누어진다(Whittaker,1956). 군락 Ⅲ인 졸참나무군락이 우점도가 가장 높게 나타났는데, 다른 군락에 비해 관목층에서 조릿대의 우점 정도가 높아 나타난 결과로 사료된다. 최대 종 다양도와 종다양도지수를 비교했을 때, 군락Ⅰ이 가장 근접한 수치를 나타냈으며 군락Ⅲ은 최대종다양도지수는 높으나 현재의 종다양도지수는 가장 떨어지는 것으로 분석되었다.
DCA의 제 1축은 해발고도에 따른 종 분포특성을 반영한 것으로 사료된다. 군락분류결과, 군락Ⅰ은 낙엽활엽수군락, Ⅱ는 소나무-졸참나무군락, Ⅲ은 졸참나무군락, Ⅳ는 비목나무군락, Ⅴ는 신갈나무군락으로 최종 분류되었다.
따라서 본 군락도 조릿대의 고사 이후 중·대경목에 분포하고 있는 수종에 의해 천연갱신이 이루어져 산림이 더 다층화되고 종 다양도 또한 높아질 것으로 사료된다.
이상의 결과를 종합하면 비목나무군락인 군락 Ⅳ를 제외한 나머지 군락은 교목층의 수종이 우점하는 가운데 아교목층에서 때죽나무가 우점하는 현재의 군락의 형태가 유지될 것으로 판단된다. 때죽나무는 우리나라 중부 이남에 널리 분포하는 수종으로 본 조사를 통해서 무등산국립공원 내에도 많은 개체군이 분포하고 있음을 확인하였다. 한편, 군락 Ⅱ~Ⅳ의 관목층에 발달한 조릿대의 경우 일제개화 이후 각 군락의 우점종간 하부식생 천연갱신에 대한 모니터링이 필요할 것으로 사료된다.
, 2006; 2008). 본 연구에서 분류된 모든 군락은 유사도지수가 65%이하로 군락간의 유사도가 낮게 나타났다. 군락 Ⅱ와 Ⅲ의 경우 다른 군락에 비해 높은 지수를 나타내고 있는데, 이는 비슷한 해발고도에서 출현하는 종의 구성이 비슷하여 나타난 결과로 사료된다.
군락 Ⅴ는 해발900m 이상에 위치하고 있으며 교목층과 아교목층은 신갈나무, 관목층은 산수국이 우점하는 군락이다. 신갈나무는 다른 수종에 비해 비교적 높은 해발고도와 경사도 등 건조한 지역에서 잘 적응하는 것으로 판단되며, 일부 쇠물푸레나무나 물푸레나무가 교목층에 출현하고 있지만 아교목층에서 출현하는 신갈나무의 우점치가 높은 것으로 보아 신갈나무의 우점이 지속될 것으로 보인다.
이상의 결과를 종합하면 비목나무군락인 군락 Ⅳ를 제외한 나머지 군락은 교목층의 수종이 우점하는 가운데 아교목층에서 때죽나무가 우점하는 현재의 군락의 형태가 유지될 것으로 판단된다. 때죽나무는 우리나라 중부 이남에 널리 분포하는 수종으로 본 조사를 통해서 무등산국립공원 내에도 많은 개체군이 분포하고 있음을 확인하였다.
이상의 결과를 종합하면, 군락 Ⅰ인 낙엽활엽수군락은 가래나무, 합다리나무, 갈참나무 등 다양한 교목성상의 수종이 교목층에서 경쟁하고 있다. 군락 Ⅱ는 교목층에서는 소나무의 세력이 우세하나, 아교목층에서는 교목성상인 졸참나무가 우세하여 두 종이 경쟁관계에 있는 것으로 판단된다.
4개체가 출현하였다. 종 수 분석결과와 동일하게 비목나무군락이 교목층, 졸참나무군락이 아교목층에서 가장 높은 개체수를 나타냈다. 군락 Ⅱ~Ⅳ는 관목층에서 높은 개체수를 나타내고 있는데, 이는 조릿대가 높은 빈도로 출현하고 있어 나타난 결과이다.
종다양도지수는 군락Ⅰ인 낙엽활엽수군락이 1.1028의 수치로 가장 높은 종다양도 지수를 나타내었는데, 이는 높은 종수와 낮은 개체수가 군락에 포함되어 나타난 결과로 판단된다. 각 분류군의 개체수 분포정도를 의미하는 균재도는 그 값이 1에 가까울수록 종별 개체수가 균일한 상태를 나타내는데(Brower and Zar, 1977), 종다양도지수와 마찬가지로 군락 Ⅰ이 가장 높게 나타났다.
군락 Ⅲ인 졸참나무군락이 우점도가 가장 높게 나타났는데, 다른 군락에 비해 관목층에서 조릿대의 우점 정도가 높아 나타난 결과로 사료된다. 최대 종 다양도와 종다양도지수를 비교했을 때, 군락Ⅰ이 가장 근접한 수치를 나타냈으며 군락Ⅲ은 최대종다양도지수는 높으나 현재의 종다양도지수는 가장 떨어지는 것으로 분석되었다.
층위별 평균 출현 종 수 분석결과 전체 조사구의 교목층은 2.4±1.1종, 아교목층 7.6±2.4종, 관목층 7.4±4.0종으로 조사구당 14.5±3.6종이 출현하였다.
한편, 군락 Ⅰ~Ⅲ은 아교목층에는 때죽나무가 우점하고 있는데, 때죽나무는 우리나라 중부이남에 널리 자생하는 수종으로 옛길 2구간에도 높은 상대우점치를 나타내며 개체군이 분포하고 있는 것으로 나타났다. 군락 Ⅱ~Ⅳ의 관목층은 조릿대가 높은 상대우점치를 보이며 우점하고 있다.
후속연구
한편, 군락 Ⅱ~Ⅳ의 관목층에 발달한 조릿대의 경우 일제개화 이후 각 군락의 우점종간 하부식생 천연갱신에 대한 모니터링이 필요할 것으로 사료된다. 또한 군락 Ⅱ의 소나무-졸참나무간의 경쟁에 대해서도 단기적인 변화보다는 장기적인 식생천이적 측면에서 소나무림의 관리전략을 수립할 필요가 있을 것이다.
따라서 본 연구는 자연생태계가 비교적 우수하다고 알려진 옛길 2구간을 대상으로 식생조사 및 분석을 통해 향후 인근지역의 복원이나 보전, 관리방향수립에 필요한 기초자료를 마련하고자 한다. 본 구간의 식생에 대한 자료는 무등산국립공원의 식생구조의 특성을 나타내는 대표적인 자료가 될 수 있으며, 향후 산림생태계의 관리방안 및 보전정책수립 등의 기초 정보자료로써의 활용과 더불어 탐방객을 대상으로 한 환경해설 등 교육적 목적으로 다양하게 활용이 가능할 것으로 기대된다.
때죽나무는 우리나라 중부 이남에 널리 분포하는 수종으로 본 조사를 통해서 무등산국립공원 내에도 많은 개체군이 분포하고 있음을 확인하였다. 한편, 군락 Ⅱ~Ⅳ의 관목층에 발달한 조릿대의 경우 일제개화 이후 각 군락의 우점종간 하부식생 천연갱신에 대한 모니터링이 필요할 것으로 사료된다. 또한 군락 Ⅱ의 소나무-졸참나무간의 경쟁에 대해서도 단기적인 변화보다는 장기적인 식생천이적 측면에서 소나무림의 관리전략을 수립할 필요가 있을 것이다.
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