[논문]군집구조분석을 통한 바다향기수목원 소사나무림 식재모델 연구 - 대부도 및 영흥도를 대상으로 -

김용훈; 권오정; 반수홍; 오충현

doi:10.13087/kosert.2020.23.4.31

군집구조분석을 통한 바다향기수목원 소사나무림 식재모델 연구 - 대부도 및 영흥도를 대상으로 -
The Planting Models of Carpinus turczaninowii Community by the Plant Community Structure Analysis in Badahyanggi Arboretum - Case Study of Daebu-Yeongheung Islands - 원문보기

環境復元綠化 = Journal of the Korean Society of Environmental Restoration Technology, v.23 no.4, 2020년, pp.31 - 45

김용훈 (경기도산림환경연구소) , 권오정 (동국대학교 생태환경연구소) , 반수홍 (동국대학교 대학원 바이오환경과학과) , 오충현 (동국대학교 바이오환경과학과)

Abstract ▼ AI-Helper

This study suggested the planting models of Carpinus turczaninowii community to make in Badahyanggi Arboretum and was carried out to the structure of C. turczaninowii commnity in Daebu-Yeongheung Islands. In order to identify the current ecological environment, this study set to 13 plots(i.e. 100㎡) for analysing detailed structure of plant communities. The research methodology was qualitative analysis. It used TWINSPAN, PCA and Indicator Species Analysis tools which are performed well in several comparisons of classification techniques and one of the ordination techniques showed that the plant communities. The results were classified into 3 communities that C. turczaninowii-Pinus densiflora community(I), C. turczaninowii-Quercus serrata community(II) and C. turczaninowii-Platycarya strobilacea community(III). In all of communities, C. turczaninowii was dominant species in canopy layer and understory layer, the degree of closure was high. Proposed the planting models that are I~II communities based on planting status in Badahyanggi Arboretum(Island Plant Botanical Garden), the structure of plant communities, indicator species and individual distribution by DBH classes. Also, The multi-layer planting plans are necessary, such as P. strobilacea, Lindera erythrocarpa, Viburnum carlesii, V. dilatatum, Ligustrum obtusifolium, Zanthoxylum schinifolium and so on.

주제어

표/그림 (14)

그림 Figure 1. Location map of survey area in Daebu island, Yeongheung island and Badahyanggi Arboretum
표 Table 1. Planting status in Badahyanggi Arboretum(Island Plant Botanical Garden)
그림 Figure 2. Planting status map in Badahyanggi Arboretum(Island Plant Botanical Garden)(At: Acer tataricum subsp. ginnala, Ct: Clerodendrum trichotomum, Dl: Diospyros lotus, Ks: Kalopanax septemlobus, Pd: Prunus densiflora, Pj: Prunus japonica, Ps: Prunus serrulata Lindl. var. pubescens, Qs: Quercus serrata, Rm: Rhododendron mucronulatum, Sa: Sorbus alnifolia, Si: Stephanandra incisa, Sj: Styrax japonicus, So: Styrax obassia, Vc: Viburnum carlesii)
그림 Figure 3. Classification of 13 plots by the TWINSPAN analysis in Daebu-Yeongheung Islands(Ct: Clerodendrum trichotomum, Le: Lindera erythrocarpa , Vc: Viburnum carlesii, Ve: Viburnum erosum)
그림 Figure 4. PCA ordination diagram of 13 plots in Daebu-Yeongheung Islands
표 Table 2. Indicator Species Analysis of 13 plots in Daebu-Yeongheung Islands
표 Table 3. General description of the physical features and vegetation of the surveyed plots in Daebu-Yeongheung Islands
표 Table 4. Mean importance percentage of woody plants by 3 classified communities in Daebu-Yeongheung Islands
표 Table 5. The species diversity of 3 communities in Daebu-Yeongheung Islands
표 Table 6. Similarity Index(%) between each communities in Daebu-Yeongheung Islands
표 Table 7. Individual distribution by diameter of breast height classes in 3 communities and Badahyanggi Arboretum(Island Plant Botanical Garden A and B)
표 Table 8. Suggested plant species by the results of classification and community structure analysis
그림 Figure 5. Stand visualization simulation of Island Plant Botanical Garden A(vertical and horizontal structure)(Ct: Clerodendrum trichotomum, Le: Lindera erythrocarpa , Lo: Ligustrum obtusifolium, Pd: Pinus densiflora , Ps1: Prunus serrulata Lindl. var. pubescens, Ps2: Platycarya strobilacea , Qm: Quercus mongolica , Qs: Quercus serrata , Rm: Rhododendron mucronulatum, Sa: Sorbus alnifolia , Vc: Viburnum carlesii, Zs: Zanthoxylum schinifolium)
그림 Figure 6. Stand visualization simulation of Island Plant Botanical Garden B(vertical and horizontal structure)(Ct: Clerodendrum trichotomum, Lo: Ligustrum obtusifolium, Pd: Pinus densiflora, Ps1: Prunus serrulata Lindl. var. pubescens, Ps2: Platycarya strobilacea, Qs: Quercus serrata, Rm: Rhododendron mucronulatum, Sa: Sorbus alnifolia, Vc: Viburnum carlesii, Vd: Viburnum dilatatum)

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

본 연구는 소사나무 군집구조 분석을 통해서해 도서식물자원의 서식지 외 보전 및 수목원 조성에 필요한 기초자료를 제공하고 바다향기 수목원 내 도서식물원 조성을 위한 생태적 식재 모델을 제시하는데 목적이 있다.

제안 방법

바다향기수목원 내 도서식물원 조성에 필요한 소사나무 군집특성 및 식재모델 도출을 위해 도서식물원의 현황을 파악하고자 이식된 수목의 수종, 수고, 흉고직경, 개체수 등 수목식재 현황을 전수 조사하였다. 소사나무 군집구조 분석을 위해 대상지 내 소규모로 출현하는 소사나무를 제외하고 여러 개체가 주로 출현하는 대상지를 중심으로 상관식생을 고려하여 10×10m (100㎡) 크기의 방형구 13개소(영흥도 9개소: B01~B09, 대부도 4개소: B10~B13)에 대한 조사를 진행하였다.
현지조사는 2018년 7월 21일 ~ 9월 12일까지 총 4회 걸쳐 소사나무 위치 파악 및 군집구조 조사를 진행하였으며, 조사대상지의 위치정보를 기록하기 위해 휴대용 GPS 단말기(Magellan Explorist610)를 이용하였다.

대상 데이터

본 연구는 대부도 및 영흥도 내 소사나무의 식물군집구조 분석을 통해 바다향기수목원 내 도서식물원 조성을 위한 생태적 식재모델을 제시하고자 하였다. 군집구조 분석을 위하여 소사나무가 출현하는 대부도 및 영흥도를 대상으로 총 13개의 방형구(각 100㎡)를 설치 및 조사하였다. 군집분류는 TWINSPAN에 의한 classification과 PCA에 의한 ordination 분석을 하였으며, 지표종 추출을 위하여 Indicator Species Analysis를 하였다.
본 연구는 경기도 안산시 단원구 대부황금로 399에 위치한 바다향기수목원 내 도서식물원 (1,991㎡)을 대상으로 하였다. 또한 바다향기수목원 주변에 위치한 소사나무림을 찾기 위하여 국가생물종지식정보시스템 내 표본 채집지 및 분포도, Lim et al(2014)과 Lim et al(2015)의 연구를 참고하여 인천광역시 옹진군 영흥면 내리에 위치한 영흥도 통일사 및 국사봉(156.3m), 안산시 단원구 대부남동에 위치한 대부도 큰산(105.9m) 주변을 연구대상지로 선정하였다(Figure 1).
본 연구는 경기도 안산시 단원구 대부황금로 399에 위치한 바다향기수목원 내 도서식물원 (1,991㎡)을 대상으로 하였다. 또한 바다향기수목원 주변에 위치한 소사나무림을 찾기 위하여 국가생물종지식정보시스템 내 표본 채집지 및 분포도, Lim et al(2014)과 Lim et al(2015)의 연구를 참고하여 인천광역시 옹진군 영흥면 내리에 위치한 영흥도 통일사 및 국사봉(156.

데이터처리

군집구조 분석을 위하여 소사나무가 출현하는 대부도 및 영흥도를 대상으로 총 13개의 방형구(각 100㎡)를 설치 및 조사하였다. 군집분류는 TWINSPAN에 의한 classification과 PCA에 의한 ordination 분석을 하였으며, 지표종 추출을 위하여 Indicator Species Analysis를 하였다. 군집분류 결과 소사나무-소나무 군락(Ⅰ), 소사나무-졸참나무 군락(Ⅱ), 소사나무-굴피나무 군락(Ⅲ) 등 총 3개의 군락으로 분류되었다.

이론/모형

×1)]/6으로 계산하였다(Yim et al, 1980; Park et al, 1987). 군집분류는 PC-ORD(McCune and Mefford, 2016)를 이용하여 TWINSPAN에 의한 classification 분석 (Hill, 1979)과 Hasegawa(2006)가 제시한 서열기법의 기준으로 PCA에 의한 ordination 분석 (Goodall, 1954)을 하였고 군집 내 지표종 추출을 위하여 Dufréne and Legendre(1997)의 Indicator Species Analysis를 수행하였다. Pielou(1975)의 방법으로 군집별 종 구성의 다양한 정도를 알아보기 위해 Shannon의 종다양도(H’), 최대종다양도(H’max), 균재도(J’), 우점도(D)를 분석하였고 군집 간의 유사성 정도를 측정하기 위해 Whittaker (1956)의 수식을 이용하여 유사도지수(Similarity Index: S.
군집분류는 PC-ORD(McCune and Mefford, 2016)를 이용하여 TWINSPAN에 의한 classification 분석 (Hill, 1979)과 Hasegawa(2006)가 제시한 서열기법의 기준으로 PCA에 의한 ordination 분석 (Goodall, 1954)을 하였고 군집 내 지표종 추출을 위하여 Dufréne and Legendre(1997)의 Indicator Species Analysis를 수행하였다. Pielou(1975)의 방법으로 군집별 종 구성의 다양한 정도를 알아보기 위해 Shannon의 종다양도(H’), 최대종다양도(H’max), 균재도(J’), 우점도(D)를 분석하였고 군집 간의 유사성 정도를 측정하기 위해 Whittaker (1956)의 수식을 이용하여 유사도지수(Similarity Index: S.I.)를 분석하였다.

성능/효과

군집분류는 TWINSPAN에 의한 classification과 PCA에 의한 ordination 분석을 하였으며, 지표종 추출을 위하여 Indicator Species Analysis를 하였다. 군집분류 결과 소사나무-소나무 군락(Ⅰ), 소사나무-졸참나무 군락(Ⅱ), 소사나무-굴피나무 군락(Ⅲ) 등 총 3개의 군락으로 분류되었다. 군락 내 지표종 추출결과 대부도 조사구에서는 분꽃나무, 팥배나무, 신갈나무, 소나무, 비목나무, 생강나무, 산초나무이며, 영흥도 조사구에서는 덜꿩나무, 졸참나무로 분석되었다.
바다향기수목원 내 주제원인 도서식물원의 식재종은 소사나무, 소나무, 팥배나무, 분꽃나무 등 총 14종 126주이었다. 바다향기수목원 내 도서식물원 식재현황, 군집분류 및 군집구조 분석, 지표종 추출 결과, 흉고직경별 개체수 등을 기초로 군락 Ⅰ(소사나무-소나무 군락)과 군락 Ⅱ(소사나무-졸참나무 군락)를 기본방향으로 설정하였다. 군락 Ⅰ은 비목나무, 굴피나무, 산초나무, 생강나무, 분꽃나무 등과 군락 Ⅱ는 굴피나무, 덜꿩나무 등을 추가 식재하여 다층구조의 도서식물원 조성이 필요하다.
2714로 나타났다. 바다향기수목원 내 주제원인 도서식물원의 식재종은 소사나무, 소나무, 팥배나무, 분꽃나무 등 총 14종 126주이었다. 바다향기수목원 내 도서식물원 식재현황, 군집분류 및 군집구조 분석, 지표종 추출 결과, 흉고직경별 개체수 등을 기초로 군락 Ⅰ(소사나무-소나무 군락)과 군락 Ⅱ(소사나무-졸참나무 군락)를 기본방향으로 설정하였다.

후속연구

바다향기수목원 내 도서식물원 식재현황, 군집분류 및 군집구조 분석, 지표종 추출 결과, 흉고직경별 개체수 등을 기초로 군락 Ⅰ(소사나무-소나무 군락)과 군락 Ⅱ(소사나무-졸참나무 군락)를 기본방향으로 설정하였다. 군락 Ⅰ은 비목나무, 굴피나무, 산초나무, 생강나무, 분꽃나무 등과 군락 Ⅱ는 굴피나무, 덜꿩나무 등을 추가 식재하여 다층구조의 도서식물원 조성이 필요하다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	각 국가의 희귀식물 75% 이상을 현지 외 보전 시설에서 보전・관리하도록 의무화한 주체는 어디인가?	국제적으로 생물자원 보전은 국가의무로 이행을 요구하고 있다. 특히 생물다양성협약(CDB)의 세계식물보전전략(GSPC 2020)에서 각 국가의 희귀식물 75% 이상을 현지 외 보전 시설에서 보전・관리하도록 의무화함에 따라 국가기관의 주도적인 기능수행이 강조되고 있다(Kim et al, 2014). 또한 지구온난화 등에 따른 서식환경 악화로 인해 지속적으로 생물종이 감소되고 있어, 유전자원 확보 및 생물종다양성 보전이 더욱 중요해지고 있다.
	지속적으로 생물종이 감소하는 이유는 무엇인가?	특히 생물다양성협약(CDB)의 세계식물보전전략(GSPC 2020)에서 각 국가의 희귀식물 75% 이상을 현지 외 보전 시설에서 보전・관리하도록 의무화함에 따라 국가기관의 주도적인 기능수행이 강조되고 있다(Kim et al, 2014). 또한 지구온난화 등에 따른 서식환경 악화로 인해 지속적으로 생물종이 감소되고 있어, 유전자원 확보 및 생물종다양성 보전이 더욱 중요해지고 있다.
	국내에서 소사나무가 분포하는 지역은 어디인가?	소사나무는 한국, 중국, 일본에 분포하는 낙엽활엽 소교목이며, IUCN RED LIST 중 관심대상(LC)으로 분류되는 종이다(Shaw et al, 2014). 한국에서는 지리적으로 남쪽 해안 도서에서 경기도 해안선까지 분포하며, 주로 도서지역의 능선부와 산정부, 해안단애지를 중심으로 분포하는 특징을 가지고 있다(Lee et al, 2003; Song et al, 2008; Choi et al, 2012; Bae et al, 2014; Choi et al, 2015). 이와 같이 소사나무는 서해 도서식물자원 중 대표적인 수목자원이지만 소사나무림을 서식지 외 보전하기 위한 서식 환경 연구 등의 기초자료가 부족하여 수목원 조성에 어려움이 많다.

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