[논문]지리산과 한라산의 구상나무 임분 구조의 생태적 특성

송주현; 한상학; 이상훈; 윤충원

doi:10.14578/jkfs.2021.110.4.590

지리산과 한라산의 구상나무 임분 구조의 생태적 특성
Ecological Characteristic of Abies koreana Stand Structure of Mt. Jirisan and Mt. Hallasan 원문보기

한국산림과학회지 = Journal of korean society of forest science, v.110 no.4, 2021년, pp.590 - 600

송주현 (국립백두대간수목원 산림복원지원실) , 한상학 (국립생태원 기후변화연구팀) , 이상훈 (국립생태원 기후변화연구팀) , 윤충원 (공주대학교 산림자원학과)

초록
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본 연구는 환경부에서 실시한 국가 장기 생태 연구를 위하여 구축된 지리산과 한라산의 구상나무림 1 ha(100 m×100 m)씩을 대상으로 흉고직경급 분포, 수간건강상태, 수관 계층구조, 중요치, 종다양도, DCA 분석을 통해 지리산과 한라산의 구상나무림 임분구조를 비교하기 위하여 실시하였다. 흉고직경급별 개체수 비교에서는 20 cm 미만에서는 한라산 구상나무의 개체수가 많았고 20 cm 이상에서는 지리산 구상나무의 개체수가 더 많이 나타났다. 구상나무 수간건강상태에서 곧게 서서 생육하는 개체(AS)의 비율이 지리산(72%)이 한라산(60.7) 보다 더 높게 나타났고 기울어 생육하는 개체(AL)의 비율은 한라산(10.2%)이 지리산(1.1%) 보다 더 높게 나타났다. 수관 계층구조를 살펴보면 지리산은 4개의 층위가 고르게 발달하고 각 층위의 구분이 명확히 구분되는 성숙한 임분의 형태를 보였지만 한라산은 10 m 미만의 아교목층을 제외한 3개의 층위로 발달하였다. 중요치 분석 결과 한라산 구상나무의 중요치(39.4)가 지리산 구상나무의 중요치(26.6) 보다 높게 나타났으며 종다양도는 지리산 구상나무림 종다양도(2.52)가 한라산 구상나무림의 종다양도(1.58) 보다 높게 나타났다. DCA 분석 결과 지리산과 한라산의 지소별 평균 거리가 비교적 명확히 구분되었고 지리산이 조사지간 종조성의 퍼져 있는 정도가 한라산에 비하여 상대적으로 조밀한 것으로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study compared the stand structure of Abies koreana forests between Mt. Jirisan and Mt. Hallasan by analyzing DBH distribution, stem vitality, crown structure, importance value, species diversity, and DCA. The data were acquired through the national long-term ecological research project conducted by the Ministry of Environment. In the comparison of DBH class distribution, the stem density of A. koreana with DBH 20 cm was higher in Mt. Jirisan than that in Mt. Hallasan. For A. koreana stem vitality, the ratio of alive standing was higher in Mt. Jirisan (72.0%) than in Mt. Hallasan (60.7%), whereas the ratio of alive leaning was higher in Mt. Hallasan (10.2%) than in Mt. Jirisan (1.1%). A. koreana stand in Mt. Jirisan was a mature stand with four evenly developed and distinct layers, whereas the tree layer in Mt. Hallasan was less than 10 m and the stand had three layers without a subtree layer. Mt. Hallasan's importance value of A. koreana was 39.4% higher than Mt. Jirisan's importance value of 26.6%. The species diversity of the A. koreana community of Mt. Jirisan was 2.52 times higher than that of Mt. Hallasan, which was 1.58. DCA results revealed that the average distance between Mt. Jirisan and Mt. Hallasan was relatively distinguished, and the degree of scattering of species composition of Mt. Jirisan was relatively dense compared with that of Mt. Hallasan.

주제어

표/그림 (9)

그림 Figure 1. The location of the study site in Mt. Jirisan and Mt. Hallasan.
그림 Figure 2. Chi square test of the DBH classes distribution for A. koreana in Mt. Jirisan and Mt. Hallasan.
표 Table 1. Envrionmental factors of A. koreana forest in Mt. Jirisan and Mt. Hallasan.
그림 Figure 3. Comparison of stem type of A. koreana in Mt. Jirisan and Mt. Hallasan.
표 Table 2. T-test of A. koreana in Mt. Jirisan and Mt. Hallasan by DBH class.
그림 Figure 4. Crown structure of correlation between height of vegetation stratum (T1: tree layer, T2: subtree layer, S: shrub layer, H: herb layer) and coverage in Mt. Jirisan (a) and Mt. Hallasan (b).
표 Table 3. Comparison of importance value of A. koreana forest between Mt. Jirisan and Mt. Hallasan.
그림 Figure 5. Comparing species diversity indices of A. koreana forest between Mt. Jirisan and Mt. Hallasan.
그림 Figure 6. DCA (detrended correspondence analysis) ordination of A. koreana forest in Mt. Jirisan(△) and Mt. Hallasan(▲).

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구는 우리나라에서 구상나무 면적이 가장 넓은 한라산과 지리산을 대상으로 환경부에서 국가 장기 생태 연구를 위해 구축한 구상나무림의 임분구조를 비교하는데 목적이 있으며 멸종위기종인 구상나무의 지역에 따른 합리적 유지관리를 위한 기초자료를 마련하고자 한다.

성능/효과

6 cm로 나타나 동일하였다. 10-20 cm의 흉고직경급에서는 지리산이 15.1 cm, 한라산이 14.1 cm, 20-30 cm의 흉고직경급에서는 지리산이 24.8 cm, 한라산이 22.5 cm, 30-40 cm의 흉고직경급에서는 지리산이 34.4㎝, 한라산이 32.1 cm, 40-50 cm의 흉고직경급에서는 지리산이 43.5 cm, 한라산은 개체수가 나타나지 않았다. 10-20 cm, 20-30 cm의 흉고직경급은 유의수준 0.
종다양성 측면에서도 지리산의 종다양도가 한라산보다 높아 생태적으로 더 안정된 구상나무림을 유지하고 있음을 알 수 있었다. DCA 분석 결과, 지리산과 한라산의 구상나무림은 지소별 유연 거리의 차이가 명확하였고, 종조성의 조사지간 차이가 지리산이 더 적게 나타나 조밀하게 분포하는 것을 알 수 있었다.
조사대상지는 지리산 임걸령 지역과 한라산 영실 지역에 각각 1 ha씩 환경부에서 국가장기생태연구를 위해 설치한 구상나무군락의 영구 조사지이며, 흉고직경 2 cm 이상의 목본식물에 대하여 매목조사 및 생육하고 있는 모든 종에 대한 식생조사를 실시한 결과, 20 cm 이하의 직경급은 한라산의 개체수가 지리산의 개체수보다 많이 나타났고 20 cm 이상의 직경급은 지리산의 개체수가 많았다. 각 흉고직경급별 평균 DBH 또한 모든 직경급에서 지리산이 한라산보다 높게 나타났다. 한라산의 구상나무가 지리산보다 소경목으로 주로 임분을 구성하고 교목층의 평균수고 또한 현저히 낮은 것은 지리산 보다 한라산의 평균기온이 낮고 평균풍속이 높은 식물이 생육하기에 더 극한기상인 이유로 사료되지만 그 외 지리산과 한라산의 지형 또는 지질적 차이로 인한 구상나무의 수분흡수율의 차이, 그리고 근계가 수간을 지탱할 수 있는 수용력의 임계점에 대한 근원적 차이가 있을 것으로도 사료되어 이에 대한 추가적인 연구의 진행이 필요하다.
구상나무의 각 흉고직경급별 평균의 차이를 확인하기 위하여 독립표본 t-검정을 실시한 결과(Table 2), 전체 흉고직경의 평균의 차이는 지리산이 18.1 cm, 한라산이 11.2 cm로 유의수준 0.05 이하의 통계적으로 유의한 차이가 나타나 지리산의 평균흉고직경이 한라산의 평균흉고직경보다 큰 것을 확인하였다. 흉고직경급별로 살펴 보았을 때, 5 cm 미만은 지리산이 4.
한라산의 구상나무가 지리산보다 소경목으로 주로 임분을 구성하고 교목층의 평균수고 또한 현저히 낮은 것은 지리산 보다 한라산의 평균기온이 낮고 평균풍속이 높은 식물이 생육하기에 더 극한기상인 이유로 사료되지만 그 외 지리산과 한라산의 지형 또는 지질적 차이로 인한 구상나무의 수분흡수율의 차이, 그리고 근계가 수간을 지탱할 수 있는 수용력의 임계점에 대한 근원적 차이가 있을 것으로도 사료되어 이에 대한 추가적인 연구의 진행이 필요하다. 수간건강상태에서도 지리산 구상나무의 수간건강상태가 한라산보다 곧게 서서 자라는 형태(AS)의 비율이 높았고 그 외 형태들에서 한라산이 높게 나타나는 경향을 보여 지리산 구상나무의 생육상태가 한라산 구상나무의 생육상태보다 더 좋음을 알 수 있었다. 수관계층 구조에서 지리산 구상나무림이 4개의 층위가 고르게 발달하였고 한라산의 경우, 교목층은 발달하지 않아 층상구조가 상대적으로 복잡한 지리산의 구상나무림이 한라산 구상나무림에 비하여 상대적으로 성숙한 임분을 형성하고 있는 것으로 판단되었다.
수간건강상태에서도 지리산 구상나무의 수간건강상태가 한라산보다 곧게 서서 자라는 형태(AS)의 비율이 높았고 그 외 형태들에서 한라산이 높게 나타나는 경향을 보여 지리산 구상나무의 생육상태가 한라산 구상나무의 생육상태보다 더 좋음을 알 수 있었다. 수관계층 구조에서 지리산 구상나무림이 4개의 층위가 고르게 발달하였고 한라산의 경우, 교목층은 발달하지 않아 층상구조가 상대적으로 복잡한 지리산의 구상나무림이 한라산 구상나무림에 비하여 상대적으로 성숙한 임분을 형성하고 있는 것으로 판단되었다. 층위별 식피율에서는 종풍부도가 높은 초본층에서 한라산의 초본층 평균 식피율이 지리산에 비하여 더 낮게 나타났는데 이는 높은 관목층 평균식피율과 높은 암석노출도로 인하여 초본층 식생들이 생육하기가 불리하기 때문인 것으로 판단되었다.
조사대상지는 지리산 임걸령 지역과 한라산 영실 지역에 각각 1 ha씩 환경부에서 국가장기생태연구를 위해 설치한 구상나무군락의 영구 조사지이며, 흉고직경 2 cm 이상의 목본식물에 대하여 매목조사 및 생육하고 있는 모든 종에 대한 식생조사를 실시한 결과, 20 cm 이하의 직경급은 한라산의 개체수가 지리산의 개체수보다 많이 나타났고 20 cm 이상의 직경급은 지리산의 개체수가 많았다. 각 흉고직경급별 평균 DBH 또한 모든 직경급에서 지리산이 한라산보다 높게 나타났다.
중요치 분석에서는, 지리산의 경우, 구상나무와 신갈나무 및 그 외 수종간의 중요치 차이가 상대적으로 적게 나타나 향후 종내 또는 종간의 입지경쟁이 활발히 일어날 것으로 판단되었으며, 한라산의 경우, 구상나무의 중요치 비율이 타 수종보다 상대적으로 높아 당분간은 구상나무가 우점할 것으로 판단되었다. 종다양성 측면에서도 지리산의 종다양도가 한라산보다 높아 생태적으로 더 안정된 구상나무림을 유지하고 있음을 알 수 있었다. DCA 분석 결과, 지리산과 한라산의 구상나무림은 지소별 유연 거리의 차이가 명확하였고, 종조성의 조사지간 차이가 지리산이 더 적게 나타나 조밀하게 분포하는 것을 알 수 있었다.
층위별 식피율에서는 종풍부도가 높은 초본층에서 한라산의 초본층 평균 식피율이 지리산에 비하여 더 낮게 나타났는데 이는 높은 관목층 평균식피율과 높은 암석노출도로 인하여 초본층 식생들이 생육하기가 불리하기 때문인 것으로 판단되었다. 중요치 분석에서는, 지리산의 경우, 구상나무와 신갈나무 및 그 외 수종간의 중요치 차이가 상대적으로 적게 나타나 향후 종내 또는 종간의 입지경쟁이 활발히 일어날 것으로 판단되었으며, 한라산의 경우, 구상나무의 중요치 비율이 타 수종보다 상대적으로 높아 당분간은 구상나무가 우점할 것으로 판단되었다. 종다양성 측면에서도 지리산의 종다양도가 한라산보다 높아 생태적으로 더 안정된 구상나무림을 유지하고 있음을 알 수 있었다.
0%로 각각 나타났다. 지리산 구상나무 임분은 교목층과 초본층의 식피율이 아교목층과 관목층의 식피율보다 상대적으로 높게 나타났으며, 한라산 구상나무 임분은 관목층의 식피율이 아교목층과 초본층의 식피율보다 상대적으로 높게 나타났다. 종풍부도가 가장 높은 초본층의 경우, 한라산의 초본층 식피율이 지리산보다 상대적으로 낮게 나타났는데 이는 초본층과 가장 인접해 있는 관목층의 식피율이 높게 나타나고 초본이 생육하기에 적합한 표토의 면적이 높은 암석 노출도로 인하여 넓은 면적의 확보가 어렵기 때문인 것으로 판단되었다.
4%로 지리산에 비해 높게 나타났다. 지리산 구상나무림의 중요치를 살펴보면, 구상나무(26.6%), 신갈나무(15.7%), 쇠물푸레나무(7.2%), 당단풍나무(6.6%), 들메나무(4.2%), 피나무(4.0%), 고로쇠나무(3.7%)의 순으로 나타났다. 한라산 구상나무림의 중요치를 살펴보면, 구상나무(39.
지리산과 한라산 구상나무림 내 DBH 2 cm 이상 입목의 매목조사된 결과를 바탕으로 중요치 분석을 한 결과(Table 3), 지리산 구상나무는 한라산 구상나무에 비하여 상대피도(흉고단면적), 상대밀도(개체수), 상대빈도(출현율)가 모두 낮게 나타나 중요치가 지리산 구상나무가 26.6%로 나타났고 한라산 구상나무는 39.4%로 지리산에 비해 높게 나타났다. 지리산 구상나무림의 중요치를 살펴보면, 구상나무(26.
지역별 층위에 따른 식피율을 살펴보면, 지리산은 교목층 평균 식피율이 69.0±14.1%, 아교목층 평균 식피율이 33.0±13.6%, 관목층 평균 식피율이 38.0±17.9%, 초본층 평균 식피율이 63.0±11.0%로 각각 나타났다
7%)의 순으로 나타났다. 한라산 구상나무림의 중요치를 살펴보면, 구상나무(39.4%), 산개벚지나무(17.8%), 주목(15.8%), 신갈나무(12.3%)의 순으로 나타났고 중요치 값이 가장 높은 구상나무와 다른 수종과의 중요치 차이가 지리산과 상대적으로 크게 나타났으며, 그 외 수종의 경우 중요치 값이 크지 않아 당분간 구상나무가 우점할 것으로 사료되었지만 기후변화 또는 다른 이유에서의 구상나무 감소에 대한 보전대책 마련이 시급할 것으로 사료되었다.
한라산은 아교목층 평균 식피율이 38.6±21.9%, 관목층 평균 식피율이 68.8±14.9%, 초본층 평균 식피율이 48.5±22.0%로 각각 나타났다
05 이하의 통계적으로 유의한 차이가 나타나 지리산의 평균흉고직경이 한라산의 평균흉고직경보다 큰 것을 확인하였다. 흉고직경급별로 살펴 보았을 때, 5 cm 미만은 지리산이 4.2 cm로 나타났고 한라산이 4.0 cm으로 나타나 지리산 구상나무의 평균흉고직경이 크게 나타났고, 5-10 cm의 흉고직경급에서는 지리산이 7.6 cm, 한라산이 7.6 cm로 나타나 동일하였다. 10-20 cm의 흉고직경급에서는 지리산이 15.

후속연구

각 흉고직경급별 평균 DBH 또한 모든 직경급에서 지리산이 한라산보다 높게 나타났다. 한라산의 구상나무가 지리산보다 소경목으로 주로 임분을 구성하고 교목층의 평균수고 또한 현저히 낮은 것은 지리산 보다 한라산의 평균기온이 낮고 평균풍속이 높은 식물이 생육하기에 더 극한기상인 이유로 사료되지만 그 외 지리산과 한라산의 지형 또는 지질적 차이로 인한 구상나무의 수분흡수율의 차이, 그리고 근계가 수간을 지탱할 수 있는 수용력의 임계점에 대한 근원적 차이가 있을 것으로도 사료되어 이에 대한 추가적인 연구의 진행이 필요하다. 수간건강상태에서도 지리산 구상나무의 수간건강상태가 한라산보다 곧게 서서 자라는 형태(AS)의 비율이 높았고 그 외 형태들에서 한라산이 높게 나타나는 경향을 보여 지리산 구상나무의 생육상태가 한라산 구상나무의 생육상태보다 더 좋음을 알 수 있었다.

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저자의 다른 논문 :

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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