[논문]강원 남부지역 분비나무림의 식생구조 및 특성 분석

신동빈; 오승환

doi:10.14578/jkfs.2022.111.2.224

강원 남부지역 분비나무림의 식생구조 및 특성 분석
Vegetation Structure and Characteristics Analysis of Abies nephrolepis Forest in Southern Region of Gangwon-do, Korea 원문보기

한국산림과학회지 = Journal of korean society of forest science, v.111 no.2, 2022년, pp.224 - 233

신동빈 (경북대학교 임학과) , 오승환 (경북대학교 산림과학∙ 조경학부)

초록
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멸종위기 고산 침엽수종인 분비나무가 생육하는 임분 식생의 종조성과 구조를 파악하기 위해 강원 남부지역을 대상으로 현장 식생조사와 식물사회학적 군집분류를 실시하였다. 약 400 m² 규격의 총 192개소를 대상으로 Z-M 식물사회학적 방법에 따른 현장조사를 실시하였고, 이원지표종분석(TWINSPAN)과 표조작법을 이용하여 식생유형을 분류하고 각 식생단위별 중요치와 종다양도를 산출하였다. 군락 유형을 분류한 결과, 강원 남부지역 분비나무 분포지의 산림 식생유형은 분비나무-당단풍나무군락, 분비나무-관중군락, 분비나무 전형군락으로 구분되며, 분비나무-당단풍나무군락은 4개의 아군락과 2개의 변군락으로 구분되었다. 목본성 수종의 중요치 분석 결과 분비나무, 신갈나무, 사스래나무, 마가목, 피나무, 당단풍나무 등이 높은 생태적 지위를 띠고 있는 것이 확인되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

We carried out this study to identify the vegetation structure of Abies nephrolepis Maxim. in the southern region of Gangwon-do. We conducted field investigations in 192 stands (400 m2). We analyzed the importance, value, and species diversity of the stands after classifying community type using the methods of the Z-M School of Phytosociology and two-way indicator species analysis (TWINSPAN). We classified the stand structure of A. nephrolepis into th e A. nephrolepis-Acer pseudosieboldianum community, We classified the A. nephrolepis-Dryopteris crassirhizoma community, as an A. nephrolepis typical community. We identified A. nephrolepis, Quercus mongolica, Betula ermanii, Sorbus commixta, Tilia amurensis, and Acer pseudosieboldianum as having high importance value.

주제어

표/그림 (7)

그림 Figure 1. The location of study site in southern region of Gangwon-do.
표 Table 1. A summary table that indicates community types and vegetation units with constancy. Roman numerals(including 'r') indicate constancy classes, while Arabic numerals(including 'r' and '+') indicate coverage classes. 376 species were found in the study site, and differential species whose constancy below 30% were not shown on this table.
표 Table 2. Importance value(IV) of woody plants for 7 vegetation units classified in the study area.
표 Table 3. The number of Abies nephrolepis seedling classified by height class.
그림 Figure 2. DCA(Detrended Correspondence Analysis) ordination of 192 stands.
표 Table 4. Similarity Index(SI) of 7 vegetation units.
표 Table 5. Species diversity indices of 7 vegetation units.

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 강원도 남부지역에 분포하는 분비나무림을 Z-M학파의 식물사회학적 방법에 따라 종 조성과 식생 구조를 조사하고 이원지표종분석법(TWo-Way Indicator SPecies ANalysis)과 표조작법을 통해 식생 단위를 구분한 후, 각 식생 단위 별 목본성 수종의 중요치, 유사도 지수, DCA 분석, 종다양도 분석을 통해 각 식생 단위의 현재 상태를 정확하게 분석하고, 그 결과를 분비나무림뿐만 아니라 아고산대에 분포하는 고산 침엽수종의 보전과 관리를 위한 기초자료를 제공하는 데 그 목적이 있다.

제안 방법

강원 남부지역의 종다양성 특성을 식생 단위별로 구분하여 종풍부도(S), 균재도(J’), 종다양도(H’), 우점도(D), 최대 종다양도(H’max)의 5가지 지수로 나타내었다(Table 5).
군락 분류 후 각 식생단위의 유사도 지수를 구하여 유사 경향성을 파악하고, 수집된 데이터를 통해 군락별 종풍부도(Species Richness Index; S), 종다양도(Species Diversity Index; H’), 균재도(Species Evenness Index; J’), 우점도(Species Dominance Index; D’) 및 최대 종다양도(Maximum Species Diversity Index; H’max) 를 산출하였고 흉고직경 6 cm 이상의 모든 임목의 상대밀도, 상대피도, 상대빈도를 구하고 이를 통해 중요치를 산출하였다.
각 조사지에서 출현한 분비나무 치수의 수를 식생 단위별로 구분하여 나타내었다(Table 3). 분비나무 치수는 흉고직경 6 cm 이하의 모든 개체를 10 cm 미만, 10 cm 이상 50 cm 미만, 50 cm 이상 등 치수고에 따라 나누어 기록하였으며, 각 식생 단위별 치수가 출현한 정도를 비교하기 위하여 각 조사지 당 출현한 치수의 수를 평균하여 계산하였다. 그 결과, 분비나무 중요치가 높게 나타난 VU6, VU7에서 분비나무 치수가 조사구 당 16.

대상 데이터

본 연구의 조사지는 강원 남부지역의 분비나무 자생지 중 가리왕산-중왕산, 두타산-상원산, 발왕산, 백덕산, 백운산-함백산-장산, 사달산, 오대산-계방산, 청옥산-두타산, 황병산 내 192개소의 임분을 대상으로 하였으며, 행정구역상 강원도 강릉시, 동해시, 삼척시, 태백시, 영월군, 정선군, 평창군이 속해있다(Figure 1). 해당 조사지와 근접한 대관령, 북강릉, 강릉, 동해, 영월, 태백, 정선 기상관측소의 기상관측값을 살펴보면, 조사지의 2021년 평균 기온은 11.
암석노출도는 10%이하, 11-30%, 31-50%, 51-75%로 구분하였고, 절반에 가까운 조사지가 50-75%에 달하는 전석지에 위치하였으며, 61개소에 달하는 조사지가 31-50%의 암석노출도를 보였다. 조사지가 위치한 사면위치는 산정, 산복, 산록, 계곡으로 나누었으며, 121개소의 조사지가 산정에 위치하였고, 산복에 위치한 조사지는 67개소로 분비나무 생육지 특성상 대부분의 조사지가 산정과 산복에 위치하였다.

데이터처리

현장에서 수기로 기록된 데이터는 후에 Ms-Excel 2016을 이용하여 정리 및 가공하였으며, TWINSPAN과 종풍부도, 종다양도, 균재도, 우점도 및 최대 종다양도는 Pc-ord7을 통해 산출하였다.

성능/효과

중요치 분석 결과 모든 식생 단위에서 분비나무 중요치가 다른 수종에 비해 높게 나타났으며, 식물사회학적 방법에 따른 식생조사 결과 관목 및 초본층에서도 분비나무가 높은 출현율을 보여 상층에서 고사 등에 의해 분비나무가 일부 소실되어도 치수 갱신에 의한 세대교체가 안정적으로 이루어질 것으로 판단된다. VU1과 VU4, VU5는 신갈나무 중요치가 분비나무를 제외한 다른 교목성 수종에 비해 높게 나타났는데, 이는 침엽수림인 분비나무림이 신갈나무와 경쟁관계를 형성하는 가능성이 있다고 판단된다. 다른 식생 단위와 큰 이질성을 나타내는 VU6와 VU7 중 VU7은 다른 식생 단위보다 분비나무 중요치가 매우 높게 나타나며 신갈나무 중요치는 매우 낮게 나타나는 것으로 보아 VU1, VU4, VU5와는 달리 분비나무가 우점하는 침엽수림으로 당분간 유지될 것으로 판단된다.
식생 단위별로 중요치를 비교해보았을 때, 모든 식생 단위 교목층에서 분비나무 중요치가 높게 나타났지만, VU2와 VU3는 상대적으로 낮은 수치를, VU6와 VU7은 상대적으로 높은 수치를 보였으며, 특히 VU7의 분비나무 중요치가 매우 높은 수치로 기록됐다. VU6와 VU7은 모든 층위에서 다른 식생 단위에 비해 신갈나무 중요치가 매우 낮았으며, 사스래나무와 귀룽나무 중요치가 높게 나타나는 등 분비나무-당단풍나무군락의 하위 군락인 다른 식생 단위와 종 조성의 차이가 나타난 것을 확인할 수 있었다.
강원 남부지역의 분비나무 자생지 내 192개소의 조사지에서 수집한 데이터를 TWINSPAN과 표조작법을 병용하여 분석 및 가공한 결과, 분비나무림은 분비나무-당단풍나무군락, 분비나무-관중군락, 분비나무 전형군락 등 3개의 군락(Community)으로 구분되었으며, 이 중 분비나무-당단풍나무군락은 산앵도나무아군락, 부게꽃나무아군락, 고로쇠나무아군락, 분비나무-당단풍나무전형아군락 등 4개의 아군락(Subcommunity)으로 구분되었다. 이 중 분비나무-당단풍나무전형아군락은 관중변군락과 분비나무-당단풍나무전형변군락 등 2개의 변군락(Variant)으로 구분되었으며, 분비나무림의 식생단위는 총 7개의 유형으로 구분되었다.
강원 남부지역의 분비나무림은 TWINSPAN 및 표조작법에 의한 군락 및 식생 단위 구분 결과 총 7개의 식생 단위로 분류되었으며, 각 식생 단위별 중요치 분석 및 유사도 지수, DCA 분석 결과 VU7은 나머지 식생단위와 상대적으로 큰 이질성을 나타냈다. 특히 VU7은 VU2, VU3, VU4와 비교했을 때 더욱 이질적으로 나타났는데, 이는 주로 북사면에 위치한 다른 식생 단위와는 달리 남사면에도 고른 분포를 보인 VU7의 지리적 특성과 더불어 VU7과 다른 식생 단위 간의 종 조성 차이에 기인한 것으로 판단된다.
고로쇠나무아군락은 분비나무, 신갈나무, 당단풍나무, 사스래나무, 피나무 순으로 높은 중요치를 나타냈으며, 뒤를 이어 해당 식생 단위의 식별종인 고로쇠나무의 생태적 지위 또한 높게 나타났다.
관중과 송이풀이 식별종으로 나타난 분비나무-관중군락의 총 조사구 개수는 39개소이며, 고도는 1,086-1,552 m이고, 평균 고도는 약 1,294 m이다. 경사도는 10-43°로 나타났으며, 평균 경사도는 약 26°이다.
관중변군락의 목본성 식물은 분비나무, 신갈나무, 당단풍나무, 피나무, 시닥나무 순으로 높은 생태적 지위를 나타냈으며, 특히 다른 식생 단위와 비교했을 때 시닥나무 중요치가 비교적 높은 것을 확인할 수 있었다.
분비나무 치수는 흉고직경 6 cm 이하의 모든 개체를 10 cm 미만, 10 cm 이상 50 cm 미만, 50 cm 이상 등 치수고에 따라 나누어 기록하였으며, 각 식생 단위별 치수가 출현한 정도를 비교하기 위하여 각 조사지 당 출현한 치수의 수를 평균하여 계산하였다. 그 결과, 분비나무 중요치가 높게 나타난 VU6, VU7에서 분비나무 치수가 조사구 당 16.44본, 9.92본으로 가장 많이 발견되었으며, VU4는 분비나무 중요치는 다른 식생 단위와 비교했을 때 중간 정도를 나타내었으나 분비나무 치수는 조사구 당 3.59본으로 가장 낮게 나타나 상층에서 우점하는 분비나무의 수에 비해 분비나무 치수 갱신이 잘 이루어지지 않은 것으로 나타났다.
VU1과 VU4, VU5는 신갈나무 중요치가 분비나무를 제외한 다른 교목성 수종에 비해 높게 나타났는데, 이는 침엽수림인 분비나무림이 신갈나무와 경쟁관계를 형성하는 가능성이 있다고 판단된다. 다른 식생 단위와 큰 이질성을 나타내는 VU6와 VU7 중 VU7은 다른 식생 단위보다 분비나무 중요치가 매우 높게 나타나며 신갈나무 중요치는 매우 낮게 나타나는 것으로 보아 VU1, VU4, VU5와는 달리 분비나무가 우점하는 침엽수림으로 당분간 유지될 것으로 판단된다.
분비나무 전형군락의 경우 분비나무, 마가목, 사스래나무, 잣나무, 신갈나무 순으로 높은 생태적 지위를 가지며, 다른 식생 단위와 비교했을 때 분비나무의 중요치가 가장 높게 나타났다. 본 식생 단위 역시 신갈나무가 낮은 생태적 지위를 가지며, 귀룽나무의 중요치가 비교적 높은 수치로 나타났다.
부게꽃나무아군락은 분비나무, 신갈나무, 당단풍나무, 사스래나무, 마가목 등의 순으로 중요치가 높게 나타났으며, 부게꽃나무의 중요치 또한 다른 군락에 비해 비교적 높게 측정되었다.
분비나무 전형군락의 경우 분비나무, 마가목, 사스래나무, 잣나무, 신갈나무 순으로 높은 생태적 지위를 가지며, 다른 식생 단위와 비교했을 때 분비나무의 중요치가 가장 높게 나타났다. 본 식생 단위 역시 신갈나무가 낮은 생태적 지위를 가지며, 귀룽나무의 중요치가 비교적 높은 수치로 나타났다.
분비나무-관중군락에서 높은 생태적 지위를 갖는 종은 분비나무, 마가목, 사스래나무, 함박꽃나무이며, 다른 식생 단위와 비교했을 때 신갈나무는 낮은 중요치를 나타냈으며, 귀룽나무는 높은 생태적 지위를 나타냈다.
분비나무-당단풍나무전형변군락은 분비나무, 신갈나무, 피나무, 잣나무, 사스래나무 순으로 높은 중요치를 나타냈으며, 신갈나무의 중요치가 약 24.2로 모든 식생 단위 중신갈나무 중요치가 가장 높았다.
식생 단위별로 중요치를 비교해보았을 때, 모든 식생 단위 교목층에서 분비나무 중요치가 높게 나타났지만, VU2와 VU3는 상대적으로 낮은 수치를, VU6와 VU7은 상대적으로 높은 수치를 보였으며, 특히 VU7의 분비나무 중요치가 매우 높은 수치로 기록됐다. VU6와 VU7은 모든 층위에서 다른 식생 단위에 비해 신갈나무 중요치가 매우 낮았으며, 사스래나무와 귀룽나무 중요치가 높게 나타나는 등 분비나무-당단풍나무군락의 하위 군락인 다른 식생 단위와 종 조성의 차이가 나타난 것을 확인할 수 있었다.
유사도 지수를 도출한 결과(Table 4), 본 연구의 식생 단위들은 대체로 동질적인 것으로 판단되었으며, 제일 높은 유사도가 나타난 식생 단위는 VU2와 VU3(0.72)였으며, 특히 VU1, VU2, VU3, VU4간의 유사도 지수가 높았는데, 이는 같은 분비나무-당단풍나무군락의 하위 군락에 속하기 때문으로 판단된다. 이와 다르게, VU7과 다른 식생 단위 간의 유사도 지수는 상대적으로 낮으므로, VU7은 다른 식생 단위와는 상대적으로 이질적인 식생 단위로 판단된다.
강원 남부지역의 분비나무 자생지 내 192개소의 조사지에서 수집한 데이터를 TWINSPAN과 표조작법을 병용하여 분석 및 가공한 결과, 분비나무림은 분비나무-당단풍나무군락, 분비나무-관중군락, 분비나무 전형군락 등 3개의 군락(Community)으로 구분되었으며, 이 중 분비나무-당단풍나무군락은 산앵도나무아군락, 부게꽃나무아군락, 고로쇠나무아군락, 분비나무-당단풍나무전형아군락 등 4개의 아군락(Subcommunity)으로 구분되었다. 이 중 분비나무-당단풍나무전형아군락은 관중변군락과 분비나무-당단풍나무전형변군락 등 2개의 변군락(Variant)으로 구분되었으며, 분비나무림의 식생단위는 총 7개의 유형으로 구분되었다. 구분된 군락과 식생단위는 상재도와 최소피도, 최대피도값을 병기하여 상재도표로 나타내었다(Table 1).
미소지형은 볼록한 지형이 4개소, 오목한 지형은 3개소, 평평한 지형 2개소로 큰 차이가 없었다. 조사구의 분포는 서쪽 사면을 제외한 다른 사면에서 고른 분포를 보였으며, 조사구 대부분이 암석 노출도가 높은 암석지에 있었다.
조사지의 경사도는 3-45°이며, 평균경사도는 약 24°이다. 조사지의 지형은 평평한 지형, 오목한 지형, 볼록한 지형으로 이루어져 있으며, 연구 조사지는 볼록한 지형이 98개소로 가장 많았고, 오목한 지형 또한 72개소로 상당수를 차지했다. 암석노출도는 10%이하, 11-30%, 31-50%, 51-75%로 구분하였고, 절반에 가까운 조사지가 50-75%에 달하는 전석지에 위치하였으며, 61개소에 달하는 조사지가 31-50%의 암석노출도를 보였다.
중요치 분석 결과 모든 식생 단위에서 분비나무 중요치가 다른 수종에 비해 높게 나타났으며, 식물사회학적 방법에 따른 식생조사 결과 관목 및 초본층에서도 분비나무가 높은 출현율을 보여 상층에서 고사 등에 의해 분비나무가 일부 소실되어도 치수 갱신에 의한 세대교체가 안정적으로 이루어질 것으로 판단된다. VU1과 VU4, VU5는 신갈나무 중요치가 분비나무를 제외한 다른 교목성 수종에 비해 높게 나타났는데, 이는 침엽수림인 분비나무림이 신갈나무와 경쟁관계를 형성하는 가능성이 있다고 판단된다.

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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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