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ISSN : 1598-5504(Print)
ISSN : 2383-8272(Online)
Journal of Agriculture & Life Science Vol.49 No.3 pp.99-111
DOI : https://doi.org/10.14397/jals.2015.49.3.99

Analysis of habitat characteristics of leopard cat(Prionailurus bengalensis) in Odaesan National Park

Sang-Jin Lim, Ji-Young Kim, Yung-Chul Park*
Deptartment of Forest Environment System, Kangwon National University, Chuncheon 200-701, Republic of Korea
Corresponding author: Yung-Chul Park Tel: +82-33-250-8366 Fax: +82-33-257-8361 parky@kangwon.ac.kr
March 24, 2014 May 18, 2015 June 3, 2015

Abstract

Understanding habitat characteristics of endangered wildlife is essential to conserve the species and their habitats. In this study, we investigated habitat characteristics of a Korean endangered species, Prionailurus bengalensis (leopard cat), using GIS analysis. GPS coordinates of the target mammal traces and 11 environmental factors were used for the GIS analysis. The Odaesan National Park (ONP) is selected as a study area for GIS analysis of the habitat characteristics of leopard cats. According to our results, leopard cats preferred broad-leaf forests with high density crown and middle DBH of the 5th age class as their habitats, corresponding to the general forest composition of ONP. However, leopard cats preferred a little higher area (1,045m) than mean elevation (901.4m) of ONP and a little lower steepness (15.7°) than that (22.1°) of ONP. Through comparison of previous studies with our results, we draw inclusive conclusions on habitats preference of Korean leopard cats. Leopard cats preferred the 5th-6th age classes of tree, elevation of 800-1100 m, steepness of 15-24°, South-west aspect, distance of 200-300 m from stream, and distance more than 1400 m from human residential area or agricultural area.


오대산국립공원에 분포하는 삵(Prionailurus bengalensis)의 서식지 특성 분석

임 상진, 김 지영, 박 영철*
강원대학교 산림환경시스템학과

초록

멸종위기 야생동물의 서식지 특성 이해는 종과 서식지를 보전하기 위해 중요하다. 본 연구에서는 GIS를 이 용하여 멸종위기종인 삵의 서식지 특성을 조사하였다. GIS 분석을 위하여 삵의 위치자료와 11개의 환경 인자 를 이용하였고, GIS분석을 위한 연구대상지로 오대산국립공원을 선정하였다. 연구 결과 삵은 오대산국립공원 의 일반적인 숲 구성에 해당하는 활엽수림, 수관밀도 밀밀도, 영급 5영급, 경급 중경목 지역을 선호하였다. 그러나 삵은 오대산국립공원 평균 고도(901.4m)보다 높은 고도(1,045m)와 오대산 평균 경사도(22.1°) 보다 낮은 경사도(15.7°)를 선호했다. 본 논문의 연구결과와 선행된 연구결과와 비교를 통해, 삵이 선호하는 서식 지 환경에 대한 포괄적으로 범위를 결정할 수 있다. 삵은 수목연령은 5-6영급, 고도는 800-1100 m 경사도 는 15-24°, 사면향은 남서향, 수계로부터의 거리는 200-300 m, 주거지나 농경지로부터는 1400 m 이상 떨 어진 지점을 선호하는 것을 알 수 있었다.


    Kangwon National University
    120131862

    Ⅰ서론

    야생동물의 행동특성과 이들이 거주하는 서식지 사이의 관계를 이해하는 것은 야생동물의 보전과 관 리를 위해서 매우 중요하다(Lee & Song, 2008). 국 내에서도 2005년 야생생물 보호 및 관리에 관한 법 이 발효된 이후로 서식지중심의 야생동물보호 및 관 리가 중요한 보전전략으로 자리잡아오고 있다. 특히 종이나 개체군의 공간적 분포와 이러한 분포지역에 서의 생물학적·환경적 특성을 연계한 서식지특성 (habitat characteristics)에 관한 자료는 서식지에 서 종의 보전에 필요한 자연자원관리나 보전계획을 수립하는데 있어 중요한 정보를 제공한다(Rho et al., 2005). 멸종위기종의 경우 행동특성과 연계한 서식지특성을 이해하는 것은 이 종들의 현재의 서식 지를 보호하고 관리하는데 있어서뿐만 아니라, 미래 에 활용될 수 있는 대안적인 서식지를 밝혀내는데 있어서도 중요하다.

    최근 GPS(Global Positioning System), GIS (Geographic Information System), 공간통계모델, 종분포모델(Species Distributions Model) 등 생물 다양성을 정량화하거나 객관화하는데 필요한 다양 한 방법과 이론들이 개발됨에 따라 야생동물의 서 식지특성을 밝혀내고, 이러한 서식지특성들에 기초 하여 최적합서식지(habitat suitability)를 예측하는 기술들이 더욱 정교해지고 있다(Scott et al., 1993; Li et al., 1999; Rodrigues et al., 2004; Kremen et al., 2008; Thorn et al., 2009).

    서식지특성을 밝혀내기 위해서는 관심 대상 생물 종의 서식지 공간분포에 관한 정보나 서식지의 생물 학적·환경적 정보와 관련한 충분한 자료 구축이 우 선되어야 하지만 국내의 야생동물들의 경우 이러한 자료가 미흡한 실정이다(Kwon, 2011; Kim, 2011a). 1994년 국내 최초로 원격무선탐사 방법으로 멧돼지 서식지특성이 밝혀졌으며(Kim, 1994), 이렇게 밝혀 진 멧돼지의 서식지특성을 활용해 점봉산과 설악산 지역에서 멧돼지 서식지적합성 평가를 실시한 적이 있다(Kim et al., 1998). 이후에 들꿩, 고라니 등에 서 서식지특성에 관한 연구가 진행된 적이 있으며, 삵, 산양, 수달 등에서는 서식지적합성 평가를 진행 한 적이 있다(Im & Lee, 2002; Choi, 2003; Choi & Park, 2005; Seo et al., 2008; Lee & Song, 2008; Jung & Jo, 2005).

    삵은 우리나라 최상위 육식동물이며 멸종위기야생 생물 II급으로 개체군 관리를 위하여 서식지 보호관 리가 필요한 야생동물이다(Lee et al., 2012). 본 연 구의 목적은 오대산국립공원을 대상으로 삵의 공간 분포를 밝혀내고, 이러한 공간분포에서의 생태적· 환경적 특징을 분석·정량화함으로써 삵의 서식지특 성을 밝혀내는 것이다.

    Ⅱ연구방법

    2.1.연구지역

    오대산국립공원의 면적이 326 km2이며 비로봉 (1,563m)을 중심으로 계방산(1577m), 호령봉(1561m), 상왕봉(1491m), 두로봉(1422m), 동대산(1338m), 노인봉(1338) 등이 연결된 큰 산 줄기로서 백두대 간의 중심에 위치하며 핵심 생태축을 형성하므로 야생동물 이동로로서 중요한 역할을 해오고 있다 (Fig. 1). 최근까지의 조사 결과에 따르면 오대산 국립공원에 서식하는 총 3,778종의 동·식물 중 포유류는 28종이 서식하고 있는 것으로 기록되어 있을 정도로 야생동물자원이 풍부한 지역이다 (Odaesan National Park, 2011). 이 중 멸종위기 포유동물은 산양, 수달, 하늘다람쥐, 담비, 삵, 사 향노루, 무산쇠족제비 등 7종이 있다.

    2.2.서식흔적 조사

    2006년부터 2013년까지 오대산국립공원에서 수행 한 서식흔적(실체, 배설물, 족적, 체모, 굴 등)조사 결과에서 삵이 발견된 지점의 GPS좌표를 확보하였 다(60CSx Garmin Inc., USA). 서식흔적은 야생동 물의 공간분포를 확인하기 위해 일반적으로 적용되 고 있는 선조사법(Line transect)으로 수행하였다 (Buckland et al, 1993; National Institute of Environmental Research, 2007)(Fig. 2).

    2.3.GIS 분석

    GIS분석에 사용한 환경변수는 선행 연구를 참고 하여(Seo & Park, 2000; Choi, 2003; Lee & Song, 2008; Seo et al., 2008; Kwon, 2011; National Park Research Institute, 2011; Song & Kim, 2012), 삵의 서식환경에 영향을 줄 수 있는 11개의 환경변수들을 선정하였다(Table 1). 이들 환 경변수들은 크게 산림환경(산림유형, 수목연령, 흉 고직경, 수관밀도), 지형환경(고도, 사면향, 경사도, 수계로부터의 거리), 교란환경(주거지로부터의 거리, 농경지로부터의 거리, 도로로부터의 거리) 등 3가지 범주로 구분했다.

    산림환경변수들인 수목연령, 흉고직경, 수관밀 도, 산림유형의 레이어들은 산림청에서 제공하는 5 차 수치임상도를 이용해 제작했다(Korea Forest Research Institute. 2009). 지형환경변수들 중 경 사도, 사면향, 표고 레이어 등을 제작하기 위한 수 치표고모델(DEM)은 NASA에서 제공하는 30 m의 해상도를 지닌 GDEM V2 (2011년 10월)를 사용하였 다(Table 1). 경사도는 산지특성 평가 시 이용되는 경사도 평가지표와 같이 5단계로 구분하여 분석하였 다(Table 2). 지형환경변수 중‘수계로부터의 거 리’는 수자원공사의 WAMIS에서 제공하는 하천차수 도 레이어 이용했다. 환경교란변수에 해당하는‘주 거지와‘경작지로부터의 거리’는 환경부에서 제공하 는 중토지피복도를 이용하여 레이어를 제작했으 며,‘도로로부터의 거리’는 1:25,000 축적의 수치지 형도를 이용해 도로레이어를 제작했다(Fig. 3).

    생성한 산림환경, 지형환경, 환경교란 관련 11개 의 변수 레이어들은 삵의 공간분포 자료 레이어와 중첩시켜서 분석하였다. 경사도는 산림청의 산지특 성평가표에서 제시하고 있는 경사도 평가지표에 따 라 5단계로 구분하여 분석했으며, 사면향은 8방위로 표고는 200 m 단위로 구분하여 분석했다. 산림환경 변수(산림유형, 수목연령, 흉고직경, 수관밀도 등) 레이어들은 산림청에서 제공한 임상도 제작지침을 이용하여 분석하였다. 모든 거리 레이어들은 200 m 단위로 구분하여 분석하였다.

    전체 환경변수 레이어들의 해상도는 30 m로 통일 하였으며 변환 및 분석은 ArcGIS 10.0(ESRI Inc, U.S.A) 소프트웨어를 사용하였다.

    Ⅲ결과

    3.1.오대산국립공원의 산림환경과 지형적 특성

    3.1.1.산림환경 특성

    산림청에서 제5차 전국산림자원조사(2006-2010) 결과를 바탕으로 제작한 수치임상도를 ArcGIS프로 그램을 이용하여 오대산국립공원의 산림유형(임상, 수종, 수목연령, 수관점유면적, 흉고직경)을 분석한 결과 임상은 활엽수림이 72%로 가장 큰 비율을 차 지하고 있었으며, 다음으로 침엽수림이 16%, 혼효림 이 10%, 수목이 없는 비산림지역이 2% 순으로 나타 났다. 수종별로는 기타 활엽수와 기타 참나무를 제 외하고 소나무가 12%로 제일 비율이 높았고, 다음 으로 신갈나무 6%, 낙엽송 2% 순이었다. 수목연령 (영급)의 비율은 5영급이 35%, 4영급이 32%, 6영급 이 26%, 3영급 3% 순이었으며, 특히 4-6영급이 전 체의 92%로 대부분을 차지하였다. 수관점유면적은 밀밀도가 97%로 대부분을 차지하였다. 수목의 흉고 직경(경급)은 중경목 67%로 가장 큰 비율을 차지하 였고 다음으로 대경목 24%, 소경목 7% 순이었다 (Table 2).

    3.1.2.지형특성

    NASA에서 제공한 수치표고모델(DEM)을 ArcGis 프로그램으로 분석한 결과 오대산국립공원의 지형변 수(고도, 경사도, 사면향)의 특성은 다음과 같았다. 고도는 1,000-1,200(m) 구간이 전체 면적의 29%, 800-1,000(m) 구간이 28% 로 비슷하게 나왔으며, 600-800(m) 구간은 15%, 1,200-1,400(m) 구간은 12%로 상대적으로 낮았다. 평균고도는 901.4 m였 다. 사면향은 남향(S)과 남서향(SW)이 각각 10%로 낮게 나왔고, 나머지 향들은 13-15%사이로 비슷하 게 나타났다. 경사도는 평탄지(5°미만)가 2%로 전체 면적의 가장 적은 비율을 차지하였고, 나머지 구간 들은 17-21%사이로 비슷했으며, 평균 경사도는 22.1°였다(Table 3).

    3.2.삵의 서식지 특성

    3.2.1.산림 이용특성

    삵의 서식흔적이 발견된 264개 지점에 대하여 ArcGIS 프로그램을 이용하여 임상, 수종, 수목연령, 수관점유면적, 흉고직경 등 산림이용 특성을 분석한 결과 삵이 선호하는 임상은 활엽수림이 60%였으며, 침엽수림이 20%, 수목이 없는 비산림지역이 11% 순 으로 활엽수림에서 가장 출현빈도가 높았다. 비산림 지역(nonforest)과 무입목지(unstocked forest land) 등은 오대산국립공원의 전체면적에 비해 각각 2%, 0% 정도인데 반해서 삵의 출현빈도는 11%와 6%로 상대적으로 높았다. 수목 영급의 경우 오대산국립공 원에서는 4-6영급이 총 93%로 대부분의 수목이 이 영급에 속했다. 5영급과 4영급은 각각 35%와 32% 로 비슷한 분포를 나타내고 있지만, 삵이 출현한 비 율은 5영급 지역이 52%로 가장 선호하는 지역이었 으며, 4영급 지역의 경우 출현비율이 13%에 지나지 않았다. 6영급지역은 26%로 32%점유율을 나타내는 4영급지역보다 더 낮은 점유비율을 나타내지만, 삵 의 출현비율은 오히려 18%로 더 높았다. 특히 5영 급 지역의 경우 산림내 5영급지역이 차지하는 비율 (35%)로 예측할 수 있는 것 보다 이 지역에서 삵의 출현비율(52%)로 더 높으므로 다른 지역보다 더 선 호하는 지역으로 판단된다(Fig. 4).

    오대산국립공원에 분포하고 있는 수목의 흉고직경 (경급)은 중경목과 대경목 지역이 총 91%로 대부분 을 차지했다. 삵도 이 지역들에서 79%로 가장 높은 출현비율을 나타내었는데, 중경목 지역의 경우 58%, 대경목 지역의 21% 순으로 중경목 지역에서 더 많 은 출현비율을 나타냈다. 수관점유율은 고밀도 88%, 기타 11% 순으로 선호했다(Fig. 4).

    3.2.2.지형이용특성 및 교란환경이용특성

    고도, 경사도, 사면향 등 지형이용 특성을 분석한 결과 삵이 이용하는 고도 범위는 평균 1,045 m (SD=276.9, n= 264, range=176m~1,581m)로 오대 산국립공원 평균고도 901.4 m보다 높게 나타났고, 또한 경사도는 평균 15.48°(SD=8.4, n=264, range=1.5°~46.6°)로 오대산국립공원 평균경사도 22.1°보다 낮게 나타났다. 사면향은 192.5°였다. 평균적으로 수계에서는 256 m 떨이진 지역으로 나 타났다(Table 4, Fig. 5).

    주거지, 논경지, 도로 등 교란환경이용 특성 분석 결과 주거지로부터는 1,491 m, 농경지에서는 1,587 m, 도로에서는 853 m 떨어진 지역을 주로 선호하 는 것으로 분석 되었다(Table 4, Fig. 6).

    Ⅳ고찰

    삵이 이용하는 서식지의 산림유형 특성은 오대산 국립공원의 전형적인 산림유형과 일치하는 경향을 나타냈다. 이번 연구결과에 의하면 오대산국립공원 의 임상은 활엽수림이 우점을 이루고 있으며, 수목 연령은 5영급이 가장 높은 빈도를 이루고 있었다. 수관점유율은 밀밀도, 흉고직경은 중경목이 가장 높 은 빈도를 점유하고 있었다. 삵의 서식지 산림이용 특성 분석에 의하면, 오대산국립공원에 서식하고 있 는 삵은 수관점유율이 밀밀도인, 5영급의 중경목을 가진 활엽수림 우점한 산림을 선호하고 있기 때문에 오대산국립공원의 산림유형을 잘 반영하고 있음을 알 수 있다.

    오대산에서 비산림지역과, 무립목지 지역은 전체 오대산면적의 2%에 해당하는데, 이러한 비산림과 무립목지 지역에 삵이 17%로 높은 출현비율로 출현 했다. 비산림지역 중에서는 초지 29%, 경작지 14% 로 전체 초지와 경작지에서의 출현 비율이 높게 나 타났으며, 무립목지 지역 중에서는 제지 80%, 미립 목지 20%로 대부분 제지에서 출현하였다. 경작지로 부터 거리에서는 0-200 m 구간이 13%로 출현비율 이 높았다. 흔적을 이용한 분포조사 결과 이는 산림 뿐만 아니라 인접초지, 경작지 등에서 많이 발견된 다는 앞선 연구(Choi & Choi, 2007)와 비슷한 결과 로 나타났다.(Fig. 4, 6).

    오대산국립공원의 지형 특성과 삵이 선호하는 지 형을 비교 분석해본 결과 이 둘 사이에 다소 차이가 있었다. 오대산국립공원의 평균고도인 901.4 m보다 높은 고도인 1,045 m를 선호했다. 이 고도는 오대 산국립공원 전체면적의 57%가 고도 800-1200 m 구간에 해당한다. 삵이 선호하는 경사도(15.7°)로 오 대산국립공원의 평균경사(22.1°)도 보다 낮았다. 사 면향의 경우 오대산국립공원에서 남향과 남서향의 면적은 각각 10%로 13-15%를 점유하고 있는 다른 향들보다 전체면적에서 차지하는 비율이 낮은 데도 불구하고 삵은 주로 남향 혹은 남서향을 선호했다. 수계로부터의 거리는 0-200 m 구간의 출현비율이 47%로 높게 나타났고, 600 m 이내의 출현 비율이 97%로 수계와 가까운 곳을 선호하였다. 도로로부터 거리에서 0-200 m 구간의 출현 비율이 27%로 다 른 구간에 비하여 높은 출현 비율을 보였다(Fig. 5-6). 이 결과는 삵이 수계를 선호한다는 Lee(2008)의 연구결과와 일치하였으나 도로에서 0-300 m 구간의 출현비율이 0%인 것과는 차이를 보였다. 오대산국립공원의 경우 초지나 경작지 등이 도로에서 멀지 않은 곳에 위치하고 있고, 국도 6호 선과 446지방도가 오대산국립공원을 관통하는 지형 특성으로 인하여 도로 200 m 이내 지점의 출현비율 이 높게 나타난 것으로 추정되나 다른 연구결과와 상이한 것에 대한 것은 추가적인 분석이 필요할 것 으로 사료된다.

    앞서 보고된 지리산국립공원지역에 분포하고 있는 삵의 서식지에 대한 GIS분석 결과에 의하면 수목연 령 6영급, 수목의 흉고 직경은 대경목, 수관밀도는 소밀도, 고도는 평균 790.8 m, 경사도는 평균 23.9°, 사면향은 214.7°을 선호했다. 또한 수계로 부터의 거리는 207.4 m, 주거지로부터의 거리는 3,653.6 m, 농경지로부터의 거리는 3,653.6 m 떨어 진 지역을 선호했다(National Park Research Institute, 2011).

    비록 오대산국립공원과 지리산국립공원의 공간 및 환경적 특성과 산림유형에 있어 차이가 있을 지 라도 상기 두 지역의 삵서식지에 대한 GIS분석결 과들에 기초해 삵이 선호하는 서식지역의 포괄적 범위를 결정하면 수목연령은 5-6영급이며, 고도는 800-1100 m, 경사도는 15-24°, 사면향은 남서향, 수계로부터의 거리는 200-300 m, 주거지나 농경지 로부터는 1400-4000 m지점을 선호한다는 것을 알 수 있다.

    야생동물 흔적조사는 선조사법을 많이 이용하여 수행하지만(Choi & Park, 2005; Lee, 2008; Park, 2011), 조사대상지 전역에 대한 조사보다는 등산로, 능선부, 계곡부 등 조사 편의에 따른 조사루트 선정 에 따른 잠재적인 오차에 대한 고려가 필요하며 (National Park Research Institute, 2011), 야생동 물 흔적조사에 있어 서식지 평가나 서식지 이용특성 연구를 위한 표준화된 조사방법이 필요하다.

    국내에서 삵의 생태에 관한 연구는 삵의 행동권 연구(Choi & Park, 2009; Woo, 2010), 식이습성 및 서식지 선호도 연구(Lee, 2008), 서식지 관리에 대한 연구(Woo, 2010; Song, 2011, Choi et al., 2012), 유전학적 연구(Kim, 2011b) 등이 진행된 적 이 있으나 전반적으로 삵의 생태를 규명하기 위한 연구자료는 미미한 실정이다. 본 연구 결과 삵의 서식지특성은 향후 멸종위기종인 삵의 서식지적합 성평가를 위한 다양한 모델에 적용될 수 있으며, 삵을 포함한 중형 포식야생동물의 서식지보호 및 관리계획 수립시 유용한 기초자료로 제공할 것으로 판단된다.

    Figure

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    Study area (Odaesan National Park).

    JALS-49-99_F2.gif

    Distribution map of GPS coordinates of leopard cat (Prionailurus bengalensis) traces. Most of traces were found in the mountain ridges.

    JALS-49-99_F3.gif

    Spatial distribution of 11 environmental factors in Odaesan National Park.

    JALS-49-99_F4.gif

    Analysis of four forest factors (forest type, age class, DBH class, and crown density) in leopard cat habitats. Slash boxes indicate relative ratio of forest composition (a), age class (b), DBH class (c) and crown density (d) in ONP. Dark boxes indicate relative ratios of forest composition (a), age class (b), DBH class (c) and crown density (d) that leopard cat traces were found . *ONP : Odaesan National Park

    JALS-49-99_F5.gif

    Analysis of four terrain factors (elevation, aspect, slope, and mountain stream) in leopard cat habitats. Slash boxes indicate relative ratio of elevation (a) and steepness (b) and the broken line indicates aspect (c) in ONP. Dark boxes indicate relative ratios of elevation, steepness and distance from mountain stream that leopard cat traces were found. Dash line (c) indicates aspect that leopard cat traces were found. *ONP: Odaesan National Park.

    JALS-49-99_F6.gif

    Analysis of three disturbed factors (human residential areas, cultivated areas, and roads) in leopard cat habitats.

    Table

    Environmental factors used for spatial analysis

    ArcGIS analysis of forest factors (forest type, age class, DBH class, and crown density) Area: km2

    ArcGIS Analysis of terrain factors (elevation, aspect, and slope)

    *Slope class : Class 1 : <15°, Class 2 : 15°~20°, Class 3 : 20°~25°, Class 4 : 25°~30°, Class 5 : >30°

    Statistical analysis of environmental factors in leopard cat habitats

    *N : Number of samples
    **Missing value : Number of non-forest area

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