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ISSN : 1598-5504(Print)
ISSN : 2383-8272(Online)
Journal of Agriculture & Life Science Vol.53 No.2 pp.173-189
DOI : https://doi.org/10.14397/jals.2019.53.2.173

Study for Change of Woody Vegetation in Quercus mongolica Forest, Mt. Myeonbong

Byeong Joo Park1,Jun Gi Byeon1,Huwanbin2,Butoto Imani Wa Rusaati2,KwangIl Cheon3*
1Baekdudaegan Biodiversity Conservation Division, Baekdudaegan National Arboretum, Bonghwa, 36209, Korea
2Department of Forestry, College of Agriculture & Life Sciences, Kyungpook National University, Daegu, 41566, Korea
3Division of Botanic Reserch and Management, National Institute of Ecology, Seochen, 33657, Korea
*Corresponding author: KwangIl Cheon Tel: +82-41-950-5368 Fax: +82-41-950-5957
November 27, 2018 February 11, 2019 March 12, 2019

Abstract


This study was conducted to analyze stand dynamics of long term monitoring sites in Mt. myeonbong. Study site, made up of 100 subplots (10×10 m, 1 ha) was constructed and there were measured Diameter at Breast Height (DBH, ≥2 cm), height and spatial coordinates for woody plants in study site. DBH distribution was inverse J shape, and 2~6 cm DBH class of trees were increased pattern. Basal area (m2/ha) were became from 33.22 m2/ha (2014) to 34.25 m2/ha (2018) and spatial distributions of major species were resulted in clumped distribution. Results of importance percentage, Quercus mongolica and Pinus densiflora dominated in upper layer were being decreased, however Fraxinus sieboldiana, composed mostly of middle layers were the opposite result.



면봉산 신갈나무림 목본식생의 변화에 관한 연구

박 병주1,변준기1,후완빈2,부토토2,천 광일3*
1국립백두대간수목원 백두대간종보존실, 2경북대학교 임학과, 3국립생태원 식물관리연구실

초록


본 연구는 면봉산 일대의 장기모니터링을 위한 고정조사구의 목본류 임분동태를 해석하기 위하여 실 시되었다. 본 연구대상지는 1 ha의 조사구 내 10×10 m의 소조사구 100개소를 설치하여 흉고직경 2 ㎝이상의 목본류 개체를 중심으로 흉고직경, 수고 및 공간좌표를 측정하였다. 본 연구대상지의 목본식 물의 흉고직경급은 역J자형이며, 2~6 ㎝의 개체수가 증가하는 경향으로 조사되었다. 흉고단면적은 2014년 33.22 m2/ha에서 2018년 34.25 m2/ha로 조사되어 증가하는 경향으로 나타났다. 주요 수종의 공간분포는 대부분 집중분포하는 경향으로 분석되었다. 중요치 분석결과 상층부를 우점하는 소나무, 신 갈나무는 감소하고 중층의 쇠물푸레나무는 증가하는 경향으로 나타났다.



    서론

    산림생태계는 생물권 내에 있는 종구조와 종조성 에 의하여 구성되며 이는 시간의 흐름에 따라 변화 하게 된다(Arsenault & Bradfield, 1995;Brulisauer et al., 1996). 생태학자들은 생태계에 대하여 넓은 범위의 이론적 및 실험적 접근을 통합함으로써 식생 에 대한 장기적 동태에 관한 이해를 구체화 해왔다 (Rees et al., 2001). 생태계는 단순한 식생의 종조 성 변화와 식생을 둘러싼 환경인자 즉, 대기, 토양 내 물질순환, 수질 등의 시계열적 변화를 포함한다. 이를 종합한 단어가 임분동태 또는 산림동태(forest dynamics)로 표현된다. 임분동태는 개체목간의 경 쟁과정과 외부환경인자에 의하여 직접적인 영향을 받는 거을 의미한다. 이에 관한 연구는 각 개체목 이 생육에 필요한 자원의 사용능력과 생태적지위 (ecological niche)에 관한 연구를 종합하는 것이다 (Newton, 2007).시간의 흐름에 따른 산림생태계의 변화는 단시간에 이루어지지 않으며 이를 구체화하 고 정밀한 분석을 위하여 축적된 생태데이터를 필요 로 한다(Son, 1997).

    1992년 리우 기후변화협약을 통한 지구온난화 방 지를 위한 온실가스의 규제를 시작으로 2015년 파 리기후변화 협약이 체결됨으로써 기후변화에 대한 국제적인 관심이 커지고 있다.이에, 환경을 둘러싼 각 국가간의 개발 및 산업화와 지구환경 보전과의 갈등이 심화되고있다(UNFCCC, 2018). 산업화와 기 후변화 등의 영향으로 생물서식처가 파괴되고 멸종 위협을 받는 생물종이 늘어나 생태계의 기능과 구조 에 대한 관심이 커지고 있다. 이에 생태계의 장기적 인 모니터링을 바탕으로 산림생태계의 생물다양성 보전 및 예측이 필요하다. 생태계의 다양성 및 복잡 한 상호관계를 규명하기 위하여 국제적인 차원에서 의 장기적인 생태정보를 구축하였는데 그 대표적인 예가 국제장기생태연구(International Long-Term Ecological Reserach)이다. 이러한 국제적 공동협력 네트워크망을 통해 각국 생태정보의 교류가 이루어 지고 있다. 장기생태연구의 시작은 미국국립과학재 단이 1980년 LTER(Long term ecological research) 이라는 연구를 하기 시작한 이후이다(ILTER, 2018). 장기생태연구는 생태계의 기능과 구조를 다각적으로 관찰하고 시계열적인 생태정보처리를 통하여 분석 할 수 있도록 생태데이터베이스(Ecological database)를 구축하는 것으로 생태계 동태파악에 있어 기초자료를 마련한다(Condit, 1995;Sheil, 1995;Hobbie, 2003).

    우리나라 장기생태연구는 생태계 관련 연구자간 소통, 조정 및 협력을 위하여 1997년 KLTER(Korea Long-Term Ecological Research) 위원회가 설립되 었다. 장기생태연구의 목적은 환경변화에 따른 생물 다양성의 변화, 임분동태 분석 그리고 양분순환 등 우리나라 생태계의 전반적인 구조와 변화에 대한 분 석이다(KLTER, 2016). 우리나라 장기생태연구조사 지는 산림청 국립산림과학원에서 광릉숲, 남해 금산, 계방산 등에 구축되어 있으며, 환경부에서도 산림을 포함한 수변생태, 도서연안생태 등의 지역에서 장기 생태모니터링을 구축하여 다양한 서식처와 경관을 대상으로 연구사업이 진행되고 있다(NIFOS, 2014).

    하지만 이러한 장기모니터링의 문제점은 반복되는 연구조사로 인하여 연구자가 자칫 연구진행 및 결과 에 대하여 나태하여 질 수 있는 문제가 있으며 또한 장기생태연구 인력의 한계가 발생하여(Son, 1997) 대부분의 장기모니터링 조사는 3년~5년의 시간적 간격을 두어 진행되고 있어 연년 산림식생의 변화에 대한 연구가 미흡한 실정이다. 또한 우리나라 장기 생태모니터링 조사지는 온대북부에 속하는 강원지역 의 대부분과그리고 난대림에 속하는 남부지방에 주 로 설치되어 있다. 하지만 우리나라의 중앙지역에 해당하는 경북지역의 온대중부에 속한 누적된 산림 생태데이터베이스가 부족한 실정이다.

    본 연구대상지인 면봉산은 보현산 일대에 위치하 며 이 일대 상층부에는 대부분 신갈나무군집이 우점 하고 있고 관목층에는 생강나무, 쇠물푸레나무 등이 주로 생육하고 있어(Park et al., 2016), Kim & Lee(2006)이우리나라 중부 산지 삼림식생형을 신갈 나무-생강나무 아군단으로 분류한 결과와 유사한 종조성을 보유한 곳으로 판단된다.

    따라서 본 연구목적은 온대남부지역 신갈나무림을 대상으로 1년의 연구조사 간격을 두어 기존의 장기 생태모니터링 조사시기 격차를 줄임으로써 면밀한 초기 임분구조 변화해석을 시도하는 것이다. 또한 본 연구대상지의 장기모니터링 구축을 통하여 현재 국가기관에서 진행 중인 장기생태모니터링 데이터의 식생대에 따른 편향성을 극복하는 것이 본 연구의 목적이다. 이를 바탕으로 타 장기생태모니터링 연구 결과와 비교·분석하는 데 용이할 것으로 판단되며, 향후 임분동태를 파악하기 위한 기초자료를 마련하 는데 의의가 있다.

    재료 및 방법

    1 조사 방법

    본 연구대상지는 북위 36°10′42.3″~36°12′ 17.8″이며, 동경 128°59′45.9″~ 129°1′21.5″사 이에 위치한다. 면봉산일대에는 보현산(1,124 m)이 위치하고 있으며 해발고도가 높고 지형이 복잡하다. 행정구역상 위치는 경상북도 청송군 현동면 월매리 이며 경상북도의 중부지역에 해당한다, 서쪽으로 청 송군 현서면 무계리, 남쪽으로는 포항시 죽장면 두 마리, 동쪽으로는 포항시 죽장면 봉계리와 접하고 있다. 연구대상지를 중심으로 북쪽에 월매저수지가 있고 지형이 험하고 길고 짧은 계곡이 곳곳에 형성 되어 있다. 연구대상지와 가까운 기상관측소인 영천 시의 최근 30년간(1981년~2010년) 연평균 기상 관 측값을 살펴보면 평균기온이 12.4℃, 최대기온 18. 8℃, 최소기온 6.7℃, 강수량 1,046.8 ㎜, 평균풍속 1.8 m/s, 상대습도는 65.1%로 나타났다. 청송군은 경상북도 내륙지역으로 대륙성기후이며, 여름과 겨 울의 기온차가 심하게 일어나고 6월에서 8월말인 하 절기에 강우가 집중되는 경향이다(KMA, 2018). 조 사지의 환경을 살펴보면 경사도는 31°이며 해발고도 는 632 m이다. 대부분 갈색산림토로 이루어져 있으 며 사면부에 위치하고 있다. 토성은 사양토이며 암 석노출도는 약 35%로 나타났다(KIGMR, 2014).

    본 연구대상지의 우점군집 지정은 기 연구되었던 면봉산 일대의 대표군집을 신갈나무 군집과 신갈나 무-소나무 군집으로 연구한 결과를 토대로 신갈나 무군집으로 지정하였다(Park et al., 2016). 조사지 환경을 균일하게 하기 위하여 각 조사구마다 동일한 등고방향을 유지하도록 조사구를 설치하였으며, 계 곡 및 웅덩이가 없고 숲가꾸기 작업이 이루어지지 않았고 임도와의 거리를 고려하여 가장자리효과(edge effect)를 최소화 하였다. 그리고 숲의 자연적으로 발생하는 장기적인 교란의 가능성이 적고 연구자들 의 조사구에 용이하게 도착하도록 접근성이 양호한 곳으로 설치하였다.

    조사구의 면적은 장기생태모니터링 관련 연구와의 비교를 용이하게 하기 위하여 NIFOS (2014)에서 제 시한 장기생태조사지의 면적인 1 ha (100×100 m)로 구획하였다. 하지만 본 연구대상지에 대면적의 고정 방형구를 설치하여 적용하기에 지형적 조건 및 대표 식물군집, 그리고 장기모니터링을 위한 조사구의 접 근성 등을 고려하였을 때 1 ha의 조사구를 설치하기 에 조건이 열악하여 0.25 ha의 조사구를 4개소로 분리하여 총 1 ha면적의 조사구를 설치하였다. 각 조사구 당 10×10 m 크기의 소조사구 25개로 나누어 총 100개소의 소조사구를 설치하였다. 조사구를 설 치할 곳이 선정된 후 0.25 ha의 각 모서리 지점과 중심 지역을 표시하는 것으로 콤파스 측량을 실시 하였으며 10 m 간격마다 조사구팩을 박고 각 조사 구의 경계선을 pp로프로 구획하였다(Fig. 1). 조사 구 설치는 2014년 6월에 실시하였으며, 매목조사는 2014년을 시작으로 하여 각 해의 7~9월 사이에 5년간 (2014, 2015, 2017, 2018) 4회에 걸쳐 조사를 실시 하였다. 조사구 내 층위에 따른 구분과 함께 흉고직 경 2 ㎝이상 개체목은 종을 식별하고 흉고직경을 측 정한 후, 알루미늄태그를 부착하여 고유ID를 부여하 였다. 흉고직경은 알루미늄태그를 부착한 위치를 중 심으로 약 3 ㎝아래 매년 같은 위치에서 흉고직경을 측정하였다. 소조사구(10×10 m)내 개체목의 xy좌표 를 소수점 첫째자리까지 하여 m단위로 기록하였다. 층위의 구분은 본 조사대상지의 평균적인 임관형성 높이를 고려하여 수고 12 m 이상을 상층, 2~12 m 중층으로 선정하였다. 각 개체목의 수고측정은 수고 측정기(Haglof, Vertex IV)를 이용하였다. Table 1

    2 분석 방법

    Cutris & McIntosh (1951)의 방법을 이용하여 구 분된 층위에 따른 중요치(Importance Percentage) 를 산정하였으며, 조사구내에 나타난 2 cm 이상의 목본류에 대한 직경급 및 수고급 분포를 분석하였 다. 또한 연도별 2 cm 이상의 새로운 목본개체가 발견되면 알루미늄태그로 표시하였으며 이를 이입량 (Immigration)으로 선정하였으며, 조사구내 고사량 (Mortality)여부를 조사하였다. 주요 목본류의 공간적 분포양상을 살펴보기 위하여 모리시타지수(Morisita, 1959)를 이용하였으며 이를 도출하기 위한 공식은 다음과 같다.

    Morisita ' s index ( M ) = n ( ( x 2 N ) ) N ( N 1 )

    여기서,

    • n: total plots

    • N: Individual trees in plot

    • x: Individual trees for each plot

    식물동정은 원색식물도감(Lee, 2003a;Lee, 2003b) 에 의거하여 분류하였다. 양치식물의 동정은 한국 양치식물도감(Korean Fern Society, 2005)을 이용 하였으며, 식물종의 학명과 국명은 국립수목원에서 제시한 국가표준식물목록(KNA, 2018)에 준하였다.

    결과 및 고찰

    1 흉고직경급 변화

    장기모니터링조사지 내 전체 목본식물을 대상으로 흉고직경급을 살펴보면 Fig. 2와 같다. 목본수의 변 화는 2014년 3,111본/ha, 2015년 3,151본/ha, 2017년 3,288본/ha 그리고 2018년 3,328본/ha로 나타나 전체 개체수가 증가하는 양상을 보였다. 흉고직경 2~6 cm의 개체수가 많았으며, 흉고직경이 커질수 록 개체목의 수가 감소하였는데, 이러한 흉고직경급 패턴은 활엽수 혼효임분에서 주로 발견되는 구조로 다양한 층위로 구성된 임분 형태로 해석된다(Smith, 1962). 직경급별 개체수의 경우 2~6 cm미만 흉고직 경급은 시간이 지날수록 증가하는 양상을 보였으며 나머지 경급에서는 큰 변화가 없는 것으로 분석되었 다. 온대북부의 냉온대 낙엽활엽수림에 해당하는 점 봉산 신갈나무림의 임분구조는 과거의 산림이용 활 동을 중단한 후 생겨난 2차림(secondary forest)형 태이며 일부 높은 산지 및 능선을 중심으로 노령림 이 조성되어 있다. 점봉산 신갈나무림의 변화연구에 따르면 시간의 흐름에 따라 어린개체수가 감소하고 있는 반면 본 연구대상지에서는 대조적인 연구결과 로 나타났다(KNA, 2016). 이는 상층수관의 안정화 와 함께 나타나는 결과로 판단된다. 따라서 본 연구 대상지의 연속적인 모니터링을 통해서 임분변화에 대한 조사가 요구된다.

    주요수종에 따른 흉고직경급 변화는 Fig. 3과 같 으며, 지속적인 모니터링을 위하여 각 개체목간 공 간분포 좌표점을 나타내었다(Fig. 4, 5, 6, 7). 신갈 나무의 경우 6~10 cm의 개체수가 점점 줄어들고 있는 경향을 보였다. 맹아갱신한 신갈나무의 생활사 가 생육초기에 맹아발생이 많아지다가 생육정도가 상대적으로 큰 주맹아가 우위를 점하게 되어 단목형 태로 생육하는 것으로 볼 때, 주맹아를 제외한 나머 지 맹아의 고사양상으로 이어져 나타난 결과로 판단 된다(Griffin, 1980). 또한 20~25 cm의 장령림에 해 당하는 신갈나무의 개체수가 점점 증가하고 있으며 관목층에 해당하는 개체수가 점차 감소하고 있다. 이를 바탕으로 정확한 신갈나무의 천이경향을 살펴 보기 위하여 신갈나무의 하층식생 발달에 대한 추가 적인 연구가 요구된다. 소나무의 경우 주요 교목층 인 신갈나무, 박달나무에 비하여 적은 개체수로 조 사되었다. 소나무의 흉고직경급은 정규분포형태를 나타내어 당분간 안정된 임분구조를 유지하겠지만 특별한 인위적·자연적 교란이 없는 이상 후계목 및 치수의 발생이 저조하여 신갈나무를 포함한 활엽수 림에 의하여 쇠퇴할 수 있을 것으로 판단된다. 박달 나무의 경우 10 cm 미만의 개체수는 점차 줄어들고 있으나 대부분 아교목층에 해당하는 직경급에서 증 가하는 경향으로 나타났다.

    대부분 관목층에 해당되는 쇠물푸레나무, 진달래, 철쭉, 개옻나무, 당단풍나무 그리고 생강나무의 경 우 2~4 cm의 어린개체가 개옻나무를 제외하고 대 부분 증가하는 경향을 보이고 있었다. 그 외 다른 직경급에서는 큰 변화를 나타나지 않았다. 쇠물푸 레나무는 대체적으로 소관목으로 자라며 계곡에서 는 일부 개체가 높은 수고로 생육하지만(Kim & Kim, 2012), 본 연구대상지는 대부분 소관목상으로 발견되었다. 우리나라의 냉온대 중부·산지형 활엽 수림대의 대표적인 군단은 신갈나무-생강나무아군 단이며 철쭉은 한반도 낙엽활엽수림을 신갈나무-철 쭉군목에 속하는 식물종이다(Kim & Lee, 2006). 또한 생강나무와 철쭉은 우리나라 산림전역에 분포 하고 있으며 낙엽활엽수림과 함께 생육하는 대표적 인 목본식물인 것을 보아(Kim & Kim, 2012) 본 연 구대상지는 우리나라의 대표적인 온대림의 임분구조 와 유사한 종조성으로 조사되었다.이러한 종조성의 변화를 면밀히 관찰하기 위하여 향후 장기적인 모니 터링을 통한 개체의 동태를 파악하는 것이 요구된다.

    2 흉고단면적

    연구대상지의 흉고단면적의 변화는 Table 2와 같 다. 흉고단면적은 2014년 33.22 ㎡/ha에서 2018년 34.25 ㎡/ha로 조사되어 약 1.03 ㎡/ha 증가하는 경 향으로 나타났다.타 지역 장기모니터링의 흉고단면적 변화를 살펴보면(NIFOS, 2014; KNA, 2016), 계방산 에서 2007년 40.53 ㎡/ha, 2012년 42.12 ㎡/ha로 1.59 ㎡/ha 증가하였다. 광릉시험림은 2012년 32.81 ㎡/ha 에서 2016년 32.40 ㎡/ha로 0.41 ㎡/ha 감소하였 다. 남해 금산의 경우 2006년 31.40 ㎡/ha, 2011년 32.62 ㎡/ha로 1.22 ㎡/ha로 증가하는 경향으로 나타 났다. 점봉산 장기생태연구지는 2012년 40.00 ㎡/ha 에서 2016년 41.00 ㎡/ha으로 나타나 1.00 ㎡/ha 증 가한 것으로 조사되었다.

    수종별 흉고단면적의 변화를 살펴보면 소나무, 물박달나무, 잔털벚나무 등을 제외하고 대부분 증 가하는 추세로 나타났다. 쇠물푸레나무, 개옻나무, 철쭉 등 대부분 관목층에 해당하는 목본과 교목 층에 해당하는 소나무, 신갈나무 등의 흉고단면적 의 증감은 개체수의 변화에 의한 영향이 큰 것으 로 판단된다.

    3 중요치 분석

    층위에 따른 식물종의 종조성에 대한 연구는 각 개 체들 간의 경쟁관계를 알 수 있다(Cutris & McIntosh, 1951). 장기모니터링 조사구의 중요치 분석 결과 Fig. 8, 9와 같다. 본 조사구에 출현한 목본류는 총 31분류군으로 조사되었다. NIFOS (2014)에서 실시 한 장기생태모니터링 연구에 따르면, 계방산 목본류 의 종수는 신갈나무, 당단풍나무, 피나무, 박달나무, 소나무 등 총 36분류군으로 나타났으며, 광릉시험림 은 졸참나무, 참회나무, 서어나무, 까치박달 등으로 총 35분류군으로 조사되어 본 연구대상지에 출현한 목본류 종수보다는 다소 적은 종수로 조사되었다. 본 연구대상지의 목본류 중요치는 전체적으로 신갈 나무>소나무>쇠물푸레나무>개옻나무 등의 순으로 나타났다.

    층위별 주요 수종의 중요치를 살펴보면 상층의 경 우 신갈나무>소나무>박달나무>굴참나무, 중층은 신 갈나무>쇠물푸레나무>개옻나무>철쭉의 순으로 나 타났다. 층위별 변화의 정도는 상층의 종조성은 변 화가 거의 없는 것으로 나타났다. 반면 중층의 경우 상층과의 변화정도를 비교하였을 때 각각의 종마다 중요치의 변화폭이 큰 것으로 나타났다.

    연구대상지의 주요 우점군락인 신갈나무와 소나무는 상층에서 시간의 흐름에 따른 중요치변화가 거의 없 지만 중층에서는 중요치의 감소경향이 두드러지게 나타났다. 관목성 식물에 해당하는 쇠물푸레나무, 철쭉, 진달래, 생강나무의 경우 시간의 지날수록 중 요치가 증가하는 것으로 나타났으며 이들 개체는 대 부분 맹아갱신한 형태이다. 이러한 목본개체들은 주 맹아를 제외한 나머지 맹아는 고사하게 될 것으로 판단된다(Griffin, 1980).

    4 고사량 및 이입량

    본 연구대상지의 고사량 및 이입량을 살펴보면 (Table 3), 신갈나무의 경우 2015~2017년 사이의 연간 고사량이 21본/ha/yr로 나타나다가 2017년~ 2018년 11본/ha/yr으로 줄어드는 경향이 있으며, 이 입량의 경우 1본에서 3본으로 소폭 증가하였다. 소 나무의 이입량은 없었으며 시간이 갈수록 고사량이 소폭증가되었다. 쇠물푸레나무의 고사량은 2014년~ 2015년에 40본/ha/yr에서 2017년~2018년에 25본/ ha/yr로 소폭 감소하였으나 이입량은 2014년~2015년 에 49본/ha/yr에서 2017~2018년에 68본/ha/yr으 로 증가하는 경향으로 조사되었다. 본 연구대상지는 상층의 세력이 약화되어가고 있어 고사량이 발생하 기 시작하고 숲틈이 형성되어 하층에 도달하는 광선 의 유입이 증가하고 있다. 신갈나무의 이입된 개체 의 경우 주로 성숙된 모수의 수관아래에서 맹아갱신 한 형태로 생육하고 있다. 하층식생에서 근주맹아형 태로 성숙한 참나무류의 수명은 보통 3~4년정도 생 육하며(Oliver, 1981;Oliver & Larson, 1990) 이러한 개체목들은 모수의 피음 및 타개체에 의 하여 광경쟁 등으로 인하여 도태되어 고사 할 것 으로 예상된다.

    5 주요 목본류의 공간분포분석

    본 연구대상지에서 층위별로 중요치가 높은 축에 속하는 소나무, 신갈나무, 박달나무, 개옻나무, 생강 나무, 쇠물푸레나무의 6개 주요 수종에 대한 모리시 타 지수(morisita’s index)를 층위별로 산정하여 분 석한 결과 Table 4와 같다. 모리시타 지수가 0에 가까우면 균일분포(uniform distribution), 1에 가 까우면 임의분포(random distribution) 그리고 방형 구수(n)에 가까우면 집중분포(dumped distribution) 한다(Yeocheon ecological research association, 2005). 본 연구조사지의 수관층을 이루는 주요 수종 인 신갈나무, 소나무, 박달나무의 경우 상층(UL)에 서 모리시타지수가 점점 증가하고 있어 집중분포 하 는 경향으로 나타났다. 중층(ML)에서는 모리시타지 수가 점차 감소하여 층위에 따른 공간분포의 특성이 다른 경향으로조사되었다. Cheon (2014)에 의하 면 계방산에서 1997년에서 2012년간 5년 단위로 주 요 수종의 개체군 분포 패턴의 변화상을 분석한 결 과 소나무, 신갈나무, 박달나무가 상층과 중층에서 집중분포 하였다고 발표하여 본 연구대상지에서의 주요 수종들의 개체군 분포 양상 분석과 유사한 연 구결과로 나타났다. 생강나무는 중층에 위치한 다른 수종들보다 집중 분포가 가장 높은 것으로 나타났 다. 쇠물푸레나무, 진달래, 철쭉, 개옻나무의 경우 시간이 지날수록 점점 집중분포 하는 경향이 큰 것 으로 나타났으며, 특히 진달래와 개옻나무에서 모리 시타지수가 큰 폭으로 증가하는 경향으로 나타났다. 당단풍나무와 생강나무의 경우 시간의 흐름에 따라 모리시타지수가 증감을 반복하였으나 변동폭은 미 비하여 큰 변화는 없는 것으로 판단된다. 임분 내 종간 경쟁이 심화되었거나 환경의 변화가 크고 이 질적인 경우 대부분 집중분포하는 경향이 있으며, 숲틈 등에 대한 교란과 맹아 번식으로 주로 이루어 진 임분이 집중 분포하는 경향이 있다(Peterson & Squiers, 1995).

    결론

    본 연구는 면봉산 일대 장기모니터링 조사지내 5 년간 임분구조를 분석하여 본 연구대상지 내 산림생 태계의 초기임분 동태를 살펴보기 위하여 제시되었 다. 본 연구대상지는 역 J자형의 흉고직경급을 가지 고 있으며 소나무는 정규분포형태를 가지고 있으나 신갈나무를 포함한 다른 수종은 대체적으로 역 J자 형의 흉고직경급 분포를 나타내고 있었다. 쇠물푸레 나무, 철쭉, 생강나무 등 비교적 상층 수종보다 수고 가 낮은 중층에 있는 수종의 개체수는 점차 증가 또 는 감소하는 경향이 뚜렷하였으나 소나무, 신갈나무, 박달나무와 같은 상층수종은 개체수의 증감이 상대 적으로 뚜렷하지 않은 것으로 나타났다. 산림에서 상층의 발달과 경쟁정도에 따라 임내 환경을 변화시 켜 하층식생에 큰 영향을 끼치므로(Lieth & Aston, 1969). 층위에 따른 각 수종의 상호작용에 대하여 추가적으로 연구가 필요하다. 임분 내 생육환경이 이질적이고 곳곳에 소규모의 교란이 발생할 경우 종 조성의 변화가 나타날 수 있다(Barbour et al., 1987). 교란(disturbance)이란 군집, 생태계의 구조(종다양성, 물질순환, 수평 및 수직적 구조 등)가 일상의 모습 에서 변화하는 것으로 정의되며(Godran & Forman, 1983) 또한 개체군의 자원이 급격하게 변화하는 현 상이다(Bazzaz, 1983). 이러한 교란은 환경과 식생 의 변화를 야기시켜 결국 생태계 내의 생물종에 대 한 서식처(shelter)의 변화를 야기시키기도 한다. 결 국 교란으로 인하여 현존하는 종의 고사, 소멸이기 도 하지만 특정종 또는 새로운 종이 정착할 수 있는 기회를 제공하기도 한다. 이는 흔히 숲틈(forest gap)을 통하여 이루어지는 것이고 이는 산림 내 임 관층의 소실로 광환경, 수분환경 등 환경의 변화를 일으킨다. 이를 통해서 산림생태계는 재생하며 수관 열림에 의한 빈 공간을 타 개체가 점유하는 현상을 산림의 재생(regeneration)이라고 한다(Watt, 1947;Bray, 1956).

    신갈나무림은 우리나라를 대표하는 임분구조이기 에 활발한 생태계의 움직임을 명확하고 정밀하게 파 악하기 위하여 필연적으로 연구되어야 한다. 동일한 식생대이지만 여러 지역에서 다양한 데이터를 수집 함으로써 산림생태계를 이해하고 이를 예측하고 건 강한 산림관리를 위한 생태데이터베이스 구축은 앞 으로도 지속되어야 할 생태연구사업 중 하나이다.

    Figure

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    Location of LTER (Long Term Ecological Research) site in Korea and structure of study sites.

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    DBH classes of all woody plants in study sites.

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    DBH classes of major woody species in study sites (a: Quercusmongolica, b: Pinusdensiflora, c: Betulaschmidtti, d: Fraxinussieboldiana, e: Rhododendron mucronulatum, f: Rhododendron schlippenbachii, g: Rhustricocarpa, h: Acer pseudosieboldianum, i: Linderaobtusiloba).

    JALS-53-2-173_F4.gif

    Changes of distributions for individual tree (site 1, 0.25 ha).

    JALS-53-2-173_F5.gif

    Changes of distributions for individual tree (site 2, 0.25 ha).

    JALS-53-2-173_F6.gif

    Changes of distributions for individual tree (site 3, 0.25 ha).

    JALS-53-2-173_F7.gif

    Changes of distributions for individual tree (site 4, 0.25 ha).

    JALS-53-2-173_F8.gif

    Importance percentage for woody plants in study sites (all tree layers).

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    Importance percentage for woody plants in study sites. ((a): upper layer, (b): middle layer)

    Table

    Environmental factors of study sites (in 2014)

    Basal area (㎡/㏊) for all of woody plants

    Mortality and immigration in study sites

    Morisita’s index of major woody plants in study sites (df=99, Chi-squared statistic : 5%=124.34, 1%=149.44)

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