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ISSN : 1598-5504(Print)
ISSN : 2383-8272(Online)
Journal of Agriculture & Life Science Vol.53 No.5 pp.25-36
DOI : https://doi.org/10.14397/jals.2019.53.5.25

Effect of Health-Thinning on Ecological Characteristics of Pinus densiflora Stand

Hee-Ju Kim1, Jun-Hyuck Yoon2, Tae-Woon Kim3, Hyun-Shik Moon3*
1Green Busan Office, Busan, 47558, Korea
2Forest Biomaterials Research Center, Jinju, 52817, Korea
3Dept. of Forest Resources, Gyeongsang National University, Jinju, 52828, Korea
Corresponding author: Hyun-Shik Moon Tel: +82-55-755-1855 Fax: +82-55-755-1859 E-mail: hsmoon@gnu.ac.kr
February 25, 2019 August 8, 2019 September 23, 2019

Abstract


The purpose of this study was to offer basic data for efficient management of Pinus densiflora stand. Even though the difference was not significant, soil moisture content and total N content at the health-thinned sites were higher than those of the control. Soil pH, organic matter content, available P and CEC were significantly different between the health-thinned and the control (p<0.05). Pinus thunbergii, Styrax japonicus and Rhus trichocarpa had higher was higher importance value for tree, subtree and shrub layer at the health-thinned sites P. densiflora for tree and subtree layer and R. trichocarpa for shrub layer was high. The species diversity ranged from 0.481 to 1.367 at the health-thinned sites and 0.828 to 1.415 at the control. Evenness was 0.570~0.868 and 0.673~0.989 at the health-thinned and control, respectively. DBH class of major three species showed normal distribution at the health-thinned sites, while the distribution at the control consisted of many individuals of the lower class. In relation to DBH and height growth of P. densiflora, height growth at the health-thinned site was relatively better than that of the control at same diameter class. The average annual growth rate over time increased at the health-thinned sites.



소나무림의 생태적 특성에 미치는 위생간벌의 영향

김 희주1, 윤 준혁2, 김 태운3, 문 현식3*
1부산광역시 푸른도시가꾸기사업소
2산림바이오소재연구소
3경상대학교 산림자원학과(농업생명과학연구원)

초록


본 연구는 소나무림의 효율적 관리를 위한 기초정보를 제공하기 위하여 수행되었다. 토양수분함량과 전질소 함량은 유의적인 차이는 나타나지 않았지만 위생간벌지가 대조구에 비해 조금 높게 나타났다. 토양 pH, 유기물 함량, 유효인산, 치환성양이온은 위생간벌지와 대조구 간에 유의적인 차이(p<0.05)가 나타났다. 층위별 중요치 분석 결과, 곰솔, 개옻나무, 때죽나무가 위생간벌지의 교목층, 아교목층, 관목 층에서 상대적으로 높은 중요치를 보였으며, 대조구에서는 교목층과 아교목층에서 소나무, 관목층에서 개 옻나무의 중요치가 높게 나타났다. 종다양도는 위생간벌지에서 0.481~1.367, 대조구에서 0.828~1.415의 범위에 있었으며, 균재도는 위생간벌지와 대조구에서 각각 0.570~0.868, 0.673~0.989인 것으로 분석 되었다. 주요 수종의 경급 분포는 위생간벌지의 경우 정규분포, 대조구에서는 경급이 작은 계급에 많은 개체수가 나타났다. 흉고직경과 관련하여 소나무의 수고생장은 동일한 직경급에서 위생간벌지에서의 수 고생장이 더 양호한 것으로 나타났다. 위생간벌지에서의 소나무 연륜생장량은 시간이 경과함에 따라 대 조구보다 더 중요하는 것으로 나타났다.



    서론

    산림생태계를 구성하는 다양한 요소 중 임목은 한 곳에 정착하여 일생을 살고 환경에 대한 선택성이 적기 때문에 환경변화에 적응하기 위하여 여러 가지 내성을 가지고 생존을 유지한다. 그러나 급진적이거 나 지속적인 환경변화는 임목의 생육에 제한요소로 작용하여 임목생장을 향상시키거나 감소시키는 등 다 양한 반응을 초래한다(Fritts, 1976;Schweingruber, 1988;Kozlowski and Pallardy, 1996). 또한 임목 은 기상이변, 병해충, 야생동물과 같은 자연적인 교 란뿐만 아니라 산림의 벌채, 산불, 환경오염과 같은 인위적인 교란을 경험하게 된다. 교란은 정도의 차 이는 있지만 울폐되어 있는 임관을 소개시키는 경향 이 있고, 이로 인하여 산림환경이 변하고 식물 간 경쟁우열이 바뀌어 새로운 형태의 산림으로의 식생 변화가 일어난다. 항상 동적 상태에 있는 자연환경 에서 시간 경과에 따른 숲의 발달과 교란에 의한 구 조변화는 숲 하층의 광량, 습도, 토성 등에 영향을 주게 된다(Jeong, 2013).

    소나무(Pinus densiflora)는 우리나라의 고유수종 으로 전국 입목지 면적의 약 26%를 차지하고 있다. 노암지의 토심이 얕고 척박한 토양, 인간의 간섭에 노출되는 교란된 장소에서도 잘 자라는 등 내성 범 위가 넓은 수종이다(Lee & Hong, 2001;Chun et al., 2006). 이러한 소나무림이 기후변화와 소나무 재선충병으로 생존을 위협받고 있다. 1990년대 후 반부터 소나무 고사 피해가 보고되기 시작하였고, 2009년에는 거제, 밀양, 사천 등 경남 지역을 중심 으로 대규모 고사피해가 발생하였다. 총 피해면적 8,416 ha, 974천본의 소나무가 고사하였는데, Kim et al. (2016)은 피해발생 전년도인 2008년 가을철 부터 시작된 심한 가뭄과 겨울철 이상고온의 복합적 인 작용으로 인한 수분결핍이 주원인이라고 결론지 었다. 또한 소나무재선충병 피해면적도 (2014) 149 →(2015) 169→(2016) 219→(2017) 277→(2018) 295 만ha로 매년 지속적으로 증가하는 등 우리나라를 대표하는 소나무림이 여러 요인들에 의해 매년 심각 한 피해를 입고 있다. 이로 인한 고사목 제거는 생 태계를 구성하는 다양한 인자와 생물들의 변화를 초 래하였지만, 고사목 제거 후의 소나무림 생태계 특 성에 대한 연구는 아직 부족한 상황이다. 우리나라 산림생태계의 근간이 되는 소나무림의 지속가능하고 건전한 관리를 위해서는 소나무 고사목 제거로 인한 산림생태계 교란과 생육환경의 변화, 새로운 수종의 침입 등 식생구조 변화, 수목생장패턴과 관련한 생 태학적 기초연구가 필요하다. 이를 통해 산림생태계 적응과 회복과정의 이해, 피해임분의 효율적인 관리 방안과 기후변화에 대응하기 위한 산림분야의 기술 적 전략마련에 기초적인 자료가 될 것이다.

    본 연구는 소나무 고사목을 제거한 피해지(이하 위생간벌지)와 미피해지의 환경, 식생, 토양화학성을 조사·분석하여 건조피해 임분의 식생구조, 생장특 성, 토양환경 등의 생태적 영향을 제시하고, 지속 적이고 건전한 임분 관리와 효율적 산림경영을 위 한 자료로 활용하는데 목적이 있다.

    재료 및 방법

    1 조사지개황

    본 연구는 2009년 소나무 건조피해로 고사목이 발생한 경남 사천 지역을 대상으로 실시하였다. 사 천시는 북위 34°52′~35°09′, 동경 127°52′~128°11′ 에 위치하며, 동서간 27.7 km, 남북간 30.4 km이 다. 동남쪽으로는 와룡산과 바다에 걸쳐 있고 서북 은 진주시와 하동군을 경계하며 지리산이 뻗어내린 산악으로 형성되어 있으며, 해안 평야가 남북으로 전개되어 있다. 본 조사지의 지질은 중생대 백악기 화강암류의 화강섬록암에 속하며, 식물구계는 남해 안 아구, 식물군계는 남부지구 난온대림에 속한다.

    최근 30년간(1986년~2015년)의 기상자료에 의하 면 평균기온 13.4℃, 연강수량 1549.9 mm이며, 해 양성 기후로 인해 여름은 서늘하고 겨울에는 온화 한 특징을 가지고 있다(KMA, 2015). 고사목이 발생 한 2009년을 기준으로 전년도인 2008년 11월부터 2009년 2월까지의 사천시 평균기온은 4.2℃로 평년 평균기온 3.3℃ 대비 0.9℃가 높았고, 특히 2월에는 평년 대비 3.3℃가 높았다. 같은 기간의 강수량은 평균 8.6 mm로 평년 강수량 35.5 mm의 24% 수준 이었던 것으로 나타났다. 위생간벌지 임분의 일반적 인 특성으로 해발은 24~440 m, 방위는 남동~남서, 경사는 2~7°였으며, 대조구는 해발 33~300 m, 방 위 남동~남서, 경사 2~15°였다.

    2 조사방법

    2.1 토양분석

    소나무 고사목을 제거한 임분과 대조구의 토양환 경을 분석하기 위해 각 조사구에서 낙엽층 제거 후 깊이 10~20 cm에서 조사구 당 3개의 시료를 채취 하여 실내에서 자연건조 후 2 mm 체를 통과한 것 을 시료로 사용하였다. 토양수분은 105℃에서 18시 간 이상 건조시킨 후 상온에서 냉각시킨 후 무게를 측정하여 계산하였고, pH는 pH meter법, 유기물함 량(OM)은 Tyurin법, 전질소함량(TN)은 Kjeldahl법, 유효인산은 Lancaster법, 양이온치환용량(CEC)은 Brown법, 치환성양이온(Ca2+, Mg2+, K+, Na+) 함량 은 CH3COONH4침출법으로 침출하여 유도결합플라즈 마분광계(Inductively Coupled Plasma, Atomscan, USA)로 측정하였다.

    2.2 식생분석

    식생조사는 위생간벌지와 대조구를 대상으로 2015년 6월~9월 사이에 400 ㎡ 크기의 고정조사구를 각각 10개씩 총 20개를 설정하였다. 조사구내에 출현하는 목본식물 중 흉고직경 2 cm 이상 수목을 대상으로 매목조사를 실시하였으며, 층위구분은 수고 8 m 이상 을 교목층, 2~8 m를 아교목층, 2 m 이하 관목층으 로 하였다. 층위별 종간 상대적 우열을 비교하기 위 해 식생조사 자료를 이용하여 Curtis and McIntosh (1951)의 방법으로 중요치(Importance value)를 산 출하였다. 관목층은 Braun-Blanquet(1964)의 식물 사회학적 방법에 따라 피도와 군도만으로 중요치를 산출하였다. 또한 조사지역 내 층위별 식물의 구성 상태의 다양성을 나타내는 지표로서 종다양도 지수 를 산출하였다(Brower & Zar, 1977). 매목조사 결 과에서 얻어진 자료를 이용하여 주요 수종에 대해 흉고직경을 5 cm 괄약으로 구분하여 경급분포를 분 석하였고, 소나무의 수고생장 패턴을 파악하기 위하 여 흉고직경과 수고생장의 관계를 분석하였다. 그리 고 소나무의 연륜생장량을 분석하기 위하여 위생간 벌지와 대조구에서 총 60개체의 표준목에서 생장추 를 이용하여 연륜을 채취하고 WinDENDRO Ver. 6.3을 이용하여 분석하였다.

    각 조사구에서 채취된 토양분석 결과는 독립표본 t-검정으로 위생간벌지와 대조구 간에 차이가 있는 지 분석하였고, 위생간벌지에서 고사목 제거 전․후의 연륜생장량은 대응표본 t-검정을 통해 분석하였으 며, 평균 연륜생장량 비교는 독립표본 t-검정으로 위생간벌지와 대조구 간에 차이가 있는지 분석하였 다. 통계프로그램은 IBM 2015 SPSS Statistics 25 를 사용하였다.

    결과 및 고찰

    1 임분현황

    위생간벌지와 대조구에서 측정된 정밀 임분조사 자료에 근거하여 시업 전과 ha당 본수, 소나무 개체 수, 벌채율, 잔존목수, 흉고단면적, 평균 흉고직경과 수고를 파악하여 비교한 결과는 Table 1과 같다. 임 목 본수는 ha당 1,230본, 1,455본으로 두 조사지 모두 상대적으로 밀도가 높으며, 임목본수 대비 소 나무가 차지하는 비율은 약 58% 전후로 비슷하게 나타났다. 위생간벌지에서는 조사구당 소나무 고사 목 벌채율 5~55%의 범위로 평균 24%의 소나무 고 사목이 제거되었다. 위생간벌지와 대조구 임분의 평 균 흉고단면적은 각각 33, 31 ㎡/ha로 큰 차이가 없었으며, 평균 흉고직경과 수고는 위생간벌지에서 20.1 cm, 11.5 m, 대조구에서 18.3 cm, 10.4 m인 것으로 파악되었다. Fig. 1

    2 토양환경

    두 조사지의 토양수분과 화학성을 분석한 결과 (Table 2), 토양수분 함량은 위생간벌지가 23.4%, 대조구가 21.1%로 피해지가 조금 높았으나 조사지 간에 유의적 차이는 없었다. 고사목 제거 등의 솎아 베기가 이루어지면 강수의 유입량 증가(Son et al., 2004;Bae et al., 2010)와 임목의 수분이용이 줄 어들어 토양수분 함량이 높을 것이라는 예상과 일치 하는 결과였다. 토양 pH는 위생간벌지(4.60)가 대조 구(4.30) 보다 유의적으로 높았으나 경남지역 산림 토양의 평균 pH 5.27 (Jeong et al., 2002)과 소나 무의 생육에 적합한 토양 pH 5.0~5.5(Park, 2005) 에 비해 산성화가 더 진행된 것으로 나타났다. 토양 pH는 양분휴효도 저하 및 중금속의 활성증가로 산 림생태계의 건강성을 저해할 우려가 있기 때문에 석 회시비 등과 같은 토양개량이 필요할 것으로 판단된 다(Brady and Weil, 2004). 토양의 보수력, 토양구 조 등에 큰 영향을 미치는 토양유기물 함량은 위생 간벌지 9.88%, 대조구 7.35%로 두 조사지 간에 유 의적 차이(p<0.05)가 있는 것으로 나타났다. 우리 나라 산림토양 평균 유기물 함량 4.49% (Jeong et al., 2002), You(2012)의 밀양지역 소나무 건조피해 지의 토양유기물 함량 5.62~6.56% 보다 높게 나타 났다. 전질소 함량은 조사지 간에 유의적인 차이는 없었으나 위생간벌지(0.21%)가 대조구(0.18%)에 비 해 조금 높은 것으로 나타났다. Oh et al.(2012)은 경남 진주지역 소나무림의 솎아베기 강도에 따른 토양질소 동태를 분석한 결과, 솎아베기 처리구가 대조구에 비해 무기태질소(NH4+, NO3-) 함량이 높 았다고 보고한 바 있다. 고사목 제거 등이 소나무 림 토양에서의 질소순환에 미치는 영향을 파악하기 위해서는 전질소 함량과 함께 무기태 질소 및 질소 무기화 등에 대한 모니터링이 이루어져야 할 것이 다. 유효인산 함량은 위생간벌지 10.6 ppm, 대조 구 6.41 ppm으로 위생간벌지의 유효인산 함량이 유의적으로 더 높게 나타났으나, 우리나라 평균인 25.6 ppm (Jeong et al., 2002)과 비교하면 낮은 값이었다. 인산은 식물체 내 대사작용 및 ATP 등과 관련된 식물생육에 필수양분으로 결핍 시 식물의 생 리적인 특성에 영향을 미치기 때문에(Kozlowski & Pallardy, 1997). 인산의 가용화를 늘리기 위해 토 양산도를 중화시키는 한편 인산비료를 시비할 필요 가 있을 것으로 판단된다. 양이온치환용량은 위생간 벌지(17.0 cmol⁺/kg)와 대조구(14.7 cmol⁺/kg) 간 에 유의적 차이가 있는 것으로 나타났다. 치환성양 이온은 위생간벌지가 대조구보다 조금 높은 값을 보 이고 있으며, 두 조사지 모두 Ca2+>K+>Mg2+>Na+ 순 으로 일반적인 산림토양과는 조금 다른 경향이었다.

    3 식생구조

    소나무 고사목이 제거된 위생간벌지와 대조구의 식생구조를 파악하고자 층위별 중요치를 분석한 결 과(Table 3), 위생간벌지의 교목층은 곰솔이 39.1로 중요치가 가장 높았으며, 이어서 소나무(39.0), 리 기다소나무(7.2), 상수리나무(7.1) 순으로 나타났다. 대조구는 소나무가 33.6로 가장 중요치가 높았으며, 이어서 곰솔(15.6), 사방오리(6.7), 밤나무(5.9) 등의 순으로 중요치가 높게 나타났다. 아교목층의 경우 위생간벌지에서는 때죽나무가 17.9로 가장 높은 중 요치를 보였으며 개옻나무(9.6), 비목나무(9.0), 소 나무(7.5) 순으로 중요치가 놀게 나타났다. 대조구에 서는 소나무가 13.8로 가장 우점하고 있는 것으로 조사되었고, 이어서 졸참나무(7.8), 노간주나무(7.6), 밤나무(6.2) 등의 순으로 나타났다. 위생간벌지에서 는 소나무보다 때죽나무, 개옻나무, 비목나무의 우 점도가 높게 나타난 것으로 보아 추후 소나무 생육 에 불리한 환경으로 판단되며, 그로 인해 소나무의 세력이 점차 약해질 수 있을 것으로 판단된다. 대조 구의 경우 현재는 소나무가 가장 우점하고 있지만 졸참나무, 노간주나무, 밤나무가 뒤를 잇고 있어 이 미 생육경쟁이 시작되었거나 곧 경쟁에 의해 세력 이 약화될 것으로 예상된다. 관목층에서는 위생간 벌지와 대조구 모두 개옻나무가 가장 높은 중요치 를 보였고, 이어 위생간벌지에서는 갈참나무(9.0), 비목나무(8.4), 졸참나무(6.8), 대조구에서는 밤나무 (7.0), 두릅나무(7.0), 졸참나무(6.5) 순으로 높은 중 요치를 나타내었다. 관목층에서는 소나무가 존재하 지 않거나 그 중요치가 매우 낮았으며, 소나무를 비롯한 양수수종의 치수발생 역시 매우 저조한 것 으로 나타났다. 위생간벌지의 경우 소나무 고사목 제거로 상층수관이 소개되고 그로 인해 수광량이 많아져 치수발생 및 성장이 좋아질 것이라는 예상 과는 다른 결과였다. 초본층은 위생간벌지와 대조 구 모두 주름조개풀이 각각 10.7, 13.0으로 가장 높은 중요치를 보였으며, 위생간벌지에서는 담쟁이 덩굴(7.3), 칡(7.1), 등(6.6), 대조구에서는 담쟁이 덩굴(6.9), 계요등(6.7) 등의 순으로 중요치가 높았 다. 두 조사지의 층위별 중요치를 살펴보면, 위생간 벌지의 아교목층과 관목층에서 소나무는 존재하지 않거나, 중요치가 아주 낮았고, 그 자리를 활엽수 종이 대신하고 있어 위생간벌지의 경우 대조구보다 낙엽활엽수종이 우점하게 되는 천이의 과정이 더 빨리 진행될 것으로 예상된다.

    군락구조의 안정도와 성숙도를 파악하기 위하여 종다양도 지수를 분석하였다. 출현종수는 위생간벌 지 교목층 7종, 아교목층 22종, 관목층 38종, 대조 구 교목층 17종, 아교목층 27종, 관목층 36종으로 나타났다(Table 4). 종다양도는 교목층에서 위생간 벌지 0.481, 대조구 0.828, 아교목층에서 위생간벌 지 1.165, 대조구 1.415, 관목층에서 위생간벌지 1.367, 대조구 1.411로 모두 대조구가 다소 높게 나타났다. 균재도는 모든 층위에서 대조구의 균재 도가 다소 높은 것으로 나타나 건조피해를 받지 않 은 대조구가 생태적으로 보다 안정적인 상태인 것 으로 나타났다. 또한 대조구에서 아교목층과 관목 층의 균재도는 각각 0.989, 0.907로 1에 가까운 높 은 값을 보여 종별 개체수가 균일한 상태로 나타났 다. 우점도는 모든 층위에서 위생간벌지의 우점도 가 다소 높게 나타났다. 위생간벌지와 대조구의 종 다양도를 분석한 결과, 위생간벌지가 대조구보다 종다양도와 균재도가 다소 낮으며, 출현종수가 많 고 최대종다양도와 우점도가 다소 높게 나타났다. 이것은 대조구가 위생간벌지보다 다양한 식물종들 이 균일하게 분포하는 보다 안정적인 식생이라는 것을 나타낸다. You (2012)의 밀양지역 소나무 건 조피해지의 식생구조를 분석한 연구에서 대조구보 다 위생간벌지에서 출현종수가 많고, 종다양도와 균재도가 높다는 보고와 유사한 경향이었다. 생태 계에 스트레스가 가해지면 일반적으로 생태계는 종 다양성은 감소하고 우점도는 증가하는 반응을 나타 내게 된다. 위생간벌지가 대조구보다 종다양성이 낮 고 우점도가 높은 결과가 나타난 것이 수분스트레스 로 인한 것인지를 밝히기 위해서는 식생변화에 대한 지속적인 모니터링으로 자료수집이 이루어져야 가능 할 것으로 판단된다.

    소나무 고사목을 제거한 위생간벌지와 대조구의 생태적 천이 양상을 추정하기 위하여 주요 수종에 대해 경급분포를 분석하였다(Fig. 2). 위생간벌지에 서는 평균 경급 구간을 중심으로 대칭을 이루는 정 규분포와 가까운 형태를 나타내었으며, 대조구에서 는 낮은 경급구간에 많은 본수가 분포하고 있었다. 위생간벌지에서는 5~10 cm 경급 구간에 졸참나무 등 기타 수종의 비율이 소나무의 비율보다 높은 것 으로 나타났다. 이는 2009년의 건조피해로 상당수 의 소나무가 피압 또는 고사되었고, 이들 고사목 제 거로 임관부가 소개되어 졸참나무 등 다른 수종의 치수 발생에 의한 것으로 판단된다. 또한 위생간벌 지와 대조구 모두 평균 경급보다 작은 5~10 cm, 10~15 cm 경급구간에서 졸참나무 등 참나무류의 치수발생 비율이 높아 향후 후계림은 참나무류를 중심으로 하는 낙엽활엽수와의 생육경쟁으로 소나 무류가 피압되거나 쇠퇴하는 양상을 보일 것으로 사료된다.

    흉고직경에 따른 수고생장 패턴을 파악하기 위하 여 위생간벌지와 대조구에서 흉고직경 2 cm 이상 의 소나무를 대상으로 흉고직경과 수고생장과의 관 계를 분석하였다. 위생간벌지에서는 소나무의 최대 흉고직경 42.5 cm, 최대 수고 17.4 m까지 분포하 였고, 대조구에서는 최대 흉고직경 43.7 cm, 최대 수고 18.6 m까지 다양하게 나타났다. 소나무의 흉 고직경이 작을수록 위생간벌지와 대조구의 수고 차 이는 크게 나타났으나 흉고직경이 커짐에 따라 그 차이는 점차 작아지고 흉고직경 35 cm이상에서는 오히려 대조구에서의 소나무 수고가 더 큰 것으로 나타났다(Fig. 3). 수목의 수고생장은 경쟁이 심한 상황에서는 비대생장보다 수고생장을 우선시한다 (King, 1981;Kohyama, 1991). 위생간벌지와 대조 구 임분의 상층을 구성하는 교목층과 아교목층의 평균 임목밀도는 각각 364개체, 428개체로 대조구 의 임목밀도가 더 높았다. 이로 인해 광이라는 한 정된 자원으로 인해 수고생장이 촉진된 것으로 판 단되며, 흉고직경이 작은 어린 나무일수록 광 요구 도가 더 크지만 임분 하층에 도달하는 광량은 적어 지므로 수고생장이 더 촉진되어 나타난 결과라고 사료된다.

    본 연구에서 위생간벌률이 10~55%로 다양했지 만 통계처리 등을 고려하여 간벌률로 구분하지 않 고 위생간벌지로 하여 대조구의 소나무 평균 연륜 생장량과 비교하였다(Fig. 4). 시간이 경과함에 따 라 대조구의 소나무 평균 연륜생장량은 조금 줄어 드는 경향을 보였지만, 위생간벌지에서는 늘어나는 경향이었다. 고사목 제거 3년째(2012년)부터 위생 간벌지에서의 소나무 평균 연륜생장량이 대조구의 소나무에 비해 유의적으로 높게 나타났다. 고사목 이 제거된 위생간벌지와 대조구의 소나무 평균 연 륜생장량은 시간이 경과함에 따라 고사목이 제거된 위생간벌지에서 증가하는 것으로 나타났다. 솎아베 기 후 소나무의 연륜생장에 대한 연구는 전무한 실 정이지만, 비교적 많은 연구가 이루어진 잣나무에 대해 살펴보면, Bae et al.(2010)은 대조구에 비해 간벌처리구에서 잣나무의 직경생장량이 높았다고 보고하였다. Choi et al.(2014)는 잣나무 인공림에 서 60%, 70% 이상의 강도간벌구의 직경생장이 대 조구에 비해 약 20% 증가했다고 보고한 바 있다. 본 연구에서도 제거율이 높은 조사구에서 소나무의 평균 연륜생장량이 유의적으로 높게 나타났다. 이는 소나 무가 잣나무에 비해 광 요구도가 더 강한 수종이기 때문에 제거율을 더 높이면 연륜생장량도 더 높아질 것으로 판단된다. 한편, Jones et al.(1993)Yeh & Wensel(2000)은 온대기후대에서 토양의 수분부 족은 임목의 생장에 영향을 미친다고 보고한 바 있 다. 위생간벌지 토양의 수분함량이 대조구보다 유 의적으로 높게 나타난 것도 위생간벌지 소나무의 연륜생장이 증가한 원인의 하나일 수 있을 것으로 판단된다. 또한 토양의 양분특성도 위생간벌지가 대조구에 비해 유의적으로 높게 나타난 것도 소나 무의 연륜생장에 영향을 미쳤을 것으로 판단된다. 이것은 Bae et al.(2010)의 솎아베기 처리구에서 직경생장량이 높게 나타난 것은 식물성장에 영향을 미치는 토양수분, 양분, 광 등과 같은 자원경쟁이 솎아베기로 인하여 완화되었기 때문이라고 보고한 바 있다.

    본 연구는 수분스트레스로 소나무가 고사한 피해 지에서 위생간벌이 소나무림의 생태적 특성에 미치 는 영향을 파악하기 위하여 수행되었다. 지금까지 는 수분스트레스로 인하여 수십만 본의 소나무가 고사하는 것은 아주 특이한 경우이지만, 기후변화 등으로 물순환에 이상이 발생하여 건조와 홍수 등 의 피해가 자주 나타나는 것을 감안하면 수분스트 레스로 인한 피해가 발생할 가능성도 아주 높다고 할 수 있다. 또한 전국적으로 소나무재선충병과 생 태천이에 의해 소나무 고사목이 늘어나고 이로 인 해 소나무림의 면적이 지속적으로 줄어들고 있다. 우리나라 산림생태계의 안정성과 합리적 유지(관 리)를 위해서는 소나무 고사목 제거가 소나무림의 생태계에 미치는 영향이 파악되어야 할 것이다. 이 를 위해서는 외래종과 덩굴식물의 유입, 토양환경 변화, 존치목의 생장량, 고사목 제거로 인한 상층 수관부의 울폐도 변화에 따른 수광량 증가와 하층 식생의 관계 등 다양한 식생변화에 대한 모니터링 이 이루어져야 할 것이다. 본 연구 결과는 소나무 고사목을 제거하는 위생간벌이 소나무림의 생태적 특성에 긍정적인 영향을 미친다고 결론 내릴 수 있 을 것으로 판단되며, 소나무재선충병의 경우 감염 목이 발생할 경우 신속한 제거가 이루어지면 병원 균 확산을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 토양환경 개선 등을 통해 건강한 임분으로의 생태적 변화도 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

    Figure

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    Location map of the study area(A; health-thinned site, B; control).

    JALS-53-5-25_F2.gif

    DBH distribution of three species at the study site(A: Health-thinned site, B: control).

    JALS-53-5-25_F3.gif

    Pattern of height growth according to DBH of P. densiflora.

    JALS-53-5-25_F4.gif

    Annual ring width increment during 6 years by removal intensity in dry damaged stand of P. densiflora. Removal intensity is expressed by residual trees per ha in 2009.

    Table

    Stand characteristics of study sites

    Soil chemical properties of the study sites

    Importance values of the study area

    Species diversity index by layer of study sites

    Reference

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