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ISSN : 1598-5504(Print)
ISSN : 2383-8272(Online)
Journal of Agriculture & Life Science Vol.55 No.4 pp.71-75
DOI : https://doi.org/10.14397/jals.2021.55.4.71

Increment Change Monitoring of DBH and Stand Volume Based on Thinning Treatments in Quercus glauca Stands

Jun-Hyuck Yoon1, Eun-Ji Bae1, Yeong-Mo Son1*, Hyung-Guk Jeon1, Kwang-Su Lee2, Su-Young Jung2
1Forest Biomaterials Research Center, National Institute of Forest Science, Jinju, 52817, Republic of Korea
2Warm-Temperate and Subtropical Forest Research Center, Korea Forest Research Institute, Seogwipo, 63582, Republic of Korea
* Corresponding author: Yeong-Mo Son Tel: +82-55-760-5001 Fax: +82-55-759-8432 Email: treelove@korea.kr
April 1, 2021 ; August 10, 2021 ; August 17, 2021

Abstract


This study was conducted to investigate the changes in diameter and volume increment according to thinning treatments of the Quercus glauca stands. The thinning treatments were treated with light and heavy based on volume. Increment changes were compared between the thinning treatments and control group. Seven years later, the diameter of breast height in heavy thinning treatment was significantly different in the DBH increment compared to the control group. The periodic annual increment of the heavy treatment was also different from that of the control group, and the change of diameter increment of the light thinning treatment was not statistically significant when compared with the control group. The volume increment change after 7 years did not show significant difference in treatment groups. And the periodic annual increment of the heavy thinning treatment was numerically high, but there was no significant difference statistically. In conclusion, the increment change by the thinning treatments of the Quercus glauca stands was changed in the diameter of the heavy thinning treatment according to the expansion of the growth space of the standing trees. However, volume increment did not show significant difference by thinning treatments according to the decrease of number of standing trees.



종가시나무 임분의 솎아베기에 따른 흉고직경 및 재적생장 모니터링

윤준혁1, 배은지1, 손영모1*, 전형국1, 이광수2, 정수영2
1국립산림과학원 산림바이오소재연구소
2국립산림과학원 난대‧아열대산림연구소

초록


본 연구는 종가시나무의 솎아베기에 따른 흉고직경 및 재적생장 변화를 위해 수행되었다. 솎아베기 시험구는 재적을 기준으로 약도 및 강도의 처리를 하였고, 생장변화는 솎아베기를 실시하지 않은 대조구와 상대적인 비교를 실시하였다. 솎아베기 실시 7년 후 결과는, 흉고직경의 경우 강도의 솎아베기 처리구가 대조구와 비교하였을 때 뚜렷한 생장차이가 나타났다. 7년간의 정기평균생장량 역시 강도의 솎아베기 처리구가 대조구와 차이가 있음을 알 수 있었고, 약도의 처리구 흉고직경생장 변화는 대조구 비교하였을 때, 통계적으로 유의적 차이가 없는 것으로 나타났다. 7년 후의 재적생장 변화는 처리구별 모두 유의적인 차이를 보이지 않았다. 그리고 정기평균생장량 역시 강도의 처리구가 수치적으로 간벌 후 재적생장량이 높으나, 통계적으로는 유의적 차이가 없음을 알 수 있었다. 결론적으로 종가시나무 임분의 솎아베기 처리에 따른 생장변화는 입목들의 공간 확장에 따라 강도의 처리구에서 흉고직경생장 변화가 나타났다. 그러나 입목본수 감소에 따라 재적생장은 처리구별로 유의적인 차이가 나타나지 않음을 알 수 있었다.



    서론

    종가시나무는 참나무과 가시나무아속의 상록활엽교목으로 우 리나라 남부지역에 주로 분포하고 있으며, 향후 기후변화에 따른 식생대의 북상이 예상되고 있어, 조림 수종으로서 각광을 받을 것 이 예상된다. 또한 종가시나무는 용재적 가치도 뛰어나 점차 식재 량이 늘어나 현재 약 1,700ha가 분포하고 있다. 종가시나무의 열 매, 가지, 잎 등에서는 항염에 탁월한 효능을 갖는 물질을 함유하고 있는 것으로 보고되었으며, 잦은 설사 증상을 완화하는 데에도 도 움이 되고, 피부 질환, 치통 완화 및 이뇨작용을 촉진하는 데에도 효과가 있음이 알려진 바 있다(NIFoS, 2019).

    종가시나무는 경제적, 환경적 및 생활 전반에 이로움을 주고 있는 수종으로 알려져 있으나, 그간 생장과 관련된 연구가 제대로 이루어지지 않았다. 물론 이 수종의 조림에 대한 역사가 짧음에도 이유가 있을 순 있겠지만, 남부권역 일부 지역에 생육하는 관계로 많이 알려지지 않았고, 소나무, 잣나무, 낙엽송 등 전국적으로 조림 되고, 관리되었던 수종들에 비해 가시권역에 벗어나 있었기에 행정 적으로, 연구적으로 등한 시 되었던 것으로 판단된다.

    임목의 생장은 천연 또는 인공적으로 식재된 상태에서 여러 환 경적인 영향을 받으면서 이루어지는데, 중요한 것은 생육 공간을 어떻게 조성해 주어야 나무들이 스트레스를 받지 않고 정상적으로 생장할 수 있느냐가 중요하다. 생육 공간조성에서 가장 우위를 두 어야 할 것은 다름 아닌 솎아베기(간벌, thinning)이며, 이의 시기 별 조절이 산림관리에 있어 다른 무엇보다도 으뜸으로 생각해야 할 문제라고 할 수 있겠다(Avery, 1967;Beekhuis, 1966;Clutter et al., 1983;Grano, 1970;Hummel, 1954;Spurr, 1962).

    솎아베기란 용어는 현재 Schädlin이 정의한 것을 대부분 따르고 있는데 그는 “수관이 울폐되어 입목 간 경쟁이 심한 상태에 있는 임분에서 생장을 촉진시킬 목적으로 실시하는 무육”이라 정의하였 다고 한다(Byun et al., 1996). 또한 독일의 Hartig는 간벌이 죽은 나무나 죽어가는 나무만을 벌목하게 되면 그 효과의 유용성이 한계 가 있다고 주장하였으며, 간벌이 수관을 소개(open)시키지 못하면 아무런 의미가 없다고 언급하였다(Byun et al., 1996).

    본 연구에서는 현재까지 잣나무, 낙엽송 등 우리가 집약적으로 식재하여 관리하였던 주요 조림수종에 대한 솎아베기의 효과가 아 닌 상록성 활엽수인 종가시나무의 솎아베기 후 생장 변화를 구명하 고자 행하였다.

    재료 및 방법

    1. 공시재료

    1.1. 조사지

    조사된 종가시나무 임분은 경남 고성군 상리면 동산리 산 133-2 번지에 위치하며, 서부지방산림관리청 소관 국유림에 솎아베기 효 과를 구명하기 위해 설치한 시험지이다. 솎아베기 효과 구명을 위 해 제거된 입목은 경쟁목으로 피압되어 수세가 약하거나, 흉고직경 이 적고(8cm 미만), 줄기의 굴곡이 심한 나무 및 생장과 형질이 우수한 입목과 경쟁하는 나무 등이 대상이었으며, 이는 전형적인 하층 솎아베기 지역이라 볼 수 있다. Fig. 1에서 1번 지역은 강도의 솎아베기 지역(재적 대비 30%), 2번은 약도의 솎아베기 지역(재적 대비 15%)이며, 3번은 대조구(솎아베기 미실시)이다.

    1.2. 자료 수집

    솎아베기 효과 구명을 위해 조사된 종가시나무의 2020년 기준 임령은 37년생이며, 7년 전인 2013년에 솎아베기가 이루어진 상태 이다. 이들 지역에서 솎아베기 시험구별로 20 × 20m 표준지를 각각 2개씩 설정(총 6개)하여 개체목에 대한 매목조사를 실시한 결과 Table 1과 같다. 흉고직경과 입목본수는 당연히 솎아베기 시험구별 범위 및 평균 간 차이가 있음을 알 수 있으나, 수고생장은 솎아베기 시험구별 수고의 범위와 평균 간에 거의 차이가 없음을 알 수 있다.

    2. 분석방법

    솎아베기의 효과 구명에 있어 가장 중요한 것은 흉고직경의 변 화라 볼 수 있다. 따라서 솎아베기 후 7년이 지난 시점에서의 대조 구 대비 약도와 강도 솎아베기 흉고직경 변화를 검토하고, 통계적 으로는 ANOVA분석을 실시한 후, 전반적인 통계적인 유의성(5% 유의수준)이 있을 경우에, Duncan's Multiple Range Test로서 비 교하고자 하였다. 그 외 재적의 생장변화도 아울러 알아보고자 하 였으며, 흉고직경과 재적은 7년간의 정기평균생장량으로 구체적인 변화를 파악해 보고자 하였다. 수고와 같은 경우는 많은 연구에서 솎아베기와 수고생장 간에는 거의 상관관계가 없음을 밝히고 있고, 또한 본 연구에서도 대조구와 솎아베기 처리구 간 수고생장 차이가 거의 없어 비교를 하지 않았다.

    결과 및 고찰

    1. 솎아베기 후 생장량 변화

    1.1. 흉고직경 생장 변화

    종가시나무 솎아베기 시험구에서의 7년이 지난 시점에서 흉고 직경 생장 변화는 Fig. 2와 같이 나타났다. 7년 전 솎아베기 후 흉고직경은 대조구를 비롯한 모든 시험구에서 생장이 증가하였으 며, 그중 강도의 솎아베기 시험구에서 가장 많은 생장이 이루어 졌음을 수치적으로 알 수 있다. 대조구 대비 약도 및 강도 솎아베기 시험구의 생장변화를 던컨 검정(p < 0.05)에 의해 알아 보면, 강도 의 솎아베기와 약도의 솎아베기가 다른 생장 범주에 있음을 알 수 있고, 약도의 솎아베기는 통계학적으로 대조구와 흉고직경 생장 에 있어서는 차이를 보이지 않는 것으로 나타났다. 강도의 솎아베 기 시험구는 솎아베기 처리 당시 그만큼 많은 생육공간이 확보됨에 따라 비대생장 또한 빨리 이루어졌음을 유추할 수 있겠다.

    솎아베기 처리 후 7년간 흉고직경의 정기평균생장량을 계산하여 이를 대조구와 생장 비교를 실시한 결과는 Table 2와 같다. 정기평 균직경생장량 역시 강도의 솎아베기 처리구가 가장 생장이 높음을 알 수 있었으며, 약도의 솎아베기 처리구는 대조구와 별다른 통계적 유의차를 보이지 않는 것으로 나타났다. 강도의 솎아베기 처리구에 서의 정기평균직경생장량은 약도와 대조구에 비해 거의 2배 가까운 생장이 이루어지고 있음을 알 수 있어, 직경생장을 높이기 위해서는 강도의 솎아베기가 필요할 것으로 보이나, 일시적 간벌 쇼크, 강풍, 설해 등에 의한 도복이 염려되므로(NIFoS, 2015), 국소지형에 따라 적절한 솎아베기를 결정하여야 할 것으로 보인다.

    국외 연구에 의하면, Norway spruce, White pine 등 임분에서 솎아베기 후 직경생장은 임분 내 공간 확장에 따라 약도와 강도의 솎아베기 시험구가 대조구 보다 높게 나타남을 보고하고 있어, 본 연구의 결과와도 일치하고 있음을 알 수 있었다(Abetz, 1984;Ericsson, 1987;Gillespie & Hocker, 1986;Hamilton, 1976;Kramer & Jünemann, 1985).

    1.2. 재적생장 변화

    종가시나무 솎아베기 시험구에서의 7년 후 재적 생장 변화는 Fig. 3과 같이 나타났다. 솎아베기 당시보다는 당연히 재적은 대조 구를 비롯한 모든 시험구에서 재적생장을 가져 왔음을 알 수 있었 다. 그러나 재적량 대비 솎아베기 15%, 30%에 따라 앞서 언급한 흉고직경은 시험구별 차이를 보였으나, 재적생장량은 대조구가 수 치적으로 현재 가장 높은 것으로 나타났다. 이는 결국 솎아베기에 따른 입목본수가 차이가 남에 따라 이러한 결과가 나오는 것이며, 앞으로 시간이 경과하면 그 양상은 달라 질 것으로 예측된다. 즉 솎아베기 처리구는 입목의 생육공간이 확장됨에 따라 비대생장이 급속도로 늘어날 것이며, 이로 인한 재적생장도 동반하여 늘어날 것이 예상된다.

    솎아베기 처리 후 7년간 재적의 정기평균생장량을 계산하여 이 를 대조구와 생장 비교를 실시한 결과는 Table 3과 같다. 앞서 Fig. 3에서도 나타났듯이 정기평균재적생장량 역시 강도 및 약도 의 솎아베기 처리구가 대조구와 별다른 통계적 유의차를 보이지 않는 것으로 나타났다.

    본 연구에서는 대조구 대비 솎아베기 처리 시험구에서 흉고직경 생장은 높게 나타났지만 재적생장은 유의적인 차이를 보이지 않았 다. 이는 솎아베기를 통해 입목본수의 소밀화 및 간벌 쇼크 등으로 인해 단기간으로 재적생장은 오히려 감소한다는 국외 연구결과와 일치하는 경향이라 볼 수 있다(Braastad & Tveite, 2001;Ericksson & Karsson, 1997;Ruha & Varmora, 1990;Salminen & Varmora, 1990).

    결론

    본 연구 결과 종가시나무 임분(현재 35년생)은 연간 약 15㎥/ha 정도 생장하고 있음을 알 수 있는데, 이는 일반 산림수종 4∼6㎥/ha 보다 약 2배 이상 많은 양으로, 종가시나무를 남부지역의 대표 조 림 수종으로 권장해도 좋을 것으로 판단된다. 종가시나무의 솎아베 기 시험구의 임목생장량 비교를 통해 나타난 흉고직경 생장 차이를 확실하게 구명하였고, 재적생장 변화는 대조구에 비해 별다른 차이 를 보이지 않음을 알 수 있었다. 그러나 약도와 강도 솎아베기 시 제거되었던 당시 재적 대비 15%, 30%의 중간 수확량의 활용을 고려하면 솎아베기는 산림생태학적으로나 임업경제학적으로 꼭 필요한 시업이라 볼 수 있다. 이에 다양한 솎아베기 방법을 적용하 여 주기별 발생하는 중간 수확물 및 최종 벌기 시 발생하는 수확물 등을 동적으로 유연하게 예측할 수 있는 동적시스템을 개발이 강조 된 바 있다(Lee et al., 2000;Seo et al., 2001;Son et al.. 2005).

    한편, 우리나라 남부권역에는 종가시나무 뿐만 아니라 붉가시나 무, 후박나무, 구실잣밤나무 등 많은 상록활엽수가 정부 정책 상 조림이 된 바 있다. 이들은 본 연구의 종가시나무와 같이 30년이 지난 임분이 있는가 하면, 10년, 20년생 등 다양하게 분포하고 있 고, 조림에 따른 활착률 및 온대지역에서의 조림 가능성 정도만이 연구되고 있는 실정이다. 조림에 따른 어린나무 가꾸기, 솎아베기 등 시업처리와 생장모니터링은 거의 연구가 이루어지지 않아, 향후 이들에 대한 경영계획을 세울 때 정보의 부재가 예상되므로 이들 연구에도 관심을 집중시킬 필요가 있다고 본다.

    Figures

    JALS-55-4-71_F1.gif

    Location of surveyed area (N 34.96209, E 128.17230).

    JALS-55-4-71_F2.gif

    Change in stand DBH growth by treatment plots according to thinning.

    JALS-55-4-71_F3.gif

    Change in stand volume growth by treatment plots according to thinning.

    Tables

    Number of trees and characteristic of growth factors by thinning treatments in surveyed area

    Duncan test of periodic annual DBH increment by treatment plots

    Duncan test of periodic annual volume increment by treatment plots

    References

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