서 론
참나무속(Quercus)은 참나무과(Fagaceae)에 속하는 목 본식물로 구성되며, 전 세계적으로 아시아, 아메리카, 북아 프리카 등에 걸쳐 약 300여 종이 분포하고 있고 목재 및 연료 자원으로 오랫동안 이용되어져 왔다(Huang et al., 1999; Nixon, 2006). 이 중 상록성 참나무속 식물은 동아시 아의 난·온대림 지역에 광범위하게 분포하고 있는데(Kira, 1991), 국내에 분포하는 상록성 참나무속은 붉가시나무(Q. acuta Thunb. ex Murray), 종가시나무(Q. glauca Thunb.), 참가시나무(Q. salicina Blume), 개가시나무(Q. gilva Blume) 등 상록활엽수 4분류군으로 한반도 남부지역에 분 포하고 있으며(Lee, 1996; Chang, 2007), 특히 이들 상록 참나무속은 제주도를 비롯한 국내에 분포하는 난대상록활 엽수림의 주요 구성종으로 나타나고 있다(Han et al., 2007; Oh et al., 2007; Song, 2007; Yun et al., 2011).
상록성 참나무속에 속하는 개가시나무는 잎의 형태가 도 피침형이고 뒷면에 황갈색 성모가 밀생하며, 중부 이상에 예리한 톱니가 있다는 점에서 종가시나무 등의 다른 상록성 참나무속 식물과 형태적으로 차이를 보인다(Lee, 1996). 이 종은 일본, 중국, 대만, 한국 등의 난대상록활엽수림 지역에 분포하고 있으며, 오래전부터 다양한 농기구 및 생활용품 제작에 이용되어 일부 지역에서 식재되었다(Noshiro and Sasaki, 2011; Ito et al., in press). 또한 최근에는 일본 남부 지역을 중심으로 조경수로의 이용을 위해 재배되고 있는 등 자원화 가치가 높은 수종이다(Park, 2011). 한편, 국내 개가시나무는 제주도 내 일부 저지대의 상록활엽수림을 중 심으로 제한적으로 분포하고 있으며, 제주가 북방한계선에 위치하는 내한성이 약한 수종이다(Kim, 2006; Song, 2007). 이 종은 국내 분포 범위가 매우 협소하고, 자연적, 인위적 위협요인으로 인한 개체수 감소가 우려되어 멸종위 기야생식물 2급 종으로 지정, 보호되고 있다(Ministry of Environment, 2012). 그러나, 개가시나무 자생지 주변은 오 래전부터 방목지로 이용되어지고 있는 곳으로 최근에는 대 규모 개발이 이루어지고 있어 자생지 훼손이 우려되고 있 다. 하지만, 국내 개가시나무에 대한 연구는 제주지역의 멸 종위기 식물에 대한 연구(Kim, 2006) 및 생태, 유전적 특성 에 대한 보고(Suh et al., 2001; 2002) 등이 부분적으로 이루 어져 있으며, 분포 범위 및 생육현황에 대한 구체적인 연구 는 거의 이루어지지 않고 있다.
따라서, 본 연구는 국내 개가시나무의 분포 범위와 자생 지에서의 생육상태를 파악하여 보전 및 관리방안 마련을 위한 기초 자료로 이용하고자 실시하였다.
연구방법
1분포 및 입지 특성 조사
조사는 2012년 6월~2013년 3월까지 이루어졌으며, 제 주 전 지역을 대상으로 문헌조사를 실시한 후 개가시나 무가 분포하는 지역을 대상으로 현지 확인 조사를 실시 하였다. 현지 조사는 휴대용 GPS(Garmin 60CSx)를 이용 하여 확인된 개체의 해발고도 및 경위도 좌표를 기록하 고 이를 이용하여 분포도를 작성하였으며, 분포도 작성 은 ArcGIS 9.2 program을 이용하여 수치지형도에 개가 시나무의 위치를 표기하였다(Figure 1).
개가시나무 자생지의 식생현황을 파악하기 위하여 자 생지 내에 20×20 m2의 조사구 10개소를 설치하여 암석 노출 비율(%)과 조사구 내 수관층을 구성하고 있는 출현 수목의 수종, 수고, 개체수 및 수관폭을 측정하였으며, 이 를 이용하여 수관층의 우점수종을 추출하였다. 또한 조사 구 내에 출현하는 개가시나무의 개체수를 파악하였다.
2개체 생육 조사
개가시나무의 생육현황을 파악하기 위한 수목 형질 조사는 분포가 확인된 전체 개체수에 대하여 실시하였 으며, 수고, 흉고직경, 근원경, 분지수 등 수목형질을 측정하였다. 또한 개가시나무에 부착된 덩굴식물이 개 가시나무의 생육에 미치는 영향을 파악하기 위하여 덩 굴식물의 수종, 부착 높이, 고사된 가지의 유무 등 개가 시나무의 상태를 기록하였다(Table 1 ). 덩굴식물의 부착 상태와 개가시나무의 생육 현황 조사는 5가지로 구분하 여 실시하였다. ① 덩굴식물이 전혀 부착되어 있지 않은 상태(Ⅰ), ② 덩굴식물이 개가시나무의 수간 이하에만 부착되어있는 상태(Ⅱ), ③ 덩굴식물이 개가시나무의 수 관을 형성하는 가지까지 올라간 상태(Ⅲ), ④ 덩굴식물 이 개가시나무의 수관 형성층까지 올라가 개가시나무의 수관을 일부 덮고 있는 상태(Ⅳ), ⑤ 덩굴식물이 수관형 성층까지 올라가 있으며, 개가시나무의 가지 일부가 절 단되거나 고사되어 있는 상태(Ⅴ) 등으로 구분하여 조사 하였다. 조사된 자료를 이용하여 국내에서 개가시나무 의 분포 범위 및 수고, 흉고직경 및 분지수에 따른 개체 수 분포, 개가시나무의 수고 및 덩굴식물의 종에 따른 부착 상태 등을 분석하였다.
결과 및 고찰
1분포 특성
개가시나무는 제주도의 동북부 지역인 조천읍과 구좌읍, 서남부 지역인 한경면과 안덕면 그리고 서귀포시 일부 저지 대에 분포하였으며, 총 677 개체가 확인되었다(Figure 1). 이 중 668(98.7%) 개체가 제주도의 서남부지역인 한경면과 안덕면 일대에 집중 분포하고 있는데, 이 지역은 한경-안덕 곶자왈이라 불리는 곳으로 종가시나무가 우점하는 상록활 엽수림 지역이다(Kim, 2006). 이 지역은 크고 작은 암석이 쌓여있고 토양이 거의 없어 과거에 농경지로 이용할 수 없 었던 곳으로 현재까지 자연 식생이 남아있으며, 종가시나 무, 구실잣밤나무 등 상록성 참나무과의 수목이 우점하는 상록활엽수림이 발달하였다(Song, 2007). 개가시나무가 비 교적 넓게 분포하는 일본의 경우 계곡부의 습윤한 지역에서 자라는데(Ohba, 1989), 이에 반해 제주도 내 자생지는 암석 이 쌓여 있고 토양이 거의 없는 환경이라는 점은 매우 독특 하다 할 수 있다. 특히, 제주에서 개가시나무가 집중 분포하 는 남서부지역은 동부지역에 비해 연평균 강수량이 적어 보다 건조하다는 점에서 개가시나무가 남서부지역에 집중 분포하는 현상을 구명하기 위해서는 자생지의 물리환경 및 제주에서 개가시나무의 이용에 대한 연구가 필요할 것으로 생각된다.
국내 개가시나무의 분포 범위는 제주도로 제한되었는데, 북위 33°15′54.2″~33°31′48.2″, 동경 126°17′02.7″~126°4 4′56.7″, 해발 78~342m에 분포하였다. 해발에 따른 분포를 살펴보면, 해발 100~200m의 범위에 분포하는 개체는 582 개체로 전체 개가시나무의 86%를 차지하였으며, 해발 300m 이상에 분포하는 개체는 4개체로서 매우 드물게 나타 났다(Table 1 ). 일본에서 개가시나무의 분포 범위는 북위 약 31~35°, 해발고도 범위는 1,000m까지 폭넓게 분포하고 있으나 주로 저지대에 분포하는 수종이었으며, 오래전부터 경제수종으로 대규모 식재가 이루어졌으며 이로 인해 위도 범위가 확대되었다(Noshiro and Sasaki, 2011; Ito et al., in press). 이와 같이 개가시나무의 분포 범위가 넓은 일본과 는 달리 국내에서는 제주도 해발 약 80~350m 사이에 분포 하고 있고, 위도 및 경도 범위는 북위 33° 15′~33° 31′, 동경 126° 15′~126° 44′로 나타나고 일부 지역에만 집중 분포하 는 등 국내 분포 범위는 매우 좁은 것으로 나타났다.
개가시나무 대부분의 개체가 분포하는 한경면 지역 식생 은 제주도의 대표적인 상록활엽수림지역으로 가시나무-붉 가시나무 군단(Quericon acuto-myrsinaefoliae Imai, 1981) 에 속하였으며(Song, 2007), 개가시나무 자생지의 주요 식 생은 상록활엽수림과 침활혼효림 등 2가지 유형으로 구분 하였다(Table 3). 이 중 상록활엽수림의 상층 우점종은 종가 시나무였으며, 팽나무, 이나무 등이 출현하였고 각 방형구 (400m2) 내 개가시나무의 개체수는 1∼2개였다. 이에 반해 침활혼효림의 우점종은 곰솔이었으며, 종가시나무, 참식나 무 등이 출현하였고 각 방형구(400m2) 내 개체수는 1∼2개 였으며, 방형구 내에서 발생한 수고 1m 이하의 유묘의 수가 1∼3개로 매우 적게 나타났다. 이와 같이 자생지 내에서 개가시나무는 그 개체수가 적고 발생하는 유묘의 수 또한 매우 드물게 나타나고 있어 현존하는 개체가 훼손될 경우 자연적인 수종 갱신은 매우 어려울 것으로 판단된다. Table 2
2수목의 규격적 특성
제주에 분포하는 개가시나무 677 개체를 대상으로 개가 시나무의 수목 형질을 분석한 결과, 수고 범위는 4.0~15.3m, 평균 수고는 9.8±1.9m였다. 흉고직경의 범위는 4.0~63.5㎝ 로 평균 22.6±6.8㎝였으며, 근원직경은 6.0~153.0㎝로 평 균 59.4±21.8㎝로 나타났다(Table 4). 또한 조사된 대부분 의 개가시나무는 맹아지로 이루어졌으며, 맹아지의 수는 1~13개로 평균 3.8±2.1개였다.
조사된 개가시나무를 수고 범위에 따라 살펴보면, 수고 9m 이상 12m 미만의 개체가 356개로 가장 많았으며, 6m 이상 9m 미만의 개체 208개, 12m 이상 15m 미만의 개체 106개, 6m 미만의 개체 4개, 15m 이상의 개체 3개의 순으 로 나타났다(Figure 2A). 흉고직경에 따른 개체수 분포를 살펴보면 흉고직경 20㎝ 이상 30㎝ 미만의 개체가 367개 로 가장 많았으며, 20㎝ 이상 30㎝ 미만의 개체 215개, 30㎝ 이상 40㎝ 미만의 개체 70개, 40㎝ 이상 50㎝ 미만의 개체 10개, 10㎝ 미만의 개체 14개, 50㎝ 이상 1 개체 순으 로 나타났다(Figure 2B). 전체 개가시나무 중 수고 9m 이상 인 개체는 465개로 전체 개체수의 68.7%였고, 흉고직경 20 ㎝ 이상의 개체는 448개로 66.2%를 차지하였다. 한편, 자생 지 내에 6m 미만의 개가시나무 어린 개체는 4개로 매우 드물게 나타났는데, 이는 개가시나무 , 붉가시나무, 참가시 나무 등 상록성 참나무속 수종의 유묘는 상록활엽수림과 같이 수관이 발달한 숲 내에서는 생장이 어렵기 때문인 것 으로 판단된다(Taunouchi et al., 1994; Takyu and Ohsawa, 1997). 개가시나무 줄기의 생장형태는 2~4개의 맹아지로 이루어진 개체가 62.9%로 가장 많았고 2개 이상인 개체수 는 616개로 90.1%였으며(Figure 2C), 이러한 생장 형태는 난대상록활엽수림의 이차천이과정에서 나타나는 수목의 생장형태로서 벌목 또는 태풍 등과 같은 교란 이후 숲은 종자 발아 뿐 만 아니라 맹아의 발생과 생장을 통하여 재생 된다(Miura and Yamamoto, 2003; Wu and Shinzato, 2004; Kubota et al., 2005). 제주도 내에서 개가시나무는 과거 오 랜 기간 지속적으로 벌목되어졌던 것으로 추정되는데, 개가 시나무를 포함한 참나무속 식물은 1960년대 이전까지 숯 굽기의 재료로서 많은 개체가 벌목되었으며(Jeong, 2012, Jeong et al., 2013), 현재 곶자왈 지역을 중심으로 분포하는 상록활엽수림은 이러한 벌목 이후 맹아의 발생과 생장으로 형성된 것으로 추정된다.
3덩굴식물과의 상호 관계
개가시나무 자생지 내에는 다양한 덩굴식물이 분포하고 있으며, 개가시나무 등의 수목과 바닥의 노출된 돌에 부착 되어 자라고 있었다(Figure 3). 개가시나무에 부착된 덩굴 식물은 마삭줄(Trachelospermum asiaticum (Siebold et Zucc.) Nakai), 송악(Hedera rhombea Siebold et Zucc.) 등 15과 18종으로 부착된 비율은 마삭줄이 51.8%로 가장 높았으 며, 송악 17.0%, 콩짜개덩굴(Lemmaphyllum microphyllum Pr.) 15.8% 순으로 나타났다(Table 5 ). 이들 덩굴식물은 목 본식물 보다 길이 생장을 빠르게 함으로서 수목의 수관층위 까지 올라갈 수 있으며, 숙주 식물의 수관을 덮어 햇빛이 차단되어 고사될 뿐 아니라 수관까지 생장한 덩굴식물의 무 게로 인해 수목의 가지가 부러짐으로서 수목의 생장을 저해 한다(Nicholson, 1965; Lowe and Walker, 1977; Ingwell et al., 2010; Putz, 2012). 특히, 마삭줄과 송악 등은 전체 덩굴 식물 중 약 70%를 차지하고 있으며, 상록의 덩굴성 목본식 물로 연중 개가시나무의 수관 형성에 영향을 줄 수 있을 것으로 생각된다. 한편, 덩굴식물을 생장형태에 따라 분석 한 결과(Chalmers and Turner, 1994; Chittbabu and Parthasarathy, 2001), 개가시나무에 부착된 덩굴식물의 비 율은 뿌리를 내어 부착하여 자라는 형태(root climber)가 86.8%로 현저하게 높게 나타났다.
개가시나무에 부착된 덩굴식물의 상태를 분석한 결과, 전 체 677개의 개가시나무 중 덩굴식물이 부착되어 있는 개체 는 651개로서 약 96% 로 나타났다(Table 6 ). 또한 개가시나 무의 수관 형성층까지 덩굴식물이 부착된 개체(Ⅳ, Ⅴ)는 약 75%로 이 중 덩굴이 부착된 채 고사된 가지를 갖는 개체 (Ⅴ)는 43.3%로 나타났다. 수고에 따른 덩굴식물의 부착 정도를 분석한 결과, 수고 9∼12m 사이의 개체에서 가장 많은 덩굴식물이 부착되어 있고, 고사된 가지가 있는 개체 (Ⅴ) 또한 가장 많이 나타났다(Figure 4(A)). 개가시나무에 부착된 덩굴식물 중 마삭줄 등 주요 4종의 부착정도를 분석 한 결과 가장 많은 수의 개가시나무에 부착되어 있고, 덩굴 이 수관형성층까지 부착되어 있어(Ⅳ) 이로 인해 고사된 가 지가 나타나는(Ⅴ) 덩굴식물은 마삭줄이었다(Figure 4(B)). 이러한 점에서 개가시나무에 부착된 덩굴식물 중 개가시나 무의 수관형성과 생장에 영향을 줄 것으로 예상되는 종은 마삭줄이었으며, 이 종은 상록성 덩굴식물로 연중 개가시나 무의 생육에 영향을 줄 것으로 추정된다.
이와 같이 국내에 분포하는 개가시나무는 개체수가 제한 적이었으며, 자생지 내에서 줄기와 수관에 부착되어 있는 덩굴식물과의 경쟁으로 인해 덩굴식물이 햇빛을 차단함으 로서 정상적인 생육에 제한을 받고 있는 것으로 생각된다. 따라서 국내 멸종위기식물인 개가시나무의 자생지 보존을 위해서는 자생지 내에 분포하는 이들 덩굴식물의 확산과 개가시나무에 미치는 영향에 대한 구체적이고 지속적인 모 니터링과 관리가 이루어져야 할 것으로 판단된다.
