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ISSN : 1229-3857(Print)
ISSN : 2288-131X(Online)
Korean Journal of Environment and Ecology Vol.30 No.1 pp.19-38
DOI : https://doi.org/10.13047/KJEE.2016.30.1.019

Floristic Diversity of Serpentine Area in Andong, Korea1a

Jung-Hyun Kim2*, Sun-Yu Kim3, Eun-Hee Jung2, Jin-Seok Kim2, Tae-Kwon Noh2, Ho-Myung Bae4, Chun-Hee Nam5, Byoung Yoon Lee2
2Plant Resources Division, National Institute of Biological Resources, Incheon 22689, Korea
3Exhibition and Education Division, Nakdonggang National Institute of Biological Resources, Sangju 37242, Korea
4Institute of Ecosystem Survey, Seoul 06580, Korea
5Korea National Arboretum, Pocheon 11186, Korea

† 공동주저자 Equal contribution

Corresponding author: +82-32-590-7443, +82-32-590-7445, kimjh4065@hotmail.com
December 23, 2015 February 16, 2016 February 17, 2016

Abstract

This study was carried out to investigate the flora, vegetation and soil properties of serpentine area in Andong, Korea. The vascular plants identified during the seven-round field surveys were a total of 359 taxa: 88 families, 239 genera, 311 species, 6 subspecies, 33 varieties, 6 forms and 3 hybrids. 249 taxa were newly discovered in this region. The plant composition of serpentine area is the deciduous broad-leaved and conifer-mixed forest which is the common one in the middle part of the Korean peninsula. Four taxa of Korean endemic plants such as Clematis brachyura, Populus × tomentiglandulosa, Paulownia coreana and Aster koraiensis were collected. The vascular plants on the red list according to IUCN evaluation basis were found to be seven taxa: Near Threatened (NT) species of Hypericum attenuatum, Polygala tenuifolia and Senecio argunensis, Least Concern (LC) species of Penthorum chinense, Potentilla discolor and Acorus calamus, and Not Evaluate (NE) species of Scorzonera austriaca ssp. glabra. The floristic regional indicator plants found in this area were 19 taxa comprising two taxa of grade IV, five taxa of grade III, four taxa of grade II, and nine taxa of grade I. The naturalized plants were identified as 34 taxa and the percentage of naturalized index (NI) was 9.5 %, and urbanization index (UI) was 10.6 %. Forest soils contained high content of nickel and cadmium. The soil layer consists of loam and silt loam from the surface to a depth of 20 cm and loam and silt clay from a depth of 20 cmto 40 cm.

FLORA , VEGETATION , SOIL , ENDEMIC PLANTS

안동사문암지대의식물다양성1a

김 중현2*, 김 선유3, 정 은희2, 김 진석2, 노 태권2, 배 호명4, 남 춘희5, 이 병윤2
2국립생물자원관 식물자원과
3국립낙동강생물자원관 전시교육실
4자연환경조사연구소
5국립수목원

초록

본 연구는 안동 사문암지대의 관속식물상, 현존식생 및 토양특성에 대한 조사를 수행하였다. 2014년 4월부터 10월까 지 총 7회에 걸쳐 현지조사를 실시한 결과 관속식물은 88과 239속 311종 6아종 33변종 6품종 3교잡종으로 총 359분류 군이 확인되었으며, 본 연구에서 249분류군의 분포가 새로이 밝혀졌다. 안동 사문암지역은 식물구계학상 온대중부지역 에 속하고 낙엽활엽수와 침엽수의 혼합림으로 구성된다. 한반도 고유종은 외대으아리, 은사시나무, 오동나무, 벌개미취 가 확인되었다. IUCN 평가기준에 따른 적색목록식물은 7분류군으로 준위협종(NT)에 채고추나물, 원지, 쑥방망이, 관심대상종(LC)에 낙지다리, 솜양지꽃, 창포, 미평가종(NE)으로 멱쇠채가 조사되었다. 식물구계학적 특정식물은 Ⅳ등 급 2분류군, Ⅲ등급 5분류군, Ⅱ등급 4분류군, Ⅰ등급 7분류군 등 19분류군이 발견되었다. 귀화식물은 34분류군으로 확인되었으며, 귀화율 9.5%, 도시화지수 10.6%로 나타났다. 연구지역의 산림토양은 표층~20cm에서 양토와 미사질양 토, 20cm~40cm에서 양토와 미사질점토인 것으로 분석되었다. 토양 내 중금속은 Ni과 Cd의 함량이 높은 것으로 나타났다.

식물상 , 현존식생 , 토양 , 고유종
    Ministry of Environment
    National Institute of Biological Resources
    NIBR201401104
    NIBR201501104

    서 론

    사문암(Serpentine)은 표면이 매끄럽고 녹색을 띄며, 아 주 검은 화강암처럼 보이는 초염기성인 관입암으로부터 변 성에 의하여 형성된 암석이다(Kim, 1999). 전 세계적으로 매우 광범위하게 분포하고 있으나 우리나라의 경우는 그 분포역이 협소하고 경기도 가평, 경상북도 안동, 울산, 충청 남도 공주, 부여, 홍성 등지에 제한적으로 분포하고 있다 (Kim et al., 1997; Kim, 1999). 사문암은 일반적으로 K, Na, Al, N, P 그리고 가용성 Mo의 함량은 낮고(Gorden and Lipman, 1926; Vlamis, 1948; Johnson et al., 1952; Walker, 1954; Whittaker, 1975), Cr, Ni, Co의 함량은 높은 특징을 갖는다(Robinson et al., 1935; Birrel and Wright, 1945). 사문암으로부터 형성된 토양은 원소들의 불균형을 이루어 화학적으로 아주 특이하며, 이러한 요인이 독특한 사문암 지역의 불모적인 상관을 유발한다(Proctor and Woodell, 1975). 따라서 사문암으로부터 풍화된 토양에는 생물군의 출현빈도가 매우 낮아서 독특한 생태계를 유지할 뿐만 아니라 그 지역에 나타나는 식물종이나 식물군 역시 특이하다(Sultan et al., 1986). 또한 고유종의 발달을 촉진 시키며, 사문암과 비사문암 지역에 출현하는 공통종에서는 생태형의 차이를 보이는 등 특이 생태계를 보유하고 있다 (Brooks, 1987; Baker et al., 1992; Kim, 1999). 그 특이의 정도는 기후, 지표면의 연령, 사문암 지대 면적의 크기, 다른 지대와의 근접정도, 화학적 조성에 좌우된다(Whittaker, 1975). 우리나라에서 특이지질지역의 생태학적 연구는 대 부분 석회암지역에 국한되어 있으며, 사문암 지질 및 토양 의 영향이 생물계에 미치는 생태학적 현상에 대한 연구는 미비한 실정이다(Choi, 2006).

    안동 사문암지역에 관한 식물상 연구는 Kim(1999)에 의 해 175분류군의 관속식물이 보고된 바 있으며, 식생에 관한 연구는 Kim(1996)이 사문암지역의 식물종과 식물군락의 분포에 관한 연구, Kim(1998)이 사문암지역과 비사문암지 역의 토양, 식물군락 비교, Shim et al.(1998)이 소나무림과 조림된 리기다소나무림이 전 지역에 걸쳐 분포한다고 밝힌 바 있다. 이와 같이 본 지역에 대한 식물종 연구는 90년대 후반에 주를 이루며, 그동안 광물채석이 지속적으로 행해지 고 있어서 많은 식물상과 식생변화가 예상된다. 또한 기존 의 자료는 증거표본의 제시가 없기 때문에 비교․검토에 어 려움이 따르며, 정밀조사 역시 불충분한 실정이다. 따라서 현지조사를 통한 증거표본 확보와 그에 따른 상세한 식물목 록 작성, 주요 식물의 분포특성과 우점종의 분포현황 및 토양 의 이화학적 특성 등을 밝혀 특이지질에서의 식물다양성 연 구를 비롯한 생태학적 기초자료로의 활용을 목적으로 한다.

    연구방법

    1연구대상지

    본 연구의 대상지는 남한의 대표적인 사문암지대로서 경 북 안동시 풍천면 광덕리 일대(E 128°26′~128°30′, N 36°31′~36°32′)의 표고 220m 이하의 구릉형 산지에 위치 한다(Kim, 1999; Ryou et al., 2010)(Figure 1). 조사지역의 북쪽은 동에서 서로 낙동강이 흐르고 북동쪽으로는 하회마 을에 접하며, 남서쪽은 봉화산(401m), 남동쪽으로는 마늘 봉(364m)이 위치하고 있다(Kim, 1999). 안동 사문암지역 은 중생대 경상계의 퇴적암류와 안동 단층 형성 후기에 관 입한 초염기성암이 구조적으로 상승하는 도중에 열수변질 작용에 의해 사문암화가 진행된 것으로 장경 4.5km, 단경 1.5km의 타원형상이다(Ock, 1992; Kim, 1999). 사문암 광 산주변 지역에는 안동단층이 가로질러져 있으며, 시대미상 의 편마암류와 이를 관입한 쥬라기의 흑운모화강암이 안동 단층을 경계로 북부지역에 분포한다. 이들 암층을 부정합으 로 덮고 있는 백악기 경상누층군의 퇴적암류가 넓게 분포하 며, 이를 관입한 사문암이 나타난다(Hwang et al., 1993).

    안동시는 경상북도 북부내륙에 위치하고 있으며, 북서쪽 은 소백산, 동쪽은 태백산맥으로 둘러싸인 분지형으로 기온 의 일·연교차가 큰 지역이다. 주변에 안동댐, 임하댐이 위치 하고 낙동강 줄기가 시내를 가로질러 흐르고 있어 가을에 안개가 자주 발생한다. 이 지역의 과거(1981~2010년) 기 후평년값은 연평균기온 11.9°C로 인근의 봉화, 의성, 영주, 문경지방보다 다소 높고, 구미, 영덕, 울진지방보다 다소 낮 은 편이다. 연강수량은 1,066.5mm로 의성지방보다는 조금 많 고, 영주, 문경, 봉화지방보다 적으며, 우리나라의 대표적인 과우(寡雨)지역이다(Table 1). 바람은 연중 서북서풍이 주풍 향이고, 그 다음은 동남동풍이 많이 불고 있다. 증발량은 연 간 1,253.8mm로서 연강수량보다 187.3mm 높고 7월부터 9월 에 걸친 3개월간을 제외하면 강수량보다 큰 값을 가져 건조 한 기후를 나타낸다(Korea Meteorological Administration, 2014; Table 1). 월평균최저기온을 나타낸 달은 1월로 월평 균기온 –7.4°C를 기록하였으며, 12월부터 이듬해 3월까지 는 최저기온이 영하로 내려가고 30년 중 가장 낮은 일 최저 기온은 –20.4°C인 것으로 나타났다(Figure 2).

    2조사분석

    현장조사는 2014년 4월부터 동년 10월까지 7회에 걸쳐 수행하였으며, 조사지역 내에 생육하는 모든 종의 식물을 채집하고 건조표본으로 제작하여 국립생물자원관 고등식 물건조표본수장고 (KB)에 보관하였다. 조사경로는 전 지역 을 대상으로 다수 종의 생육이 예상되는 계곡, 산지, 평지, 저수지 등 생태학적 생육지를 고루 포함하였으며, 일부지역 은 임도와 농로를 따라 조사하였다. 식물의 동정은 Lee(1980; 2003), Lee(1996a; b), Lee(1996; 2006), Korea National Arboretum(2004; 2008; 2011), Korean Fern Society(2005), Oh(2006), Park(2009), Kim and Kim(2011), Chang et al.(2011) 등의 식물도감에 의거하여 실시하였으며, 확증된 증거표본을 바탕으로 소산식물목록을 작성하였다. 이때 사 용된 학명과 국명은 Lee et al.(2011a)에 준하고 조사된 관 속식물 중 식재된 분류군은 식물목록에 별도로 (P)표기하였 다(Appendix 1). 관속식물 목록은 Cronquist(1981)의 분류 체계에 따라 정리하고 속 이하의 계급은 알파벳순으로 작성 하였다. 조사된 식물을 대상으로 한반도 고유종(National Institute of Biological Resources, 2013), 적색목록식물 (National Institute of Biological Resources, 2012), 식물구 계학적 특정식물(National Institute of Environmental Research, 2012), 귀화식물(Lee et al., 2011b)을 기준으로 정리하였다.

    현존식생도는 임상도와 1/5,000 수치지형도를 활용하여 경계를 구분한 후 현장답사를 통해 상층의 우점종을 확인 후 도면화하였다(Figure 3). 소나무림 내 7개 지소에서 최소 면적에 근거하여 100㎡의 조사구를 설치하고, 흉고직경 3 cm 이상인 교목층과 아교목층의 수목에 대하여 매목 조사를 실시하였다. 출현 종에 대하여 Braun-Blanquet(1964)의 우 점도 계급에 따라 층위별로 피도를 조사하고 조사표를 기록 하였다(Appendix 2). 매목조사시 흉고(1.2m) 이하에서 분 지한 맹아지는 독립된 개체로 판단하여 조사결과 및 분석에 반영하였다.

    토양조사는 총 4개의 조사구에서 토심을 각각 20cm, 40cm 로 달리하여 각각 1kg의 토양시료를 채취하였고, 토양이화 학적 특성에 대한 분석을 시행하였다. 토양산도(pH)는 pH meter를 이용하였으며, 전기전도도(EC:Electrical Conductivity) EC meter, 유기물 함량(Organic Matter), 유효인산(Available Phosphorus), 규산은 비색법을, 전질소(T-N)는 건식산화법, 양이온교환능력(cation exchange capacity)인 토양 내 주요 원소(Ca, Mg, K)와 중금속(Cd, Cr6+, Cu, Ni, Pb, Zn, As, Hg)은 ICP 분석을 하였고, 토성은 비중계법을 적용하여 분 석하였다.

    결과 및 고찰

    1관속식물의 종조성

    안동 사문암지역은 식물구계 지리학상으로 한반도 중부 아구(Lee and Yim, 1978)에 속하고 식생은 냉온대 남부 (Yim and Kira, 1975)에 해당되며, 식생지리학적 분포는 대륙형으로서 한반도아형의 중부/산지형에 속한다(Kim, 1992). 1,130점의 식물표본을 확보하고 동정한 결과, 안동 사문암지역에 분포하는 관속식물은 양치식물 7과 8속 9종 1변종의 10분류군, 나자식물 2과 2속 3종의 3분류군, 피자 식물 중 쌍자엽식물 63과 165속 213종 4아종 17변종 4품종 2교잡종의 240분류군, 단자엽식물 16과 64속 86종 2아종 15변종 2품종 1교잡종의 106분류군으로 구성되어 도합 88 과 239속 311종 6아종 33변종 6품종 3교잡종으로 359분류 군이 확인되었다(Table 2, Appendix 1). 이는 우리나라 관 속식물 4,338분류군(Leeet al., 2011a)의 8.3%에 해당되었 다. 조사된 관속식물 중 다양성이 높은 상위 10개과는 화본 과(50분류군), 국화과(49분류군), 사초과(33분류군), 장미 과(18분류군), 콩과(18분류군), 마디풀과(12분류군), 십자 화과(11분류군), 미나리아재비과(9분류군), 참나무과(8분 류군), 꿀풀과(8분류군) 순으로 전체 소산식물의 60%에 해 당된다.

    기존 사문암지대의 식물상 연구(Kim, 1999)와 비교·검토 한 결과, 본 조사를 통해 새로이 분포가 확인된 종은 쇠뜨기, 거미고사리, 감태나무, 좀꿩의다리, 석류풀, 채고추나물, 키 버들, 개갓냉이, 줄딸기, 좀돌팥, 여우주머니, 익모초, 개똥 쑥, 지칭개, 흰꼬리사초, 나도기름새, 잠자리피, 산둥굴레 등 249분류군이며, 이들은 식물목록 앞에 ★로 표시하였다 (Appendix 1). 부처손, 꿩의다리, 꽃여뀌, 산벚나무, 산오이 풀, 개감수, 개시호, 하늘타리, 숫잔대, 산쑥, 옹굿나물, 쑥부 쟁이, 뚝사초 등 62분류군은 확인되지 않았다. 한편 공통적 으로 출현한 종은 고사리, 노간주나무, 할미꽃, 싱아, 장대냉 이, 바위솔, 이스라지나무, 개싸리, 원지, 시호, 꼬리풀, 삽 주, 산비장이, 대새풀, 각시붓꽃 등 113분류군이었다. 새로 이 확인된 종의 결과는 기존 조사지역외 기산리 지역의 추 가, 양치류, 화본과, 사초과식물의 증가, 귀화식물 유입에서 비롯된 것으로 생각된다. 미확인된 종의 결과는 사문암 채 석으로 인한 자생지 파괴와 생육환경 변화에 따른 쇠퇴나 자연도태로 이어져 소멸되었을 것으로 추정되며, 기존문헌 에 오동정인 것으로 판단되는 분포 의심종 일부가 포함되어 표본검토가 필요하나 증거표본에 의한 목록과 소장표본관 이 명시되지 않아 비교․검토가 불가능하다. 본 연구결과는 채집되어 동정된 증거표본에 기초한 소산식물목록으로 실 제 분포하는 분류군 보다는 적을 것으로 판단되며, 다양한 경로와 계절적 시기변경 등 추가연구가 수행되면 이 지역에 분포하는 식물은 더욱 증가할 것으로 생각된다.

    조사지역은 소나무군락(P. densiflora comm)과 리기다 소나무군락(P. rigida comm.)이 우점하는 지역이며(Kim, 1996; Kim, 1998), 산림 내 상층의 우점종을 구분한 경관에 의한 현존식생도 분석결과는 전반적으로 저산지 상록침엽 수림과 인공기원 수종의 산림이 안동 사문암지역을 대별하 는 것으로 나타났다.

    연구지역 내 산림지역의 34.6%에 해당하는 소나무림은 표고 100m~250m에 분포하고 있으며, 3층~4층의 층위구조 를 나타냈다. 교목층의 높이는 6m~10m이고, 아교목층은 높이 6m, 관목층은 높이 2m~4m, 초본층은 높이 0.5m~1m 로 나타났다. 식피율은 조사구 평균 교목층 82.1%, 아교목 층 26.7%, 관목층 50%, 초본층 47.1%를 나타내고 있다. 연구지역에 분포하는 소나무림은 DBH 12cm 이하의 개체 가 다수 분포하는 역J형에 가까운 모양을 나타내어 지속적 으로 유지될 수 있는 집단이다(Barbour et al., 1999; Do et al., 2012).

    2한반도 고유종

    한반도 고유종은 외대으아리, 은사시나무, 키버들, 오동 나무, 벌개미취, 털중나리 5과 6속 6분류군이 조사되었다. 이중에 키버들, 털중나리는 연구자 또는 발표문헌에 따라 한반도 주변국가에서 분포가 확인되거나 고유종 진위여부 에 대한 이견이 존재하는 분류군이다(Oh et al., 2005; National Institute of Biological Resources, 2013). 따라서 이견이 없는 한반도 고유종을 4과 4속 4분류군으로 정리하 였다(Table 3).

    외대으아리는 산지 능선주변에서 불연속적인 개체로 관 찰되며, 은사시나무, 오동나무, 벌개미취는 마을주변에서 가로수 및 관상용도로 식재되었다.

    사문암지역은 고유종의 발달을 촉진시키며, 사문암과 비 사문암 지역에 출현하는 공통종에서는 생태형의 차이를 보 인다고 하였으나(Brooks, 1987; Baker et al., 1992) 안동 사문암지대에만 국한되어 분포하는 고유종과 다른 생태형 을 보이는 식물은 관찰되지 않았다. 이러한 현상은 우리나 라 사문암지대 면적이 국외의 지역과 달리 매우 협소하여 나타난 결과로 생각된다. 또한 사문암의 생성연대, 다른 지 대와의 근접정도, 미세기후, 인위적 간섭 등의 요소들이 복 합적인 상호작용에 의한 것으로 보인다(Whittaker, 1975; Choi, 2006).

    한편 일본 내 사문암지대에서만 유존적분포를 보이며, 일 본 고유종으로 알려져 있던 국화과의 Aster hispidus var. leptocladus (Makino) Mot. Ito & Soejima 식물이 최근 한 반도 팔공산에서 발견되어 미기록(긴쑥부쟁이)식물로 학계 에 보고되었다(Lee et al., 2014). 한반도 자생지는 화강암지 대로 두 나라간 특이적 연관성은 없어 보이나, 팔공산지역 은 각섬석 화강암지역으로 화학성분상 사문암지역과 유사 하다(Lee et al., 2015). 추후 분포지 정밀조사, 토양분석, 식물지리학적 특성 평가․검토, 상호관계 등이 요구될만한 부분이다.

    3적색목록식물

    적색목록식물은 7과 7속 7분류군으로 확인되었다(Table 4). 평가등급에 따라 준위협종(Near Threatened, NT)에 채 고추나물, 원지, 쑥방망이 3분류군, 관심대상종(Least Concern, LC)에 낙지다리, 솜양지꽃, 창포 3분류군, 미평가종(Not Evaluated, NE)에 멱쇠채 1분류군이 확인되었다.

    준위협종에 속한 채고추나물은 산등성이를 따라 10여 개 체가 생육하고 원지는 산등성이와 사면부 등 비교적 넓은 면적에 걸쳐 분포하며, 쑥방망이는 북사면부에서 2개체가 관찰되었다. 관심대상종인 낙지다리는 기산리 마을입구 도 로주변에서 100여 개체, 솜양지꽃은 산등성이를 따라 20여 개체, 창포는 석방지 가장자리에서 100여 개체를 확인하였 다. 미평가종인 멱쇠채는 산등성이 주변에서 10여 개체가 산발적으로 분포하였다.

    사문암지대에 분포하는 적색목록식물은 소수의 개체가 분포하거나 생육환경변화에 매우 취약하며, 약용자원식물 이용에 따른 남획, 타 식물군과 세력경쟁에 의한 도태, 지속 적인 사문암 채석 등의 위협요소가 도사리고 있어 자생지 보존과 함께 정확한 개체수 확인이 요구된다.

    4식물구계학적 특정식물

    식물구계학적특정식물 중 생태정밀조사종인 Ⅴ등급은 확인되지 않았으며, Ⅳ등급에 낙지다리, 원지 2분류군이 확 인되었다. Ⅲ등급은 호비수리, 개아마, 선메꽃, 멱쇠채, 애 기감둥사초 5분류군, Ⅱ등급은 흰대극, 뻐꾹채, 물질경이, 방울비짜루 4분류군, Ⅰ등급으로는 쇠고비, 참느릅나무, 까 치수염, 백선 등 8분류군이 확인되었다(Table 5).

    낙지다리는 전국의 습지에 분포하고 개체수와 개체군도 많은 편이나 자생지 파괴 및 개발, 다른 식물과의 세력경쟁 에 밀려 도태할 위험이 있다(National Institute of Biological Resources, 2012). 기산리 마을입구 도로주변 습한 곳에서 100여 개체가 생육하고 있으나 자생지 생육환경 불량으로 개체수 감소가 우려된다. 선메꽃은 기산리 마을입구 논둑 가장자리에서 2개체가 관찰되었으며, 제초방제를 위한 제 초작업 또는 제초제 등에 노출되어있다. 뻐꾹채는 건조한 산지 사면부에서 2개체가 생육하며, 자생지 생육환경은 양 호하나 분포하는 개체수가 적다. 쇠고비는 북사면 계곡부에 3개체 정도가 확인되며, 여름철 집중호우로 인한 자생지 토 사유출, 퇴적 등 자연재해적인 피해에 취약하다. 백선은 남 사면일대 초지와 사면부에 많은 개체군이 분포하고 있어 타 식물군에 비해 안정적인 분포양상을 보이나 약용자원식 물(봉삼, 백선의 뿌리)로의 이용가치가 높아 무분별한 채취 에 따른 위협이 상존하고 있다.

    4귀화식물

    조사지역의 귀화식물은 가시박, 미국쑥부쟁이 등 생태계 교란야생식물을 포함하여 34분류군이 조사되었다(Table 6). 귀화율(NI: Naturalized Index, 귀화식물의 분류군 수/관 속식물의 총 분류군수 × 100)은 9.5%, 도시화지수(UI: Urbanization Index, 귀화식물의 분류군 수/한반도 귀화식 물의 총 분류군 수 × 100)는 10.6%로 나타났다.

    귀화식물은 저지대지역, 즉 도로와 인접한 임연부, 하천 변 가장자리, 광산채굴현장 주변, 석방지, 과수원 등 인위적 간섭이 많은 지역에서 관찰되었다. 외래종은 뛰어난 환경적 응력으로 기존에 생육하던 자생식물의 대체나 잠식 등 생태 계변화에 큰 변화를 초래한다. 과거 이 지역 귀화식물(Kim, 1999)이 4분류군임을 감안하고서라도 15여 년 동안 30분류 군이 증가된 점으로 미루어보아 인위적 교란과 환경변화에 유리한 외래종의 특성으로 인해 쉽게 정착했음을 알 수 있 다. 또한 인근지역에 위치한 하회마을 부용대일원의 귀화식 물 25분류군, 귀화율 8.3%, 도시화지수 7.8%(Oh et al., 2013)와 비교하여도 안동 사문암지역이 높게 나타나고 있 다. 비록, 이 지역의 귀화식물이 한반도 전역에서 확인되는 광역분포종이 대부분이나 현재도 사문암 채석이 진행되고 그로 인한 나출지 형성 등 귀화식물 유입에 필요한 조건이 갖춰지고 있어 외래종은 더욱 증가할 것으로 예상된다. 따 라서 모니터링을 통한 개체군 동태파악이 우선적으로 실시 하되 제거작업이 동시에 병행되어야 하며, 생육 초기단계부 터 관리하는 방안도 마련해야 한다.

    5토양

    안동 사문암지역의 토성은 토심 20cm에서 Silt 47.8%, Sand 31.5%, Clay 20.8%의 구성비를 보여 양토(Loam)~미 사질 양토(Silt Loam)의 경향을 보였으며, 토심 40cm에서 Silt 42.1%, Sand 32.1%, Clay 25.8%의 구성비를 보여 양 토(Loam)~미사질 식토(Silt Clay)인 것으로 분석되었다. 입 도 분포는 토심 20cm와 40cm 모두 모래성분이 다소 부족하 고, 미사 및 점토성분이 다소 많게 나타났다.

    조사지역의 토양에 대한 이화학적 특성을 분석한 결과 유기물 함량을 제외한 분석항목에서 토심 20cm와 40cm의 토양분석치가 유사하였다. 유기물 함량은 토심 20cm에서 24g/kg, 40cm에서 12g/kg로 깊은 심도에서 낮은 값을 나타 내었다(Table 7).

    조사지역의 토양에 대한 이화학적 특성을 분석한 결과 유기물 함량을 제외한 분석항목에서 토심 20cm와 40cm의 토양분석치가 유사하였다. 유기물 함량은 토심 20cm에서 24g/kg, 40cm에서 12g/kg로 깊은 심도에서 낮은 값을 나타 내었다(Table 7).

    안동 사문암지역의 토양에 대한 중금속 분석 결과는 Table 8과 같다. Ni을 제외한 토심 20cm 와 40cm의 분석치 가 유사하게 나타났고, Ni 함유량은 깊은 심도에서 큰 값을 나타내었다.

    Kim(1996)은 대체로 사문암지대는 암반이 노출된 지역 이 많아 토심이 얕고 수분함량이 낮으며, Amidei(1841)와 Caesalpino(1583), Pancic(1859)은 사문암지역에서 식생이 비정상적으로 빈약하게 생장하고 일반적으로 사문암지역 에 분포하는 식생의 특징이 빈약한 종 구성, 왜소한 생장과 목질화 현상, 잎의 황화 및 근계의 신장 등을 나타낸다고 하였다.

    사문암 토양의 불모성 원인에 대하여 Baker et al.(1992) 와 Reeves et al.(1983)은 Ni, Cr 및 Co의 독성 때문이라 하고 Crooke(1956)는 Aberdeenshier의 사문암 토양 불모성 에 기여하는 인자로서 Ni의 중요성을 설명하였는데, 연구지 역의 Ni의 함유량은 연구지역 주변의 화강암 풍화토양과 비교했을 때 약 70배 이상 높았으며(Hwang, 2001), 금회 분석된 결과와 Hwang(2001)의 연구결과를 비교하여도 약 10배 이상 높은 것으로 분석되어, 해당 중금속이 연구지역 산림의 생육상태에 영향을 미치는 인자인 것으로 나타났다.

    6제언

    국내에서 특이지질과 식생, 관속식물 종조성의 관계 등의 연구는 초기 단계이며, 이들의 상호관계를 어떻게 규명할 것인지, 어떻게 접근할 것인지, 어떻게 해석할 것인지 조차 없는 실정이다. 국외의 경우 지질이 생물다양성에서 매우 중요한 요소이므로 지질과 식생 간의 관계에 대한 연구와 특별한 경우 법적 보호 내지 보전방안을 마련하는 것이 특 징이다(Lee et al., 2015). 이러한 시점에서 국내 특이지질과 토양, 식생, 관속식물 간의 연구는 상호관계에 대한 맥락에 서 의미가 크다. 그 연구결과가 미비하다 할지라도, 초기연 구에서 거쳐야 할 과정이라 생각되며, 앞으로 각 분야 전문 가가 협업을 통해 연구가 진행된다면 충분히 보완되리라 판단된다.

    안동 사문암지대는 국내에서 가장 현저한 사문암 지질 특성이 생태적으로 반영된 곳으로 독특한 식물상과 식생이 나타나는 지역이다. 현지 식물다양성 조사는 사문암지대 내 에 생육하는 모든 종의 식물을 채집하고 동정하여 확증된 증거표본을 바탕으로 한 소산식물목록과 1:5,000의 수치지 형도에 수관층의 우점종을 기준으로 한 현존식생도를 작성 하였다. 이번 연구에서의 중심은 관속식물에 집중되어 있으 나 차후 식물사회학적인 군락분류를 통한 진단종 발굴과 함께 특이적 환경에 대한 지표종에 대한 연구, 비사문암지 역의 식생과의 비교연구 등이 보완되어야 할 사항이다. 또 한 특이지질지역의 보전을 위한 전략 수립을 위해 종-군락- 경관의 위계별 보전방안이 모색되어야 할 것으로 판단된다. 사문암지대 뿐만 아니라 석회암, 감람암, 이암, 화산암 등 특이지질에 대한 생물다양성 후속연구가 지속적으로 수행 되어 얻어진 결과물을 바탕으로 생태·경관보전지역(자연환 경보전법), 야생생물특별보호구역(야생생물 보호 및 관리 에 관한 법률), 천연기념물(문화재보호법) 또는 산림유전자 원보호림(산림보호법) 등의 법률(Kim, 2014)을 근거로 보 호구역지정 또는 그에 준하는 법적 제재조치, 보호방안이 마련되어야 한다.

    Figure

    KJEE-30-19_F1.gif

    Investigated area in this study

    KJEE-30-19_F2.gif

    Climate diagram of in this study

    KJEE-30-19_F3.gif

    Actual vegetation map of the Andong serpentine area. Legends of the map indicates dominant species of tree layer in each polygon

    Ur, Urban area; Pl, Plantation area; Seg, Secondary grassland; Ll, Lalix. leptolepis; Pk, Pinus koraiensis; PoRop, Popula euramericana-Robinia pseudoacacia; Pr, Pinus rigida; PrRop, Pinus rigida-Robinia pseudoacacia; Rop, Robinia pseudoacacia; Pd, Pinus densiflora; PdPo, Pinus densiflora-Popula euramericana; PdQv, Pinus densiflora-Quercus variabilis; Qa, Quercus acutissima; QaPo, Quercus acutissima-Popula euramericana; QaRop, Quercus acutissima-Robinia pseudoacacia; Qv, Quercus variabilis; Sk, Salix koreensis

    Table

    The climatic characteristics of Andong serpentinite area data from Andong meteorological station (Recent 30 years; 1981~2010)

    *: Amount

    The number of vascular plants distributed in this study

    The list of Korean endemic plants investigated in this study

    *P: Planted plants

    The list of red list vascular plants investigated in this study

    *Red list plants: NT(Near Threatened), LC(Least Concern), NE(Not Evaluated)

    The list of floristic regional indicator plants investigated in this study

    The list of naturalized plants investigated in this stduy

    *P: Planted plants

    The chemical properties of soil in this study

    The heavy metal concentrations of soil in this study

    The list of vascular plants in this study

    *E: Endemic plants; N: Naturalized plants; P: Planted plants; R: Red list of vascular plants; IV,III,II,I: Floristic regional indicator plants;
    ★: Newly found in this study

    Vegetation Survey questionnaire for each point

    *Companion species that in fewer than 2 stands were omitted (including above cover degree1)

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