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ISSN : 1229-3857(Print)
ISSN : 2288-131X(Online)
Korean Journal of Environment and Ecology Vol.30 No.4 pp.783-792
DOI : https://doi.org/10.13047/KJEE.2016.30.4.783

A Study on the Characteristics of the Vegetation Structure and Location Environment of the Albizzia kalkora Community

Ji-Suk Kim2, Seok-Gon Park3*
2Institute of Comprehensive Bio industrial, BPusan National University, Pusan 50463, Korea
3Division of Forest Resources and Landscape Architecture, Sunchon National Univ., Suncheon 57922, Korea
교신저자 Corresponding author: +82-61-750-3876, +82-61-753-3205, sagpark@sunchon.ac.kr
June 21, 2016 August 8, 2016 August 24, 2016

Abstract

The purpose of this study is to investigate the characteristics of the vegetation structure and the location environment of Albizzia kalkora (AK) growing in Mt. Yudal located in Mokpo city and in the nearby islands. The AK community in Mt. Yudal in Mokpo city (CommunityⅠ) is located in a region which is relatively high above the sea level. The average age of the major kinds of trees found in the region is about 30 years. The vegetation structure in the community shows an early stage of vegetation development due to continued disturbance. In Community Ⅳ, on the sandy soil in the flatland near the seashores, the average age of the major kinds of trees is about 9 years. In this community, a pure forest is presumed to have been formed in a poor environment which is artificially disturbed in relatively recent times even as AK with its strong adoptability was introduced into the region. In other communities (Ⅱ, Ⅲ), the vegetation state shows a competition between AK and deciduous oak trees, and the average age of the major kinds of trees is about 13 to 30 years.

AK communities with a better developed vegetation structure are located on the higher steep slopes near the seashore. In the early stage of vegetation development, the forest floor received more effective light for photosynthesis, and thus more seedlings of AK emerged and grew. The probability of AK appearing in the damaged or sterile soil near the seashore was high because of its strong adaptability. However, as the vegetation structure developed further and the soil fertility increased, the domination of AK in the vegetation structure decreased as deciduous oAK trees won the competition with AK.

LOCAL DISTRIBUTION , DISTURBANCE , MT. YUDAL IN MOKPO

왕자귀나무군락의 식생구조 및 입지환경 특성 연구

김 지석2, 박 석곤3*
2부산대학교 생명산업융합연구원
3국립순천대학교 산림자원·조경학부

초록

본 연구는 목포 유달산을 중심으로 한 인근 도서에 분포하는 왕자귀나무군락의 식생구조 및 입지환경 특성을 밝히고 자 실시되었다. 목포 유달산의 왕자귀나무군락(군락Ⅰ)은 상대적으로 해발고가 높은 곳에 위치했고, 주요 수종의 수령 은 30년 정도였다. 이 군락은 지속적인 교란으로 식생발달 초기단계의 식생구조를 보였다. 바닷가 인근 평지의 모래토양 에 형성된 군락 Ⅳ는 주요 수종의 수령이 9년 정도였다. 이 군락은 비교적 최근 인위적으로 교란된 곳에 열악한 환경에 적응력이 강한 왕자귀나무가 유입되어 순림을 형성한 것으로 추측된다. 그 외 군락(Ⅱ, Ⅲ)은 왕자귀나무와 낙엽성 참나무류가 서로 경쟁하는 식생상황을 보였으며, 주요 수종의 수령은 13∼30년이었다.

상대적으로 식생구조가 발달한 왕자귀나무군락일수록 바닷가 인근에 해발고가 높은 급경사에 위치했다. 식생발달 초기단계에는 임상으로 유입되는 광합성 유효광이 많아 관목층에 왕자귀나무의 치수발생 및 생장량이 높았다. 왕자귀 나무는 바닷가 훼손지나 척박한 토양에 적응력이 강해 이러한 곳에 출현할 가능성이 높았다. 하지만, 식생구조가 발달하 여 지력이 높을수록 낙엽성 참나무류와의 경쟁에 밀려 왕자귀나무의 세력이 약해졌다.

국지적 분포 , 교란 , 목포 유달산
    Ministry of Science, ICT and Future Planning
    NRF-2012R1A1A1010483

    서 론

    왕자귀나무(Albizzia kalkora)는 우리나라를 비롯해 중국 중남부, 일본, 인도, 미얀마, 베트남, 타이완 등지에 분포 (Kim and Kim, 2011)하는 것으로 알려져 있다. 왕자귀나무 와 함께 콩과 Albizzia속(屬)인 자귀나무(Albizia julibrissin) 는 황해도 이남 전국에 분포한다(Son, 2010). 반면, 왕자귀 나무는 전남 목포 및 인근 도서의 바다와 가까운 산지 등에 국지적으로 출현해 그 분포면적이 협소하다(Kim and Kim, 2011). 자귀나무에 비해 왕자귀나무가 내한성이 약해 목포 시 유달산을 중심으로 한 서남해안 일부 지역에만 분포하는 것으로 보인다. 하지만 다른 남부지역에 분포하지 않는 원 인은 불분명하다.

    전남 목포 및 인근 도서에 관한 식물상 연구(Ministry of Environment, 2001; Kim, 2010; Chekar, 2011; Park, 2004) 를 종합하면, 목포 유달산을 비롯해 신안군, 무안군, 여수시 일대에 분포하는 것으로 조사되었다. 과거에는 전북 어청도 에도 왕자귀나무가 분포했다고 알려졌으나 거의 멸종(Kim, 1996)된 것으로 보인다. 전남지역의 서남해안에 비교적 협 소한 지역에 분포하는 왕자귀나무는 산림청이 지정한 희귀 식물로서 보호되고 있다. Lee et al.(2008)은 IUCN 평가기 준에 따라 희귀식물을 야생절멸종(EW), 멸종위급종(CR), 위기종(EN), 취약종(VU), 관심대상종(LC), 정보부족종(DD) 으로 구분했다. 왕자귀나무는 협소한 지역에 분포해 가까운 미래에 자생지에서 매우 심각한 멸종위기에 직면할 가능성 이 있는 위기종(EN)에 해당된다고 할 수 있다. 또한 식물구 계학적 특정식물 Ⅳ에 해당하여 4개의 아구 중 1개의 아구 에만 분포해 특이성이 있는 분류군(Kim, 2000)으로 판단된 다. 한편, Son(2010)은 왕자귀나무의 수분(受粉)과 종자산 포 특성을 밝혔으며, 이 외에는 한약제로서의 효능(Kim, 1986; Seo et al., 1988)과 세포생장(Park et al., 2003) 등에 관한 연구가 다수 보고되었다. Cho and Gwak(1996)의 유 달산에서의 식물상과 식생에 대한 연구에서 왕자귀나무의 분포를 확인할 수 있지만, 왕자귀나무의 식생구조 및 입지 환경 등의 생태학적 분포 특성은 알 수 없었다.

    이렇듯 왕자귀나무는 희귀식물뿐만 아니라 식물구계학 적 특정식물 Ⅳ에 해당되는 분류군이지만, 종 분포 특성뿐 만 아니라 생태학적 특성에 대한 연구가 상당히 부족한 편 이다. 따라서 본 연구에서는 목포 유달산을 중심으로 인근 도서 주변에 분포하는 왕자귀나무를 대상으로 식생구조 및 입지환경의 특성을 밝히고자 하였다.

    연구방법

    1.연구대상지 설정

    문헌조사(Ministry of Environment, 2001; Kim, 2010; Chekar, 2011; Park, 2004)로 확인된 왕자귀나무의 분포지 역은 목포시 유달산을 중심으로 신안군 해안도서 지역과 해남군, 영암군 등이었다(Figure 1). 그 분포 범위는 동경 126° 12´~126° 27´, 북위 34° 42´~34° 55´사이였다. 1981~2010년까지 30년 동안 이 지역의 연평균 최고기온 18.6℃, 최저기온 10.3℃, 평균기온 13.9℃로서 난온대 기 후대에 속했다. 이를 토대로 왕자귀나무가 주로 분포하는 목 포시 고하동(유달산)과 신안군 압해도, 영암군 삼호읍, 해남 군 산이면 일대를 본 연구의 대상지로 선정했다(Figure 1).

    2.현지조사 및 분석

    조사 대상지에서 왕자귀나무가 우점하는 식물군락을 중 심으로 방형구 19개(크기 10m×10m)를 설치해 식생조사를 실시했다. 식생조사는 방형구내에 출현하는 목본식물을 교 목층, 아교목층, 관목층으로 층위를 구분했다. 상층수관을 이루는 수목은 교목층으로 설정했고, 수고 2m미만의 수목 은 관목층으로, 이 외 수목을 아교목층으로 나눠 각 층위별 로 출현한 수목을 모두 조사했다. 교목층과 아교목층에 출 현한 수목은 흉고직경을, 관목층 수목은 수관폭(장폭×단폭) 을 조사했다. 식생조사는 예비조사와 본조사로 나누어 실시 했으며 예비조사는 2013년 1월, 본 조사는 2013년 7월에 진행했다.

    식생조사 자료를 토대로 각 수종의 상대적 우세를 비교하 기 위해 상대우점치(Brower and Zar, 1977)를 수관층위별 로 분석했다. 상대우점치(Importace Percentage; IP)는 (상 대밀도+상대피도)/2로 계산했다. 개체들의 크기를 고려해 수관층위별로 가중치를 부여한 (교목층 IP×3+아교목층 IP×2+관목층 IP×1)/6으로 평균상대우점치(Mean Importance Percentage; MIP)를 구했다(Park et al., 1987). 군집분석 프로그램 PC-ORD ver.4 (MJM Software Design)를 이용 해 TWINSPAN기법을 통해 군락분류를 실시했다. 군락별 로 Shannon의 종다양도(Shannon and Weaver, 1949)를 구 했으며 이 외에 균재도, 우점도, 최대종다양도를 산출했다. 왕자귀나무군락의 생태적 천이를 예측하기 위해 군락별 상 대우점치와 흉고직경급별 분포를 분석했으며, 조사구별 왕 자귀나무 등 주요 수종의 수령은 생장추로 목편을 채취해 측정했다.

    왕자귀나무 분포지의 입지환경요인 조사는 토양산도, 전 기전도도, 유기물함량, 유효인산, 총질소 등 토양의 이화학 적 성질과 함께 해발고, 사면경사 등을 조사했다. 19개의 방형구에서 토양시료를 채취해 이화학적 성질을 분석했다. 방형구내에서 임의로 3곳을 선정해 낙엽과 부식층을 제거 한 후에 토양시료를 채취했다. 한 곳의 방형구에서 3회 약 150g씩 총 450g의 토양시료를 채취했다. 이 토양을 음달에 서 풍건한 후에 시료를 2mm의 채로 쳐서, 이 채를 통과한 시료를 토양분석에 이용했다. 이 시료로 토양산도(pH), 전 기전도도(EC), 유기물함량(organic matter), 총질소량(total-N), 유효인산함량(Avail. P2O5), 치환성 양이온함량(K+, Ca2+, Mg2+, Na+)을 분석했다.

    한편, 콩과 왕자귀나무는 양수성 식물로서 임상의 빛환경 에 따라 하층에서의 왕자귀나무의 발아 및 생육에 영향을 미 치는 것으로 예상된다. 이에 조사구별 임상의 빛환경은 ‘광합 성에 유효한 빛만을 추출한 광량자속밀도(Photosynthetic Photon Flux Density, PPFD)’를 측정했다. 각 방형구에서 의 PPFD 조사는 디지털카메라와 화각(시야각)이 180도인 어안렌즈(4.5㎜ F2.8, Sigma Inc.)를 이용해, 지표면에서 2.0m의 높이에서 수직방향으로 임내의 칼라 천공사진을 방 형구 안의 다른 지점에서 3회 촬영했다. 이 사진으로 빛환경 분석프로그램(Gap Light Analyzer ver.2)을 이용해 PPFD (단위: mol m-2s-1)를 추정했다. 단, 기상 등에 따라 임상의 PPFD는 시시각각 변하기 때문에 ‘태양광이 전혀 차단되지 않은 공간의 PPFD값’을 100%로 하여 ‘촬영지의 PPFD값’ 을 상대값(rPPFD, 단위: %)으로 나타냈다(Park et al., 2012).

    TWINSPAN기법을 통해 분류된 군락별로 종다양성 및 입지환경요인(사면경사, 해발고, 토양의 이화학적 성질)간 의 통계적 차이를 분석하기 위해 일원분산분석(One-way ANOVA)과 던컨 검증(Duncan test)을 실시했다. 또한, rPPFD와 왕자귀나무의 관목층 개체수 및 수관폭의 변수간 단순회귀분석을 실시했다. 입지환경요인과 왕자귀나무의 평균상대우점치 및 층위별 개체수의 변수간 상관관계는 피 어슨 상관계수(Pearson´s correlation coefficient)로 분석했 다. 이 통계분석은 SPSS ver.22(IBM)를 활용했다.

    결과 및 고찰

    1.왕자귀나무군락의 식생구조 특성

    19개 조사구는 해남군(6개소), 목포시(4개소), 영암군(1 개소), 신안군(8개소)에 위치했으며, 해안가 근처에 위치하 고 해발고는 5~93m로 낮은 편이었다(Table 1). 경사는 0 ~18° 정도였으나 대부분 15° 미만으로 완만한 곳이었다. 조사구는 대부분 사면하부에 위치했으나 평지와 사면중부 에도 일부 분포했다. 조사구는 전반적으로 해안가에 인접한 산림에 사면의 아래쪽 완만한 곳에 분포했다. 특히, 조사구 1~4는 해안가 모래토양의 평지에 위치하고, 왕자귀나무의 우점치가 높고 수령은 9년으로서 최근 형성된 군락이었다.

    왕자귀나무군락별 종조성 및 입지환경 특성 차이를 알아 보기 위해 TWINSPAN분석을 실시한 결과, 4개의 군락으 로 나누어졌다(Figure 2). 군락분류에 있어 식별종은 사스 레피나무, 멀구슬나무, 졸참나무, 갈참나무, 찔레꽃이었다. 4개의 군락은 교목층 우점종이나 식별종을 활용해 왕자귀 나무-예덕나무군락(Ⅰ), 왕자귀나무-졸참나무군락(Ⅱ), 왕 자귀나무-갈참나무군락(Ⅲ), 왕자귀나무-멀구슬나무군락 (Ⅳ)으로 명명했다.

    왕자귀나무-예덕나무군락(Ⅰ)은 왕자귀나무가 우점하는 가운데 주요 출현종은 예덕나무, 붉나무, 폭나무, 산검양옻 나무 등이었다. 왕자귀나무는 교목층에 크게 우점했지만(IP 91.4%), 아교목층과 관목층의 세력은 약했다(Table 2). 아 교목층에 예덕나무(IP 36.5%)가 우점했는데 이 수종은 난 온대 기후대의 주연부 식생이다(Miyawaki, 1981). 관목층 에 붉나무와 찔레꽃이 우점했는데 이 수종 또한 양수성으 로서 천이 초기단계에 주로 출현한다(Kim et al., 2010). 이 수종들이 우점하는 것으로 보아 이 군락은 인간에 의한 교란이 이루어져 불안정한 식생발달 초기단계임을 알 수 있다. 왕자귀나무-졸참나무군락(Ⅱ)은 교목층에 왕자귀나 무(IP 46.4%)와 졸참나무(IP 20.8%), 곰솔(IP 23.5%)이 우 점했으며, 주요 출현종으로는 사스레피나무, 밤나무, 상수 리나무 등이었다. 왕자귀나무는 교목층에서 우점하는 동시 에 아교목층과 관목층에서도 출현했다. 졸참나무는 교목층 과 아교목층, 관목층에서 고르게 출현했으며 곰솔은 교목층 에서 주로 나타났다. 곰솔은 양수이며 천이 초기수종으로서 현재는 왕자귀나무, 졸참나무와 경쟁하나 점차 쇠퇴할 것으 로 추측된다. 교목성 졸참나무는 아교목층과 관목층에서 왕 자귀나무에 비해 우세한 우점치를 보여 장기적으로 졸참나 무가 우점하는 군락으로 변할 것이다. 왕자귀나무-갈참나무 군락(Ⅲ)은 왕자귀나무(IP 58.0%)와 갈참나무(IP 37.6%)가 우점했으며, 주요 출현종은 사스레피나무, 검노린재나무, 꾸지뽕나무, 산검양옻나무 등이었다. 교목층에서 갈참나무 의 상대우점치는 왕자귀나무에 비해 낮았으나, 아교목층과 관목층에서는 상대우점치가 높았다. 현재는 교목층에 왕자 귀나무가 우점하나 장기적으로 천이 후기종인 갈참나무와 의 경쟁에서 밀릴 것이다.

    마지막, 왕자귀나무-멀구슬나무군락(Ⅳ)에서는 교목층 에 왕자귀나무만 출현했고, 아교목층에서도 다른 수종에 비 해 왕자귀나무의 상대우점치가 높았다. 관목층에서는 돌가 시나무가 우점하고, 꾸지뽕나무, 댕댕이덩굴, 멀구슬나무, 왕자귀나무 등이 주요 출현종이었다. 이 군락은 왕자귀나무 순림으로서 천이계열상 경쟁수종의 상대우점치가 낮아 왕 자귀나무군락을 당분간 유지할 것이다. 관목층에서 교목성 멀구슬나무의 상대우점치가 높아 향후 왕자귀나무와의 경 쟁관계가 형성될 것이다.

    종다양도(H´)와 최대종다양도(H´max)는 통계적 차이를 보였는데(Table 3) 군락Ⅳ는 다른 군락에 비해 유의적으로 낮았다(p<0.05). 군락Ⅳ은 타 수종에 비해 바닷가의 열악한 입지환경에 유리한 왕자귀나무가 조기에 순림을 형성하여 종다양성이 낮은 것으로 보인다.

    수령 및 임분동태의 간접적인 표현으로 식생천이의 양상 (Harcombe and Marks, 1978)을 추정하기 위해 4개 군락에 서의 교목성 주요 우점종에 대한 흉고직경급 분석을 실시했 다(Table 4). 군락Ⅰ에서 왕자귀나무는 흉고직경별 관목, D3, D4 구간에 많은 개체가 출현하고 경쟁관계에 있는 교목 성 졸참나무와 굴피나무, 졸가시나무 등의 세력은 상대적으 로 약했다. 이로 인해 이 군락은 당분간 왕자귀나무가 우점 하는 군락을 유지할 것이다. 하지만 관목층과 D2, D3 구간에 천이후기종인 졸참나무와 상수리나무의 출현 개체가 많아, 향후 이 수종의 세력이 커질 것으로 예상된다. 군락Ⅱ는 왕자귀나무의 개체수가 D4, D5, D6 구간에 다른 수종에 비 해 개체수가 많았으나, 관목과 D2 구간에는 졸참나무의 개 체수가 더 많았다. 시간이 경과하면 교목성이자 천이 후기 종인 졸참나무가 왕자귀나무와의 경쟁에서 우위를 차지해 졸참나무군락으로 변할 것으로 보인다. 굴피나무의 경우에 도 관목과 D2 구간에서 일정한 세력을 보였지만 참나무류 군락으로 식생천이 과정에서 도태되기 때문(Bae, 2005)에 이 군락의 식생천이에서 큰 영향을 미치지 못할 것이다. 군 락Ⅲ의 왕자귀나무의 개체수는 D4, D5, D7구간에서 갈참나 무에 비해 많지만, 관목과 D2, D3, D6 구간에서는 갈참나무 의 개체수가 더 많았다. 현재 왕자귀나무와 갈참나무가 경 쟁관계를 형성하지만, 장기적으로 천이 후기종인 갈참나무 군락으로 변할 것으로 예측된다.

    마지막, 군락Ⅳ에서는 왕자귀나무의 개체수가 D2, D3, D4 구간에 많았으며, 관목 구간에서는 멀구슬나무와 경쟁관계 를 형성했다. 멀구슬나무는 난온대 지역의 양지바른 곳에 자생하는 종으로 버려진 농경지(Harrington et al., 2003), 개벌 후 7년 된 산림(Goldenand and Loewenstein, 1991)등 천이 초기에 주로 출현하는 종이다. 또한 천이 초기를 지나 내음성 참나무류와 함께 출현하기도 하며(Eyre, 1980), 경 우에 따라 천이 후기단계의 숲에서도 관찰되었다(Varner et al., 2000). 하지만 멀구슬나무의 수명은 짧고(Little, 1961) 양수성 수종이기 때문에 천이 후기단계에서 중요 지위수종 으로서는 한계가 있다. 이러한 점에서 관목층에 출현한 멀 구슬나무는 시간이 흐르면 왕자귀나무와 경쟁관계를 형성 하다가 관목층에 이입되기 시작한 갈참나무가 우점할 것이 다.

    상기 결과를 종합해 보면, 군락Ⅰ은 비교적 해발고가 높은 목포시 유달산에 위치하고 주요 수종의 수령이 30년 정도였다. 이 군락은 과거 인간의 간섭에 따른 교란으로 식 생발달 초기단계의 식생구조를 보였다. 유달산의 현존식생 을 살펴보면(Cho and Gwak, 1996), 천연림으로서는 상수 리나무군락이 일부 남아있고, 대부분 과거 조림된 리기다소 나무림, 은사시나무림, 아까시나무림 등이 큰 면적을 차지 했다. 또한, 유달산은 도심에 위치해 있어 도시공원과 같은 역할을 수행하여 조경수 식재 등 과거부터 인위적 간섭이 심했던 곳이다. 왕자귀나무는 여름철에 노란꽃이 피어 아름 다워 관상가치가 있다고 생각하여, 왕자귀나무를 보호하기 위해 타 수종을 제거하는 관리가 과거에 이루어졌을 가능성 이 있다. 왕자귀나무의 우점치가 높은 군락으로서 당분간 현 상태를 유지하겠지만, 향후 졸참나무의 세력이 점차 커 질 것이다. 군락Ⅱ, Ⅲ은 왕자귀나무와 졸참나무, 갈참나무 의 참나무류가 서로 경쟁하는 군락으로서 주요 수종의 수령 은 13~30년이었다. 과거 땔감채취, 산불 등의 산림 훼손 이후에 식생발달 초기단계에 유입된 왕자귀나무가 교목층 을 형성한 다음 졸참나무와 갈참나무 등의 참나무류가 침입 해 상대적으로 식생천이가 진행된 양상을 보였다. 왕자귀나 무는 천이 후기종인 졸참나무, 갈참나무 등의 참나무류와의 경쟁에서 밀려 참나무류군락으로 천이될 것으로 예상된다.

    마지막 군락Ⅳ는 바닷가 평지의 모래밭에 형성된 왕자귀 나무 순림으로서 수령 9년 정도였다. 척박한 미성숙 토양에 서 활엽수종의 생장실험(Takasuna and Takayama, 2011)에 서 팽나무, 녹나무, 후박나무 등보다 자귀나무의 생존 및 수고생장이 좋았다. 자귀나무는 뿌리에 공생하는 방사균에 의한 질소고정으로 인해 척박한 토양조건에 생장량이 높아 해안가 열악한 환경에 적응력이 강하기 때문이라고 고찰했 다. 군락Ⅳ는 비교적 최근 인위적으로 교란된 바닷가 지역 에 다른 수종보다 적응력이 강한 왕자귀나무가 유입되어 순림을 형성한 것으로 추측된다. 또한, 토양이 척박하고 조 풍이 강해 생육환경이 열악한 곳이 상대적으로 왕자귀나무 의 생육에 있어 적지인 것으로 판단된다.

    2.왕자귀나무군락별 입지환경 특성

    분류된 4개 군락별 입지환경요인에 대한 일원분산분석을 실시한 결과는 Table 5와 같다. 해발고는 왕자귀나무-멀구 슬나무군락(Ⅳ)이 다른 군락에 비해 유의적으로 낮았다 (p<0.05). 사면경사는 왕자귀나무-예덕나무군락(Ⅰ)이 유 의적으로 가장 높았으며, 왕자귀나무-멀구슬나무군락(Ⅳ) 이 가장 낮았다(p<0.05). 토양 이화학적 성질의 경우, 토양 비옥도와 관련성이 높은 총질소량과 치환성 양이온함량 (K+, Mg2+)은 왕자귀나무-멀구슬나무군락(Ⅳ)이 다른 군락 에 비해 유의적으로 낮았다. 반면, 토양산도와 유효인산함 량의 경우는 왕자귀나무-멀구슬나무군락(Ⅳ)이 유의적으로 높았다(p<0.05). 전반적으로 왕자귀나무-멀구슬나무군락 (Ⅳ)은 천이 초기단계이자 바닷가 모래토양이라서 상대적 으로 토양발달이 미약해 척박한 것으로 보인다. 상대적으로 식생구조가 발달한 다른 군락들(Ⅰ~Ⅲ)은 낙엽량 증가에 따른 물질순환에 의해 토양이 비옥한 것으로 보인다. 토양 비옥도는 종조성과 식생구조 발달 등에 따른 낙엽공급량 및 분해속도, 집적양식과 밀접하게 관련된다(Hobbie et al., 2006). 지력 상승은 음지성 수종의 유입을 촉진하는 반면, 양수성 왕자귀나무의 치수발생을 저해하여 왕자귀나무군 락의 존속 가능성을 낮출 것이다. Table 5

    한편, Jeong et al.(2002)이 보고한 우리나라 산림토양(B 층)의 이화학적 성질을 살펴보면, 유기물함량은 1.73~2.16%, 총질소량은 0.09~0.10%, 유효인산함량은 7.50~14.81mg/kg, 치환성 양이온 K+ 0.14~0.17, Ca2+ 1.52~3.29, Mg2+ 0.10 ~1.62, Na+ 0.14~0.17cmol+/kg이었다. 이 값에 비해, 4개 의 왕자귀나무군락은 유기물함량(평균 8.00%)과 총질소량 (평균 1.69%), 유효인산함량(평균 81.79g/kg), 치환성 양이 온 K+(평균 0.27cmol+/kg)은 우리나라 산림토양보다 높았 고, 나머지 값은 비슷했다. 이 결과에서 본 연구의 왕자귀나 무군락은 한국 산림토양보다 비옥한 토양에 입지해 있는 것으로 보인다. 반면, 왕자귀나무-멀구슬나무군락(Ⅳ)의 토 양은 유효인산을 제외하고 한국 산림토양보다 낮은 수준이 었다. 군락Ⅳ의 지역은 모래토양으로서 양이온치환용량 (CEC)이 작아 유효인산이 높을 가능성이 낮다(Keefer, 2000). 이 지역이 경작지와 인접해 있어 인산비료 성분이 일부 유 입된 것으로 추측된다.

    군락별 임상의 빛환경과 관목층의 왕자귀나무 개체수 및 수관폭과의 회귀분석 결과(Figure 3), 상대광합성광량자속 밀도(rPPFD)와 밀접한 비례관계를 보였다. rPPFD와 관목 층 왕자귀나무의 개체수 관계에서 설명력은 79.2%(R2)로 높았으며, 왕자귀나무의 수관폭과도 68.8%로 높은 수준을 보였다. 임상으로 투사되는 광합성 유효광이 많을수록 양수 성 왕자귀나무의 치수 발생 및 생장량이 높다는 것을 알 수 있다.

    왕자귀나무에 영향을 미치는 입지환경요인을 알기 위해 왕자귀나무의 평균상대우점치(MIP), 층위별 왕자귀나무 개체수, 수령과 입지환경과의 상관관계를 분석했다(Table 6). 사면경사와 왕자귀나무의 MIP, 교목층 및 아교목층의 개체수 사이에는 유의한 부의 상관관계를 보였다(p<0.05 또는 p<0.01). 급한 사면일수록 왕자귀나무의 우점치 및 개 체수가 낮다는 것이다. 즉, 산림의 급경사지는 상대적으로 식생 훼손이 적어 양수성이자 천이초기종인 왕자귀나무의 유입 및 생육이 어렵기 때문인 것으로 해석할 수 있다.

    토양 비옥도의 지표가 되는 전기전도도(EC), 총질소량, 치환성 양이온 Mg2+과 왕자귀나무의 MIP · 개체수 사이에 는 유의한 부의 상관관계를 보였다(p<0.05). 이 항목은 토양 비옥도와 관련이 깊어 토양이 비옥할수록 왕자귀나무의 세 력 및 개체수 발생이 낮아졌다. 반면, 유효인산과 왕자귀나 무 MIP · 교목층 및 아교목층 개체수 사이에는 정의 상관관 계를 나타냈다. 유효인산은 식물이 대량으로 필요로 하는 무기양분으로서 앞서 언급한 것과 상반된 결과를 보였다. 유효인산이 왕자귀나무의 생장에 특별하게 영향을 미치는 지는 향후 연구가 필요할 것으로 생각된다.

    상기 결과를 종합해 보면, 식생구조가 발달하고 안정적인 왕자귀나무군락일수록 상대적으로 해발고가 높고 급경사 에 위치했다. 또한 관목층의 왕자귀나무 치수발생 및 생장 에 임상의 광합성 유효광이 유효한 영향을 미쳤다. 척박한 토양에 정착 및 생장이 빠른 왕자귀나무는 식생구조가 발달 해 토양으로 공급되는 낙엽량 증가로 지력이 좋아지면, 음 수성 경쟁수종에 밀려 왕자귀나무의 세력이 약해지는 것으 로 보인다.

    3.종합고찰

    왕자귀나무와 같은 속(屬)인 자귀나무의 현존량 생산 연 구(Mikozawa et al., 2005)에서 자귀나무군락은 잎의 구조 상 임상이 밝고, 지상부의 현존량 및 개체밀도가 낮은 양수 성 선구수종 군락의 특성을 보였다. 때문에 자귀나무군락으 로 음수성 수종의 침입이 쉬워 식생천이 가능성이 크다고 보고했다. Fukuda(2005)는 자귀나무군락의 임내와 밖에서 오리새(Dactylis glomerata)의 생장량 실험을 실시했는데 그 결과는 임내에서 오리새의 초장이 더 높았다. 그 원인으 로서 자귀나무의 질소고정과 함께 심층토양에서 표층토양 으로 미량성분의 환원으로 인한 토양 비옥화라고 밝혔다. 이처럼 자귀나무류는 천이 초기단계의 양수성 수종으로서 산림 훼손지의 초기에 유입되어 토양 비옥화, 열악한 환경 완화 등의 선구수종으로서의 역할이 크다고 할 수 있다.

    기왕 연구에 밝힌 자귀나무류의 생리생태적 특성을 고려 해, 왕자귀나무군락의 입지환경 특성 및 천이과정을 정리하 면 다음과 같다. 바닷가 근처의 산림 훼손지나 척박한 개활 지 등에 적응력이 강한 왕자귀나무는 천이 초기단계에 타 수종보다 빠르게 정착한다. 양수성이자 질소고정 작용으로 생장속도가 빠른 왕자귀나무는 조기에 교목층과 아교목층 에 큰 세력을 형성한다. 이로 인해 점차 토양 비옥화 및 하층부의 온화한 미기후 형성으로 인해 음수성 참나무류의 침입이 왕성해진다. 이로서 임내 울폐가 빠르게 진행되어 왕자귀나무의 치수 발생이 적어져 치수갱신은 어려워진다. 이러한 가운데 교란이 없어 숲이 더 안정되어 식생구조가 발달하면, 왕자귀나무의 세력은 약해지고 참나무류군락으 로의 식생천이가 진행된다.

    한편, 이러한 배경으로 목포 유달산 일대에 분포하는 왕 자귀나무군락은 향후 존속 가능성이 낮다. 왕자귀나무는 가 까운 미래에 자생지에서 매우 심각한 멸종위기에 직면할 가능성이 있는 위기종에 해당된다. 유달산 등의 현지내(in situ)에서 종 보존을 시도한다면, 경쟁수종 제거와 함께 임 상을 밝게 하여 치수갱신을 시도해야 한다고 본다. 더불어 종 보존 측면에서 전남 목포 및 인근 도서 산지에 국지적으 로 왕자귀나무가 분포하는 원인을 규명해야 한다. 이를 위 해 특히, 종자살포 패턴, 치수발아 및 개엽의 페놀로지 측면 에서 향후 연구 및 논의가 필요할 것이다.

    Figure

    KJEE-30-783_F1.gif

    The location of survey sites and the distribution area of Albizzia kalkora by the documents

    KJEE-30-783_F2.gif

    The dendrogram of classification by TWINSPAN using nineteen sites of the Albizzia kalkora communities (Ej: Eurya japonica, Ma: Melia azedarach var. japonica, Qs: Quercus serrata, Qa: Quercus aliena, Rm: Rosa multiflora var. multiflora)

    KJEE-30-783_F3.gif

    Relationship between rPPFD and sapling occurrence in each Albizzia kalkora(AK) communities

    Table

    General description of the surveyed sites of the Albizzia kalkora communities

    Importance percentage of major woody species by the stratum for each Albizzia kalkora communities

    *C: Importance percentage(IP) in canopy layer, U: Importance percentage in understory layer, S: Importance percentage in shrub layer, M: Mean importance percentage

    Index of biodiversity at each Albizzia kalkora communities

    Different letter(a-b) of superscript indicates significant difference(p<0.05) between the communities to the Duncan test

    Distribution of diameter at breast height of major species in each Albizzia kalkora communities

    a: D1<2(cm),
    b: 2≤D2<7,
    c: 7≤D3<12,
    d: 12≤D4<17,
    e: 17≤D5<22,
    f: 22≤D6<27,
    g: 27≤D7<32,
    h: 32≤D8<37,
    i: 37≤D9<42,
    j: 42≤D10<47

    Location environment factor at each Albizzia kalkora communities

    (Continued)

    Different letter(a-c) of superscript indicates significant difference(p<0.05) between the communities to the Duncan test

    The correlations between the growth characteristics and environmental factors of Albizia kalkora(AK) communities

    *: p<0.05,
    **: p<0.01

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