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ISSN : 1229-3857(Print)
ISSN : 2288-131X(Online)
Korean Journal of Environment and Ecology Vol.30 No.6 pp.1032-1046
DOI : https://doi.org/10.13047/KJEE.2016.30.6.1032

Stand Structure of Actual Vegetation in the Natural Forests and Plantation Area of Mt. Janggunbong, Bonghwa-Gun

Seong-Yeob Byeon2, Chung-Weon Yun2*
2Dept. of Forest Resources, Kongju National University, Yesan 32588, Korea

a 이 논문은 산림청 “차세대 산림시업기술개발 연구사업단(과제번호: S211316L020130)”의 지원으로 수행되었음.

교신저자 Corresponding author: Tel:+82-41-330-1305, cwyun@kongju.ac.kr
October 23, 2016 December 19, 2016 December 20, 2016

Abstract

The purpose of this study was to provide basic information on ecological forest management in Janggunbong, Bonghwa-Gun. Vegetation data were collected from Janggunbong, Bonghwa-Gun, from July, 2014 to October, 2015. We carried out an analysis of vegetation types on the physiognomically dominant species of 111 quadrates. In the natural forest area, the vegetation community was classified into Quercus mongolica, Betula schmidtii, Pinus densiflora, Quercus variabilis and Tilia amurensis. In the plantation area, the vegetation community was classified into Pinus koraiensis, Larix kaempferi, Fraxinus rhynchophylla and Betula platyphylla var. japonica. Based on the analysis of the importance value of the species in the slope area, it was seen that the tree layers of the natural forest were dominated by Quercus mongolica at 44.3, and Pinus densiflora at 12.1. The importance values of the subtree layer of the natural forest were found to be 27.6 for Quercus mongolica, and 12.4 for Fraxinus sieboldiana. Also, the importance values of the tree layers in the plantation areas were found to be 22.6 for Pinus koraiensis, 15.4 for Larix kaempferi, and 13.3 for Fraxinus rhynchophylla, while those of the subtree layers of the plantation area were found to be17.9 for Quercus variabilis, 14.1 for Parthenocissus tricuspidata, and 10.4 for Quercus mongolica in that order. Vine plants showed higher importance values in the plantation area than in the natural forest area. Species diversity in the valley area was 2.334 in the natural forest area, and 1.734 in the plantation area. That of natural forest area was 1.931, and that of plantation area was 1.927 in slope area. For management of the forest vegetation in Mt. Janggunbong, a distinct forest management plan, customized for each topography and physiognomical community unit should be made Particularly, the administration is required to consider strategies to reduce the higher importance value for vine plants in the plantation areas.


봉화군 장군봉 일대 천연림과 인공조림지내 현존식생의 임분구조

변 성엽2, 윤 충원2*
2공주대학교 산림자원학과

초록

경상북도 봉화군 장군봉 현존식생의 임분구조 특성을 규명하여 생태적 산림관리를 위한 기초정보를 제공하기 위해 2014년 7월부터 2015년 10월까지 식생조사를 실시하였다. 총 111개소의 식생조사자료를 토대로 상관우점종에 의한 식생유형을 분석한 결과, 천연림에서 신갈나무군락, 박달나무군락, 소나무군락, 굴참나무군락, 피나무군락으로 분류되 었고, 인공조림지에서 잣나무군락, 일본잎갈나무군락, 물푸레나무군락, 자작나무군락으로 분류되었다. 중요치 분석 결과, 천연림의 사면부는 교목층에서 신갈나무 44.3, 소나무 12.1 등의 순으로, 아교목층에서는 신갈나무 27.6, 쇠물푸레 12.4 등의 순으로 각각 나타났고, 인공조림지의 사면부는 교목층에서 잣나무 22.6, 일본잎갈나무 15.4, 물푸레나무 13.3 등의 순으로, 아교목층에서 굴참나무 17.9, 담쟁이덩굴 14.1, 신갈나무 10.4 등의 순으로 각각 나타났으며, 덩굴성 식물의 중요치가 천연림에 비하여 인공조림지에서 높았다. 종다양성 지수는 계곡부에서는 천연림 2.334, 인공조림지 1.734, 사면부에서는 천연림 1.931, 인공조림지 1.927으로 각각 나타났다. 장군봉 일대 산림식생의 관리를 위해서는 지형과 상관군락단위별 차별화된 관리방법이 필요하고, 특히 인공조림지 내 덩굴식물의 높은 중요치를 줄일 수 있는 관리방안 등이 필요할 것으로 사료되었다.


    Korea Forest Service
    S211316L020130

    서 론

    34개의 OECD 국가 중 17번째로 많은 산림면적을 가지 고 있는 우리나라는 전체 국토면적(9,873,000 ㏊) 중 63.0% (6,223,000 ㏊)가 산림으로 이루어져 있으며, 그 중 천연림 은 70.7% (4,400,000 ㏊), 인공조림지는 29.3%(1,823,000 ㏊)를 각각 차지한다. 인공조림지 내는 소나무(19,868 ㏊), 잣나무(315,739 ㏊), 일본잎갈나무(620,385 ㏊), 리기다소 나무(444,734 ㏊), 삼나무(16,326 ㏊), 편백(50,972 ㏊) 등 의 순으로 조림되어 있다(Korea Forest Service, 2015).

    현존식생(actual vegetation)은 자연군락(natural community) 과 대상군락(substitute community)으로 구분되고 자연군락 은 자연조건에 적응한 구조와 종조성을 가지며, 대상군락은 인위적 작용에 의해 성립․유지된다. 따라서 인공조림지는 대상군락으로, 천연림은 자연군락으로 볼 수 있으며, 인공 조림지와 천연림은 모두 다양한 생태권 체계에서 생태계와 개체군 사이의 군락이나 군집을 형성하고 있으므로 군락 또는 군집 생태학적 접근이 중요하다. 또한 생육지의 환경 과 반응하여 결정된 종들이 모여 이루어진 식물군락은 구성 종의 성장, 고사, 교대 등의 과정에 의해 동적인 상태로 존재 한다(Kang, 2012; Ko, 2013). 생태계, 군락 또는 개체군의 구조를 파괴하고 자원이나 물리적 환경을 변화시키는 사건 을 교란(disturbance)이라고 하며(Pickett and White, 1985), 묘목식재․풀베기․가지치기․솎아베기 등은 인간에 의해 이루 어지는 교란의 한 예로 볼 수 있다. 묘목식재․풀베기․가지치 기․솎아베기 등의 작업이 행해진 인공조림지는 단일 수종으 로 구성된 동령림으로서(Park and Kang, 2015), 토지이용 의 극적인 변화를 의미하며, 지역 생태계에 미치는 영향이 크다(Nagaike, 2000; Park and Kang, 2015). 또한 인공조림 지는 병해충 피해 및 기후변화에 따른 극단적인 가뭄, 오염 등의 환경스트레스에 취약하고(Richardson et al., 2007), 단층식생구조로 이루어진 침엽수림은 낮은 광투과율 및 타 감작용으로 인해 생물종다양성의 저하가 문제시 되고 있다 (Kim and Lee, 2012). 따라서, 이러한 특성을 가진 인공조 림지의 생태적 기능을 유지․복원․보전․극대화하는 데 있어, 생물과 비생물적 구성요소를 연구하는 생태학의 깊은 지식 은 꼭 필요한 전제조건이며(Van Staden and Bredenkamp, 2005), 식생에 의한 산림의 분류는 반드시 필요한 과정이고, 산림경영계획을 수립하는 데 객관적인 생태적 산림관리단 위를 제공한다(Bae et al., 2003; Lee and Yun, 2002; Yun et al., 2007; Kim and Yun, 2009).

    인공조림지에 관련된 연구로는 시업전후의 임분구조 변 화(Kim et al., 2012), 시업전후의 경쟁지수 비교(Choi et al., 2013), 시업전후의 임분다양성 변화(Sung et al., 2014), 식생구조와 천이유도(Kim and Lee, 2012), 조림지에서 천 이의 예측과 조림학적 제어(Yun et al., 1999), 간벌강도에 따른 임분구조(Um, 2015), 군상잔존벌 후의 하층식생 변화 (Zhang et al., 2013), 조림지에서 간벌후의 갱신특성(Jeong et al., 2002) 등이 수행되었으며, 봉화 장군봉에 대한 식생 구조 연구는 봉화 장군봉 일대의 삼림식생구조 분석(Jung et al., 2009)만 이루어졌을 뿐 생태적 관리에 필요한 기초자 료로 활용 가능한 천연림과 인공조림지 사이의 임분구조에 대한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구의 목적은 산 림청 선도산림경영단지로 지정되어 있는 경북 봉화군 장군 봉의 천연림과 인공조림지의 사면과 계곡에 따른 임분구조 특성을 구명하고자 한다.

    연구방법

    1.조사지 개황

    경상북도 봉화군의 장군봉일대(1,139m)는 북서쪽으로는 제비산과 죽미산이 남쪽에는 경상북도 영양군의 일월산이 위치하고 있으며, 낙동정맥이 지나가는 산악지형을 형성하 는 곳으로 북위 36° 45′04.1″ ∼ 37° 00′ 01.5″, 동경 128° 59′ 49.7″ ∼ 129° 15′ 00.3″ 사이에 위치한다(Figure 1). 생태권역은 남동산야권역에 속하고, 식물구계구분에서는 중부아구에 속하며, 산림대 구분에서는 온대중부에 위치하 고 있다(Son et al., 2016). 봉화기상관측소의 최근 28년간 의 기상자료(1988∼2015)를 이용하여(Korea Meteorological Administration, 2015), Walter et al.(1975)이 제시한 기후 도를 작성해본 결과, 경북 봉화군의 연평균기온과 연평균강 수량은 각각 9.9℃, 1,195.4㎜이었으며, 강수량의 대부분이 6, 7, 8월에 집중되었다. 또한 가장 더운 달의 일평균 최고기 온은 27.9℃, 가장 추운 달의 일평균 최저기온은 –16.6℃, 절대최고기온 37.4℃, 절대최저기온 –27.7℃로 한서의 차 가 심하였다(Figure 2). 연구대상지인 장군봉 선도산림경영 단지는 천연림 73%(5,938 ㏊), 인공조림지 27%(2,244 ㏊) 로 이루어져 있으며, 인공조림지에는 2003년부터 2015년 까지 일본잎갈나무 38%(864 ㏊), 소나무 25%(568 ㏊), 잣 나무 21%(464 ㏊), 그 외 자작나무 등이 약 16%(348 ㏊) 식재되었다.

    2.조사방법

    본 연구는 2014년 7월부터 2015년 10월까지 장군봉 일 대 산림식생을 대상으로 출현종과 면적곡선을 고려하여 총 111개소의 조사구(10m×10m 97개소, 20m×20m 14개소)를 설치하였다. 설치된 방형구의 조사는 식물사회학적 방법 (Ellenberg, 1956; Braun-Blaunquet, 1964)에 따라 입지조 건(해발, 경사도, 노암율, 방위 등)을 측정하여 기록하였다. 층위는 임분을 하나의 조사단위로 두고 수직적인 공간분배 를 고려하여 교목층, 아교목층, 관목층, 초본층 4개의 층위 로 구분하였으며, 각 층위의 우점종․식피율․평균수고․평균흉 고직경을 측정하여 기록하였다. 또한, 조사구내에 출현하는 모든 구성종에 관한 계층별 종명을 기록한 후 모든 종의 양과 생육상태를 조사하였다. 양은 지상부의 지엽이 넓게 지표면을 덮고 있는 정도인 피도와 개체수를 포함시킨 우점 도(dominance) 계급으로, 생육상태는 계급별로 종에 따른 종의 지엽의 넓이를 포함한 개체의 집합 혹은 이산의 정도 에 따른 군도계급으로 각각 표시하였다. 식물분류와 동정은 원색식물도감(Lee, 2003), 원색한국수목도감(Hong et al., 1987), 나무생태도감(Yun, 2016)을 기준으로 하였으며, 국 가표준식물목록(Korea Forest Service, 2010)과 국가생물 종지식정보시스템(Korea Forest Service, 2010)을 기준으 로 학명과 국명을 작성하였다.

    3.분석방법

    야외조사를 통해 얻은 자료를 토대로 MS-Excel을 이용 하여 소표(raw table)를 작성하여 천연림과 인공조림지 유 형별, 지형별 평균입지환경을 분석하였으며, 상관우점종에 의한 식생유형분류 및 각 층위별 출현종에 대한 상재도급을 분석하였고, 층위별 종 및 교목성 수종의 점유정도를 파악하 기 위해 조사지내 수종을 대상으로 Curtis와 McIntosh(1951) 의 방법을 이용하여 상대밀도, 상대빈도, 상대피도를 합산 한 중요치(Importance Value)를 산출하였다. 또한 각 군락 유형에 대하여 다양성 및 경쟁 등을 분석하기 위해 종다양 도지수(Shannon and Weaver, 1949), 풍부도, 균재도, 우점 도를 분석하였다(Brower and Zar, 1977).

    결 과

    1.임종에 따른 입지환경 비교

    111개의 조사구를 대상으로 천연림과 인공조림지로 구 분하여 입지환경을 분석한 결과(Table 1), 사면부에 위치한 천연림의 입지환경은 평균해발고 782.7m, 평균경사 23.5°, 평균노암율 15.4%으로 나타났다. 4계층(교목층, 아교목층, 관목층, 초본층)의 평균식피율은 각각 63.5%, 21.7%, 40.9%, 36.8%, 평균수고는 각각 13.4m, 4.8m, 3.2m, 0.4m, 평균흉 고직경은 각각 23.5㎝, 8.1㎝, 3.2㎝이었다. 평균출현종수 는 21.3종으로 나타났다. 계곡부의 천연림은 평균해발고 1,006.2m, 평균경사 9.4°, 평균노암율 23.3%으로 나타났다. 4계층의 평균식피율은 각각 60.6%, 30.6%, 33.3%, 72.8%, 평균수고는 각각 12.6m, 5.3m, 4.2m, 0.5m, 평균흉고직경 은 각각 23.9㎝, 8.7㎝, 4.6㎝이었다. 평균출현종수는 31.1 종으로 나타났다.

    사면부에 위치한 인공조림지의 입지환경을 살펴보면, 평 균해발고 741.1m, 평균경사 17.9°, 평균노암율 3.8%으로 나타났다. 4계층의 평균식피율은 각각 75.3%, 10.0%, 39.3%, 59.8%, 평균수고는 각각 10.2m, 2.8m, 2.7m, 1.1m, 평균흉 고직경은 각각 16.1㎝, 2.4㎝, 2.0㎝이었다. 평균출현종수 는 26.9종으로 나타났다. 계곡부의 인공조림지는 평균해발 고 569.7m, 평균경사 25.2°, 평균노암율 12.5%으로 나타났 다. 4계층의 평균식피율은 각각 67.7%, 17.4%, 56.0%, 40.8%, 평균수고는 각각 10.8m, 5.7m, 2.7m, 0.5m, 평균흉고직경 은 각각 15.8㎝, 6.8㎝, 3.0㎝이었다. 평균출현종수는 22.2 종으로 나타났다.

    2.식생유형분류와 종조성

    장군봉 일대 산림식생의 상관군락의 유형을 분류한 결과 (Table 2), 사면부에 위치한 천연림은 신갈나무군락, 박달나 무군락, 소나무군락, 굴참나무군락의 총 4개 군락으로 분류 되었다. 신갈나무군락에서 신갈나무의 상재도와 우점도는 각 층위에서 각각 V25, Ⅱ13,Ⅰ+2, Ⅳ+1로 나타났다. 본 군락 에서 덩굴성식물인 미역줄나무는 상재도가 Ⅱ 이상으로 나 타났으며, 다래, 미역줄나무는 우점도가 2 이상으로 나타났 다. 박달나무군락에서 박달나무의 상재도와 우점도는 각 층 위에서 Ⅴ25, Ⅱ12, Ⅰ11, Ⅱ+1로 나타났다. 본 군락에서 덩굴 성식물인 담쟁이덩굴은 상재도가 Ⅱ 이상으로 나타났으며,

    미역줄나무는 우점도가 2 이상으로 나타났다. 소나무군락 에서 소나무의 상재도와 우점도는 교목층, 아교목층, 관목 층에서 각각 Ⅴ35, Ⅱ12, Ⅰ11로 나타났으며, 굴참나무군락에 서 굴참나무의 상재도와 우점도는 각 층위에서 각각 Ⅴ35, Ⅱ12, Ⅲ12, Ⅳ++로 나타났다. 소나무군락과 굴참나무군락에 서 덩굴성식물은 상재도 Ⅰ 이하, 우점도는 1 이하로 나타 났다. 계곡부에 위치한 천연림은 신갈나무군락과 피나무군 락의 총 2개의 군락으로 분류되었다. 신갈나무군락에서 신 갈나무의 상재도와 우점도는 교목층과 초본층에서 각각 334, 1++로 나타났다. 본 군락에서 덩굴성식물인 다래와 왕 머루는 상재도가 2 이상으로 나타났으며, 오미자는 우점도 가 2 이상으로 나타났다. 피나무군락에서 피나무의 상재도 와 우점도는 교목층, 아교목층, 초본층에서 각각 334, 122, 1++로 나타났다. 본 군락에서 오미자는 상재도와 우점도가 2 이상으로 출현하였다.

    사면부에 위치한 인공조림지는 잣나무군락, 일본잎갈나 무군락, 물푸레나무군락, 자작나무군락의 총 4개 군락으로 분류되었으며, 잣나무군락에서 잣나무의 상재도와 우점도 는 교목층에서 V35로 나타났다. 본 군락에서 덩굴성 식물인 칡, 다래, 청가시덩굴, 줄딸기, 새콩은 상재도 Ⅱ 이상으로 나타났으며, 또한 칡, 다래, 줄딸기, 개다래는 우점도가 2 이상으로 나타났다. 일본잎갈나무군락에서 일본잎갈나무 의 상재도와 우점도는 교목층과 초본층에서 각각 V35, Ⅰ++ 로 나타났다. 본 군락에서 덩굴성 식물인 다래, 오미자는 상재도와 우점도가 각각 Ⅱ, 2 이상으로 나타났으며, 왕머 루, 담쟁이덩굴은 상재도가 Ⅱ 이상으로 나타났고 미역줄나 무, 담쟁이덩굴은 우점도가 2 이상으로 나타났다. 물푸레나 무군락에서 물푸레나무의 상재도와 우점도는 교목층, 관목 층, 초본층에서 각각 Ⅴ35, Ⅲ12, Ⅱ+1로 나타났다. 본 군락에 서 덩굴성 식물인 줄딸기는 상재도와 우점도가 각각 Ⅱ, 2이상으로 나타났으며, 왕머루, 새콩은 상재도가 Ⅱ 이상으로 나타났다. 자작나무군락에서 자작나무의 상재도와 우점도는 교목층, 아교목층, 관목층, 초본층에서 각각 455, 122,1++, 1++로 나타났다. 본 군락에서 덩굴성 식물인 오미자는 상재도와 우점도가 각각 2 이상으로 나타났으며, 다래, 왕머루, 미역줄나무, 단풍마는 상재도가 2 이상으로 나타났다.계곡부에 위치한 인공조림지는 일본잎갈나무군락으로 분류 되었으며, 본 군락에서 일본잎갈나무의 상재도와 우점도는교목층에서 435로 나타났다. 일본잎갈나무군락에서 덩굴성 식물인 칡, 다래, 개머루는 상재도와 우점도가 각각 2 이상으 로 나타났으며, 오미자는 상재도가 2 이상으로 나타났다.

    3.층위별 중요치

    구성종 각각의 상대적인 생태적 중요도를 나타내는 척도 인 중요치를 분석하였다(Table 36). 사면부에 위치한 천 연림의 중요치를 살펴보면, 교목층에서 신갈나무(44.3), 소 나무(12.1), 피나무(3.3)의 순으로 높게 나타났으며, 아교목 층에서는 신갈나무(27.6), 쇠물푸레나무(12.4), 당단풍나무 (11.8)순으로 높게 나타났다. 관목층에서는 철쭉(13.5), 생 강나무(10.6), 조록싸리(8.3) 순으로 높게 나타났으며, 초본 층에서는 가는잎그늘사초(6.2), 대사초(5.5), 개고사리(4.9) 순으로 나타났다. 계곡부에 위치한 천연림의 중요치를 살펴 보면, 교목층에서 신갈나무(38.1), 피나무(28.4), 물푸레나 무(11.5) 순으로 높게 나타났으며, 아교목층에서는 당단풍 나무(41.4), 물푸레나무(23.7), 피나무(10.0) 순으로 높게 나 타났다. 관목층에서는 당단풍나무(18.5), 물참대(18.0), 함 박꽃나무(11.0) 순으로 높게 나타났으며, 초본층에서는 산수 국(9.7), 개고사리(6.0), 이질풀(5.4) 순으로 높게 나타났다. Table 4-Table 5

    사면부에 위치한 인공조림지의 중요치를 살펴보면, 교목 층에서 잣나무(22.6), 일본잎갈나무(15.4), 물푸레나무(13.3) 순으로 높게 나타났으며, 아교목층에서는 굴참나무(17.9), 담쟁이덩굴(14.1), 신갈나무(10.4) 순으로 높게 나타났다. 관목층에서는 신갈나무(7.7), 생강나무(7.4), 물푸레나무(6.8) 순으로 높게 나타났으며, 초본층에서는 오미자(7.3), 이질풀 (7.0), 가는잎그늘사초(5.4) 순으로 높게 나타났다. 계곡부 에 위치한 인공조림지의 중요치를 살펴보면, 교목층에서 일 본잎갈나무(30.3), 개벚지나무(14.0), 칡(11.4) 순으로 높게 나타났으며, 아교목층에서는 다래(11.2), 오미자(9.7), 물오 리나무(7.9) 순으로 나타났다. 관목층에서는 국수나무(8.5), 생강나무(5.8), 다래(5.2) 순으로 높게 나타났으며, 초본층 에서는 노루삼(6.5), 가는잎그늘사초(4.3), 산수국(4.3), 오 미자(3.8) 순으로 높게 나타났다.

    4.종다양도

    임종에 따른 임분의 성숙도와 안정도 등의 간접적인 임분 의 속성을 파악하기 위하여 Shannon's diversity(H'), 최대종 다양도(Hmax’), 균재도(J’), 우점도(1-J’)를 분석한 결과 (Table 7), 평균출현종수를 살펴보면 사면부는 천연림 21.3 종, 인공조림지 26.9종으로 각각 나타났으며, 계곡부는 천 연림 31.1종, 인공림 22.2종으로 각각 나타났다. 최대종다 양도 지수를 살펴보면, 사면부는 천연림 3.016, 인공조림지 3.256으로 각각 나타났으며, 계곡부는 천연림 3.409, 인공 조림지 3.026으로 각각 나타났다. 종다양도 지수를 살펴보 면 사면부는 천연림 1.931, 인공조림지 1.927로 각각 나타 났으며, 계곡부는 천연림 2.334, 인공조림지 1.734로 각각 나타났다. 균재도를 살펴보면 사면부는 천연림 0.637, 인공 조림지 0.592로 각각 나타났으며, 계곡부는 천연림 0.683, 인공조림지 0.574로 각각 나타났고, 우점도를 살펴보면 사 면부는 천연림 0.363, 인공조림지 0.408로 각각 나타났으며, 계곡부는 천연림 0.317, 계곡부 0.426으로 각각 나타났다.

    고 찰

    1.임종에 따른 입지환경 비교

    천연림이 인공조림지에 비하여 높은 해발고에 위치하고 있었는데, 이는 인공조림지가 전반적으로 사면중부 이하에 위치하고 있기 때문이며, 경사도의 경우 사면부는 천연림 이, 계곡부는 인공조림지가 각각 높았는데 이는 경사가 급 한 사면부에 조림을 실시하지 않았음을 반증하는 것으로 판단되었다. 한편 수고와 흉고직경의 경우 천연림이 인공조 림지에 비해 지형에 관계없이 높은 값을 나타내고 있었는 데, 이는 인공조림지의 낮은 임령구조 때문인 것으로 판단 되었다. 평균출현종수의 경우 사면부의 경우 인공조림지가 높았고, 계곡부의 경우 천연림에서 더 높은 값을 나타내었 다. 천연림의 경우 사면부에 비해 계곡부의 출현종수가 많 았으며, 이는 계곡림의 특성상 계곡부 출현 종수가 많다는 결과와 일치하였으나(Shin and Yun, 2014), 인공조림지의 경우는 그 반대의 결과를 보였다. 이와 같은 결과는 묘목식 재․풀베기․솎아베기 등 숲가꾸기의 영향 때문인 것으로 사료 되었다.

    2.식생유형분류와 종조성

    신갈나무, 박달나무, 소나무, 굴참나무, 피나무는 천연림 에서 높은 상재도와 우점도를 보였으며, 일본잎갈나무, 자 작나무는 인공조림지에서 높은 상재도와 우점도를 보였다.

    신갈나무는 천연림에서 가장 높은 상재도와 우점도를 보 였으며, 또한 인공조림지의 경우에도 교목층과 아교목층을 제외한 관목층과 초본층에 점차적으로 신갈나무가 이입되 고 있는 구조로 나타나, 장군봉 일대는 신갈나무군락형으로 의 종조성 구조를 나타내는 것으로 사료되었으며, 이는 Yun et al.(2011)의 우리나라 산림식생이 전체적으로 신갈나무 군락형으로 대표된다는 연구결과와 일치하였다. 물푸레나 무 또한 천연림과 인공조림지 모두에서 높은 상재도와 우점 도를 보였으며, 특히 천연림에서는 신갈나무에 비해 상재도 와 우점도가 낮게 나타나 신갈나무와의 경쟁에 의해 쇠퇴하 고 있는 것으로 판단되었다. 소나무와 굴참나무는 천연림 사면의 전 층위에서 신갈나무와 함께 높은 우점도를 가지고 나타나 신갈나무와 함께 혼생하고 있는 것으로 사료되었다.

    천연림의 종조성을 살펴보면, 전 층위에서 교목성 수종들 이 혼효하고 있는 것으로 판단되었다. 소나무군락의 경우 아교목층, 관목층, 초본층에서 신갈나무와 굴참나무의 상재 도와 우점도가 높게 나타났으며 장군봉의 천연림 일대의 소나무군락은 신갈나무와 굴참나무에 의한 천이가 예상되 었다. 이는 Lee et al.(2015)이 월악산의 산지침엽수림은 대 부분 소나무가 우점종으로 분포하며 소나무-신갈나무군락, 소나무-굴참나무군락 등 소나무와 상층부 식피율이 비슷한 혼생림의 경우 천이의 진행과 함께 참나무속 수종으로 빠르 게 군락이 대체될 것이라고 한 결과와 일치하였다.

    인공조림지의 종조성을 살펴보면, 잣나무군락의 경우 물 푸레나무, 박달나무, 소나무, 굴참나무, 신갈나무 등의 교목 성 수종이 전 층위에서 높은 우점도를 나타냈으며, 특히 신 갈나무와 물푸레나무는 관목층과 초본층에서 높은 상재도 를 보였고, 일본잎갈나무군락과 자작나무군락의 경우 관목 층과 초본층에서 물푸레나무가 상당수 이입하고 있는 것으 로 판단되었다.

    따라서 인공조림지의 하층식생구조는 상층식생구조에 비해 천연림과 유사도가 높은 것으로 판단되므로 앞으로 이에 대한 구체적인 연구가 수행될 필요가 있는 것으로 사 료되었다.

    3.층위별 중요치

    목본성 수종의 중요치를 살펴보면, 천연림의 경우 교목층 에서는 신갈나무(천연림 사면과 계곡에서 각각 44.3, 38.1), 소나무(천연림 사면에서 12.1), 피나무(천연림 사면과 계곡 에서 각각 3.3, 28.4), 들메나무(천연림 계곡에서 4.2), 층층 나무(천연림 사면과 계곡에서 각각 0.9, 4.2), 느릅나무(천 연림 계곡에서 10.5) 등, 아교목층에서는 신갈나무(천연림 사면과 계곡에서 각각 27.6, 3.9), 피나무(천연림 사면과 계 곡에서 각각 4.3, 10.0), 쇠물푸레나무(천연림 사면에서 12.4), 물푸레나무(천연림 사면과 계곡에서 각각 4.8, 23.7), 당단풍나무(천연림 사면과 계곡에서 각각 11.8, 41.4) 등이 인공조림지에 비해 높은 중요치를 나타냈으며, 특히 계곡부 에서 중용수인 피나무, 느릅나무, 물푸레나무, 당단풍나무 등의 중요치가 높게 나타나 이들 중용수에 의한 천이가 이 루어질 것으로 판단되었다. 인공조림지의 경우 교목층에서 는 일본잎갈나무(인공조림지 사면과 계곡에서 각각 15.4, 30.3), 물푸레나무(인공조림지 사면과 계곡에서 각각 13.3, 6.3) 등, 아교목층에서는 굴참나무(인공조림지 사면에서 17.9)가 천연림에 비해 높은 중요치를 나타냈다. 일본잎갈 나무와 물푸레나무는 선도산림경영단지의 조림대상수종이 므로 높은 중요치를 나타낸 것으로 판단되었다. 굴참나무는 주로 신갈나무, 소나무, 상수리나무 등과 혼생하는 종으로 서 인공조림지의 사면에서 아교목층에서 17.9로 가장 높은 중요치를 보여 향후 사면부의 인공조림지는 굴참나무에 의 한 천이가 진행될 것으로 판단되었다.

    덩굴성식물의 중요치를 살펴보면, 교목층에서 칡은 인공 조림지의 사면과 계곡에서 각각 5.4, 11.4로 천연림에 비하 여 높게 나타났다. 아교목층에서 칡(인공조림지 사면과 계 곡에서 각각 2.3, 6.3), 오미자(인공조림지 사면과 계곡에서 각각 2.3, 9.7), 담쟁이덩굴(인공조림지 사면에서 14.1)은 인 공조림지가 천연림에 비해 높게 나타났으며, 관목층에서 칡 은 인공조림지의 사면과 계곡에서 각각 3.5, 5.0로 천연림에 비하여 높게 나타났다. 덩굴성식물인 칡, 다래, 오미자, 개머 루, 왕머루, 개다래, 담쟁이덩굴은 천연림에 비하여 인공조 림지에서 높은 중요치 값을 보였다. 특히 칡, 다래, 오미자, 개머루, 개다래는 인공조림지의 계곡에서 높은 중요치를 보 였으며, 담쟁이덩굴은 인공조림지의 사면에서 높은 중요치 를 보였다. 덩굴성 식물은 광도가 증가함에 따라 광합성 능 력이 증가하고, 다른 식물에 비하여 온도에 적응할 수 있는 범위가 매우 넓으며(Shim et al., 1985; Park et al., 2004; Jeon et al., 2010), 인공조림지는 단순동령림으로서 숲의 구조가 단순하므로 천연림에 비하여 수광량이 많아 덩굴성 식물의 중요치가 높게 나타난 것으로 판단되었다. 덩굴식물 은 조림목의 재질에 큰 결점을 줄뿐 아니라 각종 병해충 발생의 원인이 되므로 인공조림지의 생태적 산림관리를 위 해서는 식생층위별 또는 지형별 덩굴식물의 중요치를 고려 하여 덩굴식물의 종류별 구체적인 숲가꾸기 방안의 마련이 필요할 것으로 사료되었다.

    4.종다양도

    종다양도와 성숙도는 일반적으로 정비례하는 경향을 보 이며(Loucks, 1970), 생육환경이 이질적이고 복잡하거나 국소적 교란이 발생하게 될 경우 종다양도가 높아지는 것으 로 보고되고 있다(Krebs, 1985; Barbour et al., 1980). 또한 산림군집 구조상의 복잡성, 외부교란 요인으로부터의 안정 성, 그리고 천이진행과 발달과정상의 성숙도는 종다양성과 정비례하는 경향이 짙은 것으로 여겨지고 있다(Odum, 1969; Loucks, 1970; Bazzaz, 1979). 산림식생 구조를 정량 적으로 평가하는 종다양도 지수는 종수와 이질성이라는 제 한된 변수만으로 구해지는 한계가 있으나(Krebs, 1985), 산 림식생의 안전성을 유추할 수 있으며 서로 다른 지역의 종 다양도 지수를 같은 척도로 비교할 수 있다는 장점을 가지 고 있다(Park et al., 2001).

    일반적으로 균재도가 높아질수록 우점도는 역으로 낮아 지는 경향을 보이는데, 임분의 천이 초기단계에서는 선점하 고 있던 몇 개의 종에 의하여 우점되지만, 토양의 비옥도 등 물리적인 환경이 양호해지면 다양한 수종의 유입으로 인해 경쟁이 심화되며, 수종간의 생태적 영역은 균일한 상 태로 변화하게 된다(Park et al., 2001; Cho et al., 2012). 따라서 균재도 값이 큰 군집일수록 안정 상태에 도달된 것 으로 평가되어지며(Cho et al., 2012), 본 연구에서는 균재 도 지수가 전체적으로 0.574 이상으로 나타나 개체분포가 균일하고 안정 상태에 있는 것으로 추정된다. 또한 Whittaker(1965)는 우점도가 0.9 이상일 때 1종, 0.3∼0.7일 때 2∼3종, 0.3 이하일 때 다수의 종이 우점종을 이룬다고 하였으며, 우점도 지수가 0.317∼0.426으로 나타나 다수의 종이 우점하고 있는 것으로 추정된다.

    복잡한 지형을 가진 우리나라의 경우 미세지형의 요인에 따라 종다양성의 차이를 보이며, 일반적으로 사면부나 능선 부에 비하여 계곡부의 종다양도가 높게 나타나지만(Lee et al., 1996), 본 연구에서 인공조림지의 경우 반대의 결과를 보였다. 이는 계곡부의 평균출현종수가 사면부의 26.9종에 비해 22.2종으로 낮고, 균재도 또한 사면부 0.592에 비해 0.574로 낮은 값을 보여 사면부에 비해 계곡부에서 종다양 도 지수가 더 낮게 나타난 것으로 판단되었다. 또한 묘목식 재․풀베기․가지치기․솎아베기 등의 숲가꾸기에 의해 인공조 림지가 천연림에 비해 낮은 종다양도 지수를 보인 것일 수 있으므로 지속적인 연구가 필요할 것으로 사료되었다.

    또한 종다양성을 고려한 산림관리를 위해서는 천연림의 계곡부에서 종다양도 지수가 높았으므로, 천연림의 계곡부 식생구조의 생태학적인 높은 보전가치가 반영될 필요가 있 을 것으로 사료되었다.

    감사의 글

    본 연구는 산림청 “차세대 산림시업기술개발 연구사업단 (과제번호: S211316L020130)”의 지원으로 수행되었기에 이에 감사드립니다.

    Figure

    KJEE-30-1032_F1.gif

    Map showing the study site in Mt. Janggunbong, Bonghwa-Gun. 3 circles includes the investigated 111 plots

    KJEE-30-1032_F2.gif

    Climate diagram of Bonghwa for recent 28 years(a : Station; b : Height above sea level(m); c : Mean annual temperature(℃); d: Mean annual precipitation(mm); e : Absolute maximum temperature(℃); f: Mean daily maximum of the hottest month(℃); g: Number of years observation; h : Mean monthly rain ≥ 100mm (black scale); i : Monthly means of precipitation; j : Monthly means of temperature; k : Relative humid season; l : Mean daily minimum temperature of the coldest month(℃); m : Absolute minimum temperature(℃); n : Months with mean daily minimum temperature below 0℃; o : Months with an absolute minimum below 0℃)

    Table

    Site descriptions of the studied area in Mt. Janggunbong, Bonghwa-Gun

    Community type classification of forest vegetation in Mt. Janggunbong, Bonghwa-Gun

    *Other 321 companion species omitted. QUMO : Quercus mongolica; BESC : Betula schmidtii; PIDE : Pinus densiflora; QUVA : Quercus variabilis; TIAM : Tilia amurensis; PIKO : Pinus koraiensis; LAKA : Larix kaempferi; FRRH : Fraxinus rhynchophylla; BEPL : Betula platyphylla var. japonica;
    T1 : Tree layer; T2 : Subtree layer; S : Shrub layer; H : Herb layer.

    Importance value of major species in the tree layer

    Importance value of major species in the subtree layer

    Importance value of major species in the shrub layer

    Importance value of major species in the herb layer

    Species diversity indices in natural forest area and plantation area

    Reference

    1. Bae K.H. , Cho H.J. , Hong S.C. (2003) Vegetation composition and structure at the forest genetic resources reserve, Sokwang-Ri, Uljin-Gun in Korea , Forest Science and Technology, Vol.96 (6) ; pp.536-544
    2. Barbour M.G. , Burk J.H. , Pitts W.D. (1980) Terrestrial Plant Ecology, The Benjamin/Cummings Publishing Company,
    3. Bazzaz F.A. (1979) The physiological ecology of plant succession , Annu. Rev. Ecol. Syst, Vol.10 ; pp.351-371
    4. Braun-Blaunquet J. (1964) Pflanzensoziologie Grundzuge der Vegetation der Vegetation, Springer-Verlag, ; pp.865
    5. Brower J.E. , Zar J.H. (1977) Field and Laboratory Method for General Ecology, WM. C. Brown Company Publishers, ; pp.184
    6. Cho M.G. , Chung J.M. , Jung H.R. , Kang M.Y. , Moon H.S. (2012) Vegetation structure of Taxus cuspidata communities in subalpine zone , Journal of Agriculture & Life Sciences, Vol.46 (5) ; pp.1-10
    7. Choi H.K. , Park B.B. , Sung J.H. , Shin M.Y. (2013) Comparison of competition indices by silvicultural systems before and after treatments for natural deciduous forests in Pyeongchang , Forest Science and Technology, Vol.102 (4) ; pp.515-521
    8. Curtis J.T. , McIntosh R.P. (1951) An upland forest continuum in the prairie-forest border region of Wisconsin , Ecology, Vol.32 ; pp.476-496
    9. Ellenberg H. (1956) Aufgaben and Methoden der Vegetationskunde, Ulmer, ; pp.136
    10. Hong S.C. , Byen S.H. , Kim S.S. (1987) Colored Illustrations of Trees and Shrubs in Korea, Gyemyengsa, ; pp.310
    11. Jeon S.W. , Song W.K. , Lee M.J. , Kang B.J. (2010) Improvement of the environmental conservation value assessment map (ECVAM) by complement of the vegetation community stability item , Korea Society For Environmental Restoration And Revegetation Technology, Vol.13 (2) ; pp.114-123
    12. Jeong T.S. , Kwon K.C. , Kim H.E. (2002) Regeneration patterns after thinning of the Pinus rigida stands at Mt. Worak , Institute of Agricultural Science & Technology, Vol.19 (0) ; pp.53-64
    13. Jung N.K. , Jung S.C. , Oh S.H. , Byun J.G. , Hur T.C. , Joo S.H. (2009) Vegetational structure classification of around the Janggunbong in Bonghwa-Gun , Korean Institure of Forest Recreation, Vol.13 (1) ; pp.27-34
    14. Kang H.J. (2012) Forest Vegetation Classification and Population Structure of Yeongil District Erosion Control Areas. Master thesis in Kongju University,
    15. Kim H.J. , Yun C.W. (2009) A study on the forest vegetation classification and analysis of interspecific association in Mt. Munsu and Mt. Okseok , Forest Science and Technology, Vol.98 (4) ; pp.379-391
    16. Kim J.Y. , Lee K.J. (2012) Vegetational structure and the density of thinning for the inducement of the ecological succession in artificial forest, national parks – In case of Chiaksan, Songnisan, Deogyusa and Naejangsan , Korean Society of Environment and Ecology, Vol.26 (4) ; pp.604-619
    17. Kim Y.J. , Sung J.H. , Yang H.M. , Shin M.Y. (2012) Changes in stand structures before and after silvicultural treatments in natural deciduous forests of Pyungchang Area , Forest Science and Technology, Vol.101 (2) ; pp.297-304
    18. Ko S.Y. (2013) Stand Structure and Disturbance Regime of the Picea jezoensis in Mt. Gyebangsan. Master thesis in Kongju University,
    19. (2010) Korea biodiversity information system, http://www.nature. go.kr/
    20. (2010) Korea plant names index committee, http://www.nature .go.kr/kpni/
    21. (2015) Statistical Yearbook of Forestry, ; pp.440
    22. (2015) http://www.kma.go.kr/
    23. Krebs C.J (1985) Ecology, Haber & Row, ; pp.3-14
    24. Lee B.C. , Yun C.W. (2002) A study on community classification of forest vegetation in Mt. Naeyeon , Ecol. Environ, Vol.25 (3) ; pp.153-161
    25. Lee C.B. (2003) Coloured Flora of Korea, Hyangmunsa, ; pp.999
    26. Lee J.Y. , Oh J.G. , Jang I.S. , Kim H.S. (2015) Community distribution on mountain forest vegetation of the Youngbong area in the Worak national park, Korea , Korean Journal of Ecology and Environment, Vol.48 (1) ; pp.51-60
    27. Lee K.J. , Han S.S. , Kim J.H. , Kim E.S. (1996) Forest Ecology, Hyangmunsa, ; pp.335
    28. Louks O.C. (1970) Evolution of diversity efficiency and community stability , Am. Zool, Vol.10 ; pp.17-25
    29. Nagaike T. (2000) A review of ecological studies on plant species diversity in plantation ecosystems , Journal of the Japanese Forestry Society, Vol.82 (4) ; pp.407-416
    30. Odum E.P. (1969) The strategy of ecosystem development - An understanding of ecological succession provide a basis for resolving man’s conflict with nature , Science, Vol.164 ; pp.262-270
    31. Park E.H. , Kim J.G. , Lee J.H. , Cho H.S. , Min J.K. (2004) Vegetation of Liana dominating in the vicinity of Onsan industrial complex , Journal of Ecology and Environment, Vol.27 (6) ; pp.335-345
    32. Park S.G. , Kang H.M. (2015) Characteristics of vegetation structure in Chamaecyparis obtusa stands , Korean Society of Environment and Ecology, Vol.29 (6) ; pp.907-916
    33. Park Y.S. , Song H.K. , Yee S. , Lee M.J. (2001) An analysis of vegetation structure and vegetation-environment relationships with DCCA in the valley part of Kyeryongsan national park , Forest Science and Technology, Vol.90 (3) ; pp.249-256
    34. Pickett S.T.A , White P.S. (1985) Natural Disturbance and Patch Dynamics : An Introduction , Distribution and Patch Dynamics, Academic Press, ; pp.472
    35. Richardson D.M. , Rundel P.W. , Jackson S.T. , Teskey R.O. , Aonson J. , Bytnerowicz A. , Wingfield M.J. , Proches S. (2007) Human impacts in pine forests : past, present, and future , Annu. Rev. Ecol. Evol. Syst, Vol.38 ; pp.275-297
    36. Shannon C.E. , Weaver W. (1949) The Mathematical Theory of Communication, University of Illinois Press,
    37. Shim K.K. , Ahn Y.H. , Yoo M.S. (1985) Studies on photosynthesis of perennial vines (Actinidia arguta, Celastrus orbiculatus, Lonicera japonica, Lonicera japonica var. aureoreticulata, Lonicera sempervirens) , Korean Society for Horticultural Science, Vol.26 (1) ; pp.44-50
    38. Shin H.S. , Yun C.W. (2014) Species composition and community characteristics of forest vegetation of Mt. Gaya in Chungnam , Journal of Agriculture & Life Sciences, Vol.48 (3) ; pp.25-35
    39. Son Y.H. , Koo C.D. , Kim C.S. , Park P.S. , Yun C.W. , Lee K.H. (2016) Forest Ecology, Hyangmunsa, ; pp.346
    40. Sung J.H. , Lee Y.G. , Park K.E. , Shin M.Y. (2014) Assessment of stand diversity change by different silvicultural treatments for natural deciduous forests in Mt. Gariwang , Forest Science and Technology, Vol.103 (4) ; pp.613-621
    41. Um T.W. (2015) Change of tree species and stand structure on the different thinning intensities of Larix kaemferi plantation – In Odaesan national park - , Korean Society of Environment and Ecology, Vol.29 (4) ; pp.580-589
    42. van Staden P.J. , Bredenkamp G.J. (2005) Major plant communities of the Marakele national park , Koedoe, Vol.48 (2) ; pp.59-70
    43. Walter H. , Harnickell E. , Mueller-Dombois D. (1975) Climatediagram maps of the individual continents and the ecological climatic regions of the earth, Springer-Verlag, ; pp.36
    44. Whittaker R.H. (1965) Dominance and diversity in land plant communities , Science, Vol.147 ; pp.250-260
    45. Yun C.W. (2016) Field Guide to Trees and Shrubs, Geobook, ; pp.703
    46. Yun C.W. , Kim H.J. , Lee B.C. , Shin J.H. , Yang H.M. , Lim J.H. (2011) Characteristic community type classification of forest vegetation in South Korea , Forest Science and Technology, Vol.100 (3) ; pp.504-521
    47. Yun C.W. , Lee C.H. , Kim H.J. (2007) The community structure of forest vegetation in Mt. Gaya, Chungcheongnam-Do province , Korean Society of Environment and Ecology, Vol.21 (5) ; pp.379-389
    48. Yun C.W. , Oh S.H. , Lee J.H. , Joo S.H. , Hong S.C. (1999) Prediction of succession and silvicultural control in the Black Locust(Robinia pseudoacacia L.) plantation , Forest Science and Technology, Vol.88 (2) ; pp.229-239
    49. Zhang M. , Kim J.S. , Cho Y.C. , Bae S.W. , Yun C.W. , Byun B.K. , Bae K.H. (2013) Initial responses of understory vegetation to 15% aggregated retention harvest in Mature Oak (Quercus mongolica) forest in Gyungsangbukdo , Forest Science and Technology, Vol.102 (2) ; pp.239-246