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ISSN : 1229-3857(Print)
ISSN : 2288-131X(Online)
Korean Journal of Environment and Ecology Vol.31 No.1 pp.62-71
DOI : https://doi.org/10.13047/KJEE.2017.31.1.062

The Change of Soil Animals by Forest Ecosystem Restoration Types

Hyun-Mi Kang2, Jae-Tak Song3, Song-Hyun Choi4*, Dong-Hyo Kim5
2Baekdudaegansoop Institute, Daejeon 34145, Korea
3Forest Research Institute, Supoollian, Seongnam 13595, Korea
4Dept. of Landscape Architecture, Pusan Nat’l Univ., Miryang 50463, Korea
5Dept. of Biological and Environmental Science, Graduate School, Dongguk Univ., Goyang 10326, Korea

a 이 논문은 2014년 강현미의 부산대학교 대학원 박사학위논문의 일부를 발췌, 보완하여 발전시킨 것임.

교신저자 Corresponding author: +82-55-350-5401, +82-55-350-5409, songchoi@pusan.ac.kr
September 6, 2016 January 3, 2017 January 20, 2017

Abstract

In this study, in order to examine the change of soil animals by vegetation restoration types, experimental sites with biotope restoration method, forest topsoil paving method, small diameter trees planting method and multi-layer community planting method were applied and the control site was selected. The naturalness of soil animals was analysed by studying the change of soil animals. It was confirmed that the control site has a high level of the naturalness of soil animals as it includes a mixture of fauna sensitive and insensitive to environment distributed widely over the site. The experimental site with biotope restoration method showed a similar level of the naturalness of soil animals as the control site. Furthermore, the naturalness of soil animals in the experimental sites with small diameter trees planting method and multi-layer community planting method also showed a progressive restoration although the level of the naturalness of soil animals is lower than the experimental site with the biotope restoration method. Therefore, it is confirmed that the experimental site with biotope restoration method shows a faster recovery of soil animal than other sites. This is because this method uses the portion of topsoil and subsoil that were dug from the intact forest during transplantation.


산림생태계 복원유형별 토양동물 변화

강 현미2, 송 재탁3, 최 송현4*, 김 동효5
2(사)백두대간숲연구소
3수풀리안
4부산대학교 조경학과
5동국대학교 대학원 바이오환경과학과

초록

본 연구에서는 식생 복원 유형별 토양동물의 변화를 알아보기 위해 비오톱이식공법, 산림표토포설, 소경목군락식재, 다층구조군락식재를 적용한 조사구와 이를 비교할 대조구를 선정하였다. 토양동물의 변화를 통한 토양동물자연도 분석 결과, 대조구는 환경에 민감한 동물군과 둔감한 동물군이 골고루 출현하고 있어 토양동물자연도가 높게 확인되었 다. 식재를 통해 복원된 조사구의 경우, 비오톱이식공법의 토양동물자연도가 대조구와 유사한 수준까지 도달해 있었으 며, 이보다 낮은 수준이긴 하나 소경목군락식재, 다층구조군락식재지역의 토양동물 또한 점진적으로 회복되고 있었다. 가장 낮은 토양동물자연도를 보인 조사구는 산림표토포설지역으로 확인되었다. 이를 통해 비오톱이식공법이 식재를 통해 복원된 조사구가 다른 조사구에 비해 토양동물의 회복이 좀 더 빨리 이루어지고 있음을 파악할 수 있었다. 이는 산림 내부의 숲을 그대로 굴취한 후 이식하는 것으로 표토와 심토의 일부분이 함께 옮겨지기 때문으로 판단된다.


    서 론

    토양은 생태계 에너지순환에서 유기물 분해를 통해 식생 에 영양소를 공급한다는 면에서 매우 중요한 역할을 수행한 다. 이러한 토양 중에는 다양한 동물군이 복잡한 먹이사슬 을 형성하면서 독특한 생태계를 형성하고 있다(Son and Choi, 2000). 그러나 각종 유기물의 분해와 무기화를 수행 하는 주역으로서 토양동물군집의 구성, 구조 및 요소 간 상 호작용에 대한 지식은 다른 고등 동․식물에 비해 지극히 빈 약한 실정이다(Lee, 1996). 토양동물은 토양의 수분 함량과 먹이가 서식을 좌우하는 결정적인 요소이므로 이들의 감소 는 토양동물의 역할인 유기물의 분쇄(분해)와 경운작용이 줄어들면서 생태계의 물질순환 고리가 차단되므로 산림의 자연성이 열악해지는 요인이 된다(Choi, 1996). 따라서 토 양동물이 자연환경과 밀접한 관계를 유지하면 동물의 개체 수와 종수가 증가하고, 자연적․인위적인 자연 파괴에 의해 토양동물의 생태계도 위협 받게 된다(Son and Choi, 2000). 이러한 토양동물은 서식습성이 식물적이고 서식환경에 대 한 반응이 예민하여 환경변화 즉, 식생의 변화라든지, 토양의 제성질 변화 등에 따라서 종이나 개체군 밀도에 변화가 생기 게 되므로, 이런 성질을 이용하여 자연환경의 지표생물로 활 용하고 있다(Korea Science and Engineering Foundation, 1998). 이에 따라 최근, 토양동물군집을 이용한 환경영향평가 또는 교란 이후 생태계 회복 등에 대한 연구가 진행되고 있다(Jung et al., 2010).

    토양동물과 산림생태계 특성에 관한 기존 연구를 살펴보 면, 식생과 토양무척추동물의 상관성에 관한 연구(Kwak and Kil, 1989; Choi and Park, 1991), 식생유형이 토양무척 추동물 분포에 미치는 영향에 대한 연구(Kim et al., 2009) 등이 수행되었으며, 낙엽분해과정과 관련된 토양무척추동 물군집과 토양미소절지동물군집(Bae and Lee, 1997; 1999), 임상별 산화지역의 토양미소절지동물 변화(Oh and Kim, 2000), 대상벌채지에 대한 토양미소절지동물 분포(Oh et al., 2001), 인위적 교란에 따른 토양미소절지동물 분포상 비교(Kim et al., 2011), 식생 및 인간 간섭도를 기준으로 한 교란 정도에 따른 토양미소절지동물 중 중기문응애의 종 수준에서의 군집비교(Keum et al., 2011), 미소서식지에 따른 날개응애류 분포와 다양성 비교(Kim et al., 2013), 토양 중금속 오염과 토양미소절지동물의 분포 및 중금속 오염지의 날개응애 환경지표종 선발 가능성 평가(Kim et al., 2014; Kim and Jung, 2014), 산림토양층간 중기문응애 군집 비교(Keum et al., 2010), 날개응애류 종 구성 및 환경 인자와의 관계(Park et al., 1998; Jung et al., 1998), 임상별 날개응애군집 비교(Kim et al., 2010), 서울숲을 사례로 도 심지 내 서식처별 중기문응애류 다양성 평가(Keum and Jung, 2014), 울릉도 성인봉을 대상으로 고도에 따른 토양 중기문 응애 종분포(Keum and Jung, 2012) 등 1996년대부터 2012 년까지 국내외에서 발표된 보고서나 논문을 대상으로 한국 산 날개응애 종 목록(Kim and Jung, 2012)이 작성하였으며, 산불이 토양동물에 미치는 영향(Son, 1999; Son and Choi, 2000)등의 교란 이후 생태계 회복에 관한 연구 또한 꾸준히 이루어지고 있다. 현재 토양동물과 산림생태계에 대한 연구 는 토양미소절지동물 위주로 이루어지고 있다.

    일본의 경우 토양동물을 지표생물로 환경진단에 이용하 기 위해 토양동물의 출현 유․무에 따라 자연도를 판정․진단 하는 방법(Aoki, 1994; 1995; 1999)이 제안되고 있으며, 거 미강의 진드기목을 이용한 진단법(Aoki, 1995)과 토양동물 군에 의한 자연판정법(Aoki, 1994; 1999) 등이 이용되고 있다. 이러한 Aoki(1994; 1995; 1999)의 판정법을 이용한 연구는 일정 지역에 대한 토양동물에 관한 연구(Uchida and Ihata, 2003; Niijina and Hashimoto, 2008), 토양환경의 건 전성을 평가하는 연구(Harada and Aoki, 1996), 토양동물 을 지표로 활용하여 법면 녹화 평가에 관한 연구(Yamaki et al., 2002), 녹화 사면에서 토양동물과 환경 요인과의 관 계(Itoh et al., 2009), 토양동물군의 회복과정(Takeshita and Araya, 2004), 토양동물군을 이용한 표토이식과 자연환경 복원 효과(Yamabe and Ogura, 2004), 토양동물을 지표로 한 식생관리와 생물다양성의 관계(Nagano and Goto, 2012), 산림 자원을 활용 한 조성 수림 생태계 회복을 확인하기 위해 숲 바닥 식생과 토양동물상을 지표로 채택하여 그 효 과에 대해 검토(Song and Setsu, 2004; Song, 2005) 등 다양 한 분야에서 활용되어지고 있다.

    국내에서 연구된 토양동물에 대한 기존 연구 대부분이 토양미소절지동물에 관한 연구로 자연림에 대한 연구보다 는 조림지역이나 산불지역을 대상으로 실시된 연구이며, 토 양동물 변화를 관찰한 연구는 거의 없다. 그러나 산림의 상 태를 평가하기 위해서는 지상부의 식물 다양성뿐만 아니라 숲의 물질순환 등에 밀접하게 관련되는 토양동물이나 미생 물 등이 서식하는 지하부의 생물다양성에 대한 연구도 필요 하다(Song and Setsu, 2004). 이에 본 연구에서는 토양동물 모니터링 조사를 통해 식생 복원 유형별 토양동물의 변화를 파악하였다. 본 연구의 결과는 토양미생물과 식생복원의 연 관성을 밝혀 복원유형의 효과를 평가하는 척도로 사용될 수 있을 것이다.

    연구방법

    1.연구대상지 및 개황

    연구대상지는 강원도 원주시 지정면 월송관광단지 내 한 솔오크밸리에 위치하고 있으며, 온대중부기후대에 속하는 지역으로 우리나라의 산림을 대표하는 낙엽활엽수림이 주 로 분포하는 지역이다. 주변 산림은 굴참나무, 신갈나무, 졸 참나무 등이 우점하는 낙엽성 참나무혼효림이며, 조사구는 이러한 주변 산림을 고려하여 낙엽성 참나무류숲으로의 식 생유도를 위해 몇가지 식생복원기법을 도입한 곳이다. 식생 복원기법은 국내 최초로 도입된 비오톱이식공법과 산림표 토포설, 소경목군락식재, 다층구조군락식재이며 기존의 산 림을 대상으로 복원지역을 비교할 수 있도록 대조구를 함께 선정하였다.

    비교를 위해 설정한 대조구는 복원지역 인근의 산림으로 식재기법별 조사구와의 비교를 위해 복원지역이 목표로 하 는 숲과 비슷한 구조의 신갈나무-졸참나무군락을 기준으로 선정하였다.

    각각의 식재기법별 복원방법을 살펴보면, 비오톱이식공 법은 일본에서 생태계 복원 시 사용되어지고 있는 EU(Eco Unit)공법을 우리나라에서 “비오톱이식공법”이라는 이름 으로 특허출원한 공법(특허 등록번호: 100933883)으로 층 위별(교목층, 아교목층, 관목층, 지피층) 수목은 물론 초본 식생과 표토, 토양동물 등 기존에 형성되어 있던 숲의 형태 를 그대로 이식하는 식재기법이라 할 수 있다. 국내에 최초 로 도입된 공법으로 전용굴취기를 이용하여 길이와 폭이 1.5~2m이고 토심이 30~50㎝ 정도인 토양블럭을 굴취하여 옮겨 놓는 공법(Song et al., 2009)으로써 연구대상지에서는 훼손될 산림의 숲을 그대로 옮겨놓았다.

    산림표토포설은 표토이식기법을 응용하여 조성한 지역 으로 산림 내 매토종자를 포함하고 있는 토심 20㎝ 내외의 표토를 임의로 채취한 후 식재기반 위에 포설하여 조성한 곳으로써 포설하는 표토는 목표 하는 숲의 구조를 가진 훼 손지역에서 채취한 후 포설하였다.

    군락식재는 생태식재기법이라고도 하며 산림공원이나 자연공원과 같이 면적이 넓은 곳에 적당한 식재기법으로 정형식재 및 자연풍경식재에서의 군식기법과 달리 조경식 재에 생태학적 사고방식을 도입한 식재기법이다(Kwon, 1997). 이러한 군락식재기법을 이용하여 목표하는 숲의 산림식생 구조를 대상지 주변 숲에서 조사하여, 목표종과 대상지 주 변 숲에서 출현하는 자생종 그리고 비료목 등을 혼합하여 2m 내외의 소경목을 혼합하여 식재한 소경목군락식재기법 과 연구대상지 인근에 이식되어 있던 잣나무와 물푸레나무 등 기존의 이식목과 주변 숲에서 자생하는 수목들을 활용하 여 층위구조를 형성한 다층구조군락식재기법을 적용하여 식재하였다. 각각의 식재기법에 사용된 수목과 표토는 주변 의 자원을 최대한 활용하였다. Figure 1-Table 1

    식재기법별 토양동물의 변화를 모니터링하기 위해 토양 은 답압의 피해가 심각한 기존 토양을 연화처리 한 후 식재 기반 토양 조성을 위해 토양 공급(마사토) 및 개량제를 포설 하여 식재기반을 조성한 후 식재하였으며, 식재 후 식재기 법에 따라 우드칩과 낙엽을 포설하여 조사구를 조성하였다. 식생복원기법별 토양 조성은 비오톱이식공법의 경우 수분 증발을 억제시키고 영양분을 공급할 수 있도록 우드칩과 낙엽을 포설하였으며, 산림표토포설지역은 낙엽을 같이 포 설하여 영양분을 공급하였고, 소경목군락식재, 다층구조군 락식재지역은 우드칩과 낙엽을 포설하였다. 멀칭(mulching) 은 토양의 수분유지, 지온조절 등의 이점(Kim et al., 2009) 이 있는 것으로 알려져 있는데 복원지에 포설한 우드칩과 낙엽은 멀칭의 효과를 대신할 수 있는 산림 재료라 할 수 있다. 이렇게 조성된 식생 복원지 및 대조구에 대해 복원공 사가 시작된 2008년부터 2013년까지 토양동물 변화 모니 터링을 실시하였다. 조사는 식재가 완료된 9월을 기준으로 조사하되 날씨의 영향으로 9월 조사가 어려울 경우 계절을 고려하여 10월 조사를 실시하였다.

    2.토양동물 조사 및 분석

    토양동물(soil animals)은 원시림에서 대도시까지 어디든 지 분포하며, 특정 계절이나 시각에 관찰할 수 있는 지상동 물과는 달리 연중 조사가 가능하다. 특히, 환경 적응능력과 이동력에 따라서 동물적이면서 식물적이라는 특징을 나타 내며, 지상에서 볼 수 있는 것처럼 토양동물도 환경의 달라 짐에 따라 예민하게 반응하여 종조성과 개체수에 차이를 나타낸다. 뿐만 아니라, 인간의 자연파괴나 환경오염에도 민감하여 자연생태 즉, 자연도를 나타내는 지표로서의 활용 이 가능하다(Choi, 1997). 토양동물은 또한 식재공간에서 하부식생의 발달에 상응하여 토양동물이 점차적으로 정착 해 갈 것으로 판단되어 이를 검증하기 위해 토양동물 조사 를 실시하였다.

    토양동물은 각각의 조사구에서 토심 5㎝ 내외의 표토를 최소 5지점 이상의 곳에서 1.5L씩 채취한 후 현장에서 육안 으로 식별하는 Hand Sorting(몸집크기 2㎜이상 추출)법과 시료를 툴그렌(Tullgren) 장치에 넣은 후 열과 빛을 이용하 여 72시간 동안 토양동물을 추출하여 식별하는 Tullgren Device(몸집크기 2㎜이하 추출)법을 병행하여 추출하였으 며, 일본산 토양동물 분류를 위한 도해검색(Aoki, 1999)과 토양동물학(Choi, 2001)을 기준으로 동정하였다. 동정한 토 양동물군을 환경변화에 민감하게 반응하는 정도에 따라 분 류하는 토양동물에 의한 자연판정법(Aoki, 1994; 1999; Song and Setsu, 2004; Song et al., 2009)에 의해 토양동물 32종 을 환경의 조건에 따라 출현하는 종을 A, B, C 3그룹으로 구분하여 토양동물자연도를 판정하는 방법으로 시행하였 다(Park et al., 2010). A그룹의 토양동물(장님거미목, 왕지 네목, 육패류, 노래기강, 땅지네목, 개미사돈과, 애기지네강, 옆새우아목, 돌좀목, 육산갯강구의 10종)은 비교적 환경이 양호한 곳에서 주로 발견되는 것으로 환경저항성이 매우 낮아서 소멸되기 쉽다. B그룹의 토양동물(앉은뱅이목, 지렁 이강, 좀붙이목, 총채벌레목, 돌지네목, 흰개미목, 집게벌레 목, 나비목-유충, 도롱이벌레과, 딱정벌레목-성충, 바구미 과, 딱정벌레목-유충, 노린재목, 먼지벌레과의 14종)은 환경 저항성이 중간정도이며, C그룹의 토양동물(톡토기목, 응애 목, 거미목, 쥐며느리, 파리목-유충, 애지렁이과, 개미과, 딱 정벌레목 반날개과의 8종)은 환경에 대한 저항성이 강해 어느 곳에서도 잘 견디는 종들이다(Park et al., 2010). 이렇 게 그룹지어진 각 그룹은 그룹별 가산점을 부여하여 각 그 룹군의 평점을 합산(A그룹 군집수(10종)×5 + B그룹 군집 수(14종)×3 + C그룹 군집수(8종)×1)하여 100점을 기준으 로 토양동물에 의한 토양동물자연도를 산출하였다(Song et al., 2009).

    또한, 각 조사구의 식생 등에 대한 산림환경 변화를 파악 하기 위해 각 조사구별 피도조사를 실시하였다. 각 조사구 별 피도는 각 수목의 수관에 대한 AutoCAD 2013을 사용하 여 수관투영도를 작성한 후 작성된 수관투영도를 토대로 피도를 산출하였다. 피도의 산출에 있어서 수관이 겹치는 부분은 하나의 영역으로 수정하여 산출하였다.

    결과 및 고찰

    1.유형별 토양동물 분석

    토양동물 조사는 현장에서 샘플 토양을 채취하는 즉시 실시하는 Hand Sorting법과 샘플을 실내로 가져와 열과 빛 을 이용하여 추출하는 Tullgren Device법을 병행하였다. 조 사를 통해 조사된 토양동물의 출현 유․무를 파악하여 토양 동물자연도를 산출하였다(Table 2, Figure 2).

    대조구에서는 환경변화에 민감한 A그룹과 중간정도의 B 그룹, 열악한 환경에서도 자주 출현하는 C그룹의 토양동물 이 식재를 통해 조성된 복원 대상지 보다 전반적으로 많이 출현하였다. A그룹의 토양동물이 많이 출현하는 것은 임상 내부의 미기후 환경이 안정되어 있다는 것을 나타낸다. 처 음(2008년) 실시된 조사에서 56점이었던 자연도가 2차년 (2009년)도 조사에서는 47점으로 낮아진 후 3차년(2010년) 도 조사부터 자연도가 회복되어 다시 증가하는 것을 알 수 있다. 2차년(2009년)도의 토양동물자연도가 낮게 나타난 것은 당해(2009년)년도 조사 시기를 전후하여 건조기가 지 속되어 일시적으로 토양동물에 영향을 미친 것으로 판단된 다. 6년간(2008~2013년) 실시된 조사에서 각 조사 시기별 토양동물자연도를 비교한 결과, 같은 시기의 조사에서 항상 가장 높은 토양동물자연도를 보이는 것으로 나타났다. 이는 환경에 민감한 동물군과 둔감한 동물군이 골고루 출현하므 로 토양동물자연도가 높게 나타난 것이며, 이러한 결과는 안정된 숲을 형성하고 있음으로 나타난 결과이다.

    비오톱이식공법지역의 토양동물자연도는 산림 내부의 숲을 그대로 굴취한 후 이식하는 것으로 표토와 심토의 일 부분이 함께 옮겨지기 때문에 조성 직후(2008년) 실시된 조사에서 49점으로 다른 조사구들에 비해 대조구와 큰 차이 를 보이지 않았다. 그러나 이후 실시된 2차년(2009년)도 조 사에서 26점으로 급격히 낮아졌다. 이는 이식으로 인한 임 상 내부의 미기후환경이 악화되었기 때문으로 판단된다. 그 러나 이후 실시된 3차년(2010년)도 조사부터 토양동물자연 도가 증가하면서 4차년(2011년)도 조사에서는 조성 직후 (2008년) 조사된 수준과 유사한 상태를 보였다. 이를 통해 아교목층과 관목층의 식생이 회복과 더불어 토양동물 또한 이식 초기 수준으로 회복된 것을 파악할 수 있었다. 이후 5차년(2012년)도, 6차년(2013년)도 조사에서 토양동물자 연도가 각각 51점, 54점으로 대조구와 유사한 수준에 도달 하고 있어 식생회복과 토양동물의 회복이 이루어지고 있음 을 파악 할 수 있었다.

    산림표토포설지역은 식재기반 위에 기존 참나무류 숲의 표토를 채취하여 포설하였다. 그러나 표토의 채취 및 운반, 포설 과정에서 대부분의 토양동물이 사멸한 것으로 보여지 며, 이에 따라 조성 직후(2008년) 실시된 조사에서 토양동 물자연도는 14점으로 조사되었다. 대조구에 비해 현저하게 낮은 토양동물자연도를 보이고 있으나, 같은 조건으로 식재 기반 위에 조성된 소경목군락식재나 다층구조군락식재 보 다는 높은 토양동물자연도를 보였다. 다음해인 2차년(2009 년)도 조사에서는 1점이 줄어들어 13점으로 거의 변화가 나타나지 않았다. 이는 표토를 포설한 후 식생이 회복되고 있기는 하나 토양 내부의 수분건조와 지온상승을 막아주는 낙엽층이 완전히 분해되었기 때문에 토양동물자연도가 낮 아진 것으로 판단된다. 이후 3차년(2010년)도 조사부터 차 츰 증가하여 6차년(2013년)도 조사에서 토양동물자연도는 30점으로 증가하였다. 식생이 회복되기 시작하면서 지표까 지 바로 도달하던 빛을 식물이 막아줌으로써 임상 내부의 미기후환경이 회복되었기 때문인 것으로 판단된다. 이는 기 존의 비슷한 연구에서 진행된 표토이식지역의 지하부 자연 도가 기존 숲과 유사한 곳은 표토에 포함된 목본류의 매토 종자와 초본류의 종자가 날아와 정착하면서 하층의 수관이 조기에 폐쇄되어 지표의 미기후환경이 조기에 완화되었기 때문으로 판단된다(Song. 2005)는 기존의 연구결과를 통해 뒷받침 할 수 있다.

    소경목군락식재지역의 식재기반은 기존의 무기질 심토 를 유기질 퇴비로 개량한 토양 위에 수목이 식재되어 나대 지의 상태와 같은 열악한 환경으로 토양동물은 전무한 상태 에 가까웠다. 소경목군락식재지역의 조성 직후(2008년) 토 양동물자연도는 4점으로 열악한 환경에서 출현하는 C그룹 의 토양동물 만이 일부 발견되어 토양동물이 매우 빈약하였 다. 그러나 2차년(2009년)도 조사부터 B그룹의 토양동물이 관찰되면서 점차 증가하였으며, 4차년도 조사부터는 A그룹 의 토양동물이 관찰되면서, 6차년(2013년)도 조사에서는 43점까지 토양동물자연도가 올라갔다. 이는 복원 대상지 조 성 시 식재기반 위에 포설한 우드칩의 영향과 지상부의 식 생발달을 통해 낙엽이 지표면에 공급됨에 따라 토양의 수분 변화 및 지온변화를 완화시켜 토양동물이 점진적으로 회복 된 것으로 판단된다(Table 3, Figure 3). 산림 토양은 온도와 습도의 변화가 적고 토양동물에게 안정된 서식지로 이러한 서식지 지상부의 식물 지엽이 뜨거운 햇빛이나 차가운 바람의 영향을 완화 시켜줌으로써 유지(Niijima, 1996; Song, 2005)되고, 조림지의 지온 상승이 토양동물의 개체수 를 감소시키거나 종 구성을 단순화시킨다(Watanabe, 1973; Song, 2005)는 연구를 통해 토양 내 온도와 습도 등의 환경 변화가 토양동물에 민감하게 작용한다는 것을 확인할 수 있었다.

    다층구조군락식재지역의 경우 조성 직후(2008년) 실시 된 조사에서 토양동물자연도는 4점으로 소경목군락식재지 역과 동일하게 나타났다. 이 후 실시된 모니터링 조사에서 도 소경목군락식재를 통해 복원된 조사구와 동일한 결과를 나타내었다. 산림표토포설지역은 낙엽을 소경목군락식재, 다층구조군락식재지역은 우드칩과 낙엽을 포설한 지역으 로 토양동물자연도 결과를 비교해 보면 식재초기에는 산림 표토포설지역의 토양동물자연도가 높았던 것을 알 수 있다. 이는 산림표토 속의 토양동물 일부가 잔존하여 초창기 토양 동물자연도는 산림표토포설지역에서 더 높게 나타나고 있 었다. 그러나 시간이 경과하면서 4차년(2011년)도 조사부 터는 지상부의 식생회복과 더불어 지표면에 포설한 우드칩 의 온도변화 및 수분변화 완화 기능으로 소경목군락식재와 다층구조군락식재지역의 토양동물자연도가 더 높게 나타 나고 있었다.

    2.종합고찰

    토양의 상태는 평가목적과 규모에 따라 물리․화학적, 생물학 적 지표들에 의해 표시되었다(National Institute of Biological Resources, 2011). 화학적 지표에서는 토양 유기물의 양(Liebig and Doran, 1999), 물리적 지표에서는 용적밀도와 토양입 단(Bowman et al., 2000; Six et al., 2000)이 가장 많이 사용되었지만, 반면에 생물종을 이용한 지표들은 아주 적었 다(Pankhurst et al., 1997; Liebig and Doran, 1999; Gilley et al., 2001). 이에 따라 토양의 상태를 잘 나타낼 수 있는 지표에 대한 많은 구명요구가 있어 왔으며(Van Straalen and Krivolutsky, 1996; Van Straalen, 1998), 최근에는 여 러 연구자들이 토양에 서식하는 미소 동물들을 활용하여 토양상태를 판정하는 새로운 방법들을 제시하고 있다 (National Institute of Biological Resources, 2011). 이 방법 들 중 한가지는 미소절지동물을 큰 그룹 단위로 평가하는 방법이고(Parisi, 2001), 다른 하나는 한 개의 분류군을 이용 하여 평가하는 것이다(Bernini et al., 1995; Paoletti and Hassal, 1999; Parisi, 2001). 그렇지만 토양에서 생물종을 지표로 활용하는 것은 미소절지동물을 종 수준에서 정확히 분류하기가 매우 까다롭기 때문에 제한적일 수밖에 없었다 (National Institute of Biological Resources, 2011). 그러나 생물지표들은 아주 복잡한 해당 환경의 상태를 종합하여 단순한 형태로 정제해 제시하는 큰 장점을 가지고 있으므로 (Muller et al., 2000) 생물을 지표로 활용하려는 노력들이 증가하고 있다(National Institute of Biological Resources, 2011). 이의 일환으로 Aoki(1994; 1995; 1999)의 판정법을 이용하여 토양동물을 지표생물로 환경진단에 이용하는 연 구들이 진행되고 있다.

    본 연구에서는 토양의 상태만을 판정하기 위한 연구는 아니나, 토양동물이라는 생물을 지표로 활용하여 숲의 상태 와 연계하여 토양동물의 변화를 통한 토양동물자연도를 분 석한 연구이다. 분석 결과, 대조구는 환경에 민감한 동물군 과 둔감한 동물군이 골고루 출현하고 있어 토양동물자연도 가 높게 확인되었다. 이는 식생이 다양하고 임상내의 환경 이 안정된 숲일수록 100점에 가까운 수치를 나타내며, 인간 의 간섭 등으로 인한 자연의 훼손정도가 심할수록 0점에 가깝다(Song et al., 2009)는 기존의 연구 결과를 토대로 볼 때, 안정화된 숲에서 나타나는 현상으로 대조구 또한 안 정된 숲을 형성하고 있음을 판단 할 수 있는 근거라 할 수 있다. 식재를 통해 복원된 조사구의 경우, 비오톱이식공법 지역의 토양동물자연도가 대조구와 유사한 수준까지 도달 해 있었다. 이보다 낮은 수준이긴 하나 소경목군락식재, 다 층구조군락식재지역의 토양동물 또한 점진적으로 회복되 고 있었다. 가장 낮은 토양동물자연도를 보인 조사구는 산 림표토포설지역으로 확인되었다. 이를 통해 비오톱이식공 법이 식재를 통해 복원 된 다른 조사구에 비해 식생과 토양 동물의 회복이 좀 더 빨리 이루어지고 있음을 파악할 수 있었다. 이는 산림 내부의 숲을 그대로 굴취한 후 이식하는 것으로 표토와 심토의 일부분이 함께 옮겨지기 때문이다. 이러한 이유로 토양동물의 회복력이 식생 발달에 의해 변화 하는 지표면의 영향에 따라 변화할 수 있다는 결과를 도출 할 수 있다.

    Figure

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    Map of the surveyed sites

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    Changes of the naturalness of soil animals

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    Change of the naturalness of soil animals and vegetation coverage

    Table

    Soil fauna of naturalness assessment in soil macrofauna

    Appearance or not of soil animals of the sites

    Change of the vegetation coverage of the sites (Unit: %)

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