서 론

개미는 곤충강(Insecta) 벌목(Hymenoptera) 개미과 (Formicidae)에 속하며 대부분 흙 속에 집을 짓는 토양 곤충이 다. 식성이 다양하며 환경적응력이 뛰어나 생태학적으로 넓은 분포를 한다. 개미는 정주성이며, 토양의 생산성을 높이고, 다 른 곤충의 밀도 조절 및 식물분포에도 중요한 역할을 한다. 겨울을 제외하고는 일 년 내내 활동하며 채집이 쉽기 떄문에 산불이나 기후변화 등 다양한 환경 교란에 대한 생물지표 종으 로 많이 이용된다(Agosti et al., 2000).

Bolton (2018)에 의하면 전 세계적으로 17아과 334속 13,479종이 기록되어있고, 한국산 개미에 관해서는 Wheeler (1906)가 처음 일본왕개미를 보고하였으며, 현재까지 7아과 39속 128종이 분포하는 것으로 보고되었다(Lyu et al., 2014).

한국산 개미의 분포에 관련하여 계룡산, 덕유산, 치악산 등 을 조사하여, 종별로 특정한 고도에서 서식하는 수직 분포 현상 을 보고하였으며(Choi and Park, 1991;Choi and Bang, 1992;Choi and Park, 1998), 또한 제주도에서 고도별 정량조 사법으로 조사한 결과를 바탕으로 개미의 종별 수직 분포 현상 을 확인하였다(Kwon et al., 2011).

본 연구 대상지인 가리왕산(1,561m)은 활엽수 극상림이 분 포해 있으며, 특히 백두대간의 중심으로 산림유전자원 보호림 이 있고, 산림청 선정 100대 명산으로 선정되었다. 위와 같은 입지 조건으로 볼 때 고도별 곤충분포를 조사하는 데 있어 적합 한 곳으로 판단되었다. 과거 가리왕산 일대에 대한 개미에 관한 연구는 Lyu (2013)에 의하여 식생별 개미 분포에 대한 조사한 결과가 있으며 과거 문헌에서 기록된 종들과 현재 연구를 통하 여 가리왕산 지역에서 고도별, 출현종 특이성 조사, 우점종 및 곤충종 개체군 변동과 주변 서식지 변화로 인한 곤충종의 영향 을 살펴볼 수 있을 것으로 예상되며, 이 결과로 산림생태계 관리에 중요한 기초자료가 될 것으로 기대된다.

연구 방법

1. 조사지역 및 조사시기

가리왕산(1,561m)은 강원도 정선군 정선읍과 북면 및 평창 군 진부면에 걸쳐 있는 산으로 태백산맥의 중앙부를 이루며, 주위에 중봉(1,433m), 하봉(1,380m), 청옥산(1,256m), 중왕 산(1,371m) 등이 있다. 조사지역은 강원도 평창군 대화면 대화 리 지역의 임도를 통해 주변 환경이나 채집기구의 설치 가능성 등을 파악하여 고도별 약 200m 차이로 700m(N37°27'37.0”, E128°29'29.6”), 900m(N37°28'48.1”, E128°32'03.5”), 1,100m(N37°28'42.5”, E128°31'18.6”)으로 나누고, 혼효림 지역에 침수 피해가 없고 배수가 잘되는 지형을 선정하여 정방 형조사법(10m×10m)으로 구획하여 조사하였다(Table 1).

조사 시기는 1차 조사(2013년 6월 6~7일), 2차 조사(7월 5~6일), 3차 조사(9월 12~13일)로 시기별 3회 실시하였으며, 함정 트랩(Pitfall trap)에 유인물질로 당밀(포화흑설탕 70%, 알코올 20%, 초산 10%)을 넣어 오전에 설치하여 다음 날 오후 에 수거하였으며, 지점별로 3×3열로 배치하여 총 81개를 설치 하여 조사하였다.

또한, 고도별 온도변화에 따른 곤충종의 변화를 파악하기 위해 미기상인자를 측정용 온·습도계(Hobo Pro v2)를 지면으 로부터 약 1.5m 높이에 설치하여 1시간마다 기온과 상대습도 를 측정하였다.

2. 분류 동정 및 분석

채집표본들은 실체현미경(Zeiss Discovery V8)을 이용하 여 분류 동정하였다. 분류학적 체계는 Bolton (2003)을 따랐으 며, 국명 통일을 위해 한국곤충총목록(Paek et al., 2010) 기준 을 따라 작성하였다. 조사 지점에서 확인된 개미의 종수 및 개체 수를 바탕으로 고도·시기별로 다양도지수(H’: diversity index) (Pielou, 1969), 우점도지수(DI: dominance index)(McNaughton, 1967), 종풍부도 지수(RI: abundance index)(Margalef, 1958), 균등도지수(EI: evenness index)(Pielou, 1975)등을 분석하 였다.

결과 및 고찰

조사 결과, 총 3아과 11속 14종 15,466개체가 채집되었다. 아과별로 살펴보면 두마디개미아과(Myrmicinae) 8종 13,511 개체로 가장 많은 종수와 개체수가 채집되었으며, 불개미아과 (Formicinae) 5종 1,947개체, 침개미아과(Ponerinae) 1종 8개 체 순으로 나타났다(Table 1).

고도별로 살펴보면 700m에서 9종 4,548개체가 나타났으며, 우점종은 일본장다리개미(Aphaenogaster japonica) 49.9%, 아우점종으로는 스미스개미(Nylanderia flavipes) 21.1%로 확 인되었다. 누운털개미(Lasius alienus), 에메리개미(Vollenhovia emeryi), 일본침개미(Ectomomyrmex javanus), 하야시털개미 (Lasius hayashi), 분개미(Formica sanguinea)가 이 지역에서 만 출현하였다.

900m에서 9종 9,129개체로 가장 많은 개체수가 채집되 었으며, 삼색도토리개미(Temnothorax michali), 오스톤개미 (Stenamma owstoni), 코토쿠뿔개미(Myrmica kotokui), 항아 리뿔개미(Myrmica excelsa)의 분포가 확인되었다. 우점종은 극동혹개미(Pheidole fervida) 57.7%, 아우점종으로 일본장 다리개미(A. japonica) 25.6%가 분포하였다.

1100m에서 9종 1,789개체로 가장 적은 개체수가 확인되었 으며, 우점종은 코토쿠뿔개미(M. kotokui) 43.3%, 아우점종으 로 일본장다리개미(A. japonica) 29.6%가 확인되었다(Table 2). 모든 조사 지점에서 한국홍가슴개미(Camponotus atrox), 일본장다리개미(A. japonica), 극동혹개미(P. fervida), 스미 스개미(Nylanderia flavipes)가 공통으로 확인되었다.

Kwon et al. (2011) 조사에 의하면 개미의 수직 분포 현상 은 고산에서 고도가 100m 증가할 때마다 0.5~0.6℃씩 낮아지 는 기온감소 때문에 개미의 분포를 결정하는 주요 인자가 기온 임을 보고하였다. 따라서 본 연구에서는 미기상인자 측정을 조 사 기간 실시하여, 최저기온 8.6℃, 최고기온 28.7℃로 나타났 으며 평균기온은 700m에서 21.2℃, 900m는 19.7℃, 1,100m 는 18.2℃로 고도별 약 1.5℃ 온도의 차이가 났다. 상대습도는 최하 51%, 최고 100%로 나타났으며, 평균 습도는 700m에서 92.3%, 900m는 91.8%, 1,100m에서 97.3%로 높은 지역에서 높은 습도가 유지하는 것으로 나타났다(Table 5).

조사 결과 종수는 8~9종으로 비슷한 양상을 보였으나 개체수 는 차이가 크게 났다. Lee and Kwon (2013) 의하면 일개미의 먹이 탐색 활동은 지역에 따라 차이가 크고, 기상 조건(온도, 강우 패턴 등)에 따라 다르게 나타날 가능성이 크다고 보고하였다.

시기별로 살펴보면 1차 조사 결과, 2아과 13종 3,827개체로 다른 시기보다 많은 종수가 확인되었으며, 다른 시기에는 분포 하지 않았던 에메리개미(V. emeryi), 분개미(F. sanguinea), 삼색도토리개미(T. michali)가 확인되었다. 우점종으로는 일본 장다리개미(A. japonica) 30.4%, 아우점종으로는 극동혹개미 (P. fervida) 19.8%가 확인되었다. 2차 조사 결과, 2아과 7종 9,958개체로 가장 많은 개체수가 채집되었으며, 우점종으로 극동혹개미(P. fervida) 44.2%, 아우점종으로는 일본장다리개 미(A. japonica) 28.2%로 확인되었다. 3차 조사에서 3아과 10종 1,681개체로 가장 적은 개체수가 조사되었으며, 우점종 으로 일본장다리개미(A. japonica) 69.6%로 확인되었으며, 다 른 시기에 나오지 않았던 일본침개미는 먹이를 찾아 배회한 개 체로 판단된다(Table 1). 일본장다리개미(A. japonica)의 개체 군의 확대 현상은 같은 지역 내의 다른 개미 개체군에 영향을 주지는 않고, 먹이의 풍부함으로 자체 개체군의 수적 확대가 두드러지게 나타났다.

고도별로 종다양도, 종풍부도, 균등도, 우점도 등 군집 분석 을 하였으며, 우점도 지수(DI)는 고도별로 700m에서 0.71로 가장 낮았고 900m에서 0.843으로 가장 높게 나타났으며 1,100m는 0.729로 나타났다(Table 4). 시기별로 살펴보면 1 차 조사에서 0.502로 가장 낮았고, 2차 조사는 0.723, 3차 조사 에서 0.888로 가장 높게 나타났으며 시기별로 점차 높아지는 경향을 보였다. 다양도 지수는(H’) 700m에서 1.382로 나타났 고 900m는 1.151으로 가장 낮았으며 1,100m에서 1.409로 가장 높게 나타났다. 시기별로는 1차 조사에서 1.944로 가장 높게 나타났으며, 2차시기에는 1.47, 3차시기에 1.005으로 점 점 낮아졌다. 균등도(EI) 조사 지점이나 시기별로 큰 차이는 보이지 않았으며 0.436에서 0.758까지 대체로 낮은 지수를 보 였다. 고도별로 보면 0.524~0.641로 나타났으며, 3차 조사에 서 0.436으로 가장 낮았다. 풍부도지수는(RI) 고도별로 0.95~ 1.068로 1,100m에서 1.068로 높게 나타났다. 시기별로는 1차 조사에 1.455로 가장 높게 나타났으며, 2차 조사에서 0.76으로 낮게 나타났다(Figure 1).

한반도 중부지역에서는 널리 분포하는 오스톤개미, 항아리 뿔개미, 삼색도토리개미는 북방계 개미 종류이며, 가리왕산에 서 한국홍가슴개미와 일본장다리개미, 코토쿠뿔개미, 극동혹 개미, 스미스개미가 많은 군체가 서식하는 것으로 산림생태계 를 이루고 있어 다른 지역과 비교연구를 위한 기초자료로 활용 될 수 있다고 판단된다. 해발 고도에 따른 특이성인지 식생에 따른 특이성인지 대해서는 해발 고도가 식생과 관련 있으므로 다양한 지역에서 부가적인 연구가 수반되어야 할 것으로 판단 된다.

이번 연구는 강원도 가리왕산 지역에 서식하는 개미의 고도 및 시기에 따른 다양성을 알아보기 위해서 조사를 하였다. 이번 조사의 연구 결과 시기별 출현종과 장기적인 비교연구를 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다. 또한, 결과에 대한 정확성 을 높이기 위해서는 장기적인 조사를 통합 곤충 분류군별 밀도 변화 데이터 확보 및 비교분석이 필요할 것이다.